Отзыв ведущей организации (Разработка методов совершенствования систем оборотного водоснабжения с башенными градирнями электростанций для увеличения выработки электроэнергии)

УТВЕРЖДАЮ: Первый заместитель генерального зй руководитель .Г. Тумановский 015 г. ОТЗЫВ ведущей организации — Открытого Акционерного Общества «Всероссийский теплотехнический научно — исследовательский институт» (ОАО «ВТИ») на диссертацию Наумова Андрея Вадимовича «Разработка методов совершенствования систем оборотного водоснабжения с башенными градирнями электростанций для увеличения выработки электроэнергии», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.14. — «Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегатьв>, Диссертационная работа Наумова А.В. посвящена разработке совокупности методов, направленных на повышение надежности н эффективности эксплуатации систем оборотного водоснабжения электростанций, и содержит 119 страниц, включая 62 рисунка н 10 таблиц.

Список использованных источников содержит 1!б наименований. Актуальность работы показана во введении, Важное значение в работе электрических станций выполняют системы оборотного водоснабжения, Даже незначительное снижение их эффективности приводит к уменыпению выработки тепловой н электрической энергии, Учитывая современные тенденции развития энергетики Российской Федерации в сторону сокращения затрат на выработку электроэнергии, данная проблема действительно является актуальной. В первой главе показан анализ проблем эксплуатации систем оборотного водоснабжения, отражена роль этих систем в работе современных ТЭЦ.

В результате анализа литературных источников, Наумовым А.В. делается вывод. что решение проблемы повышения эффективности эксплуатации систем оборотного водоснабжения возможно только при комплексном рассмотрении их основных элементов; граднрен, водоводов н циркуляционных насосов. Отмечено, что к проблемам эксплуатации напорных водоводов относятся коррозионные процессы и процессы формирования отложений, ведущие к росту гидравлического сопротивления.

К особенностям эксплуатации насосного оборудования относится перерасход электроэнергии, вызванный изменением геометрии проточной части из-з формирования отложений. К проблемам эксплуатации градирен относятся недостаточная эффективность тепломассообменных процессов и льдообразовательные процессы.

Во второй главе показана разработка методов интенсификации теплообменных процессов в башенной градирне. Определены факторы, влияющие на теплообмен. Предложен способ увеличения расхода воздуха через градирню путем формирования гидрофобного покрытия на ее внутренней поверхности. Наумов А.В. показывает возможность создания и эффект от такого покрытия при помощи натурного и численного эксперимента. Рассмотрено влияние дисперсности воды на теплообмен в градирне. Исследование состояло из двух зтагюв. На первом этапе показано, что при сферической форме капель диаметром П, падиощих вертикально и не учете испарения, общее количество теплоты выражается зависимостью Д= — — "+~068ргкм —,"„) ~ — .

Так же отмечено, что с учетом того, что о1г)- солзг,и(1),,и = р к, а так же допуская, что в рамках поставленных условий исследования чкм =»к', зависимость преобразуется в более простой вид: Д -1! П~ . На втором этапе с целью определения влияния диаметра капель воды на интенсивность теплообменных процессов в градирне башенного типа выполнен расчетный эксперимент с использованием программного пакета Е!очЧ!зюп, основанного иа конечно-объемном методе решения уравнений гидродинамики и теплообмена. Показана нецелесообразность уменьшения диаметра капель менее ! мм в виду возможности ее полного испарения и роста уноса, а так же предложен способ изменения диаметра капель воды на основе изменения силы поверхностного натяжения.

В третьей главе показана разработка методов повышения надежности н эффективности башенных градирен за счет снижения интенсивности льдообразования. Автором осуществлена серия лабораторных экспериментов по исследованию адгезии наледи к поверхностям с гидрофобными покрытиями с применением высокоточного измерительного оборудования н определены наиболее эффективные, Осуществлен уникальный многолетний промышленный эксперимент на ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго» по мониторингу наледи. Подробно описан процесс льдообразования в области нижнего опорного кольца градирни №7. Выделены основные зоны появления и особенности распространения наледи по пролету градирни. Получена зависимость степени обледенения пролета градирни от параметров наружного воздуха ло результатам 64-х измерений. Автором установлено, что процесс роста наледи начинается при приближении точки росы к отрицательным значениям, а при выходе из отрицательной зоны наблюдалось оттаивание пролета. Показаны расчетные исследования аэродинамических процессов на входе и выходе воздушных масс из градирни с применением пакета г!оюЧ1эюп, подтверждающие результаты натурного эксперимента.

На их результатах основаны предложенные автором способы защиты элементов градирен башенного типа от льдообразования, Четвертая глава посвящена разработке путей повышения надежности и эффективности циркуляционных насосов и водоводов систем оборотного водоснабжения. Приводятся результаты лабораторных экспериментов по повышению к.п.д. центробежных насосов за счет формирования гидрофобного покрытия на рабочем колесе в условиях лабораторного эксперимента. Автором осуществлена промышленная апробация способа молернизации центробежных насосов при помощи поверхностно-активных веществ, эксплуатирующихся в действующих системах.

Исследовались насосы типа СМ и СД. Определена величина снижения их удельного энергопотребления — 5.1'А и 6.4'.4 соответственно. Наумовым А.В, осуществлены испытания гидрофобного покрьпия и на колесе насоса типа Д, широко применяемого в оборотных системах. Прирост к.п.д. после покрытия составил 2~к Делается вывод о работоспособности предложенного способа снижения энергопотребления насосного оборудования систем оборотного водоснабжения. Показано, что формирование гидрофобного покрытия на поверхности водоводов является перспективным способом снижения их гидравлического сопротивления.

Научная новизна заключается в следующем; - автором получена уточненная расчетно-теоретическая зависимость теплового потока от дисперсности капель в градирне - автором получена зависимость степени обледенения пролета градирни от времени сезонной эксплуатации. автором установлена закономерность формирования наледи на конструктивных элементах градирен. -автором предлозкеп мезод повышения энергоэффективности насосного оборудования СОВС. Практическая ценность заключается в следующем: результаты исследования процессов льдообразования в области входа воздуха в градирню н предложенные автором способы снижения интенсивности льдообразовательных процессов иа примере грацнрен, функционирующих ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго», имеют важное значение для прогнозирования перехода оборотных систем на зимний режим эксплуатации и справедливы для любых типов конструкций башенных градирен.

- разработанные способы защиты от наледи верхнего и нижнего опорных колец градирни способны существенно снизить интенсивность льдообразования и сократить затраты на аварийный простой грацирен. - экспериментальные исследования функционирования гидрофобных покрытий рабочих колес насосов, эксплуатирующихся в реальных условиях на ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго» и МУП «Щелковский водоканал» показывают возможность применения представленных в работе технологий для циркуляционных насосов электростанций с целью для снижения их энергопотребления.

Достоверность н обоснованность полученных результатов определяется использованием апробированных методик планирования и проведения исследований, методик анализа экспериментальных результатов, применением средств измерений необходимой точности; удовлетворительной сходимостъю результатов при многократных повторениях; сходимостью результатов расчетных н натурных исследований; использованием апробированных пакетов расчетно-теоретических исследований термо- и гндродинамических процессов.

Основные положения работы, результаты теоретических и расчетных исследований прошли достаточную апробацию, докладывались и обсуждались на: 15 - 18 Международных научно-технических конференциях студентов н аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва. 2009 — 2012г.); Восьмой Всероссийской школе-семинаре молодых ученых н специалистов (г.

Москва, МЭИ. 2012г.); заседаниях кафедры Промышленньгх теплоэнергетических систем НИУ «МЭИ»; Всероссийской научно-практической конференции «Повышение надежности и эффективности эксплуатации электрических станций и энергетических систем» ЭНЕРГΠ— 2010; материалы работы использовались при выполнении работ в рамках ГК № 12.527.11.0003 по заказу Министерства образования и науки Российской Федерации. По работе имеются следующие замечания; 1) К сожалению, отсутствует натурный эксперимент по определению влияния гидрофобизации внутренней поверхности градирни на расход воздуха. 2) Влияют ли геометрические граничные условия на полученные результаты расчетных исследований? 3) Насколько корректно использование результатов исследования льдообразовательных процессов для градирен с другой конфигурацией пролетов? Вышеперечисленные замечания не снижают положительной оценки рассмотренной диссертационной работы. Диссертация обладает внутренним единством, выполнена на хорошем научнотехническом уровне, представляет собой завершенную научно-исследовательскую работу.

Поставленные задачи раскрыты достаточно полно и последовательно. Результаты, выводы и рекомендации достаточно обоснованы, обладают научной новизной и применимы для систем оборотного водоснабжения современных электростанций. Автореферат полностью соответствует содержанию работы. Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата технических наук Наумова Андрея Вадимовича на тему «Разработка методов совершенствования систем оборотного водоснабжения с башенными градирнями электростанций для увеличения выработки электроэнергии» по специальности 05.14.14.