Модернизация тепловой схемы ПГУ-450 с увеличением тепловой мощности отопительных отборов и сохранения суммарной электрической мощности

ЦЕЛЬ. Модернизация ПГУ с увеличением тепловой мощности и сохранением электрической мощности с помощью блочного дожигающего устройства (БДУ) в котле - утилизаторе (КУ). МЕТОДЫ. Были проведены сравнительные исследования характеристик ПГУ – 450 без БДУ и с установленным БДУ. РЕЗУЛЬТАТЫ. В результате проведенных сравнительных исследований основных характеристик ПГУ-450 до и после монтажа БДУ в котлах утилизаторах было показано, что применение БДУ эффективно решает проблему покрытия пиковых тепловых нагрузок в переходных периодах ОЗП (весна – лето; осень – зима); показана возможность длительной работы БДУ в течение всего периода работы блока ПГ; выявлено, что наиболее целесообразно внедрение БДУ на блоках ПГУ, по которым истёк срок обязательств по договорам ДПМ. За счёт увеличения электрической мощности на 6% (в теплофикационном режиме) увеличивается оплата мощности в рынке КОМ; увеличение электрической мощности блока ПГУ при работе в конденсационном режиме на 11% позволяет минимизировать недопоставку мощности на ОРЭМ при температурах наружного воздуха выше +15 градусов; несмотря на увеличение УРУТ ээ на 3% до 190 г/кВт*ч, производимая электрическая энергия остаётся конкурентноспособной на ОРЭМ. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Таким образом, в результате исследований было показано, что при включении в работу БДУ тепловая мощность ПГУ- 450 увеличивается до 320 Гкал/час, что позволяет покрыть недостающую тепловую мощность. Исключается работа Т-250 в режиме близком к конденсационному с УРУТ ЭЭ 350 г/кВт*час, а вся тепловая нагрузка покрывается ПГУ-450, но с несколько ухудшенным УРУТ ээ равным 190 г/кВт*час. Такой состав оборудования ТЭЦ обеспечивает максимально возможную экономическую эффективность работы станции на рынке электроэнергии с полным покрытием теплопотребления.

1. Александров О.И., Радоман Н.В., Жуковская Т.Е. Минимизация дефицита мощности в энергосистеме с учетом межсистемных связей // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2013. № 5. С. 18-25.

2. Иванов И. В., Струговец С. А., Чечулин А. Ю. Перспективы использования газотурбинных технологий в энергетике России // Вестник УГАТУ.2009 Т. 13. № 1 (34). С. 26–31.

3. Будовский В.П. Риск дефицита мощности энергосистемы //Электричество. 2009. № 8. С. 12- 17.

4. Теплов Б.Д., Радин Ю.А. Повышение маневренности и экономической эффективности эксплуатации ПГУ в условиях оптового рынка электроэнергии и мощности // Tеплоэнергетика. 2019. № 5. С. 39-47

5. Верткин М.А., Колпаков С.П., Михайлов В.Е., Сухоруков Ю.Г., Хоменок Л.А. Совершенствование паросиловой части теплофикационных ПГУ с котлами-утилизаторами для ТЭЦ крупных городов РФ // Теплоэнергетика. 2021. №3. С.34-40.

6. Зверев Л.О., Злобин В.Г., Липатов Д.В., Зверева Э.Р. Применение блочного дожигающего устройства в котлах-утилизаторах ПГУ //Современные проблемы теории машин. 2023. № 15. С. 78-80.

7. Малахов С.В., Ольховский Г.Г., Трушечкин В.П., Хомиченко В.Н. Тепловые характеристики газотурбинных установок V-94.2, работающих в составе ПГУ-450Т на Северо- Западной ТЭЦ // Электрические станции. 2004. №5. C. 9-16.

8. Морев В.Г., Любишин Г.А. Некоторые особенности ПГУ с дожиганием топлива в утилизаторах теплоты выхлопных газов // Промышленная энергетика. 2019. № 2. С. 21-27.

9. Балашов Ю.А., Березинец П.А., Агеев А.В., Беляков А.В., Тарадай Д.В. Анализ возможности сокращения потерь мощности в охлаждаемой энергетической ГТУ //Теплоэнергетика. 2019. № 9. С. 32-41.

10. Щинников П.А., Корепанова Е.М. сравнительный анализ расходов топлива перспективными энергетическими установками на основе СО2-циклов // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2023. Т. 15. № 3 (59). С. 94-106.

11. Менделеев Д. И., Марьин Г. Е., Ахметшин А. Р. Показатели режимных характеристик парогазового энергоблока ПГУ-110 МВт на частичных нагрузках // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2019. Т. 11. № 3(43). С. 47-56.

12. Marin G. E., Osipov B. M., Mendeleev D. I. Research on the influence of fuel gas on energy characteristics of a gas turbine// E3S Web of Conferences : 2019 International Scientific and Technical Conference Smart Energy Systems, SES 2019, Kazan, 18–20 сентября 2019 года. Vol. 124. – Kazan: EDP Sciences, 2019. – P. 05063. – DOI 10.1051/e3sconf/201912405063.

13. Барановский В. В., Короткова Т.Ю., Тененик Н. С. Парогазовые энергетические установки в производстве электрической и тепловой энергии. Расчет тепловой схемы утилизационной парогазовой тепловой электростанции. Учебно-методическое пособие // СПб.:ВШТЭ СПбГУПТД. 2022. 52 с. [Электронный ресурс]. Режим доступа https://nizrp.narod.ru/metod/tsuitd/1665105334.pdf. Дата доступа: 12.05.2024.

14. Garievskii M.V. Optimization of CCGT operating modes at variable loads taking into account equivalent operating hours // Journal of Physics: Conference Series. 2020. Volume 1683. 042022. DOI: 10.1088/1742-6596/1683/4/042022

15. Stoppato A., Mirandola A., Meneghetti G., Lo Casto E. On the operation strategy of steam power plants working at variable load: Technical and economic issues // Energy. 2012. Vol. 37. Issue 1. pp. 228-236.

16. Зверева Э.Р., Дмитриев А.В., Шагеев М.Ф., Ахметвалиева Г.Р. Результаты промышленных испытаний карбонатной присадки к мазуту //Теплоэнергетика. 2017. № 8. С. 50- 56.

17. Mathioudakis K., Stamatis A., Bonataki E. Allocating the causes of performance deterioration in combined cycle gas turbine plants // Transactions of the ASME. 2002. Vol. 124. P. 256-262.

18. Smith R.W., Polukort P., Maslak C.E. and other’s Advanced Technology Combined Cycles // GE Power Systems, GER-3936A. 2001. Р.20. [Электронный ресурс] URL: https://www.gevernova.com/content/dam/gepower-new/global/en_US/downloads/gas-new-site/resources/reference/ger-3936a-advanced-technology-combined-cycles.pdf (дата обращения 21.06.2024 г.).

19. Зверев Л.О., Злобин В.Г., Липатов Д.В., Зверева Э.Р. Модернизация тепловой схемы ПГУ- 450 с увеличением тепловой мощности отопительных отборов и сохранения суммарной электрической мощности с помощью блочного дожигающего устройства // Стратегия и тактика развития производственно-хозяйственных систем: сб. науч. тр. – Гомель: ГГТУ им. П. О. Сухого, 2023. С. 109-111.