Кафедра теплотехніки і теплових електричних станцій

Кафедра теплотехніки і теплових електричних станцій
Тип підрозділу	кафедра
Абревіатура	ТТЕС
Дата заснування	1898 рік
Засновники	Вища політехнічна школа
Приналежність	Інститут енергетики та систем керування
Попередник	Кафедра «Теплові електричні станції»
Завідувач кафедри	д. т. н., професор Мисак Йосиф Степанович
Розташування (адреса)	вул. Устіяновича 5, 79013, Львів; 10-й корпус, кім. 201
Сторінка на lp.edu.ua	http://lp.edu.ua/node/91

Кафедра теплотехніки і теплових електричних станцій — це навчально-науковий підрозділ Інституту енергетики та систем керування Львівської політехніки, який реалізує багаторівневу систему підготовки фахівців з вищою освітою: бакалаврів напряму «Енергетика»; інженерів спеціальностей «Теплоенергетика» та «Теплові електричні станції»; магістрів за вказаними спеціальностями.

Загальна інформація

За час існування на кафедрі підготовлено більш ніж 4000 інженерів-теплоенергетиків, які працюють на різних теплоенергетичних об’єктах.

Майбутній професійний теплоенергетик отримує в Львівській політехніці ґрунтовну різнопланову підготовку, набуває знань стосовно теплоенергетичних об’єктів, вміння досліджувати та управляти ними, діагностувати та оптимізувати.

На кафедрі сформовано комплект необхідних методичних матеріалів, посібників і комп’ютерної техніки, діють навчальні лабораторії: теоретичних основ теплотехніки, нетрадиційних джерел енергії, лабораторії з різноманітним котельним і турбінним обладнанням, де студенти практично ознайомлюються з пуском, експлуатацією, обслуговуванням і випробовуванням різноманітних агрегатів.

Після закінчення навчання випускники — теплоенергетики можуть працювати інженерами, науковцями, керівниками різних рівнів на об’єктах енергозабезпечення та енерговикористання, у підприємствах та організаціях різного характеру діяльності (проектного, виробничого, налагоджувального, освітнього, наукового, органів влади). На сьогоднішній день випускники кафедри працюють на великих електростанціях (Бурштинська, Добротвірська ТЕС, Хмельницька, Рівненська АЕС), міських теплоелектроцентралях, в проектних інститутах та ремонтних організаціях, налагоджувальному підприємстві «ЛьвівОРГРЕС», в науково-дослідних установах.

Історія кафедри

Кафедра ТТЕС була створена на базі кафедри «Механіка і теорія машин», якою керував з 1871 до 1892 рр. проф. Ян Франко. Від 1892 р. обов’язки завідувача кафедри виконував Тадуеш Фідлер. У 1985 р. кафедра поділилась на дві: «Механіка і теорія машин». Кафедру «Теорія теплових машин» очолив проф. Т.Фідлер і керував нею 35 років. Тож 1898 р. можна вважати роком створення теперішньої кафедри «Теплотехніка та теплові електричні станції».

Професор Таудеш Фідлер народився 1858 р. у м. Сянок, у 1876 р. був зарахований на хімічний факультет Львівської політехніки, де навчався два роки, а пізніше перевівся на механічний факультет, який закінчив за два роки. Після закінчення Львівської політехніки працював асистентом. Від 1883 р. — інженер-механік австрійського Військово-морського флоту. У 1892 р. був запрошений на посаду професора Львівської політехніки. У 1892 р. проф. Т.Фідлером створено у Львівській політехніці науково-дослідну станцію механіки. У ці роки від викладав більшість курсів кафедри, зокрема «Термодинаміку», «Теорію газових двигунів». У 1909 р. під його керівництвом створена калориметрична лабораторія. У 1913р. професор Т. Фідлер був ініціатором будівництва механічного (нині 10-го навчального) корпусу. Під час першої світової війни ці роботи були припинені і закінчені тільки у 1925 р. У 1929 р. професор Т. Фідлер вийшов на пенсію, а завідувачем кафедри тимчасово став професор Роман Віткевич, який фактично керував кафедрою до 1934 р. На цей період припадає активна багатогранна діяльність професор Р. Віткевича. Свою багату наукову творчість від почав працею «Тертя і механічна енергія кривошипного механізму». У 1929 р. з допомогою надзвичайно талановитого асистента кафедри доктора-інженера Адама Віцинського були збудовані два без шатунні агрегати, які викликали зацікавлення всього тодішнього наукового світу. Проф. Р. Віткевич народився 1886 р. у родині інженера-механіка, випускника Львівської політехніки, у 1906 р. закінчив Львівську політехніку з відзнакою. Протягом 1909-1911 рр. стажувався на підприємствах Європи. З 1915 р. — доктор науки.

У 1934 р. завідувачем кафедри стає проф. Станіслав Охендушко, який працював на цій посаді до 1941 р. Станіслав Охендушко народився 1898 р. в сім’ї вчителів. У 1917 р. був зарахований на юридичний факультет Львівського університету. Від 1918 до 1921 рр. служив у польській армії. У 1921-1928 рр. навчався на механічному факультеті Львівської політехніки. У 1928-1934 рр. — ад’юнкт кафедри «теорія теплових машин». У 1929-1930 рр. стажувався в Мюнхені на кафедрі «Термодинаміка» у Вільгельма Нусельта. У 1934 р. захистив докторську дисертацію і був призначений заступником завідувача кафедри «Теорія теплових машин» (1934-1937 рр.) Від 1937 до 1941 р. — зав. кафедри «Теорія теплових машин». Під час окупації (1941-1944 рр.) С. Охендушко організував технологічні курси для інженерів-теплотехніків. Від 1944 до 1046 р. працював професором у Львівській політехніці. У 1946 р. С. Охендушко переїхав до м. Глівіце (Польша), де організував кафедру «Теплові машини» при Шльонській політехніці.

Від 1941 до 1958 р. завідувачем кафедри працював професор Вільгельм Мозер, 1889 р. народження. З 1906 до 1911 р. В. Мозер навчався на механічному факультеті Львівської політехніки за спеціальністю «Будова теплових транспортних машин». З 1912 р. до 1926 р. працював у дирекції Львівської залізниці. З 1919 р. працював асистентом кафедри «Технологія металів» Львівської політехніки. Від 1922 р. очолив кафедру теплових транспортних машин. Протягом 1945-1958 рр. — завідувач кафедри «Теплоенергетика котлів і турбін». Проф. Мозер зробив чималий практичний внесок у розвиток парових машин.

Протягом 1958-1966 рр. завідувачем кафедри був к. т. н., доцент Степан Ілліч Петренко, який розробляв теорію акумуляції тепла металом теплоенергетичного обладнання. Того часу кафедра називалась «Теплові електричні станції». Народився С.І.Петренко у 1895 р. у с. Низи Краснопільського району Сумської області у сім’ї селян. У 1924-130 рр. навчався у Харківському технологічному інституті. У 1930-1932 рр. — аспірант ХТІ. Після аспірантури С.І. Петренко працював у Харківському авіаційному інституті конструктором спецмашин. З 1939 до 1940 р. — ст. інженер Харківського турбогенераторного заводу і одночасно викладав в ХАІ курси загальної і спеціальної термодинаміки. У 1940 р. був обраний за конкурсом завідувачем кафедри Харківського інституту механізації сільського господарства. У 1946 р. С.І. Петренко присвоєно вчений ступінь кандидата технічних наук. З 1946 р. працював спочатку доцентом, а потім завідувачем кафедри «Теплові електричні станції» Львівської політехніки. Автор близько 70 наукових праць. У 1949-1952 рр. був деканом механічного факультету. З 1958 р. після смерті В. Ф. Мозера обов’язки завідувача кафедри «Теплоенергетичні установки електростанцій» виконував С. І. Петренко.

Від 1966 до 1968р. завідувачем кафедри «Теплові електричні станції» працював Артем Григорович Прокопенко — тоді головний інженер Південного відділення ОРГРЕС. Протягом 1045-50 рр. він навчався у Львівській політехніці. Після її закінчення рік працював на кафедрі «Теплові електричні станції». З 1951 р. працював у Південному відділенні ОРГРЕС на посаді інженера, ст. інженера, бригадного інженера, головного інженера, директора. Протягом цих років займався питанням маневреності обладнання ТЕС, а саме розробкою і впровадженням раціональних режимів пусків з різних теплових станів. Колективом ОРГРЕС під його керівництвом були розроблені режими пусків і зупинок блоків на ковзних параметрам пари, а також режими роботи блоків на змінних навантаженнях.

Ці дослідження виконані для всіх типорозмірів блоків потужністю 100, 150, 300 і 800 МВт. За ініціативою А. Г. Прокопенка і за його безпосередньої участі організовані дослідження зі спалювання низькосортних палив та при пусках, випробовуваннях і налагодженні теплосилового обладнання ТЕС і АЕС. Проведені великі роботи із створення тренажерів, які базувались на обчислювальній техніці, а також роботи із захисту навколишнього середовища. За результатами досліджень опубліковано більше ніж 200 наукових робіт та зроблено 16 винаходів, а також багато рацпропозицій з великим економічним ефектом.

За ці роботи А. Г. Прокопенко нагороджений двома орденами, а також став лауреатом премії Ради Міністрів СРСР. У 1964 р. захистив кандидатську дисертацію. У 1956-58 рр. А. Г. Прокопенко продовжив роботи проф. Є Крушеля.

З 1968 р. до 1974 р. кафедру очолював к. т. н., доцент Чабан Орест Йосифович. Він народився у 1931 р. в с. Долина біля м. Сянока (Бескиди, тепер у Польщі). У 1946 р. переселений в Україну, на Львівщину. Протягом 1948-53 рр. навчався у Львівській політехніці. Одержавши кваліфікацію інженера-теплотехніка, у 1953-68 рр. працював у Південному відділенні ОРГРЕС, виконуючи налагодження та дослідження енергоустановок на різних електростанціях Радянського Союзу. Здійснював, зокрема, технічне керівництво пуском і введенням і експлуатацію першого енергоблока 150 МВт в Азербайджані, та перші черги Молдавської і Бурштинської ДРЕС з блоками 200 МВт. У 1968 р. захистив кандидатську дисертацію, в якій відобразив результати експериментальних та розрахункових досліджень проміжних (неномінальних) режимів роботи котлів. У 1974-90 рр. працював доцентом тієї самої кафедри, а у 1990-96 р. р. — завідувачем об’єднаної кафедри «Теплотехніка і теплові електричні станції». У 1991 р. отримав диплом доктора технічних наук за результатами захисту дисертації на тему «Теоретичні основи розрахунків систем передачі тепла енергоустановок». У 1992 р. отримав вчене звання професора. Є членом Вченої ради Львівської політехніки та членом Фахової ради з енергетики Державної акредитаційної комісії України, членом Бюро Західного наукового центру Національної академії наук України. Наукові роботи спрямовані на математичне моделювання, дослідження й опрацювання стратегії розвитку територіальних енергетичних комплексів. Громадська діяльність зосереджена у науково-технічній Спілці енергетиків України.

З 1974 р. завідувачем кафедри стає к. т. н., доцент Фатеєв Юрій Володимирович. Протягом 1952-1957 рр. навчався у Львівській політехніці. З 1957-1969 рр. — асистент, ст. викладач кафедри «Теплові енергетичні установки електростанцій». У 1972 р. захистив кандидатську дисертацію, а з 1973 р. — плідно займався науковою роботою на тему «Дослідження динамічних процесів у пароперегрівниках». За результатами цих досліджень опубліковано понад 70 наукових статей та винаходів. Протягом 1971-1980 рр. — заст. декана теплотехнічного факультету. З 1974 р до 1988 р. — зав. каф. ТЕС.

З 1989 р. до 1990р. — завідувач кафедри д. т. н., доцент Пеньков В. І., який опрацював теорію та практику струминних течій.

З 1996 р. — завідувач кафедри д. т. н., професор, заслужений діяч науки і техніки України Мисак Йосип Степанович.

Підрозділи кафедри

Лабораторія «Теоретичні основи теплотехніки, технічної термодинаміки і теплопередачі» (ТОТ)

Theoretical fundamentals of heating, engineering thermodynamics and heat transfer

Місце знаходження: вул. Устияновича 5, 10 навч. корпус, 014 кімната

У складі лабораторії є 12 лабораторних установок, виготовлених або модернізованих за останні п’ять років. Новим напрямком діяльності лабораторії є переведення її на основу комп’ютерного імітування, що значно підвищує надійність, зменшує енергетичні втрати та дає змогу збільшити інформаційний обсяг робіт, оскільки імітатори не мають теплової енергійності.

Лабораторія «Загальна енергетика» (ЗЕ)

The total energy

Місце знаходження: вул. Устияновича 5, 10 навч. корпус, 015 кімната

Метою діяльності лабораторії є дослідження, вивчення і вдосконалення енергетики загалом, з поєднанням наукових досліджень та навчального процесу. Основні наукові напрями: опрацювання теоретичних основ енергетики, математичне моделювання і дослідження теплоенергетичних та загально енергетичних систем; методичні опрацювання основ стратегії розвитку територіальних енергетичних комплексів міст та регіонів.

Лабораторія «Нетрадиційної енергетики» (НЕЕ)

Alternative Energy

Місце знаходження: вул. Устияновича 5, 10 навч. корпус, 016 кімната

У лабораторії створено стенди для навчання студентів з курсів «Нові і нетрадиційні джерела енергії», «Методи перетворення і акумулювання енергії». «Пряме перетворення енергій», «Енергоощадність у ТЕС» тощо. У лабораторії виконують також науково-дослідні роботи з проблем ефективного використання нових та нетрадиційних джерел енергії, акумулювання енергії, прямого перетворення теплоти в електроенергії, в яких активно беруть участь студенти кафедри, що має надзвичайно велике значення для майбуття України.

Наукова робота

Наукові дослідження та експериментальні впровадження ефективних технологій, режимів, схем та систем модернізації і реконструкції теплоенергетичного устаткування електростанцій та систем. Оптимізація пускових режимів енергоблоків ТЕС потужністю 150-300 МВт та розробка нових технологій з пуску даного енергетичного устаткування ТЕС:

• розроблена технологія пусків енергоблоків на ковзних параметрах пари, впровадження проводились на енергоблоках 100 МВт Придніпровської ТЕС, а в подальшому на енергоблоках із проміжним перегрівом пари, з радіаційними первинним і вторинним пароперегрівачами і надвисокого тиску з аустенітними паропроводами і паровпускними частинами турбін потужністю 150 МВт;
• розроблено методику та типові інструкції пусків енергоблоків із барабанними і прямотечійними котлами з різних теплових станів. Вдосконалено пускові схеми і деякі конструктивні вузли устаткування для раціоналізації та пристроїв обігріву циліндрів, фланців та шпильок турбін з подальшим їх впровадженням на енергоблоках ТЕС;
• розробляються методики та керівні галузеві документи з визначення та мінімізації втрат енергії при пусках енергоблоків: «Витрати палива електроенергії і пари при пусках енергоблоків потужністю 110 і 250 МВт теплових електростанцій». Методика розрахунку. 34.10.501-96 ГКД 34.09.106-96.

Розроблення та впровадження нових технологій експлуатації енергоблоків 300-800 МВт на ковзних параметрах пари:

• розроблена технологія переведення енергоблоків 300-800 МВт у режим роботи на ковзних параметрах. Проведені розрахунки гідродинамічної стійкості радіаційних поверхонь нагріву котлів;
• запроваджено поняття теплогідравлічні розвірки в радіаційних та конвективних поверхнях нагріву. Показано, що діапазон навантажень енергоблоків при роботі на ковзних параметрах пари розширюється на 30-50 % порівняно з роботою на номінальних параметрах пари;
• розроблені технічні рішення для розширення регулювального діапазону котлів ТГМП-314 а саме: встановлення гідродинамічних перемичок за 1 ходом НРЧ та підпірних шайб в підвідних трубах;
• розроблено низку нормативних та керівних галузевих документів, зокрема: «Методичні вказівки щодо випробувань і режимів роботи прямотечійних котлів потужних енергоблоків під час розвантаження і роботи на ковзному тиску». СОУН МПЕ 40. 1. 26. 303. 2005. Нормативний документ.

Розробка в галузі екологічних проблем в теплоенергетиці:

• досліджено методи спалювання непроектного низькоякісного пиловугільного палива в парових котлах, зокрема, за триступеневою схемою для підвищення ефективності їх роботи, а також зниження викидів оксидів азоту в атмосферу;
• розроблені методика та номограми з ефективного спалювання непроектних палив у пиловугільних котлах.

На основі досліджень встановлено, що впровадження схем в промислову експлуатацію знижує викиди оксидів азоту з димовими газами на 35-45 %.

За результатами багаторічних досліджень розроблено методику розрахунку «Викиди оксидів азоту з димовими газами котлів» ГДК 34.02.303-96. УНВО "Енергопрогрес Київ, — 1996, — 22 с.

Результати розробки впроваджені на теплових електростанціях Мінпаливенерго України та захищені патентами України.

Розробка в галузі нетрадиційних та поновлюваних джерел енергії:

• досліджено питання можливості комплексного застосування для потреб сільського подвір’я поновлюваних та нетрадиційних джерел енергії в умовах Західного регіону України на предмет заміщення ними первинних джерел енергії. Проведено аналіз складових і пошук конфігурації комплексного енергозабезпечення нетрадиційними джерелами енергії садиби, населеного пункту (до 30-40 тисяч осіб) з урахуванням регіональних особливостей.
• розроблена конструкція плоского сонячного колектора, а також конструкції циліндричного і параболічного геліоконцентраторів із застосуванням дешевих і доступних матеріалів. Запропоновані конструкції вітроенергетичної установки з концентратором енергії вітрового потоку і біогазової установки з посиленою теплоізоляцією.
• розроблена технологічна схема зменшення витрати біогазу на власні потреби біоустановки (повторне використання теплоти спаленого газу).
• створена математична модель анаеробного процесу з метою визначення оптимальних умов його протікання та ефективності роботи біогазової установки вцілому.

Оптимізація процесу підготовки та спалювання органічного палива в паливнях котлів:

• обгрунтовано та експериментально досліджено переведення потужних газомазутних котлів на мінімально допустимі надлишки повітря;
• розроблена ціла низка технічних рішень, впровадження яких дозволило підвищити ефективність підготовки до спалювання палива та його спалювання. Основні з них:
• система зниження перетоків та присмоктів повітря в РПП;
• розробка та впровадження ефективних форсунок;
• вдосконалення системи підігріву мазуту та повітря, що поступає в паливню котлів тощо;
• розроблено низку нормативних та керівних галузевих документів для Мінпаливенерго України, на основі теоретичних та експериментальних досліджень.