Комплексная оценка повышения эффективности энергоблоков ТЭС путем утилизации теплоты уходящих газов в системах регенерации турбин

• Автор: Коваленко, Павел Юрьевич
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 146 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Актуальность проблемы.

1.2. Особенности технологии блоков повышенной эффективности БПЭ.

1.3. Цели и задачи исследования

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Методика техникоэкономической оптимизации

2.1.1. Методические проблемы оценки эффективности новых технологий в энергетике в современных условиях.

2.1.2. Сущность подхода к техникоэкономической оптимизации

2.1.3. Обоснование критерия эффективности

2.1.4. Определяющие принципы сравниваемых вариантов
2.1.5. Определение составляющих критерия эффективности.
2.1.6. Вероятностная оценка достоверности результатов вычислений
2.2. Определяющие принципы и алгоритм расчета блоков повышенной эффективности ТЭС.
2.2.1. Методика расчета БПЭ ТЭС
2.2.2. Пример расчета БПЭ на базе турбины Т000
2.3. Ограничения на применяемые методики расчетов
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ БЛОКОВ ПОВЫШЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЭС.
3.1. Постановка задачи оптимизации.
3.2. Повышение эффективности традиционных энергоблоков ТЭС.
3.3. Схемнопарамстрическая оптимизация БПЭ
3.4. Оценка техникоэкономической эффективности БПЭ
3.5. Анализ изменения конструктивнокомпоновочного профиля
котлоагрегата.
3.6. Выводы.
ГЛЛВЛ 4. ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ОПТИМАЛЬНЫХ
ПАРАМЕТРОВ
4.1. Устойчивость оптимальных параметров в условиях изменяющейся мощности энергосистемы.
4.2. Устойчивость оптимальных параметров в условиях изменяющейся экологической обстановки.
4.3. Устойчивость оптимальных параметров в условиях изменения стоимости топлива
4.4. Влияние качественных характеристик топлива
4.5. Выводы
ГЛАВА 5. ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО МОДЕРНИЗАЦИИ НЕКОТОРЫХ
ЭНЕРГОБЛОКОВ.
5.1. Модернизация энергоблоков 0 МВт ТЭС Никола Тесла А,
Сербия.
5.2. Реконструкция очереди ТЭЦ с турбинами Т0 но схеме БПЭ
5.2.1. Вариантные конструктивные решения по реконструкции энергоблоков на основе котлов ТП и турбин Т00 но схеме БПЭ
5.2.2. Результаты теплотехнических расчтов энергоблоков повышенной эффективности на основе котлов ТП и турбин Т00.
5.2.3. Стоимостные и техникоэкономические показатели строительства и
работы БПЭ на основе котлов ТП и турбин Т00.
5.2.4 Укрупннный методический анализ работы БПЭ на основе турбин Т00
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Приложение содержит акты о практическом использовании результатов диссертационной работы. Таким образом в диссертационной работе разработана методика исследования технологии БПЭ, выполнены вероятностные комплексные исследования указанной технологии, сформулированы практические рекомендации к применению и, на практических примерах, показаны пути реализации технологии. ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. В России использование органического топлива в ближайшей и отдаленной перспективе в энергетике будет доминирующим. При этом доля использования твердых топлив по отношению к жидким и газообразным возрастает, несмотря на увеличение добычи нефти и газа в последние годы [, ] и на перспективу [, , ]. Это связано в первую очередь с тем, что нефть и газ являются валютообразующим сырьем. Экспорт России составляет: нефти - «% от добычи; газа - «%; нефтепродуктов - «%. При этом доля Российского газа в европейском потреблении находится на уровне . С другой стороны отсутствие длительное время единой энергетической политики развития электроэнергетического комплекса (ЭЭК) и снижение освоения капиталовложений, вызванное сменой общественных отношений и общим экономическим спадом в стране, не позволяет не только наращивать мощности за счет строительства новых электростанций, но и проводить своевременную замену действующего энергооборудования. Особо следует отметить тот факт, что ио оценкам региональных экспертов среди факторов способных влиять на развитие энергетики в России на первом месте стоят финансирование и недостатки организационно-правовой базы [], в то время как для стран Западной Европы - это региональные природоохранные проблемы, а для Японии - эффективность и энергосбережение. Другой особенностью современного хозяйствования в энергетике является переход к рыночным отношениям в условиях формирования Федерального Оптового Рынка Энергии и Мощности (ФОРЭМ), выход на который для хозяйствующих субъектов возможен лишь при одном условии -способности конкурировать. Топливную составляющую в решении проблемы снижения себестоимости можно проиллюстрировать следующим - при среднем но стране расходе топлива на ТЭС «3 г. Вт*ч [5], около . Вт («%) оборудования выработало свой ресурс, а к году эта цифра составит « млн. Вт [] (против 5 млн. Вт в г. Вт в []), при увеличении удельных расходов топлива на выработку электроэнергии свыше 0 г. Вт-ч []. Учитывая вышеизложенное, особое внимание в нашей стране уделяется малозатратным технологиям, которые могут быть внедрены в кратчайшие сроки и позволят обеспечить повышение эффективности энергоблоков. К ним относится технология повышения эффективности энергоблоков путем утилизации теплоты уходящих из котла газов в системах регенерации турбин, которая в литературе получила название «блоков повышенной эффективности»-БПЭ [, , ,,,,,,,]. Суть технологии заключается в том, что в опускную шахту котла (или в байпасный газоход, а возможно и в воздушный тракт котла) устанавливаются дополнительные поверхности нагрева, в которых обеспечивается нагрев байпаса питательной воды, либо основного конденсата. В этом случае вытесняются регенеративные отборы пара на турбине, а вновь устанавливаемые поверхности нагрева получили название турбинных экономайзеров (ТуЭ). К настоящему моменту разработано достаточно большое количество возможных схем БПЭ для различных типов и мощностей оборудования [, , , , , , ]. Такие схемы разрабатываются Подольским машиностроительным заводом им. Орджоникидзе (ОАО «ЗиО - Подольск») [, . РЛН-РАО-ЛМЗ-ЦКТИ [], СГТУ [], а также за рубежом [. Примеры некоторых из них представлены ниже. На рис. ССКП с параметрами /5/5) мощностью 5 МВт на канско-ачипских углях, разработанная (в инициативном порядке) специалистами ОАО «ЗиО -Подольск» []. Рис. Энергоблок ССКП повышенной эффективности мощностью 5 МВт с турбинными перегревателями пара: 1 - ТуЭ; 2 - ВЗП трубчатый; 3 - калорифер; 4- камера сгорания; 5 - турбинный перегреватель первичного пара; 6 - турбинный перегреватель вторичного пара; 7 - ЦВД; 8 - ЦСД; 9 - экономайзер; - ПВД; - питательный насос; - дутьевой вентилятор.