Розвиток теплової енергетики України на основі модернізації основного тепломеханічного обладнання ТЕС

Scheberstov A.N. Аktuelle Entwicklungslinien der Elektrizitдtswirtschaft in der Ukraine / A.N.Scheberstov, K.V.Torshevskij, N.A.Borisov // Energiewirtschaftliche Tagesfragen. 1995. №10. P. 635-641.

Jatskevich S.V. Аktuelle Lade der Elektrizitдtswirtschaft der Ukraine / S.V.Jatskevich, N.A.Borisov // Energiewirtschaftliche Tagesfragen. 1993. №3. P. 190-193.

Борисов Н.А. Программа реконструкции Змиевской ТЭС. Новая топка для сжигания низкосортных антрацитовых углей марки АШ на котлоагрегате типа ТПП-210 для энергоблоков мощностью 300 МВт / Н.А.Борисов, Й.Кен // Энергетическая политика Украины. 2001. № 10. С. 64-67.

Борисов Н.А. Современная технология сжигания низкосортных низкореакционных углей при реабилитации котлоагрегатов на энергоблоках мощностью 300 МВт / Н.А.Борисов, Й.Кен // Энергетика и электрификация. 2002. №3. С. 16-21.

Применение парогазовых технологий с целью повышения эффективности сжигания органического топлива и снижения загрязнения окружающей среды / Н.А.Борисов, А.А.Мартынюк, О.Г.Панасовский, С.В.Яцкевич // Энергетика и электрификация. 1994. № 2. С. 1-5.

Використання технологій циркулюючого киплячого шару для спалювання від-ходів вуглезбагачення / Ю.П.Корчевой, М.А.Борисов, О.Ю.Майстренко, М.В.Чернявський, А.Еспель, Ж.Наке // Энергетика и электрификация. 2002. №1. С. 8-11.

Борисов Н.А. Вклад в будущее. Научно-техническое и инвестиционное обеспечение перспективного развития теплоэнергетики Украины / Н.А.Борисов, А.Д.Светелик // Энергетическая политика Украины. 2005. № 2. С. 58-66.

Методика оценки эффективности и оптимизация характеристик выхлопа турбоустановок в условиях покрытия пиковых нагрузок / А.А.Тарелин, Ю.П.Антипцев, И.Е.Аннопольская, Н.А.Борисов // Проблемы машиностроения. 2005. Т.8, №4. С. 3-7.

Малозатратная замена цилиндра низкого давления турбины К-300-240 с учетом переменного режима функционирования турбоагрегата / Н.А.Борисов, А.А.Тарелин, Ю.П.Антипцев, И.Е.Аннопольская // Наука и инновации. 2006. №6. С. 49-58.

Модернизация цилиндра низкого давления турбины К-200-130 / А.А.Тарелин, Ю.П.Антипцев, И.Е.Аннопольская, Н.А.Борисов // Вісник інженерної академії України. 2007. №1. С. 115-121.

Переверзев Д.А. Совершенствование маневренных характеристик модернизируемых турбин типа К-300-240 методом управления их тепловым состоянием / Д.А.Переверзев, А.Г.Лебедев, Н.А.Борисов // Проблемы машиностроения. 2006. Т.9, №1. С. 3-18.

Некоторые проблемы оценки и продления ресурса паровых турбин ТЭС / В.И.Берлянд, Н.А.Борисов, А.В.Пожидаев и др. // Энергетика и электрификация. 2003. № 5. С. 12-16.

Технологія десульфуризації димових газів DEEMIS / І.Вольчин, М.Борисов, М.Рудюк, К.Червіньські // Енергетика та електрифікація. 2007. №3. С. 25-28.

АННОТАЦИЯ

Борисов Н.А. Развитие тепловой энергетики Украины на основе модернизации основного тепломеханического оборудования ТЭС. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.01 - Энергетические системы и комплексы. - Институт общей энергетики НАН Украины, Киев, 2008.

Диссертация посвящена сравнительному исследованию вариантов технического перевооружения котлоагрегатов и паротурбинных установок. В ней обоснованы целесообразные варианты реконструкции, модернизации, замещения и обновления генерирующих мощностей с учетом современного мирового уровня энергетических технологий, котло- и турбостроения, расширения ресурсной базы ТЭС Украины за счет использования забалансовых и низкосортных топлив. В работе выполнен анализ особенностей эксплуатации ТЭС, их технического состояния и топливной базы, технических и экологических показателей современных технологий сжигания твердого топлива, их применимости для технического перевооружения ТЭС Украины, анализ перспективной твердотопливной базы ТЭС, экспериментальное исследование сжигания отходов углеобогащения в циркулирующем кипящем слое (ЦКС) с выдачей рекомендаций по их подготовке к сжиганию на ТЭС, обоснование уровней качества твердых топлив для сжигания на электростанциях по разным технологиям. Проанализированы варианты реконструкции паротурбинных установок, обоснована приоритетность замены цилиндра высокого давления и малозатратной модернизации цилиндра низкого давления. Разработаны технические решения по малозатратной модернизации турбин типов К-200 и К-300 с повышением их экономичности (за счет увеличения КПД последних ступеней цилиндра низкого давления) и маневренности (за счет снижения темпа остывания после останова и сокращения длительности последующего прогрева-нагружения). Рассмотрен и обобщен опыт проектов реабилитации энергоблоков ТЭС, которые разрабатывались и осуществлялись при участии автора. Среди них - проекты реконструкции блоков 125 и 150 МВт Приднепровской ТЭС с внедрением топки ЦКС на шламах газового угля с примесью углеродсодержащего материла золоотвала, реабилитации блоков 200 МВт Луганской ТЭС и 300 МВт Трипольской ТЭС с переделкой топки котла в газоплотную, реконструкции блока 800 МВт Углегорской ТЭС с использованием газотурбинной надстройки, проект мини-ТЭС с бинарным циклом (водяной пар и низкокипящий органический теплоноситель) для утилизации угольных отходов из локальных отстойников и отвалов. Наиболее подробно представлены реализованные проекты: малозатратной модернизации блоков 200 МВт Бурштынской ТЭС, реконструкции блока 300 МВт Змиевской ТЭС с установкой в нижней части топки плечевых плавильных предтопков, реконструкции блока 200 МВт Старобешевской ТЭС с внедрением котлоагрегата ЦКС на высокозольном антраците и антрацитовом шламе. Даны рекомендации по продлению ресурса турбин и выбору материалов для создания котлов с повышенными параметрами пара. Разработана концепция комплексного подхода к многоуровневой реабилитации и реконструкции ТЭС на основе использования современных и перспективных технических решений по технологиям сжигания твердых топлив, котло- и турбостроения, с продлением ресурса, улучшением технико-экономических и экологических показателей, характеристик маневренности энергоблоков, расширением топливной базы ТЭС за счет низкосортных углей и отходов углеобогащения. В зависимости от состояния, планируемых ресурса, топливной базы, технико-экономических, маневренных, экологических показателей выделено 3 уровня реабилитации, различающихся по технологии, удельным капитальным затратам, возможности применения низкосортных топлив и отходов углеобогащения, необходимости подсветки природным газом, достигаемым технико-экономическим и экологическим показателям, диапазону регулирования нагрузки, величине продления ресурса. Разработаны предложения по модернизации и реконструкции конкретных энергоблоков ТЭС и введению новых генерирующих мощностей на среднесрочную перспективу, показана более высокая по сравнению со сценарием широкомасштабного замещения мощностей ТЭС эффективность сценария предложенной автором трехуровневой реабилитации энергоблоков. Результаты работы использованы Минтопэнерго Украины при разработке плана мероприятий по реализации Энергетической стратегии Украины на период до 2030 года и программы реконструкции ТЭС до 2010 года, зарубежными и отечественными фирмами-производителями энергетического оборудования, генерирующими компаниями и ТЭС при разработке и реализации проектов их технического перевооружения.

Ключевые слова: тепловая электростанция (ТЭС), котлоагрегат, паровая турбина, уголь, шлам, циркулирующий кипящий слой (ЦКС), модернизация.

АНОТАЦІЯ

Борисов М.А. Розвиток теплової енергетики України на основі модернізації основного тепломеханічного обладнання ТЕС. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.01 - Енергетичні системи та комплекси. - Інститут загальної енергетики НАН України, Київ, 2008.

Дисертацію присвячено порівняльному дослідженню, вибору і ранжуванню варіантів технічного переозброєння котлоагрегатів і паротурбінних установок. В роботі виконано аналіз особливостей експлуатації, технічного стану і паливної бази ТЕС, технічних і екологічних показників сучасних технологій спалювання вугілля, їх застосовності для реабілітації ТЕС України, аналіз перспективної паливної бази ТЕС, експериментальне дослідження спалювання відходів вуглезбагачення в ЦКШ. Проаналізовано варіанти реконструкції турбін, запропоновано технічні рішення з їх маловитратної модернізації з підвищенням економічності і маневреності. Узагальнено досвід проектів реконструкції енергоблоків ТЕС, що розроблялись і виконувались за участю автора. Дано рекомендації з подовження ресурсу турбін і вибору матеріалів для котлів з підвищеними параметрами пари. Розроблено концепцію і механізм фінансування багаторівневої реабілітації ТЕС на основі використання сучасних технологій спалювання, котло- і турбобудування, із подовженням ресурсу, поліпшенням техніко-економічних і екологічних показників, характеристик маневреності енергоблоків, розширенням паливної бази за рахунок відходів вуглезбагачення. Результати роботи використані Мінпаливенерго України при розробці плану заходів з реалізації Енергетичної стратегії України на період до 2030 року і програми реконструкції ТЕС до 2010 року, закордонними та вітчизняними фірмами-виробниками енергоустаткування, генеруючими компаніями і ТЕС при розробці і реалізації проектів їх технічного переозброєння.

Ключові слова: теплова електростанція (ТЕС), котлоагрегат, парова турбіна, вугілля, шлам, циркулюючий киплячий шар (ЦКШ), модернізація.

ABSTRACT

Borisov N.A. Development of thermal power generation in Ukraine grounding on power plants basic equipment modernization. - Manuscript.

Dissertation for a scientific degree of Cand. Tech. Sci.; specialization 05.14.01 - Power systems and complexes. - Institute of General Energy National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2008.

The work is devoted to comparative investigation, choice and ranging of variants of power boilers and turbines modernization in Ukraine. Problems of power plants operation, technical conditions and fuel base are discussed. Modern combustion technologies are compared from the view of their application at Ukrainian power plants accounting potential solid fuel base. The results of test CFB-combustion of coal schlamm wastes are described. Proposals of turbines' low-cost modernization aiming to increase their effectivity and flexibility are worked out. Projects of power plants reconstruction developed with the author's participation are discussed. Proposals are given for turbines' operation prolongation and for materials' choice for higher steam parameters. Conception is developed of 3-level power units reconstruction depending on their state, planned operation regime and terms, fuel base etc., on the base of modern boiler and turbine technologies, with better technical and ecological characteristics. Results are used by Ministry of Fuel and Power of Ukraine when power plants reconstruction plan developing, by Ukrainian and foreign energy and engineering companies when projects of power plants modernization working out and fulfilling.

Key words: power plant, boiler, steam turbine, coal, schlamm waste, circulating fluidized bed, modernization.

Размещено на Allbest.ru