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

Рациональные схемы охлаждения     двигателей внутреннего сгорания - 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

Исследования влияния метода охлаждения двигателей на экономичность показывают, что существуют наивыгоднейшие, пределы температуры воды при входе и выходе из двигателя, при которых снижается удельный расход тепла и уменьшаются остановки двигателя по причине его неисправной работы.
Если разница между температурой выхода и входа воды будет велика, то в цилиндре возникают дополнительные напряжения, ведущие к трещинам и выходу из строя цилиндровых втулок. Увеличить же эту температурную разницу обычно стремятся с целью сокращения расхода воды и электроэнергии на охлаждение двигателей. Таким образом, выбор наивыгоднейших пределов охлаждения воды находится между двумя противоположными тенденциями.
Хорошее охлаждение обеспечивается при отсутствии накипи на стенках втулки, паровых и газовых мешков в мертвых углах водяного пространства и при надежной циркуляции воды в системе охлаждения. Наличие накипи весьма опасно, так как она повышает температуру стенки до степени, вызывающей коксование смазки. Аналогично действует и застой газов в сложных местах отливки. Энергичная циркуляция воды через рубашку и крышку сама по себе препятствует как отложению солей накипи, так и скоплению газов.
Предохранение стенок от осаждения на них накипи проще всего может быть выполнено, если температуру воды на выходе из двигателя держать невысокой (ПТЭ). Однако невысокая температура воды на выходе из двигателя, особенно в летнее время, приводит к повышенным расходам электроэнергии на циркуляционные насосы. Действительно, считая, что количество тепла от охлаждения для данной нагрузки Q неизменно, можно подсчитать количество циркулирующей воды по формуле:
(144)
Если t2— t1 с 20 упадет до 8° С, то эти расходы увеличатся со 100 до 250%. Поэтому чрезмерно низкая температура воды на выходе из двигателя не должна иметь места.
Необходимо, кроме того, отметить, что специальные эксперименты (НИДИ и др.) показывают, что переход на «теплый» режим охлаждения, когда средняя температура охлаждающей воды в рубашках выше, поднимает механический к. п. д. двигателя. Можно считать, что снижение температуры воды, выходящей из двигателя с 80 до 50° С, ведет к понижению механического к. п. д. двигателя на 3% или на 1% на каждые 10° понижения температуры охлаждающей воды при выходе.
Испытания НИДИ двигателя 48,5/11 показали, что после повышения температуры воды с t1= 7° С; t2 — 23° С (масла в картере 23° С) до t1= 42° С; t2 = 60° С (масла 42° С) удельный расход топлива снизился на 5% (на 11—13 г/л. с. час). Одновременно при повышении средней температуры воды в pyбашках двигателя отмечается и более мягкий его ход.

Поэтому следует рекомендовать держать температуру t2 на выходе из двигателя повыше (85—75°С), а разницу t2 — t1 поддерживать в оптимальных пределах, зависящих от конструкции двигателей. При отсутствии сложных мест в водяной рубашке эта разница должна быть в пределах 20° С; при затрудненности циркуляции воды и возможности газообразования эта величина должна быть меньше. Введение автоматического регулирования температуры воды на выходе из двигателя повышает экономичность его работы.
Для избавления рубашки и двигателя от накипи можно применить три принципиальных схемы:

  1. устройство химической водоочистки простейшего типа, например, катионитовой;
  2. применение реагентов, удерживающих бикарбонаты в растворе, например, фосфатирование циркуляционной воды или применение углекислоты дымовых газов (см. раздел VI);
  3. устройство замкнутого охлаждения воды, циркулирующей через двигатель и холодильник (рис. 95).

Замкнутая система охлаждения двигателя
Рис. 95. Замкнутая система охлаждения двигателя.

При работе по этой схеме двигатель постоянно охлаждается водой, циркулирующей в первом замкнутом контуре: двигатель 1 — холодильник 2. Колебания температуры воды в этом контуре требуют установки на всасывающей линии расширительного бака 3 со свободным сливом в дренаж и с линией для пополнения утечек 4. Совершенно очевидно, что эксплуатационный персонал должен добиваться уменьшения количества утечек, так как пополнение системы первого контура желательно только очищенной водой во избежание усиленного накипеобразования на горячих поверхностях двигателя.
Перепускная линия 5 первого контура служит для регулирования температуры воды на входе в двигатель с одновременным уменьшением сопротивления, преодолеваемого насосом 6.
Пунктирные линии 7 обозначают трубопроводы, позволяющие при неисправности и выключении холодильника и невозможности остановить двигатель работать кратковременно до устранения неисправности на воде непосредственно из реки или охладителей через насос второго контура 8.
При работе по описываемой схеме вводится довольно большая поверхность охлаждения холодильника, требующая значительной затраты металла, установки второго циркуляционного насосного агрегата и добавочной электроэнергии на прокачку воды. Однако при обеспечении хорошей плотности холодильника и системы труб, что особенно важно в данной схеме (иначе придется ставить и здесь водоочистку), эта система охлаждения вполне обеспечивает безнакипное состояние двигателя и возможность строгой регулировки температуры воды в ранее заданных пределах.

Рис. 96. Способы регулировании температуры охлаждающей воды.
При регулировке охлаждения (рис. 96) вентилем, поставленным в месте А, уменьшение количества воды, входящей в двигатель, вызывает уменьшение давления в водяных полостях, что может вызвать вскипание воды или образование газов, вредное влияние которых на охлаждение двигателя разъяснено выше.
Если вентиль, регулирующий количество воды, установлен в месте Б, то при уменьшении количества воды давление в водяных полостях не уменьшается, а возрастает при нормальной характеристике водяного насоса. Однако уменьшение количества проходящей воды через двигатель приводит к снижению величины коэффициента теплопередачи от стенки к воде и, следовательно, ухудшает работу двигателя или требует повышенных количеств воды, не оправдываемых оптимальными значениями ее температур. Этот недостаток — общий для первых двух схем регулировки (А и Б).
Работа по схеме В с перепуском части воды является наиболее благоприятной, так как при этом количество воды, циркулирующей в двигателе, не снижается; скорости и теплоотдача находятся на наивысшем уровне, и средняя температура воды при охлаждении двигателя при всех нагрузках повышенная, что обеспечивает высокий механический к. п. д. Поэтому этот способ регулировки следует предпочесть в большинстве случаев.
Однако в этой схеме расход электроэнергии на прокачку больше, чем в предыдущих схемах.



 
« Экономика, организация и планирование на АЭС   Экспериментальные ВЭУ большой мощности управления ERDA-NASA »
электрические сети