Разработка способов повышения эффективности оборотных систем водоснабжения ТЭЦ с градирнями

• Автор: Колесников, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 210 с. : ил.

Оглавление

Общая характеристика работы

Глава 1 Обзор работ в области создания математических и компьютерных моделей тепловых и гидравлических сетей, а также исследований

режимов работы цнрксистем

1.1 История развития теории гидравлических цепей и создания их

математических моделей

1.2 Современное состояние вопроса работы ТЭЦ по конденсационному циклу

1.3 Влияние состояния систем циркводоснабжения ТЭЦ с градирнями на

себестоимость и конкурентоспособность продукции

1.4 Состояние современных систем оборотного циркводоснабжения и пути

повышения эффективности их работы

1.5 Характеристики существующих систем циркводоснабжения
Глава 2 Разработка математической и компьютерной модели цирксистемы
Тольяттинской ТЭЦ
2.1 Элементы теории графов
2.2 Математическая модель и методика расчета сложных гидравлических
систем
2.3 Характеристика программы расчета гидравлических сетей
2.4 Гидравлические характеристики элементов расчетной схемы
2.5 Расчетная схема для ПЭВМ
Глава 3 Экспериментальное обследование цирксистемы ТО ТЭЦ
и идентификация компьютерной модели
3.1 Методика и программа проведения эксперимента
3.2 Техническая характеристика оборудования
3.3 Экспериментальное обследование оборудования циркуляционной системы
3.4 Анализ результатов экспериментальных исследований
3.5 Идентификация компьютерной модели с использованием результатов
экспериментов
Глава 4 Расчет и анализ вариантов реконструкции цирксистемы
4.1 Четыре всасывающих трубопровода и один сбросной
4.2 Три всасывающих трубопровода и один сбросной
4.3 Замена ЦН5,7,8 на менее мощные насосы
4.4 Частичная реконструкция внутри цирксистемы и у градирен
4.5 Регулирование уровней в чашах градирен путем введения задвижек на
сбросных трубопроводах
4.6 Введение новой градирни в правой части цирксистемы
4.7 Регулирование работы цирксистемы путем введения задвижек
на всасывающих и сбросных трубопроводах
4.8 Расчет цирксистемы с применением рециркуляции циркводы
4.9 Анализ тепловой эффективности вариантов реконструкции
цирксистемы ТОТЭЦ
Выводы
Литература
Приложения
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность


Вакуум в конденсаторе, и как следствие, энтальпия выхлопного пара турбины являются наиболее весомыми факторами, влияющими на удельный # расход топлива и себестоимость конечной продукции. В свою очередь давление выхлопного пара напрямую зависит как от состояния системы циркуляционного водоснабжения в целом, так и от состояния отдельных ее элементов. Кроме того, значительное влияние на вакуум оказывает также и режим работы СЦВС. Обследования нескольких цирксистем, проведенные с участием автора, позволили увидеть и обозначить круг проблем, решение которых позволит существенно повысить эффективность работы цирксистем и ТЭЦ в целом. Наиболее значимое влияние на КПД цикла Ренкина оказывает температура охлаждающей воды перед конденсатором. Кроме того, распределение циркуляционной воды по конденсаторам турбин должно быть пропорционально их конденсационной мощности. В этой связи встает вопрос о целесообразности внедрения электронных управляющих систем для поддержания оптимального режима работы СЦВС. В связи с актуальностью вопроса энергосбережения остро встает вопрос и о самих трубопроводах СЦВС. Зачастую зауженные сечения, как правило, в средней части главного корпуса ТЭЦ не позволяют с допустимыми потерями напора подвести воду к циркуляционным насосам или конденсаторам. В этой связи возникают дополнительные затраты электроэнергии на перекачку воды, и кроме того возникают трудности, связанные с увеличением разрежения на всасе циркуляционных насосов. Все это отрицательно сказывается на экономических и термодинамических показателях работы ТЭЦ. К другим факторам относится состояние самих конденсаторов и, в частности, состояние трубной системы и вакуумной системы. Для некоторых цирксистсм остро стоит вопрос режимов работы циркуляционных насосов. Особенно это актуально для ТЭЦ, применяющих насосы осевого и диагонального типа, которые склонны к возникновению явления помпажа, в связи с чем порой невозможно получить требуемого напора на соплах водораспределения градирен. Многие современные системы циркуляционного водоснабжения крупных ТЭЦ, спроектированные в е - е годы прошлого века, имеют ряд общих проблем. Одна из них заключается в том, что некоторые ТЭЦ проектировались изначально на значительный отпуск пара промышленным потребителям, а доля конденсационной выработки предполагалась незначительной. Альтернатива - наращивание выработки электроэнергии по конденсационному циклу. Однако состояние систем циркводоснабжения ТЭЦ, много лет работавших, в основном, по тепловому графику, как правило, не позволяет использовать установленное оборудование на полную мощность. Ограничения вызваны в первую очередь недостаточной величиной циркуляции воды в системе, обусловленной состоянием насосного оборудования, недостаточной пропускной способностью водоводов (как проектной, так и вызванной отложениями и заносами). Кроме того, возможности цирксистемы ограничивают всякого рода перекосы. В первую очередь перекосы по количеству воды, циркулируемой через конденсаторы турбин. Отсутствие методики и системы регулирования количества охлаждающей воды приводит к тому, что не выдерживается оптимальная пропорция отношения количества конденсируемого пара к количеству охлаждающей воды. При избытке охлаждающей воды имеет место перерасход электроэнергии на собственные нужды, при недостатке - ухудшение термодинамических показателей и температурных режимов работы выхлопных патрубков турбин. Перекосы в подаче воды на градирни приводят к уменьшению напора на соплах и ухудшению охлаждающего эффекта, особенно это актуально для градирен брызгального типа. Повышенные напоры приводят к отрыву раз-брызгивабщих сопел и также к снижению охлаждающего эффекта. Цирксистемы, представляющие собой две подсистемы, часто подвержены такому явлению, как перекосы по уровням в чашах градирен между подсистемами. Выравнивание уровней возможно лишь ограничением подачи воды на ту половинку, в которой наблюдается перелив. Такого рода ограничения приводят к снижению величины циркуляции воды, и как следствие, к снижению эффективности работы в целом.