Preview

Надежность и безопасность энергетики

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ ПАРОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК НА ОСНОВЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТУРБИННЫХ СТУПЕНЕЙ И ОТСЕКОВ

https://doi.org/10.24223/1999-5555-2017-10-4-330-339

Полный текст:

Аннотация

Описаны подходы к разработке математических моделей теплофикационных паротурбинных установок (ТПУ). Целью работы является разработка, обоснование и практическая реализация методов математического моделирования ТПУ для решения задач исследования и повышения энергетической эффективности работы ТЭЦ. Применение нормативных характеристик для решения этих задач, требующих расчета переменных режимов, в большинстве случаев оказывается неправомерным, что обусловлено рядом их существенных недостатков. Показано, что применение разработанных математических моделей, основанных на экспериментально полученных расходных и мощностных характеристиках ступеней и отсеков, позволяет решать различные практические задачи, возникающие в эксплуатации. Приведен пример построения расчетной математической модели турбоустановки типа Т-50-12,8. Описана методика построения этой модели, состоящей из большого количества нелинейных уравнений (свыше 50) и приведена укрупненная блок-схема расчета этой турбины с использованием модернизированного метода Ньютона с изменением шага итерационного процесса) по нескольким переменным. В качестве части общего алгоритма дана методика расчета произвольного турбинного отсека или ступени с использованием и мощностных характеристик, упомянутых выше. Также приведена в качестве примера методика расчета регенеративного подогревателя ПНД-1. Показано, как на базе описанной математической модели могут быть разработаны аналогичные модели других установок. Показаны примеры использования математических моделей турбоустановок для решения задач определения наиболее экономичных и безопасных режимов работы и предотвращения неэффективных решений. Полученные результаты позволяют определять оптимальные режимы работы реального оборудования ТЭЦ и рассчитывать их показатели абсолютной и сравнительной энергетической эффективности.

 

Об авторах

Н. В. Татаринова
Вятский государственный университет (ВятГУ)
Россия


Д. М. Суворов
Вятский государственный университет (ВятГУ)
Россия


В. М. Сущих
Вятский государственный университет (ВятГУ)


Список литературы

1. Численные методы: теория и алгоритмы / М. Н. Орешкова. Архангельск: САФУ, 2015. 120 с.

2. Бененсон Е. И. Теплофикационные паровые турбины / Е. И. Бененсон, Л. С. Иоффе. М.: Энергоатомиздат, 1986. 271 с.

3. Трухний А. Д. Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки / А. Д. Трухний, Б. В. Ломакин. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. 540 с.

4. Щинников П. А. Повышение точности расчета технико-экономических показателей энергоблоков путем корректировки основных измеряемых параметров на основе согласования энергобалансов / А. П. Щинников, А. В. Сафронов // Теплоэнергетика. 2014. №12. С. 56 – 62.

5. Ледуховский Г. В. Алгоритмы сведения материальных и энергетических балансов при расчетах технико-экономических показателей оборудования ТЭС на основе метода регуляризации не-которых задач / Г. В. Ледуховский, В. П. Жуков, Е. В. Барочкин, А. П. Зимин, А. А. Разинков // Теплоэнергетика. 2015. №8. С. 72 – 80.

6. Зубов Д. И., Суворов Д. М. Разработка математической модели паровой турбины Т-63/76-8, 8 и ее верификация для расчета режимов с одноступенчатым подогревом сетевой воды // Международный научно-исследовательский журнал. 2016. №1(43) Часть 2. С. 28 – 32. doi: 10.18454/IRJ.2016.43.011.

7. Чучуева И. А., Инкина Н. Е. Оптимизация работы ТЭЦ в условиях оптового рынка электроэнергии и мощности России // Наука и Образование. МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2015. №8. С. 195 – 238.

8. Natalia Tatarinova, Dmitry Suvorov. Results of Mathematical Modeling to Study the Infl uence of Accounting the Process Moisture on Energy Indicators of Cogeneration Steam Turbines // Applied Mechanics and Materials Vol. 792 (2015) pp. 370 – 374. – doi:10.4028/ www.scientifi c.net/AMM.792.370.

9. Чалбышев А. В. Оптимизация режимов работы ТЭЦ с учетом современных условий их функционирования в составе электроэнергетической системы: диссертация ... кандидата технических наук: 05.14.01. Иркутск, 2015. 158 с.

10. Эфрос Е. И. Экономичность и надежность мощных теплофикационных турбин и пути их повышения. Автореферат диссертации на соис. уч. ст. д.т.н. М.: ВТИ, 1998. 36 с.

11. Татаринова Н. В. Математическое моделирование теплофикационных турбоустановок для решения задач повышения энергетической эффективности работы ТЭЦ. Автореферат диссертации на соис. уч. ст. к.т.н. – Екатеринбург: УрФУ, 2014. 24 с.

12. Tatarinova N. V., Suvorov D. M. Development of adequate computational mathematical models of cogeneration steam turbines for solving problems of optimization of operating modes of CHP plants // 2016 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). Chelyabinsk, 2016, pp. 1 – 6. doi: 10.1109/ICIEAM.2016.7911578.

13. Теплофикационные паровые турбины: повышение экономичности и надежности. Л. Л. Симою, Е. И. Эфрос, В. Ф. Гуторов, В. П. Лагун. СПб: Энерготех, 2001. 208 с. С. 53 – 56.


Для цитирования:


Татаринова Н.В., Суворов Д.М., Сущих В.М. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ ПАРОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК НА ОСНОВЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТУРБИННЫХ СТУПЕНЕЙ И ОТСЕКОВ. Надежность и безопасность энергетики. 2017;10(4):330-339. https://doi.org/10.24223/1999-5555-2017-10-4-330-339

For citation:


Tatarinova N.V., Suvorov D.M., Sushchikh V.M. MATHEMATICAL MODELS OF COGENERATION STEAM TURBINES BASED ON EXPERIMENTAL CHARACTERISTICS OF TURBINE STAGES AND COMPARTMENTS. Safety and Reliability of Power Industry. 2017;10(4):330-339. (In Russ.) https://doi.org/10.24223/1999-5555-2017-10-4-330-339

Просмотров: 147


ISSN 1999-5555 (Print)
ISSN 2542-2057 (Online)