Моделювання систем централізованого теплопостачання КП "Київтеплоенерго".
Автор: Стародуб Павло Віталійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Стародуб П. В., Мартиняк-Андрушко М.А. (керівник). Моделювання систем централізованого теплопостачання КП «Київтеплоенерго». Магістерська кваліфікаційна роббота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2022. Розширена анотація. Завдання моделювання систем теплопостачання є одним з найголовніших в сучасних реаліях не тільки енергетичної промисловості, а й економіки, екології і навіть політики. Причиною цього є обмеженість власних енергоресурсів, що змушує вдаватися до імпорту даних ресурсів із різних країн-імпортерів. Даний факт змушує підприємства переглядати підходи до власного енергозабезпечення. Окрема проблема постає перед комунальними підприємствами, таких як Київтеплоенерго. А саме, яким чином забезпечити кінцевого користувача енергоресурсом за умови мінімізації кількісних і якісних витрат. В цій магістерській роботі я хочу розглянути запровадження маневрових ТЕЦ із бінарним циклом перетворення енергії, як один із способів оптимізації системи центрального теплло- та електропостачання комунального підприємства «Київтеплоенерго». Одним з реальних шляхів створення маневрових генеруючих потужностей в енергетиці України є впровадження бінарних технологій перетворення енергії. Використання бінарного циклу на ТЕЦ має надати можливість отримати гарячий резерв маневрової потужності, що у кожному конкретному випадку визначатиметься кількістю відбору відпрацьованої водяної пари для потреб споживача. За відсутності теплового споживання (наприклад, у літній період) можливо отримати максимальну величину маневрової потужності. Крім того, бінарний цикл дозволяє значно покращити економічність роботи устаткування. Згідно зі статистичними даними у 2021 році загальний виробіток електричної енергії електростанціями Мінпаливенерго України склав 156,576 9 мільярда кВт-год. у тому числі: атомними – 86.273, тепловими – 45.876, гідроелектростанціями – 10.49, блоками-станціями і комунальними ТЕЦ – 8.6. Основну частку в загальному виробітку у 2021 році становили АЕС – 55,1%, ТЕС та ТЕЦ – 29,3%, ГЕС та ГАЕС – 6,7%. [1] Виробництво електроенергії на теплових електростанціях, що працюють на органічному паливі становило 37,225 млрд кВт-год, на теплоелектроцентралях та когенераційних установках – 8,6 млрд кВт-год. Об’єкт дослідження – запровадження міні-ТЕЦ із бінарним циклом перетворення енергії Предмет дослідження – вплив запропонованої моделі на діючі технологічні показники вироблення теплової та електроенергії. Мета дослідження – оптимізація систем централізованого теплопостачання. Зважаючи на ряд технологічних обмежень відносно сучасних реалій, дійшов до висновку, що використання бінарного циклу надає можливість реалізовувати відносно дешеві енергетичні пристрої різноманітної одинарної потужності і має можливість застосовуватись не тільки у випадку установки новіших енергетичних пристроїв, але й одночасно з процесом технічного вдосконалення і наявних генеруючих потужностей. Відносно проведених теплових розрахунків запропонованої турбіни, змоделював міні-ТЕЦ, та визначив необхідні показники її устаткування. Провів тепловий розрахунок турбіни з органічним теплоносієм, необхідний для загального опису бінарного циклу. Не менш важливим був вибір сумішевого робочого тіла на турбіну з органічним теплоносієм, оскільки вимоги до робочого тіла диктуються багатьма факторами, починаючи з різноманітних безпекових норм, закінчуючи фізико-хімічними та економічними характеристиками. Враховуючи ці показники, я зупинився на водо-аміачному сумішевому робочому тілі. 10 Виходячи з усього вищезазначеного, справедливо відзначити, що маневрені модульні паросилові установки із бінарним циклом, одна з турбін якої працює на водо-аміачному СРТ, цілком мають право на реалізацію, та здатні оптимізувати процес вироблення теплової та електроенергії як загалом, так і в КП «Київтеплоенерго». У розділі автоматизації розроблено автоматичне керування основними технологічними процесами турбіни П-4-35/4.5. Здійснено підбір приладів та засобів для її функціонування. В економічній частині роботи проведений розрахунок вартості витрат на основні матеріали по проектуванню конструкції турбіни та собівартості турбіни за методом питомої ваги статей витрат. Також вдалось визначити капітальні та експлуатаційні витрати по проектованому і базовому варіантах та дані про техніко-економічну перевагу удосконаленого варіанту конструкції. Ключові слова - моделювання, ТЕЦ, міні-ТЕЦ, бінарний цикл, бінарний цикл перетворення енергії, турбіна, маневрені установки.