Повышение надежности и рабочего ресурса основных агрегатов и систем тепловых электрических станций за счет более точных оценок рабочих температур
СОДЕРЖАНИЕ …………………………………………………………………………………………. 2
ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………….. 5
ГЛАВА 1. СВЯЗЬ ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ НАДЕЖНОСТИ
ОСНОВНЫХ БЛОКОВ И СИСТЕМ ТЭС С ТОЧНОСТЬЮ ИЗМЕРЕНИЯ
РАБОЧИХ ТЕМПЕРАТУР ……………………………………………………………………….. 19
1.1. Основные характеристики надежности и рабочего ресурса агрегатов,
узлов, блоков и систем ТЭС …………………………………………………………………… 19
1.2. Влияние рабочей температуры на показатели надежности агрегатов,
узлов и блоков ТЭС ………………………………………………………………………………. 20
1.3. Основные источники погрешностей измерения температуры
термоэлектрическими преобразователями в системах контроля,
регулирования, защит и блокировок ТЭС ………………………………………………. 26
Выводы по главе……………………………………………………………………………………. 45
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОПЕРЕНОСА В
СИСТЕМЕ «КОНТАКТНЫЙ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ – НАГРЕТЫЙ МАТЕРИАЛ» В УСЛОВИЯХ
ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР И ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ …………………………… 48
2.1. Схема измерения температуры металлов агрегатов ТЭС с малым
воздушным зазором между поверхностью оборудования и ТЭП…………….. 48
2.2. Математическая модель теплопроводности в термоэлектрическом
преобразователе с изолированным спаем в условиях измерения
температуры металла коллекторов паровых котлов и клапанов паровых
турбин ТЭС …………………………………………………………………………………………… 54
2.3. Постановка задачи теплопереноса в термоэлектрическом
преобразователе с защитной гильзой при измерении температуры свежего
пара на выходе паровых котлов ТЭС ……………………………………………………… 57
-2-
2.4. Постановка задачи теплопроводности в условиях отвода тепла через
заполняющий гильзу материал в условиях измерения температуры
питательной воды за группой подогревателей ТЭС ……………………………….. 62
2.5. Особенности постановки задачи теплопроводности с целью анализа
влияния условий контакта термоэлектрического преобразователя с
контролируемыми средами (основной конденсат, дымовые газы, дренаж
греющего пара) ТЭС на характеристики процесса измерения ………………… 66
2.6. Методы решения задач диссертации ……………………………………………….. 69
2.7. Алгоритм решения ………………………………………………………………………….. 70
2.8. Оценка достоверности результатов численных исследований ………….. 73
Выводы и результаты по главе ………………………………………………………………. 75
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
ТЕМПЕРАТУРЫ НА НАДЕЖНОСТЬ И РАБОЧИЙ РЕСУРС БЛОКОВ,
АГРЕГАТОВ И УЗЛОВ ТЭС ……………………………………………………………………. 77
3.1. Влияние воздушного зазора между термоэлектрическим
преобразователем и поверхностью коллекторов пароперегревателей ТЭС на
погрешности измерений температуры ……………………………………………………. 77
3.2. Анализ влияния воздушного зазора между термоэлектрическим
преобразователем с изолированным спаем и подшипниками тягодутьевых
машин паровых котлов ТЭС на погрешности измерений температуры …… 88
3.3. Исследование закономерностей влияния способа монтажа
погружаемых термоэлектрических преобразователей на погрешности
измерений температуры пара в цилиндрах турбины ТЭС и питательной
воды ……………………………………………………………………………………………………… 96
3.3.1. Исследования влияния защитной гильзы на погрешность измерения
температуры технологических сред ТЭС под давлением …………………… 101
3.3.2. Влияние теплофизических характеристик материалов,
заполняющих защитную гильзу, на удовлетворительную длительность
измерений температуры пара, питательной и сетевой воды ТЭС ……….. 111
-3-
3.3.3. Особенности влияния отвода тепла через заполняющий гильзу
материал на погрешности измерений температуры перегретого пара,
питательной и сетевой воды ТЭС ……………………………………………………… 116
3.3.4. Оценка влияния условий роста температуры спая
термоэлектрического преобразователя на погрешность его измерений. 122
3.4. Влияния теплофизических характеристик материалов элементов
термоэлектрического преобразователя на погрешность определения
температуры поверхности технологических агрегатов и рабочих сред ТЭС
……………………………………………………………………………………………………………. 125
3.5. Влияния радиационного и конвективного видов теплообмена на
необходимую длительность измерения температуры термоэлектрическим
преобразователем ………………………………………………………………………………… 128
3.5.1. Влияние радиационного теплообмена на погрешности измерения
температуры дымовых газов в газоходах паровых котлов ТЭС ………….. 128
3.5.2 Влияние свободной конвекции на необходимую длительность
измерения температуры термоэлектрическим преобразователем ……….. 131
3.6. Экспериментальное определение температурных полей
термоэлектрическими преобразователями ……………………………………………. 132
Выводы по главе………………………………………………………………………………….. 136
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ
РАБОТЫ НА ТЭС ………………………………………………………………………………….. 139
4.1. Системы тепловых защит и блокировок ТЭС …………………………………. 139
4.2. Оптимизация технико-экономических показателей ТЭС ………………… 147
4.3. Рекомендации по использованию результатов диссертационной работы
на ТЭС ………………………………………………………………………………………………… 152
4.3. Акты об использовании результатов диссертационных исследований на
ТЭС …………………………………………………………………………………………………….. 155
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………… 162
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ…………………………………………………………………….. 165
ЛИТЕРАТУРА ……………………………………………………………………………………….. 166
-4-
Несмотря на развитие атомной энергетики и альтернативных
источников энергии, тепловые электрические станции (ТЭС) составляют
основу электрогенерации. На ТЭС приходится практически 70 % всей
вырабатываемой энергии [1]. В настоящее время вопросы надежности и
продления рабочего ресурса узлов, блоков и агрегатов тепловых
электрических станций являются особенно актуальными, что обусловлено
рядом причин. Многочисленные опросы и статистические исследования
показали [1], что собственники генерирующих компаний практически не
намерены инвестировать средства в реконструкцию и техническое
перевооружение электростанций и придерживаются стратегии получения
краткосрочной прибыли за счет роста цен на электроэнергию. Такой подход
привел к тому, что вследствие значительного снижения инвестиций в
обновление оборудования, выработка ресурса более половины основных
агрегатов и узлов ТЭС сегодня составляет 30 лет и больше [1].
Специфика энергетического производства заключается в
невозможности накопления готовой продукции: в любой произвольный
момент времени объем производства должен соответствовать объему
потребления. Поэтому обеспечение надежности работы ТЭС является
важнейшим аспектом устойчивого энергоснабжения потребителей [2].
Проблема надежности и безопасности работы оборудования ТЭС носит
системный характер и требует комплексного подхода к вопросам повышения
надежности и продления рабочего ресурса блоков и агрегатов
электростанций. В этом направлении важны [2]: оптимальные
конструктивные решения, качество монтажа, организация эксплуатации,
характеризующаяся, в первую очередь, режимами и параметрами устойчивой
(надежной) работы оборудования.
Температура является одним из основных параметров,
характеризующих интенсивность физических процессов в блоках, агрегатах
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.9 (66 отзывов)
4.2 (5 отзывов)
4.8 (1033 отзыва)
4 (15 отзывов)
4.3 (248 отзывов)
4.1 (20 отзывов)
4.6 (30 отзывов)
4.6 (92 отзыва)
4.7 (82 отзыва)
