Аналіз надійності роботи змішуючих ПНТ турбоустановки К-1000-60/3000 Хмельницької АЕС
Автор: Кияк Вікторія Михайлівна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Кияк В. М., Римар Т. І. (керівник). Аналіз надійності роботи змішуючих ПНТ турбоустановки К-1000-60/3000 Хмельницької АЕС. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2023. Розширена анотація Проблема ефективної й надійної роботи системи регенерації енергоблоків теплових та атомних електричних станцій є однією із найбільш важливих для забезпечення економічних, технічних та експлуатаційних характеристик турбоустановок. Найбільше поширення має регенеративна система конденсаційних турбоустановок, яка містить чотири – п’ять поверхневих підігрівачів низького тиску, деаератор та два – три підігрівачі високого тиску. Одним зі методів підвищення ефективності роботи турбоустановки може бути застосування у системі регенерації низького тиску підігрівачів змішувального типу. На сьогодні підігрівачі змішувального типу проєктуються практично для усіх потужних парових турбін й призначені для підігрівання основного конденсату у системі регенерації турбіни парою із тиском до 0,15 МПа. Змішувальним підігрівачам низького тиску притаманні такі переваги порівняно із поверхневими: практично відсутнє недогрівання конденсату до температури насичення; не значна чутливість до вмісту повітря у гріючій парі, що унеможливлює теплове перевантаження подальших підігрівачів низького тиску; відсутність трубної системи здешевлює та спрощує конструкцію підігрівача низького тиску; завдяки меншій поверхні контакту металу із водою. У разі застосування змішувальних підігрівачів низького тиску, необхідним є встановлення помпи після кожного підігрівача по ходу води або їхнє розміщення на різних висотах із можливістю організування самотечійного переливання води із підігрівника із меншим тиском пари у підігрівач із більшим тиском. Оптимальним рішенням є застосування комбінованої схеми регенерації, за якої один або два перших підігрівача низького тиску по ходу води є змішувального типу. За такої схеми є можливість забезпечення стабільного нагрівання основного конденсату практично до температури насичення гріючої пари у перших ступенях підігрівання, де переважно внаслідок присмоктів повітря у поверхневих підігрівачах низького тиску має місце недогрів основного конденсату, який перевищує нормативні значення надійної роботи наступних підігрівачів низького тиску без теплового перевантаження; стабільної підтримки за змішувальними підігрівачами низького тиску допустимого вмісту кисню в основному конденсаті. Об?єкт дослідження – система регенерації низького тиску турбоустановки К-1000-60/3000 Хмельницької АЕС. Предмет дослідження – методичні підходи до вирішення задач розрахункового обґрунтування підвищення надійності роботи турбоустановки під час аварійного скидання навантаження. Мета дослідження: забезпечення надійної та ефективної роботи турбоустановки К-1000-60/3000 Хмельницької АЕС. У магістерській кваліфікаційній роботі виконано розрахункове дослідження процесів закипання нагрітого конденсату у випадку скидання навантаження турбіни і відсутності зворотного клапана на паропроводі подачі пари з відбору. У першому розділі наведено коротку характеристика енергоблоків Хмельницької АЕС і основного устаткування. У другому розділі проаналізовано систему основного конденсату. У третьому розділі наведено результати дослідження стійкості роботи змішуючих ПНТ турбоустановки К-1000-60/3000 Хмельницької АЕС. У четвертому розділі виконано аналіз можливості закидання вологи в турбіну із змішуючого ПНТ при аварійному скиданні навантаження турбоустановки Аналіз результатів випробувань показав, що в статичних і динамічних режимах роботи енергоблока змішуювальні ПНТ забезпечують проектні теплогідравлічні характеристики. Випробування підтвердили стійкість відведення основного конденсату з ПНТ-1 в ПНТ-2 і до КЕП-ІІ, а також відведення конденсату гріючої пари ПНТ-3 в ПНТ-2 в статичних і динамічних режимах роботи турбоустановки при проектному рівні води в ПНТ-2. Показано, що за даної конструкції підігрівника, що має аварійний перелив і перегородку, що відокремлює об’єм нагрітого конденсату, безпека турбіни забезпечується при практично будь яких варіантах подачі і відкачування конденсату. Проте, враховуючи виняткову небезпеку закидання води в турбіну і малоймовірні, але можливі аварійні ситуації, за яких така небезпека може виникнути, рекомендується встановлення зворотного парового клапана, як засобу, що знижує зворотний потік пари до безпечної величини. У п’ятому розділі охарактеризовано пуско-налагоджувальні роботи і експлуатаційні випробування системи основного конденсату та аналіз надійності системи. У розділі «Економіка» розраховано економічний ефект від застосування змішувальних ПНТ в системі регенерації низького тиску турбоустановок, який визначався для випадку реконструкції діючих енергоблоків і заміни поверхневих підігрівників низького тиску змішуючими. У розділі автоматизації розроблено автоматичне регулювання рівня води в ПНТ-2. Ключові слова: АЕС, система регенерації низького тиску, режим експлуатації, аварійне скидання навантаження турбоустановки. Перелік використаних джерел літератури: 1. Шубенко, О. Л., Сенецький, О. В., & Бабенко, О. А. (2014). Підвищення ефективності роботи паротурбінних установок різної потужності. Східно-Європейський журнал підприємницьких технологій, Том. 2. Вип. 8(68), 13 – 19. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.23387 2. Маляренко, В. А. (2013). Аналіз споживання паливно-енергетичних ресурсів України та їх раціонального використання / В.А. Маляренко, І.О. Щербак // Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. – № 14. – С. 118 – 127. 3. Науково-технічні основи підвищення безпеки та ефективності АЕС з ВВЕР // Під загальною редакцією академіка О.О. Ключникова. - Інститут проблем безпеки НАН України. - Чорнобиль. - 2012 р. - 296 с.