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
Тепловые и ядерные энергоустановки

Диссертационная работа:

Молодкина Милана Алексеевна. Повышение технико-экономических показателей парогазовых тепловых электростанций путем утилизации низкопотенциальной теплоты с использованием тепловых насосов: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 05.14.14 / Молодкина Милана Алексеевна;[Место защиты: ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»].- Санкт-Петербург, 2012.- 16 с.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы. Неуклонно растущая потребность в топливно-энергетических ресурсах, наряду с ограниченностью запасов ископаемых топ-лив и тенденцией к их удорожанию на внутреннем рынке РФ определяет необходимость их рационального использования. Как результат возникает комплекс задач по поиску и разработке альтернативных источников энергии, способных постепенно заместить часть ископаемых энергоресурсов. Существенное значение приобретает внедрение рациональных способов экономии органического топлива на крупных промышленных предприятиях.

Одним из способов комбинированного решения перечисленных задач является утилизация низкопотенциальной теплоты при помощи тепловых насосов (ТН) на парогазовых тепловых электростанциях (ПГУ-ТЭС). Данное мероприятие будет способствовать совершенствованию действующей технологии производства электрической и тепловой энергии, а также уменьшению нагрузки, оказываемой топливно-энергетическим комплексом на окружающую среду, за счет снижения тепловых выбросов и потребления технической воды. Кроме того, увеличится доля альтернативных источников энергии в топливно-энергетическом балансе страны.

Цель и задачи работы. Целью работы является разработка и исследование схем утилизации низкопотенциальной теплоты с использованием ТН, позволяющих повысить технико-экономические показатели ПГУ-ТЭС.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

проведен сравнительный анализ источников низкопотенциальной теплоты (ИНТ) на ПГУ-ТЭС, оценен резерв экономии органического топлива за счет использования наиболее актуальных из них и определены направления применения теплоты, отпущенной от конденсатора ТН;

разработаны и исследованы схемы, позволяющие утилизировать теплоту наиболее актуальных ИНТ с помощью ТН.

разработаны аналитические зависимости, позволяющие определять граничные условия применения ТН и показатели тепловой экономичности ПГУ-ТЭС с теплонасосными установками (ТНУ).

разработаны математические модели ПГУ-ТЭС с ТНУ при различных схемных решениях, исследованы с их помощью изменения показателей тепловой экономичности за счет применения ТН и предложены рекомендации по выбору оптимального варианта утилизации низкопотенциальной теплоты.

Основные методы научных исследований. В работе использованы методы термодинамического анализа энергоустановок, математического моделиро-

вания и технико-экономических расчетов в энергетике в сочетании с применением современных программных комплексов. Научная новизна.

1. Предложены новые тепловые схемы, позволяющие повысить тепловую
экономичность ПГУ-ТЭС:

схема утилизации теплоты продувочной воды градирни для подогрева сырой воды перед химводоочисткой теплоэлектростанции (ТЭС);

схема утилизации теплоты обессоленной воды, охлаждающей турбогенераторы для горячего водоснабжения (ГВС) зданий ТЭС;

схема совместной работы теплофикационной установки (ТФУ) и ТН, позволяющая использовать теплоту обратной сетевой воды для ГВС зданий ТЭС.

2. Предложены аналитические зависимости, позволяющие определять
граничные условия применения ТНУ в системах охлаждения агрегатов, в
сбросных системах и совместно с ТФУ при использовании теплоты, отпускае
мой от ТН, на собственные нужды ПГУ-ТЭС.

3. Предложены аналитические зависимости, позволяющие исследовать из
менение коэффициента использования теплоты топлива и удельной выработки
электроэнергии на тепловом потреблении ПГУ-ТЭС за счет применения ТН в
технологической схеме, а также выбирать оптимальный вариант утилизации
низкопотенциальной теплоты.

Практическая ценность работы. Предложенные и обоснованные в работе технические решения позволяют повысить тепловую экономичность ПГУ-ТЭС и снизить неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Результаты работы могут быть использованы эксплуатационными и проектными организациями для внедрения схем утилизации низкопотенциальной теплоты с применением ТН при проектировании новых и модернизации действующих ПГУ-ТЭС. Материалы диссертации могут быть использованы в учебном процессе высших учебных заведений при подготовке специалистов по соответствующим специальностям.

Реализация работы. Разработанные автором рекомендации по выбору схемы утилизации низкопотенциальной теплоты на ПГУ-ТЭС с помощью ТН использованы:

- филиалом «Северо-Западная ТЭЦ» ОАО «ИНТЕР РАО - Электрогенера
ция» при организации и проведении НИОКР для повышения эффективности
работы филиала;

- ООО "Rainbow - Инженерные системы" при выполнении научно-
исследовательской работы "Анализ перспектив применения технологий триге-
нерации и АБХМ на объектах Группы "ЛУКОЙЛ" в Южном Федеральном Ок
руге".

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе в ФГБОУ ВПО "СПбГПУ" при подготовке бакалавров и магистров по направлению 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника» при проведении практических занятий по дисциплине "Источники и системы теплоснабжения".

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается применением нормативной документации, а также статистических данных Северо-Западной ТЭЦ при разработке схем и математических моделей, проверке их адекватности и проведении с их помощью исследований.

Автор защищает:

  1. Схемы, позволяющие повысить тепловую экономичность ПГУ-ТЭС, за счет утилизации низкопотенциальной теплоты продувочной воды градирни, обессоленной воды, охлаждающей турбогенератор и обратной сетевой воды;

  2. Аналитические зависимости, позволяющие определить граничные условия применения ТН в системах охлаждения агрегатов, в сбросных системах и совместно с ТФУ при использовании теплоты, отпускаемой от ТН на собственные нужды ПГУ-ТЭС;

  3. Аналитические зависимости, позволяющие исследовать изменение коэффициента использования теплоты топлива и удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении ПГУ-ТЭС за счет использования ТН в технологической схеме и выбирать оптимальный вариант утилизации низкопотенциальной теплоты;

  4. Результаты расчетных исследований показателей тепловой экономичности ПГУ-ТЭС с ТНУ при утилизации низкопотенциальной теплоты воды, охлаждающей конденсатор паровой турбины (ПТ) и турбогенераторы, продувочной воды градирни и обратной сетевой воды;

  5. Рекомендации по выбору схемы утилизации низкопотенциальной теплоты с использованием ТНУ на ПГУ-ТЭС.

Личный вклад автора заключается в постановке цели и задач исследования, в обосновании методов решения сформулированных задач, в разработке схем утилизации низкопотенциальной теплоты на ПГУ-ТЭС, а также аналитических зависимостей и математических моделей, позволяющих исследовать показатели тепловой экономичности ПГУ-ТЭС с ТНУ при использовании ТН в системах охлаждения, сбросных системах или работающими совместно с ТФУ; помимо этого в обработке, формулировке, обобщении полученных результатов и выработке рекомендаций по условиям и схемным решениям применения ТН на ПГУ-ТЭС.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: Третьем Всероссийском Форуме "Наука и инновации в технических университетах" (2009 г.), на международных научно-практических конфе-

ренциях «Неделя науки СПбГПУ» (2007-2010 гг.) и научных семинарах кафедры «Промышленная теплоэнергетика» СПбГПУ.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 7 печатных работ, две из них - в издании, рекомендованном ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 95 источников, и 3 приложений. Работа изложена на 178 страницах машинописного текста, включает 69 рисунков, 9 таблиц. Общий объем диссертации - 201 страница.


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