|
Актуальность темы. Внедрение технологии по созданию и использованию газотурбинных электрических станций (ГТЭС) – это один из факторов реального повышения экономичности и эффективности энергетичес-ких объектов и совершенствования структуры топливно–энергетического хозяйства производства электрической энергии и теплоты. Происходит это путем строительства и установки ГТЭС на действующих энергетических объектах: для модернизации и реконструкции устаревшего оборудования на ТЭЦ и надстройки районных котельных. Таким образом, применение ГТЭС в комбинированном режиме работы, когда производится как электроэнергия, так и теплота, позволяет экономить значительные объемы топлива, снижая, тем самым, себестоимость отпускаемого потребителю продукции от ТЭЦ и районных котельных. В настоящее время авиационными предприятиями проектируются ГТЭС на основе газотурбинных установок (ГТУ) различной мощности, разработанных на базе конвертированных авиационных двигателей. При этом разнообразные типы ГТУ, а, следовательно, ГТЭС, имеют свои технико–эконо-мические показатели. Поэтому себестоимость отпускаемой продукции от каждой ГТЭС из–за технико–экономических показателей, текущих затрат и других издержек становится соответственно разной. В связи с этим, анализ влияния показателей таких ГТУ на эффективность их работы в автономном режиме и при использовании в составе ГТЭС является актуальной задачей. Целью диссертационной работы является создание перспективных ГТУ на базе конвертированных авиационных двигателей и анализ влияния показателей ГТУ на эффективность их работы, как в автономном режиме, так и при использовании в составе ГТЭС. Для достижения поставленной цели в рамках диссертации решались следующие основные задачи: 1. Анализ и обоснование выбора перспективных ГТУ и определение влияния основных параметров рабочего процесса на тепловую эффективность ГТУ. 2. Разработка методики расчета тепловой эффективности ГТУ в составе ГТЭС по обоснованным технико –экономическим показателям. 3. Изучение влияния тепловой эффективности ГТУ на технико– экономические показатели ГТЭС. 4. Определение экономической эффективности ГТЭС. 5. Использование ГТУ в составе утилизационной бинарной ПГУ. Основные методы научных исследований. Методология исследований в энергетике, фундаментальные закономерности технической термодинамики, математическое моделирование расчетов ГТУ и ГТЭС, технико–экономический анализ теплоэнергетических установок и систем. Для обработки, представления и оценки результатов использовались пакеты прикладных программ Microsoft Exel. Научная новизна работы заключается в следующем: -
Для ГТУ со свободной (силовой) турбиной (СТ) получены вы - ражения оптимальной степени повышения давления воздуха в компрессоре и максимальной степени понижения давления газа в свободной турбине. 2. Получены выражения технико–экономических показателей ГТЭС, позволяющих производить их экспресс–оценку по тепловой эффективности ГТУ. 3. Разработана методика оценки тепловой и экономической эффективности ГТУ в составе ГТЭС. Достоверность результатов и выводов диссертационной работы обоснованы использованием методологии системных исследований в энергетике, фундаментальных закономерностей технической термодинамики, математического моделирования процессов работы ГТУ и ГТЭС. Практическая ценность работы. 1. Рекомендованы перспективные ГТУ и определено влияние основных параметров рабочего процесса на тепловую эффективность ГТУ для включения их в состав ГТЭС. 2. Разработанная методика позволяет рассчитать качественно тепловую эффективность ГТУ в составе ГТЭС. 3. Использование работы позволяет производить оценку инновационных проектов ГТУ в составе ГТЭС в процессе мониторинга и при проведении тендеров. Реализация результатов работы. Методика расчета тепловой эффективности и расчет экономической эффективности ГТЭС по блок–программе «Альт – Инвест» использовались при выборе ГТУ для ТЭЦ и котельных, а также при формировании инвестиционной программы ОАО «Татэнерго». Автор защищает: 1. Обоснование перспективных ГТУ и анализ их термодинамических циклов, влияние основных параметров рабочего процесса на их тепловую эффективность. 2. Обоснование технико–экономических показателей и методику ра-счета эффективности ГТУ в составе ГТЭС, результаты расчетов. 3. Результаты расчетов влияния тепловой эффективности ГТУ на технико–экономические показатели ГТЭС. 4. Результаты расчетов экономической эффективности ГТЭС. Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы представлены на: аспирантско–магистрском научном семинаре в КГЭУ, 2004г.; 16-й Всероссийской научно–технической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика, диагностика технических систем, приборы и методы контроля природной среды, веществ материалов и изделий». г.Казань, МВАУ (филиал г.Казань), 2004 г.; VII Международном симпозиуме по «Энергоэффективности и энергосбережению», г.Казань, 2006 г.; Международном круглом столе «Газотурбинные установки и альтернативные источники энергии», г. Казань, КГЭУ, 2007г.; Расширенном заседании кафедр ТЭС и КУПГ КГЭУ, 2007 г. Личное участие. Все результаты работы получены лично автором под научным руководством профессора, д.т.н. Таймарова М.А. Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 4 статьи в рекомендованных ВАК журналах. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из
| 
Вы находитесь:
