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:

Сапожников Максим Борисович. Разработка и исследование элементов тепловой электрической станции модульного типа на низкокипящем рабочем теле : Дис. ... канд. техн. наук : 05.14.01 : М., 2005 155 c. РГБ ОД, 61:05-5/2364

смотреть содержание
смотреть введение
смотреть литературу
Содержание к работе:

Введение 6

Глава I. Анализ проблем применения неводяных рабочих тел в паротурбинных циклах 10

1.1. Современное состояние электрических станций на НРТ 10

1.2. История развития ПТУ на НРТ 12

1.3. Применение НРТ в комбинированных циклах 15

1.4. Многокомпонентные рабочие тела 19

1.5. Характеристика существующих НРТ 20

1.6. Краткое описание тепловых схем действующих электрических станций на НРТ 22

1.7. Заключение по литературному обзору 31

Глава II. Применяемые методы исследований и расчета элементов тепловых схем 33

2.1. Обработка накопленных сведений об электрических станциях, работающих на НРТ 34

2.2. Описание разработанных компьютерных программ 35

2.3. Оценка применимости разработанных программных продуктов . 44

Глава III. Рекомендации к проектированию элементов электрической станции с НРТ 47

3.1. Термодинамический анализ циклов НРТ 48

3.2. Выбор тепловой схемы ПТУ с НРТ 73

3.3. Анализ целесообразности применения дистилляционной подсистемы в схеме с ПТУ, работающей на водоаммиачном растворе. 77

3.4. Исследование характеристик НРТ и разработка алгоритма выбора рабочего тела 88

3.5. Исследование конструктивной целесообразности создания ПТУ с НРТ юз

3.6. Оценка экономической эффективности создания ПТУ на НРТ 116

Глава IV. Обсуждение полученных результатов Ц9

4.1. Выбор параметров термодинамических циклов Ц9

4.2. О применении водоаммиачных рабочих тел 126

4.3. О вопросах выбора НРТ 128

Выводы 132

Список литературных источников 134

Приложения 143

Приложение 1 143

Приложение 2 155 

Введение к работе:

Актуальность проблемы. В последние годы в связи с ростом цен на энергоресурсы и стремлением к повышению эффективности их использования чрезвычайно актуальными становятся вопросы использования сбросного тепла и энергии возобновляемых источников. Одним из способов эффективного использования таких энергоресурсов является генерация электрической энергии на основе паротурбинных установок (ПТУ) с низкокипящими рабочими телами (НРТ).

В России внедрение экономически эффективных энергосберегающих технологий является одной из основных стратегических задач ОАО «РАО «ЕЭС России», реализация которой выполняется по «Программе энергосбережения на 2005-2015гг.». Широкомасштабное внедрение технологий производства электроэнергии на основе низкокипящих рабочих тел в России имеет большое практическое и научное значение не только для основной энергетической отрасли, но и для промышленной.

В промышленной энергетике России утилизация сбросной теплоты крупных предприятий с выработкой электрической энергии на основе НРТ позволит снизить затраты предприятий на собственные нужды, а также улучшить удельные экологические показатели.

Перспективным представляется использование ПТУ с НРТ на традиционных электростанциях для утилизации тепла уходящих газов котельных агрегатов или для работы в составе бинарных ПТУ. Общепризнанным фактом является совершенствование технологий производства электроэнергии из геотермального тепла, развивающихся по пути применения НРТ.

Цель работы. В то время, как за рубежом накоплен опыт эксплуатации ТЭС на НРТ, в российской энергетике делаются только первые шаги. Поэтому ощущается недостаток опыта проектирования и разработок паротурбинных установок, в первую очередь, на экологически безопасных НРТ. В России уже несколько лет на современном уровне ведется работа по

внедрению технологий применения низкокипящих рабочих тел для производства электроэнергии, и, как показывает практика, уже на первых этапах возникает потребность в рекомендациях по проектированию тепловых электрических станций на НРТ. Требуются рекомендации по выбору и расчету параметров тепловых схем и циклов, выбору и определению характеристик основного тепломеханического оборудования. За рубежом в литературных источниках большая часть информации по проектированию энергоблоков на НРТ закрыта по причине интересов компаний, занимающихся их внедрением.

Целью работы являлось исследование структуры и элементов электрических станций, работающих на НРТ, и разработка комплекса рекомендаций для проектирования. Основные задачи сформулированы следующим образом:

- изучение опыта создания и эксплуатации электрических станций с НРТ;

- разработка рекомендаций по выбору параметров тепловых циклов на НРТ;

- оценка целесообразности применения различных тепловых схем, в том числе для водоаммиачного рабочего тела;

- исследование характеристик НРТ и создание алгоритма выбора НРТ;

- подтверждение технической и экономической целесообразности внедрения ТЭС с НРТ.

- апробация разработанных рекомендаций на практическом примере. Научная новизна диссертационной работы:

- новым является комплексный подход к решению задачи выбора низкокипящего рабочего тела, учитывающий современные требования (экология, безопасность, тепловая эффективность и т.д.);

- исследованы новые НРТ, например, R-245fa и эфиры;

- разработаны рекомендации по выбору конфигурации, а также начальных и конечных параметров циклов для различных НРТ, в том числе и водоаммиачного раствора;

- разработан научный подход, с помощью которого удалось выполнить описывание тепловой схемы с дистилляционной подсистемой (ДП) на водоаммиачном рабочем теле и оценить целесообразность ее применения; реализован алгоритм расчета параметров водоаммиачных циклов с применением ЭВМ;

- разработан алгоритм оптимального выбора НРТ, учитывающий современные экологические и технические требования;

- на конкретном примере выполнена апробация разработанных методик и алгоритмов с выполнением конструкторской проработки оборудования (турбины и конденсационного устройства).

Практическая значимость работы заключается в том, что результаты исследований и разработанные рекомендации, могут быть использованы, в первую очередь, на этапе проектирования электрических станций на НРТ.

Разработанные рекомендации, алгоритмы и программы являются полезными и удобными инструментами при решении расчетно-теоретических и практических задач и могут быть использованы в учебном процессе.

Достоверность и обоснованность результатов подтверждается полнотой исследований технологий генерации электроэнергии на основе применения НРТ. Работоспособность компьютерных программ и достоверность данных, полученных с их помощью, подтверждены сравнительными расчетами. Апробация разработанных рекомендаций на практических примерах доказала их правомерность.

Личный вклад автора заключается в формировании автором научно-теоретической базы, содержащей данные о ТЭС на НРТ. Разработан комплексный подход по выбору низкокипящего рабочего тела, который учитывает современные требования (экология, безопасность, тепловая эффективность и т.д.), предложен алгоритм выбора НРТ. Автором разработаны рекомендации к выбору параметров и конфигураций тепловых схем. Проведено компьютерное моделирование различных тепловых схем и созданы программные продукты, облегчающие решение задач по расчету тепловых схем и оборудования. Автором выполнена комплексная апробация разработанных методик и алгоритмов с выполнением конструкторской проработки оборудования (турбины и конденсационного устройства) и определением технико-экономических показателей ТЭС на НРТ.

Апробация работы. Материалы, отдельные разделы и основные положения диссертации представлялись и обсуждались на Международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов № 8-11 (Россия, г. Москва, март 2002-2005 гг.), на Крымской конференции (г. Крым, 2002г.), на Международных геотермальных конференциях (Греция, о. Милос, 2002 г.; Исландия, г. Рейкьявик, 2003г.), на 1-ой Нижневолжской научно-практической конференции (Россия, г. Волжский, октябрь 2002 г.), на Международном геотермальном семинаре МГС-2003 (Сочи, 2003 г.), на научно-техническом совете ТЭЦ МЭИ (г. Москва, февраль 2003г.), на научно-технических семинарах в АО «Наука» и АО «Геотерм» (г. Москва, 2002-2003 гг.) с участием представителей энергомашиностроительных заводов научных и проектных институтов. Также полученные результаты представлялись на научном семинаре кафедры Тепловых электрических станций МЭИ (г. Москва, октябрь, 2004г.).

Подобные работы
Мелинова Людмила Валентиновна
Исследование, разработка и совершенствование термодистилляционных опреснительных установок для энерготехнологических комплексов
Галас Иван Васильевич
Разработка, исследование и внедрение комплекса мероприятий по повышению экологической безопасности, эксплуатационной надежности экономичности оборудования ТЭС
Комов Александр Александрович
Исследование, разработка и оптимизация перспективных испарительных комплексов для водоподготовки и переработки сточных вод
Штык Оксана Александровна
Разработка и исследование тепловых схем парогазовых установок с использованием теплоты от мусоросжигательных заводов
Попель Олег Сергеевич
Исследование и разработка систем энергоснабжения с использованием возобновляемых источников энергии
Морозова Екатерина Александровна
Разработка и исследование технологии эмульгирования мазута с целью оптимизации режимов горения в топке для повышения надежности, экономичности и экологической безопасности энергетических котлов
Ермолаева Евгения Олеговна
Разработка, исследование качества и эффективности биологически активных добавок для коррекции массы тела
Липатов Алексей Александрович
Математическая модель исполнительного двигателя на силовых оболочковых элементах : Разработка, исследование, применение
Проскурдина Тамара Анатольевна
Исследование и разработка элементов информационной технологии создания многоассортиментных промышленных коллекций одежды
Арсланов Валерий Фаритович
Исследование и разработка элементов технологии адаптивной передачи видеоинформации по сети АТМ

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