В статье представлены анализ некоторых недостаток существующих тепловых схем водоподготовительных установок ТЭЦ.
Ключевые слова: сетевая вода, вода теплосети, трубопровод теплосети, ТЭЦ, атмосферное давление, вакуумная деаэрация.
В области теплоэнергетики основным средством противокоррозионной обработки воды на ТЭЦ служит деаэраторы атмосферного и вакуумного типа. До 70-х годов ХХ века на ТЭЦ дегазация подпиточной воды теплосети осуществлялась преимущественно в деаэраторах атмосферного давления. Весь цикл подготовки подпиточной воды теплосети с использованием атмосферных деаэраторов осуществлялся по следующей последовательности [1]:
– химическое умягчение исходной сырой воды в установках химводоочистки;
– подогрев умягченной воды после химводоочистки в пароводяных подогревателях до температуры 95–100℃;
– термическая деаэрация умягченной воды в атмосферных деаэраторах;
– охлаждение деаэрированной подпиточной воды теплосети в водо-водяных теплообменниках до 70℃ с последующим ее аккумулированием в баках-аккумуляторах.
Широкое применение централизованных систем теплоснабжения с открытым водоразбором обусловило необходимость подготовки на ТЭЦ значительных объемов подпиточной воды, достигающих для крупных станций нескольких тысяч тонн в час. В этой связи применение атмосферных деаэраторов в схемах ВПУ, восполняющих потери сетевой воды из трубопроводов теплосети, выявило серьезные недостатки:
– значительные потери конденсата греющего пара;
– снижение экономичности и усложнение тепловой схемы ТЭЦ при использовании турбин со ступенчатым подогревом сетевой воды;
– необходимость установки подогревателей на недеаэрированной воде приводит к их интенсивной коррозии и снижает надежность и экономичность установки;
– значительные габариты деаэрационной установки вследствие расположения под колонкой бака-аккумулятора, который при наличии группового аккумуляторного бака можно исключить из схемы;
– отсутствие деаэрационных колонок атмосферного давления производительностью выше 300 м 3 /ч вынуждает устанавливать большое число таких колонок на одной станции.
На ТЭЦ в настоящее время применяются различные способы организации подогрева теплоносителей ВПУ.
Вариант 1. Во встроенных пучках конденсаторов теплофикационных турбин. Температура исходной воды зависит от сезонных изменений пропуска пара в конденсаторы и колеблется в пределах 10…30℃, т. е. недостаточна для работы ВПУ. Схема предложена в начальный период освоения вакуумных деаэраторов при отсутствии достаточных данных о температурных режимах их работы.
Вариант 2. В последовательно соединенных конденсаторах конденсационных турбин, переведенных на режим работы по графику тепловых нагрузок [2]. Схема высокоэкономична, однако сложна в эксплуатации и имеет ограниченную область применения, т. к. в настоящее время электростанции работают по электрическому графику нагрузок [3].
Вариант 3. Во встроенных пучках конденсаторов теплофикационных турбин с регулируемым поддержанием температуры
Вариант 4. Во встроенных пучках конденсаторов и в пароводяных теплообменниках, подключенных к отопительному отбору турбины типа ПТ-60–130/13 или аналогичных типов, не связанному жестко с сетевыми подогревателями. Давление в таком отборе обычно поддерживается постоянным, что гарантирует стабильное поддержание требуемого значения
Вариант 5. Во встроенных пучках конденсаторов и пароводяных теплообменниках, подключенных к производственному отбору пара. Схема неэкономична, однако вынужденно применяется на электростанциях из-за отсутствия источников пара меньшего потенциала.
Вариант 6. Подмешиванием к исходной или химически очищенной воде горячей сетевой воды. Подогрев таким способом исходной воды может повысить массообменную эффективность аппаратов водоподготовки, однако при этом существенно ограничивается их производительность и возрастают расходы на перекачку воды. Вариант приемлем как временное решение, например на период ремонта турбины, паром которой снабжаются подогреватели ВПУ.
Анализ описанных вариантов показывает, что применяемые на многих отечественных ТЭЦ способы покрытия тепловых нагрузок полностью не удовлетворяют требованиям достаточности, стабильности и экономичности подогрева потоков подпиточной воды теплосети. В связи с этим весьма актуален поиск технических решений, которые позволили бы создать оптимальные условия подогрева исходной воды и греющего агента при использовании низкопотенциальных отборов серийно выпускаемых теплофикационных паровых турбин.
Литература:
- Оликер И. И. Термическая деаэрация воды на ТЭС [Текст]. — Л.: Энергия, 1971. — 185 с.
- Буланин В. А. Выбор оптимальной схемы подогрева подпиточной воды теплосети в конденсаторах турбин К-160–130 // Электрические станции. — № 8. 1995. с. 64–67.
- Замалеев М. М. Особенности работы ТЭЦ в условиях НОРЭМ // Сб. работ аспирантов и студентов «Новые технологии в теплоснабжении и строительстве». Выпуск 5. — Ульяновск: ГОУ ВПО «УГТУ», 2007. — с. 230–234.
