Multi-Level Estimation of the Heat Transfer Processes Efficiency in the Power Plants Elements
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
575 7
Ultima descărcare din IBN:
2021-11-28 23:33
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
621.43.016 (1)
Motoare termice (cu excepția motoarelor cu abur) (84)
SM ISO690:2012
КУЗНЕЦОВ, Валерий. Многоуровневая оценка эффективности процессов переноса теплоты в элементах энергетических установок. In: Problemele Energeticii Regionale, 2020, nr. 3(47), pp. 29-39. ISSN 1857-0070. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.4018947
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 3(47) / 2020 / ISSN 1857-0070

Multi-Level Estimation of the Heat Transfer Processes Efficiency in the Power Plants Elements

Evaluarea pe mai multe niveluri a eficienței proceselor de transfer de căldură în elementele centralelor electrice

Многоуровневая оценка эффективности процессов переноса теплоты в элементах энергетических установок

DOI:https://doi.org/10.5281/zenodo.4018947
CZU: 621.43.016

Pag. 29-39

Кузнецов Валерий
 
Национальный университет кораблестроения имени адмирала Макарова
 
 
Disponibil în IBN: 20 septembrie 2020


Rezumat

The increase of power plants efficiency by improving the processes of heat and mass transfer of the working fluid between their elements is a relevant problem. The influence of the heat transfer processes intensity on the values of the simple and complex cycles of power plants efficiency has been revealed. The most significant results of the work are: the dependences to determine the efficiency of heat conversion in power plants of simple and complex cycles, which take into account the thermal and hydrodynamic efficiency of the elements included in them have been proposed; to ensure the highest possible efficiency of heat transfer processes in the elements of power plants, the following levels have been proposed: heat transfer in a power plant element; heat exchange in the element of the power plant; heat transfer between the elements of the power plant. The significance of the obtained results lies in the possibility to increase the power plants efficiency at the design and modernization stages using the presented dependencies, which take into account the thermal and the hydrodynamic efficiency of heat transfer between the elements of the plants. According to the proposed dependencies, an assessment of the efficiency of heat conversion in a gas turbine plant with a heat recovery boiler operating on a steam turbine has been carried out. It has been found that due to the intensification of heat transfer along the gas side of the boiler, it is possible to increase the heat efficiency from 0.516 to 0.752.

Creșterea eficienței motoarelor și instalațiilor termice prin îmbunătățirea proceselor de transfer de căldură și masă a fluidului de lucru între elementele lor este o problemă științifică și tehnică actuală. Lucrarea prezintă una dintre opțiunile pentru rezolvarea acestei probleme prin intensificarea proceselor de transfer de căldură între elementele instalașiei. Scopul lucrării este de a fundamenta influența asupra eficienței centralelor electrice a metodelor de intensificare a proceselor de transfer de căldură în elementele lor. Pentru a atinge acest obiectiv s-a investigat influența intensității proceselor de transfer de căldură asupra valorilor eficienței centralelor electrice de cicluri simple și complexe, s-a propus un sistem pe mai multe niveluri pentru evaluarea eficienței transferului de căldură în elementele centralelor electrice, pe baza cărora sunt determinate valorile lor marginale. S-a identificat în calitate de cele mai semnificativ rezultat următorul - pe baza primei legi a termodinamicii, se propun dependențe pentru a determina eficiența conversiei căldurii în instalații cu cicluri simple și complexe, care iau în considerare eficiența termică și hidrodinamică a elementelor incluse în instalații. Semnificația rezultatelor obținute constă în posibilitatea creșterii eficienței centralelor electrice în etapele de proiectare și modernizare a acestora utilizând dependențele prezentate, care iau în considerare nu numai eficiența termică, ci și eficiența hidrodinamică a transferului de căldură între elementele centralelor. S-a constatat, că datorită intensificării transferului de căldură de-a lungul părții de gaz a cazanului de utilizare datorită utilizării sistemelor de găuri, este posibilă creșterea eficienței conversiei căldurii de la 0.516 la 0.752.

Повышение эффективности тепловых двигателей и установок за счет совершенствования процессов переноса теплоты и массы рабочего тела между их элементами является актуальной научно-технической проблемой. В работе представлен один из вариантов решения этой проблемы за счет интенсификации процессов теплопередачи между элементами установки. Целью работы является обоснование влияния на эффективность энергетических установок способов интенсификации процессов переноса теплоты в их элементах. Для достижения указанной цели выявлено влияние интенсивности процессов теплопереноса на значения коэффициентов полезного действия энергетических установок простых и сложных циклов, предложена многоуровневая система оценки эффективности переноса теплоты в элементах энергетических установок, на базе которой определены их предельные значения. В качестве наиболее существенных результатов работы определены следующие. На основании первого закона термодинамики предложены зависимости для определения эффективности преобразования теплоты в установках простого и сложного циклов, которые учитывают тепловую и гидродинамическую эффективность элементов, входящих в установки. Для обеспечения максимально возможной эффективности процессов переноса теплоты в элементах энергетических установок предложены: I уровень – теплоотдача в элементе энергетической установки; II уровень – теплопередача в элементе энергетической установки; III уровень – перенос теплоты между элементами энергетической установки. Значимость полученных результатов заключается в возможности повышения эффективности энергетических установок на этапах их проектирования и модернизации с использованием представленных зависимостей, учитывающих не только тепловую, но и гидродинамическую эффективность переноса теплоты между элементами установок. Согласно предложенным зависимостям, проведена оценка эффективности преобразования теплоты в газотурбинной установке с утилизацией теплоты в утилизационном котле, работающем на паровую турбину. Получено, что за счет интенсификации теплопередачи по газовой стороне утилизационного котла за счет применения луночных систем можно повысить эффективность преобразования теплоты с 0,516 до 0,752.

Cuvinte-cheie
efficiency, heat, Intensification, element, power plant,

eficienţă, căldură, intensificare, element, instalație energetică,

эффективность, теплота, интенсификация, элемент, энергетическая установка