CC BY
0
КОНТРОЛЬ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ СЕТЕВОЙ ВОДЫ ПО ИЗМЕНЕНИЮ ИХ ТЕМПЕРАТУРНОГО НАПОРА
А.А. Григорьев, магистр1, машинист-обходчик турбинного отделения2 Консультант: С.М. Иванов2, директор станции Научный руководитель: К.Д. Андреев1, доцент *Санкт-Петербургский морской технический университет 2Южная ТЭЦ
(Россия, г. Санкт-Петербург)
DOI:10.24412/2500-1000-2024-5-1-222-226
Аннотация. Данное рационализаторское предложение направлено на увеличение экономичности блока путем снижения температурных напоров в подогревателях сетевой воды за счет своевременной очистки поверхностей теплообмена. В качестве методов в работе используются изучение и реферирование источников выбранной темы. Методологической основой исследования являются годовые отчеты показателей работы станции и производственные инструкции ТЭЦ-22.
В работе рассматривается влияние загрязненности на экономические показатели ТЭЦ. В результате работы делается вывод о рентабельности предложения.
Ключевые слова: подогреватели сетевой воды (ПСГ), очистка, температурный напор, теплофикационная установка, Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ), Южная ТЭЦ.
На тепловой напор подогревателей влияет множество факторов и одним из основных является степень загрязненности поверхностей теплообмена. Если не контролировать загрязненность и не проводить своевременные чистки подогревателя, значительно будут возрастать удельные расходы топлива на выработку тепла, что в свою очередь приведет к снижению экономичности станции.
Актуальность темы обусловлена тем, что на сегодняшний день многие пренебрегают влиянием температурного напора на экономичность, это связанно с трудностью определения влияния отдельно взято-
го фактора на общее состояние подогревателя.
Разработанная методика включает в себя:
Постоянный контроль температурного напора каждого работающего подогревателя. При этом предполагается, что показания будут заноситься в программный комплекс каждый последующий день и выбираться будут показания наиболее близкие к номинальному режиму работы блока и подогревателя. Это позволит минимизировать влияние изменения режима работы блока на температурный напор.
Таблица 1. Контроль значения параметров подогревателя
Блок №1
дата ПСГ № Параметры пара Расход сетевой воды , т/ч Температура сетевой воды, оС Тепловая нагрузка, Гкал/ч Температурный напор, °С Текущая мощность блока, МВт
Р, ата Тн, оС
текущ месяц пред месяц
вход выход
01.12.2023 1 0,48 81,0 6500 60,0 68,5 55,3 12,5 230
2 1,23 106,3 5200 68,0 95,0 140,4 11,3
02.12.2023 1 0,57 85,0 6800 63,0 71,0 54,4 14,0 250
2 1,46 111,0 4700 70,0 100,0 141,0 11,0
03.12.2023 1 0,52 83,0 6800 62,4 70,0 51,7 13,0 240
2 1,36 109,0 4800 69,5 97,0 132,0 12,0
04.12.2023 1 0,57 85,3 6900 61,0 70,8 67,6 14,5 250
2 1,41 110,3 4100 70,0 99,0 118,9 11,3
Построение программой графиков и последующий их анализ с целью определение скорости изменения температурного напора в течении месяца, а также для определения сроков и качества чистки подогревателей. (Стоит учитывать, что изме-
нение в графиках также могут быть связаны с началом/концом отопительного сезона, резким изменением температуры окружающего воздуха или режима работы, а также с появлением дефектов в самом подогревателе.)
•Подогреватель 1 ПСГ-1 Температурный напор, °С ■ Линейная (Подогреватель 1 ПСГ-1 Температурный напорг °С)
Рис. 1. График изменения температурного напора в течении месяца, 1 ПСГ-1
Расчет степени загрязненности подогревателя по графику на рисунке №3. Для данного расчета используется отношение фактического нагрева к расчетному темпе-
ратурному напору (в) и отношение расчетного и фактического температурных напоров (Ф).
1 г 3 4 5 ю 15 20 25 30 40 50 60 10 € 0 10 20 30 40 50 60 70 60 % Рис. 2. График зависимости загрязненности подогревателя от нескольких параметров
В зависимости от показателя в' устанавливаются две степени состояния поверхности нагрева сетевого подогревателя:
- при в < 30 % состояние удовлетворительное;
- при в ^ 30 % состояние неудовлетворительное.
Стоит учитывать, что данные значения рассчитаны на основании паспортных данных подогревателя и могут меняться в зависимости от состояния подогревателя и его эксплуатационных особенностей.
Для наиболее корректного расчета значение фактического температурного напора не должно превышать расчетное более чем в 2 раза. При этом должна быть обеспечена нормальная работа воздухоотсасы-вающих устройств и регуляторов уровня конденсата.
Данный расчет целесообразно производить в начале и конце месяца, а также до и после вывода в ремонт или чистки подогревателя. Важно не забывать учитывать процент заглушенных трубок после каждого ремонта или чистки.
В качестве примера был взят расчет ПСГ-1,2 блока №1 Южной ТЭЦ, за декабрь 2023.
Исходя из данных расчета за декабрь 2023 года степень загрязненности 1 ПСГ-1 выросла на 6% и составила с учетом заглушенных трубок 68,3%, а 1 ПСГ-2 выросла на 2% и составила 72%. Для нормальной работы подогревателей степень загрязненности не должна превышать 30%.
Далее, используя годовые отчеты за 2023 год, была рассчитана экономическая выгода от снижения теплового напора восьми сетевых подогревателей, находящихся на Южной ТЭЦ на 5, 10, 15 °С.
Таблица 2. Расчет экономической выгоды от чистки ПСГ
Разница между между чистым и грязным ПСГ
Удельный расход топлива, кг/Гкал Выработана в среднем за час,Гкал Тепла выработано за год, Гкал Выручка с отпуска тепла, млн. руб Разница в прибыли между грязным и чистым в год, млн. руб
Исходные данные за 2023 год 164,4 461,073 4039000 5173,959 0
При уменьшении теплового напора на 5 164,157 463,016 4056020 5195,761 21,802
При уменьшении теплового напора на 10 163,914 464,959 4073039 5217,563 43,604
При уменьшении теплового напора на 15 163,671 466,902 4090058 5239,365 65,406
Расчет в таблице 1 произведен без учета затрат на чистку ПСГ. Если принять что в среднем чистка одного ПСГ подрядной организацией обойдется в 2 миллиона рублей, а производиться она будет 2 раза в год для поддержания среднего температурного напора не превышающего 5 °С, то прибыль составит примерно 11,604 млн. руб. в год или 0,22% от выручки с отпуска тепла в год.
Помимо этого, на Южной ТЭЦ сформирована бригада из работников компании, которые сами занимаются чисткой подогревателей, что позволяет значительно со-
кратить затраты на чистку. Организация такой бригады требует дополнительные затраты на выплату работникам надбавок, но эти расходы в разы меньше затрат на услуги подрядных организаций. В результате в выигрыше как работники, так и станция.
Заключение. Контроль за состоянием подогревателей сетевой воды, в частности за изменением их температурных напоров, а также своевременная чистка, позволит существенно сократить удельный расход топлива на выработку тепла, что в свою очередь повысит экономичность станции.
Библиографический список
1. Анализ эффективности топливоиспользования на ТЭС: Учебное пособие / А Д. Качан, С.А. Качан. - Мн.: БНТУ, 2005. - 158 с.
2. Методические указания по эксплуатационному контролю за состоянием сетевых подогревателей МУ 34-70-104-85 / В.Ф. Рыбалко, В.А. Корженков. - М.: СПО Союзтехэнер-го, 1985. - 5 с.
3. Трухний, А.Д. Стационарные паровые турбины. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энер-гоатомиздат, 1990. - 639 с.
4. Материалы балансовой комиссии за 2023 год Южной ТЭЦ. - Санкт-Петербург: Южная ТЭЦ, 2023. - 61 с.
5. Инструкция по эксплуатации теплофикационной установки турбины и горячего водоснабжения Южной ТЭЦ. - Санкт-Петербург: Южная ТЭЦ, 2017 - 60 с.
6. Стратегическая сессия - расчетный файл, 2023 год. - Санкт-Петербург: Южная ТЭЦ, 2023 - 8 с.
«CONTROL OF THE DEGREE OF CONTAMINATION OF NETWORK WATER HEATERS BY MONITORING CHANGES IN THEIR TEMPERATURE
DIFFERENTIAL»
A.A. Grigoriev, Master1, Turbine Department Operator2 Consultant: S.M. Ivanov2, Station Director Supervisor: K.D. Andreev2, Associate Professor 1Saint Petersburg State Marine Technical University 2Southern CHP (Russia, Saint Petersburg)
Abstract. This innovation proposal aims to increase the efficiency of the unit by reducing the temperature differentials in network water heaters through timely cleaning of heat exchange surfaces. The methods used in this work include the study and review of sources on the selected topic. The methodological basis of the research consists of annual reports on the station's performance indicators and operational instructions of CHP-22.
The work examines the impact of contamination on the economic performance of the CHP. The conclusion drawn from the study is the profitability of the proposal.
Keywords: Network water heaters (NWH), cleaning, temperature differential, cogeneration plant, Combined Heat and Power Plant (CHP), Southern CHP.
