Исследование влияния работы вентиляторных градирен на выработку электроэнергии тепловыми электростанциями в летний период
Автор: Губарев В.Я., Арзамасцев А.Г., Ярцев А.Г.
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Теплотехника
Статья в выпуске: 3 т.24, 2024 года.
Бесплатный доступ
Актуальной задачей для ТЭС ряда промышленных предприятий является повышение выработки дополнительной электрической мощности в летний период за счет увеличения расхода поступающего в градирни воздуха, что вызывает потребность в разработке методики расчета мощности турбогенераторов при различных значениях подачи воздуха в градирни. В статье для тепловых электростанций с однотипными турбинами и оборотным циклом с одинаковыми вентиляторными градирнями на основе комплексного подхода разработана методика определения выработанной турбогенераторами электрической мощности в зависимости от подачи воздуха в вентиляторные градирни, учитывающая влияние процессов тепломассообмена в градирнях и теплообмена в конденсаторах на значение температуры пара на выходе из турбины и содержащая аналитические зависимости по расчету мощности турбогенератора от температуры насыщенного пара на выходе из турбины. Приведен пример расчета выработки мощности турбогенераторами тепловой электростанции в летний период. Показано, что при постоянных значениях расходов поступающих в конденсатор пара и воды оборотного цикла величина снижения температуры воды в градирне будет оставаться практически неизменной, поэтому увеличение подачи воздуха приведет к снижению температур воды на входе в градирню и на выходе из нее и температуры пара после турбины, что повысит выработку мощности турбогенератором. Для рассмотренного примера показано, что увеличение расхода поступающего в градирни воздуха от минимального до максимального значений повысит выработку электрической мощности для каждой турбины Т-50-130 ТМЗ на 1,93-2,4 МВт, при этом наибольший прирост мощности будет достигаться при низких значениях температуры и относительной влажности воздуха. Приведенная в статье методика может использоваться для регулирования выработки мощности ТЭС за счет изменения нагрузки вентиляторов градирен.
Водооборотный цикл, вентиляторные градирни, мощность турбогенератора, расход воздуха
Короткий адрес: https://sciup.org/147246075
IDR: 147246075 | DOI: 10.14529/power240306
Список литературы Исследование влияния работы вентиляторных градирен на выработку электроэнергии тепловыми электростанциями в летний период
- Cioncolini A., Thome J.R. Pressure drop prediction in annular two-phase flow in macroscale tubes and channels // International Journal of Multiphase Flow. 2017. Vol. 89. P. 321-330. DOI: 10.1016/j.ij multiphaseflow.2016.11.003
- Interfacial friction in upward annular gas-liquid two-phase flow in pipes / A.M. Aliyu, Y.D. Baba, L. Lao et al. // Experimental Thermal and Fluid Science. 2017. Vol. 84. P. 90-109. DOI: 10.1016/j.expthermflusci.2017.02.006
- Prediction of interfacial shear stress of vertical upward adiabatic annular flow in pipes / P. Ju, Y. Liu, C.S. Brooks, M. Ishii // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2019. Vol. 133. P. 500-509. DOI: 10.1016/j.ij heatmas stransfer.2018.12.057
- Fossa M. A simple model to evaluate direct contact heat transfer and flow characteristics in annular two-phase flow // International Journal of Heat and Fluid Flow. 1995. Vol. 16, no. 4. P. 272-279. DOI: 10.1016/0142-727x(95)00027-n
- Suzuki K., Hagiwara Y., Sato T. Heat transfer and flow characteristics of two-phase two-component annular flow // International Journal of Heat and Mass Transfer. 1983. Vol. 26, no. 4. P. 597-605. DOI: 10.1016/0017-9310(83)90010-8
- Лаптев А.Г., Лаптева Е.А. Ячеечная модель тепломассопереноса в пленочных блоках оросителей градирни // Вестник технологического университета. 2015. Т. 18, № 11. С. 181-185.
- Берман Л.Д. Испарительное охлаждение циркуляционной воды. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1949. 440 с.
- Thermodynamic evaluation of hybrid cooling towers based on ambient temperature / Z. Nourani, A. Naserbegi, Sh. Tayyebi, M. Aghaie // Thermal Science and Engineering Progress. 2019. Vol. 14. P. 1-7. DOI: 10.1016/j.tsep.2019.100406
- Njoku I.H., Diemuodeke O.E. Techno-economic comparison of wet and dry cooling systems for combined cycle power plants in different climatic zones // Energy Conversion and Management. 2021. Vol. 227. P. 1-14. DOI: 10.1016/j. enconman.2020.113610
- Study on operating characteristics of power plant with dry and wet cooling systems / T. Tang, J. Xu, S. Jin, H. Wei // Energy and Power Engineering. 2013. Vol. 5. P. 651-656. DOI: 10.4236/epe.2013.54b126
- Barigozzi G., Perdichizzi A., Ravelli S. Wet and dry cooling systems optimization applied to a modern waste-to-energy cogeneration heat and power plant // Applied Energy. 2011. Vol. 88 (4). P. 1366-1376. DOI: 10.1016/j.apenergy.2010.09.023
- Thermodynamic characteristics of thermal power plant with hybrid (dry/wet) cooling system / H. Hu, Z. Li, Y. Jiang, X. Du // Energy. 2018. Vol. 147. P. 729-741. DOI: 10.1016/j.energy.2018.01.074
- Dehaghani S.T., Ahmadikia H. Retrofit of a wet cooling tower in order to reduce water and fan power consumption using a wet/dry approach // Applied Thermal Engineering. 2017. Vol. 125. P. 1002-1014. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2017.07.069
- Крюков О.В. Обеспечение энергоэффективности водооборотных систем с вентиляторными градирнями // Научный вестник. 2016. № 3 (9). С. 65-74. DOI: 10.17117/nv.2016.03.065
- Крюков О.В. Повышение энергоэффективности водооборотных систем предприятий при оптимизации управления градирнями // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. 2016. № 19. С. 5-27.
- Математическая модель охлаждения оборотной воды в градирне с механической тягой / В.К. Би-тюков, С.Г. Тихомиров, Д.В. Арапов, С.С. Саввин // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2014. № 1 (59). С. 51-55.
- Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции: учеб. для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1987. 328 с.
- Типовая энергетическая характеристика турбоагрегата Т-50-130 ТМЗ / Э.В. Белоусова, В.Г. Белоусов, В.В. Ефремова и др. М.: Производственная служба передового опыта и информации Союзтехэнерго, 1979. 64 с.
- Бродов Ю.М., Савельев Р.З. Конденсационные установки паровых турбин. М: Энергоатомиздат, 1994. 288 с.
- Пособие по проектирование градирен (к СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) / ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. 190 с.
- Пономаренко В.С., Арефьев Ю.И. Градирни промышленных и энергетических предприятий: справ. пособие. М.: Энергоатомиздат, 1998. 376 с.