Розробка системи кулькоочистки конденсатора КП-1650 привідної турбіни турбоживильної помпи з метою підвищення ефективності роботи енергоблоку з ВВЕР-1000
Автор: Фелик Альона Василівна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Фелик А. В., Римар Т. І. (керівник). Розробка системи кулькоочистки конденсатора КП-1650 привідної турбіни турбоживильної помпи з метою підвищення ефективності роботи енергоблоку з ВВЕР-1000. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2024. Розширена анотація Погіршення вакууму в конденсаторах парових турбін, внаслідок забруднення внутрішньої поверхні теплообмінних трубок, є добре знайомою проблемою для багатьох електростанцій світу, але і до цього дня вона не втратила своєї актуальності [1]. Залежно від якості води забруднення трубок можуть бути викликані: відкладеннями зважених частинок (мул, пісок, глина, тощо); продуктами життєдіяльності мікроорганізмів; відкладеннями солей твердості з охолоджуючої води. Крім того, торці трубок і навіть цілі ділянки трубних дошок можуть заноситися грубим сміттям: тріскою, водоростями, листям тощо. Ці явища приводять до виключення частини трубок конденсатора з циркуляції, зниження теплопередачі в конденсаторі, підвищення його гідравлічного опору, до погіршення вакууму і, як наслідок, до зменшення ефективності роботи енергоблоку АЕС з реактором ВВЕР-1000. Найбільш поширені методи очищення конденсатора (вакуумне і термічне сушіння, промивання високонапірним водним струменем, прострілювання за допомогою водоповітряних пістолетів, кислотне промивання) забезпечують повне або часткове зневоднення конденсатора з відповідним зниженням потужності або зупинкою турбогенератора, тобто вони можуть проводитися лише періодично і, як правило, пов’язані з великими витратами ручної праці. Особливо необхідно відзначити, що в період між чищеннями турбоагрегат експлуатується з погіршеним вакуумом в конденсаторі, тобто із зниженою економічністю [2, 3]. На відміну від періодичних методів, кулькове очищення – це постійне, автоматизоване, екологічно чисте, профілактичне очищення, яке проводиться безпосередньо під час роботи конденсаційної установки і дає можливість підтримувати початкову чистоту внутрішньої поверхні теплообмінних трубок. При цьому немає необхідності ні в зупинці енергоблока, ні в зниженні його потужності. Спосіб очищення конденсаторних трубок за допомогою еластичних кульок з губчастої гуми, через свої безперечні переваги, знайшов широке застосування в світовій енергетиці. В даний час система кулькового очищення успішно експлуатується на багатьох закордонних електростанціях, проте застосування її в Україні довгий час стримувалося. Об?єкт дослідження – система кулькоочистки конденсатора КП-1650 привідної турбіни турбоживильної помпи. Предмет дослідження – вплив забруднення внутрішніх поверхонь охолоджувальних труб конденсатора КП-1650 на процес теплообміну. Мета дослідження: пошук можливостей підвищення ефективності роботи конденсаційної установки КП-1650 привідної турбіни турбоживильної помпи з метою підвищення ефективності роботи енергоблоку з ВВЕР-1000 та виявлення причин, які призводять до зниження ефективності роботи системи кулькоочистки. У магістерській кваліфікаційній роботі розглядається спосіб очищення конденсаторних труб з використанням пористих еластичних кульок з губчастої гуми, який впроваджено на ряді потужних електростанцій. На сьогодні система кулькового очищення є найбільш ефективним способом боротьби з відкладеннями в трубках конденсатора парових турбін. Установка очищення конденсаторів кульками з пористої гуми, будучи профілактичним екологічно чистим засобом підтримки в чистоті охолоджувальної поверхні трубних систем конденсатора, дасть змогу знизити: фактичний гідравлічний опір системи охолодження за рахунок відсутності забруднення трубок і трубних дошок конденсатора після встановлення фільтрів попереднього очищення та роботи очисних кульок; тиск пари в конденсаторі турбіни в разі підтримки системою кулькоочистки у чистоті охолоджувальної поверхні конденсатора; обмеження максимальної електричної потужності турбоагрегату через погіршення вакууму в конденсаторі; витрати на ремонт конденсаторів у період планових зупинок. Використання системи кулькового очищення практично усуває недоліки хімічних і механічних методів очищення, що призведе до збільшення терміну експлуатації конденсаторних трубок, а також покращення якості основного конденсату та підвищення надійності роботи обладнання парових турбін. Для визначення ефективності системи кулькоочистки було проведено серію експериментів із запуску пористих гумових кульок в трубну систему конденсатора турбіни ОК-12А-1 живильного турбонасосного агрегату. Безпосередньо перед експериментами проводилося гідравлічне очищення труб конденсатора установкою високого тиску. Встановлено, що значна частка несправностей кульок спричинена наявністю залишків карбонатних відкладень, які перешкоджають руху пористих гумових кульок у трубках конденсатора. Наявність карбонатних відкладень в трубках конденсатора свідчить про недостатню ефективність антинакипної обробки циркуляційної води та гідравлічного способу очищення трубок конденсатора. Ключові слова: конденсатор парової турбіни, система кулькового очищення, ефективність, тиск відпрацьованої пари, вакуум. Перелік використаних джерел літератури: 1. Sydorenko, S., & Sydorenko, M. (2023). Intensification of heat transfer in heat exchange equipment during condensation of water vapor after steam turbine installation in nuclear power. Energy Technologies & Resource Saving, 74(1), 40 – 47. https://doi.org/10.33070/etars.1.2023.04. 2. Bratkovska, K., & Liush, Y. (2021). Determination of the electrical power increase at the generator terminals of a nuclear power plant unit at different condenser states. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(8(111), 60 – 67. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.231765. 3. Sami I. Attia (2015). The influence of condenser cooling water temperature on the thermal efficiency of a nuclear power plant,Annals of Nuclear Energy,Volume 80, 371-378, https://doi.org/10.1016/j.anucene.2015.02.023.