Моделирование и исследование циркуляционного подогрева мазута в теплотехнологических схемах мазутных хозяйств ТЭС с резервуарами большой вместимости

• Автор: Осипов, Геннадий Тихонович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 106 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Анализ состояния вопроса

1.1. Теплотехнологические схемы мазутных хозяйств ТЭС

1.2. Конструкции резервуаров и режимы хранения мазута

1.3. Способы подогрева мазута в резервуарах

1.4. Обзор методов расчета циркуляционного подогрева мазута

1.5. Выводы

Глава 2. Теплотехнологические схемы мазутных хозяйств ТЭС на базе

двухступенчатых раздельных схем

2.1. Раздельные схемы мазутных хозяйств ТЭС
2.2. Расчет эффективности и затрат энергии на содержание существующей теплотехнологической схемы 2-ой очереди мазутного хозяйства Набережночелнинской ТЭЦ
2.3. Возможное техническое решение по модернизации схемы 2-ой очереди мазутного хозяйства Набережночелнинской ТЭЦ
Глава 3. Математическая модель циркуляционного совмещенного подогрева мазута в резервуаре мазутных хозяйств ТЭС с помощью параллельно соединённых 4-х подогревателей
3.1. Постановка задачи
3.2. Математическая модель циркуляционного подогрева мазута
в одном резервуаре
3.3. Математическая модель циркуляционного подогрева мазута в резервуаре с помощью 4-х, параллельно соединенных, подогревателей
3.4. Формулировка и решение задачи нахождения зависимостей температур мазута в резервуаре от времени подогрева при заданных расходах потоков мазута

Глава 4. Результаты численных исследований теплогидравлических характеристик циркуляционного подогрева мазута в двухступенчатых совмещенных теплотехнологических схемах мазутных хозяйств ТЭС
4.1. Методика и объекты расчетов
4.2. Результаты расчетов времени циркуляционного совмещенного подогрева мазута в резервуаре 4-мя, параллельно соединенными, подогревателями мазута
4.3. Результаты расчетов времени циркуляционного раздельного подогрева мазута в резервуаре 4-мя, параллельно соединенными, подогревателями мазута
4.4. Новая совмещенная теплотехнологическая схема 2-ой очереди мазутного хозяйства Набережночелнинской ТЭЦ
4.5. Технико-экономический анализ модернизации теплотехнологической схемы 2-ой очереди мазутного хозяйства Набережночелнинской ТЭЦ
Заключение
Литература
ВВЕДЕНИЕ
По прогнозам специалистов доля мазута в структуре топливно-энергетического баланса страны в ближайшие годы будет по-прежнему велика.
При этом необходимо отметить, что большое количество электростанций и крупных котельных используют мазут в качество основного топлива, а на всех электростанциях и котельных работающих на газовом топливе, имеются резервные мазутные хозяйства.
Мазутное хозяйство электростанции, представляющее собой целый комплекс сооружений, аппаратов и трубопроводов, является одним из основных потребителей энергии, идущей на собственные нужды станции.
В современных условиях, при повышении цен на жидкое органическое топливо, вопросы повышения эффективности работы мазутных хозяйств путем внедрения энергосберегающих технологий весьма актуальны.
Основная доля энергозатрат в структуре энергопотребления мазутного хозяйства ТЭС, особенно для электростанций с резервуарами хранения большой вместимости (20000, 30000 и 50000 м3), для обслуживания которых необходимо большое количество параллельно соединенных подогревателей мазута, приходится на поддержание температурного режима в резервуарах и подогрев мазута, подаваемого к котлам.
Для хранения и подогрева мазута в резервуарах мазутных хозяйств ТЭС в основном используется циркуляционный подогрев с помощью стационарных серийных подогревателей мазута.
Известные в научно-технической литературе методики расчета циркуляционного подогрева мазута в основном рассматривают резервуары малой и средней вместимости и только отдельные частные случаи, не учитывая возможные режимы хранения и подготовки мазута, варианты компоновочных решений по обвязке оборудования мазутных хозяйств ТЭС, номенклатуру и количество резервуаров и подогревателей мазута. Кроме того, существующие
В качестве греющего теплоносителя в мазутном хозяйстве используется острый пар, подаваемый по паропроводу диаметром 426x12 мм, давлением 1,0 МПа и температурой 180°С. Паропровод врезан в паровой коллектор, который имеет манометр и дренаж. Из коллектора пар направляется на сливную эстакаду, подогреватели мазута, мазутные резервуары, спутники мазутопроводов, на пропарку мазутопроводов, насосов и подогревателей мазута и калориферов.
Все мазутопроводы имеют паровые спутники, которые закреплены к мазутопроводам и совместно заизолированы. Пар на спутники подается с наступлением холодов.
2.2. Расчет эффективности и затрат энергии на содержание существующей теплотехнологической схемы 2-ой очереди мазутного хозяйства Набережночелнинской ТЭЦ
В научно-технической литературе существует большое количество работ, посвященных тепловому и термодинамическому анализу эффективности работы как отдельных элементов теплотехнологических схем мазутных хозяйств ТЭС, так и всей схемы в целом [11, 31-38, 63, 80, 81].
Так как основными потребителями тепловой энергии являются резервуары и паровые стационарные подогреватели мазута, то в данной главе основное внимание будет уделено именно этим видам оборудования.
Тепловой расчет подземного металлического вертикального цилиндрического резервуара хранения объемом V = 20 ООО м3 при ♦ = -30°С
1ВОЗД
Основные данные, необходимые для теплового расчета резервуара:
- марка мазута М100;
- геометрические характеристики резервуара:
диаметр резервуара <1 = 45,6 м;
высота стенок резервуара 6^- = 11,9 м;