Principal Modernization Solutions for a 300 MW Power Unit to be Converted to Operate at Ultra-Supercritical Steam Parameters

This paper analyses the state of power engineering in Ukraine and the main trends in the development of the world market in the field of converting high-capacity powerful power units of thermal power plants into ultra-supercritical (USC) ones. It is shown that the energy sector of Ukraine requires s...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2022
Автори:	Костиков, А. О., Субботин, В. Г., Шубенко, А. Л., Сенецкий, А. В., Тарасова, В. А., Голощапов, В. Н., Бабак, Н. Ю.
Формат:	Стаття
Мова:	English Russian
Опубліковано:	Journal of Mechanical Engineering 2022
Онлайн доступ:	https://journals.uran.ua/jme/article/view/248502
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Journal of Mechanical Engineering

Репозитарії

Journal of Mechanical Engineering

id	journalsuranuajme-article-248502
record_format	ojs
institution	Journal of Mechanical Engineering
collection	OJS
language	English Russian
format	Article
author	Костиков, А. О. Субботин, В. Г. Шубенко, А. Л. Сенецкий, А. В. Тарасова, В. А. Голощапов, В. Н. Бабак, Н. Ю.
spellingShingle	Костиков, А. О. Субботин, В. Г. Шубенко, А. Л. Сенецкий, А. В. Тарасова, В. А. Голощапов, В. Н. Бабак, Н. Ю. Principal Modernization Solutions for a 300 MW Power Unit to be Converted to Operate at Ultra-Supercritical Steam Parameters
author_facet	Костиков, А. О. Субботин, В. Г. Шубенко, А. Л. Сенецкий, А. В. Тарасова, В. А. Голощапов, В. Н. Бабак, Н. Ю.
author_sort	Костиков, А. О.
title	Principal Modernization Solutions for a 300 MW Power Unit to be Converted to Operate at Ultra-Supercritical Steam Parameters
title_short	Principal Modernization Solutions for a 300 MW Power Unit to be Converted to Operate at Ultra-Supercritical Steam Parameters
title_full	Principal Modernization Solutions for a 300 MW Power Unit to be Converted to Operate at Ultra-Supercritical Steam Parameters
title_fullStr	Principal Modernization Solutions for a 300 MW Power Unit to be Converted to Operate at Ultra-Supercritical Steam Parameters
title_full_unstemmed	Principal Modernization Solutions for a 300 MW Power Unit to be Converted to Operate at Ultra-Supercritical Steam Parameters
title_sort	principal modernization solutions for a 300 mw power unit to be converted to operate at ultra-supercritical steam parameters
title_alt	Принципиальные решения модернизации энергоблока 300 МВт при его переводе на суперсверхкритические параметры пара Принципові рішення з модернізації енергоблоку 300 МВт при його переведенні на супернадкритичні параметри пари
description	This paper analyses the state of power engineering in Ukraine and the main trends in the development of the world market in the field of converting high-capacity powerful power units of thermal power plants into ultra-supercritical (USC) ones. It is shown that the energy sector of Ukraine requires special attention and the introduction of new modern technical solutions. Worldwide trends indicate that the emphasis is now on increasing the steam parameters before a turbine to ultra-supercritical ones. This allows one both to increase the efficiency of power units and to reduce thermal emissions, fighting the global environmental problem of climate warming. The implementation of this approach is proposed taking into account the realities of the Ukrainian economy and the available technical capabilities of the power engineering industry. This paper presents the results of variational computational studies of the thermal scheme of the 300 MW power unit of the K-300-23.5 turbine to be converted into a USC one. The problem was solved under the condition of maximizing the preservation of the thermal scheme, increasing the efficiency of the power unit and minimizing capital investments during the modernization of the turbine. It was chosen to preserve the regeneration system, as well as the medium-pressure (MP) and low-pressure (LP) cylinders. Considered and calculated were variants with the addition to the existing turbine of a USC cylinder and the creation of a new high-pressure cylinder (HPC) with insignificant changes in its overall characteristics. The results of computational studies showed that the most rational variant for modernizing the 300 MW turbine plant is the creation of a new HPC designed for operation at USC steam parameters as well as the addition to the IPC of a new cylinder with the purpose of increasing the reheat steam parameters while preserving the regeneration system.
publisher	Journal of Mechanical Engineering
publishDate	2022
url	https://journals.uran.ua/jme/article/view/248502
work_keys_str_mv	AT kostikovao principalmodernizationsolutionsfora300mwpowerunittobeconvertedtooperateatultrasupercriticalsteamparameters AT subbotinvg principalmodernizationsolutionsfora300mwpowerunittobeconvertedtooperateatultrasupercriticalsteamparameters AT šubenkoal principalmodernizationsolutionsfora300mwpowerunittobeconvertedtooperateatultrasupercriticalsteamparameters AT seneckijav principalmodernizationsolutionsfora300mwpowerunittobeconvertedtooperateatultrasupercriticalsteamparameters AT tarasovava principalmodernizationsolutionsfora300mwpowerunittobeconvertedtooperateatultrasupercriticalsteamparameters AT goloŝapovvn principalmodernizationsolutionsfora300mwpowerunittobeconvertedtooperateatultrasupercriticalsteamparameters AT babaknû principalmodernizationsolutionsfora300mwpowerunittobeconvertedtooperateatultrasupercriticalsteamparameters AT kostikovao principialʹnyerešeniâmodernizaciiénergobloka300mvtpriegoperevodenasupersverhkritičeskieparametrypara AT subbotinvg principialʹnyerešeniâmodernizaciiénergobloka300mvtpriegoperevodenasupersverhkritičeskieparametrypara AT šubenkoal principialʹnyerešeniâmodernizaciiénergobloka300mvtpriegoperevodenasupersverhkritičeskieparametrypara AT seneckijav principialʹnyerešeniâmodernizaciiénergobloka300mvtpriegoperevodenasupersverhkritičeskieparametrypara AT tarasovava principialʹnyerešeniâmodernizaciiénergobloka300mvtpriegoperevodenasupersverhkritičeskieparametrypara AT goloŝapovvn principialʹnyerešeniâmodernizaciiénergobloka300mvtpriegoperevodenasupersverhkritičeskieparametrypara AT babaknû principialʹnyerešeniâmodernizaciiénergobloka300mvtpriegoperevodenasupersverhkritičeskieparametrypara AT kostikovao principovíríšennâzmodernízacííenergobloku300mvtprijogoperevedennínasupernadkritičníparametripari AT subbotinvg principovíríšennâzmodernízacííenergobloku300mvtprijogoperevedennínasupernadkritičníparametripari AT šubenkoal principovíríšennâzmodernízacííenergobloku300mvtprijogoperevedennínasupernadkritičníparametripari AT seneckijav principovíríšennâzmodernízacííenergobloku300mvtprijogoperevedennínasupernadkritičníparametripari AT tarasovava principovíríšennâzmodernízacííenergobloku300mvtprijogoperevedennínasupernadkritičníparametripari AT goloŝapovvn principovíríšennâzmodernízacííenergobloku300mvtprijogoperevedennínasupernadkritičníparametripari AT babaknû principovíríšennâzmodernízacííenergobloku300mvtprijogoperevedennínasupernadkritičníparametripari
first_indexed	2024-06-01T14:44:37Z
last_indexed	2024-06-01T14:44:37Z
_version_	1800670363319795712
spelling	journalsuranuajme-article-2485022022-01-12T10:56:09Z Principal Modernization Solutions for a 300 MW Power Unit to be Converted to Operate at Ultra-Supercritical Steam Parameters Принципиальные решения модернизации энергоблока 300 МВт при его переводе на суперсверхкритические параметры пара Принципові рішення з модернізації енергоблоку 300 МВт при його переведенні на супернадкритичні параметри пари Костиков, А. О. Субботин, В. Г. Шубенко, А. Л. Сенецкий, А. В. Тарасова, В. А. Голощапов, В. Н. Бабак, Н. Ю. This paper analyses the state of power engineering in Ukraine and the main trends in the development of the world market in the field of converting high-capacity powerful power units of thermal power plants into ultra-supercritical (USC) ones. It is shown that the energy sector of Ukraine requires special attention and the introduction of new modern technical solutions. Worldwide trends indicate that the emphasis is now on increasing the steam parameters before a turbine to ultra-supercritical ones. This allows one both to increase the efficiency of power units and to reduce thermal emissions, fighting the global environmental problem of climate warming. The implementation of this approach is proposed taking into account the realities of the Ukrainian economy and the available technical capabilities of the power engineering industry. This paper presents the results of variational computational studies of the thermal scheme of the 300 MW power unit of the K-300-23.5 turbine to be converted into a USC one. The problem was solved under the condition of maximizing the preservation of the thermal scheme, increasing the efficiency of the power unit and minimizing capital investments during the modernization of the turbine. It was chosen to preserve the regeneration system, as well as the medium-pressure (MP) and low-pressure (LP) cylinders. Considered and calculated were variants with the addition to the existing turbine of a USC cylinder and the creation of a new high-pressure cylinder (HPC) with insignificant changes in its overall characteristics. The results of computational studies showed that the most rational variant for modernizing the 300 MW turbine plant is the creation of a new HPC designed for operation at USC steam parameters as well as the addition to the IPC of a new cylinder with the purpose of increasing the reheat steam parameters while preserving the regeneration system. Проанализировано состояние энергетики Украины и основные тенденции развития мирового рынка в области перевода мощных энергоблоков ТЭС на суперсверхкритические параметры пара. Показано, что энергетика Украины требует особого внимания и внедрения новых современных технических решений. Мировые тенденции говорят о том, что в настоящее время акценты делаются в направлении повышения параметров пара перед турбиной до суперсверхкритических. Это позволяет как повысить эффективность энергоблоков, так и снизить тепловые выбросы, тем самым решая глобальную экологическую проблему потепления климата. Реализация данного подхода предлагается с учетом реалий экономики Украины и имеющихся технических возможностей энергомашиностроительной отрасли. В работе представлены результаты вариационных расчетных исследований тепловой схемы энергоблока мощностью 300 МВт при переводе турбины К-300-23,5 на суперсверхкритические параметры пара. Задача решалась при условии максимального сохранения тепловой схемы, повышения эффективности энергоблока и минимизации капитальных вложении при модернизации турбины. Выбор был остановлен на сохранении системы регенерации, цилиндров среднего и низкого давления. Проанализированы варианты с дополнением существующей турбины цилиндром на суперсверхкритических параметрах пара и созданием нового цилиндра высокого давления при незначительных изменениях его габаритных характеристик. Результаты исследований показали, что наиболее рациональным вариантом модернизации турбоустановки электрической мощностью 300 МВт является создание нового цилиндра высокого давления, рассчитанного на работу при суперсверхкритических параметрах пара, а также дополнение цилиндра среднего давления новым цилиндром с целью повышения параметров промперегрева пара при сохранении системы регенерации. Проаналізовано стан енергетики України та основні тенденції розвитку світового ринку в області переведення потужних енергоблоків ТЕС на супернадкритичні параметри пари. Показано, що енергетика України потребує особливої уваги та впровадження нових сучасних технічних рішень. Світові тенденції говорять про те, що на цей час акценти робляться у напряму підвищення параметрів пари перед турбіною до супернадкритичних. Це дозволяє як підвищити ефективність энергоблоків, так і зменшити теплові викиди, тим самим вирішуючи глобальну екологічну проблему потепління клімату. Реалізація цього підходу пропонується з урахуванням реалій економіки України та наявних технічних можливостей енергомашинобудівної галузі. В роботі наведені результати варіаційних розрахункових досліджень теплової схеми енергоблоку потужністю 300 МВт при переведенні турбіни К-300-23,5 на супернадкритичні параметри пари. Завдання вирішувалося за умови максимального збереження теплової схеми, підвищення ефективності енергоблоку та мінімізації капітальних вкладень при модернізації турбіни. Вибір зупинено на збереженні системи регенерації, циліндрів середнього та низького тиску. Проаналізовано варіанти з доповненням існуючої турбіни циліндром на супернадкритичних параметрах пари та створенням нового циліндра високого тиску за незначних змін його габаритних характеристик. Результати досліджень показали, що найбільш раціональним варіантом модернізації турбоустановки електричною потужністю 300 МВт є створення нового циліндра високого тиску, який розраховано на роботу за супернадкритичних параметрів пари, а також доповнення циліндра середнього тиску новим циліндром з метою збільшення параметрів промперегріву пари при збереженні системи регенерації. Journal of Mechanical Engineering Проблемы машиностроения Проблеми машинобудування 2022-01-12 Article Article application/pdf application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/248502 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 24 No. 4 (2021); 38-49 Проблемы машиностроения; Том 24 № 4 (2021); 38-49 Проблеми машинобудування; Том 24 № 4 (2021); 38-49 2709-2992 2709-2984 en ru https://journals.uran.ua/jme/article/view/248502/248458 https://journals.uran.ua/jme/article/view/248502/248459 Copyright (c) 2021 А. О. Костиков, В. Г. Субботин, А. Л. Шубенко, А. В. Сенецкий, В. А. Тарасова, В. Н. Голощапов, Н. Ю. Бабак http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0

Principal Modernization Solutions for a 300 MW Power Unit to be Converted to Operate at Ultra-Supercritical Steam Parameters

Репозитарії

Схожі ресурси