Теплообменные аппараты ТТАИ
Сочетают в себе преимущества кожухотрубных и пластинчатых теплообменников без их недостатков.
РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению
РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России

Малозатратный способ повышения экономичности ТЭЦ с открытой теплофикационной системой

Д.т.н. М.Ю.Лившиц, профессор;
к.т.н. Л.П. Шелудько, доцент, ФГБОУВПО СГТУ, г. Самара;
к.т.н. Е.А. Ларин, профессор, ФГБОУ ВПО СГТУ имени Ю.А. Гагарина, г. Саратов

Снижение присоединенных промышленных тепловых нагрузок и привлечение ТЭЦ к покрытию пиковых электрических нагрузок, с работой теплофикационных турбин в конденсационном режиме, привели к уменьшению когенерационной выработки энергии, снижению их тепловой экономичности и конкурентоспособности на энергетическом рынке. Основным путем повышения эффективности ТЭЦ является надстройка парогазовыми установками, что требует значительных капитальных затрат и связано с большими сроками окупаемости. Кроме того, из-за западных санкций, строительство новых ПГУ с использованием импортных газотурбинных установок стало весьма проблематичным.

Основным преимуществом ТЭЦ с открытой теплофикационной системой является повышенная тепловая экономичность за счет использования теплоты низкопотенциальных потоков. В последние годы из-за повышения тарифов на тепловую энергию практикуется строительство отопительных и «крышных» котельных. Эти факторы, а также установка в жилых домах теплосчетчиков, привели к значительному снижению расходов подпиточной воды на ТЭЦ с открытыми системами теплоснабжения, при этом на большинстве ТЭЦ они уменьшились с 3-6 до 1,5-2,5 тыс. тонн в час.

В неотопительные периоды года подогрев подпиточной воды перед химводоочисткой производится во встроенных пучках конденсаторов турбин Т-100/120-130 и ПТ-65/75-130, в охладителях непрерывной продувки котлов и в подогревателях сырой воды паром теплофикационных отборов. Но в случаях ее подогрева во встроенных пучках конденсаторов теплофикационных турбин, из-за низких КПД части низкого давления, обычно, даже при увеличении расходов пара, не удается получить дополнительную мощность ЧНД, по сравнению с вариантом пропуска вентиляционного потока пара. Поэтому подогрев сырой подпиточной воды целесообразнее проводить в основных пучках конденсаторов. Мощность и КПД ЧНД теплофикационных турбин зависят от расходов пара и давлений в конденсаторе. В связи с тем, что часть низкого давления турбины ПТ-65/75-130 имеет четыре ступени, а в ЧНД турбин Т-50-130 и Т-100/120-130 установлены две ступени, КПД ЧНД турбины ПТ-65/75-130 выше и подогрев сырой подпиточной воды в ее конденсаторе более эффективен, чем в конденсаторах турбин Т-50-130 и Т-100/120-130.

Повышение мощности и экономичности ТЭЦ с открытой теплофикационной системой можно осуществить за счет подогрева и рециркуляции в основном пучке конденсатора одной из теплофикационных турбин всего расхода сырой подпиточной воды [1]. Так, при рециркуляции в конденсаторе 50-КЦС-4 турбины ПТ-60/75-130/13 уменьшенного расхода подпиточной воды, можно достичь в нем номинального расхода воды, равного 8000 т/ч. При этом, в течение всего периода работы системы ГВС (7000-7500 ч), имеется возможность эксплуатировать эту турбину в конденсационном режиме с теплофикационным противодавлением. При текущих изменениях расхода и температуры холодной сырой воды, кратность рециркуляции в конденсаторе можно регулировать с помощью клапана рециркуляции, учитывая при этом величины расхода и температуры сырой воды и ее температуры перед химводоочисткой, поддерживая номинальную величину расхода воды в конденсаторе.

На рис. 1 изображена принципиальная схема подогрева и рециркуляции сырой подпиточной воды в основном пучке конденсатора теплофикационной турбины. Сырая вода с расходом G1 и температурой t1 подается в точку смешения, где смешивается с рециркулируемой водой с температурой t3. Через основной пучок конденсатора пропускается суммарный расход воды G2 с температурой t2.

Из нормативной характеристики турбины ПТ-60-130/13 следует, что при номинальном расходе охлаждающей воды через основной пучок конденсатора, подогрев в нем охлаждающей воды пропорционален расходу пара, поступающего из ЧНД ΔtB=0,24Dk, где Dk - расход пара.

На рис. 2-5 показано влияние расхода пара в конденсатор Dk, расхода сырой воды G1 и ее начальной температуры t1 на изменение температуры на входе t2 (пунктирная линия) и выходе t3 (сплошная линия) из конденсатора 50-КЦС-4. Рис. 6 и 7 изображают изменение давления в конденсаторе от температуры и расхода сырой воды.

Учитывая трудоемкость проведения балансовых испытаний ЧНД ПТ-60/75-130/13 с зависимостью мощности ЧНД от расхода пара Dk, давления в конденсаторе Pk, расхода и температуры сырой воды t2 на его входе, а также от степени открытия регулирующей диафрагмы, в [2] предложена обобщенная зависимость для расчета мощности ЧНД турбины ПТ-60/75130/13, полученная при аппроксимации результатов экспериментальных исследований различных режимов ее работы. Она учитывает влияние на мощность ЧНД переменных значений температуры воды на входе в конденсатор t2, расходов конденсирующегося пара Dk и охлаждающей воды G2.

На рис. 8 и 9 показан характер изменения внутренней мощности ЧНД турбины в зависимости от расхода пара и температуры сырой воды. Сплошные линии на рис. 6-9 соответствуют t1=3 ОС, а пунктирные t1=12 ОС. Расчеты мощности ЧНД проведены при давлении пара 0,12 МПа.

Рециркуляция всей подпиточной воды в основном пучке конденсатора с увеличением ее подогрева позволяет при небольших затратах

повысить мощность и экономичность ТЭЦ с открытой теплофикационной системой.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № 14-08-01255.

Литература

1. Теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой. Заявка на изобретение № 2014109457 от 11.03.2014.

2. Шапиро Г.А. Повышение эффективности работы ТЭЦ. М.: Энергоиздат, 1981.

3. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М. : Энергоиздат, 1982.

М.Ю.Лившиц, Л.П. Шелудько, Е.А. Ларин, Малозатратный способ повышения экономичности ТЭЦ с открытой теплофикационной системой

Источник: Журнал "Новости теплоснабжения" №02 (174), 2015 г. , www.rosteplo.ru/nt/174

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Тематические закладки - служат для сортировки и поиска материалов сайта по темам, которые задают пользователи сайта.

Похожие статьи: