Отзыв оппонента 2 (Разработка методических основ и моделей оценки влияния уровня развития паротурбинных технологий на технико-экономические показатели эксплуатации высокотемпературных угольных энергоблоков)

В диссертационный совет Д 212.157. 7.14 ОТЗЫВ ОФЯЦИАЛ1~БО1"О О1"1ЦОН~ЯТ кандидата технических наук, доцента )Кинова Андрея Александровича на диссертационную работу Комарова Ивана Игоревича на тему: «Разработка методических основ и моделей оценки влияния уровня развития паротурбинных технологий на технико-экономические показатели эксплуатации высокотемпературных угольных энергоблоков», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.01 — Энергетические системы и комплексы Актуальность диссертационной работы Актуальность представленной работы определяется необходимостью дальнейшего совершенствования характеристик энергетического оборудования и повышения КПД по выработке электрической энергии на тепловых электростанциях (ТЭС) с целью сокращения потребления углеводородных топлив, включая энергетический уголь. Как известно, эффективность паротурбинного цикла, по которому работает подавляющее большинство угольных ТЭС, может быть существенно увеличена путем повышения начальных параметров пара — давления 1Рд) и температуры (Ь).

При этом, вместе со снижением удельного расхода топлива, значительно растут капиталовложения в строительство энергоблока, что обусловлено, в основном, удорожанием основного энергетического оборудования, вызванного увеличением доли жаропрочных и жаростойкий марок сталей в структуре затрат материалов и усложнения технологий при его изготовлении. Разработка моделей и методик, упрощающих и повышающих точность получения оценок технических и экономических параметров, необходимых для определения экономической эффективности строительства паротурбинных угольных ТЭС, имеющих различный уровень начальных параметров пара, безусловно, является важной для науки и производства задачей, и, соответственно, работу Комарова И.И.

можно охарактеризовать как актуальную. Объем и структура диссертации Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка сокращений и обозначений, списка литературы и приложения. Диссертация изложена на 213 страницах и включает в себя 94 рисунка, 57 таблиц " ли и 98 литературных источников. В первой главе автор анализирует состояние российской электроэнергетики, определяет роль угольной генерации в ее развитии и делает вывод о необходимости повышения эффективности угольных ТЭС, Далее приводится сравнение двух технологических направлений увеличения КПД генерирующих установок„работающих на угольном топливе парогазовые технологии с внутрицикловой газификацией угля и дальнейшее совершенствование традиционного паротурбинного цикла, предполагающее переход на суперсверхкритические и ультрасверхкритические параметры пара. После проведенного анализа автор приходит к заключению о целесообразности развития второго направления, и выделяет его слабое место — необходимость использования дорогостоящих жаропрочных сталей.

Данный вопрос рассматривается в следующим разделе первой главы, где описывается текущее состояние разработок в этой сфере. В конце первой главы анализируются различные методы прогнозирования стоимости перспективного энергетического оборудования и обосновывается выбор научного подхода для решения данной задачи. Вторая глава содержит результаты исследования тепловых схем энергоблоков на параметры свежего пара выше Ро = 23,5 Мпа и ~о = 540 'С.

Автор приходит к выводу о наличии существенного разброса значений определяющих параметров, таких как температура питательной воды и давление промежуточного перегрева пара у существующих энергоблоков с одинаковыми начальными параметрами пара, Поскольку разброс значений параметров достаточно велик, и их принятие не всегда обоснованы, автор проводит серию оптимизационных расчетов с целью получения сопоставимых по параметрам вариантов тепловых схем, обеспечивающих максимум тепловой экономичности.

Для выбранной тепловой схемы автором была получена зависимость между температурой питательной воды и оптимальным давлением промежуточного перегрева пара, а также установлены такие их значения, при которых достигается максимальный КПД всего энергоблока. В третьей главе представлена разработанная методика получения моделей оценки стоимости создания основного энергетического оборудования (паротурбинной установки и котла). Используя детальный анализ массогабаритных характеристик оборудования и применяемых при его создании технических решений, автор разработал модели оценки металлозатрат на создание паротурбинных установок и котельных агрегатов. Полученные в итоге комплексные модели дополнены также оценками затрат на оплату труда производственного и административно-управленческого персонала, обслуживание станочного парка и НИОКР В четвертой главе приводятся результаты моделирования стоимости перспективных паротурби нных установок и котельных агрегатов на суперсверхкритические параметры пара.

Основываясь на полученных в результате проведенного исследования данных об изменении структуры капитальных затрат с ростом начальных параметров, автор осуществляет расчет себестоимости отпуска электрической энергии для рассматриваемого диапазона значений параметров свежего пара при изменении цены на угольное топливо. Научная новизна, достоверность и обоснованность полученных результатов Соискателем получены и представлены в работе следующие новые научные результаты: 1. Получены количественные оценки КПД высокотемпературных энергоблоков выбранной тепловой схемы с однократным промежуточным перегревом пара для начальных параметров из диапазона: Рр = 2б-35 МПа, го = 580-720 'С.

Определено влияние температуры питательной воды на оптимальное значение давления промежуточного перегрева пара. 2. Получены зависимости масс деталей паровой турбины и частей парового котла от параметров пара. Получена классовая структура металлозатрат на создание турбины, котла, паропроводов острого и перегретого пара. 3. Разработана система многофакторных моделей оценки себестоимости производства перспективных паровых турбины, котлов и энергоблоков. С помощью разработанных моделей получены зависимости изменения стоимости основного энергетического оборудования и энергоблока в целом на суперсверхкритические начальные параметры пара.

5. Получена зависимость изменения себестоимости электрической энергии, получаемой на проектируемых высокотемпературных паротурбинных установках, от начальных параметров пара при различных значениях цен на уголь. Новизна диссертационного исследования состоит в том, что впервые были сформированы методические основы, позволяющие в условиях недостатка информации об объекте оценить его технико-экономические характеристики, на основе которых может быть произведен экономический расчет и принято решение о целесообразности практического внедрения нового уровня технологии угольной генерации, Представленные в работе результаты обоснованы и досто верняк Достоверность выполненного исследования подтверждается глубоким анализом аспектов, связанных с решением поставленных научных задач, большой глубиной проработки выявленных научных проблем и значительным массивом полученных и исследованных данных, Достоверность работы также подкрепляется применением широко известных методов и современных компьютерных программных комплексов, хорошо зарекомендовавших себя в рассматриваемой предметной области.

Кроме того, стоит отметить большое количество опубликованных автором научных работ и многократные выступления на конференциях с докладами по теме исследования. Всего соискателем было опубликовано в печатных изданиях 9 статей и докладов, среди которых 4 — в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России. Практическая значимость работы Полученные автором научные результаты могут быть использованы энергомашиностроительными предприятиями для прогнозирования стоимости создания перспективных энергоустановок и оценки экономических перспектив от их разработки и эксплуатации в составе ТЭС.

Также разработанные методические основы позволят исследовать эффективность технических решений по снижению расхода дорогостоящих сталей и сплавов в высокотемпературных частях энергетического оборудования. Замечания кдиссертации 1. В тексте диссертации имеются опечатки и неточности, например, в Таблице 3.7 длина труб указана в 'С, на рисунке 3.23 высота лопатки составляет 0,02...0,06 мм, на стр. 145: «пар направляется в промежуточный перегреватель парового котла при давлении Р„„= 6,2 МПа ... После промежуточного перегрева пар при давлении 7 МПа .... поступает в цилиндр среднего давления...» - неясно, за счет чего повысилось давление пара. 2. Принятый в расчетах средний теплоперепад 39 кДж~кг на ступень турбины в ЦВД и ЦСД выглядит заниженным. 3.

В представленном виде модели оценки стоимости не показана важная статья затрат, возникающая при изготовлении энергетического оборудования — амортизация обрабатывающего оборудования. В ходе проведения модельных расчетов оценки стоимости ее величину важно учитывать, 4.

В работе стоило бы подробнее рассмотреть вопрось1 изготовления рассматриваемого энергетического оборудования Приведенные замечания не являются принципиальными и носят рекомендательный характер, Работа заслуживает положительной оценки. Заключение Официальный оппонент: Заведующий кафедрой тепловых двигателей и теплофизики Калужского филиала ФГБОУ ВПО МГТУ им. Н.Э. Баумана, /А.А. Жинов/ кандидат технических наук, доцент « '~ » декабря 201б г. Подпись зав. кафедрой тепловых дв и теплофизики А.А. Жинова удосто Ученый секретарь Калужского фил ФГБОУ ВО МГТУ им.

Н.Э. Бауман .И. Морозенко/ Почтовый адрес: 248000, г. Калуга, Телефон: +7 (4842) 79-78-08 Адрес электронной почты: 1с1И®Ьт Диссертационная работа Комарова И.И, на тему: «Разработка методических основ и моделей оценки влияния уровня развития паротурбинных технологий на технико-экономические показатели эксплуатации высокотемпературных угольных энергоблоков» представляет собой законченное высококвалифицированное научное исследование, обладающее научной новизной и практической значимостью, Выбранная тема исследования актуальна, а полученные в ходе работы научные результаты достоверны и обоснованы.

Содержание автореферата и заявленных публикаций соответствует содержанию диссертации. По совокупности характеристик представленная работа соответствует требованиям к диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, изложенным в Положении о присуждении ученых степеней, утвержденном постановлением Правительства Российской Федерации от 24 сентября 2013 года № 842. Соответственно, автор — Комаров Иван Игоревич, достоин присуждения степени кандидата технических наук по специальности 05.14.01 — Энергетические системы и комплексы.

.