ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАБОТЫ ВЕНТИЛЯТОРНЫХ ГРАДИРЕН НА ВЫРАБОТКУ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ТЕПЛОВЫМИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯМИ В ЛЕТНИЙ ПЕРИОД

В.Я. Губарев; А.Г. Арзамасцев; А.Г. Ярцев

doi:10.14529/power240306

Авторы

В.Я. Губарев Липецкий государственный технический университет
А.Г. Арзамасцев Липецкий государственный технический университет
А.Г. Ярцев Липецкий государственный технический университет https://orcid.org/0000-0002-9288-0089

DOI:

https://doi.org/10.14529/power240306

Ключевые слова:

водооборотный цикл, вентиляторные градирни, мощность турбогенератора, расход воздуха

Аннотация

В статье рассматривается влияние изменения расхода воздуха в вентиляторных градирнях тепловых электростанций на выработку электроэнергии в турбогенераторах в летний период. Для тепловых электростанций с однотипными турбинами и оборотным циклом, состоящим из одинаковых вентиляторных градирен, разработана методика определения выработанной турбогенераторами электрической мощности в зависимости от подачи воздуха в вентиляторные градирни при постоянных значениях расходов поступающих в конденсаторы влажного пара и воды оборотного цикла, с учетом параметров окружающего воздуха, интенсивности теплообмена в конденсаторах, процесса расширения пара в турбинах, интенсивности процессов тепломассообмена в каналах градирен. 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 интенсификация тепломассообмена в градирне за счет увеличения подачи воздуха приведет к уменьшению значений температур воды на входе в градирню и на выходе из нее, что позволит снизить величину абсолютного давления поступающего в конденсатор влажного пара и повысить выработку мощности турбогенераторами. Для рассмотренного примера показано, что увеличение расхода поступающего в градирни воздуха от минимального до максимального значений повысит выработку электрической мощности для каждой турбины Т-50/60-8,8 на 1,84-2,19 МВт, при этом наибольший прирост мощности будет достигаться при низких значениях температуры и относительной влажности окружающего воздуха. Приведенная в статье методика может использоваться для расчета эффективности функционирования тепловых электростанций при различных режимах работы турбин и градирен.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

В.Я. Губарев, Липецкий государственный технический университет

канд. техн. наук, проф., заведующий кафедрой промышленной теплоэнергетики

А.Г. Арзамасцев, Липецкий государственный технический университет

канд. физ.-мат. наук, доц. кафедры промышленной теплоэнергетики

А.Г. Ярцев, Липецкий государственный технический университет

анд. техн. наук, доц. кафедры промышленной теплоэнергетики

Библиографические ссылки

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.ijmultiphaseflow.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.ijheatmasstransfer.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 annu-lar 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 градир-нями // Научный вестник. 2016. № 3 (9). С. 65–74. DOI: 10.17117/nv.2016.03.065

Крюков О.В. Повышение энергоэффективности водооборотных систем предприятий при оптимиза-ции 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. Бело-усов, 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.