Разработка и исследование новых энергоэффективных схем совместной работы турбоагрегатов паросилового блока и паротурбинной части парогазовой установки

Выдвигается гипотеза о том, что совместная работа турбоагрегатов паросилового блока и паротурбинной части парогазовой установки тепловых электрических станций после замещения отборов высокотемпературного пара на регенеративные подогреватели сухим паром из котла-утилизатора приведет к повышению суммарной электрической мощности и электрического КПД электростанции. Для ее доказательства планируется разработать новые принципиальные тепловые схемы совместной работы турбоагрегатов паросилового блока и паротурбинной части парогазовой установки. В них будут применены различные подходы к вытеснению высокотемпературного пара: замещение как только отбора на подогреватель высокого давления, расположенного после промежуточного пароперегревателя, так и полное вытеснение отборов на ПВД; как возврат конденсата из паротурбинного блока в парогазовую установку, так и перенаправление потока пара из одного из отборов подогревателей низкого давления; учет особенностей теплофикационных турбин с регулируемыми отборами. Будут разработаны и верифицированы математические модели новых принципиальных тепловых схем совместной работы турбоагрегатов паросилового блока и паротурбинной части парогазовой установки. Проведение численных исследований новых принципиальных тепловых схем в конденсационном и теплофикационном режимах при широком диапазоне нагрузок позволит установить зависимости изменения суммарной электрической мощности и электрического КПД электростанции от ряда факторов: - электрической и тепловой нагрузки паросилового блока; - электрической и тепловой нагрузки парогазового блока; - температуры окружающей среды. Будет проведен комплексный сравнительный анализ результатов численных исследований новых схем и принципиальных тепловых схем электростанций без замещения отборов высокотемпературного пара на регенеративные подогреватели, который позволит сделать вывод об обоснованности выдвинутой гипотезы. У руководителя проекта имеется научный задел. А именно, Шапошников В.В., канд. техн. наук, доцент кафедры теплоэнергетики и теплотехники Кубанского государственного технологического университета в рамках настоящего проекта: - Защитил диссертацию на тему: «Повышение эффективности ГТУ и ПГУ путем совершенствования тепловых схем и оптимизации параметров». - Разработал программный комплекс «Система автоматизированного расчета газотурбинных установок и парогазовых установок смешения» - Разработал новую принципиальную тепловую схему совместной работы турбоагрегатов паросилового блока К-160-130 и паротурбинной части парогазовой установки ПГУ-410 Краснодарской ТЭЦ, подана заявка на изобретение "Тепловая электрическая станция" (Патент на изобретение РФ № 2691881, от 18.06.2019 г.). Кроме того, кафедра теплоэнергетики и теплотехники Кубанского государственного технологического университета имеет соглашение о сотрудничестве с ООО «ЛУКОЙЛ-Кубаньэнерго» (владельцем Краснодарской ТЭЦ), в рамках которого будет осуществлено взаимодействие по верификации результатов, полученных с помощью математических моделей, путем их сравнения с данными тепловых (балансовых) испытаний блоков ТЭЦ.