Исследование влияния теплофикационной нагрузки на тепловую экономичность ТЭЦ с турбинами ПТ-60/75-130 УТМЗ

ЗАДАНИЕ НА МАГИСТЕРСКУЮ ДИССЕРТАЦИЮ 2
АННОТАЦИЯ 3
СОДЕРЖАНИЕ 4
ВВЕДЕНИЕ 6
1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ СОВРЕМЕННЫХ ТЭЦ И СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ИХ ТЕПЛОВОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ 8
1.1 Общее описание технологической структуры тепловой электростанции 8
1.2 Термодинамический цикл тепловой электростанции 11
1.3 Способы повышение тепловой экономичности электростанции 20
1.4 Выводы 21
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ НАГРУЗКИ НА ТЕПЛОВУЮ ЭКОНОМИЧНОСТЬ ТЭЦ 23
2.1 Описание и расчет тепловой схемы ТЭЦ 23
2.1.1 Построение процесса расширения пара в h,s – диаграмме и заполнение таблицы параметров пара и воды 25
2.1.2 Определение ориентировочного расхода пара на турбину и расчет сетевой установки 28
2.1.3 Определение соотношений материальных потоков пара и воды в турбоустановки и расчет расширителя непрерывной продувки 29
2.1.4 Расчет подогревателей высокого давления 30
2.1.5 Расчет деаэратора повышенного давления 31
2.1.6 Расчет вакуумного деаэратора 32
2.1.7 Расчет группы подогревателей низкого давления 33
2.1.8 Контроль материального и энергетического баланса и уточнение расхода пара на турбину 34
2.1.9 Определение мощности потоков пара и уточнение мощности турбины 35
2.1.10 Расчет показателей тепловой экономичности энергоблока ТЭЦ 36
2.2 Исследование влияния теплофикационной нагрузки на тепловую экономичность ТЭЦ 38
2.3 Выводы по результатам исследования 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 43
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 44
ПРИЛОЖЕНИЕ 47

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность: Во всем мире энергетика является базовой отраслью экономики. От ее состояния и уровня развития зависят соответствующие темпы роста других отраслей хозяйства, стабильность их работы и энерговооруженность. Энергетика создает предпосылки для применения новых технологий, обеспечивает наряду с другими факторами современный уровень жизни населения страны. Вместе с тем она оказывает заметное влияние на окружающую среду, являясь одним из основных потребителей первичных энергоресурсов – органического и ядреного топлива, гидроресурсов. Имеют место значительные выбросы теплоты, продуктов сгорания топлива, шумовые воздействия, которые вредно влияют на человека и окружающую природу.
Во всех странах мира отмечается непрекращающийся рост производства электроэнергии. Энергопотребители всего мира прогнозируют в ближайшие 30 лет удвоение электрогенерирующих мощностей.
Все большее значение приобретает создание мирового рынка электроэнергии, где импортеры смогут покупать электроэнергию по цене ниже собственных тарифов, а экспортеры реализовать возможности электрогенерирующих мощностей, превышающих собственные потребности в отдельных регионах страны. В зависимости от времени суток и года могут быть реализованы льготные тарифы продажи и потребления электроэнергии.
Технический прогресс в электроэнергетике развитых стран характеризуется следующими основными направлениями:
- создание высокоэкономичных энергоблоков с суперкритическими параметрами пара для работы по определенному графику нагрузки с возможно более полной автоматизацией технологического процесса;
- повышение экономичности и совершенствование структуры тепло-энергетического баланса;
- внедрение парогазовых и газотурбинных установок;
- снижение удельных капитальных затрат при производстве электрической и тепловой энергии;
- высокой надежности защиты окружающей среды от вредного воздействия электростанций.

Весь текст будет доступен после покупки

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ СОВРЕМЕННЫХ ТЭЦ И СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ИХ ТЕПЛОВОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ

1.1 Общее описание технологической структуры тепловой электростанции
Основными электростанциями энергосистемы, работающими на органическом топливе, являются КЭС и ТЭЦ (рисунок 1.1). Другие виды электростанций в энергосистеме имеют значительно меньшее значение.

Рисунок 1.1 Общий вид тепловой электростанции

Главное отличие КЭС от ТЭЦ заключается в том, что КЭС отпускают потребителям только электроэнергию, а ТЭЦ ? электрическую и тепловую энергию. Источником отпускаемого тепла на ТЭЦ является пар. Значительные отборы на ТЭЦ теплоты пара, частично отработанного в турбине, идут на производственные и коммунально-бытовые нужды. При этом меньше тепловой энергии уходит с циркуляционной водой и общий КПД электростанции повышается до 60 ? 70 %. В связи с указанными особенностями ТЭЦ строят вблизи потребителей тепловой энергии. ТЭЦ обычно работают на привозном топливе, большую часть вырабатываемой электроэнергии выдают потребителям ближайшего района, работают по частично вынужденному графику выработки электроэнергии (то есть график зависит от теплового потребителя) [1-6].
В связи с большой схожестью схем КЭС и ТЭЦ принцип их действия рассмотрим на примере работы КЭС.
КЭС строят по возможности ближе к местам добычи топлива, удобным для водоснабжения. Их выполняют из ряда блочных агрегатов (котёл-парогенератор ? турбогенератор ? повышающий трансформатор) мощностью от 200 до 1200 МВт, выдающих выработанную электроэнергию в сети 110 ? 750 кВ. Особенность агрегатов КЭС заключается в том, что они недостаточно маневренны: подготовка к пуску, разворот, синхронизация и набор нагрузки требуют от 3 до 6 ч. Поэтому для них предпочтительным является режим работы с равномерной нагрузкой в пределах от номинальной до нагрузки, соответствующей техническому минимуму, определяемому видом топлива и конструкцией агрегата. Коэффициент полезного действия КЭС составляет 32 ? 40 %. Они существенно влияют на окружающую среду ? загрязняют атмосферу, изменяют тепловой режим источников водоснабжения [1-6].
На КЭС превращение теплоты в работу производится в циклах, использующих в качестве основного рабочего тела водяной пар высокого давления и температуры (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 Принципиальная тепловая схема простейшей КЭС:
1 – паровой котел; 2 – паровая турбина; 3 – электрогенератор;
4 – конденсатор паровой турбины; 5 – питательный насос.
Водяной пар производится котлами-парогенераторами (энергетическими котельными установками), в топках которых сжигаются различные виды органического топлива: уголь, мазут, газ и др. Термодинамический цикл преобразования теплоты в работу с помощью водяного пара был предложен в середине XIX в. шотландским инженером и физиком Уильямом Ренкиным. Тепловая схема конденсационной электростанции, работающей по циклу Ренкина.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Общая энергетика: учебное пособие / К.П. Чернов. – Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2015. – 101 с. Современные проблемы теплоэнергетики и важнейшие пути их решения. А. И. Андрющенко. Вестник СГТУ. 2003 г. №1.
2. Энергоэффективность как направление новой энергетической политики России. В.В. Бушуев.Энергосбережение. 1999, № 4, стр. 32-35.
3. О возможностях повышения эффективности топливоиспользования на ТЭЦ. М.М. Замалеев, Е.В. Макарова, В.И. Шарапов. ГОУ ВПО Ульян. гос. техн. ун-т, 2006. – С. 162-171.
4. Перспективы развития энергетики России. А.А. Макаров. Вестник РАН. 2009 №3.
5. Повышение эффективности энерготехнологических схем [Электронный ресурс]. – URL: http://tesiaes.ru/?p=8170
6. Перспективы развития тепловой энергетики [Электронный ресурс]. – URL: http://energetika.in.ua/ru/books/book-3/part-1/section-6
7. Справочное пособие теплоэнергетика электрических станций. Справочник: под ред. А.М. Леонкова и Б.В. Яковлева. – Минск. Издательство «Беларусь». 1974. – 368 с.
8. Повышение маневренности ТЭЦ с использованием малозатратных технологий. Хлебалин Ю.М. Промышленная энергетика, 2000. №1. C. 44-46.
9. Малозатратные технологии модернизации действующих ТЭЦ. Хлебалин Ю.М. Промышленная энергетика, 2000. № 9. С. 29-34.
10. Анализ тепловых схем энергоблоков повышенной эффективности. М.М. Замалеев, В.И. Шарапов. Проблемы энергетики. Известия вузов. - 2006. - № 9-10. – С. 3-14.
11. Теплообменные аппараты ТЭС: справочник : в 2 кн. : Кн. 2 / Кирсанов Ю.А, Ковальногов Н. Н., Мингалеева Г. Р., и др.; под общ. ред. Ю. Г. Назмеева, А.Н. Шлянникова. - М. : МЭИ, 2010. - 435 с.

Весь текст будет доступен после покупки