Підвищення ефективності роботи КЕС потужністю 4 ГВт працюючої на кам’яному вугіллі.
Автор: Романів Роман Ярославович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Романів Р.Я., Юрасова О.Г. (керівник). Підвищення ефективності роботи КЕС потужністю 4 ГВт працюючої на кам’яному вугіллі. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2023. Конденсаційними електричними станціями називають теплові електричні станції, призначені тільки для виробництва електроенергії. Головною особливістю конденсаційних електричних станцій є те, що в них забезпечуються умови максимально повного перетворення енергії пари, виробленої у котлі, шляхом максимально можливого розширення її у робочих циліндрах турбіни у механічну енергію обертання ротора-турбогенератора, а потім в електричну енергію. Для забезпечення максимально повного перетворення енергії пари вихлоп її із турбіни здійснюється у спеціальні теплообмінники, в яких відбувається конденсація відпрацьованої пари й підтримується мінімальний для конкретних температурних умов тиск (вакуум). Такі теплообмінники отримали назву конденсаторів. Захована теплота пароутворення, що виділяється при конденсації, скидається через зовнішній циркуляційний контур у навколишнє середовище (водойму або атмосферу) й безповоротно втрачається. Частка цієї теплоти у загальному балансі паросилової установки досягає 60–65%, що зумовлює відносно низький термічний коефіцієнт корисної дії конденсаційних електричних станцій, в основному не перевищуючий 40%. Тому пропонується модернізувати ЦНТ штатної турбіни заміною розсікача і перших двох по ходу пари осьових ступенів в кожному потоці двохпотоковим радіально-осьовим ступенем меандроподібного типу, а також установкою в якості останнього ступеня - ступені з подвійним вихлопом в конденсатор. Така конструкція ЦНТ турбіни дозволяє скоротити число ЦНТ до одного, зменшити габарити турбіни, внаслідок чого зменшується металоємність, зробити її компактніше, підвищити ККД турбоустановки. Усе це обумовлює актуальність теми проекту. Об’єкт дослідження – конденсаційна електростанція потужністю 4 ГВт. Предмет дослідження – проект конденсаційної електростанції потужністю 4 ГВт працюючої на кам’яному вугіллі. Мета і задачі досліджень. Метою роботи є підвищення ефективності роботи КЕС потужністю 4 ГВт працюючої на кам’яному вугіллі. Для досягнення поставленої мети необхідно було виконати такі завдання: - розробити проект КЕС потужністю 4 ГВт, працюючої на кам’яному вугіллі; - провести модернізацію ЦНТ штатної турбіни; - провести розрахунки основного устаткування. Магістерська кваліфікаційна робота присвячена підвищенню ефективності роботи КЕС потужністю 4 ГВт працюючої на кам’яному вугіллі. Модернізовано ЦНТ штатної турбіни заміною розсікача і перших двох по ходу пари осьових ступенів в кожному потоці двохпотоковим радіально-осьовим ступенем меандроподібного типу, а також установкою в якості останнього ступеня - ступені з подвійним вихлопом в конденсатор. Така конструкція ЦНТ турбіни дозволяє скоротити число ЦНТ до одного, зменшити габарити турбіни, внаслідок чого зменшується металоємність, зробити її компактніше, підвищити ККД турбоустановки. Усе це обумовлює актуальність теми проекту. Запропонована принципово нова конструкція ЦНТ з радіально-осьовим ступенем замість роздільника потоку, а в якості останнього ступеня ЦНТ - ступінь з подвійним вихлопом в конденсатор. Така схема дозволяє скоротити число ЦНТ до одного, а також загальне число ступенів в ньому. Для забезпечення максимально повного перетворення енергії пари вихлоп її із турбіни здійснюється у спеціальні теплообмінники, в яких відбувається конденсація відпрацьованої пари й підтримується мінімальний для конкретних температурних умов тиск (вакуум). Такі теплообмінники отримали назву конденсаторів. Захована теплота пароутворення, що виділяється при конденсації, скидається через зовнішній циркуляційний контур у навколишнє середовище (водойму або атмосферу) й безповоротно втрачається. Частка цієї теплоти у загальному балансі паросилової установки досягає 60–65%, що зумовлює відносно низький термічний коефіцієнт корисної дії конденсаційних електричних станцій, в основному не перевищуючий 40%. В розділі економіка розраховані економічні показники, які показують економічну ефективність проектованої конденсаційної електростанції потужністю 4 ГВт. Наводиться опис контрольно-вимірювальних приладів турбоагрегату, їх призначення та автоматичного захисту турбіни, які запобігають розвитку аварій у разі виникнення на турбоагрегаті аварійної ситуації. Команди автоматичного захисту мають пріоритет по відношенню до усіх інших команд автоматичного або ручного управління. Ключові слова: конденсаційна електростанція, проектування, кам’яне вугілля, циліндр низького тиску, конденсатор.