Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Энергетические системы и комплексы

Диссертационная работа:

Васильев Алексей Викторович. Комплексная оптимизация низкотемпературных поверхностей нагрева котельных агрегатов маневренных энергоблоков : ил РГБ ОД 61:85-5/2976

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 10

0.1. Структура и перспективные графики электрических нагрузок энергосистем и агрегатов паротурбинных

электростанций 10

0.2. Анализ выполненных исследований по совершенствованию характеристик и параметров котельных агрегатов маневренных паротурбинных блоков 21

0.3. Цель и задачи исследования 35

1. МЕТОДИКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ

НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ МАНЕВРЕННЫХ БЛОКОВ 38

1.1. Общие положения 38

1.2. Определение затрат в замещаемые установки при технико-экономической оптимизации маневренных блоков 47

1.3. Влияние степени маневренности исследуемой установки на затраты по обеспечению надежности работы энергосистемы 51

1.4. Влияние характеристик органического топлива на технико-экономическую оптимизацию поверхностей нагрева маневренных котлоагрегатов 60

2. ВЫБОР СХЕМЫ ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА В УСЛОВИЯХ ,ПЕРЕМЕННЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ МАНЕВРЕННЫХ ,БЛОКОВ 72

2.1. Выбор схемы предварительного подогрева воздуха и оптимизация температуры предварительного подогрева воздуха и уходящих газов 72

2.2. Схемы подогрева воздуха с использованием поверхностей нагрева, изготовленных из антикоррозионных материалов 108

2.3. Оптимизация схем водяного подогрева воздуха с использованием экономайзера низкого давления 115

2.4. Сравнительный анализ различных схем подогрева воздуха в условиях маневренной работы энергоблоков 123

2.5. Возможные способы повышения маневренности энергоблоков путем усовершенствования схем подогрева воздуха 1

2.5.1. Способ увеличения диапазона разгрузки МТЭЦ 126

2.5.2. Снижение пусковых потерь за счет использования сбросного тепла для нагрева воздуха 131

3. ОСОБЕННОСТИ ОПТИМИЗАЦИИ СКОРОСТЕЙ ГАЗОВ И ВОЗДУХА В НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ НАГРЕВА МАНЕВРЕННЫХ КОТЛОАГРЕГАТОВ 137

3.1. Выбор оптимальных скоростей продуктов сгорания в конвективных поверхностях нагрева с учетом их золово-го заноса и абразивного износа 137

3.2. Совместная оптимизация скоростей продуктов сгорания и воздуха в трубчатых и регенеративных воздухоподогревателях 1

3.2.1. Оптимизация скоростей продуктов сгорания и воздуха в регенеративных вращающихся воздухоподогревателях 154

3.2.2. Совместная оптимизация скоростей газов и воздуха в трубчатых воздухоподогревателях 163 3.3. Оптимизация скоростей воздуха в калориферах 172

4. КОМПЛЕКСНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ,ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА КОТЛОАГРЕГАТОВ МАНЕВ ,РЕННЫХ ЭНЕРГОБЛОКОВ 180

4.1. Одноступенчатая компоновка низкотемпературных поверхностей нагрева 181

4.2. Двухступенчатая компоновка низкотемпературных поверхностей нагрева 198

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 206

ЛИТЕРАТУРА 210

ПРИЛОЖЕНИЯ 224 

Введение к работе:

В укреплении материально-технической базы нашей страны вопросы развития топливно-энергетических отраслей, и в частности совершенствование основного оборудования электростанций, играют важнейшую роль. Они нашли свое отражение в постановлениях партии и правительства, в решениях ХХП съезда КПСС /I / и положены в основу Энергетической программы СССР на длительную перспективу.

Энергетическая программа СССР предусматривает ориентацию отечественной энергетики на преимущественное развитие атомных электростанций, крупных гидроэлектростанций и мощных тепловых электростанций, использующих дешевые угли восточных районов и природный газ Западной Сибири /2 /.В этих условиях все тепловые электростанции Европейской части СССР со временем будут вынуждены работать в переменных режимах нагрузки.

В связи с этим возникла необходимость разработки тепло -энергетических блоков, обладающих высокими маневренными свойствами. Специфические условия работы такого оборудования выдвинули задачу определения оптимального профиля маневренного паротурбинного блока. Решению этой задачи было посвящено много работ в нашей стране /3, 6, 56, 63, 64, 66, 85 / и за рубежом /123,124,126-128 /. Однако в большинстве указанных прорабо -ток в качестве топлива для маневренных энергоустановок рассматривался только мазут. В настоящее же время Энергетическая программа СССР ориентирует на сжигание в котлоагрегатах тепловых электростанций твердого топлива и природного газа. Вид используемого топлива наиболее существенное влияние оказывает на котельный агрегат. Поэтому среди задач повышения технико--экономических показателей маневренных блоков особо остро стоят задачи повышения экономичности и надежности работы на частичных нагрузках прежде всего котельных агрегатов. В связи с отмеченным, особую актуальность приобретают вопросы выбора температур уходящих газов и предварительного подогрева воздуха на основании комплексной оптимизации низкотемпературных поверхностей нагрева котельного агрегата.

Современный маневренный паротурбинный блок, работающий в составе энергосистемы, представляет собой единый комплекс разнородных элементов оборудования со сложной системой технологических связей /6,8, 73,100 /, где изменение любой характеристики элемента оборудования, в частности параметров низкотемпературных поверхностей нагрева котлоагрегата, влияет на технико-экономические показатели всего комплекса.

Исходя из этого, комплексная оптимизация требует системного подхода с учетом таких общеэнергетических факторов, как реальные режимы эксплуатации оборудования, графики электрических и тепловых нагрузок электростанции и энергосистемы , надежность работы и заданные санитарные нормы предельно допустимых концентраций вредных веществ.

Настоящая диссертация посвящена выбору прогоиля низкотемпературной части котельного агрегата маневренных энергоблоков на органическом топливе (твердое топливо, природный газ, мазут) для различных графиков электрической нагрузки и стоимостей замыкающего топлива.

Для этого разработана методика учета при технико-экономической оптимизации маневренных конденсационынх и теплофикационных блоков качественного состава используемого топлива, затрат в замещаемые установки, влияния степени маневренности исследуемой установки на затраты по обеспечению надежности энергосистемы.

В работе большое внимание уделено оптимизации и выбору схем нагрева воздуха в котлоагрегатах маневренных блоков.

Получены аналитические решения комплексной оптимизации температур горячего воздуха, уходящих газов и предварительного подогрева воздуха.

Выявлено влияние графиков электрических нагрузок блока, а также некоторых характеристик топлива на оптимальные значения скоростей теплоносителей низкотемпературных поверхностей на -грева котельных агрегатов маневренных энергоблоков.

Предложены новые схемы подогрева воздуха, повышающие маневренность энергоблоков.

Тема диссертации является составной частью исследований, выполнявшихся по важнейшей теме " Совершенствование тепловых о-хем, компоновок и оптимизация параметров ТЭС и АЭС" (номер гос.регистрации 76083357. Постановление Совета Министров РСФСР от 25 ноября 1976 года, № 611) и целевой комплексной научно--технической программы ГКНТ 0.Ц.002, задания 06 - " Разра -ботать и освоить маневренные режимы теплофикационных турбин с целью использования ТЭЦ для регулирования графика электрических нагрузок ", по которым диссертант являлся исполнителем работ.

Значительная часть диссертационной работы выполнена по договорам с Белорусским отделением ВНИПИЭнергопром, РЭУ Са-ратовэнерго, РЭУ Башкирэнерго. Результаты проведенных исследований представлены в виде научных отчетов /,53 ,54 , 87 , 97 /и оформлены соответствующими актами о внедрении (см.приложение к диссертации). Основные положения и результаты диссертации опубликованы в научно-технической и патентной , литературе / 18 , 22 , 23 , 25 , 26 , 41 А

Работа выполнялась под руководством Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, доктора технических наук, профессора ,А.И. Андрющенко при консультации кандидата технических наук ,Г.В. Антропова.

На защиту выносятся :

1. Методика технико-экономического учета различных системных факторов, влияющих на выбор оптимальных характеристик и параметров низкотемпературных поверхностей нагрева котельных агрегатов маневренных конденсационных и теплофикационных блоков.

2. Методика и результаты комплексной технико-экономической оптимизации температур горячего воздуха, уходящих газов и предварительного подогрева воздуха для различных видов органического топлива.

3. Аналитические зависимости для расчета изменения электрической мощности блока при варьировании температуры предварительного подогрева воздуха.

4. Аналитические решения и полученные обобщенные расчетные формулы для определения оптимальных скоростей дымовых газов в конвективных поверхностях нагрева с учетом их заноса и абразивного износа.

5. Методика учета затрат, связанных с низкотемпературной коррозией поверхностей нагрева.

6. Результаты выбора наивыгоднейших схем нагрева воздуха.

7. Новые схемы подогрева воздуха, повышающие маневренность энергоблоков.

Результаты работы докладывались на научно-технических конференциях Саратовского политехнического института 1979-1984 г.г., на межвузовском научном семинаре по технико-экономической оптимизации и повышению эффективности тепловых и атомных элвктро -станций ( Саратов, СПИ, 1983 г.), на научной секции НТС БО ВНИПИ-энергопром (г. Минск, 1984- г.), на научно-техническом семинаре кафедр " Котельные установки и охрана окружающей среды " и " Тепловые электрические станции " (г. Минск, БПИ, 1984 г.).

Автор выражает глубокую благодарность всем лицам, оказавшим ему помощь своими критическими замечаниями, высказанными во время предварительного обсуждения отдельных вопросов диссертации . ВВЕДЕНИЕ 0.1. Структура и перспективные графики электрических нагрузок

энергосистем и агрегатов паротурбинных электростанций

Характерной особенностью современных и перспективных энергосистем является тенденция к разуплотнению суточных, недельных и сезонных графиков нагрузок , обусловленная структурными сдвигами в электропотребления /6о,35,ПО,129 Л

Плотность графиков электрических нагрузок 0ЭС для отдельных регионов различна и зависит от состава, концентрации и режима работы отраслей народного хозяйства и потребления электроэнергии в быту.

Суточные графики нагрузок ОЭС, а значит и отдельных электростанций видоизменяются в зависимости от времени года, от дней недели и т.д. Это оказывает непосредственное влияние на формирование режимов работы ТЭС и правильный выбор основных пара -метров и конструктивных характеристик теплоэнергетических установок, привлекаемых к покрытию переменной части графика нагрузки. 

Подобные работы
Лунин Кирилл Александрович
Исследование и оптимизация многоступенчатых испарительных установок с учетом коррозии поверхностей нагрева
Сушко Светлана Николаевна
Оптимизация параметров энергоблоков угольных мини-ТЭЦ, работающих в автономных системах энергоснабжения
Буйнов Николай Егорович
Оптимизация структуры энергоблоков АЭС с учетом надежности
Зыкова Наталья Геннадьевна
Схемно-параметрическая оптимизация пылеугольных котлов с кольцевой топкой в составе энергоблоков ТЭС
Ковалев Михаил Васильевич
Оптимизация параметров низкотемпературных поверхностей нагрева котлов
Порозов Сергей Викторович
Повышение тепловой эффективности поверхностей нагрева мощных котельных агрегатов при сжигании шлакующих углей
Мерзликина Елена Игоревна
Оптимизация распределения тепловых и электрических нагрузок между энергоблоками ТЭС с учетом неопределенности исходной информации
Петров Андрей Викторович
Оптимизация структуры информационно-измерительной системы при модернизации системы централизованного контроля "СКАЛА" на энергоблоках второй очереди Ленинградской АЭС
Тарасов Алексей Сергеевич
Развитие теории многогранных поверхностей в задачах оптимизации
Егоров Сергей Нестерович
Оптимизация режимов фрезерования криволинейных поверхностей на станках с ЧПУ

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net