автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.12, диссертация на тему:Расчетно-экспериментальное исследование и термодинамический анализ высокотемпературных паротурбинных установок с комплексным использованием органического и водородного топлива

На правах рукописи

Шифрин Борис Аронович

РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЫЮЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ПАРОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК С КОМПЛЕКСНЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОРГАНИЧЕСКОГО И ВОДОРОДНОГО

ТОПЛИВА

Специальность 05.04.12 «Турбомашины и комбинированные турбоустановки»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

КАЛУГА 2006

Работа выполнена в ЗАО научно-производственном внедренческом предприятии «Турбокон».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Федоров В.А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Пиралишвили Ш.А.; кандидат технических наук Голдин A.C.

Ведущая организация: Институт теплофизики СО РАН, г. Новосибирск

Защита диссертации состоится « ОС » ^Ч 2006 г. на заседании диссертационного совета К 212.085.02 в Калужском государственном

педагогическом университете им. К.Э. Циолковского.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГПУ им. К.Э. Циолковского.

Автореферат разослан « 6J- » ^>5: 2006

Ученый секретарь диссертационного совета К 212.085.02 к.т.н., доцент

Помазков В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1 Актуальность работы.

Разработка планов создания новых объектов энергетики и модернизации существующего ' энергетического оборудования должна ■ учитывать непременное требование повышения его энергетической эффективности. Одним из путей решения этой проблемы является переход на использование водородного топлива. •

Разработка направлений внедрения технологий, основанных на использовании в энергетике водородного топлива, велась и ведется под научным руководством академиков РАН Легасова В.А., Пономарева-Степного H.H., Месяца Г.А., Фаворского О.Н., Леонтьева А.И., Коротеева A.C., Накорякова В.Е., чл.-корреспондента РАН Шпильрайна Э.Э. и ряда других ведущих ученых страны. Данная проблема находится в поле зрения ведущих научных и учебных центров страны: ИВТ РАН, ИТ СО РАН, ЦКТИ им. Ползунова, МЭИ, МГТУ им. Н.Э.Баумана, Рыбинской государственной авиационно-технологической академии им. П.А.Соловьева и ряда других.

Предельный уровень начальных температур паротурбинных установок (ПТУ) на современном уровне развития науки и техники - 600°С, ограничивается работоспособностью теплообменных аппаратов котлов. Сжигание водородного топлива может осуществляться непосредственно в среде водяного пара, как в камерах сгорания газотурбинных установок (ГТУ). Использование водородных пароперегревателей (В 1111) позволяет существенно, до 1500...1700°С, увеличить начальную температуру и, соответственно, энергетическую эффективность ПТУ.

В настоящее время существуют различные, вплоть до полярно противоположных, оценки перспектив водородных энергоустановок. Наличие сильно различающихся мнений свидетельствует о недостаточной научной проработанности всех аспектов данной темы. Для разрешения

противоречий необходим тщательный технико-экономический анализ всех звеньев водородного цикла. Одной из важнейших составляющих этого анализа должно быть исследование циклов ПТУ, с водородными пароперегревателями (ВПП). Отдельное направление представляет собой формирование облика паровых турбин, работающих в условиях высоких начальных температур.

Актуальность темы диссертации подтверждается тем, что она выполнялась в рамках Федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2005-2006 годы по договорам ЗАО НПВП «Турбокон» с ИВТ РАН и с Роснаукой.

Цель работы.

Цели настоящей работы следующие:

- разработать методику расчета циклов ПТУ, имеющих в своем составе ВПП, и реализовать ее в виде программы, пригодной для использования в практических расчетах;

выполнить цикл тепловых расчетов ПТУ различных схем с ВПП и определить их эффективность;

по выбранным показателям определить облик ПТУ с ВПП, имеющих максимальную эффективность;

- выполнить расчетный анализ основной составной части высокотемпературной ПТУ - паровой турбины, и на его основе разработать научно-технические предложения по формированию облика паровых турбин для энергетических установок различной мощности;

- разработать методику экспериментальных исследований и экспериментально подтвердить правильность предлагаемых технических решений.

Научная новизна работы.

Для циклов ПТУ, имеющих в своем составе водородные пароперегреватели (ВПП) и работающих с переменным расходом рабочего тела по тракту, решены следующие задачи:

сформулированы и обоснованы основные энергетические соотношения, описывающие процесс подвода тепла от сгорания водородного топлива при смешении продуктов сгорания с водяным паром, поступающим в ВПП ; .

- выполнен детальный численный анализ широкого класса схем ПТУ с ВПП, выявлен, характер влияния основных параметров циклов на их показатели;

- на основе численного сравнения схем ПТУ с ВПП и без них выявлены общие для всех циклов с ВПП особенности, которые должны учитываться при проектировании таких установок;

- определены предельно достижимые показатели высокотемпературных циклов и электростанций на их базе

. применительно к схемам различной сложности, определены оптимальные сочетания параметров, обеспечивающих эти показатели;

- разработан алгоритм-методика расчета параметров пароводяного тракта ПТУ различных схем с ВПП, который реализован в виде программы на ПК.

Практическая ценность.

Результаты работы использованы при создании энергокомплекса мощностью 100 кВт с начальной температурой 800...850°С.

Расчетные исследования стали основой выполненных хоздоговорных работ ЗАО НПВП «Турбокон» с ИВТ РАН (договор № 25031 от 16.08.05г. по теме «Разработка, изготовление и испытания новых элементов

высокотемпературной паровой турбины. Разработка проекта и конструкторско-технологической документации на опытный образец водородной высокотемпературной паровой турбины») и с Роснаукой (№ 02.457.11.7071 по теме шифр 2006 - Р4-34.0/002/028 «Турбинные установки для производства электроэнергии с использованием возобновляемой энергии, органического и водородного топлива»).

Достоверность данных диссертации.

Достоверность результатов работы обеспечивается тем, что разработанная и использованная автором программа расчета циклов ПТУ базируется на лицензионном использовании пакета программ WaterSteamPro, предназначенного для вычисления теплофизических свойств воды и водяного пара в соответствии с системой уравнений Международной ассоциации 1997г., сертифицированного Госстандартом РФ и рекомендованного Департаментом генеральной инспекции по эксплуатации электрических станций и сетей РАО «ЕЭС России» для использования в энергетике.

Достоверность данных подтверждается результатами' тестовых сравнительных расчетов с данными опубликованных ранее работ.

Достоверность выполненных экспериментальных работ подтверждается расчетом погрешности экспериментов.

Внедрение.

Результаты работы использованы для выбора и обоснования параметров и при проектировании паротурбинной установки мощностью 100 кВт с начальной температурой 800...850°С.

Программа расчета ПТУ с ВПП и без них внедрена в систему проектирования турбинных установок ЗАО НВПП «Турбокон».

Апробация работы.

Результаты расчетов докладывались

- на НТС ОАО " Инженерный центр ЕЭС" (решение НТС от 28.04.2006 г.);

- на четвёртой всероссийской национальной конференции по теплообмену в МЭИ, г. Москва 23-27 октября 2006г.

- на НТС ЗАО НПВП « Турбокон», КФ МГТУ им. Н.Э.Баумана,

КГПУ им. К.Э. Циолковского.

Личный вклад автора заключается в формулировке основных энергетических соотношений, положенных в основу расчета параметров пара на выходе из ВПП, в разработке методики и программы расчета циклов ПТУ с ВПП. Автором лично выполнены расчеты ПТУ различных схем и их анализ. Автором выполнена методическая разработка программы термометрирования турбины в составе двигателя. При его непосредственном участии были проведены, обработаны и проанализированы результаты испытаний. Автор принял непосредственное участие в разработке технического и рабочего проектов высокотемпературной паровой турбины мощностью 100 кВт. Им разработаны и обоснованы основные предложения по конструктивно-компоновочным схемам паровых турбин мощностного ряда 6...25 МВт.

Автор защищает:

- основные энергетические соотношения, предложенные для расчета циклов с ВПП;

- результаты расчета паротурбинных циклов различных схем и оптимальные соотношения параметров, определяющих максимальную энергетическую эффективность ПТУ;

- многомодульную конструкцию высокотемпературной ПТУ с различной частотой вращения роторов модулей.

Объем работы .

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, изложена на 150 страницах машинописного текста, содержит 15 таблиц, иллюстрируется 33 рисунками и содержит список использованной литературы 68 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе 1 представлен общий анализ исследуемой проблемы.

Рост стоимости топлива и требования к экологическим показателям создали условия, вынуждающие внедрять технологии производства электроэнергии с электрическим КПД 50% и более.

Для ГТУ основные достижения в отношении эффективности связаны с неуклонным повышением температуры газа перед турбиной до современного уровня 1500...1700°С, реализованного за счет применения новых жаропрочных сплавов и совершенствования систем охлаждения турбин.

Вводимые в настоящее время в эксплуатацию энергетические ГТУ имеют максимальную температуру до 1500°С и к.п.д. 37...42%. Наиболее эффективной из разрабатываемых в настоящее время является ГТУ General Electric LMS 100 с промохлаждением, которая имеет к.п.д. 46%. Дальнейший рост температур потребует больших усилий, но не принесет нужного по величине эффекта при использовании их вне парогазового цикла.

Проектируемые крупные ПТУ со сверхкритическими начальными параметрами (Т0 = 600°С, Ро = 25 МПа) имеют коэффициент полезного действия tjm < 43+44% в конденсационном режиме. ПТУ малой и средней мощности до 25 МВт имеют т]ш < 32...34%. Эти показатели эффективности

также не отвечают современным потребностям. Рост уровня начальных температур сдерживается работоспособностью котлов.

Парогазовые установки (ПГУ) пока не нашли в отечественной энергетике широкого применения.

Одним из возможных направлений, способных обеспечить значительное повышение начальных температур ПТУ, и, соответственно, эффективности объектов энергетики, является использование водородного топлива (ВТ) для перегрева водяного пара, поступающего из котлов, работающих на органическом топливе. Использование для этих целей топливных элементов, основанных на процессах непосредственного преобразования химической энергии соединения водорода и кислорода в электрическую энергию, ограничивается тем, что созданные образцы имеют единичную мощность, не превышающую 200 кВт, и ресурс не выше нескольких тысяч часов.

Схемы ПТУ, в которых водородный перегрев пара, вырабатываемого на АЭС, используется для покрытия пиковых нагрузок, были предложены группой ученых ИВТ РАН.

Схемы высокотемпературных (до 1700°С) ПТУ с использованием водородного топлива активно исследуются и японскими энергетиками.

Группой ведущих ученых и специалистов РАН, МГТУ им. Н.Э. Баумана и ЗАО НПВП «Турбокон» предложен единый непрерывный производственный цикл, включающий в себя технологию производства водорода за счет паровой конверсии природного газа, получение кислорода из атмосферы методом разделения воздуха и выработку электроэнергии в высокотемпературной ПТУ с водородным перегревом пара.

Однако вопрос об оптимальных соотношениях для ПТУ с ВПП и с высокотемпературными турбинами, в том числе для циклов с регенерацией, промперегревами и промохлаждениями, нельзя считать достаточно исследованным. Поэтому одной из целей настоящей работы является

выполнение этих исследований и на их базе формирование облика высокотемпературных ПТУ малой и средней мощности.

В главе 2 рассматриваются особенности циклов ПТУ, в составе которых имеются ВПП, при смешении продуктов сгорания с паром, поступающим на вход в них, а также описаны алгоритм и методика расчета, разработанные для расчета таких циклов.

Совместная запись уравнений энергии и неразрывности приводит к основному уравнению связи параметров на входе и выходе из ВПП, учитывающему неодинаковость расхода пара в этих двух сечениях:

4',-а-Лыт + ^»7 • <* = й6■ (I + а)-где д'р- высшая теплотворная способность ВТ, отнесенная к суммарной массе компонентов; Ляг-энтальпия компонентов; а - отношение расхода добавочного пара от сжигания топлива к расходу пара на входе в ВПП; А — энтальпия пара: с индексом «4» на входе в ВПП, «6» - на выходе; цтп -коэффициент полноты сгорания. Использование в расчетах высшей, а не низшей, теплотворной способности обосновано тем, что расчет выполняется по энтальпии пара, величина которой включает в себя и теплоту фазового перехода.

Алгоритм, методика и программа расчета построены таким образом, чтобы обеспечить универсальность их применения по отношению к расчету широкого класса тепловых схем ПТУ. Особенностью разработанных алгоритма и программы является то, что структура конкретной схемы, расчет которой необходимо выполнить, задается в исходных данных порядком следования в направлении движения рабочего тела типовых элементов(ТЭ) (котел, турбина, пароперегреватель и т.д.), при этом одни и те же ТЭ в схеме могут многократно повторяться. В исходных данных задается порядок расположения ТЭ по направлению движения рабочего тела. В процессе последовательного выполнения расчета для каждого элемента схемы

формируется свой набор исходных данных, состоящий из заданных до начала расчета и полученных в результате расчета других, связанных с ним ТЭ.

Каждый ТЭ описан своим алгоритмом расчета, приведенным в главе 2, и, соответственно, программным модулем, к которому производится обращение после идентификации типа ТЭ на схеме. После расчета всех элементов схемы выполняется расчет итоговых показателей ПТУ.

Алгоритм и программа проверены тестовыми расчетами. Проверка показала удовлетворительную сходимость с опубликованными данными по турбине К-100-90 и по проекту водородной турбины фирмы «Тошиба».

В третьей главе приведены результаты расчета различных тепловых схем ПТУ с ВПП и их анализ. Для количественной оценки влияния особенностей процесса подвода тепла при смешении с продуктами сгорания параллельно каждому основному расчету выполнялся расчет «котельного» варианта подвода тепла, т. е. с теми же параметрами по тракту, но при подводе тепла без смешения.

Влияние параметров острого пара на к.п.д. цикла Т|ц и электростанции

Т)эс ПТУ без регенеративных отборов и промперегрева, с ВПП при Р=23 МПа иллюстрируется рис.1.

1"- о.б -----

0.55---_ .. -

0,5-------

0,45------

0,4------

0,35------

0,3-----

600 too 1000 1200 1400 1 600 5 ю 1S 20 25 30 МПа

а) б)

Рис.1 Зависимость к.п.д. простого цикла и электростанции от начальных параметров:

а) »7, и 17к-/(/„) при р - 23 МПаб) =/(/»_) при t„„ =1500°С.

Для цикла с регенерацией тепла за счет отборов пара выявлено, что с ростом начальной температуры при неизменном давлении эффект от регенерации уменьшается (рис.2). Это связано с увеличением температуры в отборах и, как следствие, с уменьшением их расхода, причем для цикла с водородным перегревом пара снижение эффекта более значительно, чем в «котельном» варианте перегрева. При 1,гач=1500°С вариант с ВПП и с регенерацией проигрывает «котельному» по к.п.д. цикла 0,016.

0.3

0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0

1.

• • -а

- вариант с ВПП

--«котельный» вариант

р„ач=30МПа ^нач, °С

600

1000 1200 1400 1501

Рис.2 Относительное увеличение к.п.д. цикла за счет регенерации Для циклов с ВПП с высокими начальными температурами (1500°С) и высоким, но технически приемлемым начальным давлением (30 МПа), пар на выходе получается сухим даже без промперегрева, а введение промперегревов приводит к увеличению потерь тепла с отработанным паром.

Для достижения нужного эффекта от промперегрева тепло отработанного пара утилизируется в подогрев питательной воды. Расчетная тепловая схема с концевым пароохладителем и с одним водородным промперегревом представлена на рис. 3. Максимум к.п.д. при указанных, выше начальных параметрах и температуре промперегрева 1500 °С достигается при давлении промперегрева 1...1.5 МПа (рис.4), причем и в этом случае вариант с ВПП уступает по к.п.д. «котельному».

ЧчЛ-. - вариант с ВПП Чч*!-. - «котельный» вариант

Л

0,63 0,61 0,59 0,57 0,55

0,53

/

/

п 7:

у /

Рис.3 Расчетная схема ПТУ с одним промперегревом

Р-1.

О 1 2 3 4 5.

МПа

Рис. 4 Зависимость к.п.д. цикла и электростанции при р„,,=30 МПа и 1нач~1ии= 1500°С от давления в промперегреве

Схема с двумя водородными промперегревами 1500°С и концевым пароохладителем показала самую высокую эффективность из всех исследованных. Распределение давлений в промперегревах выбиралось таким, чтобы температура пара, входящего в первый и второй промперегреватели, была приблизительно одинаковой. Максимум к.п.д. в исследованном диапазоне, =0,636 и = 0.551 был достигнут при давлении в первом ВПП- 3,9 , а во втором — 0,5 МПа (рис.5).

0,7 0,65 0.6 0,55 0,5

г

77, ^ - вариант с ВПП ЧцЛ'-. - «котельный» вариант

р?,МПа

О 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

Рис. 5 Зависимость к.п.д. цикла и электростанции для ПТУ с двумя промперегревами от давления во втором промперегреве

Рис. 6 Сравнительная эффективность различных циклов ПТУ с комплексным использованием органического и водородного топлива

Анализ расчетов показал, что снижение эффекта от усложнения цикла (регенерация отборами, промперегревы) в вариантах со сжиганием водородного топлива связано с разницей в количестве пара, расширяющегося в турбине и поступающего в конденсатно-питательный тракт.

Итоговые результаты расчетов циклов с ВПП представлены диаграммой рис. 6.

Выполненные экспериментальные исследования (глава 4) были призваны дать ответ на главный для проектируемой высокотемпературной паровой турбины мощностью 100 кВт вопрос: соответствует ли выбор материалов по жаропрочности реально воздействующим на конструкцию температурам, и не требуется ли введение специальных мер по снижению этих температур.

Исследовалось температурное состояние рабочих лопаток и диска турбины. Исследования проводились на одноступенчатой газовой турбине, лопаточные аппараты которой не имели внутреннего охлаждения и были близки по размерности к заложенным в проект паровой турбины мощностью 12

100 кВт. В соответствии с целью испытаний был подобран метод измерения температур, наиболее приемлемый по достоверности, сложности и трудоемкости проведения испытаний — метод термоиндикаторов (облученных алмазов). Метод предложен РНЦ «Курчатовский институт» и основан на том, что при воздействии температуры на термоиндикатор, его кристаллическая решетка претерпевает изменения, характер которых зависит от температуры и времени воздействия. При заранее заданном времени выдержки по характеру этих изменений можно определить величину воздействовавших на индикатор температур.

Для выполнения испытаний в составе одновального ГТД была разработана специальная методика косвенного определения среднерасходной . температуры перед турбиной по величине температуры на выходе из компрессора, расходам воздуха и топлива. Анализ погрешности измерений показал, что максимальная погрешность определения среднерасходной температуры перед турбиной не превышает 5,7°С.

В результате испытаний получено экспериментальное распределение температур в рабочей лопатке и полотне диска (рис. 7) и соответствующая режиму испытаний среднерасходная температура.

Анализ полученных данных показал, что максимальная температура лопатки на 125...150°С меньше, чем температура потока, поступающего в турбину, в периферийных сечениях температура лопатки близка к температуре заторможенного в относительном движении потока, а во втулочных на 50...100°С ниже ее. Последнее связано с охлаждением передней стороны диска и продувкой замковых соединений. Установлено, что для роторов неохлаждаемых паровых турбин с начальной температурой до 800.,.850°С необходимо использование материалов, новых для энергомаша, но освоенных предприятиями авиапрома (ЭП-105, ЭП-693.ЭП-718) при этом допустимо использование технологий, традиционных для энергомаша.

Из камеры сгорания

Охлаждаю щи й воздух

Диск,

задняя

сторона

Диск,

передняя

сторона

я,

мм

\

ч \ Г

/ /

Ш ГК Г» М

Рис.7. Изменение температур лопаток и диска в одноступенчатой турбине по радиусу при температуре на входе в нее 924 °С.

Глава 5 посвящена разработке научно-технических предложений по созданию высокотемпературных турбинных установок малой и средней мощности.

Анализом параметров и существующих конструкций паровых турбин установлен ряд общих для них признаков, к числу которых относится высокая (до 71 т =2000.. .10000) степень понижения давления и безредукторный привод генератора, обеспечивающего промышленную частоту тока. Это приводит к уменьшенным размерам лопаток и парциальности у первых ступеней и сверхдлинным лопаткам у последних, к издержкам в отношении к.п.д. Показано, что у высокотемпературных паровых турбин, в первую очередь, малой и средней мощности, эти проблемы многократно обостряются в связи с тенденцией к увеличению

начальных давлений, повышением удельной мощности и необходимостью охлаждения лопаточных аппаратов.

Представлен первичный анализ проблем организации охлаждения паровых турбин с использованием данных, полученных при создании газовых турбин. Установлено, что паровым турбинам присуща более высокая интенсивность теплообмена в лопаточных аппаратах, как со стороны нагрева, так и со стороны охлаждения. Последнее приводит к снижению роли теплопроводности материала в выравнивании температур. Особые трудности должно вызвать охлаждение входных и выходных кромок активных профилей турбин малых размеров. В то же время увеличение тепловых потоков в паровых турбинах позволяет с большей эффективностью использовать теплозащитные и термобарьерные покрытия. При неизменной толщине слоя и его физико-механических свойств на таком покрытии может быть достигнуто большее, чем в неохлаждаемых газовых турбинах, снижение температуры от нагревающей среды до несущей части лопатки.

На основании выполненного анализа и материалов предыдущей части работы выработана концепция по формированию облика паровых турбин малой мощности 50...500 кВт и средней — 6...25 МВт.

Предложено паровые турбины малой мощности выполнять с рабочей частотой вращения 24000 об/мин и выше с приводом напрямую высокооборотного генератора и с последующим преобразованием тока высокой частоты в ток с частотой 50 Гц. Турбина — парциальная, неохлаждаемая, начальная температура — 800,..850°С, начальное давление - 3 МПа. Материалы лопаток и дисков — с умеренной жаропрочностью ЭП-105, ЭП-693, ЭП-718.

Турбины средней мощности 6...25 МВт предложено выполнять также без внутреннего охлаждения лопаток, но с развитым охлаждением дисков и замковых соединений в высокотемпературной части. Начальное давление -10 МПа, начальная температура - .1000°С. Материалы — с высокой

жаропрочностью ЖС-26, ЖС-32 или ВКЛС-20, с теплозащитными покрытиями. Турбину предложено выполнить трехмодульной, у каждого модуля своя, оптимальная для него, частота вращения. Передача мощности на генератор — через суммирующий редуктор. Как вариант — безредукторный привод от каждого модуля высокооборотного генератора с последующим преобразованием электроэнергии к промышленной частоте. Модульная конструкция турбины позволяет:

- увеличить геометрические размеры лопаточных аппаратов первого

модуля (хорды, длины, толщины кромок), и создать предпосылки для реализации внутреннего охлаждения ;

- увеличить степень парциальности или устранить ее, повысив к.п.д;

- уменьшить число рабочих лопаток высокотемпературной части и

диаметр ступени, сократив расход дорогостоящих материалов;

- упростить монтаж, повысить показатели ремонтопригодности.

Проработка варианта паровой турбины мощностью 25 МВт показала

принципиальную возможность получения внутреннего относительного к.п.д. турбины до 0,93. Модульная конструкция оформлена заявкой на изобретение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Анализ состояния исследований и технических решений в области технологий производства электроэнергии показал, что уровень к.п.д. у проектируемых паротурбинных электростанций не превышает г}1Я < 43-^-44% при начальной температуре до 600°С, а газотурбинных установок (вне газопарового цикла) - 39...46% при температуре до 1500°С, что не отвечает современным требованиям. Топливные элементы имеют единичную мощность не выше 200 кВт и ресурс не выше нескольких тысяч часов.

2. Значительное повышение эффективности может быть достигнуто при существенном увеличении начальных параметров ПТУ, которое может быть получено перегревом водяного пара с давлением до 30 МПа, получаемого от традиционных котлов, с 600 до 1500...1700°С за счет сжигания в его среде водородного топлива.

3. Предложен и проанализирован ряд схем с водородными пароперегревателями и начальной температурой до 1500°С и давлением до 30 МПа. Максимальный электрический к.п.д. 77,,=0,551 имеет схема с двумя промперегревами и концевым пароохладителем.

4. В ходе экспериментальных исследований получены данные, позволившие определить технически целесообразный уровень начальных параметров (800..850°С и 3...4 МПа) для паровой турбины мощностью 100 кВт с неохлаждаемой проточной частью.

5. Выполнен анализ особенностей организации охлаждения лопаточных аппаратов в высокотемпературных паровых турбинах, на основании которого выработаны предложения по выбору уровня начальной температуры (1000°С) и облику систем охлаждения высокотемпературных паровых турбин мощностного ряда 6...25 Мвт.

6. Предложена, обоснована и запатентована конструкция высокотемпературной паровой турбины, состоящая из нескольких модулей, имеющих различную частоту вращения ротора.

7. Разработана алгоритм-методика расчета циклов ПТУ различных схем, в том числе установок в водородными пароперегревателями.

8. Алгоритм-методика реализована в виде программы на персональном компьютере. Выполненное тестирование показало удовлетворительную сходимость результатов расчетов с опубликованными данными. Программа использована для выполнения расчетов циклов ПТУ с ВПП.

9. Результаты работы использованы при проектировании паротурбинной

установки мощностью 100 кВт с начальной температурой 800...850°С.

Основные публикации по работе:

1 И. Г. Гоголев, П. В. Королев, Ю. Д. Кудашев, В.А. Магала, Б.А. Шифрин. Экспериментальное исследование сопловой решетки с входным патрубком-улиткой // ИЗВЕСТИЯ АН СССР. Энергетика и транспорт. 1978. №4. С. 166-170

2 Гоголев И.Г., Королев" П.В., Кудашев Ю.Д., Магала В.А., Шифрин Б.А. Аэродинамическое совершенствование входного патрубка газовой турбины // Известия ВУЗов. Авиационная техника. 1979. №1. С. 88-91.

3 Шлейников Н.В., Захаренков В.К., Шифрин Б.А., Никулин В.Н., Тихонов Ф.Д. Турбодетандерная электростанция. Свидетельство РФ на полезную модель № 20132. 20 10. 2001.

4 Шлейников Н.В., Захаренков В.К., Колесников Б.Ф., Шифрин Б.А., Пахтаилов М.С.. Газотурбинный двигатель (варианты). Свидетельство РФ на полезную модель № 26250. 20 11. 2002.

5 Шлейников Н.В., Захаренков В.К., Толстиков С.И., Белоусов Л.Д., Шифрин Б.А., Тихонов Ф.Д. Подогреватель природного газа. Патент РФ на полезную модель № 44027. 10 02. 2005.

6 Шлейников Н.В., Захаренков В.К., Толстиков С.И., Белоусов Л.Д., Шифрин Б.А., Тихонов Ф.Д., Никулин В.Н. Подогреватель природного газа. Патент РФ на полезную модель № 48024. 20 09. 2005.

7 Шифрин Б.А. Токарь P.A., Мильман О.О. Федоров В.А. Расчетно-экспериментальные исследования в области создания высокотемпературных паровых турбин. //Труды четвертой РНКТ. 2006. Том 1. С. 266-269.

Подписано в печать 27.10.2006 г. Формат 60х84'/,6. Бумага офсетная. Печать офсетная.

Объем 1,125 п.л. Тираж 100 экз. Зак. 2125. Отпечатано в типографии ООО "Полиграф-Информ",

ПЛД № 42-17 от 16.09.98. 248021, г. Калуга, ул. Московская, 247. Тел. 55-99-31.

Условные обозначения и сокращения

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Современное состояние исследований и технических решений в области технологий производства электроэнергии с использованием турбоустановок

1.1 Характеристики газотурбинных и паротурбинных установок

1.2 Основные тенденции совершенствования современных турбинных установок

1.3 Технологии производства электроэнергии с использованием водородного топлива

Выводы

Постановка задачи исследований

Глава 2 Разработка методики, алгоритма и программы расчета циклов ПТУ с использованием комбинированного, в том числе водородного топлива

2.1 Основные положения методики выполнения расчетов

2.2 Разработка единого алгоритма расчета циклов различных тепловых схем. Принцип построения программы.

2.3 Типовые элементы тепловых схем и алгоритмы их расчета

2.4 Результаты тестовых расчетов, их сравнение с опубликованными данными.

Выводы

Глава 3 Результаты расчетов различных схем ПТУ с комбинированным подводом теплоты и их анализ

3.1 Основные исходные данные

3.2 Схема с ВПП без регенерации и промперегревов

3.3 Схема с регенеративными отборами

3.4 Схемы с промежуточными перегревами пара 71 Выводы

Глава 4 Экспериментальные исследования газовых турбин малой мощности

4.1 Методы экспериментального исследования

4.2 Описание экспериментального стенда

4.3 Методы расчета погрешностей

4.4 Результаты экспериментального исследования и их анализ 99 Выводы

Глава 5 Разработка научно-технических предложений по созданию высокотемпературных турбинных установок малой и средней мощности

5.1 Анализ конструкций

5.2 Анализ систем охлаждения проточной части

5.3 Обоснование научно-технических предложений по формированию конструктивно-компоновочных схем высокотемпературных турбин мощностью 50.500 кВт и

6.25 МВт.

Выводы

Актуальность работы.

Разработка планов создания новых объектов энергетики и модернизации существующего энергетического оборудования должна учитывать непременное требование повышения его эффективности [50]. Интерес к проблеме связан не только с всеобщим характером тенденций в развитии техники, но и с обострившимися в последнее время проблемами добычи, переработки и доставки органического топлива, а также экологическими проблемами.

Одним из первых образцов техники, использующих водородное топливо, был авиадвигатель, устанавливавшийся на самолете-лаборатории, разработанный под руководством академика Кузнецова Н.Д.

Разработка направлений внедрения технологий, основанных на использовании в энергетике водородного топлива, ведется под научным руководством академиков РАН Легасова В.А., Пономарева-Степного Н.Н., Месяца Г.А., Фаворского О.Н., Леонтьева А.И., Коротеева А.С., Накорякова В.Е., активное участие в этих работах принимает чл.-корреспондент РАН Шпильрайн Э.Э. и ряд других ведущих ученых страны. Данная проблема находится в поле зрения ведущих научных и учебных центров страны: ЦКТИ им. Ползунова, ИВТ РАН, ИТ СО РАН, МЭИ, МГТУ им. Н.Э.Баумана, Рыбинской государственной авиационно-технологической академии им. П.А.Соловьева и ряда других.

Интерес к использованию водорода, как топлива, служащего непосредственным источником тепловой энергии в тепловых машинах, способного в той или иной мере обеспечить решение стоящих перед энергетической отраслью проблем, постоянно возрастает. Водородное топливо может быть эффективным аккумулятором как энергии, полученной от возобновляемых источников, так и ядерной энергии, и использоваться в тепловых машинах различной мощности, производящих электроэнергию в непосредственной близости от ее потребителей, не нанося практически никакого вреда окружающей среде.

Использование водородного топлива в паротурбинных установках (ПТУ) имеет некоторые особенности. Сжигание водородного топлива может осуществляться непосредственно в среде рабочего тела (пара) при подмешивании к ней продуктов сгорания, так как они представляют собой то же самое химическое соединение, что и основное рабочее тело. В отличие от котлов, в которых теплота подводится в цикл через теплообменные поверхности при существовании потерь тепла с уходящими газами, в водородных парогенераторах такой вид потерь отсутствует, то есть сам процесс подвода тепла может быть организован более рационально. Потери могут быть связаны только с неполным сгоранием топлива.

Известно, что именно материалы, используемые в теплообменных аппаратах котлов, в основном ограничивают предельный уровень начальных температур водяного пара и, соответственно, максимально достижимую эффективность цикла. Использование водородных пароперегревателей для перегрева пара, полученного в котлах от сжигания органического топлива, позволяет существенно увеличить начальную температуру, удельную мощность и улучшить энергетическую эффективность ПТУ.

Исследования способов получения и использования водородного топлива не ослабевают в течение последних 30 лет. Однако, несмотря на это в настоящее время существуют различные, вплоть до полярно противоположных, оценки перспектив водородных энергоустановок. Многие авторы рассматривают водород, как основу устойчивого развития энергетики будущего [21,22,34,53,65]. В [65] отмечается, что многие ведущие страны мира приняли программы ускоренного развития исследований и разработок по использованию водорода в энергетическом секторе. В то же время некоторые публикации свидетельствуют о наличии весьма скептических, хотя и имеющих серьезную аргументацию, мнений о реальных перспективах отечественной водородной энергетики [2]. Наличие столь различающихся мнений свидетельствует о недостаточной научной проработанности всех аспектов данной темы. При этом единство позиции практически всех авторов публикаций заключается в том, что для разрешения противоречий необходим тщательный технико-экономический анализ всех звеньев водородного цикла. Одной из важнейших составляющих этого анализа должно быть исследование циклов ПТУ с водородными пароперегревателями (ВПП), в том числе циклов, в которых ВПП используются как для перегрева пара, поступающего от котлов, так и для промперегревов. Отдельное направление представляет собой формирование облика паровых турбин, работающих в условиях высоких начальных температур.

Актуальность темы диссертации подтверждается тем, что она выполнялась в рамках Федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2005-2006 годы по договорам ЗАО НПВП «Турбокон» с ИВТ РАН (договор № 25031 от 16.08.05г. по теме «Разработка, изготовление и испытания новых элементов высокотемпературной паровой турбины. Разработка проекта и конструкторско-технологической документации на опытный образец водородной высокотемпературной паровой турбины») и с Роснаукой (№ 02.457.11.7071 по теме шифр 2006 - Р4-34.0/002/028 «Турбинные установки для производства электроэнергии с использованием возобновляемой энергии, органического и водородного топлива»). и

Цель работы.

Исходя из изложенного выше, сформулированы следующие цели настоящей работы:

- разработать методику расчета циклов ПТУ, имеющих в своем составе ВПП и реализовать ее в виде программы, пригодной для использования в практических расчетах;

- выполнить цикл тепловых расчетов ПТУ различных схем с ВПП и определить их эффективность;

- по выбранным показателям определить облик ПТУ с ВПП, имеющих максимальную эффективность;

- выполнить расчетный анализ основной составной части высокотемпературной ПТУ - паровой турбины, и на его основе разработать научно-технические предложения по формированию облика паровых турбин для энергетических установок различной мощности;

- разработать методику экспериментальных исследований и экспериментально подтвердить правильность предлагаемых технических решений.

Научная новизна работы.

Для циклов ПТУ, имеющих в своем составе водородные пароперегреватели (ВПП), и работающих с переменным расходом рабочего тела по тракту сформулированы и обоснованы основные энергетические соотношения, описывающие процесс подвода тепла от сгорания водородного топлива при смешении продуктов сгорания с низкотемпературным паром, поступающим в ВПП; выполнен детальный численный анализ широкого класса схем высокотемпературных ПТУ с ВПП, выявлен характер влияния основных параметров циклов на их показатели;

- на основе численного сравнения схем ПТУ с ВПП и без них, выявлены общие для всех циклов с ВПП особенности, которые должны учитываться при проектировании таких установок;

- определены предельно достижимые показатели высокотемпературных циклов и электростанций на их базе применительно к схемам различной сложности, определены оптимальные сочетания параметров, обеспечивающих эти показатели;

- разработан алгоритм-методика расчета параметров пароводяного тракта ПТУ различных схем с ВПП, который реализован в виде программы на ПК.

Практическая ценность.

Результаты работы использованы при создании энергокомплекса мощностью 100 кВт с начальной температурой 800.850°С.

Расчетные исследования стали основой выполненных хоздоговорных работ ЗАО НПВП «Турбокон» с ИВТ РАН (договор № 25031 от 16.08.05г. по теме «Разработка, изготовление и испытания новых элементов высокотемпературной паровой турбины. Разработка проекта и конструкторско-технологической документации на опытный образец водородной высокотемпературной паровой турбины») и с Роснаукой (№ 02.457.11.7071 по теме шифр 2006 - Р4-34.0/002/028 «Турбинные установки для производства электроэнергии с использованием возобновляемой энергии, органического и водородного топлива»).

Достоверность данных диссертации.

Достоверность результатов работы обеспечивается тем, что разработанная и использованная автором программа расчета циклов ПТУ базируется на лицензионном использовании пакета программ WaterSteamPro, предназначенного для вычисления теплофизических свойств воды и водяного пара в соответствии с системой уравнений Международной ассоциации 1997г., сертифицированного Госстандартом РФ и рекомендованного Департаментом генеральной инспекции по эксплуатации электрических станций и сетей РАО «ЕЭС России» для использования в энергетике.

Достоверность данных подтверждается результатами тестовых сравнительных расчетов с данными в опубликованных ранее работах.

Достоверность выполненных экспериментальных работ подтверждается расчетом погрешности экспериментов.

Внедрение.

Результаты работы использованы для выбора и обоснования параметров и при проектировании паротурбинной установки мощностью 100 кВт с начальной температурой 800.850°С.

Программа расчета рабочего процесса ПТУ с ВПП и без них внедрена в систему проектирования турбинных установок ЗАО НВПП «Турбокон».

Апробация работы.

Результаты расчетов докладывались

- на НТС ОАО " Инженерный центр ЕЭС" (решение НТС от 28.04.2006 г.);

- на четвертой российской национальной конференции по теплообмену в МЭИ, г. Москва 23-27 октября 2006г.;

- на НТС ЗАО НПВП « Турбокон», КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана, КГПУ им. К.Э. Циолковского.

Основные результаты диссертации изложены в двух статьях периодических изданий, тезисах одного доклада, двух свидетельствах и двух патентах РФ на полезную модель, а также в одной заявке на изобретение, прошедшей экспертизу.

Личный вклад автора заключается в формулировке основных энергетических соотношений, положенных в основу расчета параметров пара на выходе из ВПП, в разработке методики и программы расчета циклов ПТУ с ВПП. Автором лично выполнен большой объем расчетов ПТУ различных схем, и, на основе их анализа, им определены оптимальные сочетания параметров, обеспечивающие наибольшую эффективность этих циклов.

Автором выполнена методическая разработка программы термометрирования турбины в составе двигателя. При его непосредственном участии были проведены, обработаны и проанализированы результаты испытаний.

Автор принял непосредственное участие в разработке технического и рабочего проектов высокотемпературной паровой турбины мощностью 100 кВт, им разработаны и обоснованы основные предложения по конструктивно-компоновочным схемам паровых турбин мощностного ряда 6.25 МВт.

Автор защищает:

- основные энергетические соотношения, предложенные для расчета циклов с ВПП,

- результаты расчета паротурбинных циклов различных схем и оптимальные соотношения параметров, определяющих максимальную энергетическую эффективность ПТУ;

- многомодульную конструкцию ПТУ с различной частотой вращения роторов модулей.

Объем работы .

Диссертационная работа изложена на 150 страницах машинописного текста, содержит 15 таблиц, иллюстрируется 33 рисунками и состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованной литературы 68 наименований.

8. Результаты работы использованы при проектировании паротурбинной установки мощностью 100 кВт с начальной температурой 800.850°С.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Анализ состояния исследований и технических решений в области технологий производства электроэнергии показал, что уровень к.п.д. у проектируемых паротурбинных электростанций не превышает т]эл < 43+44% при начальной температуре до 600°С, а газотурбинных установок (вне газопарового цикла) - 39.46% при температуре до 1500°С, что не отвечает современным требованиям. Топливные элементы имеют единичную мощность не выше 200 кВт и ресурс не выше нескольких тысяч часов.

2. Значительное повышение эффективности может быть достигнуто при существенном увеличении начальных параметров ПТУ, которое может быть получено перегревом водяного пара с давлением до 30 МПа, получаемого от традиционных котлов, с 600 до 1500. 1700°С за счет сжигания в его среде водородного топлива .

3. Предложен и проанализирован ряд схем с водородными пароперегревателями и начальной температурой до 1500°С и давлением до 30 МПа. Максимальный электрический к.п.д. 7/эл=0,551 имеет схема с двумя промперегревами и концевым пароохладителем.

4. В ходе экспериментальных исследований получены данные, позволившие определить технически целесообразный уровень начальных параметров (800.850 °С и 3.4 МПа) для паровой турбины мощностью 100 кВт с неохлаждаемой проточной частью.

5. Выполнен анализ особенностей организации охлаждения лопаточных аппаратов в высокотемпературных паровых турбинах, на основании которого выработаны предложения по выбору уровня начальной температуры (1000°С) и облику систем охлаждения высокотемпературных паровых турбин мощностного ряда 6.25 Мвт.

6. Предложена, обоснована и запатентована конструкция высокотемпературной паровой турбины, состоящая из нескольких модулей, имеющих различную частоту вращения ротора.

7. Разработан алгоритм-методика расчета циклов ПТУ различных схем, в том числе установок в водородными пароперегревателями. Алгоритм-методика реализован в виде программы на персональном компьютере. Выполненное тестирование показало удовлетворительную сходимость результатов расчетов с опубликованными данными. Программа использована для выполнения расчетов циклов ПТУ с ВПП.

1. Асланян Г.С., Реутов Б.Ф. Проблематичность становления водородной тематики// Теплоэнергетика. 2006. № 4. С.66-73.

2. Бебелин И.Н., Волков А.Г., Грязнов А.Н., Малышенко С.П. Разработка и исследование водородно-кислородного парогенератора мощностью 10 МВт(т).// Теплоэнергетика. 1997. №8. С.48-52.

3. Бененсон Е.И., Иоффе Л.С. Теплофикационные паровые турбины. М., Под ред. Бузина Д.П. Энергоатомиздат. 1986

4. Беляев В.Е. Косой А.С. Маркелов А.П., Синкевич М.В. Промышленные ГТУ на базе серийных авиадвигателей и двигателей, отработавших ресурс // Конверсия в машиностроении.2002. №6, С 46-52.

5. Буров Н., Конюхов Г., Лютиков А. Создание энергетических установок на базе авиадигателей Д-30КУ/КП. «Газотурбинные технологии». 2000. №6

6. Бушуев В.В. Троицкий А.А. Результаты мониторинга Энергетической стратегии России, проблемы ее реализации, энергозатраты экономики. // Теплоэнергетика. 2005. №2. С 2-8.

7. Гоголев И. Г., Королев П. В., Кудашев Ю. Д., Магала В.А., Шифрин Б.А. Экспериментальное исследование сопловой решеткис входным патрубком-улиткой. // ИЗВЕСТИЯ АН СССР Энергетика и транспорт. 1978. №4. С. 166-170

8. Гоголев И.Г., Королев П.В., Кудашев Ю.Д., Магала В.А., Шифрин Б.А. Аэродинамическое совершенствование входного патрубка газовой турбины. //ИВУЗ Авиационная техника . 1979. №1. С. 8891.

9. Гущин А., Дудко А. Газотурбинная установка GTX 100 компании ALSTOM // Газотубинные технологии.2002. Ноябрь-декабрь. С 3437.

10. Доброхотов В.И., Ольховский Г.Г. Некоторые проблемы научно-технического прогресса на тепловых электростанциях. -Теплоэнергетика.// 2003, №2, С. 2-7.

11. Г.С. Жирицкий, В.И.Локай, М.К.Максутова, В.А. Стрункин. Газовые турбины двигателей летательных аппаратов. М., Машиностроение, 1971.

12. Зайченко В.М. Шпильрайн Э.Э. Штеренберг В.Я. Водородная энергетика: Современное состояние и направления дальнейшего развития // Теплоэнергетика. 2003. №5. С61-67.

13. Зайченко В.М., Шпильрайн Э.Э. Штеренберг В.Я. Комплексная переработка природного газа с получением водорода для энергетики и углеродных материалов широкого промышленного применения // Теплоэнергетика. 2006. №3. С. 51-57.

14. Зарянкин А.Е., Грибин В.Г., Парамонов А.И. Использование нетрадиционных решений для повышения экономичности и надежности паровых турбин. // Теплоэнергетика. 2005. №4. С 8-15.

15. Кириллов И.И., Иванов В.А., Кириллов А.И. Паровые турбины и паротурбинные установки. M.-JL, Машиностроение, 1978

16. Косой А.С. Адаптация конверсионных авиационных двигателей для работы в составе мощных энергетических установок.// Теплоэнергетика. 2006. №6. С 50-59.

17. Леонтьев А.И., Федоров В.А., Мильман О.О. Энергокомплекс с комбинированным топливом. Патент РФ на полезную модель №30848 от 10.10.2002г.

18. Малышенко С.П., Назарова О.В., Сарумов Ю.А. Термодинамические аспекты использования водорода для решения некоторых задач энергетики // Теплоэнергетика. 1986. № 10. С.43-47.

19. Малышенко С.П., Назарова О.В., Хабачев Л.Д., Шарыгин B.C. Энергоэкономические предпосылки организации производства электролитического водорода в России. // Известия Академии наук. Энергетика. 1996. №5. С31-40.

20. Малышенко С.П., Столяревский А .Я. Развитие водородной энергетики за рубежом. // Теплоэнергетика. 1984. №3. С.71-74.

21. Марчуков Е.Ю. Конверсия высокотемпературного авиационного двигателя. Изд-во РИА. 1998

22. Мильман 0.0. Модуль конденсатора пара Мильмана. Патент РФ №2119628 от 21.11.95г.

23. Мильман О.О., Федоров В.А. Паротурбинная установка. Заявка о выдаче патента РФ на изобретение рег.№2005114717 от 16.05.2005г.

24. Морозов Г.Н., Корякина Г.М., Старостенко Н.В., Малышенко С.П. Пиковые энергетические водород-кислородные установки.// В сб. «Водородная энергетика и технология». М., РНЦ «Курчатовский институт». 1992. Вып.1. С 77-79.

25. Мошкарин А.В., Алексеев Д.В., Полежаев А.В., Полежаев Е.В. Анализ параметров и тепловых схем энергоблоков на давление 40 МПа// Теплоэнергетика. 2005. № 10. С.24-27.

26. Ольховский Г.Г. Технологии для тепловых электростанций // Газотурбинные технологии. 1999. Сентябрь-октябрь. С.4-7.

27. Ольховский Г.Г. Масштабы и особенности применения газотурбинных и парогазовых установок за рубежом // Теплоэнергетика. 2002. №9. С 72-77.

28. Ольховский Г.Г. Энергетические ГТУ за рубежом // Теплоэнергетика. 2004. № 11. С.71-76.

29. Пономарев-Степной Н. Н., Столяревский А.Я. Атомно-водородная энергетика пути развития.// Энергия, 2004. С.3-9.

30. Попель О.С., Фрид С.Е., Шпильрайн Э.Э., Изосимов Д.Б. Туманов B.JT. Автономные водородные энергоустановки с возобновляемыми источниками энергии // Теплоэнергетика. 2006. № 3. С.42-50.

31. Ривкин С.Д., Александров В.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. М., Энергия. 1980.

32. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. М., Энергоатомиздат. 1987

33. Свен Кьяер. Опыт проектирования и эксплуатации энергоблоков на сверхкритические параметры в Дании. Перспективы энергетики, 2002, т. 6, с.241-251.

34. Середа И.П., Циклаури Т.П. О возможности формирования резерва пиковой мощности на базе водородно-кислородных установок. В сб. «Водородная энергетика и технология» .М., РНЦ «Курчатовский инситут». 1992. Вып.1. С 88-93.

35. Скибин В.А., Солонин В.И. Научные разработки ЦИАМ для повышения эффективности наземных ГТУ. Доклад на L научно-технической сессии по проблемам газовых турбин. 17-18 июня 2003г., Санкт-Петербург.

36. Скибин В.А., Солонин В.И. Веденин Г.К. 75 лет во главе научно-технического прогресса в области авиационных двигателей и газотурбинных установок.// Теплоэнергетика. 2005. №11. С. 2-5.

37. Тепловые и атомные электрические станции. Справочник. Под общей редакцией В.А. Григорьева и В.М. Зорина. М. Энергоатомиздат. Москва. 1982.

38. Трояновский Б.М., Филиппов Г.А., Булкис А.Е. Паровые и газовые турбины атомных электростанций. М., Энергоатомиздат.1985

39. Трубилов М.А., Арсеньев В.Г., Фролов В.В. Паровые и газовые турбины. Под ред. Костюка А.Г. . и Фролова В.В. М., Энергоатомиздат. 1985

40. Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины. М, Энергоатомиздат, 1990.

41. Трухний А.Д., Михайлов И.А. Выбор профиля маневренных парогазовых установок для новых электростанций России.// Теплоэнергетика. 2006. №6. С 45-49.

42. Трухний А.Д., Костюк А.Г., Трояновский Б.М. Пути совершенствования отечественных паротурбинных установок и целесообразность создания пилотного энергоблока на сверхкритические параметры .// Теплоэнергетика. 1997. №1. С 2-8.

43. Турбины авиационных газотурбинных двигателей. Методика расчета. Руководящий технический материал авиационной техники РТМ 1509-75,1975.

44. Фаворский О.Н., Длугосельский В.И., Петреня Ю.К., Гольдштейн А.Д., Комисарчик Т.Н. Состояние и перспективы развития парогазовых установок в энергетике России // Теплоэнергетика. 2003. №2. С. 9-15.

45. Фаворский О.Н. Повышение эффективности энергетики -стратегическая задача государства // «Газотурбинные технологии».2000. №6.

46. Фаворский О.Н., Батенин В.М., Зейгарник Ю.А. и др. Комплексная парогазовая установка с впрыском пара и теплонасосной установкой. (ПТУ МЭС-60) для АО «Мосэнерго» // Теплоэнергетика. 2001. №9.

47. Фаворский О.Н., Леонтьев А.И., Федоров В.А., Мильман О.О. Эффективные технологии производства электрической и тепловой энергии с использованием органического топлива // Теплоэнергетика, 2003, № 9, с. 19-21.

48. Федоров В.А., Мильман О.О. Электрогенерирующий комплекс с комбинированным топливом. Заявка на выдачу патента РФ на изобретение рег.№2005107214 от 16.03.2005г. Положительное решение о проведении формальной экспертизы от 07.08.2005г.

49. Федоров В.А., Мильман О.О. Парогазовая установка с комбинированным топливом. Заявка о выдаче патента РФ на изобретение рег.№2005114719 от 16.05.2005г.

50. Федоров В.А., Мильман О.О. Электрогенерирующий комплекс с комбинированным топливом. Заявка на выдачу патента РФ на изобретение рег.№2005107214 от 16.03.2005г.

51. Федоров В.А., Мильман О.О. Геотермальный энергокомплекс для производства и аккумулирования водорода. Патент на полезную модель РФ № 45377 от 14.10.2004г.

52. Федоров В.А., Мильман О.О., Токарь Р.А., Шифрин Б.А. Высокотемпературная паровая турбина. Заявка на изобретение от 31.01.06 г. Уведомление о положительном результате формальной экспертизы ФИПС №2006102804 от13.03.06 г.

53. Шифрин Б.А. Токарь Р.А., Мильман О.О. Федоров В.А. Расчетно-экспериментальные исследования в области создания высокотемпературных паровых турбин. //Труды четвертой РНКТ. 2006. Том 1.С. 266-269.

54. Шлейников Н.В., Захаренков В.К., Шифрин Б.А., Никулин В.Н., Тихонов Ф.Д. Турбодетандерная электростанция. Свидетельство РФ на полезную модель № 20132. 20 10. 2001.

55. Шлейников Н.В., Захаренков В.К., Колесников Б.Ф., Шифрин Б.А., Пахтаилов М.С. Газотурбинный двигатель (варианты). Свидетельство РФ на полезную модель № 26250. 20 11. 2002.

56. Шлейников Н.В., Захаренков В.К., Толстиков С.И., Белоусов Л.Д., Шифрин Б.А., Тихонов Ф.Д. Подогреватель природного газа. Патент РФ на полезную модель № 44027. 10 02. 2005.

57. Шлейников Н.В., Захаренков В.К., Толстиков С.И., Белоусов Л.Д., Шифрин Б.А., Тихонов Ф.Д., Никулин В.Н. Подогреватель природного газа. Патент РФ на полезную модель № 48024. 20 09. 2005.

58. Шпильрайн Э.Э., Малышенко С.П. Некоторые аспекты развития водородной энергетики и технологии. // Теплоэнергетика. 1980, №3, с.8-12.

59. Шпильрайн Э.Э., Малышенко С.П., Кулешов Г.Г. Введение в водородную энергетику. М. Энергоатомиздат. Москва. 1984.

60. Шпильрайн Э.Э., Малышенко С.П. Основные направления использования водорода в энергетике. // Российский химический журнал. 1993. Т.37. №2. С 10-17.

61. Шпильрайн Э.Э., Сарумов Ю.А. Попель Щ.С. Применение водорода в энергетике и электротехнологических комплексах. В сб. статей «Атомно-водородная энергетика и технология». М., Энергоатомиздат. 1982. Вып.4. С 5-22.

62. A Vision for Thermal Power-Plant Technologi Development in Japan/ Energi and Technologi; Sustaining World Development Into the next Millenium // 17 Congressof the World Energi Counsil, Houston? Texas, September 13-18, 1998. Vol.2.P.25-38.