Усов казаров режимы тепловых электростанций

24 сентября (7 октября) 1905 – 17 февраля 1994

Материалы музея

Сформирован отряд особого назначения «Ленэнерго»

Проложен «кабель жизни» по дну Ладоги

На льду Ладожского озера сооружена «Ледовая линия»

Блокада Ленинграда прорвана

Видный инженер-электротехник, один из авторов проекта электропередачи Волховская ГЭС–Ленинград через Ладожское озеро во время блокады Ленинграда

Сергей Васильевич родился 24 сентября 1905 г. в Копале Семиреченской области (Туркестан) в семье народного учителя. В 1922 г. поступил в Томский Технологический Институт, в 1924 г. был переведен в Московский Институт Путей Сообщения. В середине 1925 г., после закрытия электротягового факультета, был переведен в Ленинградский Электротехнический Институт, который закончил в 1930 г. (электротехнический факультет, специальность – инженер-электрик). В 1930 – 1931 гг. состоял сначала аспирантом, затем ассистентом ЛЭТИ на кафедре передачи энергии. В 1931 – 1932 гг. работал научным сотрудником в лаборатории высоких напряжений профессора А.А. Смурова.

Послужной список С.В. Усова:

• 1924 – 1925 гг. – практикант Томской железной дороги, Бийск;
• 1926 г. – практикант, Пролетарский завод, Ленинград;
• 1927 г. – чертежник, ЛЭТИ;
• 1927 г. – практикант, завод «Севкабель», Ленинград;
• 1928 – 1929 гг. – инженер, редактор Комитета по делам изобретений ВСНХ, Ленинград;
• 1930 г. – конструктор, Невдубстрой, «Электроток», Ленинград;
• 1930 – 1932 гг. – старший инженер Электросети РЭУ «Ленэнерго», Ленинград;
• 1932 – 1937 гг. – руководитель группы режимов РЭУ «Ленэнерго», Ленинград;
• 1938 г. – заместитель главного инженера, начальник технического отдела РЭУ «Ленэнерго», Ленинград;
• 1939 – 1950 гг. – главный инженер РЭУ «Ленэнерго», Ленинград;
• 1949 г. – присвоение звания профессора и избрание по конкурсу заведующим кафедры электрических станций ЛПИ им. М.И. Калинина;
• 1950 – 1989 гг. – заведующий кафедрой, проректор, декан электромеханического факультета, заведующий кафедрой, профессор кафедры электростанций.

Коллектив кафедры под руководством С.В. Усова выполнил исследования по оптимизации режимов работы энергосистем и созданию специализированных вычислительных машин для управления режимами энергосистем. Усов воспитал целый ряд научных работников, продолжающих работу на кафедре. Им опубликовано более 100 научных работ, подготовлены учебное пособие по курсу «Основы эксплуатации электрических станций» и учебник «Электрическая часть электростанций» (неоднократно переиздавался).

С.В. Усов в соавторстве со своим учеником С.А. Казаровым выпустил в 1984 г. монографию «Режимы тепловых электростанций». В течение ряда лет С.В. Усов являлся членом редколлегии журнала «Электрические станции».

В период блокады Ленинграда С.В. Усовым во главе группы инженеров РЭУ «Ленэнерго» был внесен смелый проект создания электропередачи Волховская ГЭС–Ленинград через Ладожское озеро, в обход линии блокады. С.В. Усов был назначен начальником этого строительства, которое было завершено в рекордно короткий срок – за 45 дней, и стало прорывом энергетической блокады города.

Под руководством С.В. Усова были реконструированы тепловые станции «Ленэнерго» в связи с переводом их в условиях блокады на местные виды топлива, а в послевоенный период выполнен большой объем восстановительных работ энергохозяйства Ленинграда.

С.В. Усов был награжден орденами и медалями: Орден «Знак Почета» (1939 г.), Орден Красной Звезды (1942 г.), Орден Трудового Красного Знамени (1943 г.), Орден Ленина (1948 г.),

медаль «За оборону Ленинграда» (1943 г.), медаль «За доблестный труд в годы Великой Отечественной войны» (1945 г.).

В течение многих лет С.В. Усов являлся председателем Ленинградского отделения Всесоюзного научно-технического общества энергетиков и заместителем председателя Центрального правления этого общества, участвовал в работе Всесоюзной Аттестационной комиссии Министерства просвещения СССР.

Источник статьи: http://energomuseum.ru/expo/personalii/usov-sergei-vasilevich/

Определение показателей экономичности режимов прохождения ночного провала нагрузки энергоблоками КЭС , страница 16

6. С. В. Усов, С. А. Казаров. Режимы тепловых электростанций. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985. – 240с., ил.

7. Алхутов М.С., Трухний А. Д., Безгрешнов А. Н. и др; под общ. ред.

Клименко А. В., Зорина В. М. Справочник по ТЭС и АЭС – 3-е изд.,

перераб. и доп. – М.: Издательство МЭИ, 2003 – 648 с.: ил. –

(Теплоэнергетика и теплотехника; Кн.3).

Суточный график электрической нагрузки КЭС.

(сплошная линия – график нагрузки при ночном провале 617,5 МВт; штриховая линия – график нагрузки при прохождении провала на техническом минимуме 600 МВт).

Суточный график электрической нагрузки КЭС при пуско-остановочном режиме.

(сплошная линия – график нагрузки не останавливаемых блоков; штриховая линия – график нагрузки останавливаемых блоков).

Суточный график электрической нагрузки КЭС при режиме на горячем вращающемся резерве. (сплошная линия – график нагрузки не останавливаемых блоков; штриховая линия – график нагрузки останавливаемых блоков).

Суточный график электрической нагрузки КЭС при моторном режиме. (сплошная линия – график нагрузки не останавливаемых блоков; штриховая линия – график нагрузки останавливаемых блоков).

Суточный график электрической нагрузки КЭС при совмещении моторного и пуско-остановочного режимов (Понедельник). (сплошная линия – график нагрузки не останавливаемых блоков; штриховая линия – график нагрузки останавливаемых блоков).

Суточный график электрической нагрузки КЭС при совмещении моторного и пуско-остановочного режимов (Пятница). (сплошная линия – график нагрузки не останавливаемых блоков; штриховая линия – график нагрузки останавливаемых блоков).

Приложение Ж

Таблица 1. Расходы электроэнергии на собственные нужды КЭС

Источник статьи: http://vunivere.ru/work20130/page16

Усов С.В. Основы эксплуатации электрических станций. Конспект лекций

В конспекте описываются эксплуатационные режимы мощных электрических станций. Исходя из динамических свойств нагрузки формулируются требования к маневренности основного оборудования тепловых и гидроэлектрических станций и рассматриваются маневренные характеристики этого оборудования. Излагаются принципы распределения активных и реактивных нагрузок между агрегатами и станциями и основные правила выбора состава работающего оборудования. Сообщаются сведения о допустимых диапазонах изменения нагрузки и возможных перегрузках паровых котлов, турбин и генераторов, а также о режимах турбо- и гидрогенераторов, отличающихся от нормальных.
Конспект предназначен для студентов электроэнергетиков, специализирующихся по электрическим станциям.

Введение.
Основные обозначения.
Принятые сокращения.

1 Глава. Нагрузка электрических станций.
1. Общие сведения.
2. Скорость изменения нагрузки.
3. Колебания нагрузки.
4. Выравнивание графиков нагрузки.
5. Регулирующий эффект нагрузки.
6. Саморегулирование системы турбина – нагрузка.

2 Глава. Рабочие характеристики паровых котлов.
7. Общие сведения.
8. Аккумулирующая емкость.
9. Колебания давления.
10. Скорость изменения давления.
11. Влияние топки на режимы котла.
12. Регулировочные характеристики парового котла.
13. Рабочий диапазон нагрузок парового котла.
14. Растопочная характеристика парового котла.
15. Температурные напряжения.
16. Скорость растопки.
17. Особенности растопки прямоточного котла.
18. Прогрев паропровода.

3 Глава. Рабочие характеристики и режимы паровых турбин.
19. Общие сведения.
20. Прогрев паровой турбины.
21. Пуск паровой турбины.
22. Блочный (совмещенный) пуск турбины и котла.
23. Остановка и расхолаживание блока.
24. Регулировочный диапазон паровой турбины.
25. Регулировочные характеристики паровой турбины.

4 Глава. Маневренные характеристики гидротурбин.
26. Пусковые режимы.
27. Регулировочный диапазон гидротурбины.
28. Скорость изменения нагрузки гидротурбины.

5 Глава. Распределение активных нагрузок между агрегатами и станциям.
29. Общие сведения.
30. Наивыгоднейшее распределение нагрузок.
31. Оптимизация режима ГАЭС.
32. Распределение нагрузки в котельной и турбинном зале.
33. Состав агрегатов на электростанциях.

6 Глава. Особенности режимов мощных генераторов.
34. Пределы изменения нагрузки турбогенераторов.
35. Допустимые перегрузки статора и ротора.
36. Пусковые режимы.
37. Несимметричная нагрузка.
38. Несинусоидальная нагрузка.
39. Асинхронный режим.
Л и т е р а т у р а.
Предметный указатель.

Источник статьи: http://www.studmed.ru/usov-sv-osnovy-ekspluatacii-elektricheskih-stanciy-konspekt-lekciy_86c50cb7f91.html

Технологические процессы и режимы электростанций. Руководитель курса Галашов Николай Никитович доцент каф. АТЭС

1 Технологические процессы и режимы электростанций Руководитель курса Галашов Николай Никитович доцент каф. АТЭС 1

3 Литература Основная: 1. Галашов Н.Н. Технологические процессы выработки электроэнергии на ТЭС и ГЭС: учебное пособие / Н.Н. Галашов; Томский политехнический университет. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, с. Размещен по адресу: ТПВЭ на ТЭС и ГЭС.pdf. 2. Галашов, Николай Никитович. Режимы работы и эксплуатации ТЭС [Электронный ресурс] : учебное пособие / Н. Н. Галашов; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Энергетический институт (ЭНИН), Кафедра атомных и тепловых электростанций (АТЭС). 1 компьютерный файл (pdf; 2.4 MB). Томск: Изд-во ТПУ, Заглавие с титульного экрана. Электронная версия печатной публикации. Доступ из корпоративной сети ТПУ. Системные требования: Adobe Reader. Схема доступа: 3

4 3. Быстрицкий Г. Ф. Общая энергетика (производство тепловой и электрической энергии): учебник для вузов / Г. Ф. Быстрицкий, Г. Г. Гасангаджиев, В. С. Кожиченков. 2-е изд., стер. Москва: КноРус, с.: ил. Библиогр.: с ISBN Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок / Российская Федерация, Министерство энергетики (Минэнерго России). Утверждено Приказом Минэнерго России от N 115; Зарегистрировано: Министром России , регистрационный N 4358; Согласовано Госгортехнадзором России N БК-03-35/288 от ; Согласовано Госстроем России N ЛЧ-7 385/12 от ; Правила вводятся в действие с 1 октября 2003 г.. Москва: Омега-Л, с.. Безопасность и охрана труда. ISBN

5 Дополнительная: 1. Усов С.В., Казаров С.А. Режимы тепловых электростанций. Л.: Энергоатомиздат, с. 2. Гиршфельд В.Я. и др. Режимы работы и эксплуатация ТЭС./ В.Я. Гиршфельд, А.М. Князев, В.Е. Куликов. М.: Энергия, с. 3. Иванов В.А. Режимы мощных паротурбинных установок. Л.: Энергоатомиздат, с. 4. Иванов В.А. Стационарные и переходные режимы мощных паротурбинных установок. Л.: Энергия, с. 5. Иванов В.А. Регулирование энергоблоков. Л. Машиностроение, с. 5

6 ГРАФИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК Режимы работы электростанций, требования к их маневренным характеристикам и экономичности в первую очередь определяются характеристиками графика электрических нагрузок и в какой области графика они работают. Электрические станции (ЭС) работают в энергосистеме параллельно, покрывая общую электрическую нагрузку системы и одновременно тепловую нагрузку своего района. Суммарная электрическая нагрузка системы складывается из нагрузки, связанной с обеспечением потребителей электроэнергией для производственных целей, привода двигателей железнодорожного и городского транспорта, и нагрузки, связанной с расходом энергии на освещение и бытовые нужды, а также из затрат на механизмы собственных нужд ЭС.

7 Суточный график нагрузки энергосистемы I — III — соответственно трех-, двух- и односменные промышленные предприятия; IV — электрифицированный транспорт; V — осветительно-бытовая нагрузка; VI — потери и собственные нужды станции

8 Суточные графики нагрузки энергосистемы для лета и зимы Сплошной — лето Пунктир — зима

9 Суточные графики нагрузки энергосистемы по дням недели

10 Годовой график месячных максимумов нагрузки энергосистемы служит для планирования ремонтов оборудования

11 Годовой график продолжительности нагрузок энергосистемы

12 Характеристики суточного графика нагрузок 1.Максимальная активная мощность Nмак. 2.Минимальная активная мощность Nмин. 3.Диапазон регулирования нагрузки Nмак — Nмин. 4.Коэффициент неравномерности графика Кн = Nмин/Nмак. 5.Средняя нагрузка Nср = Эсут/24, где Эсут выработка э/э за сутки. 6.Коэффициент заполнения графика Кз = Эсут/(24*Nмак). 7.Число часов использования максимальной мощности Тмак = Эсут/Nмак. 8.Скорость изменения нагрузки (мгновенная = dn/dt, интервальная и = 100ΔN/(Nмак Δt) %/мин). 9. Колебания нагрузки (толчки в пределах сотен МВт при включении (отключении) мощного оборудования, колебание в пределах десятков МВт из-за случайного процесса включения потребителей, дрожание в пределах МВт из-за нечувствительности систем регулирования). Характеристики годового графика нагрузок 1.Коэффициент использования установленной мощности Ки = Эгод/(Тгод Nуст) = Ncр/Nуст. 2.Число часов использования установленной мощности Ти.уст = Эгод/Nуст. 12

13 Способы выравнивания графиков нагрузок 1.Применение энергосберегающих технологий потребления ЭЭ. 2.Внедрение ГАЭС и ВАЭС (потребление ЭЭ ночью и выдача ее в пики нагрузки). 3.Применение потребителей регуляторов (потребление ЭЭ ночью и снижение потребления или останов в пики нагрузки). 4. Использование перетоков ЭЭ из одних систем в другие. 5. Применение многоставочной системы тарифов на ЭЭ (низкий ночью и высокий в пики нагрузки). 6.Применение водородных надстроек на ТЭС и АЭС для производства водородного топлива во время ночного провала и использования его во время пиков нагрузки.

14 Структура генерирующих мощностей энергосистем ТЭС тепловые электрические станции 62 64%: КЭС (ГРЭС) конденсационные ЭС (государственные районные ЭС) отпускают электроэнергию; ТЭЦ теплоэлектроцентрали отпускают электроэнергию и теплоту в виде пара и горячей воды; ГТЭС газотурбинные ЭС — отпускают электроэнергию; ГТЭЦ газотурбинные ТЭЦ — отпускают электроэнергию и теплоту; ПГУ парогазовые установки комбинация паро- и газотурбинных установок. ГЭС гидроэлектростанции 18 19%: ГАЭС гидроаккумулирующие электростанции. АЭС атомные электрические станции 19 20%: АКЭС — атомные конденсационные электростанции; АТЭЦ — атомные теплоэлектроцентрали. СЭС, ВЭС, ГеоТЭС, БиоТЭС, приливные ЭС нетрадиционная энергетика 0,2 0,5%.

15 Области суточного графика нагрузок 1. Базовая от 0 до Nмин. 2. Полупиковая от Nмин до нижнего дневного провала. 3. Пиковая от нижнего дневного провала до Nмак. Области годового графика нагрузок 1. Базовая число часов использования установленной мощности > 6000 час/год (АЭС, ТЭЦ по тепловому графику, мощные блоки КЭС, ПГУ, ГЭС). 2. Пиковая — число часов использования установленной мощности 16 Технологические структуры ТЭС

17 Характеристики маневренности оборудования ЭС 1. Диапазон регулирования нагрузки (минимальная и максимальная нагрузки). 2. Приемистость (способность выполнять заданное изменение нагрузки). 3. Мобильность (подхват нагрузки вращающимся резервом при падении частоты). 4. Инерционность процессов изменения нагрузки (постоянная времени переходного процесса). 5. Время пуска из различных тепловых состояний. 17

18 Характеристика ЭС по маневренности Наиболее маневренными являются ГЭС и ГТЭС они имеют большой диапазон и большую скорость изменения нагрузки, малое время пуска и малую инерционность переходных процессов. ГЭС, если имеется достаточный запас воды в водохранилище, используют в базовой области графика, если воды мало, то в пиковой. ГТЭС из-за низкой экономичности используют в основном в пиковой области. Наименее маневренными являются АЭС, они используются только для покрытия базовых нагрузок.

19 ТЭЦ при выработке электроэнергии только на отпускаемом тепле (по тепловому графику с минимальным расходом пара в конденсатор) имеют низкую маневренность и используются для покрытия базовых нагрузок. Но они могут работать также по электрическому графику (с повышенным расходом пара в конденсатор), при этом их маневренность высокая, но низкая экономичность, поэтому в этом режиме их используют только в пиковой области графика. Мощные блочные КЭС имеют высокую экономичность и средние маневренные характеристики поэтому их используют в базовой и полупиковой области графика. ПГУ имеют высокую экономичность и высокие маневренные характеристики поэтому их можно использовать в любой области графика.

20 Суточный график электрической нагрузки покрывается базовыми, пиковыми и полупиковыми электростанциями. При этом базовые электростанции работают непрерывно с высокой (близкой к номинальной) нагрузкой, а пиковые включаются лишь в часы, когда требуется покрыть верхнюю часть графика (пики). Полупиковые установки при уменьшении общей электрической нагрузки либо переводятся на пониженные нагрузки, либо выводятся в резерв. Многие агрегаты, несущие промежуточную нагрузку, останавливаются также на субботу, воскресенье и праздничные дни. Пиковую область графика часто покрывают за счет перетоков из других энергосистем.

21 Пути повышения доли маневренных мощностей энергосистем 1. Создание ГТУ с высокими КПД (> 40%). 2. Широкое внедрение ПГУ. 3. Увеличение доли ГЭС и ГАЭС. 4. Создание мощных полупиковых блоков МВт с упрощенной тепловой схемой, высокими маневренными характеристиками и низкими капиталовложениями. 5. Создание базово-маневренных блоков ТЭС с возможностью перегрузки на 15 20%. 6. Внедрение на ТЭЦ технологий, повышающих их маневренные характеристики (установка аккумуляторов теплоты, перевод отпуска теплоты с отборов турбин на котлы).

Источник статьи: http://docplayer.ru/42624566-Tehnologicheskie-processy-i-rezhimy-elektrostanciy-rukovoditel-kursa-galashov-nikolay-nikitovich-docent-kaf-ates.html