Підвищення ефективності роботи парогазових установок ПГУ-450 та ПГУ-420 шляхом впровадження воднево-кисневих парогенераторів
Автор: Клименко Анна Юріївна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Клименко А.Ю., Галянчук І.Р. (керівник). Підвищення ефективності роботи парогазових установок ПГУ-450 та ПГУ-420 шляхом впровадження воднево-кисневих парогенераторів. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2024. Розширена анотація. На даний момент у світовій енергетиці триває переорієнтація та структурні зміни в її розвитку. Спостерігається стійке збільшення щорічного введення нових потужностей на базі відновлювальних джерел енергії [1], [2]. Паралельно в той же час в галузі відбувається зниження цін на викопні традиційні енергоресурси. Наразі триває занепокоєння щодо зміни клімату, а також певний інтерес викликає зберігання енергії та її акумулювання [3]. Одним з основних пріоритетів енергетичної стратегії України є максимальне використання власних природних паливно-енергетичних ресурсів. Подальший розвиток енергосистеми потребує включення в число нових генеруючих потужностей блоків високої економічності, що відповідають екологічним вимогам до відповідного обладнання. Окрім того в об’єднаній енергетичній системі України відчувається брак ефективних маневрових потужностей. Відповідно до ситуації з енергопостачання, що склалася в Україні, виникла необхідність в розробці нових ефективних та екологічних маневрових потужностей для покриття пікових навантажень в енергосистемі. Наведеним критеріям, на даний час, відповідають комбіновані та парогазові установки [4]. Таким чином підвищення ефективності роботи наявних парогазових установок, а також розробка нових маневрових парогазових установок є актуальною проблемою комплексного характеру і її вирішення несе суттєвий вклад в оптимізацію енергопостачання з урахуванням не менш актуальних 8 питань енергозбереження. Тому в роботі зосередимо увагу на розробці маневрових та екологічних парогазових технологій, що дозволяють застосовувати воднево-кисневі парогенератори. Об’єкт дослідження – парогазові технології генерування електричної енергії з використанням воднево-кисневих парогенераторів. Предмет дослідження – закономірності та параметри впровадження воднево-кисневих парогенераторів для підвищення ефективності роботи парогазових установок типу ПГУ-450 та ПГУ-420. Метою дослідження є теоретичне обґрунтування та підвищення ефективності роботи парогазових установок типу ПГУ-450 та ПГУ-420, під час експлуатації, шляхом впровадження воднево-кисневих парогенераторів. У першому розділі проведено огляд літературних джерел, щодо тенденції розвитку водневої енергетики. Здійснено аналіз системи акумулювання енергії, технологій отримання водню та технологій отримання енергії з водню. Другий розділ присвячено питанню аналізу основних технологій отримання водню та детально розглянуто кожну із них. Представлено огляд основних стандартів для використання водневого палива під час експлуатації, а також досвід закордонних компаній. У третьому розділі викладено досвід застосування водневих технологій в теплоенергетиці. Здійснено аналіз роботи воднево-кисневих парогенераторів, під час регулювання частоти і потужності енергосистеми. Подано характеристику воднево-повітряної система акумулювання енергії. В економічній частині роботи проведений економічний розрахунок вартості виробництва водню різними методами. Обчислення проведені для двох варіантів стану товарного водню: 1) в газоподібному вигляді з подальшим транспортуванням під тиском по системі трубопроводів; 2) в 9 зрідженому вигляді з подальшим транспортуванням до споживачів вантажними автомобілями в кріогенних цистернах. В розділі автоматизації розроблено функціональну схему автоматизованого регулювання котла утилізатора парогазової установки, а також виконано підбір приладів та засобів для її здійснення [5]. Ключові слова: водень, парогазова установка, газова турбіна, парова турбіна, воднево-кисневий парогенератор, акумулювання. Перелік використаних літературних джерел: 1. IEA. World Energy Outlook 2016. - Paris : IEA, 2016. 2. Hydrogen and Fuel Cells: Fundamentals, Technologies and Applications.Ed. Stolten D. - Weinheim, Germany : WILEY-VCH Verlag GmbH, 2010. 877. 3. Фортов В.Е., Попель О.С. Енергетика в сучасному світі. Видавничий дім "Інтелект", 2011. – 168 с. 4. Омеляновський П., Мисак Й. Теплова енергетика - нові виклики часу. Львів. НВФ «Українські технології».2009р.- 660 с. 5. Орнатський П.П. Автоматичні вимірювання та прилади: Підручник для вузів. – К.: Вища школа, 1980. – 560 с