Совершенствование тепловых схем и режимов работы паротурбинных ТЭС на основе численного моделирования

• Автор: Матвеев, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СУПЕРСВЕРХКРИТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПАРА В

ЭНЕРГЕТИКЕ.
1.1. Эффект от применения суперсверхкритических параметров пара с точки зрения термодинамики

1.2. Технологии для тепловых электростанций, используемые за рубежом

1.3. Совершенствование отечественных энергоблоков

1.3.1. Металлы, используемые при переходе на суперсверхкритические параметры пара.

1.3.2. Особенности турбин на суперсверхкритические параметры пара.

1.3.3. Особенности котлов на суперсверхкритические параметры пара.
1.3.4. Энергоблок повышенной эффективности.
ГЛАВА 2. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
РАБОТЫ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ ТУРБИН
ГЛАВА 3. ОСНОВЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК.
3.1. Сущность математического моделирования.
3.2. Этапы решения задач моделирования теплоэнергетических установок
3.3. Этапы решения задач моделирования теплоэнергетических установок.

ГЛАВА 4. НАДСТРОЙКА БЛОКА К00 ТУРБИНОЙ НА
СУПЕРСВЕРХКРИТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПАРА
4.1. Исследование надстройки блока К00 турбиной на суперсверхкритические параметры пара
4.2. Исследование вариантов включения турбинных экономайзеров в схему надстроенного блока К00.
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТУРБИННОГО ЭКОНО МАЙЗЕРА НА НАГРЕВ ВОДЫ В РЕГЕНЕРАТИВНОМ ПОДОГРЕВАТЕЛЕ
5.1. Распределение нагревов в ступенях регенеративного подогрева питательной воды.
5.2. Аналитическое определение оптимального нагрева в подогревателе при подключении турбинного экономайзера .
5.3. Определение оптимального нагрева в подогревателе при подключении турбинного экономайзера на основе численного моделирования.
ГЛАВА 6. ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ
ТУРБИН.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Если принять Тк=0 К, то при Т0=0 и 0 К, то КПД цикла Карно сравнительно быстро возрастает от до ,5 процентов с повышением начальной температуры пара. Термодинамически наиболее эффективно одновременное повышение начальной температуры и начального давления пара. Повышение давления пара также приводит к необходимости перехода к другому классу стали. Промежуточный перегрев пара позволяет осуществить дополнительный подвод теплоты к рабочему телу (водяному пару) и повысить его работоспособность. Тем самым частично компенсируется ограничение начальной температуры свежего пара по указанным выше причинам и повышается КПД цикла. Как видно из ранее изложенного, практически важно выяснить зависимость КПД цикла и турбоустановки от начального давления пара при заданной его начальной температуре. С) располагаются выше кривой КПД сухого насыщенного (рис. Вид кривых на рис. Рис. В действительном процессе работы пара в турбине конечная влажность пара не должна превышать примерно %; такое ограничение обусловливается эрозией последних лопаток каплями влаги, выделяющейся из общего парового потока, а также снижением КПД последних ступеней, работающих на влажном паре. Это снижение КПД на каждый дополнительный процент влажности пара составляет 0,5-1%. Имея это в виду, нужно считать не все конечные точки кривых //,=/(рс),о, реально достижимыми. Однако применение промежуточного перегрева пара на конденсационных паротурбинных установках способствует снижению конечной влажности в последних ступенях турбины, повышению надежности и экономичности их работы. На рис. НПО ЦКТИ по определению технико-экономической эффективности энергоблока с параметрами различных ступеней применительно к его перспективному типоразмеру - блоку базисного типа мощностью 0 МВт, работающему на канско-ачинских углях Березовского месторождения и кузнецких углях марки СС [9]. Рис. Цт= у. МВт, Туст ч/год, Цт- у. I -. МПа. МПа. МПа. МПа. МПа. МПа. МПа. II -,5 МПа. К; -,5 МПа. В связи с изложенным, по-прежнему остаются актуальными вопросы комплексного технико-экономического исследования целесообразности повышения начальных параметров пара и применения второго промежуточного перегрева для перспективных мощных блоков, работающих на органическом топливе, а также для блоков мощностью 0 (5-5) и 0 (0) МВт, предназначенных для замены отработавшего свой ресурс основного оборудования. Наибольшей экономичностью обладают сейчас мощные парогазовые установки. При утилизации тепла отработавших в газовой турбине газов для выработки пара, расширяющегося затем в конденсационной паровой турбине, КПД ПТУ достигает -,5 % [5-]. Столь высокий КПД получен в результате, прежде всего, последовательного развития ГТУ с повышением параметров и экономичности. В настоящее время по программе, которую поддерживает Министерство энергетики США, разрабатываются перспективные энергетические ГТУ, применение которых в парогазовых установках позволит достичь КПД более %. Фирмой «Вестингауз», например, в рамках этой программы разработана ГТУ мощностью 0 МВт. При температуре газов на входе в ротор турбины °С, степени повышения давления , расходе воздуха 0 кг/с и частоте вращения об/мин КПД ГТУ составит % без утилизации тепла отработавших в турбине газов, температура которых (5°С) позволяет выработать в котлс-утилизаторе пар, перегретый до температур, освоенных в паровых энергоблоках. Новым обстоятельством, связанным с этой программой, является использование для охлаждения деталей, работающих в среде наиболее горячих газов, не воздуха, а пара, циркулирующего в замкнутой системе. Переданное охладителю тепло в этом случае не деградирует, как это происходит при смешении охлаждающего воздуха с газами в проточной части турбины, а используется в паровом цикле, например, для промежуточного перегрева пара. Эффективность охлаждения при этом возрастает, так как теплоемкость пара выше, чем воздуха. При охлаждении паром патрубков, соединяющих камеры сгорания с турбиной, и сопловых лопаток первой ступени турбины температура газа на этих участках снижается значительно меньше, чем при воздушном охлаждении.