Исследование влияния системы технического водоснабжения на характеристики парогазовой установки в условиях Республики Кот-д`Ивуар

Электроэнергия — не только одно из чаще всего обсуждаемых сегодня понятийпомимо своего основного физического (а в более широком смыслеестественнонаучного) содержания, оно имеет многочисленные экономические, технические, политические и иные аспекты.

•Почему же электрификация так важна для развития экономики?

Научно-технический прогресс невозможен без развития энергетики, электрификации. Для повышения производительности труда первостепенное значение имеет механизация и автоматизация производственных процессов, замена человеческого труда (особенно тяжелого или монотонного) машинным. Подавляющее большинство технических средств механизации и автоматизации (оборудование, приборы, ЭВМ) имеет электрическую основу.

Уровень культуры человечества определяется во многом созданием и использованием источников энергии, которая многократно увеличивает возможности людей. В развитых странах в расчете на одного жителя приходится более 10 кВт. ч энергии всех видов, что в 100 раз больше мускульной мощности человека.

История развития человечества неразрывно связана с использованием энергетических ресурсов. Практически единственным источников является космическая энергия, которую Земля получает в виде солнечного излучения от своеобразного реактора — Солнца, находящегося на безопасном для всего живого расстоянии.

В настоящее время более 90% всех энергетических ресурсов потребляемых человечеством, приходится на долю органического топлива, т. е. на отложенные запасы солнечной энергии. К другим существующим ресурсам можно отнести ядерное топливо, reoи гидротермальную энергию недр и океана, приливную энергию, гидроресурсы суши, биомассу, что в большинстве случаев также есть результат солнечной активности.

Традиционными энергетическими ресурсами считают органическое топливо, гидроресурсы суши, ядерное топливо, а альтернативными — солнечное излучение, энергию ветра, гидротермальную энергию, энергию приливов и волн, биомассу.

На сегодняшний день известны запасы около 150.109 т нефти, 150.109 м3 12 природного газа, 1.10 т каменных и бурых углей. Использование всех этих запасов для получения энергии эквивалентно 1.1012 т условного топлива и составляет 1/60 доли солнечной единицы. Следует отметить, что запасы органического топлива постоянно корректируется в сторону увеличения — в первом приближении на порядок. Запасы растительной биомассы в сухом виде,.

12 по данным различных источников, составляют до 2.10 т, что приближается к энергетическом потенциалу известных запасов нефти, природного газа и угля в месте взятых.

В любой стране энергетика является базовой отраслью экономики. От ее состояния и уровня развития зависят соответствующие темпы роста других отраслей хозяйства, стабильность их работы и энерговооруженность.

Во всем мире прогресс в теплоэнергетике связывают с решением задач по повышению эффективности, экологичности, снижению материалеи капиталоемкости, повышению надежности и эксплуатационных свойств энергетических установок тепловых электростанций.

Электрическая станция — совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для преобразования энергии первичных её источников в электрическую энергию, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории. В зависимости от источника энергии различают: тепловые электростанции (ТЭС), использующие природное топливогидроэлектростанции (ГЭС), использующие энергию падающей воды запруженных рекатомные электростанции (АЭС), использующие ядерную энергиюиные электростанции, использующие ветровую, солнечную, геотермальную и другие виды энергий.

В нашей стране республике Кот-д'Ивуар производится и потребляется значительное количество электроэнергии. Она почти полностью вырабатывается двумя основными типами электростанций: тепловыми, и гидроэлектростанциями. В Кот-д'Ивуар около 70% энергии производится на тепловых электростанциях.

Одним из признанных направлений по реализации поставленных задач является широкое внедрение в энергетику комбинированных парогазовых установок (ПГУ). В энергетическом секторе, использующем в качестве топлива природный газ или жидкое топливо, приоритет использования парогазовых установок хорошо известен.

Электроэнергетика как базовая отрасль хозяйства страны во многом определяет здоровье национальной экономики.

Главная забота государства республики Кот-д'Ивуар, руководства компании «А21ТО — Энергия» и её сотрудников — совершенствование хозяйственной деятельности. Одним из важнейших направлений этой работы является снижение издержек производства с помощью новых технических решений и технологий.

Структура топливного баланса Республики Кот-д'Ивуар в которой природный газ занимает более 50%, создаёт благоприятные условия для широкого использования в указанных целях газовых турбин.

Применение парогазовых установок, таких, как ПГУ-325 или ПГУ-450, разработанных на базе реального оборудования, позволит уменьшить удельные расходы топлива на 25 ^ 30% по сравнению с наиболее совершенными паровыми энергоблоками сверхкритического давления.

На обычных ПГУ, при полной нагрузке в конденсационном режиме, электроэнергия производится с КПД около 51 — 53% - более высоким, чем на крупных конденсационных энергоблоках.

Схемные решения ПГУ могут быть различными в зависимости от конкретных условий, в частности, соотношения тепловых и электрических нагрузок.

В нашей республике электростанции предназначены для электроснабжения собственных нужд Кот-д'Ивуар пропиленовой и полипропиленовой компании «AZITO» и выдачи избытков электроэнергии в энергосистему Кот-д'Ивуар.

Для обеспечения высокой тепловой и коммерческой эффективности электростанция проектируется для работы по парогазовому циклу.

Установленная электрическая мощность расширяемой части ТЭС AZITO предусмотрена путем применения парогазового блока 450 МВт. В целях обеспечения надежности электроснабжения внешних потребителей парогазовый блок предусматривается с конфигурацией основного оборудования 2ГТ+2КУ+1ПТ.

В диссертационной работе автором рассмотрено влияние системы технического водоснабжения на характеристики парогазовой установки в условиях республики Кот-д'Ивуар (Африка).

Цель работы — прежде всего ознакомиться с современным положением дел в этой необычайно широкой проблематике, проанализировать наиболее выгодные в нынешнее время системы технического водоснабжения на характеристики парогазовой установки в условиях республики Кот-д'Ивуар (Африка), для получения электроэнергии и дать необходимые рекомендации.

Работа на данном этапе выполнена под руководством кандидата технических наук, профессора кафедра ТЭС Национальный исследовательский университет (НИУ) МЭИ Цанева C.B., которому автор выражает глубокую благодарность. Автор также выражает благодарность научному руководителю НИЛ НИУ МЭИ (ТУ) «ГТУ и ПГУ ТЭС» заведующему кафедрой ТЭС к.т.н. профессору Бурову В. Д. за ценные замечания, советы и консультации при выполнении диссертационной работы. Автор благодарит коллектив НИЛ НИУ МЭИ (ТУ) «ГТУ и ПГУ ТЭС» за сотрудничество и помощь в процессе оформления данной работы, а также аспирантов кафедры Тепловых электростанций НИУ МЭИ (ТУ) за оказанную поддержку и содействие при создании расчетных средств. Автор работы благодарит сотрудников кафедры Тепловых электростанций НИУ МЭИ (ТУ) за ряд сделанных важных замечаний и полезных рекомендаций.

ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ.

По диссертационной работе можно сделать следующие выводы:

1. В результате анализа различных тепловых схем действующих и проектируемых ПГУ для реконструкции на ТЭС «AZITO» выделены основные варианты данных схем.

2. Проведен анализ работы ПГУ с одноконтурными и двухконтурными КУ. Для условий Кот-д'Ивуар расчетным путем доказано эффективность использования ПГУ с КУ двух давлений. Электрический КПД брутто для двухконтурной схемы составляет — 50,84% против 48,86% для одноконтурной схемы, а себестоимость производства электроэнергии 0,0514 USD/kBt*4 против 0,0519 USD /кВт*ч соответственно, для условий ТЭС «AZITO».

3. Разработаны варианты тепловых схем для технического водоснабжения ТЭС «AZITO» республика Кот-д'Ивуар.

4. Проведено исследования влияния температуры окружающего воздуха при различных системах TBC. Так при изменении температуры наружного воздуха от tHB=25 °С до tHB=35°C, происходит снижения электрического КПД нетто и брутто. Во всех случаях КПД снижается с ростом tHB.

5. Сравнительный анализ показывает, что по показателям тепловой экономичности наиболее предпочтительными вариантами в условиях Кот-д'Ивуар являются — прямоточная система или система с мокрым воздушным конденсатором, который может быть альтернативой при отсутствии или запрете на использования прямотока.

6. Расчеты показывают, что минимальную площадь застройки для указанных выше условий обеспечивает вариант с прямоточной системой им в варианте с мокрым воздушным конденсатором.

7. Анализ капитальных вложений и финансово-экономические показатели свидетельствует, что наиболее низкие капитальные затраты обеспечиваются в варианте с прямоточной системой и с мокрым воздушным конденсатором.