В статье рассматривается проблема поддержание оптимальной температуры питательной воды для наименьшего расхода топлива при эксплуатации тепловых электрических станций.
Ключевые слова: питательная вода, тепловые электрические станции, прямоточная система технического водоснабжения, тепловая энергии, удельный расход топлива.
Питательная вода для тепловых электрических станций играет основную роль при производстве тепловой и электрической энергии. Самый наибольший её расход необходим в случае охлаждения отработавшего пара турбин в конденсаторах, также она необходима для охлаждения воздуха, масла, и охлаждение подшипников различных механизмов. Назначение и охват применения зависит от перечня оборудования тепловой электростанции и его технических характеристик. В случае использования открытых систем горячего водоснабжения, огромный расход воды идёт на восполнение потерь в тепловых сетях после разбора воды потребителями.
Характеристики питательной воды оказывают значительное влияние на энергетическую эффективность и работу всей станции в целом, особенно важную роль в производстве тепловой и электрической энергии играет удельный расход топлива, независимо от того на каком виде топлива работает станция (жидкое, газообразное, твердое) поэтому снижение удельного расхода топлива является приоритетной задачей.
Также характеристики питательной воды зависят от системы водоснабжения станции, оборотная, прямоточная или смешанная, когда комбинируются два предыдущих вида. Для станции ТЭЦ-1, применятся прямоточная система технического водоснабжения (рис. 1), так как в качестве источника воды используется озеро в нем же происходит охлаждения отработавшей воды.
Кроме того, для снижения удельного расхода топлива при выработке тепловой энергии котельными агрегатами и повышения КПД, используют следующие технические мероприятия:
– поддержание оптимальной температуры питательной воды котла;
– поддержание номинального давления пара в котле;
– оптимизация коэффициента избытка воздуха;
– снижение тепловых потерь при обеспечении безнакипного режима эксплуатации котлоагрегата;
– снижение тепловых потерь путем поддержания чистоты наружных поверхностей нагрева;
– внедрение экономайзеров и воздухоподогревателей;
– перевод паровых котлов на водогрейный режим работы;
– перевод котельных агрегатов на жидкое и газообразное топливо;
– режимно-наладочные испытания и диагностика топочного режима котельных агрегатов.
Для решения проблемы поддержание оптимальной температуры питательной воды используют ряд технико-экономических решений: увеличение возврата конденсата на станцию, а также установка дополнительных поверхностей нагрева. Но все технико-экономические решения должны быть правильно обоснованы, иначе их внедрение может привести к новым проблемам. К примеру, перегретая питательная вода может вызвать увеличение температуры уходящих газов, что приведет к снижению КПД котла. Также нагретая питательная вода на 10 % на входе в экономайзер приведет к перерасходу топлива на 0,23 %.
В городе Чита, ТЭЦ-1 находится вблизи озера Кенон, которое в свою очередь является для ТЭЦ прудом-охладителем. Так как озеро выступает как пруд-охладитель, то постоянные колебания температуры окружающей среды могут вносить свои коррективы в работу станции. В глубоких слоях воды, температура сохраняется на более постоянном уровне, но с более низкими значениями. Поверхностные воды в случае использования озера как пруда-охладителя находятся в нагретом состоянии из-за постоянного сброса со станции теплых вод, что при низких температурах и больших температурных перепадах в течении суток значительно могут замедлять или ускорять процесс охлаждения сброшенных вод. Тем не менее, даже при заборе глубинных вод, сброшенная нагретая вода, в процессе циркуляции будем изменять общий температурный фон озера.
Рис. 1. Схема прямоточного водоснабжения: 1-водоприёмник и береговая насосная станция; 2 — циркуляционные насосы; 3 — конденсаторы; 4 — напорные водоводы; 5 — сливные водоводы; 6 — закрытые отводящие каналы; 7 — открытый отводящий канал; 8 — сливной сифонный колодец; 9 –переключательный колодец; 10— сооружение для регулирования уровня воды в закрытом отводящем канале; 11 —трубопровод обогрева водозабора; 12 — водозаборный ковш; 13 —водосброс
Кроме того, мероприятия и параметры необходимо рассматривать комплексно, то есть по всем параметрам одновременно, отдельное рассмотрения влияния какого-либо параметра на работу станции, не отразит полноты картины,
Поэтому необходимо произвести комплексные расчеты по технико-экономическому влиянию на характеристики работы тепловой электрической станции. Даже незначительное изменение характеристик приведет к изменению всех параметров работы станции.
Литература:
- Тепловые и атомные электрические станции Справочник. Под общ. ред. чл.-корр. АН СССР В. А. Григорьева, В. М. Зорина. Справочная серия. Учебное пособие для ВУЗов. 2-е изд., перераб. (Теплоэнергетика и теплотехника; Кн. 3). М.: Изд-во: Энергоатомиздат, 1989.- 608 с.;
- Основы теплотехники: Учеб. Пособие для средн проф-техн. Училищ/ В.С. охотин, В. Ф. Жидких, В. М. Лавыгин, Ф. Г. Саломзода. — М.: Высш. Шк., 1984. — 216 с. Ил.- (Профессиональное — техническоре образование);
- Тепловые электрические станции: учебник для вузов. / В. Д. Буров, Е. В. Дорохов, Д. П. Елизаров и др.; под ред. В. М. Лавыгина, А. С. Седлова, С. В. Цанева. — 3-е изд., стереот. — М.: Издательский дом МЭИ, 2009.-466 с.
