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:

Вдовенко, Иван Анатольевич. Повышение эффективности систем теплоснабжения путем замены паротурбинного оборудования ТЭЦ на газотурбинные и парогазовые установки : диссертация ... кандидата технических наук : 05.14.01 / Вдовенко Иван Анатольевич; [Место защиты: Сарат. гос. техн. ун-т].- Саратов, 2011.- 133 с.: ил. РГБ ОД, 61 12-5/355

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы. В качестве важнейших задач текущего момента развития энергетики страны является надежное, качественное и экологически безопасное энергоснабжение потребителей на основе внедрения новых прогрессивных видов техники и технологий, эффективного функционирования и развития энергетической системы. Особое место в решении этих задач отводится дальнейшему совершенствованию источников и систем электро- и теплоснабжения.

Существующие системы энергоснабжения городов, базирующиеся на крупных паротурбинных ТЭЦ, постепенно деградируют в результате увеличения количества физически и морально изношенного оборудования, замедления темпов технического перевооружения станций и сетей с использованием передовых технологий, что вызывает снижение надежности энергоснабжения, приводит к увеличению затрат в ремонтное обслуживание и, как следствие, к росту тарифов на энергоносители. В сложившихся условиях необходимо находить рациональные и эффективные решения по организации энергоснабжения потребителей путем реконструкции и модернизации источников и систем энергоснабжения с использованием передовых технологий, обеспечивающих минимизацию финансовых ресурсов, повышение энергетической и экономической эффективности. В первую очередь необходима реконструкция физически изношенных ТЭЦ, построенных в 30-50-х годах прошлого века с начальными параметрами пара 3,5-9,0 МПа заменой паротурбинного оборудования на газотурбинные и парогазовые установки, а при высокой степени централизации теплоснабжения возможна передача части тепловой нагрузки на строящиеся малые ТЭЦ с газопоршневыми и газотурбинными двигателями. В связи с этим исследование эффективности различных вариантов технического перевооружения действующих ТЭЦ является актуальным.

Работа выполнена в рамках научного направления Проблемной научно-исследовательской лаборатории теплоэнергетических установок электростанций и систем энергоснабжения СГТУ в соответствии с межвузовской научно-технической программой основного научного направления развития науки и техники Российской Федерации «Топливо и энергетика», федеральной программой фундаментальных исследований по направлению «Физико-технические проблемы энергетики» (раздел «Фундаментальные проблемы энергосбережения и эффективного использования топлива».

Объектом исследования являются источники комбинированного электро- и теплоснабжения, передовые технологии их усовершенствования, обеспечивающие прирост экономической эффективности.

Целью исследования является повышение тепловой и экономической эффективности городских ТЭЦ с физически изношенным паротурбинным оборудованием путем внедрения газотурбинных и парогазовых технологий.

В соответствии с целью определены основные задачи исследования:

1. Разработка алгоритма расчета характеристик и показателей эффективности вариантов замены изношенного паротурбинного оборудования (ПТУ) ТЭЦ на газотурбинные (ГТУ) и парогазовые установки (ПГУ).

2. Оценка экономической эффективности комбинированной схемы энергоснабжения с различными источниками в условиях нового строительства по сравнению с раздельной при использовании природного газа и твердого топлива.

3. Определение экономических показателей вариантов замены ПТУ на ГТУ и ПГУ.

4. Разработка методики определения доли малых ТЭЦ по балансу выработки и потребления электрической энергии в городе.

5. Определение показателей эффективности передачи части тепловой нагрузки от районных ТЭЦ на малые ТЭЦ с газопоршневыми двигателями.

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

1. Получены соотношения расхода топлива, электрической и тепловой мощности, массовых выбросов вредных компонентов и экономии топлива при различных вариантах замены изношенного паротурбинного оборудования городских ТЭЦ на газотурбинные и парогазовые установки.

2. Разработан алгоритм расчета характеристик и показателей эффективности реконструкции городских ТЭЦ.

3. Выполнена оценка экономической эффективности комбинированной схемы энергоснабжения потребителей при использовании на ТЭЦ газотурбинных, газопоршневых и парогазовых установок в условиях нового строительства по сравнению с раздельной и применении в последней природного газа и твердого топлива.

4. Разработана методика определения доли малых ТЭЦ по балансу выработки и потребления электрической энергии в городе.

5. Разработаны рекомендации по совершенствованию городских источников тепло- и электроснабжения.

Практическая ценность результатов работы заключается в использовании методических положений для выбора рационального варианта реконструкции городских ТЭЦ путем замены изношенного паротурбинного оборудования на газотурбинные и парогазовые установки, передачи части тепловой нагрузки городской ТЭЦ на малые ТЭЦ. Результаты исследования использованы в учебном процессе кафедры теплоэнергетики СГТУ при чтении курса «Источники и системы теплоснабжения», организации научно-исследовательской работы аспирантов и студентов, в дипломном проектировании.

Внедрение методических разработок, рекомендаций в проектную практику позволит повысить эффективность источников систем энергоснабжения, поможет выбрать наиболее эффективные направления их преобразования.

На защиту выносятся:

методические положения расчета эффективности технического перевооружения ТЭЦ с использованием газотурбинных и парогазовых технологий в системе энергоснабжения;

алгоритм расчета характеристик и показателей эффективности замены физически изношенного оборудования ТЭЦ;

результаты расчетно-теоретических исследований по определению эффективности комбинированной схемы энергоснабжения, вариантов замены оборудования паротурбинных ТЭЦ.

Достоверность результатов и выводов обеспечивается использованием методологии системных исследований в энергетике, фундаментальных законов технической термодинамики, теплопередачи и теории надежности систем энергетики, применением широко апробированных методик расчета энергетических установок, апробацией полученных результатов и их хорошей сходимостью с подобными результатами других авторов.

Апробация работы. Материалы, вошедшие в диссертацию, докладывались и обсуждались на научных конференциях и семинарах Саратовского государственного технического университета в 2007-2011 гг. (г. Саратов), конференции молодых ученых «Молодые ученые – науке и производству» (Саратов, 2007), Международной научной конференции «Современные научно-технические проблемы теплоэнергетики и пути их решения» (Саратов, 2008, 2009.), Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Саратов, 2008, 2011), Третьей Всероссийской научно-практической конференции «Ресурсо-энергосбережение и эколого-энергетическая безопасность промышленных городов» (Волжский, 2010).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 9 печатных работах, из них 3 статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка использованной литературы. Общий объем 133 страницы, содержит 33 рисунка и 24 таблицы. Список литературы включает 136 наименований, в том числе 16 иностранных и 6 электронных адресов сайтов Интернета.


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