Регенерация низкопотенциальных потоков теплоты тепловых электрических станций

• Автор: Кубашов, Сергей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 213 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ .

Глава первая. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ

О НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ПОТОКАХ ТЕПЛОТЫ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Резервы повышения экономичности тепловых электростанций

1.2. Теплота отработавшего пара.

1.2.1. Общие сведения о потоке

1.2.2. Типы конденсаторов турбин

1.2.3. Воздушные конденсаторы.

1.2.4. Факторы, влияющие на работу конденсаторов

1.2.5. Характеристики конденсаторов.

1.2.6. Повышение эффективности работы конденсационных установок
1.2.7. Типы градирен
1.3. Потоки теплоты системы непрерывной продувки котлов.
1.4. Теплота ротора и статора турбогенераторов
1.5. Теплота обмоток трансформаторов
1.6. Теплота подшипников вала турбин и турбогенераторов.
1.6.1. Основные схемы охлаждения.
1.6.2. Конструкции маслоохладителей.
1.7. Теплота подшипников шаровых барабанных мельниц
1.8.0хлаждающие среды.
1.8.1. Воздух.
1.8.1.1. Газовоздушный тракт котлов тепловых электростанций
1.8.1.2. Типы воздухоподогревателей
1.8.1.3. Предварительный подогрев воздуха. Паровые калориферы
1.8.2. Природный газ
1.9. Постановка задач исследования
Глава вторая. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ
РЕГЕНЕРАЦИИ ПОТОКОВ ТЕПЛОТЫ АГРЕГАТОВ И РАБОЧИХ СРЕД
ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
2.1. Регенерация теплоты на тепловых электростанциях. Графическая интерпретация.
2.2. Теплота отработавшего пара.
2.3. Теплота турбогенераторов.
2.4. Теплота трансформаторов
2.5. Теплота продувочной воды.
2.6. Теплота подшипников вала турбины и генератора
2.7. Теплота масла нылеприготовительных установок.
2.8. Выводы.
Глава третья. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА ПРИ РЕДУЦИРОВАНИИ В РЕГУЛЯТОРАХ ДАВЛЕНИЯ ТЭС.
3.1. Условия проведения эксперимента
3.2. Методика экспериментального исследования
3.3. Результаты эксперимента
3.4. Математическая обработка экспериментальных данных
3.5. Выводы
Глава четвертая. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ТЕПЛОТЫ НИЗКОГО ПОТЕНЦИАЛА НА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ .
4.1. Термодинамические основы концепции повышения энергетической эффективности ТЭС путем регенерации низкопотенциальных потоков теплоты агрегатов .
4.1.1. Термодинамические циклы тепловых электрических станций
4.1.2. Повышение эффективности циклов паротурбинных установок путем регенерации низкопотенциальных потоков теплоты.
4.2. Методика расчета энергетической эффективности.
4.3. Исследование процесса конденсации отработавшего пара в конденсаторе
4.3.1. Энергетический баланс воздушного конденсатора.
4.3.2. Расчет характеристик комбинированного газовоздушного конденсатора.
4.3.3. Регулирование мощности дутьевых вентиляторов
4.4. Исследование процесса регенерации тепловых потоков турбогенераторов и трансформаторов
4.5. Исследование процесса регенерации теплоты вспомогательного
оборудования турбин
4.6. Исследование эффективности применения детандеров для понижения давления природного газа на тепловых электростанциях.
4.6.1. Расчет эффекта от использования турбодетандеров на Ульяновской ТЭЦ
4.6.2. Повышение эффективности паровых турбин электростанций с использованием свойств природного газа.
4.7. Количественные показатели экономии топлива
4.8. Исследование инвестиционной привлекательности технологий регенерации низкопотенциальной теплоты дутьевым воздухом и природным газом
4.9. Экологические аспекты технологий регенерации теплоты низкого потенциала на тепловых электростанциях.
4 Выводы.
Глава пятая. РАЗРАБОТКА ИНФОР1МАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИИ РГЕНЕРАЦИИ ТЕПЛОТЫ ОТРАБОТАВШЕГО ПАРА ТУРБИН.
5.1. Особенности внедрения технологий.
5.2. Выбор среды разработки.
5.3. Описание структуры метаданных системы
5.4. Описание системы.
5.4.1. Вспомогательные инструменты.
5.4.2. Расчет количества пара
5.4.3. Расчет конденсатора.
5.4.4. Аэродинамический расчет.
5.4.5. Расчет капитальных затрат.
5.4.6. Экономическая эффективность.
5.5. Выводы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


На крупных тепловых электрических станциях, ГРЭС, где установлены крупные котлы большой мощности, требующие больших расходов питательной воды и, соответственно, больших расходов электроэнергии на привод высокопроизводительных питательных насосов, часто используют питательные насосы с паровым приводом. Минитурбина может быть как противодавленческой, при этом отработавший пар возвращают в низкие отборы основных турбин, так и конденсационной, т. Температура отработавшего пара на выходе из турбины лежит в диапазоне С, что практически соответствует температуре конденсата после конденсатора. Основной поток теряемой теплоты это скрытая теплота конденсации водяных паров. Отработавший пар конденсируют в конденсаторах различного типа путем отбора теплоты хладагентом. В качестве охладителя традиционно используют технологическую воду , кроме тою, существуют конденсаторы с воздушным охлаждением , . Вопросам исследования и оптимизации работы конденсационных установок посвящены работы И. Н. Кирсанова, Л. Д. Бермана, З. Ф. Немцева и др. Можно выделить следующие виды конденсаторов ,
1. Паровые турбины, как правило, снабжают бесконтактными конденсаторами с конденсацией на поверхности горизонтальных труб рис. Кроме того, предусматриваются различные дополнительные элементы, улучшающие работу аппарата деаэрационное устройство, паровые щиты. Рис. В бесконтактном конденсаторе конденсат не смешивается с охлаждающей водой, поэтому конденсат вполне пригоден для питания котлов без предварительной очистки. Таким образом, при поверхностной конденсации одно и то же количество конденсата постоянно циркулирует в системе котел турбина конденсатор котел, причем восполнять очищенной и обессоленной водой приходится только то небольшое количество, которое теряется на утечки пара из лабиринтов и через неплотности и расходуется на продувку котлов и обслуживание некоторых вспомогательных механизмов. Вторым достоинством бесконтактного конденсатора является меньшее по сравнению с контактным конденсатором потребление энергии на приведение в действие вспомогательных механизмов. Вопервых, воздушный насос контактного конденсатора должен отсасывать воздух, выделяющийся не только из пара, но и из охлаждающей воды. Вовторых, конденсатный насос контактного конденсатора должен откачивать не только конденсат, но и смешанную с ним охлаждающую воду т. Конденсатор обычно располагают непосредственно под выхлопным патрубком турбины. Рис. Конденсационная установка паровой турбины рис. Подача охлаждающей воды в конденсатор осуществляется циркуляционным насосом 2. Конденсатные насосы 3 служат для откачки из нижней части конденсатора конденсата и подачи его в систему регенеративного подогрева питательной воды. Воздухоотсасывающее устройство 4 предназначено для удаления воздуха. Рис. Наиболее общепринятой компоновкой по относительному расположению корпусов турбины и конденсатора является подвальная, при которой корпус конденсатора расположен ниже корпуса ЦНД турбины. Выхлопные патрубки при этой схеме раздваиваются после последней ступени для пропуска вала, разворачиваются на некоторый угол в горизонтальной плоскости и на в вертикальной плоскости, принимая нисходящее направление в конденсатор. Недостатком такой схемы является неоднородность полей параметров потока пара на входе в конденсатор. Этот недостаток устраняется при аксиальной схеме выхлопа и таком расположении конденсатора, когда конденсатор расположен на одном уровне с корпусом ЦНД турбины и горизонтальный диффузорный патрубок турбины, внутри которого размещен подшипник турбины, непосредственно переходит в горловину конденсатора. При боковом расположении конденсаторы расположены по обе стороны турбины. Применение такой компоновки позволяет снизить высоту машинного зала, что несколько уменьшает капитальные затраты, хорошо согласуется с тенденцией разделения конденсатора на секции с различными давлениями конденсации и снижает потери давления в выхлопных патрубках. Недостатком этого решения является затрудненный доступ к ЦНД турбины при ее обслуживании. Схема внутреннего устройства конденсатора турбины ТЭС представлена на рис. Основные технические характеристики конденсаторов наиболее распространенных типов турбин приведены в табл. Рис. Конденсаторы турбины Т начало разрез и обозначения на стр.