Аналіз роботи систем відбору та проміжного перегріву пари з метою підвищення ефективності роботи турбіни К-1000-60/1500-2
Автор: Гула Костянтин Анатолійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Анотація Гула К. А., Матіко Г. Ф. (керівник). Аналіз роботи систем відбору та проміжного перегріву пари з метою підвищення ефективності роботи турбіни К-1000-60/1500-2. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розширена анотація. Магістерська кваліфікаційна робота присвячена підвищенню ефективності роботи турбіни К-1000-60/1500-2 шляхом удосконалення системи проміжного перегріву пари. Зокрема, запропоновано спосіб підвищення ефективності роботи системи проміжного перегріву пари шляхом введення у схему додаткового плівкового сепаратора та модернізації сепаратора-пароперегрівника [1]. Об’єкт дослідження – теплові та газодинамічні процеси в турбоустановці К-1000-60/1500-2. Предмет дослідження – системи відбору та проміжного перегріву пари турбіни К-1000-60/1500-2. Мета дослідження – підвищити ефективність роботи турбоустановки К-1000-60/1500-2 шляхом удосконалення системи проміжного перегріву пари за рахунок введення у систему додаткового плівкового сепаратора та модернізації сепаратора-пароперегрівника. У магістерській кваліфікаційній роботі детально описано паротурбінну установку К-1000-60/1500-2, яка призначена для приводу турбогенератора змінного струму ТВВ-1000-4УЗ потужністю 1000 МВт. Турбіна К-1000-60/1500-2 містить один циліндр високого тиску і три циліндри низького тиску з нерегульованими відборами пари із сепарацією вологи і двоступінчатим перегрівом пари [1 - 3]. Проаналізовано роботу систем відбору та проміжного перегріву пари турбіни. Для забезпечення сепарації вологи, яку містить пара після циліндра високого тиску (ЦВТ), і для здійснення її двоступінчатого пароперегріву використовують 4 сепаратори-пароперегрівники СПП-1000. Регенеративний підігрів конденсату турбіни забезпечується чотирма групами підігрівників низького тиску, а регенеративний підігрів живильної води – термічним деаератором і двома групами підігрівників високого тиску [1 - 3]. Виконано аналіз експлуатації сепараторів пароперегрівників на вітчизняних АЕС, зокрема СПП-1000, та виділено його основні недоліки, а саме: вхідна камера вологої пари не передбачає рівномірного її розподілу по всьому апарату, окремі сепараційні блоки є перенавантаженими, верхнє розташування сепаратора спричиняє додаткове потрапляння вологи в пароперегрівник. Великі значення вологи в парі збільшують витрату гріючої пари в пароперегрівниках, що в свою чергу знижує ефективність турбоустановки [1-4]. З метою підвищення ефективності роботи турбоустановки запропоновано включити додатковий сепаратор вологи у схему перед СПП-1000, що сприятиме зменшенню навантаження на нього. При цьому основна волога буде усуватися у виносному сепараторі, тоді як жалюзійний сепаратор в СПП-1000 буде виконувати лише «тонке» очищення пари. Впровадження додаткових сепараторів перед СПП сприяє підвищенню потужності турбоустановки на 4-5 МВт, а також послабленню процесів ерозійного зношення лопаток останніх ступенів турбіни [1-3]. Детально проаналізовано роботу сепаратора-пароперегрівника у складі системи проміжного перегріву пари, наведено методику теплового розрахунку пароперегрівника та виконано гідравлічний розрахунок сепараційної частини апарату. Для покращення характеристик перегріву пари запропоновано збільшити площу поверхні теплообміну шляхом заміни трубок сепаратора-пароперегрівника на поперечно оребрені [1-4]. Удосконалення конструкції сепаратора-пароперегрівника поліпшує ефективність роботи системи проміжного перегріву пари, а це в свою чергу підвищує ККД всієї паротурбінної установки К-1000-60/1500-2. Розроблено автоматизовану систему керування технологічним процесом у редукційно-охолоджувальній установці із застосуванням сучасних засобів автоматизації, яка також сприяє підвищенню ефективності роботи турбоустановки К-1000-60/1500-2. Зокрема, системою передбачено регулювання температури та тиску редукованої пари [1,2]. Проаналізовано економічний ефект від запропонованих заходів щодо вдосконалення системи проміжного перегріву пари. Зокрема, зроблено висновки про технологічну доцільність та економічний ефект від впровадження додаткового сепаратора у систему проміжного перегріву пари та модернізації сепаратора-пароперегрівника. Завдяки виконанню запропонованої реконструкції сепаратора-пароперегрівника можна підвищити ефективність його роботи та отримати економічний ефект для енергоблоку в цілому [4]. Ключові слова – паротурбінна установка, сепаратор-пароперегрівник, система відбору пари, проміжний перегрів пари, плівковий сепаратор. Перелік використаних літературних джерел. 1. Сборник пособий для персонала турбинных цехов Балаковской АЭС, Книга 5 Паровая турбина К-1000-60/1500-2. Устройство и основы эксплуатации, Пособие 26: Паровая турбина К-1000-60/1500-2. Устройство и основы эксплуатации / УТЦ Балаковской АЭС, 2. Антонова, А.М., Воробьев, А.В. (2009). Атомные электростанции: учебное пособие. Томск: Изд-во Томского политехнического университета. 3. Сборник пособий для персонала турбинных цехов Балаковской АЭС, Книга 6 Паровая турбина К-1000-60/1500-2. Устройство и основы эксплуатации, Пособие 29: Системы промежуточного перегрева RB, сепарации и конденсата греющего пара СПП-1000 RB, RN. 4. Сепаратор-пароперегреватель турбины К-1000-60/1500 для АЭС с реактором ВВЕР-1000. (1979). Технические условия, ТУ 108-843-79, п.я Р-6193.