Введение
Глава 1. Анализ выполненных работ по оптимизации структуры и параметров тепловых схем ПГУ с КУ 11
1.1. Актуальность развития энергетики на базе парогазовых технологий 11
1.2. Термодинамические основы парогазовых циклов 13
1.3. Обзор работ по исследованию и оптимизации энергетических показателей ПГУ с КУ 19
1.4. Обзор существующих тепловых схем парогазовых установок с котлом-утилизатором трёх давлений 23
1.4.1. ПГУ фирмы General Electric 25
1.4.2. ПГУ фирмы Siemens 27
1.4.3. ПГУ фирмы АЫот 31
1.4.4. Мощные теплофикационные ПГУ в России 32
1.4.5. Краткие выводы по тепловым схемам мощных ПГУ 34
1.5. Выбор расчетной тепловой схемы ПГУ с КУ трёх давлений 35
1.6. Постановка задачи и цели исследования 36
Глава 2. Методика технико-экономической оптимизации парамертов и оборудования конденсационных и теплофикационных трехконтурных парогазовых установок 39
2.1. Основы технико-экономического выбора оптимальных параметров и оборудования тепловой схемы ПГУ 39
2.2. Методики расчета тепловых схем и определения показателей тепловой экономичности трехконтурных ПГУ 40
2.2.1. Расчёт тепловой схемы газотурбинной установки 41
2.2.2. Расчёт котла-утилизатора 42
2.2.3. Расчет потерь давления в паропроводах 47
2.2.4. Расчёт тепловой схемы паротурбинной установки 48
2.2.5. Расчет показателей тепловой экономичности ПГУ с котлами-утилизаторами 54
2.2.6. Алгоритм расчета тепловой схемы трехконтурной ПГУ 57
2.2.7. Описание программы расчета 59
2.3. Технико-экономическая оптимизация методом Модифицированного Базового Варианта 60
2.3.1. Описание метода Модифицированного Базового Варианта 60
2.3.2. Расчет доходов от продажи электроэнергии и тепла 64
2.3.3 Оценка изменения стоимости строительства трехконтурных ПГУ 65
2.4. Оценка эффективности инвестиций в строительство трехконтурных ПГУ 70
Глава 3. Термодинамическая оптимизация параметров тепловой схемы трехконтурных конденсационных парогазовых установок 73
3.1. Термодинамическая оптимизация параметров тепловой схемы трехконтурных ПГУ 74
3.2. Влияние давления в контурах ПГУ на показатели тепловой экономичности 77
3.2.1. Конур высокого давления 77
3.2.2. Контур среднего давления 81
3.2.3. Контур низкого давления 85
3.2.4. Влияние давления контура ВД на оптимальное давление контура СД 85
3.3. Влияние температура острого пара и пара промперегрева на тепловую экономичность ПГУ 87
3.4. Влияние температурного напора на холодном конце испарительной поверхности на тепловую экономичность ПГУ 92
3.5. Влияние недогрева питательной воды в экономайзерах до температуры насыщения в барабанах на тепловую экономичность ПГУ 94
3.6. Влияние потерь давления в паропроводах на оптимальные параметры пара 97
3.7. Влияние внутренних относительных КПД ПТУ на оптимальные параметры пара 99
3.8. Влияние вакуума на оптимальные параметры пара 101
3.9. Влияние площади выхлопа ЦНД на оптимальные параметры пара 102
3.10. Выводы по Главе 3 104
Глава 4. Технико-экономическая оптимизация параметров тепловой схемы трехконтурных конденсационных парогазовых установок 105
4.1. Исходные данные 105
4.2. Оптимизация давления в контурах ПГУ 109
4.2.1. Контур среднего давления 109
4.2.2. Контур высокого давления 113
4.2.3. Оптимизация давления в контурах ВД и СД ПГУ 117
4.3. Оптимизация температурных напоров в поверхностях нагрева КУ 122
4.3.1. Температурный напор на горячем конце пароперегревателя ВД и промежуточного пароперегревателя 122
4.3.2. Температурный напор на холодном конце испарителя 124
4.3.3. Недогрев до температуры насыщения в экономайзерах котла-утилизатора 126
4.4. Оптимизация диаметров паропроводов острого пара и промперегрева 128
4.5. Влияние температуры уходящих газов газовой турбины на оптимальные значения давления и температуры острого пара и пара горячего промперегрева 130
4.6. Выводы по Главе 4 135
Глава 5. Технико-экономическая оптимизация параметров тепловой схемы и режимовработы трехконтурных теплофикационных парогазовых установок 136
5.1. Методика расчета ПГУ с теплофикационной установкой 136
5.1.1. Методика расчета ПГУ 136
5.1.2. Методика расчета теплофикационной установки 139
5.1.3. Расчет годовых показателей 142
5.2. Оптимизация теплофикационной установки 145
5.2.1. Оптимизация схемы теплофикационной установки 147
5.2.2. Оптимизация режима работы теплофикационной установки 150
5.3. Оптимизация работы ГПК 153
5.4. Оценка эффективности инвестиций в строительство трехконтурных ПГУ 158
5.5. Модернизация существующих паросиловых теплофикационных энергоблоков с использованием парогазовой технологии 160
5.6. Выводы по Главе 5 166
Выводы по диссертации 167
Список использованной литературы 170
