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

Тепловой контроль и автоматика      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

Для текущего теплотехнического контроля, составления тепловых балансов и анализа их должны быть установлены следующие контрольно-измерительные приборы.

  1. Мерные баки для замера расхода топлива по объему с дальнейшим пересчетом на весовой расход по ареометру. Отсчеты по мерным бакам должны делаться не реже одного раза в час. Желательно включение последовательно с мерными баками и расходомеров для топлива.
  2. Лабораторная установка для определения: теплотворной способности (калориметрическая бомба), влаги и прочих характеристик топлива.   
  3. Ртутные термометры по пути прохода и подогрева топлива с отсчетом по ним один раз в час. Во избежание перегрева жидкого топлива выше допустимых величин, кроме  того cтaвятся контактные термометры с передачей сигналов к дежурному машинисту. На больших электростанциях добавочно устанавливается автоматический регулятор температуры, поддерживающий температуру подогрева топлива в заданных пределах.
  4. Электросчетчики выработанной электроэнергии и затраченной на привод механизмов собственных нужд. Запись показаний автоматическая на ленте или ежечасно в журнале.
  5. Термопары с защитными экранами и приборами для записи температур выхлопных газов после каждого цилиндра, в общем коллекторе, до и после газоутилизатора. Температуры после отдельных цилиндров при всех нагрузках должны быть близкими по своим значениям. При расхождении необходима отрегулировка подачи топлива в цилиндры.
  6. Ртутные термометры для замера температуры воздуха при всосе в цилиндры.
  7. Барометр для определения давления воздуха в помещении.
  8. Газоанализатор для определения содержания RО2 и СО +  Н2 в выхлопных газах, типа ГЭД или подобный ему. В небольших установках может быть поставлен газоанализатор типа ГЭУК-21, отмечающий только содержание RO2.


Рис. 99. График теплового баланса:
а — охлаждение поршня: б — то же, головки и клапанов; в — цилиндра.
Периодически, для проверки работы автоматических газоанализаторов, делается подробный анализ газов при помощи ручного газоанализатора типа ВТИ или Николаева с дожиганием, если имеется химическая неполнота сгорания. Показания газоанализатора важны, так как наличие СО и Н2 свидетельствует о разладке топливосжигания в цилиндрах и пережоге топлива.
На больших установках добавляются, кроме того, автоматы, сигнализирующие о дымности выхлопных газов. В небольших установках в удобном для машиниста месте могут быть поставлены зеркальные приборы, направленные на обрез выхлопных труб, по которым машинист может наблюдать простейшим способом за дымностью газов. Место выхода газов ночью освещается электролампами.

  1. Термометры для замеров температур воды при входе в двигатель и при выходе из каждого цилиндра, охлаждаемого поршня (аналогично для масла), выхлопных клапанов и патрубков, до газоутилизатора и после него (при подогреве воды), до и после промежуточного холодильника. Измерение температуры воды при входе и выходе из двигателя, как показано выше, имеет особое значение как для определения условий термической напряженности стенок цилиндра, так и для контроля экономичности работы двигателя.

В настоящее время в практику внедряются автоматы, поддерживающие температуру охлаждающей воды в наиболее выгодных пределах. В зависимости от принятой общей схемы регулирования температуры охлаждающей воды такие термостаты и терморегуляторы могут устанавливаться в различных точках системы. При системе с холодильником термостат может быть установлен на выходе охлаждающей воды из двигателя (рис. 100).
Охлаждающая вода из двигателя 1 проходит через фильтр 2 и термостат 3. Термостат, поддерживая установленную температуру на выходе охлаждающей воды, автоматически перепускает часть теплой воды по трубопроводу 4 непосредственно ко всосу насоса 5, минуя холодильник 6.
Пополнение системы первого контура делается, как это пояснено выше, по трубопроводу 7. Количество воды при перепуске поддерживается почти постоянным, обеспечивая нужную скорость циркуляции в охлаждающих полостях двигателя, что предохраняет их как от накипеобразования, так и от образования газовых и паровых пузырьков. По этой схеме средняя температура воды в двигателе повышенная, что, согласно опытам НИДИ, благоприятно сказывается на удельных расходах топлива, способствуя его экономии.
Температура воды на выходе из цилиндров может измеряться контактными и другими подобными термометрами, передающими при повышении температуры аварийный сигнал, а при необходимости действующими на реле и автомат остановки двигателя.
Замер температуры ввиду сравнительно небольшой разницы ее при входе и выходе циркуляционной воды должен производиться достаточно точно. При перепаде температур в 20° С ошибка в измерении на 1°С уже составляет 5% в определении потери тепла с охлаждающей водой. Поэтому желательно производить измерение температур с точностью не менее 0,5° С.
Установка термостата в охлаждающей системе двигателя
Рис. 100. Установка термостата в охлаждающей системе двигателя.
Запись показаний температур охлаждающей воды должна производиться автоматически или от руки каждые 0,5—1 час.

  1. Расходомеры воды на питание газоутилизатора и двигателя, расходомеры пара из газоутилизатора.

Помимо этих приборов, необходимо установить манометры, термометры на масляной системе и в других местах, рекомендуемых правилами технической эксплуатации электростанций с двигателями внутреннего сгорания. На каждой станции должен быть комплект индикаторов для систематического контроля и наладки газораспределения двигателя.

{mospagebreak title=Экономия топлива за счет повышения мощности двигателя внутреннего сгорания

Одним из методов повышения экономичности двигателя и снижения удельных расходов топлива является увеличение его мощности. Для этой цели необходимо изучить техническую характеристику двигателя и провести подробные испытания его сначала при обычном режиме, а затем при повышенной мощности после необходимых доделок.

Примером может служить двухтактный двигатель РК-30, который имеет предкамерное распыливание и недостаточный продувочный эффект из-за отсутствия специального продувочного насоса. Существующая кривошипная камерная продувка цилиндров подает не более 60—70% количества воздуха, требующегося для нормальной работы двигателя.
Увеличение количества продувочного воздуха, осуществимое в данном двигателе различными приемами (установка добавочной воздуходувки, ресивера и т. д.), может повысить мощность двигателя РК-30 на 20—40%, что, в свою очередь, приводит к уменьшению удельных расходов тепла на 10—15%.
Замена предкамерного распыливания струйным может дать еще около 10% экономии топлива. Однако такие сложные реконструктивные работы могут быть выполнены только специализированными заводами. Простая схема принудительной продувки цилиндров без большой реконструкции позволяет на электростанциях, имеющих пиковую нагрузку, обходиться без запуска резервных двигателей, что дает экономию топлива за счет расходов холостого хода резервного двигателя.
Для повышения коэффициента наполнения и мощности четырехтактных двигателей с большим числом оборотов, работающих, к тому же, в южных или горных районах страны, где весовой заряд воздуха при всасывании уменьшен, применяется система наддува воздуха в цилиндры. Вращение воздуходувки может быть выполнено по системе Бюхи специальной турбинкой, которая использует энергию выхлопных газов двигателя. Мощность двигателя при такой системе наддува повышается на 30— 40%, а иногда и более.
В настоящее время ряд советских специалистов, работает над теорией и практическим внедрением метода резонансного наддува. Кратко сущность его заключается в следующем: во всасывающей трубе двигателя, при определенных длине ее и режиме работы, могут возникнуть такие волны воздушного потока, что в момент открытия впускного клапана давление воздуха около него окажется выше атмосферного, и заполнение цилиндров совершится уплотненным зарядом с большим удельным весом воздуха. При неудачно выбранной длине трубы давление воздушного потока у всасывающего клапана в момент открытия его может, наоборот, оказаться меньше обычного, в результате чего мощность двигателя упадет против расчетной. Величина повышения мощности при резонансном наддуве в практике оказалась в пределах 10—45%. Так, например, при исследовании влияния резонансного наддува Институт инженеров водного транспорта для четырехтактного трехцилиндрового двигателя (с воспламенением от сжатия), имеющего степень сжатия 15, диаметр цилиндров 170 мм и ход поршня 270 мм, получил повышение мощности двигателя на 22% при длине всасывающей трубы 7800 мм и ее диаметре 60 мм. Практический подбор длин всасывающих труб у четырехтактного двигателя с заменой коротких существующих всасывающих труб может привести к оптимальному по результатам наддуву. Теоретические расчеты резонансного наддува требуют пока корректировки в местных условиях. Резонансные явления можно использовать и для выхлопа отработанных газов из двухтактных двигателей. Для этого момента открытия продувочных окон надо совместить не с подъемом давления в волне воздушного потока трубы, а с падением этого давления ниже атмосферного.
Тогда выхлоп отработавших газов будет происходит с большим перепадом давления до вакуума, и степень загрязненности цилиндра газами к моменту подачи свежего воздуха значительно снизится. Неудачная установка выхлопных труб у двухтактных двигателей может вызвать в отдельных случаях снижение мощности двигателя на 20—25°/о из-за совпадения открытия выхлопных окон с подъемом давления в волне. Поэтому на явление резонанса в выхлопных трубах двухтактных двигателей следует обращать внимание, особенно при относительно коротких трубах.



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