Підвищення надійності і маневреності турбоустановки ПТ-60-130/13 Білоцерківської ТЕЦ після переведення її на теплофікаційний режим роботи.
Автор: Римарук Тарас Анатолійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Римарук Т. А., Матіко Г. Ф. (керівник). Підвищення надійності і маневреності турбоустановки ПТ-60-130/13 Білоцерківської ТЕЦ після переведення її на теплофікаційний режим роботи. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2022. Розширена анотація Сьогодні в Україні особливо актуальною задачею є вирішення проблеми надійної та економічної роботи обладнання теплових електростанцій (ТЕС), яке фізично й морально застаріло та потребує модернізації, реконструкції чи повної заміни [1, 2]. Однак для забезпечення стійкості енергосистеми важливим є збереження працездатності та безпеки діючих ТЕС і можливість отримання на них додаткової пікової потужності без зниження експлуатаційної економічності [3, 4]. На ряді турбін високого тиску у зв’язку з їхнім незадовільним технічним станом є можливість видалення останніх ступенів. За таких умов доцільною є модернізація частини турбін із переведенням їх у режим погіршеного вакууму та організацією двоступеневого підігріву мережної води. Це рішення є вигідним у зв’язку з тим, що теплові навантаження, які відпускаються з гарячою водою ТЕЦ постійно зростають, і в зимовий період для забезпечення заданого відпуску теплової енергії необхідне включення пікових джерел теплоти. Об?єкт дослідження – принципова теплова схема турбоустановки ПТ-60-130/13 Білоцерківської ТЕЦ. Предмет дослідження – методичні підходи до вирішення задач розрахункового обґрунтування підвищення надійності і маневреності турбоустановки ПТ-60-130/13 Білоцерківської ТЕЦ після переведення її на теплофікаційний режим роботи. Мета дослідження: забезпечення ефективної роботи теплової частини турбоустановки ПТ-60-130-13 Білоцерківської ТЕЦ, модернізація частини турбіни із переведенням їх у режим погіршеного вакууму та організацією двоступеневого підігріву мережної води. У разі переведення на режим роботи з погіршеним вакуумом реконструюються протічна частина з видаленням останніх ступенів частини низького тиску, теплова схема та схема ущільнень, організується система захисту, що залишається в роботі останнього ступеня. Також здійснюється підведення мережної води до конденсатора і, за потреби, посилюється конденсатор. Можливим є як переведення на постійний режим роботи з погіршеним вакуумом, так і сезонний, тобто з підведенням у конденсатор мережної та циркуляційної води. Переведення турбіни на режим погіршеного вакууму технологічно не дуже складне і зазвичай здійснюється силами ремонтних організацій без залучення турбінних заводів. У цьому випадку варто враховувати обмеження підвищення кінцевого тиску до pк = 0,3 бар та підвищення температури вихлопного патрубка tк = 90 °С. Перевищення цих параметрів приведе до аварійного відключення турбіни. У разі переведення турбіни на погіршений вакуум можливі такі варіанти: можливість роботи тільки на мережевій воді (варіант 1); можливість переведення з мережної води на циркуляційну та назад без зупинки турбоустановки (варіант 2). Для забезпечення більш високої надійності і маневреності турбоустановки у магістерській кваліфікаційній роботі обрано варіант 2, оскільки він дає можливість працювати турбоагрегату як за тепловим, так і за електричним графіком, покривати базові (у разі подачі в конденсатор мережної води) і пікові (у разі подачі циркуляційної води) навантаження. Також застосування цієї схеми дає можливість уникнути аварійної зупинки турбоагрегату при аварії в теплових мережах і припинення подачі мережної води в конденсатор, оскільки є можливість переходу на циркуляційну воду без зупинки турбіни. Розрахунки на міцність показали, що для усунення недоліків варіанту 2 необхідно провести заходи щодо посилення трубних дошок додатковими анкерними зв’язками. Заводська конструкція конденсатора розрахована на максимальний перепад тиску між водяною та паровою камерою конденсатора 0,15 МПа. А розрахунковий перепад тиску при переході турбоустановки на погіршений вакуум між водяною та паровою камерою конденсатора може становити 0,47 МПа. Для надійної роботи конденсатора існуючу кількість анкерних зв’язків трубних дошок необхідно збільшити з 14 до 36. Економічна ефективність реконструкції полягає у збільшенні вироблення електроенергії на тепловому споживанні. Результати економічних показників реконструкції показали, що переведення на погіршений вакуум має виграш у економії порівняно із базовою. В розділі «Автоматизація» розглянуто питання автоматизації мережевого підігрівника. Вибрані такі види автоматизації: вимірювання температури води, пари на вході в підігрівник; вимірювання, регулювання, сигналізація і блокування температури води на виході з підігрівника; вимірювання температури конденсату на виході з підігрівника; вимірювання тиску води на вході і виході з підігрівника; вимірювання тиску пари на вході в підігрівник; вимірювання витрати мережевої води, тощо. Ключові слова: теплова схема турбоустановки ПТ-60-130/13, реконструкція, погіршений вакуум, конденсатор, мережева вода. Перелік використаних джерел літератури: 1. Вольчин, І. А., Дунаєвська, Н. І., Гапонич, Л. С., Чернявський, М. В., Токал, О. І., Засядько, Я. І. (2013). Перспективи впровадження чистих вугільних технологій в енергетику України. – К.: ГНОЗІС. – С. 28. 2. Черноусенко, О.Ю., Пешко, В.А. (2016). Вплив роботи енергоблоків ТЕС в маневреному режимі на вичерпання ресурсу енергетичного обладнання // Вісник НТУ «ХПІ». – Харків : КТУ «ХПІ», № 10 (1182). С. 6 – 16. 3. Черноусенко, О.Ю., Пешко, В.А. (2016). Вплив роботи енергоблоків ТЕС в маневреному режимі на надійність та аварійність енергетичного обладнання // Вісник НТУ «ХПІ». – Харків : КТУ «ХПІ», № 8 (1180). С. 100 – 106. 4. Черноусенко, О.Ю., Бутовський, Л.С., Грановська, О.О., Пешко, В.А., Мороз, О.С. (2016). Вплив роботи у маневрених режимах енергоблоків ТЕС на техніко-економічні характеристики // Проблеми загальної енергетики. – Київ, Ін-т загальної енергетики НАНУ, № 2 (45). С. 21 – 31.