V.L. Gudzyuk, P. Shomov, P.A. Perov, Reduktion af damptab ved dræning af en damprørledning gennem en holdeskive. Om damp- og vandtab på termiske kraftværker

Ph.D. S.D. Sodnomova, lektor, Institut for Varme- og Gasforsyning og Ventilation, Østsibirien teknisk universitet, Ulan-Ude, Republikken Buryatia

I øjeblikket bestemmes balancen mellem varmeforsyning og forbrug i dampforsyningssystemer af aflæsninger fra måleapparater ved varmekilden og hos forbrugere. Forskellen i aflæsningerne af disse enheder tilskrives faktiske varmetab og tages i betragtning ved fastsættelse af tariffer for termisk energi i form af damp.

Tidligere, da damprørledningen kørte tæt på designbelastningen, udgjorde disse tab 1015%, og ingen havde nogen spørgsmål om det. I det sidste årti på grund af tilbagegangen industriel produktion der var en ændring i arbejdsplanen og en reduktion i dampforbruget. Samtidig steg ubalancen mellem varmeforbrug og forsyning kraftigt og begyndte at udgøre 50-70 %.

Under disse forhold opstod der problemer, primært fra forbrugere, der fandt det urimeligt at medregne så store tab af termisk energi i taksten. Hvad er strukturen af ​​disse tab? Hvordan løser man bevidst problemer med at øge effektiviteten af ​​dampforsyningssystemer? For at løse disse problemer er det nødvendigt at identificere strukturen af ​​ubalancen og evaluere standard og overskydende varmetab.

Programmet er blevet forbedret for at kvantificere ubalancer hydraulisk beregning overophedet dampdamprørledning, udviklet på afdelingen til undervisningsformål. Forståelse af, at når dampforbruget blandt forbrugere falder, falder kølevæskehastigheder, og det relative varmetab under transport stiger. Dette fører til, at den overophedede damp går i en mættet tilstand med dannelse af kondensat. Derfor blev der udviklet en underrutine, der gør det muligt: ​​at bestemme det område, hvor overophedet damp passerer ind i en mættet tilstand; bestemme længden, ved hvilken damp begynder at kondensere, og udfør derefter en hydraulisk beregning af den mættede dampdamprørledning; bestemme mængden af ​​dannet kondensat og varmetab under transport. For at bestemme massefylden, isobarisk varmekapacitet og latent fordampningsvarme ud fra de endelige dampparametre (P, T) blev der anvendt forenklede ligninger, opnået fra

baseret på tilnærmelse af tabeldata, der beskriver egenskaberne af vand og vanddamp i trykområdet 0,002+4 MPa og mætningstemperaturer op til 660 °C.

Standard varmetab i miljø blev bestemt af formlen:

hvor q - specifik lineær varmetab damp ledninger; L er længden af ​​damprørledningen, m; β - lokal varmetabskoefficient.

Varmetab forbundet med damplækager blev bestemt ved hjælp af følgende metode:

hvor Gnn er det normaliserede damptab for den betragtede periode (måned, år), t; ί η - entalpi af damp ved gennemsnitlige tryk og temperaturer af damp langs hovedledningen ved varmekilden og hos forbrugere, kJ/kg; ^ - entalpi koldt vand, kJ/kg.

Standardiserede damptab for den betragtede periode:

hvor V™ er den gennemsnitlige årlige volumen damp netværk, m3; p p - dampdensitet ved gennemsnitligt tryk og temperatur langs ledningerne fra varmekilden til forbrugeren, kg/m 3 ; n er det gennemsnitlige årlige antal driftstimer for dampnetværk, timer.

Den metrologiske komponent af undervurdering af dampforbrug blev bestemt under hensyntagen til reglerne RD-50-213-80. Hvis flowmålingen udføres under forhold, hvor dampparametrene afviger fra de parametre, der er vedtaget til beregning af begrænsningsanordningerne, er det nødvendigt at genberegne ved hjælp af formlen for at bestemme den faktiske flowhastighed fra instrumentaflæsningerne:

hvor Qm. en. - faktisk massedampforbrug, t/h; Q m - massestrøm damp ifølge instrumentaflæsninger, t/h; р А - faktisk dampdensitet, kg/m3; ρ - estimeret dampdensitet, kg/m 3.

For at vurdere varmetabet i dampforsyningssystemet blev damprørledningen POSH i Ulan-Ude overvejet, som er karakteriseret ved følgende indikatorer:

■ samlet dampforbrug for februar - 34512 t/måned;

■ gennemsnitligt dampforbrug pr. time - 51,36 t/t;

■ gennemsnitstemperatur damp - 297 O C;

■ gennemsnitligt damptryk - 8,8 kgf/cm2;

■ gennemsnitlig udelufttemperatur - -20,9 O C;

■ længden af ​​hovedlinjen - 6001 m (hvoraf 500 mm i diameter - 3289 m);

■ varmeubalance i damprørledningen - 60,3%.

Som et resultat af den hydrauliske beregning blev dampparametrene i begyndelsen og slutningen af ​​beregningsafsnittet, kølevæskehastigheden bestemt, og områder, hvor der opstår kondensatdannelse og tilhørende varmetab, blev identificeret. De resterende komponenter blev bestemt ved anvendelse af ovennævnte metode. Beregningsresultaterne viser, at med en gennemsnitlig timetilførsel af damp fra det termiske kraftværk på 51,35 t/h, der leveres 29,62 t/t (57,67%) til forbrugerne, er tabet af dampforbrug 21,74 t/t (42,33%) . Af disse er damptab som følger:

■ med dannet kondensat - 11,78 t/h (22,936%);

■ metrologisk på grund af det faktum, at forbrugerne ikke tager højde for korrektioner af instrumentaflæsninger - 7.405 t/h (14.42%);

■ urapporterede damptab - 2,555 t/t (4,98%). Urapporterede damptab kan forklares

gennemsnit af parametre ved overgangen fra den gennemsnitlige månedlige saldo til den gennemsnitlige timesaldo, nogle tilnærmelser i beregninger og derudover har instrumenterne en fejl på 2-5%.

Hvad angår balancen af ​​termisk energi af frigivet damp, er beregningsresultaterne vist i tabellen. Dette viser, at med en ubalance på 60,3 % er standardvarmetabet 51,785 %, og de overskydende varmetab, der ikke er taget højde for i beregningen, er 8,514 %. Således er strukturen af ​​varmetabet fastlagt, og der er udviklet en metode til at kvantificere ubalancen i damp- og termisk energiforbrug.

Tabel. Resultater af beregninger af termiske energitab i damprørledningen POSH i Ulan-Ude.

Navn på mængder	GJ/h	%
Generelle indikatorer
Gennemsnitlig timeafgivelse af varme fra varmekraftværkets samlere	154,696	100
Nyttig gennemsnitlig time-varmeforsyning til forbrugere	61,415	39,7
Faktiske varmetab i damprørledningen POS	93,28	60,3
Standard varmetab	70,897	45,83
Operationel teknologiske tab termisk energi, heraf: Varmetab til miljøet Varmeenergitab med standard damplækager Varmetab med kondensat	43,98	28,43
Metrologiske tab på grund af undervurdering af varme uden at indføre en korrektion	9,212	5,955
Total
Standard tab af termisk energi	80,109	51,785
For store varmetab ikke taget i betragtning ved beregning	13,171	8,514

Litteratur

1. Abramov S.R. Metode til at reducere varmetab i damprørledninger i varmenetværk / konferencematerialer " Varme netværk. Moderne løsninger", 17.-19. maj 2005. NP "Russian Heat Supply".

2. Sodnomova S.D. Om spørgsmålet om at bestemme komponenterne i ubalance i dampforsyningssystemer / Materialer i den internationale videnskabelig-praktisk konference"Ruslands byggekompleks: Videnskab, uddannelse, praksis." - Ulan-Ude: Publishing House of the All-Russian State Technical University, 2006.

3. Rivkin S.L., Aleksandrov A.A. Termofysiske egenskaber af vand og vanddamp. - M.: Energi 1980 - 424 s.

4. Bestemmelse af operationelle teknologiske omkostninger (tab) af ressourcer, der tages i betragtning ved beregning af tjenester til overførsel af termisk energi og kølevæske. Resolution fra Den Russiske Føderations Føderale Energikommission af 14. maj 2003 nr. 37-3/1.

5. RD-50-213-80. Regler for måling af strømmen af ​​gasser og væsker ved hjælp af standardbegrænsningsanordninger. M.: Standards Publishing House 1982.

1 - elektrisk generator; 2 - dampturbine; 3 - kontrolpanel; 4 - aflufter; 5 og 6 – bunkers; 7 - separator; 8 - cyklon; 9 - kedel; 10 - varmeflade (varmeveksler); 11 – skorsten; 12 - knuserum; 13 - reservebrændstoflager; 14 - vogn; 15 - aflæsningsanordning; 16 - transportør; 17 – røgudsugning; 18 – kanal; 19 – askefanger; 20 – ventilator; 21 - brændkammer; 22 – mølle; 23 – pumpestation; 24 – vandkilde; 25 – cirkulationspumpe; 26 – regenerativ varmelegeme højt tryk; 27 – fødepumpe; 28 - kondensator; 29 – installation kemisk rengøring vand; 30 – step-up transformer; 31 – regenerativ varmelegeme lavt tryk; 32 – kondensatpumpe.

Diagrammet nedenfor viser sammensætningen af ​​hovedudstyret i et termisk kraftværk og sammenkoblingen af ​​dets systemer. Fra dette diagram kan du spore generel rækkefølge teknologiske processer, der finder sted på termiske kraftværker.

Betegnelser på TPP-diagrammet:

1. Brændstoføkonomi;
2. forberedelse af brændstof;
3. mellemliggende overhedning;
4. højtryksdel (HPV eller CVP);
5. lavtryksdel (LPP eller LPC);
6. elektrisk generator;
7. ekstra transformer;
8. kommunikation transformer;
9. Det vigtigste koblingsudstyr;
10. kondensat pumpe;
11. cirkulationspumpe;
12. kilde til vandforsyning (for eksempel flod);
13. (PND);
14. vandbehandlingsanlæg (WPU);
15. termisk energiforbruger;
16. retur kondensat pumpe;
17. aflufter;
18. foder pumpe;
19. (PVD);
20. slagge fjernelse;
21. aske losseplads;
22. røgaftrækker (DS);
23. skorsten;
24. blæser (DV);
25. askefanger

Beskrivelse af TPP teknologiske skema:

Sammenfattende alt ovenstående opnår vi sammensætningen af ​​et termisk kraftværk:

• brændstofstyring og brændstofforberedelsessystem;
• kedelinstallation: en kombination af selve kedlen og hjælpeudstyr;
• turbineinstallation: dampturbine og dets hjælpeudstyr;
• installation af vandbehandling og kondensatrensning;
• system teknisk vandforsyning;
• askefjernelsessystem (til termiske kraftværker, der opererer på fast brændsel);
• elektrisk udstyr og elektrisk udstyr kontrolsystem.

Brændstoffaciliteter, afhængigt af typen af ​​brændstof, der anvendes på stationen, omfatter en modtage- og aflæsningsanordning, transportmekanismer, brændstofopbevaringsfaciliteter til faste og flydende brændstoffer, anordninger til foreløbig brændstofforberedelse (kulknusningsanlæg). Brændselsolieanlægget omfatter også pumper til pumpning af brændselsolie, brændselsolievarmere og filtre.

Forberedelse fast brændsel for forbrænding består i at male og tørre det i et støvforberedelsesanlæg, og tilberedning af brændselsolie består i at opvarme det, rense det for mekaniske urenheder og nogle gange behandle det med specielle tilsætningsstoffer. Med gasbrændstof er alt enklere. Forberedelse af gasbrændstof handler hovedsageligt om at regulere gastrykket foran kedelbrænderne.

Den nødvendige luft til brændstofforbrændingen tilføres kedlens forbrændingsrum af blæsere (AD). Produkterne fra brændstofforbrænding - røggasser - suges af røgudsugningsanlæg (DS) og udledes gennem skorstene til atmosfæren. Et sæt kanaler (luftkanaler og gaskanaler) og forskellige elementer udstyr, som luft og røggasser passerer igennem, danner gas-luft-vejen i et termisk kraftværk (varmeværk). Røgudsugere, skorstens- og blæsere, der er inkluderet i den, udgør en trækinstallation. I brændstofforbrændingszonen gennemgår de ikke-brændbare (mineralske) urenheder, der er inkluderet i dens sammensætning, kemiske og fysiske transformationer og fjernes delvist fra kedlen i form af slagger, og en betydelig del af dem transporteres væk af røggasser i form fine partikler aske. Til beskyttelse atmosfærisk luft fra askeemissioner er askeopsamlere installeret foran røgudsugningsanlæg (for at forhindre deres askeslitage).

Slagge og opsamlet aske fjernes normalt hydraulisk til askedepoter.

Ved afbrænding af brændselsolie og gas er der ikke installeret askeopsamlere.

Når brændstof afbrændes, omdannes kemisk bundet energi til termisk energi. Som følge heraf dannes forbrændingsprodukter, som i kedlens varmeflader afgiver varme til vandet og dampen, der genereres fra det.

Helheden af ​​udstyr, dets individuelle elementer og rørledninger, som vand og damp bevæger sig igennem, danner stationens damp-vand-vej.

I kedlen opvarmes vandet til mætningstemperatur, fordamper, og den mættede damp, der dannes fra det kogende kedelvand, overophedes. Fra kedlen sendes overophedet damp gennem rørledninger til turbinen, hvor den er termisk energi bliver til en mekanisk, der overføres til turbineakslen. Dampen, der udledes i turbinen, kommer ind i kondensatoren, overfører varme til kølevandet og kondenserer.

På moderne termiske kraftværker og kraftvarmeværker med enheder med en enhedskapacitet på 200 MW og derover anvendes mellemoverophedning af damp. I dette tilfælde har turbinen to dele: en højtryksdel og en lavtryksdel. Dampen, der udtømmes i højtrykssektionen af ​​turbinen, sendes til den mellemliggende overheder, hvor der tilføres yderligere varme til den. Derefter vender dampen tilbage til turbinen (til lavtryksdelen) og fra den kommer ind i kondensatoren. Mellem overophedning damp øger effektiviteten af ​​turbineenheden og øger pålideligheden af ​​dens drift.

Kondensatet pumpes ud af kondensatoren af ​​en kondensationspumpe og kommer efter at have passeret gennem lavtryksvarmer (LPH) ind i aflufteren. Her opvarmes den med damp til mætningstemperatur, mens ilt og kuldioxid frigives fra den og fjernes i atmosfæren for at forhindre korrosion af udstyret. Afluftet vand, kaldet fødevand, pumpes gennem højtryksvarmer (HPH) ind i kedlen.

Kondensatet i HDPE'en og aflufteren samt fødevandet i HDPE'en opvarmes af damp udtaget fra turbinen. Denne opvarmningsmetode betyder at returnere (regenererende) varme til kredsløbet og kaldes regenerativ opvarmning. Takket være det reduceres strømmen af ​​damp ind i kondensatoren, og derfor overføres mængden af ​​varme til kølevandet, hvilket fører til øge effektiviteten dampturbineanlæg.

Sættet af elementer, der leverer kølevand til kondensatorerne, kaldes det tekniske vandforsyningssystem. Dette inkluderer: en vandforsyningskilde (flod, reservoir, køletårn), cirkulationspumpe, indløbs- og udløbsvandsrør. I kondensatoren overføres ca. 55 % af varmen fra dampen, der kommer ind i turbinen, til det afkølede vand; denne del af varmen bruges ikke til at generere elektricitet og spildes ubrugeligt.

Disse tab reduceres betydeligt, hvis delvist opbrugt damp tages fra turbinen, og dens varme bruges til industrielle virksomheders teknologiske behov eller til opvarmning af vand til opvarmning og varmtvandsforsyning. Dermed bliver stationen et kraftvarmeværk (CHP), der giver kombineret produktion af elektrisk og termisk energi. På termiske kraftværker installeres specielle turbiner med dampudsugning - såkaldte kraftvarmemøller. Dampkondensatet, der leveres til varmeforbrugeren, returneres til varmekraftværket af en returkondensatpumpe.

Ved termiske kraftværker er der interne tab damp og kondensat, på grund af ufuldstændig tæthed af damp-vand-vejen, samt det uoprettelige forbrug af damp og kondensat til stationens tekniske behov. De udgør cirka 1 - 1,5 % af det samlede dampforbrug til turbiner.

På termiske kraftværker kan der også være eksterne tab af damp og kondensat i forbindelse med levering af varme til industrielle forbrugere. I gennemsnit er de 35 - 50%. Interne og eksterne tab af damp og kondensat suppleres med yderligere vand, der er forbehandlet i vandbehandlingsanlægget.

Kedelfødevand er således en blanding af turbinekondensat og efterfyldningsvand.

Stationens elektriske udstyr omfatter en elektrisk generator, en kommunikationstransformator, et hovedkoblingsanlæg og et strømforsyningssystem til kraftværkets egne mekanismer gennem en hjælpetransformer.

Kontrolsystemet indsamler og behandler information om fremdriften teknologisk proces og udstyrs tilstand, automatisk og fjernstyring af mekanismer og regulering af grundlæggende processer, automatisk beskyttelse udstyr.

Liv moderne mand på Jorden er utænkeligt uden brug af energi
både elektrisk og termisk. Det meste af denne energi i alt
verden producerer stadig termiske kraftværker: Til deres andel
står for omkring 75 % af den elektricitet, der produceres på Jorden og omkring 80 %
produceret elektricitet i Rusland. Derfor er spørgsmålet om at reducere
energiforbrug til produktion af varme og elektrisk energi ikke langt
ledig.

Typer og skematiske diagrammer af termiske kraftværker

Hovedformålet med kraftværker er at generere
elektricitet til belysning, forsyning af industri- og
landbrugsproduktion, transport, forsyninger og
husholdningsbehov. Andre formål med kraftværker (termisk)
er udbud beboelsesbygninger, institutioner og virksomheder med varme til
opvarmning om vinteren og varmt vand til kommunale og huslige formål el
damp til produktion.

Termisk kraftværker(TPP) for kombineret generation
elektrisk og termisk energi (til fjernvarme) kaldes
kraftvarmeværker (CHP), og termiske kraftværker kun beregnet til
elproduktion kaldes kondensering
kraftværker (PPS) (Fig. 1.1). IES er udstyret dampturbiner,
hvis udstødningsdamp kommer ind i kondensatorerne, hvor den vedligeholdes
dybt vakuum til bedste brug dampenergi under produktionen
elektricitet (Rankine cyklus). Der anvendes damp fra udvinding af sådanne turbiner
kun til regenerativ opvarmning af udstødningsdampkondensat og
fødevand kedler

Figur 1. Skematisk diagram IES:

1 - kedel (dampgenerator);
2 - brændstof;
3 - dampturbine;
4 - elektrisk generator;

6 - kondensatpumpe;

8 - dampkedel fødepumpe

Kraftvarmeværker er udstyret med dampturbiner med dampudsugning til forsyning
industrivirksomheder (fig. 1.2, a) eller til opvarmning af netvand,
leveres til forbrugerne til opvarmning og husholdningsbehov
(Fig. 1.2, b).

Figur 2. Princip termisk diagram CHP

a- industrielt termisk kraftværk;
b- opvarmning af kraftvarme;

1 - kedel (dampgenerator);
2 - brændstof;
3 - dampturbine;
4 - elektrisk generator;
5 — turbineudstødningsdampkondensator;
6 - kondensatpumpe;
7— regenerativ varmelegeme;
8 — dampkedel fødepumpe;
7-opsamlings kondensattank;
9- varmeforbruger;
10—net vandvarmer;
11-net pumpe;
12-kondenspumpe til netværksvarmer.

Siden omkring 50'erne af forrige århundrede har termiske kraftværker været brugt til at køre
elektriske generatorer begyndte at blive brugt gasturbiner. På samme tid, i
brændstofforbrændingsgasturbiner er blevet udbredt
på konstant tryk med efterfølgende udvidelse af forbrændingsprodukter ind
turbinestrømningsvej (Brayton-cyklus). Sådanne installationer kaldes
gasturbine (GTU). De kan kun arbejde for naturgas eller på
flydende brændstof af høj kvalitet (sololie). Disse energier
installationer kræver luft kompressor, strømforbrug
som er stor nok.

Det skematiske diagram af gasturbineenheden er vist i fig. 1.3. Mange tak
manøvredygtighed ( hurtig start i drift og lastning) er brugt gasturbineenheder
i energisektoren som spidsbelastningsinstallationer til at dække pludselig
strømmangel i energisystemet.

Figur 3. Skematisk diagram af et kombianlæg

1-kompressor;
2-forbrændingskammer;
3-brændstof;
4-gasturbine;
5-elektrisk generator;
6-dampturbine;
7-genvindingskedel;
8- dampturbinekondensator;
9-kondensat pumpe;
10-regenerativ varmelegeme i dampcyklussen;
11-feed pumpe af spildvarme kedel;
12-skorsten.

Problemer med kraftvarme

Sammen med de velkendte problemer høj grad slid på udstyr
og udbredt brug af utilstrækkelig effektiv gas
dampturbinenheder i på det seneste Russiske termiske kraftværker står over for
endnu en relativt ny trussel mod ineffektivitet. Uanset hvad
mærkeligt nok hænger det sammen med varmeforbrugernes voksende aktivitet i regionen
energibesparelse.

I dag er mange varmeforbrugere begyndt at gennemføre tiltag til
sparer termisk energi. Disse handlinger forårsager primært skade
drift af termiske kraftværker, da de medfører en reduktion af den termiske belastning på stationen.
Økonomisk driftsform for det termiske kraftværk - termisk, med en minimumsforsyning af damp til
kondensator. Med et fald i forbruget af udvalgt damp tvinges det termiske kraftværk til
for at fuldføre opgaven med at generere elektrisk energi, øge forsyningen
damp ind i kondensatoren, hvilket fører til en stigning i omkostningerne
produceret elektricitet. Sådan ujævnt arbejde fører til
øge enhedsomkostninger brændstof.

Desuden i tilfælde af fuld belastning på generering af elektrisk energi
og lavt forbrug af udvalgt damp, er det termiske kraftværk tvunget til at udlede
overskydende damp til atmosfæren, hvilket også øger omkostningerne
elektricitet og termisk energi. Ved at bruge nedenstående
energibesparende teknologier vil føre til en reduktion i omkostningerne til egne
behov, hvilket er med til at øge rentabiliteten af ​​termiske kraftværker og øge
styring af forbruget af termisk energi til egne behov.

Måder at forbedre energieffektiviteten

Lad os overveje hovedsektionerne af det termiske kraftværk: typiske fejl deres organisationer og
drift og mulighed for at reducere energiomkostningerne til varmeproduktion
og elektrisk energi.

Brændselsolieanlæg på termisk kraftværk

Brændselsoliefaciliteter omfatter: udstyr til modtagelse og aflæsning af vogne
med brændselsolie, brændselsolieforsyningslager, brændselsoliepumpestation med brændselsolievarmere,
dampsatellitter, damp- og vandvarmere.

Mængde af damp- og opvarmningsvandsforbrug for at opretholde driften
brændselsolieøkonomien er betydelig. Ved gas- og olievarmekraftværker (ved brug
damp til opvarmning af brændselsolie uden kondensatretur) produktivitet
afsaltningsanlæg stiger med 0,15 t pr. 1 ton forbrænding
brændselsolie.

Tab af damp og kondensat i brændselsolieanlæg kan opdeles i to
kategorier: returneres og ikke refunderes. Ikke-returnerbar damp inkluderer:
bruges til aflæsning af biler, når de opvarmes ved at blande strømme, damp
til udrensning af damprørledninger og dampning af brændselsolierørledninger. Samlet dampvolumen
bruges i dampvarmere, brændselsolievarmere, varmelegemer
pumper i brændselsolietanke skal returneres til kraftvarmekredsløbet i skemaet
kondensat

En typisk fejl ved at organisere et brændselsolieanlæg på et termisk kraftværk er manglen på
kondensatfælder på dampsatellitter. Forskelle mellem dampsatellitter i længde og
driftstilstand føre til forskellig varmefjernelse og dannelse af
fra dampsatellitter af damp-kondensatblandingen. Tilstedeværelsen af ​​kondensat i dampen
kan føre til vandslag og som følge heraf svigt
konstruktion af rørledninger og udstyr. Ingen kontrolleret stikkontakt
kondensat fra varmevekslere fører også til passage af damp ind i
kondensledning. Ved aftapning af kondensat i en olieforurenet tank
kondensat, er der et tab af damp i kondensatledningen i
atmosfære. Sådanne tab kan udgøre op til 50 % af dampforbruget til brændselsolie.
landbrug.

Binding af dampfælder med kondensudskillere, montering på
varmevekslere i brændselsolieudløbets temperaturkontrolsystem
sikrer en stigning i andelen af ​​tilbageført kondensat og en reduktion i forbruget
par på brændselsoliefarm op til 30 %.

Fra personlig praksis kan jeg give et eksempel, når jeg bringer systemet
regulering af fyringsolie opvarmning i fyringsolievarmere i arbejdstilstand
tilstand gjorde det muligt at reducere dampforbruget til brændselsolie pumpestation på
20%.

For at reducere dampforbrug og brændselsolieforbrug
elektricitet kan overføres til genanvendelse af brændselsolie tilbage til
brændselsolietank. Ifølge denne ordning er det muligt at pumpe brændselsolie fra tanken til
tank og opvarmning af fyringsolie i fyringsolietanke uden at tænde ekstra
udstyr, hvilket fører til besparelser i termisk og elektrisk energi.

Kedeludstyr

Kedeludstyr inkluderer energikedler, luft
luftvarmere, luftvarmere, forskellige rørledninger, udvidere
afløb, dræntanke.

Mærkbare tab på termiske kraftværker er forbundet med kontinuerlig indblæsning af kedeltromler.
For at reducere disse tab skal du installere på rensevandsledningerne
rense ekspandere. Der anvendes ordninger med et og to trin
udvidelser.

I en kedelblæsningsordning med en dampekspander fra sidst
sendes normalt til aflufteren af ​​hovedturbinekondensatet. Lige der
der kommer damp fra den første ekspander kl to-trins ordning. Damp fra
den anden ekspander sendes normalt til atmosfærisk eller vakuum
aflufter af efterfyldningsvand i et varmenet eller ind i en stationsopsamler
(0,12-0,25 MPa). Renseekspanderafløbet føres ind i køleren.
blæser, hvor det afkøles med vand sendt til kemibutikken (f
forberedelse af ekstra vand og efterfyldningsvand), og derefter udtømt. Så
Blowdown ekspandere reducerer således tab af nedblæsningsvand og
øge den termiske effektivitet af installationen på grund af det faktum, at større
En del af varmen i vandet bruges med fordel. På
montering af regulatoren kontinuerligt blæser til det maksimale
saltindhold øger effektiviteten af ​​kedlen, reducerer mængden, der forbruges af
genopfyldning af kemisk renset vand, hvorved der opnås en ekstra effekt
ved at gemme reagenser og filtre.

Ved en stigning i røggastemperaturen med 12-15 ⁰C, varmetab
stige med 1 pct. Brug af varmeapparatets styresystem
luft af kedelenheder baseret på lufttemperatur fører til udelukkelsen
vandhammer i kondensatrørledningen, hvilket reducerer lufttemperaturen ved indløbet
regenerativ luftvarmer, der reducerer temperaturen på udstødningen
gasser

Ifølge varmebalanceligningen:

Q p =Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5

Q p - tilgængelig varme pr. 1 m3 gasformigt brændstof;
Q 1 - varme, der bruges til at generere damp;
Q 2 - varmetab med udstødningsgasser;
Q 3 - tab på grund af kemisk underforbrænding;
Q 4 - tab fra mekanisk underbrænding;
Q 5 - tab fra ekstern køling;
Q 6 - tab med fysisk varme af slagger.

Når værdien af ​​Q 2 falder og Q 1 stiger, øges effektiviteten af ​​kedelenheden:
Effektivitet = Q 1 /Q p

På termiske kraftværker med parallelforbindelser opstår der situationer, hvor det er nødvendigt
frakobling af sektioner af damprørledninger med åbne afløb i blindgyde
områder. For at visualisere fraværet af kondensering af dampledningen
revisionerne åbnes lidt, hvilket fører til tab af damp. I tilfælde af installation
kondensatfælder på blinde sektioner af damprørledninger, kondensat,
genereret i dampledninger bortskaffes på en organiseret måde i dræntanke
eller drænekspandere, hvilket resulterer i muligheden for udløsning
sparet damp ved turbineinstallationen med generering af elektrisk strøm
energi.

Så når du nulstiller overførslen 140 ati efter en revision, og forudsat at
damp-kondensatblanding kommer ind gennem afløbet, spændvidden og
de tab, der er forbundet med dette, forventer Spirax Sarco-eksperter,
ved at bruge en teknik baseret på Napier-ligningen eller udstrømningen af ​​et medium
gennem et hul med skarpe kanter.

Når du arbejder med en åben revision i en uge, vil damptabet være 938
kg/t*24t*7= 157,6 tons, gastab vil være omkring 15 tusinde nm³, eller
underproduktion af elektricitet i omegnen af ​​30 MW.

Turbine udstyr

Turbineudstyr inkluderer dampturbiner, varmelegemer
højtryk, lavtryksvarmere, varmelegemer
netværk, fyrrum, afluftere, pumpeudstyr, udvidere
afløb, lavpunktstanke.

vil føre til en reduktion i antallet af overtrædelser af varmenetværkets driftsplaner, og
funktionsfejl i det kemisk rensede (kemisk afsaltede) vandbehandlingssystem.
Overtrædelse af driftsplanen for varmenettet fører til tab på grund af overophedning
varme og underopvarmning fører til tab af fortjeneste (salg af mindre varme,
end muligt). Temperaturafvigelse råvand på kemiværkstedet, leder:
når temperaturen falder, forringes ydeevnen af ​​clarifiers, når temperaturen stiger;
temperaturer - til en stigning i filtertab. For at reducere forbruget
damp til råvandvarmere bruge vand fra udledningen
kondensator, hvorved varmen tabes med cirkulerende vand i
atmosfære bruges i vandet, der leveres til kemikaliebutikken.

Drænekspandersystemet kan være et- eller to-trins.
Med et enkelttrinssystem kommer damp fra afløbsudvidelsen ind
hjælpedampsamler, og bruges i afluftere og
I forskellige varmeapparater udledes kondensat normalt i en afløbsbeholder
eller tankens lave punkter. Hvis det termiske kraftværk har damp til eget behov, to
forskellige tryk, brug to-trins system ekspandere
dræning. I mangel af niveauregulatorer i afløbsudvidelser
damp lækker med kondensat fra ekspanderene med høj dræning
tryk ind i lavtryksekspanderen og derefter gennem afløbsbeholderen ind
atmosfære. Installation af afløbsudvidelser med niveaukontroldåse
føre til dampbesparelser og reduktion af kondensattab med op til 40 % af volumen
damp-kondensat blanding af damprørledning dræning.

Under opstartsdrift på turbiner er det nødvendigt at åbne dræn og
turbineudvindinger. Under turbinedrift er drænene lukket. Imidlertid
fuldstændig lukning af alle afløb er upraktisk, da pga
tilstedeværelsen i turbinen af ​​stadier, hvor dampen er ved kogepunktet, og
derfor kan det kondensere. Med konstant åbne afløb
damp ledes gennem ekspanderen ind i kondensatoren, hvilket påvirker trykket
i den. Og når trykket i kondensatoren ændres med ±0,01 kl
Ved konstant dampflow er ændringen i turbineeffekt ±2%.
Manuel regulering afløbssystemøger også sandsynligheden
fejl.

Jeg vil give en case fra personlig praksis, der bekræfter behovet for omsnøring
turbinedræningssystem med kondensatfælder: efter eliminering
defekt, der førte til nedlukning af turbinen, begyndte det termiske kraftværk at reparere den
lancering. Da de vidste, at turbinen var varm, glemte driftspersonalet at åbne
dræning, og da udsugningen blev tændt, opstod der en vandhammer med ødelæggelse af en del
turbineudvindingsdampledning. Som følge heraf var nødreparationer påkrævet
turbiner. I tilfælde af rørføring af afløbssystemet med kondensatfælder,
dette problem kunne have været undgået.

Under driften af ​​termiske kraftværker opstår der nogle gange problemer med overtrædelser
vandkemi driftsform for kedler på grund af øget indhold
ilt i fødevand. En af årsagerne til overtrædelsen af ​​vandkemi
tilstand er et fald i trykket i afluftere på grund af manglen
automatisk trykvedligeholdelsessystem. Overtrædelse af vandkemi
tilstand fører til slid på rørledninger, øget korrosion af overflader
opvarmning, og som følge heraf ekstra omkostninger til reparation af udstyr.

På mange stationer er der også installeret enheder på hovedudstyret
måling baseret på membraner. Membranerne har normal dynamik
måleområde 1:4, hvilket forårsager problemet med at bestemme belastninger
under opstart og minimal belastning. Forkert betjening
flowmålere fører til manglende kontrol over rigtigheden og
effektiviteten af ​​udstyrets drift. I dag er Spirax LLC
Sarco Engineering" er klar til at præsentere flere typer flowmålere med
måleområde op til 100:1.

Afslutningsvis, lad os opsummere ovenstående og liste igen vigtigste foranstaltninger til at reducere energiomkostningerne ved termiske kraftværker:

• Sammenbinding af dampfælder med kondensatfælder
• Installation af et brændselsolieudløbstemperaturstyringssystem på varmevekslere
• Overførsel af brændselsolierecirkulation tilbage til brændstofolietanken
• Tilslutning med styresystem til netværk og råvandvarmere
• Montering af afløbsudvidelser med niveauregulering
• Rørføring af turbinedræningssystemet med kondensatfælder
• Installation af måleenheder

Du kan altid finde mere interessant information på vores hjemmeside i afsnittet

V.L. Gudzyuk, førende specialist;
Ph.D. P.A. Shomov, direktør;
P.A. Perov, varmeingeniør,
Videnskabeligt og teknisk center "Industrial Energy" LLC, Ivanovo

Beregninger og eksisterende erfaringer viser, at selv enkle og relativt billige tekniske begivenheder at forbedre varmestyringen i industrivirksomheder føre til en betydelig økonomisk effekt.

Undersøgelser af damp-kondensatsystemer i mange virksomheder har vist, at damprørledninger ofte mangler drænlommer til opsamling af kondensat og kondensatfælder. Af denne grund forekommer der ofte øgede damptab. Simulering af dampudstrømning baseret på software produkt gjort det muligt at fastslå, at damptab gennem dampledningsafløb kan stige op til 30 %, hvis en damp-kondensatblanding passerer gennem afløbet, sammenlignet med fjernelse af kun kondensat.

Måledata på damprørledningerne fra en af ​​virksomhederne (tabel), hvis afløb ikke har lommer til opsamling af kondensat eller kondensatfælder og er delvist åbne hele året, viste, at tab af termisk energi og midler kan være ret store . Tabellen viser, at dræntab fra en DN 400 dampledning kan være endnu mindre end fra en DN 150 dampledning.

Tabel. Resultaterne af målinger på damprørledningerne fra den undersøgte industrivirksomhed, hvis afløb ikke har lommer til opsamling af kondensat og kondensatfælder.

Ved at være opmærksom på arbejdet med at reducere denne type tab til lave omkostninger, kan et betydeligt resultat opnås, så muligheden for at bruge enheden blev testet, generel opfattelse som er vist i fig. 1. Den monteres på det eksisterende damprørs afløbsrør. Dette kan gøres med dampledningen kørende uden at lukke den ned.

Ris. 1. Anordning til dræning af dampledning.

Det skal bemærkes, at ikke bare enhver kondensatfælde er egnet til en damprørledning, og omkostningerne ved at udstyre et afløb med en kondensatfælde varierer fra 50 til 70 tusind rubler. Der er normalt mange dræn. De er placeret i en afstand af 30-50 m fra hinanden, foran stigrør, reguleringsventiler, manifolder osv. Dampfælden kræver kvalificeret vedligeholdelse, især i vinterperiode. I modsætning til varmeveksler, er mængden af ​​udledt og i øvrigt anvendt kondensat i forhold til dampstrømmen gennem damprørledningen ubetydelig. Oftest udledes damp-kondensatblandingen fra damprørledningen til atmosfæren gennem dræning. Dens mængde reguleres af afspærringsventilen "med øje". Derfor kan reduktion af damptab fra damprørledningen sammen med kondensat give godt økonomisk effekt medmindre det er relateret til med store omkostninger midler og arbejdskraft. Denne situation opstår i mange virksomheder og er reglen snarere end undtagelsen.

Denne omstændighed fik os til at kontrollere muligheden for at reducere damptab fra damprørledningen, hvis der af en eller anden grund ikke var mulighed for at udstyre damprørledningens afløb med kondensatfælder i henhold til standarddesignskemaet. Opgaven var at minimale omkostninger tid og midler til at organisere fjernelse af kondensat fra damprørledningen når minimalt tab par.

Som den lettest implementerede og billig måde For at løse dette problem blev muligheden for at bruge en holdeskive overvejet. Diameteren af ​​hullet i holdeskiven kan bestemmes ved et nomogram eller ved beregning. Driftsprincippet er baseret på forskellige forhold lækage af kondensat og damp gennem hullet. Båndbredde holdeskiven for kondensat er 30-40 gange større end for damp. Dette gør det muligt kontinuerligt at udlede kondensat med en minimumsmængde af passerende damp.

For det første var det nødvendigt at sikre sig, at det var muligt at reducere mængden af ​​damp, der blev udledt gennem dræningen af ​​dampledningen sammen med kondensat i mangel af en sump-lomme og en vandtætning, dvs. under forhold, som man desværre ofte støder på i virksomheder med lavtryksdamprørledninger.

Vist i fig. 1 enhed har et indløb og to identiske udløbsskivehuller. Fotografiet viser, at en damp-kondensatblanding kommer ud gennem et hul med vandret stråleretning. Dette hul kan lukkes med en hane og bruges periodisk, når det er nødvendigt at udlufte enheden. Hvis hanen foran dette hul er lukket, strømmer kondensat ud af dampledningen gennem det andet hul med en lodret strømretning - dette er driftstilstanden. I fig. 1 ses det, at når hanen er åben og kommer ud gennem sidehullet, sprøjtes kondensatet med damp, og ved udgangen gennem bundhullet er der praktisk talt ingen damp.

Ris. 2. Driftstilstand for dampledningsafløbsenheden.

I fig. 2 viser enhedens driftstilstand. Udgangen er hovedsageligt en kondensatstrøm. Dette viser tydeligt, at det er muligt at reducere dampstrømmen gennem holdevaskeren uden en vandtætning, hvilket er den primære årsag til, at dens anvendelse til dampledningsdræning begrænses, især i vintertid. I denne enhed forhindres udslip af damp fra dampledningen sammen med kondensat ikke kun ved at gasspjældskive, men også et specielt filter, der begrænser udledningen af ​​damp fra dampledningen.

Effektiviteten af ​​flere er blevet testet design muligheder en sådan anordning til fjernelse af kondensat fra en dampledning med et minimalt dampindhold. De kan fremstilles enten fra købte komponenter eller i et mekanisk værksted i kedelrummet, under hensyntagen til driftsforholdene for en bestemt damprørledning. Et kommercielt tilgængeligt vandfilter, der er i stand til at fungere ved dampens temperatur i dampledningen, kan også bruges med mindre ændringer.

Omkostningerne ved fremstilling eller køb af komponenter til en descender er ikke mere end flere tusinde rubler. Gennemførelsen af ​​foranstaltningen kan ske på bekostning af driftsomkostninger, og er mindst 10 gange billigere end at bruge en kondensudskiller, især i tilfælde hvor der ikke er tilbageføring af kondensat til fyrrummet.

Størrelsen af ​​den økonomiske effekt afhænger af teknisk stand, driftstilstand og driftsbetingelser for en bestemt damprørledning. Jo længere dampledningen og større antal afløbsudløb, og der sker samtidig dræning ud i atmosfæren, jo større er den økonomiske effekt. Derfor kræves der i hvert enkelt tilfælde en foreløbig overvejelse af spørgsmålet om gennemførlighed. praktisk brug løsningen under overvejelse. Der er ingen negativ effekt i forhold til dræningen af ​​damprørledningen ved frigivelse af damp-kondensatblandingen til atmosfæren gennem ventilen, som det ofte er tilfældet. Vi mener, at for yderligere undersøgelse og akkumulering af erfaring er det tilrådeligt at fortsætte arbejdet med eksisterende lavtryksdamprørledninger.

Litteratur

1. Elin N.N., Shomov P.A., Perov P.A., Golybin M.A. Modellering og optimering af rørledningsnetværk til industrivirksomheders damprørledninger // Bulletin of ISEU. 2015. T. 200, nr. 2. s. 63-66.

2. Baklastov A.M., Brodyansky V.M., Golubev B.P., Grigoriev V.A., Zorina V.M. Industriel varmekraftteknik og varmeteknik: Håndbog. M.: Energoatomizdat, 1983. S.132. Ris. 2,26.

Tab af damp og kondensat fra kraftværker opdeles i indre og ydre. Interne tab omfatter tab fra lækage af damp og kondensat i systemet af udstyr og rørledninger i selve kraftværket, samt tab af nedblæsningsvand fra dampgeneratorer.

For at forenkle beregningen koncentreres tab fra lækager konventionelt i friskdampledningen

Kontinuerlig udrensning udføres for at sikre pålidelig drift af dampgeneratoren og opnå damp af den nødvendige renhed.

D pr = (0,3-0,5) % D 0

D pr =(0,5-5)% D 0 - for kemisk renset vand

For at reducere nedblæsning er det nødvendigt at øge mængden af ​​luftstrøm og reducere lækagetab.

Tilstedeværelsen af ​​damp- og kondensattab fører til et fald i ES'ens termiske effektivitet. For at kompensere for tabet af yderligere vandbehov, hvis forberedelse kræver ekstra omkostninger. Derfor skal damp- og kondensattab reduceres.

For eksempel skal tab med nedblæsningsvand reduceres fra den fulde ekspander af nedblæsningsvandudskilleren.

Interne tab: Dw =D ut +D pr

D ut - tab fra utætheder

D pr - tab fra skyllevand

Ved IES: Dw ≤1%D 0

Varmekraftvarme: Dw ≤1,2%D 0

Prom. CHP: Dw ≤1,6 %D 0

Ud over D TV på termiske kraftværker, når damp fra turbinerne direkte proportionalt ledes til industrielle forbrugere.

D i =(15-70)%D 0

Ved opvarmning af kraftvarmeværker leveres varme til forbrugeren i et lukket kredsløb end industrielt. Damp. Varmeveksling

Damp fra turbineudløbet kondenseres i en industriel varmeveksler, og GP-kondensatet returneres til det elektriske system. Stationer.

Det sekundære kølemiddel opvarmes og sendes til varmeforbrugeren

I denne ordning er der ingen eksterne kondensattab

I det generelle tilfælde: D sved = D W + D i - CHP

IES og CHP med lukket kredsløb D kat =D ti

Varmetab Dpr reduceres i blowdown-vandkølere. Nedblæsningsvandet afkøles for at fodre varmenettet og fødeanlægget.

20 Balance af damp og vand på kraftværket.

For at beregne det termiske skema, bestemme dampstrømmen til turbinerne, produktiviteten af ​​dampgeneratorer, energiindikatorer osv., er det nødvendigt at etablere især de grundlæggende forhold mellem materialebalancen mellem damp og vand i kraftværket

Materialebalance for dampgeneratoren: D SG = D O + D UT eller D PV = D SG + D PR.

materialebalance for turbineenheden: D O = D K + D r + D P.

Materiale balance varmeforbruger: D P = D OK + D VN.

Interne tab af damp og kondensat: D IN = D UT + D" PR.

Materialebalance for fødevand: D PV = D K + D r + D OK +D" P + D DW.

Yderligere vand skal dække interne og eksterne tab:

D DV = D IN + D HV = D UT + D" PR + D HV

Overvej en rensevandsudskiller-ekspander

r s<р пг

h pr =h / (sid.)

h // p =h // (p s)

h / pr =h / (p s)

Udskillerens varme- og materialebalance kompileres

Termisk: D pr h pr =D / p h // p +D / pr h / pr

D / pr =D pr (h pr -h / pr)/ h // p -h / pr

D/n = β/nD pr; β/p ≈0,3

D/pr =(1-β/n) D pr

Den beregnede strømningshastighed for skyllevand bestemmes ud fra materialebalancen for applikationerne. C PV (kg/t) - koncentration af urenheder i PV

C pg - tilladt koncentration af urenheder i kedelvand

C n - koncentration af urenheder i damp

D PV = D PG + D PR – materialebalance

D PV S p = D PR - S pg + D PG S p

D PR = D PG *;

D PR = ;

a pr =D pr /D0 =

Jo højere mængden af ​​PV er, så C pg / C uv →∞ og derefter α pr →0