Підвищення ефективності та надійності експлуатації потужних водогрійних котлів типу ПТВМ і КВГМ на ТЕЦ України шляхом зміни схеми нагріву повітря
Автор: Бірчак Юрій Русланович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Бірчак Ю.Р., Галянчук І.Р. (керівник). Підвищення ефективності та надійності експлуатації потужних водогрійних котлів типу ПТВМ і КВГМ на ТЕЦ України шляхом зміни схеми нагріву повітря. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2024. Розширена анотація. На сьогоднішній день в системі Мінпаливенерго України в експлуатації знаходиться близько 500 водогрійних котлів великої теплової продуктивності понад 100 Гкал/год. Крім того, є велика кількість котлів типу ПТВМ і КВГМ тепловою продуктивністю від 30 Гкал/год до 50 Гкал/год. Через специфіку використання вони експлуатуються не більше 3 - 5 тис. год в рік [1]. Відповідно до ситуації з постачання палива та його вартості, що склалася в Україні, а також нейтралізації існуючих загроз енергетичній безпеці України та посилення захисту, виникла необхідність в розробці проекту та виконання заходів з підвищення ефективності та надійності експлуатації потужних водогрійних котлів типу ПТВМ і КВГМ на ТЕЦ України. Проектним паливом для котлів ПТВМ та КВГМ є природний газ, а резервним - мазут. Початковими проектними рішеннями не передбачено роботу даних котлів з нагрівом повітря для процесу спалювання [2]. В Україні склався важкий стан з придбанням, модернізацією і ремонтом вищевказаних типів котлів. В цей же час будівництво нових теплоелектроцентралей, виробничо-опалювальних і районних опалювальних котелень вимагає тривалого часу і великих капітальних вкладень. Тому дуже важливо підвищити ефективність вироблення тепла реконструкцією і модернізацією установлених котлів. Найбільш економічна та молозатратна 8 модернізація, для котлів ПТВМ та КВГМ, полягає у впровадженні схеми нагріву повітря, що підвищить стабільність процесу займання і горіння палива, а отже і економічність котлів [3]. Таким чином оптимізація експлуатації водогрійних котлів є актуальною проблемою комплексного характеру і її вирішення внесе суттєвий вклад в оптимізацію одного із основних джерел теплопостачання з урахуванням не менш актуальних питань енергозбереження. Об’єкт дослідження – процеси теплообміну в схемах нагріву повітря водогрійних котлів ПТВМ і КВГМ під час їх експлуатації. Предмет дослідження – закономірності та параметри схеми нагріву повітря водогрійних котлів ПТВМ і КВГМ, які впливають на надійність та економічність їх експлуатації. Метою дослідження є теоретичне обґрунтування та розробка заходів з підвищення ефективності роботи водогрійних котлів типу ПТВМ і КВГМ за рахунок впровадження схеми нагріву повітря. У першому розділі проведено огляд літературних джерел та встановлено, що водогрійні котли типу ПТВМ і КВГМ потребують майбутнього вдосконалення. Здійснено аналіз заходів з підвищення надійності і економічності їх роботи. Другий розділ присвячено питанню попереднього підігріву повітря у водогрійних котлах. Здійснено аналіз методів попереднього підігріву повітря, виконано моделювання схеми газоповітряного ежектора, запропоновано конструкція ежекційно-змішувального пристрою. Представлено дослідження впливу попереднього підігріву повітря на роботу водогрійних котлів. У третьому розділі представлено результати дослідження водогрійних котлів типу ПТВМ і КВГМ під час роботи із схемою ежекційного підігріву повітря. Виконано розрахунок параметрів під час роботи схеми ежекційного підігріву повітря даних котлів. В економічній частині роботи розраховані фінансові витрати на реконструкцію котла типу ПТВМ-100 та собівартість теплової енергії після впровадження запропонованих рішень. У розділі автоматизації розроблено автоматичне регулювання процесу спалювання палива у водогрійному котлі типу ПТВМ-100. Наведено опис контурів схеми автоматизації вказаного котла та представлено специфікацію приладів та засобів для її здійснення [4]. Ключові слова: котел водогрійний, ежектор, паливо, повітря, димові гази, експлуатація, ефективність, економічність. Перелік використаних літературних джерел: 1. Омеляновський П., Мисак Й. Теплова енергетика - нові виклики часу. Львів. НВФ «Українські технології».2009р.- 660 с. 2. Степанов Д.В., Корженко Є.С., Боднар Л.А. Котельні установки промислових підприємств: Навчальний посібник. – Вінниця : ВНТУ, 2011. – 120 с. 3. Узагальнення досвіду впровадження заходів, що підвищують надійність газомазутних котлів типу ПТВМ та КВГМ / Гут П.О, Король А.З., Потапов В.І. і ін. // Технічний звіт Южтехенерго. – Львів: 1984, - 66 с. 4. Орнатський П.П. Автоматичні вимірювання та прилади: Підручник для вузів. – К.: Вища школа, 1980. – 560 с.