Підвищення ефективності роботи турбіни потужністю 8 МВт геотермальної електростанції.
Автор: Зінчук Ніна Василівна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Зінчук Н.В., Юрасова О.Г. (керівник). Підвищення ефективності роботи турбіни потужністю 8 МВт геотермальної електростанції. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2023. Разом з високотемпературними парогідротермами в областях сучасного вулканізму, запаси яких вже в значній мірі освоєні як в технологічному відношенні, так і по об’ємах промислового використання, існують великі запаси середньотемпературних термальних вод, освоєння яких ще тільки починається. Якщо добування термальних вод, як правило, не пов’язана з технічними труднощами, то ефективне перетворення теплової енергії в електричну вимагає створення спеціального тепломеханічного устаткування. Традиційні енергоустановки на водяній парі не придатні при таких температурах джерела тепла із-за малої щільності пари і, відповідно, неприйнятно великих габаритах турбіни. Крім того, практично уся турбіна і конденсатор повинні працювати у вакуумній області, що обумовлює значну корозію устаткування із-за присмоктів повітря. Застосування низькокиплячих робочих тіл дозволяє зробити розміри турбіни прийнятними і уникнути доступу повітря в робочий контур двоконтурної енергоустановки. З метою комерціалізації геотермальної електростанції на низькокиплячих робочих тілах вимагається значно понизити вартість устаткування, чого можна досягти лише збільшенням серійності, що у свою чергу обумовлює необхідність уніфікації устаткування. При зміні температури термальної води найбільше продукування електроенергії досягаєтся підбором робочого тіла і застосуванням каскадних теплових схем із ступінчастим спрацюванням теплового потенціалу. Проте, сьогодні тільки модульні установки застосовуються в промисловому масштабі. Об’єкт дослідження – геотермальна турбіна потужністю 8 МВт. Предмет дослідження – проект та принцип роботи геотермальної турбіни потужністю 8 МВт. Мета і задачі досліджень. Метою роботи є підвищення ефективності роботи турбіни потужністю 8 МВт геотермальної електростанції. Для досягнення поставленої мети необхідно було виконати такі завдання: - проаналізувати можливість комерціалізації геотермальної електростанції на низькокиплячих робочих тілах; - обгрунтовання вибору робочого тіла і теплової схеми геотермальної турбіни; - провести розрахунок теплової схеми геотермальної турбіни; - розробити проект геотермальної турбіни. В даній магістерській кваліфікаційній роботі проведено підвищення ефективності роботи турбіни потужністю 8 МВт геотермальної електростанції. Обгрунтовано вибір робочого тіла, теплової схеми і зроблений розрахунок теплової схеми, розроблена геотермальна турбіна, працююча на низькокиплячому сумішевому робочому тілі – водоаміачній суміші, потужністю 8 МВт, що використовує термальні води в широкому інтервалі температур 100 – 200 °С. В розділі економіка показано, що завдяки внесеним змінам збільшилося ККД з 0,8 до 0,84, що привело до зменшення собівартості 1000 кВт виробленої енергії у розмірі 6 грн. і річний економічний ефект склав 322912 грн. Приведено опис контрольно-вимірювальних приладів турбоагрегату, їх призначення та автоматичного захисту турбіни, які запобігають розвитку аварій у разі виникнення на турбоагрегаті аварійної ситуації. Ключові слова: геотермальна електростанція, геотермальна турбіна, термальні води, теплова схема, низькокипляче сумішеве робоче тіло.