Підвищення ефективності роботи паротурбінної установки типу Р-12-3,4/03 Львівської ТЕЦ-1

Abstract

Первенець Д. Р. Кравець Т.Ю. (керівник). Підвищення ефективності роботи паротурбінної установки типу Р-12-3,4/03 Львівської ТЕЦ-1. Бакалаврська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2024. Розширена анотація. Головною стратегією розвитку економіки країн ЄС є забезпечення стабільного зростання шляхом зменшення енергоспоживання на одиницю продукції через впровадження енергоефективних технологій та використання відновлюваних джерел енергії. Важливу роль у цьому відіграють теплоелектроцентралі (ТЕЦ), які забезпечують стабільне постачання електроенергії та тепла, знижують залежність від імпорту енергоносіїв і витрати на енергію завдяки когенерації. ТЕЦ також сприяють енергетичній безпеці регіонів, оскільки можуть працювати на різних видах палива, зменшуючи вплив коливань цін. Сучасні ТЕЦ оснащені системами для зменшення викидів шкідливих речовин, що покращує екологічну ситуацію та зменшує викиди парникових газів, сприяючи боротьбі зі змінами клімату. Економічна вигода від ТЕЦ включає зниження витрат на енергію для виробників і споживачів, підвищення конкурентоспроможності продукції та розвиток місцевих економік. Таким чином, розвиток і модернізація ТЕЦ є важливою частиною стратегії сталого розвитку країн ЄС, що забезпечує ефективне, екологічно чисте та стабільне енергопостачання. Об’єкт дослідження – режими роботи паротурбінної установки типу Р-12-3,4/0,3. Мета дослідження полягає у реконструкції паротурбінної установки типу Р-12-3,4/0,3 Львівської ТЕЦ-1 для підвищення експлуатаційної ефективності її роботи за тепловим та електричним графіками навантажень. Для досягнення поставленої мети в роботі виконано наступне. У першому розділі розглянуто характеристику обладнання Львівської ТЕЦ-1: паливне господарство, основне обладнання, хімводоочистку та технічні параметри турбіни Р-12-3,4/0,3. Проаналізовано параметри та функціональні можливості турбогенератора, включаючи пуск, обслуговування та зупинку турбіни [1, 2]. У другому розділі висвітлено проектні рішення для тепломеханічної частини турбоустановки Р-12-3,4/0,3, включаючи технічні характеристики автоматичної системи регулювання захисту (АСРЗ) турбіни. У третьому розділі розглянуто проектування ЦНТ для турбіни Р-12-3,4/0,3, зокрема тепловий процес у діаграмі І-S, коефіцієнт повернення теплоти, число нерегульованих ступенів та розподіл теплоперепаду. У четвертому розділі проведено аналіз економічної ефективності модернізації турбіни Р-12-3,4/0,3. Виявлено, що модернізація є економічно доцільною, оскільки чистий сумарний дохід позитивний і значний, що вказує на швидке покриття початкових витрат і значний прибуток у майбутньому. У п'ятому розділі розглянуто заходи з охорони праці на об'єкті, включаючи технічні рішення для безпечної експлуатації, гігієну праці та виробничу санітарію, а також пожежну безпеку.Pervenets D.R. Kravets T.Yu. (supervisor). The efficiency increase of steam turbine installation type R-12-3.4/03 of Lviv CHP-1. Bachelor`s thesis. – Lviv Polytechnic National Universiry, Lviv, 2024. Extended Annotation. The main strategy for the economic development of EU countries is to ensure stable growth by reducing energy consumption per unit of production through the implementation of energy-efficient technologies and the use of renewable energy sources. Combined heat and power plants (CHP) play an important role in this by providing stable electricity and heat supply, reducing dependence on energy imports, and lowering energy costs through cogeneration. CHPs also contribute to the energy security of regions as they can operate on various types of fuel, reducing the impact of price fluctuations. Modern CHPs are equipped with systems to reduce emissions of harmful substances, improving the environmental situation and reducing greenhouse gas emissions, thereby contributing to the fight against climate change. The economic benefits of CHPs include reduced energy costs for producers and consumers, increased competitiveness of products, and the development of local economies. Thus, the development and modernization of CHPs are an important part of the sustainable development strategy of EU countries, ensuring efficient, environmentally friendly, and stable energy supply. The object of the research is the performance indicators of the R-12-3,4/0,3 type steam turbine unit. The purpose of the research is to reconstruct the R-12-3,4/0,3 type steam turbine unit at Lviv CHP-1 to improve its operational efficiency according to thermal and electrical schedules. To achieve this goal, the following tasks were completed in the work. In the first section, the characteristics of the equipment at Lviv CHP-1 are considered: fuel economy, main equipment, chemical water treatment, and technical parameters of the R-12-3,4/0,3 turbine. The parameters and functional capabilities of the turbogenerator, including the start, maintenance, and shutdown of the turbine, are analyzed [1, 2]. The second section highlights the design solutions for the thermal mechanical part of the R-12-3,4/0,3 turbine unit, including the technical characteristics of the turbine's automatic regulation and protection system (ARPS). The third section covers the design of the CNT for the R-12-3,4/0,3 turbine, specifically the thermal process in the I-S diagram, the heat return coefficient, the number of non-regulated stages, and the heat drop distribution. The fourth section analyzes the economic efficiency of the modernization of the R-12-3,4/0,3 turbine. It is found that the modernization is economically feasible since the net total income is positive and significant, indicating a quick payback of initial costs and considerable future profit. In the fifth chapter, measures for labor protection at the facility are considered, including technical solutions for safe operation, labor hygiene and industrial sanitation, as well as fire safety.