Исследование работы энергоблока при сверхвысоких параметрах пара

Задание 2
Аннотация 4
Содержание 5
Введение 6
1. Анализ освоения и эксплуатации энергоблоков со сверхвысокими параметрами пара 8
1.1 Влияние начальных параметров пара на экономичность ТЭС 8
1.2 История развития энергоблоков со сверхвысокими параметрами пара 10
1.3 Особенности освоения основного оборудования ТЭС при переходе на сверхвысокие параметры пара 17
1.4 Анализ существующих проблем, перспектив создания и возможного применения российских энергоблоков нового поколения 23
2.Исследование эффективности работы отечественного энергоблока при сверхвысоких начальных параметрах пара 29
2.1. Описание принципиальной тепловой схемы энергоблока, работающего при сверхвысоких параметрах пара 29
2.2 Расчет тепловой схемы блока СВПП 32
2.3 Анализ сравнения показателей тепловой экономичности отечественного энергоблока СВПП с действующими энергоблоками 42
Заключение 46
Список использованных источников 48
Приложение 51

Весь текст будет доступен после покупки

Экономичность паротурбинной тепловой электростанции очень сильно зависит от начальных и конечных параметров свежего пара. Правильный выбор этих параметров для паротурбинного цикла во многом определяет надежность, экономичность и маневренность работы паровых турбин. Повышение начальных параметров пара ведет к повышению термического КПД теплового цикла, снижению удельного расхода топлива на выработку электроэнергии. Одновременно это приводит к снижению надежности и допустимой длительности работы материалов при этих параметрах, а также к увеличению начальной стоимости установки. Целесообразный предел применения тех или иных начальных параметров зависит от уровня развития металлургии, машиностроения и в настоящее время определяется освоенной технологией создания новых высокопрочных и жаростойких сталей, главным образом перлитного и аустенитного классов.
Конкретные значения начальной температуры однозначно зависят от марки стали, применяемой для изготовления наиболее энергонапряженных элементов котельного агрегата и турбины. Для сталей перлитного класса по условиям длительной прочности начальная температура пара перед турбиной не должна превышать 540…550 °С, а для аустенитных сталей 600…650°С.
Постоянное развитие промышленности, наличие энергодефицитных регионов в России и в мире приводит к необходимости повышения эффективности работы энергоблоков станций, увеличения единичной мощности агрегатов. Одним из возможных решений данных задач является переход на новую ступень параметров пара – суперсверхкритические параметры (ССКП) или сверхвысокие параметры (СВПП) с давлением свежего пара более 24 МПа.
По данным из зарубежных источников КПД энергоблоков ССКП может достигать более 49% [2,3]. Это очень высокие результаты относительно обычных, особенно пылеугольных энергоблоков.
Целью магистерской диссертации является исследование работы отечественного энергоблока при сверхвысоких параметрах пара и сравнение показателей его работы с действующими энергоблоками различных станций, в том числе и зарубежных, работающих на СВПП.
Основными задачами магистерской диссертации являются:
- анализ освоения и эксплуатации энергоблоков со сверхвысокими параметрами пара в России и за рубежом;
- анализ существующих проблем, перспектив создания и возможного применения российских энергоблоков нового поколения на СВПП;
- исследование эффективности работы отечественного энергоблока при сверхвысоких начальных параметрах пара;
- анализ сравнения показателей тепловой экономичности отечественного энергоблока СВПП в сопоставлении с действующими энергоблоками.

Весь текст будет доступен после покупки

Под начальными параметрами пара понимают температуру и давле-ние пара перед турбиной и соответствующие им параметры пара на выхо-де из паровых котлов. Паротурбинные электростанции на органическом топливе используют перегретый пар, состояние которого определяется температурой и давлением. В свою очередь давление пара однозначно определяет температуру насыщения. Таким образом, начальные парамет-ры пара сводятся к двум температурам: перегретого и насыщенного па-ра [1,22].
Повышение начальных параметров пара, позволяющее увеличивать располагаемый теплоперепад и КПД цикла на 9?11% и является одним из основных источников экономии топлива на электростанциях. Технический прогресс на паротурбинных электростанциях в значительной мере прояв-лялся в повышении начальных параметров пара. За прошедшие 80 лет начальное давление пара возросло с 1,5?2,0 до 23,5?24,5 МПа, т.е. в 12?16 раз, начальная температура — с 350 до 550°C, т.е. в 1,3 раза [1].
Повышение начальной температуры пара практически ограничива-ется прочностными и технологическими свойствами металлов, надежно-стью их в работе, а также экономическими условиями, их удорожанием с повышением температуры, в особенности при переходе от одного класса стали к другому, более совершенному. Так, до температур 725 К возмож-но применение углеродистых сталей; до температуры 825 К — слаболеги-рованных сталей перлитного класса; до температур 870 и 900 К — соот-ветственно сталей ферритно-мартенситного и аустенитного классов. Пере-ход от каждого из этих классов стали к следующему более жаропрочному и жаростойкому сопровождается значительным повышением их стоимости — в 2?5 раз.
Необходимость перехода к другому классу стали зависит также от давления пара.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. 3–е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1987. – 328 с.
2. Сомова Е.В., Тугов А.Н., Тумановский А.Г. Современные угольные энергоблоки на суперсверхкритические параметры пара (обзор) //Теплоэнергетика. 2023. № 2. С. 5-23.
3. Тугов А.Н., Артемьева И.В. Текущее состояние угольных электрогенерирующих мощностей в мире // Энергохозяйство за рубежом. 2021. № 6.С. 17–24.
4. Сомова Е.В., Тугов А.Н., Тумановский А.Г. Обзорзарубежных конструкций энергетических котлов на суперсверхкритические параметры пара и перспективы создания энергоблоков ССКП в России //Теплоэнергетика. 2021. № 6. С. 6–24.
5. Тен О. Состояние и перспективы использования угольных электростанций с ультрасверхкритическими параметрами в Германии и Европе //Электрические станции. 2016. № 10. С. 4–8.
6. Тумановский А.Г., Тугов А.Н., Рябов Г.А. Пути повышения эксплуатационных и экологических показателей котельных установок и угольных ТЭС России // Электрические станции. 2021. № 6. С. 9–16.
7. Пылеугольный котел для энергоблока нового поколения на суперкритические параметры пара /А.Г. Тумановский, А.Л. Шварц, Е.А. Туголуков, А.А. Смышляев, Э.Х. Вербовецкий, О.В. Несиоловский, Н.В. Петрова // Теплоэнергетика. 2009.№ 6. С. 2–9.

Весь текст будет доступен после покупки