Использование систем регенерации теплофикационных паровых турбин для подогрева низкопотенциальных теплоносителей ТЭЦ

• Автор: Кузьмин, Антон Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 193 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава первая. ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТБОРОВ ПАРА ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ ТУРБИН ДЛЯ ПОДОГРЕВА ПОТОКОВ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК ТЭЦ
1.1. Общая характеристика регенеративного подогрева воды
1.1.1. Регенеративный подогрев воды и его энергетическая эффективность.
1.1.2. Расход пара на турбину с регенеративными отборами
1.1.3. Регенеративные подогреватели и схемы их подключения
1.2. Тепловые схемы водоподготовительных установок ТЭЦ, восполняющих потери сетевой воды из трубопроводов теплосети
1.3. Тепловые схемы водоподготовительных установок ТЭЦ, восполняющих потери пара и конденсата из цикла станции
1.4. Постановка задач исследования
Глава вторая. НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
РЕГЕНЕРАТИВНЫХ ОТБОРОВ ПАРА ТУРБИН ДЛЯ ПОДОГРЕВА НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ ТЭЦ
2.1. Технологии подогрева подпиточной воды теплосети
2.2. Технологии подогрева добавочной питательной воды котлоагрегатов
2.3. Выводы
Глава третья. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРИМЕНИМОСТИ новых ТЕХНОЛОГИЙ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ РЕГЕНЕРАЦИИ ТУРБИН ТЭЦ
3.1. Задачи исследования
3.2. Сведения об объекте исследования
3.3. Экспериментальное исследование систем регенерации турбин ТЭЦ
3.3.1. Принципиальная схема измерений и приборы
3.3.2. Результаты эксперимента
3.3.3. Математическая обработка экспериментальных данных
3.4. Выводы
Глава четвертая. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМ РЕГЕНЕРАЦИИ ТУРБИН ДЛЯ ПОДОГРЕВА НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ ТЭЦ
4.1. Методы оценки энергетической эффективности структурных и режимных изменений в схемах регенерации турбин ТЭЦ
4.2. Энергетическая эффективность новых схем подогрева подпиточной и добавочной питательной воды на ТЭЦ
4.3. Варианты оценки инвестиционной привлекательности
4.4. Технико-экономическая оценка новых схем подогрева низкопотенциальных теплоносителей в системах регенерации турбин ТЭЦ
4.5. Экологические аспекты новых технологий
4.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Особенностью отечественной энергетики является высокая степень централизации теплоснабжения. Основными источниками теплоты являются теплоэлектроцентрали, суммарная электрическая мощность которых составляет более 30% мощности тепловых электростанций страны. Эффективность использования отборов пара теплофикационных турбин (отопительных, регенеративных) для нужд теплового потребления в значительной мере определяет экономичность работы теплоэлектроцентралей. Существенное значение имеет развитие внутренней теплофикации - использование отборов пара турбин для подогрева питательной воды и других технологических внутристанционных потоков теплоносителей.
Для многих отечественных теплоэлектроцентралей характерны значительные расходы подпиточной воды теплосети и добавочной питательной воды котлов. Тепловая схема и температурный режим водоподготовки при больших расходах подготавливаемой воды в значительной мере определяют тепловую экономичность всей электростанции.
На большинстве действующих ТЭЦ с начальным давлением пара 12,8 МПа наблюдается перерасход топлива при комбинированной выработке тепловой и электрической энергии. Снижение экономичности ТЭЦ обусловлено, во-первых, существенным сокращением выработки электроэнергии на тепловом потреблении, во-вторых, имеются значительные потери при транспортировке теплоносителей (горячей воды и технологического пара).
В настоящее время имеются значительные резервы повышения энергетической эффективности отечественных ТЭЦ, связанные с обеспечением внутристанционных тепловых нагрузок. Существенная доля этих нагрузок приходится на водоподготовительные установки (ВПУ), восполняющие как потери пара и конденсата из цикла станции, так и сетевой воды из трубопроводов теплосети. Основным фактором, понижающим экономичность ВПУ и энергоустановки в целом, является практически повсеместное использование в схемах подогрева подпиточной и

ПТ-80/100-130/13, при в = 3000 -ь 4000 т/ч для подогрева исходной воды и греющего агента целесообразно выделять турбину Т-110/120-130. Если тепловая нагрузка водоподготовительной установки недостаточна для полной загрузки сетевых подогревателей выделенной турбины, часть воды с температурой 90 - 100 °С после верхнего сетевого подогревателя можно подать сетевым насосом в теплосеть. Регулирование температуры воды в подающем сетевом трубопроводе в этом случае производится на других турбинах ТЭЦ.
Рис. 1.13. Нагрева теплоносителей водоподготовительной установки в сетевых подогревателях турбины ТЭЦ [27, 53, 104]: 1 - турбина; 2 - конденсатор; 3,4 - нижний и верхний сетевые подогреватели; 5 -трубопровод исходной воды; 6 - узел умягчения; 7 - декарбонизатор; 8 - вакуумный деаэратор; 9 - трубопровод деаэрированной воды
Изображенная на рис. 1.13 схема ТЭЦ [43] предполагает выделение одной турбины только, чтобы покрыть тепловые нагрузки водоподготовительной установки. После подогрева в конденсаторе и нижнем сетевом подогревателе (НСП) исходная вода поступает на водоподготовку, а греющий теплоноситель вакуумного деаэратора нагревается в верхнем сетевом подогревателе [27, 53, 104]. Поскольку тепловая нагрузка водоподготовительной установки не склонна к существенным сезонным колебаниям, в течение всего года гарантирована неизменная экономичная работа паротурбинной установки [53]. По согласованию с ЛМЗ схе-