Введение к работе
Актуальность работы. Важной задачей дальнейшего развития энергетики является улучшение экономических, экологических, маневренных и надежностных показателей работы энергоустановок.
Одним из методов решения данной проблемы является применение газотурбинных теплоэлектроцентралей. Это позволяет достичь высоких показателей экономичности в термодинамическом цикле на широком диапазоне мощностей установок. Наиболее перспективным является использование ГТУ-ТЭЦ для теплоснабжения объектов малой мощности, где нецелесообразно применение мощных паротурбинных ТЭЦ.
Вместе с тем внедрение газотурбинных технологий должно сопровождаться оптимизацией технических решений по параметрам, схемам и выбору оборудования ГТУ-ТЭЦ. Вследствие этого актуальным является разработка методик и схемных решений, позволяющих использовать возможности ГТУ-ТЭЦ с максимальной эффективностью. Актуальными являются также вопросы оптимизации параметров при выборе оборудования ГТУ-ТЭЦ.
Цель работы.
-
Анализ состава тепловых схем отопительных и промышленных газотурбинных ТЭЦ.
-
Разработка методических основ определения показателей различных типов ГТУ-ТЭЦ при сравнении различных вариантов тепловых схем;
-
Исследование и анализ технических решений существующих и проектируемых ГТУ-ТЭЦ на базе приведенных годовых показателей;
-
Разработка универсальных диаграмм режимов для энергетических модулей ГТУ-ТЭЦ (газовая турбина - газоводяной теплообменник) с использованием различных типов газотурбинных установок, газоьодяных теплообменников и графика отпуска теплоты для использования при проектировании и эксплуатации ГТУ-ТЭЦ;
-
Разработка основных положений методики технико-экономического сравнения вариантов теплоснабжения на ГТУ-ТЭЦ для исследования оптимизации вариантов отпуска тепловой энергии на этапе проектирования и эксплуатации ГТУ-ТЭЦ.
Научная новизна работы.
-
Разработана методика сравнения различных вариантов ГТУ-ТЭЦ на основе определения «приведенных» показателей тепловой экономичности и проведено исследование применения «приведенных» показателей тепловой экономичности ГТУ-ТЭЦ при сравнении различных схемных вариантов для отопительной и промышленной ГТУ-ТЭЦ.
-
Доказано, что сравнение различных вариантов ГТУ-ТЭЦ при одинаковой выработке теплоты не зависит от метода определения абсолютных показателей тепловой экономичности, положенных в основу сравнения.
-
Разработана методика построения диаграммы режимов энергетического модуля ГТУ-ТЭЦ и предложены способы ее применения на стадии проектирования и эксплуатации.
-
Разработаны основы технико-экономического выбора схем ГТУ-ТЭЦ на стадии их проектирования и эксплуатации.
Степень достоверности обеспечивается применением широко используемых методик расчетов элементов тепловых схем ТЭС, апробированных математических методов моделирования, а также апробацией полученных результатов и сходимостью с подобными результатами работ других авторов и результатами эксплуатации.
Практическая ценность работы.
-
Работа позволяет проводить комплексное исследование и анализ тепловых схем ГТУ-ТЭЦ, их показателей тепловой экономичности и режимов работы. Применение «приведенных» показателей тепловой экономичности позволяет эффективно сравнивать различные схемные варианты теплоснабжения объекта.
-
Использование диаграммы режимов энергетического модуля ГТУ-1 ЭЦ на стадии проектирования и эксплуатации ГТУ-ТЭЦ позволяет упростить расчет показателей работы и выбор оптимального режима эксплуатации.
-
Результаты работы использованы специалистами института «Мосэнерго-проект», ЗАО «МР-Энергострой» и других проектных энергопредприятий при разработке технико-коммерческих предложений для проектов соору-
жения и техперевооружения ТЭС с использованием газотурбинной технологии. 4. Показаны пути совершенствования методов регулирования отпуска тепловой энергии на ГТУ-ТЭЦ, применительно к ГТУ-ТЭЦ в г. Электросталь.
Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались на международной научно-технической конференции «Природоохранные мероприятия на российских ТЭЦ» по результатам пилотного проекта ERUS 9309 в рамках программы TACIS ( г. Москва, С. Петербург, 1998 г.), Международной научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития электротехнологии (IX Бенардосовские чтения)" (г.Иваново, 1999 г.), 1-й научно-технической конференции "Моделирование технологических процессов в энергетике" (г.Волжский, 1999 г.), заседании Координационного совета РАН по техническим проблемам (г. Москва, 1999 г.), заседаниях Научно-технического совета АО Мосэнерго (1995-2000 гг.), заседаниях Научно-технического совета института «Мосэнергопроект» (2000 г.), заседании Научно-технического совета РАО «ЕЭС России» (2000 г.) и научном семинаре каф. ТЭС МЭИ (2000 г.) По результатам диссертации имеется 7 публикаций. Структура и объем диссертации.
Работа состоит из введения, пяти глав, выводов по работе, списка использованной литературы и приложений. Содержание работы изложено на 152 страницах машинописного текста. Список литературы содержит 83 наименования.
Похожие диссертации на Исследование и оптимизация технико-экономических решений при проектировании и эксплуатации газотурбинных ТЭЦ
