Отзыв оппонента (Исследование схем и параметров энергоустановок ТЭС на основе открытых интерактивных сетевых расчетов)

ОТЗЫВ официального оппонента на диссертационную работу Чжо Ко Ко по теме «Исследование схем и параметров энергоустановок ТЭС на основе открытых интерактивных сетевых расчетов», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук в диссертационный совет Д 212.157.07 при Национальном исследовательском университете «МЭИ» по специальности 05.14.14 «Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты» ели и ак альность аботы Автором Чжо Ко Ко рассмотрены теплосиловые схемы„которые можно исгюльзовать: а) при модернизации действующих энергоустановок, б) в проектировании новых комплексных энергоустановок, в том числе ГТУ, ПГУ вЂ” КУ и ПГУ вЂ” ТЭЦ.

Исследованы перспективные варианты указанных теплосиловых схем с целью повышения КПД, а также улучшения других энергетических критериев этих установок. В настоящее время технологии производства комплексных установок 1ГТУ и др.) существуют лишь в шести странах. Так, за рубежом в производстве установок ГТУ освоен диапазон мощностей 100 ... 320 МВт.

В России производятся только установки ГТУ, отвечающие диапазону существенно меньших мощностей 150 ... 1б0 МВт, а остальные виды ГТУ приобретаются за границей. Эта информация говорит об актуальности проблемы, которая рассмотрена в диссертации и связана с импортозамещением применительно к энергоустановкам (ГТУ и др.), то есть с созданием этого энергооборудования на производственных мощностях России. В методическом плане автором намечено разработать алгоритмы, которые применяются в теплофизических расчетах применительно к упомянутым теплосиловым схемам. В этих расчетах определяются КПД и другие энергетические критерии У, которые количественно характеризуют данное схемное решение, а также эффекты, связанные с модернизацией базовой схемы (здесь и далее нами используются обозначения, предложенные диссертантом). В работе показано, что существующее программное обеспечение 1ПО), применяемое для расчетов термодинамических циклов (например, программы Тпегшойо»~, Оа1е Сус1е, Войег Вез)япег, КРОО, ОМЕОА, 1ЛЧ1ТЕР СУСЬЕ и др.), имеет некоторые недостатки; сделан вывод о том, что, во - первых, известные коды вычисляют критерии У для установки, содержащей лишь один - два блока модернизации, и не могут быть использованы применительно к комплексным энергоустановкам, во — вторых, эти коды носят закрытый характер для пользователя, в— третьих, результаты, которые получены с помощью указанных кодов, не поддаются тестированию, то есть пользователь не имеет возможности оперативно воспроизвести ал- горитм, расчетные формулы, граничные условия У = (Уь Уз, Уз, У4 ...) и конечные результаты теплофизичеекого расчета, в — четвертых, в этих кодах не используются достижения Интернет- технологий.

По нашему мнению методическая актуальность рассматриваемой работы обусловлена следующими обстоятельствами. 1. Представляют интерес такие программные коды, как, например, код №1 (наименование в диссертации: ресурс Век — 01 — СТУ 43.2 (2, Я, с1, (1нгрз: ЦЫш), Аеу(~йф); они ориентированы на теплофизические расчеты применительно к установке ГТУ; этот ресурс имеет следующие характеристики: а) он описывает термодинамические параметры теплосиловой схемы, которая содержит несколько блоков, связанных с модернизацией базового схемного решения, б) носит открытый характер, то есть расчетные формулы и граничные условия У, которые используются в этом коде, являются доступными для пользователя благодаря Интернету, в) вычисления выполняются с использованием Интернет технологий, а результаты, получаемые на основе кода №1, допускают стороннее тестирование.

Схемное решение для упомянутой ГТУ содержит достаточное большое количество граничных условий У и отвечает ряду способов модернизации базового схемного решения, в том числе: 1) увеличение числа ступеней турбины (У6 = «), 2) применение комбинированного паровоздушного охлаждения лопаточного аппарата турбины (Ун = ~ст), 3) увеличение числа ступеней сжатия и применение блоков промежуточного охлаждения воздуха в компрессорном блоке (Уд = А), 4) применение блоков промежуточного перегрева газа в турбинном блоке и увеличение температуры газа до значения Уи = ~гг. 2.

Для специалистов представляют интерес такие программные коды, как, например, код №2 (наименование в диссертации: ресурс Вез — О1 — РБ11 КЮ 4З (У, Я, У, (Мгрз:ИИгл), хеу(ЫеЯ); они могут использоваться в сетевых расчетах применительно к установкам (ПГУ— ТЭЦ, ПГУ вЂ” КУ и др.); данный ресурс имеет следующие характеристики: а) он описывает КПД и термодинамические параметры теплосиловой схемы, которая содержит несколько блоков и предназначена для совместной выработки электроэнергии и теплоты для сети теплоснабжения, б) носит открытый характер, то есть его расчетные формулы и граничные условия У, являются доступными для пользователя, в) вычисления выполняются с использованием Интернет технологий, а результаты, получаемые на основе кода №2, допускают стороннее тестирование.

Отметим, что обеспечение ПО, имеющее форму кодов №1 и №2, является перспективным при модернизации действующих установок (ГТУ, ПГУ-КУ и др.), а также при проектировании установок, которые и имеют условную мощность (200 ... 400) МВт и представляют собой газотурбинные установки, парогазовые установки, парогазовые установки с котлом утилизатором и парогазовые установки с теплофикационным блоком. 3. Имеется потребность в веб - сайте, который содержит не только информацию о теплофизических свойствах веществ (рабочие тела, теплоносители и др.), но и методические материалы (алгоритмы и вычислительные Интернет — ресурсы), которые дают возможность пользователю выполнять тепло физические расчеты, связанные с комбинированными энергоустановками.

В рецензируемой диссертации указанные актуальные проблемы исследуются в достаточном объеме, Структура н еодержанне работы Рецензируемая работа выполнена в «НИУ «МЭИхз состоит из введения, пяти глав и выводов, а также содержит 171 страниц текста, приложения, 118 рисунков и 28 таблиц. Список литературы включает 72 ссылку. Результаты диссертационных исследований отражены в 16 опубликованных работах, из них пять статьей представлены в журналах из списка ВАК.

В главах 1 и 2 приведены следующие материалы: а) обоснование актуальности работы, б) результаты, которые связаны с обзором баз данных о теплофизических свойствах А = (~, Ь, э, Л ...), относящихся к рабочим телам энергоустановок, в) анализ теплосиловых схем комбинированных энергоустановок (ГТУ, ПГУ, ПГУ вЂ” КУ и др.), а также известных схемных решений, в которых реализованы такие мероприятия по модернизации базовой установки ГТУ, как: 1) увеличение числа ступеней турбины, 2) увеличение степени повышения давления компрессора, 3) комбинированное паровоздушное охлаждение лопаточного аппарата турбины, 4) применение блоков промежуточного охлаждения циклового воздуха в компрессорном блоке, 5) применение блоков промежуточного перегрева газа при расширении турбинном блоке; 6) увеличение давления и температуры на входе в турбину (Уг = ~зг, Уз = щ), г) «Методика оптимизационных расчетов», с помощью которой автор рекомендует выбирать перспективные схемные решения для энергоустановок (ГТУ, ПТУ, ПГУ и др.) и оптимизировать термодинамические циклы указанных установок.

В главе 3 представлены методические материалы и имеется несколько направлений исследования. 1. Изучены формы открытого интерактивного алгоритма (07- алгоритм), который выбран в качестве методической основы для ряда Интернет — ресурсов («функция пользователя», «шаблон» и другие). Рассмотренные автором алгоритмы и связанные с ними О! — ресурсы предназначены для решения широкого круга задач, в том числе: а) для расчета теплофизических свойств А, которые относятся к рабочим веществам, теплоносителям и материалам, рассматриваемым в Проекте; б) для моделирования критериев У, относящихся к ряду упомянутых энергоустановок, в) для формирования первичных файлов, входящих в облачную базу данных (ОБД).

2. Предложена «Комбинированная методика формирования открытых интерактивных ресурсов», которые предназначены для теплофизическнх или сетевых расчетов с привлечением Интернет-технологии. 3. Изучены методическими вопросы, которые касаются разработки базы ОБД. В рамках четвертого направления разработано обеспечение ПО в форме «пользовательских функций» и «шаблонов», предназначенных для описания теплофизическнх свойств таких рабочих тел (16 шт.), как: воздух, НзО, смесь (НзО + ЫаС1), смесь (воздух + НзО), теплоносители Я407с и Я410, тяжелая вода, свинец, висмут, эвтектический сплав (РЬ + В1), натрий, калий, уран, диоксид урана, графит и цирконий. Эти вещества и материалы находят применение в тепловой н атомной энергетике.

Глава 4 посвящена сетевым теплофизическим расчетам и соответствующим схемным решениям, которые относятся к таким типам энергоустановок, как: 1) газотурбинные установки (ГТУ, варианты 4.1 ... 4.3), 2) парогазовые установки с котлом утилизатором (ПГУ вЂ” КУ, варианты 4.1 ... 4.10), 3) ПГУ вЂ” ТЭЦ. Предложенные теплосиловые схемы и блоки, которые опираются на мероприятия (1 ... 6) по модернизации базовой схемы, и играют важную роль: 1) при моделировании КПД и других энергетических критериев 2' цикла на основе ОТ— ресурса, 2) при выборе граничных условий У, которые входят в ОТ вЂ” ресурс и связаны: а) с параметрами рабочего тела в заданных точках термодинамического цикла (давление и температура на входе в турбину (Уг = гзг Уз = я ь)* б) с количеством газовых турбин (Уь = г), в) другими характеристиками теплосиловой схемы.