Таким образом, охлаждать силовой воздух следует только до точки росы, поскольку дальнейшее его охлаждение даст гораздо меньший эффект.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Проведен анализ состояния и перспективных направлений развития единой энергетической системы. В ходе анализа было определено, что перспективным направлением развития энергетики являются газотурбинные и парогазовые энергетическими установки, из-за относительно высокого КПД по сравнению с паротурбинными установками. КПД парогазовых установок на данный момент уже достигают 60%.Но в тоже время в отличие от паросиловых установок ГТУ и ПГУ очень зависят от изменения параметров наружного воздуха.
2.Проведен краткий обзор существующего оборудования на Череповецкой ГРЭС. Выявлены преимущества и недостатки оборудования.
3.Проведен расчет тепловой схемы ГТУ Siemens SGT5-4000F при различных температурах наружного воздуха. При повышении температуры наружного воздуха, начинается спад электрической мощности ГТУ и падение КПД, при понижении температуры наружного воздуха, эти характеристики ГТУ начинают стремительно расти. Для охлаждения воздуха на Череповецкой ГРЭС предлагается использовать АБХМ совместно с открытой градирней и ТО, установленные в системе воздухозабора КВОУ.
4.Рассчитана холодильная мощность для охлаждения воздуха: холодильная мощность АБХМ Qхол =3272,18 кВт, градирни Qгр=7350 кВт. В результате расчета подобрано оборудование для системы охлаждения воздуха: двухступенчатый высокоэффективный абсорбционный чиллер на паре Lessar LUC-SWH900 с номинальной холодопроизводительностью 3465 кВт и мокрые открытые градирни Baltimore VXT 750 с номинальной холодопроизводительностью 3675 кВт ( 2 шт.).
4. Разработана методика расчета процесса охлаждения и нагрева воздуха в поверхностных теплообменниках комплексного воздухоочистительного устройства. В результате установлено, что при охлаждении воздуха на 5 оС повышение мощности ПГУ-420 составит примерно 10 МВт, при этом необходимая холодильная мощность АБХМ равняется 3,3 МВт. Но охлаждать силовой воздух следует только до точки росы, поскольку дальнейшее его охлаждение даст гораздо меньший эффект.
5. Рассчитан экономический эффект от системы охлаждения воздуха: предлагаемая система охлаждения воздуха для ПГУ-420 на Череповецкой ГРЭС является экономически эффективной с небольшим сроком окупаемости и ежегодным экономическим эффектом более 50 млн. руб., срок окупаемости - менее 4 летних месяцев.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Цанев С.В., Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций: Учебное пособие для вузов / Под ред. С.В. Цанева - Москва: Издательство МЭИ, 2002. - 584 с., ил.
2. Об утверждении схемы и программы развития Единой энергетической системы России на 2018 ? 2024 годы: приказ Минэнерго России от 28.02.18 № 121. // КонсультантПлюс: справ.-правовая система / Компания «КонсультантПлюс».
3. Ольховский, Г.Г. Применение ГТУ и ПГУ на электростанциях/Г.Г. Ольховский//Профессиональный журнал (Энергорынок). - 2004. - №5(6).-52-56 с.
4. Зысин В.А. Комбинированные ПГУ и циклы / В.А. Зысин.-Москва: ГЭИ, 1962. - 187 с.
5. ГОСТ 29328-92. Установки газотурбинные для привода турбогенераторов. Общие технические условия. - Введ. 01.01.1993. - Москва: ИПК «Издательство стандартов», 2004. - 16 с.
6. СП 131.13330.2012. Свод правил. Строительная климатология: актуализированная редакция СНиП 23-01-99: утв. Минрегионом РФ 30.06.2012 № 275. - Введ. 01.01.2013. - Москва: ФГУП ЦПП, 2012.-109 с.
7. Рабенко, В.С. Об особенностях эксплуатации энергоблоков ПГУ в климатических условиях регионов России/ В.С. Рабенко, И.В. Будаков, В.М. Неуймин // Энергосбережение и водоподготовка 2010 №6 (68), 9-14 с.
8. Альрави Аммар И. Ибрагим. Оптимизация параметров ПГУ и систем охлаждения наружного воздуха ПГУ и ГТУ для территорий с жарким климатом: дис. канд. техн. наук: 05.14.01 / Альрави А.И. Ибрагим. - Иркутск, 2012. - 159 с.
9. Стерман, Л.С. Тепловые и атомные электрические станции: учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. / Л.С. Стерман. - Москва: Издательство МЭИ, 2004. - 424 с., ил.
10. Гиршфельд, В.Я. Тепловые электрические станции: учебник для учащихся техникумов / Гиршфельд, Г.Н. Морозов. - Москва: Энергия, 1973. -196 с.
11. Анкудинова, М. С. Выбор рациональных схем теплофикационных ПГУ с учетом надежности котла-утилизатора: дис. канд. техн. наук: 05.14.01 / М. С. Анкудинова. - Саратов, 2015. - 182 с.
12. Исаченко В.Л. Теплопередача: учебник для вузов / Исаченко В.Л., Осипова В.А., Сукомел А.С. - Москва: Энергоиздат, 1981. - 417 с.
13. Юрманов Б. Н. Кондиционирование воздуха общественных зданий: учеб. пособие / Б.Н. Юрманов, Ю.В. Иванова - Санкт-Петербург: СПбГАСУ, 2009. - 123 с.
14. Сакун И.А. Холодильные машины: учеб. пособие / И.А. Сакун.? Ленинград: Машиностроение, 1985.?504 с.
15. Гладков В.А. Вентиляторные градирни / В.А. Гладков, Ю.И. Арефьев, B.C. Пономаренко. - Москва: Стройиздат, 1976. - 216 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Расчет влияния температуры наружного воздуха на энергетические характеристики ГТУ
Таблица П1.1 - Расчет энергетических характеристик ГТУ
|
Nэ кВт |
tc |
ta |
е |
л |
з к.с. |
зм |
з э.г. |
з к |
зт |
Кт |
Lo |
h т.п. |
бу |
tw |
z |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
|
279000 |
1375 |
0 |
18,2 |
0,96 |
0,995 |
0,995 |
0,985 |
0,88 |
0,9 |
44300 |
15 |
0 |
0,003 |
1150 |
4 |
|
|
279000 |
1375 |
5 |
18,2 |
0,96 |
0,995 |
0,995 |
0,985 |
0,88 |
0,9 |
44300 |
15 |
0 |
0,003 |
1150 |
4 |
|
|
279000 |
1375 |
10 |
18,2 |
0,96 |
0,995 |
0,995 |
0,985 |
0,88 |
0,9 |
44300 |
15 |
0 |
0,003 |
1150 |
4 |
|
|
279000 |
1375 |
15 |
18,2 |
0,96 |
0,995 |
0,995 |
0,985 |
0,88 |
0,9 |
44300 |
15 |
0 |
0,003 |
1150 |
4 |
|
|
279000 |
1375 |
20 |
18,2 |
0,96 |
0,995 |
0,995 |
0,985 |
0,88 |
0,9 |
44300 |
15 |
0 |
0,003 |
1150 |
4 |
|
|
279000 |
1375 |
25 |
18,2 |
0,96 |
0,995 |
0,995 |
0,985 |
0,88 |
0,9 |
44300 |
15 |
0 |
0,003 |
1150 |
4 |
|
|
279000 |
1375 |
30 |
18,2 |
0,96 |
0,995 |
0,995 |
0,985 |
0,88 |
0,9 |
44300 |
15 |
0 |
0,003 |
1150 |
4 |
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
mв |
Та |
Тb |
Cp(ta) |
ha |
Cp(tb) |
hb |
Cpв |
m в уточн |
Тb уточн |
Ср(tb) уточн |
h b уточн |
Cp(tc) возд |
hвозд |
Cp(tc) п.с. |
h п.с. |
|
|
0,28 |
273,15 |
662,173 |
1,003 |
-25,080 |
1,027 |
374,455 |
1,027 |
0,279 |
661,055 |
1,027 |
373,269 |
1,122 |
1518,083 |
1,252 |
1695,280 |
|
|
0,28 |
278,15 |
674,294 |
1,003 |
-20,066 |
1,028 |
387,376 |
1,029 |
0,279 |
672,317 |
1,028 |
385,264 |
1,122 |
1518,083 |
1,252 |
1695,280 |
|
|
0,28 |
283,15 |
686,415 |
1,003 |
-15,050 |
1,031 |
400,831 |
1,031 |
0,278 |
682,835 |
1,030 |
396,978 |
1,122 |
1518,083 |
1,252 |
1695,280 |
|
|
0,28 |
288,15 |
698,536 |
1,003 |
-10,030 |
1,034 |
414,882 |
1,035 |
0,277 |
692,542 |
1,034 |
408,413 |
1,122 |
1518,083 |
1,252 |
1695,280 |
|
|
0,28 |
293,15 |
710,657 |
1,004 |
-5,004 |
1,039 |
429,700 |
1,041 |
0,276 |
701,235 |
1,038 |
419,354 |
1,122 |
1518,083 |
1,252 |
1695,280 |
|
|
0,28 |
298,15 |
722,778 |
1,005 |
0,038 |
1,046 |
445,231 |
1,048 |
0,274 |
709,042 |
1,044 |
430,000 |
1,122 |
1518,083 |
1,252 |
1695,280 |
|
|
0,28 |
303,15 |
734,899 |
1,006 |
5,095 |
1,054 |
461,578 |
1,057 |
0,271 |
715,879 |
1,051 |
440,193 |
1,122 |
1518,083 |
1,252 |
1695,280 |
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
б |
g п.с. |
gвозд |
hc |
mг |
Тd |
Cp(td) возд |
h возд (td) |
Cp(td) п.с. |
h п.с. (td) |
hd |
Cрг |
м п.с. |
м возд |
Rг |
m г уточн |
|
|
2,313 |
0,448 |
0,552 |
1597,498 |
0,250 |
890,342 |
1,051 |
623,686 |
1,153 |
684,573 |
650,974 |
1,249 |
28,660 |
28,970 |
0,288 |
0,231 |
|
|
2,338 |
0,444 |
0,556 |
1596,689 |
0,250 |
890,342 |
1,051 |
623,686 |
1,153 |
684,573 |
650,696 |
1,248 |
28,660 |
28,970 |
0,288 |
0,231 |
|
|
2,362 |
0,439 |
0,561 |
1595,899 |
0,250 |
890,342 |
1,051 |
623,686 |
1,153 |
684,573 |
650,424 |
1,248 |
28,660 |
28,970 |
0,288 |
0,231 |
|
|
2,387 |
0,435 |
0,565 |
1595,127 |
0,250 |
890,342 |
1,051 |
623,686 |
1,153 |
684,573 |
650,159 |
1,247 |
28,660 |
28,970 |
0,288 |
0,231 |
|
|
2,410 |
0,431 |
0,569 |
1594,387 |
0,250 |
890,342 |
1,051 |
623,686 |
1,153 |
684,573 |
649,905 |
1,246 |
28,660 |
28,970 |
0,288 |
0,231 |
|
|
2,434 |
0,427 |
0,573 |
1593,668 |
0,250 |
890,342 |
1,051 |
623,686 |
1,153 |
684,573 |
649,658 |
1,246 |
28,660 |
28,970 |
0,288 |
0,231 |
|
|
Продолжение таблицы П1.1. |
||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
|
2,457 |
0,423 |
0,577 |
1592,978 |
0,250 |
890,342 |
1,051 |
623,686 |
1,153 |
684,573 |
649,421 |
1,245 |
28,660 |
28,970 |
0,288 |
0,232 |
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
Т d уточн |
Cp(td) возд |
h возд (td) |
Cp(td) п.с. |
h п.с. (td) |
h d уточн |
Н т |
Нк |
b |
H |
ц |
зйм |
Gт |
В |
зэ |
gв |
|
|
931,126 |
1,056 |
669,465 |
1,159 |
735,691 |
699,146 |
898,352 |
398,349 |
0,975 |
510,000 |
0,568 |
0,991 |
560,325 |
15,695 |
0,401 |
0,092 |
|
|
930,867 |
1,056 |
669,172 |
1,159 |
735,363 |
698,535 |
898,154 |
405,330 |
0,975 |
502,880 |
0,560 |
0,991 |
568,328 |
15,757 |
0,400 |
0,092 |
|
|
930,614 |
1,056 |
668,887 |
1,159 |
735,046 |
697,940 |
897,958 |
412,027 |
0,975 |
496,038 |
0,552 |
0,991 |
576,238 |
15,816 |
0,398 |
0,092 |
|
|
930,366 |
1,055 |
668,606 |
1,159 |
734,733 |
697,358 |
897,769 |
418,443 |
0,976 |
489,475 |
0,545 |
0,991 |
584,034 |
15,871 |
0,397 |
0,092 |
|
|
930,129 |
1,055 |
668,340 |
1,159 |
734,436 |
696,802 |
897,585 |
424,358 |
0,976 |
483,409 |
0,539 |
0,991 |
591,431 |
15,918 |
0,396 |
0,092 |
|
|
929,898 |
1,055 |
668,079 |
1,159 |
734,146 |
696,260 |
897,407 |
429,963 |
0,976 |
477,652 |
0,532 |
0,991 |
598,626 |
15,959 |
0,395 |
0,092 |
|
|
929,676 |
1,055 |
667,832 |
1,159 |
733,871 |
695,745 |
897,234 |
435,098 |
0,977 |
472,359 |
0,526 |
0,991 |
605,397 |
15,993 |
0,394 |
0,092 |
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
гт |
Т? 2 |
гк-гв |
г |
Нохл |
Gт |
Вохл |
Gк |
G'к |
G'т |
з э.охл |
G' к уточн |
Gт |
Nэ |
Дnэ |
Дnэ/Nэ |
|
|
0,264 |
1468,340 |
0,167 |
0,431 |
489,781 |
583,456 |
16,343 |
567,113 |
622,492 |
637,134 |
0,385 |
686,940 |
643,862 |
307885,2 |
28885,199 |
9,382 |
|
|
0,268 |
1468,279 |
0,173 |
0,441 |
482,497 |
592,337 |
16,423 |
575,914 |
632,137 |
646,832 |
0,383 |
674,591 |
632,118 |
297737,8 |
18737,832 |
6,293 |
|
|
0,272 |
1468,219 |
0,179 |
0,450 |
475,485 |
601,146 |
16,500 |
584,647 |
641,706 |
656,452 |
0,382 |
662,679 |
620,794 |
288118,6 |
9118,620 |
3,165 |
|
|
0,275 |
1468,161 |
0,185 |
0,460 |
468,743 |
609,865 |
16,573 |
593,293 |
651,180 |
665,973 |
0,380 |
651,180 |
609,865 |
279000 |
0,000 |
0,000 |
|
|
0,279 |
1468,105 |
0,192 |
0,470 |
462,500 |
618,168 |
16,637 |
601,531 |
660,207 |
675,040 |
0,379 |
640,074 |
599,317 |
270491,6 |
-8508,421 |
-3,146 |
|
|
0,282 |
1468,051 |
0,198 |
0,480 |
456,557 |
626,285 |
16,697 |
609,588 |
669,035 |
683,903 |
0,377 |
629,339 |
589,126 |
262446,2 |
-16553,792 |
-6,307 |
|
|
0,285 |
1467,999 |
0,205 |
0,490 |
451,079 |
633,956 |
16,747 |
617,209 |
677,385 |
692,280 |
0,376 |
618,959 |
579,277 |
254935,8 |
-24064,170 |
-9,439 |
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
Вохл |
з э |
Qхол |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
18,035 |
0,385 |
0,000 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
17,526 |
0,383 |
3272,180 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
17,039 |
0,382 |
6544,360 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
16,573 |
0,380 |
9816,540 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
16,130 |
0,379 |
13088,721 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
15,706 |
0,377 |
16360,901 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
15,303 |
0,376 |
19633,081 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |