Возможные схемы предварительного подогрева подпиточной воды теплосети в конденсаторах одной из ТЭЦ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА

Том 283 1974

ВОЗМОЖНЫЕ СХЕМЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДОГРЕВА ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ ТЕПЛОСЕТИ В КОНДЕНСАТОРАХ ОДНОЙ ИЗ ТЭЦ

В. А. БРАГИН, В. И. БЕСПАЛОВ, Л. А. БЕЛЯЕВ, Н. Н. ГАЛАШОВ

У ' (Представлена научным семинаром кафедры ТЭУ)

По условиям нагрузок одной из ТЭЦ ее оборудование в отопительный период работает преимущественно по тепловому графику. Поэтому выработка электроэнергии по конденсационному циклу определяется только наличием необходимых вентиляционных потоков пара в частях низкого давления теплофикационных турбин. Для повышения экономичности станции было предложено использовать вентиляционные потоки для предварительного подогрева подпиточной воды теплосети в конденсаторах двух турбин типа К-50-90 (станционные номера 3,5), модернизированных на работу с регулируемым отбором пара, и турбины типа ПТ-25-90 (ст. № б). До этого подпиточная вода теплосети подогревалась предварительно в подогревателе сырой воды (ПСВ), затем направлялась в химцех, откуда для подогрева — в конденсатор ТГ № Ь переведенный на режим ухудшенного вакуума, а далее — в подогреватели химочищенной воды (ПХВ). Из ПХВ* вода сливалась в вакуумные деаэраторы, откуда подавалась в теплосеть. Подогрев в ПСВ и ПХВ осуществлялся за счет пара теплофикационных отборов. Исходная принципиальная схема подогрева подпиточной воды показана па рис. 1.

Рис. 1

Анализ предлагаемой схемы предварительного подогрева подпиточной воды показал, что с учетом ее разрыва химводоочисткой, взаимного размещения оборудования и существующих линий циркуляционных трубопроводов из нее могут быть выделены следующие схемы подогрева (рис.2):

схема № 1 —с последовательным подогревом воды в конденсаторах ТГ № 3 и 1 (рис. 2, а);

схема № 2 — с подогревом в конденсаторах ТГ № 5 и 1 (рис. 2, б); схема № 3—с подогревом в конденсаторах ТГ № 6 и 1 (рис. 2, в); схема № 4—с подогревом в конденсаторах ТГ№ 5,3и1 (рис.2,г); схема № 5—с подогревом в конденсаторах ТГ№ 6,3 и 1 (рис.2,д); схема № 6 — с подогревом в конденсаторах ТГ № 6, 5 и 1 (рис. 2, е); схема № 7 — с подогревом в конденсаторах ТГ № 6, 5, 3 и 1 (рис. 2, ж).

Температура подпиточной воды теплосети на входе в схему может колебаться в пределах от 0 до 25°С, а количество ее, с учетом восполнения внутренних потерь станции,—в пределах от 111 до 389 кг/сек. Температура воды на входе в химцех по условию его рациональной работы не должна превышать 20—35°С. Вентиляционные расходы пара равны: для ТГ № 3—12,5 /сг/сек, для ТГ № 5—8,35 кг ¡сек и для ТГ № б—

ТГИ6 ТГ*15 ТГ^З ТГ*/

Рис. 2. Открыты задвижки с номерами: а) схема № 1—2, 5, 7, 9; б) схема № 2—2, 4, 6, 8; в) схема № 3—I, 3, 5, 8; г) схема № 4—2, 4, 6, 7, 9; д) схема № 5—1, 3, 5, 7, 9; е) схема № б—1, 3, 4, б, 8; ж) схема . № 7—1, 3, 4, б, 7, 9

5,56 кг/сек. Максимальная температура выхлопного патрубка у всех этих турбин по условию надежности не должна превышать 50°С. Конденсаторы турбин переделываются на четырехходовые. При этом пред-, полагается, что если в результате нагрева воды в конденсаторах до хим-водоочистки ее температура не достигает 20°С, то догрев воды производится в ПСВ паром теплофикационных отборов.

Выбор возможных схем предварительного подогрева подпиточной воды в конденсаторах ТГ № 3, 5 и 6 определялся, исходя, прежде всего, из допустимых режимов турбин и конденсаторов. Предполагалось, что при наличии впрыска конденсата температура отработанного пара не должна превышать 50°С. Последняя определялась по известному соотношению [1]

tk^t1 + At+Ъt0 С.

Нагревы воды находились из уравнений теплового баланса соответствующих конденсаторов. Расчеты температурного напора Ы показали, что в пределах указанных выше изменений температур, расходов пара и воды его величина составляет 5—2°С, что соответствует станционным данным. Поэтому в расчетах 6/ принималось равным 3°С. Для определения энтальпии отработанного пара части низкого давления тур-

бин № 3, 5 и 6 рассчитывались на переменный режим. Для ТТ № 1 использовалась опытная зависимость мощности от расхода пара и давления в конденсаторе.

• Допустимость соответствующих режимов для конденсаторов проверялась по давлениям воды в водяных камерах, термическим напряжениям и вибрации конденсаторных трубок. Во всех возможных режимах ограничений со стороны конденсаторов не было.

Таблица I

№ Температура воды на входе Количество воды на

схемы в схему, "С входе в схему, кг1сек

20—26,5 0—22,0 0—26,4 4,5—14,0 9,5—18,0 0—14,0 0-5,7

306—389 164—389 139—389 306-389 306-389 259—389 306-389

Произведенные расчеты показали, что по условиям надежности возможность работы отдельных схем определяется температурой воды на входе в схему и ее количеством. Области допустимых режимов отдельных схем по этим показателям характеризуются данными табл. 1.

(/с ----------—

50 48 46 44 42 40

/5 /7 /9 21 23 25 27 29

Л

Л У4

А £ 1 А

\ с1

А- У

4

> V

Л V

50 48 46 44 42 40 38 6 8 /О (4 /6 /8 20

— <г. 'С 6, у —

Рис. 3

Более наглядно области допустимых режимов для примера схем № I и 5 показаны на рис. 3. Здесь для схемы № 1 (рис. 3, а) и № 5 (рис. 3, б) под 12 понимается температура воды на выходе из кондеиса-

тора ТГ № 3, под С — количество подпиточной воды. Аналогичные графики могут быть построены и для других схем.

Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы.

Не все схемы можно использовать при заданных условиях эксплуатации. Так, схема № 7 может быть применена только при низких температурах исходной воды и значительных ее количествах. При малых расходах подпиточной воды порядка 139—259 кг/сек можно использовать только промежуточные схемы № 2, 3 и 6 и т. п.

Тот факт, что при определенных значениях количества и исходной температуры воды могут использоваться разные схемы, говорит о том, что наиболее оптимальная схема из них может быть установлена только на основе экономических показателей.

Выделение из полной схемы № 7 промежуточных схем (№ 1—6) и установление границ их допустимого применения позволяют проанализировать возможность *участия станции при использовании конденсаторов для подогрева воды в покрытии пиковых нагрузок энергосистемы. Так, например, переход от схемы № 6 к схеме № 3 позволяет увеличить мощность станции за счет загрузки части низкого давления ТГ № 5.

Рациональный выбор числа возможных промежуточных схем определяется условиями конкретной станции.

ЛИТЕРАТУРА

1. И. Н. К и р е а н о в. Конденсационные установки. М., «Энергия», 1965.

Ъ 5 Заказ 4401