Эффективность отопительных газопаровых ТЭЦ в системах теплоэнергоснабжения

• Автор: Черников, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 207 с. : ил.

Введение.

0.1 Анализ современного состояния систем теплоснабжения и

приоритетные направления их развития.

0.2 Возможности и масштабы применения теплофикационных ГТУ в

системах теплоснабжения

0.3 Анализ выполненных исследований эффективности ТЭЦ малой и

средней мощности с ГПУ в системах теплоэнергоснабжения.

0.4 Цель и задачи исследования.

Глава 1. Основы методики исследования

1.1. Показатели и методика системной тепловой и топливной эффективности ГПУТЭЦ

1.2 Методические положения учета климатических факторов и режимов работы теплофикационных ГПУ
1.3 Основные положения определения экономической эффективности ГПУТЭЦ в системах теплоснабжения
1.4 Учет надежности теплоэнергоснабжения при определении системной эффективности ГПУТЭЦ малой и средней мощности
Глава 2. Математическое моделирование процессов и энергетических характеристик отопительных ГПУ
2.1 Разработка математической модели характеристик теплофикационных ГПУ.
2.1.1 Моделирование характеристик проточной части турбин ГПУ
2.1.2 Математическая модель парогенератора.
2.1.3 Моделирование характеристик низкотемпературного теплообменника .
2.1.3.1 Моделирование характеристик низкотемпературного теплообменника поверхностного типа.
2.1.3.2 Моделирование характеристик низкотемпературного теплообменника контактного типа.
2.2 Влияние климатических факторов и переменных режимов на энергетические показатели ГПУ
2.3 Анализ результатов расчета энергетических характеристик ГПУ
Глава 3. Методика расчета и обеспечения надежности теплофикационных газопаровых установок в системах теплоснабжения
3.1 Выбор и обоснование показателей надежности теплофикационных 5 ГПУ и систем теплоснабжения на их основе
3.2 Методика расчета показателей надежности элементов ГПУ
3.2.1 Вероятностная модель расчета надежности ГТУ
3.2.2 Вероятностная модель расчета надежности парогенератора
3.3 Методика расчета показателей надежности систем теплоснабжения на базе ГПУ.
3.3.1 Общие методические предпосылки
3.3.2 Методика расчета структурной надежности теплофикационных 2 газопаровых установок.
3.3.3 Расчет показателей надежности систем теплоээнергоснабжения
3.4 Сопоставление показателей надежности схем теплоснабжения от теплофикационных ГПУ ТЭЦ и котельных
3.5 Обеспечение надежности теплоснабжения путем применения баковаккумуляторов горячей воды
Глава 4. Экономическая эффективность ГПУТЭЦ в системах теплоэнергоснабжения
4.1 Исходные условия определения эффективности ГПУТЭЦ в системах теплоэнергоснабжения различных регионов
4.2 Системная топливная эффективность ГПУТЭЦ.
4.3 Экономическая эффективность применения ГПУТЭЦ в системах теплоэнергоснабжения
4.4 Анализ устойчивости решений экономического обоснования ГПУ в системах теплоэнергоснабжения.
Выводы
Список использованных источников


Теплофикационные установки малой и средней мощности могут служить основой для создания альтернативных энергосистем, в качестве источников индивидуального энергоснабжения отдельных предприятий, групп потребителей, жилых массивов на основе широкого вовлечения средств потребителей на создание и функционирование этих систем. Такие альтернативные энергосистемы должны дополнить большие энергосистемы, беря на себя энергообеспечение групп потребителей, удаленных населенных пунктов, в особенности сельских, оказавшихся вне зоны эффективности больших энергосистем, в первую очередь теплоснабжающих. Такое развитие теплофикации согласуется с проводимой политикой широкомасштабного разгосударствления и приватизации. На основе сооружения таких малых ТЭЦ может развиваться процесс демонополизации в электроэнергетике России, поскольку ТЭЦ с ГТУ будут сооружаться в первую очередь при промышленных предприятиях и станут независимыми от энергетических систем источниками производства электрической и тепловой энергии. Указанное направление энергообеспечения промышленной и социальной инфраструктуры принято ОАО Газпром как одно из основных и приоритетных . Отмеченное не исключает развитие теплофикации на базе современных мощных ТЭЦ общего пользования, в особенности, для крупных городов и промышленных центров с высококонцентрированной тепловой нагрузкой. Накопленный значительный опыт проектирования, сооружения и эксплуатации сложных теплоснабжающих систем с мощными ТЭЦ способствует развитию крупной теплофикации как в нашей стране, так и других странах 2,4,8, должен быть использован при создании ТЭЦ малой мощности. В условиях дефицита высокоэффективных энергоблоков и неуклонного старения действующих ТЭС в стране необходим ежегодный ввод более 2,5 3,0 ГВтэ новых, замещающих электроэнергетических мощностей. Привлечение негосударственных инвестиций для создания высокоэффективных источников малой и средней мощности для теплоэнергоснабжения устойчиво развивающихся предприятий и объектов их социальной инфраструктуры является актуальным и дает возможность государственному сектору накопить средства для перевооружения большой энергетики. Кроме того, это позволяет снизить энергетическую зависимость этих предприятий и регионов, а также способствует процессам стабилизации и сдерживания тарифов на основные энергоносители. ГТА в увеличении их выпуска для нужд стационарной энергетики. Важным преимуществом теплофикационных ГТУ малой и средней мощности является возможность их блочной поставки на строительную площадку и быстрого ввода в эксплуатацию ,,. В настоящее время за рубежом в качестве источников теплоэнергоснабжения средней и малой мощности широко применяются ГТУ, паровые турбины с противодавлением и двигатели внутреннего сгорания в основном дизельгенераторы. Эти установки обычно работают в базовой части графика тепловых нагрузок, а для покрытия пиковой части используют водогрейные и паровые котлы ,. В настоящее время отечественными энергомашиностроительными заводами подготовлено к серийному выпуску значительное количество ГТА, которые позволяют в основном обеспечить указанные выше требования к теплофикационным ГТУ малой и средней мощности. Некоторые из них приведены в табл. Расчеты экономической эффективности, выполненные в для ТЭЦ малой и средней мощности на базе теплофикационных ГТУ для разных районов страны СевероЗапад, Центр, Урал, показали следующее. Теплофикационные ГТУ во всем диапазоне заданной тепловой нагрузки оказываются эффективнее раздельной схемы энергоснабжения табл. При этом срок окупаемости инвестиций составляет не более лет, а внутренняя норма доходности ВНД достигает при ставке кредита 8 . Удельный расход топлива ГТУТЭЦ существенно зависит от электрического КПД газотурбинных установок, расчетного коэффициента теплофикации, режимов теплопотребления и годового числа часов использования электрической мощности ТЭЦ и оказывается существенно меньшим по сравнению с современными конденсационными паротурбинными электростанциями, работающими на природном газе.