Аннотация: В учебно-методическом пособии рассмотрены термодинамические особенности и теоретические основы работы паросиловых установок, двигателей внутреннего сгорания, компрессоров, газотурбинных установок, холодильных установок и тепловых насосов. Приведены основные характеристики атомного топлива, конструкции и термодинамические циклы атомных станций. Учебно-методическое пособие содержит задания для самоконтроля знаний, краткие теоретические сведения, примеры и задания для расчетных работ. Приведены справочные данные, необходимые для решения расчетных работ. Рекомендовано для студентов направления подготовки 08.03.01 «Строительство», профиль «Городское строительство и хозяйство» очной и заочной формы обучения.

Аннотация: В монографии в основном обзорного характера собраны практически все сведения, полученные в нашей стране и частично за рубежом, по теплообменным и гидравлическим характеристикам каналов прямоугольного поперечного сечения с большим отношением сторон (щелевым) при установке в них шахматно или коридорно расположенных цилиндрических штырей-турбулизаторов (вставок) применительно к каналам охлаждения лопаток газовых турбин. Представлены данные об экспериментальном оборудовании и измерительной аппаратуре проведенных опытных исследований и приведены полученные эмпирические критериальные соотношения по теплогидравлическим характеристикам таких каналов. Анализ опытных данных позволил в сопоставимых условиях сравнить полученные различными авторами результаты и дать рекомендации по их использованию. Более детально изложены методики и результаты проведенных в ЛПИ опытных исследований теплогидравлических характеристик рассматриваемых каналов с системами штырей-турбулизаторов. Изложены имеющиеся методики проектировочных расчетов каналов охлаждения рассматриваемой конфигурации применительно к лопаткам газовых турбин, позволяющие выбирать некоторую оптимальную геометрию расстановки системы штырей-турбулизаторов и обеспечивающие заданное тепловое состояние охлаждаемых лопаток. Для научных и инженерно-технических работников, занимающихся разработкой и исследованием теплообменных систем различного назначения, а также для аспирантов и студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки «Энергетическое машиностроение».

Аннотация: Предназначен для студентов, обучающихся по дисциплинам «Турбины ТЭС и АЭС», «Паротурбинные установки», по направлениям 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника», 13.03.03 «Энергетическое машиностроение». В лабораторном практикуме 8 лабораторных работ. Работы направлены на получение практических навыков и знаний в области эксплуатации, расчёта и моделирования энергетического оборудования тепловых и атомных электрических станций. Для выполнения некоторых лабораторных работ требуется ПК с установленным программным обеспечением Microsoft Office и OpenModelica.

Аннотация: В учебном пособии рассмотрены конструкции высокоскоростных опор, применяемых на газокомпрессорном оборудовании, дан анализ эксплуатационных характеристик роторов на газомагнитных опорах. Описаны экспериментальные установки для исследования выходных характеристик высокоскоростных роторов на газомагнитных опорах, применимых в газокомпрессорах. Представлены экспериментальные и численные исследования, а также ряд зависимостей выходных характеристик работы ГМО в оборудовании от различных режимных и конструктивных параметров. Учебное пособие будет полезно студентам направления подготовки 15.04.02 «Технологические машины и оборудование» (профиль «Оборудование нефтегазопереработки») при изучении дисциплины «Научные основы проектирования, эксплуатации и ремонта оборудования нефтегазопереработки» и их научным руководителям. Издание также может быть использовано аспирантами, бакалаврами и специалистами, занимающимися исследованием и проектированием опор высокоскоростных роторов газотурбинных установок.

Аннотация: Изложены основы газодинамики при течении среды через каналы турбинных решеток, конструктивные особенности конденсационных и теплофикационных турбин ТЭС и АЭС, а также их вспомогательного оборудования. Рассмотрены основы эксплуатации турбинного оборудования согласно ПТЭ, обслуживания работающей турбины и вспомогательного оборудования, пуск и останов паровой турбины. Приведены требования к организации ремонтного обслуживания турбин и вспомогательного оборудования. Отражены особенности эксплуатации и ремонта турбин АЭС. Для студентов учреждений высшего образования по специальностям «Паротурбинные установки атомных электрических станций», «Проектирование и эксплуатация атомных электрических станций», «Тепловые электрические станции», «Автоматизация и управление теплоэнергетическими процессами». Может быть полезно учащимся энергетических колледжей.

Аннотация: В пособии изложены основы теории работы ступени осевого компрессора, рассмотрены особенности совместной работы ступеней осевого компрессора, вопросы регулирования осевых компрессоров и их работы на переменных режимах, а также приводятся основы аэродинамического проектирования компрессоров.

Аннотация: Проанализированы современные конструкции и тенденции развития электрических генераторов для ветротурбин материковых и оффшорных ветроэлектростанций. Рассмотрены применяющиеся в мегаваттном диапазоне мощностей три типа генераторов для высокоскоростного, низкоскоростного и безредукторного привода. Определены необходимые электромагнитные нагрузки генераторов и изменение их основных размеров в зависимости от мощности. Отмечена тенденция к применению безредукторных синхронных генераторов с постоянными магнитами для мощностей до 8 МВт. Рассмотрены синхронные генераторы как с радиальным намагничиванием, так и другие варианты (с аксиальным потоком, без ферромагнитных сердечников и др. ). Для мощностей 10 МВт и выше существенное уменьшение массы ветротурбины дает применение сверхпроводникового генератора. Однако из-за стоимости сверхпроводника коммерчески выгодный вариант однозначно не определен. Рассматриваются различные проекты (с «теплой», «холодной» сверхпроводимостью), а также варианты как полностью сверхпроводниковых генераторов, так и генераторов только со сверхпроводниковой системой возбуждения.

Аннотация: На многих электростанциях стран СНГ эксплуатируются турбо- и гидрогенераторы с системами возбуждения, в состав которых входят автоматические регуляторы возбуждения (АРВ) устаревших типов. В цикле штатного начального возбуждения генераторов АРВ формируют полный форсирующий сигнал, создавая режим ударного возбуждения с максимальным напряжением ротора. В этом режиме в демпферном контуре ротора индуктируются большие значения токов, амплитуда которых, например у турбогенераторов мощностью 200-300 МВт, лежит в диапазоне 240-320 кА, а по термическому воздействию они эквивалентны односекундному току значением 175-190 кА и соизмеримы с током частотой 100 Гц. В статье предложен простой способ значительного уменьшения демпферного тока в процессе начального возбуждения генератора.

Аннотация: Исследуются специальные турбогенераторные установки (СТГУ) мощностью до 10000 кВт для преобразования механической энергии пара в электрическую с улучшенными виброакустическими характеристиками. В состав СТГУ входят: паровая турбина, синхронный генератор с магнитоэлектрическим возбуждением и преобразователь частоты, регулирующий параметры выходной электрической энергии. Частота вращения турбины и генератора в зависимости от мощности установки обеспечивает на выходе значения частоты от 50 до 300 Гц. Рассмотрены различные схемы построения автономных установок с генераторами магнитоэлектрического возбуждения. Предложена конструкция турбогенераторной установки с параллельным включением преобразователя частоты, позволяющая значительно улучшить массогабаритные характеристики преобразователя и повысить надежность установки в целом.

Аннотация: Рассмотрен программный комплекс для автоматизации настройки регуляторов газотурбинных электростанций. Комплекс дает возможность автоматизировать некоторые этапы настройки, что положительно отражается на времени выполнения задачи. Реализуемая математическая модель учитывает и поведение газотурбинной установки, и поведение синхронного генератора, что позволяет настраивать параметры газотурбинной установки с учетом динамики электрической части газотурбинной электростанции. Настройки регулятора автоматически учитывают параметры электрической сети, тем самым учитывается взаимовлияние газотурбинной установки и синхронного генератора. В результате оценочное время настройки сокращается не менее чем в три раза.

Аннотация: Определены слабые места российских промышленных двигателей при участии в конкурсных процедурах совместно с зарубежными аналогами, а также причины и возможные пути их устранения. Проведены сравнительный анализ типовых условий поставки российских и зарубежных промышленных двигателей, поиск путей повышения конкурентоспособности отечественных двигателей.

Аннотация: Отечественными энергетиками разработана высокотемпературная паротурбинная энергоустановка огромной мощности многоцелевого назначения.

Аннотация: Структурный и параметрический синтез систем автоматического управления газотурбинными электростанциями затрудняется сложностью, нелинейностью и многорежимностъю объекта управления, которым является как сама газотурбинная электростанция, так и связанная с ней электроэнергетическая система. Такой синтез проводится на максимально упрощенных математических моделях. Актуальной задачей является разработка имитационных моделей электроэнергетической системы с различными структурами и составом элементов и анализ их функционирования при воспроизведении заданного перечня внешних и внутренних возмущений. В условиях испытательного стенда становится возможным объединить этапы компьютерных (моделирование системы автоматического управления) и полунатурных испытаний (испытание макетов, экспериментальных и опытных образцов), использующих компьютерную модель электроэнергетической системы. Рассматривается разработка программных модулей моделирования электроэнергетической системы, которые используются в составе подсистемы испытаний энергетических установок. Использование языка Java способствует кросс-платформенности и универсальности. Процесс расчета динамического режима представляется как последовательный расчет статических режимов на каждом шаге дискретизации. Разработаны модели элементов электроэнергетической системы.

Аннотация: Рассмотрены особенности электромагнитных и электромеханических процессов при внезапных коротких замыканиях (КЗ) в автономных генераторных установках с синхронными высокоскоростными турбогенераторами с магнитоэлектрическим возбуждением. Представлен анализ возможных мест возникновения КЗ: внутри турбогенератора или на его зажимах, между турбогенератором и преобразователем частоты, в преобразователе частоты, за преобразователем в судовой электросети. Отмечается, что при возникновении КЗ внутри турбогенератора или на его зажимах для снижения тока необходимо выполнить торможение ротора турбогенератора. Торможение обеспечивается подачей воды в полость расточки статора. Время гашения КЗ при этом соизмеримо с таким значением времени в турбогенераторах традиционного исполнения, в которых снижение тока КЗ обеспечивается выведением тока из обмотки возбуждения. В остальных случаях защита от КЗ обеспечивается коммутационной аппаратурой.

Аннотация: Рассмотрены результаты расчетов, дающие оценку степени влияния температуры атмосферного воздуха на выходную мощность газотурбинной и паротурбинной установок в составе парогазовой установки. Отмечена важность стабилизации параметров рабочих тел газовой и паровой турбин для повышения энергетической эффективности парогазовой установки.

Аннотация: В статье исследуются способы адаптивного управления газотурбинными установками, входящими в состав газотурбинных электростанций. Основные качественные и количественные показатели работы этих установок зависят от системы автоматического управления. При автономной работе газотурбинной электростанции частота электроэнергии напрямую зависит от частоты вращения турбины газотурбинной установки, соединенной через редуктор с валом синхронного генератора. Зачастую современные системы адаптивного управления разрабатываются на основе авиационных систем автоматического управления и не учитывают особенностей изменения нагрузки при производстве электроэнергии. Это приводит к тому, что показатели качества электроэнергии по частоте, такие как максимальное отклонение и время восстановления, не всегда соответствуют требованиям ГОСТ. Целью исследования является повышение качества электроэнергии по частоте при автономном режиме работы газотурбинной электростанции. Рассматриваются способы сигнального адаптивного управления с эталонной и настраиваемой моделями. Приведены структуры эталонной и настраиваемой моделей и метод идентификации в реальном времени. Показано место модуля адаптации в общей структуре системы автоматического управления газотурбинной установки. Приведены результаты математического моделирования, подтверждающие эффективность метода.