Стартовая >> Архив >> Генерация >> Экономия топлива на электростанциях малой и средней мощности

Использование тепла непрерывной продувки котлов - Экономия топлива на электростанциях малой и средней мощности

Оглавление
Экономия топлива на электростанциях малой и средней мощности
Вопросы экономичности электростанций
Характеристика топлив для электростанций
Организация правильного хранения твердого топлива
Организация правильного хранения жидкого топлива
Тепловой баланс котельного агрегата
Организационно-технические мероприятия по повышению экономичности котельных
Наладка работы топочных устройств
Мероприятия по повышению эффективности поверхностей нагрева
Некоторые реконструктивные мероприятия
Рационализация тягодутьевых устройств
Приборы теплового контроля и автоматика
Регулятор типа II
Регулятор дутья и тяги
Влияние параметров паротурбинных установок на экономичность
Тепловые характеристики турбины
Применение регенерации как способа экономии тепла
Расширение области использования отборного пара
Перевод конденсационных турбин на режим ухудшенного вакуума
Поддержание надлежащего состояния проточной части турбины
Приборы теплового контроля и автоматика
Значение водоподготовки в деле экономии топлива
Рациональные методы водоподготовки и возврат конденсата
Использование тепла непрерывной продувки котлов
Устранение повышенных гидравлических сопротивлений, пропусков и парений паропроводов
Рационализация схемы дренажей паропроводов
Рационализация конденсатоотводчиков
Значение теплоизоляции и основы ее расчета
Указания по выбору теплоизоляции
Тепловые потери и баланс
Влияние начальных и конечных параметров паровых машин
Наладка парораспределения и допускаемые предельные износы паровых машин
Использование отработавшего пара
Особенности эксплуатации котлов и вспомогательных устройств локомобилей
Характеристика и подготовка жидкого топлива установок с двигателями внутреннего сгорания
Тепловой процесс установок с двигателями внутреннего сгорания
Наладка топливной аппаратуры установок с двигателями внутреннего сгорания
Влияние качества работы компрессоров установок с двигателями внутреннего сгорания
Рациональные схемы охлаждения     двигателей внутреннего сгорания
Тепловой контроль и автоматика      двигателей внутреннего сгорания
Использование отработавшего тепла двигателя внутреннего сгорания

В зависимости от давления пара в котлах, их производительности и необходимых расчетных размеров продувки в продувочной воде содержится большее или меньшее количество тепла, которое подлежит использованию. Схемы использования этого тепла показаны на рис. 67 и 68.
Схема использования тепла непрерывной продувки
Рис. 67. Схема использования тепла непрерывной продувки (без сепаратора).
На схеме рис. 67 продувочная вода из котла 1 через игольчатый вентиль 2 идет в водоводяной теплообменник 3, после чего может быть направлена или на подпитку 4 тепловой сети или же выбрасывается в канализацию 5.
Если давление в теплосети равно или выше давления после теплообменников, то на линии подпитки 4 устанавливается подпиточный насос. В противном случае здесь достаточно только обратного клапана.
Теплообменник имеет обводы как на линии питательной воды, так и на линии продувочной воды для выключения теплообменника из работы.

Рис. 68. Схема использования тепла непрерывной продувки (с сепаратором).
В этой схеме теплообменник работает с наибольшей разностью температур и поэтому наиболее компактен, установка дешева, но в этой схеме из воды продувки не получается конденсата для возврата в систему. Схема рис. 67 применяется для использования тепла непрерывной продувки на небольших электростанциях в условиях, когда возврат конденсата пара из продувочной воды особого значения не имеет.
Схема рис. 68 применяется широко. Продувка из котла 1 через игольчатый регулировочный вентиль 2 направляется в сепаратор 3, где, вследствие падения давления от величины его в котле до давления около 1,5—2 ата из перегретой продувочной воды выделяется пар, который направляется в деаэратор 4 на подогрев питательной воды, где его конденсат смешивается с этой водой и направляется в котельную.
Вода из сепаратора имеет еще достаточно высокую температуру (около 120—140°С), поэтому ее тепло перед поступлением в тепловую сеть 5 используется в поверхностном теплообменнике 6 на подогрев питательной воды 7. Могут быть применены и другие схемы использования тепла.

Регулировка количества продувки несколькими вентилями
Рис. 69. Регулировка количества продувки несколькими вентилями.
Для понижения давления и пропуска строго расчетного количества непрерывной продувки устанавливается игольчатый вентиль. Точную регулировку продувки из котла можно осуществлять, установив по схеме рис. 69, помимо запорного вентиля 1 и вентиля 2 для отбора проб котловой воды, еще четыре регулировочных вентиля 3, 4, 5, 6 с дроссельными шайбами, рассчитанными по размеру продувки: у вентиля 4 — на 1%, у вентиля 5— на 2% и у вентиля 6 — на 4%. Это позволяет иметь любой размер продувки от 1 до 7%. Если размер продувки на котлах электростанции превосходит 3%, то применяется ступенчатое испарение. Если величина продувки больше 10%, то применяются декремнизация, обессоливание или устанавливаются паропреобразователи.

Перерасход топлива во втором случае вдвое больше.
Схема ступенчатого испарения в котлах
Рис. 71. Схема ступенчатого испарения в котлах.
Для снижения размеров продувки проф. Э. И. Ромм (ВТИ) в 1937 г. предложил организовать в котлах ступенчатое испарение. При ступенчатом испарении водяной объем котла плотно разделяется на две неравные части. Основная масса пара уходит из «чистого отсека». Отсюда же продувочная вода непрерывно выбрасывается не в линию продувки наружу, а в «соленый» отсек водяного объема котла, где котловая вода имеет большее солесодержание, чем в чистом отсеке.

Поэтому относительный процент продувки из соленого отсека по отношению ко всему выработанному котлом пару уменьшается, что и приводит к экономии топлива.
На схеме (рис. 71) и далее приведены следующие расчетные обозначения:
п — количество пара, вырабатываемого соленым отсеком котла, в долях общей выработки пара (обычно 0,15—0,3);
г1 — загрязняющий переброс из соленого отсека в чистый в долях общей выработки пара, принимаемый равным 0^1—0,3.;
а — продувка из котла (из соленого отсека) в долях; с" и с' — концентрация соответственно в соленом и в чистом отсеках, мг/л.
Концентрация котловой воды в чистом отсеке:
(100)

и солевая кратность:
(101)
В свою очередь:

(102)

При определении допустимого качества котловой воды с"ко и размера продувки а необходимо решить совместно уравнение для k (101) и следующее:
(104)
По величине делается и расчет необходимого количества продувочной воды из котла.
Величина неуловленного переброса котловой воды г' составляет при хорошем выполнении конструкции ступенчатого испарения 0,2—0,3 от п или 3—10% общей производительности котла.
В соленый отсек выделяют один или два боковых экрана. Барабан котла плотно разделяется с оставлением вверху в перегородках отверстия для прохода пара с расчетной скоростью около 1 м/сек. Водяные пространства отсеков соединяются трубой свободного перетекания из чистого отсека в соленый. Уровень воды в чистом отсеке во время работы устанавливается на 50—100 мм выше, чем в соленом отсеке при расчетной скорости в соединительной трубе 0,2—0,4 м/сек по количеству протекающей воды п + а + г
Достоинство схемы ступенчатого испарения видно из следующего примера.
Котел давлением 31 ατа питается водой с добавкой химически очищенной воды с солесодержанием 1100 мг/л. Доля возврата конденсата из сепаратора непрерывной продувки составляет 0,20, количество возвращаемого конденсата 0,9, допустимый сухой остаток в паре 4 мг/кг, сухой остаток в конденсате 5 мг/л. Допустимая норма сухого остатка в котловой воде при механической сепарации пара 1500 мг/л.
При отсутствии ступенчатого испарения величина а по формуле (77) составляет 19,3%. При организации ступенчатого испарения и увеличения сухого остатка в соленом отсеке только до 7500 мг/л величина продувки снизится, несмотря на очень высокое солесодержание очищенной воды (до 1,8%).
Снижение размера продувки с 19,3 до 1,8% приведет к экономии топлива на 3,5%, что вполне оправдывает в котлах устройство ступенчатого испарения.



 
« Экономика системной ветроэнергетики   Экспериментальные ВЭУ большой мощности управления ERDA-NASA »
электрические сети