Комплексная оценка эффективности применения стационарных газотурбинных установок на промышленно-отопительных котельных

• Автор: Кириенков, Александр Витальевич
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 196 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ
1. Структура топливоснабжения и состояние муниципальных и промышленных теплоисточников г. Омска

1.1. Место и роль природного газа в энергетике.

1.2. Исследование теплоисточников объектов промышленной теплоэнергетики и общие замечания по их состоянию.
1.3. Основные направления в области совершенствования работы существующих промышленноотопительных котельных
1.4. Развитие малой энергетики как возможная азьтернатива наращиванию новых энергетических мощностей.
1. 5. Оценка возможностей получения собственных электрогенерирующих мощностей на базе ГТУ и ПТУ
1.6. Оценка эффективности реконструкции объектов промышленной теплоэнергетики Омского региона
2. Методика поверочного термодинамического расчета стационарной газоту рбинной установки.

2.1. Схемные решения и принцип действия стационарных газотурбинных двигателей.

2.2. Постановка задачи математического моделирования.

2.3. Т8 и ру диаграммы для расчета рабочего процесса ГТУ.
2.4. Метод графической интерполяции для описания совместных режимов работы воздушного компрессора и турбины высокого давления
2.5. Принципиальная тепловая схема и особенности эксплуатации моделируемого стационарного газотурбинного агрегата
2.6. Потоковый граф газотурбинного агрегата
2.7. Методика поверочного термодинамического расчета ГТА при работе на переменном режиме
2.8. Определение значений теплоемкостей
2.9. Алгоритм решения системы уравнений, отображающих тепловую схему ГТА
2 Пример расчета стационарной газотурбинной установки Урал на переменном режиме работы
2 Коэффициент энергетической эффективности для оценки работы ГТА
3. Использование тепла уходящих газов после ГТУ
3.1. Постановка задачи.
3.2 Способы утилизации тепла после ГТУ.
3.3 Постановка задачи оптимизации при математическом моделировании теплообмена в теплоутилизаторе.
3.4. Обобщенные зависимости для расчета утилизаторов с различными поверхностями теплообмена
3.5. Теплотехническая оптимизация утилизатора
3.6. Методика расчета теплоутилизатора с учетом оптимизации средних скоростей греющей и нагреваемой сред
3.7. Принципиальная тепловая схема ТЭЦ малой мощности после реконструкции.
3.8. Совместная работа газотурбинной установки и котельных агрегатов
4. Определение техникоэкономических показателей промышленноотопительной котельной, реконструируемой в ТЭЦ малой мощности
4.1. Постановка задачи расчета техникоэкономической эффективности применения ГТУ
4.2. Графоаналитический метод определения расхода потребляемого топлива и годовой выработки тепловой и электрической энергии от ГТУ
4.3. Использование полинома Лагранжа для определения годового расхода топлива и выработки тепловой и электрической энергии.
4.4. Распределение затрат на топливо, участвующее в выработке тепловой и электрической энергии ГТУ
4.5. Определение себестоимости и тарифа на отпуск электрической
энергии
4.6. Определение себестоимости и тарифа на отпуск тепловой энергии .
4.7. Определение срока окупаемости и чистого дисконтированного дохода .
Основные результаты и выводы
Библиографический список.
0 Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3.
Приложение 4
Приложение 5.
Приложение 6
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


По себестоимости добычи природный газ, даже в радиусе его транспортировки по магистральным газопроводам на расстояние до км от месторождений, будет самым дешевым топливом. Рис. Добыча газа в России, млрд. КПД использования по сравнению с другими видами топлива, быстро окупая капиталовложения в развитие добычи газа, магистральные и распределительные газопроводы 3. Однако производительность освоенных месторождений природного газа в стране в недалеком будущем начнет сокращаться. Это связано с тем, что представляется невозможным в дальнейшем в периоды освоения новых газовых и газоконденсатных месторождений поддерживать добычу газа на требующемся постоянном уровне. В соответствии с действующими нормативами этот период может продлиться лет. Между тем, как показала практика освоения Оренбургского, Медвежьего, Уренгойского и Ямбургского месторождений, такая продолжительность постоянной добычи в период освоения новых месторождений не рациональна, она не учитывает интересы будущих поколений. На рис. Они показывают, что после достижения максимума добычи газа происходит постепенное и планомерное ее снижение. Только по месторождению Медвежье удалось в течение около лет поддерживать максимальную добычу газа, а затем произошло интенсивное ее снижение . Также следует учитывать, что природный газ является важнейшим сырьем для получения пластмассы полиэтилен, полипропилен, полистирол, ПВХ и капролактам, резинотехнических изделий, синтетических волокон и ткани и др. Поэтому большое экономическое и хозяйственное значение природного газа в перспективе делает недопустимым его сжигание даже на котельных с современным теплоэнергетическим оборудованием, имеющим КПД около . ГТУ, позволяющие помимо выработки тепловой энергии получать и электрическую 1,. В данной работе проведено исследование технологии функционирования существующих котельных на примере Омского региона с целью определения возможности их преобразования в ТЭЦ малой мощности и рассмотрены варианты реконструкции теплоисточников на базе ПТУ и ГТУ. В г. Теплокоммунэнерго суммарная установленная мощность свыше ГДжч. Ориентировочные расчеты показывают, что распределение тепловых нагрузок по городу в горячей воде в гг. ОАО АКЭиЭ Омскэнерго , теплоисточники промышленных предприятий муниципальные теплоисточники 5 индивидуальные котельные 1 6. Как будет показано далее, в большинстве своем котельные установки промышленных и муниципальных предприятий региона работают с низкими техникоэкономическими показателями, что требует разработки ряда мероприятий, направленных на повышение эффективности использования топливноэнергетических ресурсов. Обследование ряда объектов промышленной и муниципальной теплоэнергетики г. Омска позволило выявить основные принципиальные замечания, характерные для многих промышленных источников теплоснабжения,. Теплоисточники промышленных предприятий, как правило, в настоящее время не имеют генеральных проектировщиков прежние связи с проектными институтами утрачены, а новые не установлены. Отсутствуют ГИПы, за которыми были бы закреплены теплоисточники и соответствующие системы теплоснабжения промышленных предприятий. В связи с этим перспектива развития или технического перевооружения объектов теплоэнергетики города с учетом техникоэкономических требований не определена. В то же время отдельные локальные работы по котельным ведутся без увязки с генеральным проектным институтом, выполняются в ряде случаев неспециализированными организациями на довольно низком техническом уровне, без решения вопросов энергосбережения и охраны окружающей среды. По одной и той же котельной могут выполняться проектные работы различными организациями без увязки между собой. На промышленных предприятиях, как правило, нет должного порядка в хранении, учете проектносметной, исполнительной и эксплуатационной документации по объектам теплоэнергетики. Очень трудно, а иногда невозможно отыскать первоначальную документацию. Изменения, связанные с реконструкцией схем и заменой оборудования, не вносятся в архивный экземпляр.