Эффективный способ подогрева добавочной питательной воды конденсатного цикла ТЭЦ



В статье представлен эффективный способ подогрева добавочной питательной воды конденсатного цикла ТЭЦ.

Ключевые слова: добавочная питательная вода, вакуумный деаэратор, греющий агент, обессоленная вода, исходная вода.

В состав всех ТЭЦ, независимо от вида тепловой нагрузки, входят водоподготовительные установки (ВПУ), обеспечивающие восполнение потерь воды из конденсатно-питательного тракта электростанции. Эти потери компенсируются добавочной питательной водой, качество которой в зависимости от параметров пара регламентируется нормами [1]. Для промышленно-отопительных ТЭЦ, расход добавочной питательной воды достигает 1000 т/час и более. В этой связи недооценка способов покрытия тепловых нагрузок ВПУ ТЭЦ, оказывает существенное влияние на экономичность тепловой электростанции.

Обработка воды в вакуумных деаэраторах открывает возможности существенного повышения экономичности ТЭС за счет эксплуатации вакуумных деаэрационных установок с пониженной температурой теплоносителей. Однако анализ существующих и проектируемых схем подогрева добавочной воды на ряде ТЭЦ показывает, что они в большинстве случаев далеки от оптимальных.

Реализуемая в представленной на рис. 1 типовой схеме включения вакуумного деаэратора в цикл подготовки добавочной питательной воды [2] технология предусматривает подогрев исходной воды 1 перед химводоочисткой 2 и вакуумным деаэратором 3 до температуры в пароводяном подогревателе 4, подключенном к отопительному отбору пара турбины 5, и в охладителе производственного конденсата 6. В качестве греющего агента в деаэратор подается охлажденный до температуры производственный конденсат 7, прошедший конденсатоочистку. При недостаточном количестве конденсата предусмотрена подача в вакуумный деаэратор 3 пара производственного отбора 8. Деаэрированная вода направляется в трубопровод основного конденсата 9 и подогревается в системе регенерации турбины.

Рис. 1. Традиционная технология вакуумной деаэрации добавочной питательной воды с использованием в качестве греющего агента производственного конденсата и пара производственного отбора: 1-трубопровод исходной воды; 2-химводоочистка; 3-вакуумный деаэратор; 4-пароводяной подогреватель; 5-турбина; 6-охладитель производственного конденсата; 7-трубопровод производственного конденсата; 8-паропровод пара производственного отбора; 9-тракт основного конденсата турбины; 10-регенеративные подогреватели низкого давления

Недостатком типовой технологии является использование в качестве греющего агента производственного конденсата, т. к. его применение не позволяет обеспечить эффективную вакуумную деаэрацию добавочной питательной воды из-за низкой температуры, что существенно понижает надежность работы ТЭС. Кроме того, возврат конденсата от потребителей, как правило, не достигает проектных значений, поэтому на большинстве ТЭЦ основным греющим агентом является пар производственного отбора.

Для осуществления дополнительного подогрева предложен схема, изображенное на рис. 2 [3]. Эти же схемы содержат новые варианты решения задачи подогрева добавочной воды перед деаэратором повышенного давления и греющего агента перед вакуумным деаэратором.

Рис. 2. Схема подогрева добавочной питательной воды на ТЭЦ с относительно небольшим отпуском пара на производство: 1, 3-подогреватели исходной и обессоленной воды; 2-обессоливающая установка; 4-трубопровод греющего агента; 5-вакуумный деаэратор; 6-сетевой трубопровод; 7-сетевые подогреватели; 8-деаэратор повышенного давления; 9-турбина; 10, 11-верхний и нижний отопительные отборы; 12-конденсатор

Схема, представленная на рис. 2, предназначена для ТЭЦ с относительно небольшим расходом добавочной питательной воды (100–400 м ³ /ч). Подогрев исходной воды до температуры 30–35℃ и обессоленной воды до температуры 50–55℃ производится в пароводяных теплообменниках, подключенных соответственно к нижнему и верхнему отопительным отборам одной из турбин. За счет близости по значению расходов исходной и обессоленной воды пар из нижнего и верхнего отборов отбирается равномерно, что позволяет реализовать описываемую схему без понижения надежности работы проточной части турбины.

Деаэрированная вода подается в трубопровод основного конденсата турбины после первого или второго по ходу конденсата ПНД. В качестве греющего агента для вакуумной деаэрации используется основной конденсат турбины, отобранный за одним из ПНД, расположенных по ходу конденсата выше точки подключения трубопровода деаэрированной добавочной воды.

Основным недостатком схемы, представленной на рис. 2, является ограниченная сфера применения, поскольку в теплое время года при отключении верхнего сетевого подогревателя подогрев обессоленной воды в теплообменнике 3 окажется невозможным, что скажется на качестве деаэрации добавочной питательной воды.

Анализ рассмотренных вариантов показывает, что, основным фактором, понижающим экономичность ВПУ и энергоустановки в целом, является практически повсеместное использование в схемах подогрева подпиточной и добавочной питательной воды высокопотенциальных отборов пара турбин.

Литература:

1. Шарапов В. И. Справочно-информационные материалы по применению вакуумных деаэраторов для обработки подпиточной воды систем централизованного теплоснабжения. — М.: СПО ОРГРЭС, 1997. — 20 с.
2. Оликер И. И. Термическая деаэрация воды на ТЭС. — Л.: Энергия, 1971. — 185 с.
3. Шарапов В. И. Подготовка подпиточной воды систем теплоснабжения с применением вакуумных деаэраторов. — М.: Энергоатомиздат, 1996. — 176 с.