Отзыв оппонента 3 (Разработка научно-методологических основ создания перспективных высокотемпературных энергетических комплексов)

отзыв официального оппонента на диссертационную работу А.Н.Рогалева с<Разработка научно-методологических основ создания перспективных высокотемпературных энергетических комплексов», представленную на соискание ученой степени доктора технических наук по специальностям 05.14.01- Энергетические системы и комплексы и 05.04.12— турбомашины и комбинированные турбоустановки 11а рецензирование представлены диссертационная работа 1366 стр.)а состоящая из введения, пяти глав, заключения и списка литера.

гуры (320 источника), а также автореферат диссертации. Но оо аЛаннн б енола аатуалы~о~ь р б~~, оф р у «рона нелл о задачи исследования„научная новизна и практическая ценность полученных результатов. В пе вон главе представлены результаты анализа проблем и перспектив создания высокоэффективных экологически чистых энергетических комплексов нового поколения на основе высокотемпературных паротурбинных установок.

Показано, что основным способом (направлением) повышения экономичности энергоустановок нового поколения является увеличение начальных параметров пара. Возможно также применение специальных камер сгорания, где будет происходить сжигание водорода с кислородом в среде водяного пара, т.е. переход к гибридным энергоблокам, использующих несколько различных видов топлива. Все это должно вносить ряд особенностей во вновь разрабатываемые тепловые схемы новых энергоустановок и их основного и вспомогательного оборудования и требует их оптимизации, особенно в части использования конструкционных материалов, применяемых при изготовлении оборудования высокотемпературных энергетических комплексов.

Во вто ой главе представлены результаты исследования структур и параметров тепловых схем высокотемпературных энергетических комплексов на их экономичность. Предложены и исследуются (анализируются) новые технические решения, обеспечивающие возможность пракгической реализации предлагаемых комплексов. Показано, что высокая эффективность предлагаемых энергоустановок обеспечивается не только параметрами цикла и структурой тепловой схемы. но и степенью совершенства оборудования всех основных технологических подсистем энергоустановки.

В т етьей главе на основе методов математического моделирования и комплекса .экспериментальных исследований представлены результаты разработок новых научно-технических решений, обеспечивающих создание оборудования для высокотемпературных энергоблоков большой мощности. В четве той главе представлены результаты разработок по проектированию теплонапряженных деталей высокотемпературных установок с использованием эффективных систем охлаждения. В работе предложена усовершенствованная ~уточненная) автором методика проектирования теплонапряженных охлаждаемых деталей высокотемпературных турбин.

Представлены результаты разработок по методам интенсификации теплообмена для конвективных систем охлаждения лопаток высокотемпературных турбин и выполнена их экспериментальная верификация. В пятой главе представлены результаты разработки стоимостных моделей и исследований влияния новых технологических решений на экономические показатели энергетических комплексов. Показано, что применение разработанных научно-технических решений обеспечивает существенное снижение стоимости высокотемпературного энергетического комплекса при сохранении на высоком уровне показателей тепловой экономичности.

Ан ральн е~ь раоемаариеаем й лиееерюиионн й рабе оирелаы ея поиском путей ~направлений) повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов за счет разработки (создания) перспективных высокотемпературных энергетических комплексов на органическом, ядерном и водородном топливе с повьппснными технико-экономическими характеристиками. В аботе нол чен я новых на чных ез льтатов, наиболее значимыми из которых являются: данные по влиянию водородного перегрева на функционирование угольно-водородных энергетических комплексов; это позволяет определить основные требования к водородно-кислородным камерам сгорания; - определены зависимости изменения расхода хладагента и мощности охлаждаемого отсека паровой турбины от температур основного потока„ хладагента и рабочей температуры металла; - результаты исследования вариантов повышения пропускной способности ЦНД, что определяет влияние конструктивных схем турбин на аэродинамическую эффективность их проточных частей; усовершенствованная (уточненная) методика проектирования теплонапряженных охлаждаемых деталей высокотемпературных турбин; расчетные модели и алгоритмы ключевых ~основных) элементов проточной части, ЧНД, выхлопного отсека, которые можно использовать для проектирования различных турбомашин; математическая модель отсека паровой турбины с охлаждаем ой проточной частью.

П актичсская значимость иссе та ионной аботы определяется тем, что разработанные в диссертационной работе новые научно-технические решения, а также методы и модели оценки стоимости нового оборудования могут быть реально использованы при создании перспективных высокотемпературных энергетических комплексов, в том числе гибридных с водородным перегревом пара. остове ность и обоснованность пол ченных ез льтатов обусловлена применением современных методов исследования.

Замечания по аботе 1. Автором предложена новая методология, основной целью которой является сокращение сроков разработки новых агрегатов и изделий. При этом представляется, что только использование аддитивных технологий для изготовления прототипов для проведения испьгганий вряд ли позволит обеспечить существенное сокращение продолжительности стадии проектирования. По всей видимости, есть и другие положительные эффекты, обеспечивающие ускорение процесса проекгирования. которые представлены в работе не столь очевидно.

Этим эффектам также следует уделить внимание. 2. Не совсем понятно, каким образом сокращение стоимости энергоблока на 15% приводит к сокращению срока окупаемости в два раза. 3. При выборе конструктивно-технологических решений мало внимания уделено фактору надежности, который является чрезвычайно важным для работы энергетического оборудования. Представляется, что надежность энергоблоков с повыпгенными начальными параметрами пара будет несколько ниже, что скажется на его последующей эксплуатации и, как следствие, на экономической эффективности. 4.

В работе предлагается конструкция ЦНД с использованием 2-х ярусных ступеней. Применение 2-х ярусных рабочих лопаток снижает надежность (ремонтопригодность) турбины. 5. В диссертации стоило уделить большее внимание вопросам получения и использования водорода в части обеспечения безопасности эксплуатации. б. Переход на суперсверхкритические параметры потребует разработки нового специализированного вспомогательного оборудования, особенно по системе регенеративного подогрева.

В работе вопросы создания вспомогательного оборудования не рассмотрены. Указанные замечания не снижают большой значимости полученных в диссертации научных и практических результатов. Все основные результаты диссертационной работы получены на современных научно-методических и технических уровнях исследований и их следует признать правильными.

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в центральной печати и неоднократно обсуждалось на различных научных конференциях и совещаниях. Автореферат полностью соответствует содержанию диссертации. Ви~оды 1. Диссертационная работа А.Н.Рогалева «Разработка научно- методологических основ создания перспективных высокотемпературных энергетических комплексов» полностью соответствует требованиям и.

9 Положения ВАК Минобрнауки России, предъявляемых к докторским диссертациям. 2. В диссертационной работе А.Н.Рогалева разработаны и изложены новые научно-обоснованные технические и технологические решения, внедрение которых обеспечит значительный вклад в развитие энергетического комплекса страны за счет создания мощных высокотемпературных установок нового поколения на основе паротурбинных технологий. 3. А.Н.Рогалев заслуживает присуждения ему ученой степени доктора технических наук по специальностям 05.14.01- Энергетические системы и комплексы и 05.04.12 — Турбомашины и комбинированные турбоустановки.

Официальный оппонент, зав. каф. «Турбины и двигатели» Уральского федерального университета;.' .. - . - "..> профессор, д.т.н. , Бродов 1Орий Миронович ,У-У' Я' 8~ФФ~У ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» 620002, г.Екатеринбург, ул.Мира, 19; Уральский энергетический институт Тел. (8-343) 375-48-51; 374-59-45 Тел.

моб. 8-922-221-50-2б е-ша11: Подпись Ю.М.Бродова заверяю: .