Реконструкция системы охлаждения конденсаторов турбин с целью повышения надежности работы Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

В частном случае, если считать, что на всём маршруте размер заголовок пакетов является постоянной величиной ht = const, тогда минимум функционала TnD определяется как [2, 3]:

min ТП + 4Ö )2 (7)

поскольку:

r+1

£ hi = (r + 1)hA, так.{hi }=hA

i-i

Согласно представленных формул, варируя различные параметры, можно решить задачи оптимизации передачи информационных ресурсов, пакетов в сложных ИВС с иерархической структурой управления.

Список литературы:

1. Алишев Н.И. Оптимизация коммутации пакетов в распределённых системах. - Украина, 2004. - C. 87-94.

2. Алишев Н.И. Развитие теории Rh-оптимизации. Elm va tahsilda in-formasiya - kommunikasiya texnologiyalann tatbiqi, 2 Beynalxalq konfrans. -Baki, 2007. - S. 52-60.

3. Musayev VH., Huseynov N.E., Abilov K.A. Об одном подходе к решению экологических проблем в сложных системах с иерархической структурой управления // PCI'2010 The third international conference «Problems of cybernetics and informatics» September 6-9, 2010. - Baku, Azerbaijan.

РЕКОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ КОНДЕНСАТОРОВ ТУРБИН С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ

© Набоко Е.П.*, Жабалова Г.Г.Ф

Карагандинский государственный индустриальный университет, Республика Казахстан, г. Темиртау

В статье рассмотрена возможность применения технологии шариковой очистки конденсатора паровой турбины типа ПТ-65/75-90/13 ТЭЦ-ПВС АО «МитталСтил Темиртау» с целью повышения надежности работы.

Одна из проблем энергетики - высокая степень изношенности основных фондов, составляющая порядка 60 %, т.е. на сегодняшний день уровень морального и физического старения оборудования достиг практически критического предела. Для перевооружения энергопредприятий нуж-

* Доцент кафедры «Строительство и теплоэнергетика», кандидат технических наук.

* Доцент кафедры «Строительство и теплоэнергетика», кандидат технических наук.

ны огромные капиталовложения с большим сроком их окупаемости. По прогнозным оценкам института «Энергия» и ОАО «КЕГОК» потребление электроэнергии в Казахстане в 2015 году вырастет до 86-95 млрд. кВтч. Однако к тому времени выработают свой парковый ресурс порядка 58 % действующих электростанций. В настоящее время теплофикация почти полностью базируется на использовании паротурбинных ТЭЦ, где находятся в эксплуатации теплофикационные турбины, отработавшие более 25-30 лет и отличающиеся своей неэкономичностью. На современном этапе важную роль играют вопросы по оптимизации работы оборудования с целью снижения удельных расходов условного топлива на единицу продукции и снижения себестоимости отпущенной электрической и тепловой энергии. Наряду с вводом нового более экономичного оборудования крупными резервами повышения экономичности электростанции являются модернизация работающего оборудования и повышение культуры эксплуатации. Основными направлениями модернизации действующих паротурбинных установок являются: усовершенствование проточной части турбин, улучшение работы конденсаторов и регенеративных водоподогревателей, рационализация тепловых схем тур-боустановок с целью снижения потерь пара и конденсата и снижения расхода электроэнергии на собственные нужды турбинного цеха.

Важное значение для обеспечения экономичной и надежной эксплуатации установок имеют следующие мероприятия:

1. поддержание в чистом состоянии поверхности охлаждения конденсаторов. Даже незначительное загрязнение поверхности охлаждения с водяной стороны приводит к ухудшению вакуума и заметному снижению экономичности всей турбинной установки;

2. поддержание хорошей водяной плотности конденсатора для обеспечения бесприсосного режима работы. Это особенно важно для установок высокого давления, предъявляющих повышенные требования к качеству питательной воды;

3. высокая воздушная плотность вакуумной системы турбоустановки. Значительные присосы воздуха приводят к снижению вакуума, увеличению переохлаждения конденсата, к перегрузке воздухоуда-ляющих устройств, и, таким образом, к весьма заметному снижению экономичности работы установки.

Из всех параметров, определяющих в условиях эксплуатации экономичность паротурбинной установки, наибольшее влияние оказывает давление отработавшего пара. Оно зависит от внешних условий - температуры охлаждающей воды, режима работы конденсационной установки и в значительной степени от чистоты поверхности охлаждения конденсатора. Загрязнение конденсаторных трубок с водяной стороны определяется качеством охлаждающей воды - содержанием в ней различных химических веществ и взвешенных частиц. Электростанции вынуждены проводить периодические очистки трубных систем конденсаторов. Ухудшение вакуума, связанное с

загрязнением поверхности охлаждения конденсаторов, достигает на электростанциях 10 %, а в некоторых случаях, при особенно плохом качестве воды - 17 %. Для турбин ТЭЦ с начальным давлением пара 12-17 МПа изменение мощности составляет примерно 7,4-7,7 % номинальной мощности.

Выбор метода борьбы с загрязнением трубок конденсатора производится в каждом отдельном случае индивидуально с учетом местных условий и технико-экономического сопоставления различных вариантов. Однако периодические чистки конденсаторов требуют останова турбоагрегата или снижения его нагрузки и связаны со значительными трудозатратами. Согласно Правил теплоэнергетического оборудования допускается ухудшение вакуума из-за загрязнения трубок не более чем на 7,0 %, после чего должна проводиться чистка. Увеличение температурного напора при неизменном расходе охлаждающей воды свидетельствует о загрязнении охлаждающей поверхности конденсатора и указывает на необходимость очистки конденсатора, когда ухудшение вакуума по сравнению с нормативной характеристикой достигнет 0,5 %. В среднем за период между чистками вакуум ухудшится примерно на 7-11 %, что для турбины соответствует увеличению удельного расхода тепла на 7-11 % [1]. Практически же в условиях эксплуатации ухудшение вакуума от чистки до чистки оказывается значительно больше, чем предписано Правилами. Принципиально более правильно применять для поддержания трубок конденсатора в чистом состоянии не периодические чистки, а профилактические мероприятия, предотвращающие образование отложений на стенках трубок.

Способ очистки внутренних поверхностей трубок конденсаторов зависит от степени загрязнения и от состава и твердости отложений. Все существующие методы очистки конденсаторов разделяют на две группы: механическая и химическая. Механическая очистка трубок производится специальными шомполами с волосяными ершами; такой способ очистки требует длительного времени и большой затраты физического труда, особенно при наличии в трубках твердых солевых отложений. В отличие от названных методов очистки, которые предполагают останов конденсатора и слив из него охлаждающей воды, система шариковой очистки (СШО) является экономически выгодным и технически прогрессивным решением для электростанций. Шариковая очистка - это постоянная, автоматизированная, профилактическая очистка с помощью резиновых эластичных шариков, которая проходит непосредственно во время работы конденсатора с заданной частотой. Нет необходимости останавливать энергоблок, нет риска снижения мощности и повышения расхода топлива. Преимущества использования системы шариковой очистки:

1. увеличение экономичности паротурбинной установки на 0,7^1,85 % (в зависимости от типа турбины);

2. уменьшение удельного расхода топлива (и, как следствие, вредных выбросов) и соответствующих затрат на него;

3. увеличение средней электрической мощности паротурбинной установки;

4. снижение мощности, потребляемой циркуляционными насосами;

5. снижение ремонтно-эксплуатационных затрат за счет отказа от других способов очистки.

Наиболее полно решает задачу поддержания конденсатора в чистом состоянии применение эластичных шариков из пористой резины, циркулирующих по замкнутому контуру через конденсаторные трубки. Губчатые шарики диаметром на 1 мм больше внутреннего диаметра трубки с удельным весом, близким к 1, вместе с потоком охлаждающей воды поступают к трубной доске и, попадая в трубку, перемещаются за счет разности давлений между входом и выходом охлаждающей воды. При этом шарик деформируется, принимает бочкообразную форму и, плотно прижимаясь к стенке трубки, стирает откладывающиеся на стенке частицы. Применение мягкого шарика диаметром больше внутреннего диаметра трубки позволяет удалять с поверхности трубки все виды образующихся и недостаточно закрепленных на стенке трубки отложений и поддерживать исходную чистоту трубки, т.е. эксплуатировать турбоустановку с нормативным вакуумом в конденсаторе.

Устройство шариковой очистки трубок конденсатора представляет собой технологическую систему, присоединяемую к основному тракту охлаждающей воды непосредственно перед и после конденсатора. Пористые резиновые шарики вводятся в контур циркуляционной системы в напорный водовод перед конденсатором. После прохождения через трубки конденсатора шарики улавливаются специальной сеткой, установленной в сливном водоводе вблизи выходной водяной камеры конденсатора. Из выходного патрубка шарикоулав-ливающей сетки внешним трубопроводом шарики с потоком воды подводятся к водоструйному эжектору (или насосу), который подает шарики снова в напорный патрубок, замыкая контур циркуляции.

Т.к. гидравлическое сопротивление конденсатора зависит от расхода охлаждающей воды, а на большинстве электростанций производится сезонное регулирование расхода охлаждающей воды (зима, лето), то для СШО необходимо иметь как минимум два типа шариков. Для летнего режима работы турбоуста-новки при номинальном расходе охлаждающей воды и большом гидравлическом сопротивлении конденсатора возможно использование более износостойких шариков. В осенне-зимний период или при низкой температуре охлаждающей воды расход воды на конденсатор сокращается на 17-27 %, при этом гидравлическое сопротивление снижается в 1-1,5 раза и в связи с уменьшившимся усилием, действующим на шарик, потребуются более мягкие шарики.

Таблица 1

Показатели внедрения СШО [2]

Показатель До внедрения СШО После внедрения СШО

Температурный напор, оС 2,09 0,16

Вакуум (норма / факт), % 95,44 / 93,96 95,21 / 95,05

Отклонение вакуума от нормы, % 1,48 0,16

Экономия топлива при повышении вакуума на 1 % (при наработке 4500 часов в год), т.у.т./год - 3445

С целью определения возможности применения шариковой очистки для повышения надежности работы оборудования были рассчитаны мероприятия по реконструкции схемы с паровой турбиной типа ПТ-65/75-90/13 ТЭЦ-ПВС АО «МитталСтил Темиртау», конденсационной с регулируемыми отборами пара, производственным и теплофикационным, номинальной мощностью 65 МВт. Конденсационное устройство турбины состоит из конденсатора, воздухоудаляющего устройства, конденсатных насосов, циркуляционных насосов и водяных фильтров. Конденсатор предназначен для конденсации поступающего из турбины пара и создания разряжения в ее выхлопных патрубках, а также для использования тепла вентиляционного пара на режимах работы турбины по тепловому графику для подогрева сетевой или подпиточной воды во встроенных пучках и включает в себя два конденсатора, поверхностью 3100 м2 каждый со встроенными пучками. Конденсаторы выполнены для работы на пресной воде и рассчитаны на пропуск циркуляционной воды в количестве не более 16000 м3/ч. Встроенный пучок с длиной трубок 7160 мм составляет 15 % поверхности и может быть использован для работы на циркуляционной подпиточной и сетевой воде.

В результате гидравлического расчета были определены следующие основные параметры работы системы шариковой очистки: расход циркуляционной воды через систему очистки составляет 4000 м3/час, в систему должно быть запущено 2262 шарика диаметром 24 мм каждый, внутренний диаметр труб системы шариковой очистки составляет 300 мм. Результаты расчета основных показателей конденсатора показали увеличение коэффициента теплопередачи после применения системы шариковой очистки на 234,137 Вт/м2град по сравнению с исходными показателями за счет улучшения качества поверхности трубок. Капитальные затраты на внедрение СШО составляют 33,991 млн. тенге, срок окупаемости - 10 месяцев.

Список литературы:

1. Рябцев В.И. Об опыте повышения экономичности паровых турбин с производственными и теплофикационными отборами // Энергетик. - 1984. - № 12.

2. Бродов Ю.М., Савельев Р.З. Конденсационные установки паровых турбин. - М.: Энергоатомиздат, 1994. - 278 с.

ЭВРИСТИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ВШЕТООТН-ВИРУСОВ ДЛЯ МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

© Пихтулов А.А.*, Михайлов Д.М.*

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», г. Москва

В настоящее время мобильные технологии стремительно развиваются, совершенствуются способы передачи данных, предпочтение среди

* Аспирант кафедры N° 12 «Компьютерные системы и технологии».

* Доцент кафедры № 12 «Компьютерные системы и технологии», кандидат технических наук.