Неофициальный отзыв 5 (Разработка научно-методологических основ создания перспективных высокотемпературных энергетических комплексов)

отзывна автореферат диссертационной работыРогалева Андрея Николаевича«Разработка научно-методических основ создания перспективных высокотемпературных энергетических комплексов», представленной на соисканиеучёной степени доктора технических наук по специальностям 05.14.0 I Энергетические системы и комплексы и 05.04.12 - Турбомашины и комбинированные турбоустановки.Актуальность темы диссертационной работы А.Н.Рогалева обусловлена,с одной стороны, значительными долями угля и ядерного топлива как в мировом электроэнергетическом балансе, так и в электроэнергетическом балансе РФ, а с другой стороны, недостаточным уровнем научной проработки рядаважных проблем создания перспективных технологий, повышающих энергетическую и экономическую эффективность использования твёрдого и ядерного топлива в электроэнергетике.Одно из главных направлений существенного повышения энергетической и экономической эффективности паротурбинных энергоблоков (угольных и атомных) состоит в значительном повышении температуры острогопара и пара промежуточного перегрева.

Научным проблемам создания такихвысокотемпературных паротурбинных энергетических комплексов и посвящена докторская диссертация А.Н.Рогалева.Важная особенность диссертационного исследования заключается в сочетании поиска оптимальных схемно-параметрических решений методамиматематического моделирования с экспериментальными исследованиямикритически важных элементов установок (камер сгорания водорода на парокислородном дутье при высоком давлении, охлаждаемых сопловых и рабочих лопаток первых ступеней ЦВД и ЦСД паровой турбины и др.).В работе, на основе многовариантных расчётов термодинамических параметров энергоблока на ультрасверхкритические параметры (УСКП) пара, сиспользованием ГШК Gate Cycle определены зависимости электрическогоКПД нетто угольного энергоблока от температуры и давления острого пара,температуры и давления пара промперегрева.

Разработаны конструктивныеоблики парового котла и паровой турбины УСКП.Проведены исследования гибридного угольного энергоблока с водородно-кислородными пароперегревателями. Показана возможность достиженияэлектрического КПД брутто энергоблока более 70%. При участии автора создан специализированный экспериментальный комплекс, позволяющий проводить исследования деталей и узлов нового энергетического оборудования(турбинных решёток, охлаждаемых деталей и др.).Проведён анализ вариантов компоновок основного оборудования блокас учётом связи варианта компоновки с длинами труб паропроводов острогопара, пара промперегрева и трубопроводов питательной воды. Показаны дос-тоинства горизонтальной компоновки котельного агрегата и выполнен расчёттопки такого агрегата.Изучена возможность использования в энергоблоках большой мощностидвухъярусных ЦНД, показана их эффективность. Обоснована возможностьизготовления прототипов исследуемых теплонапряжённых деталей по аддитивной SLM технологии, что существенно ускоряет разработку таких деталей.Дана экономическая оценка вариантов высокотемпературных энергетических комплексов.Научная новизна работы состоит в комплексности выполненных исследованийвысокотемпературныхэнергетическихкомплексов(схем нопараметрические исследования, исследования компоновочных решений в сочетании с экспериментальными исследованиями критически важных узлов) иопределении на их основе показателей экономической эффективности энергоблоков.Замечания по работе.1.

Как было показано в работах ИСЭМ СО РАН (журнал «ИзвестияРАН. Энергетика» N25, 2015, ряд других изданий, на которые у диссертанта,к сожалению, нет ссылок), оптимизация угольных энергоблоков по критериюмаксимума КПД приводит к чрезмерно большим капиталовложениям. Приэтом по мере приближения КПД к максимальному значительно увеличивается прирост капиталовложений (на единицу роста КПД). Поэтому, наряду соптимизацией по КПД следовало бы провести оптимизацию по критериямэкономической эффективности.2.

В диссертации имеется большое количество аппроксимационных выражений, описывающих различные зависимости, с подобранными авторомкоэффициентами. Но нигде не сказано об используемой методике подбора идостигнутой при этом точности аппроксимации.3. Диссертант даёт оценку экономической эффективности гибридныхэнергоблоков с водородно-кислородным перегревом пара, используя приэтом цены водорода и кислорода. Считаю, что было бы более правильнымвключить системы получения водорода и кислорода в состав энергоблока,добавлять их капиталовложения к капиталовложениям в энергоблок, расходэлектроэнергии к собственным нуждам блока, а расход угля на получениесинтез-газа - к расходу угля котельным агрегатом.

При этом возможно интегрирование подсистемы производства водорода с угольным энергоблоком.Так, тепло, выделяемое при охлаждении синтез-газа перед его очисткой, может использоваться для нагрева питательной воды. Горючие отдувочные газы могут сжигаться в топке парового котла.4. Следует указать не некоторую имеющуюся в работе непоследовательность, заключающуюся в том, что в первой (обзорной) главе отмечаются недостатки ПГУ с ВЦГУ, связанные с наличием газификаторов на КИСЛОРОДI:ЮМдутье, что делает, как считает диссертант, эти установки малоперспективными, а в исследовательской части диссертации обосновывается эффективность2использования водорода для перегрева пара. При этом синтез-газ, применяемый для производства водорода, получается в таких же газификаторах.5.

В работе ничего не сказано о требуемой чистоте водорода, используемого для перегрева пара. Можно предположить, что она будет выше чистотытехнического водорода (0,5% (объёмных) СО2 и др.), что потребует дополнительных затрат.Несмотря на сделанные замечания, следует отметить, что диссертационная работа А.Н.Рогалева является законченной научно-квалификационнойработой, соответствующей всем требованиям к диссертациям на соисканиеучёной степени доктора технических наук, а её автор заслуживает присуждения этой степени по специальностям 05.14.01 - Энергетические системы икомплексы и 05.04.12 - Турбомашины и комбинированные турбоустановки.Заведующий отделом теплосиловых системФГБУН Институт систем энергетики им.Л.А.МелентьеваСибирского отделения Российской академии наук,доктор технических наук, профессор,заслуженный деятель науки РФ.~Клер Александр Матвеевич/Ч ~dI'Адрес: 664033, Иркутск,ул.

Лермонтова 130тел. + 7(3952)42-30-03e-mail: klег@isеm.iгk.гu.