Краткое описание существующей схемы подпитки теплосети Тюменской тэц-1

Расчет существующего атмосферного деаэратора

Подпитки теплосети

Для расчета существующего атмосферного деаэратора подпиточной воды теплосети принимаются следующие исходные данные:

- Расход химически очищенной воды на деаэратор, D_хов = 103 кг/с = 371 т/ч;

- Температура химически очищенной воды перед деаэратором, t_хов1 = 37 ºС;

- Температура деаэрированной воды за деаэратором, t_дв = 49 ºС;

- Давление пара в коллекторе сн, p_п=1,2 МПа;

- Температура пара в коллекторе сн, t_п=230 ºС.

Тепловой расчет существующего атмосферного деаэратора.

Тепловой баланс деаэрационной установки составляется для определения полного расхода пара, подводимого к деаэратору.

В зависимости от тепловой схемы энергоустановки в деаэратор вводится то или иное количество потоков воды и пара. Тепловые балансы должны рассматриваться для режимов работы деаэратора, указанных в технических заданиях на проектирование.

Расход пара на атмосферный деаэратор определяется из уравнения его теплового баланса, которое в данном случае имеет вид:

D_п·(h_п – h_к.п.) = D_хов·(h_к.п. –h_хов2), (2.1.1)

кг/с = 7,0 т/ч

где h_к.п - энтальпия конденсата пара на линии насыщения в деаэраторе [2] (h_к.п.=763 кДж/кг);

h_п - энтальпия пара в коллекторе сн [2] (h_п=2888,1 кДж/кг).

Описание системы подогрева сырой воды

Подогрев сырой воды осуществляется на подогревателях сырой воды № 1 или № 2 типа ПСВ-200 паром от коллектора собственных нужд 10-16 ата.

Подогреватель сырой воды предназначен для нагрева и поддержания оптимальной температуры сырой воды, подаваемой в химический цех для приготовления обессоленной и химически очищенной воды. Характеристика подогревателя сырой воды отображена в Таблице 2.2.

Подогреватель сырой воды ПСВ №1,2 представляют собой поверхностные подогреватели, имеющие 2-х ходовую трубную систему по воде, обогреваемую паром, конденсат которого собирается в нижней части подогревателей и отводится в баки низких точек. ПСВ-200 схематически изображен в Приложении Б.

Принцип работы подогревателя сырой воды типа ПСВ-200.

Сырая вода с давлением до 9,0 кгс/см² насосами сырой воды №1,2 (далее по тексту - НСВ) подается на вход ПСВ №1, либо через задвижку СВП-15 на перемычке на вход ПСВ №2. Сырая вода насосами сырой воды № 3,4 подается на вход ПСВ №2, либо через задвижку СВП-15 на перемычке на вход ПСВ №1, где нагревается до температуры 30±1°С и направляется по 1-ому и 2-ому вводам в химический цех.

Для равномерной подачи сырой воды в химический цех, а также для исключения резких температурных колебаний по сырой воде при включении в работу резервного ПСВ или при переходе с одного ПСВ на другой между 1-ым и 2-ым вводом в котельном отделении установлена перемычка с задвижкой СВП-16. НСВ-1,2 осуществляют забор воды с напорных циркводоводов №№1,2 через фильтры технической воды Ф-16, Ф-17. НСВ-3,4 осуществляют забор воды от сбросных циркводоводов №№1,2 через фильтры Ф-5, Ф-6 или от напорных циркводоводов №1,2 через фильтры технической воды Ф-16, Ф-17 через задвижку 3ВС-6.

Греющий пар по отдельным трубопроводам от коллектора собственных нужд подается в ПСВ №1 и в ПСВ №2. Конденсат греющего пара ПСВ №№1,2 отводится в БНТ №№ 4,5. Нормальный уровень конденсата в ПСВ №№1,2 поддерживается автоматическими регуляторами уровня РУ ПСВ-1, РУ ПСВ-2, расположенными на дренажных линиях.

Регулирование температуры сырой воды после ПСВ-1,2 производится автоматическими регуляторами РТ-ПСВ-1,2, установленными на трубопроводе греющего пара перед ПСВ-1,2.

Таблица 2.2 - Характеристика подогревателя сырой воды

Характеристика подогревателя	Значение
Поверхность нагрева, м2
Рабочее давление, кгс/см2 в трубной системе: в корпусе:
Пробное гидравлическое давление, кгс/см2 в трубной системе; в корпусе;
Максимальная температура пара, °С:
Расход воды, т/ч
Металл	Вст.3сп
Толщина стенки корпуса, мм

Краткое описание СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ ПОДПИТКИ ТЕПЛОСЕТИ ТЮМЕНСКОЙ ТЭЦ-1

В настоящее время на Тюменской ТЭЦ-1 действует следующая схема подпитки теплосети: вода из реки Тура из напорного циркуляционного водовода № 1 и № 2 или сбросного циркуляционного водовода № 1 и № 2 поступает на механические фильтры и далее на всас насосов сырой воды № 1, № 2 или № 3, № 4 (насосы № 1 и № 2 установлены на линии подачи воды от напорных циркуляционных водоводов, а насосы № 3 и № 4 на линии подачи воды от сбросных циркуляционных водоводов), после этого вода насосами подается на подогреватели сырой воды № 1 или № 2 типа ПСВ-200 (один рабочий, второй резервный), где осуществляется ее подогрев до температуры 28,5°С паром от коллектора пара собственных нужд давлением 1,2 МПа (12 кгс/см²) с температурой 200-250 °C. Далее нагретая сырая вода поступает в цех водоподготовки, где, пройдя осветление разделяется на два независимых потока: первый поток поступает на линию обессоливания для подпитки технологических циклов работы ТЭЦ (паросиловой цикл ТЭЦ-130 и цикл ПГУ), а второй на линию обессоливания для подпитки теплосети. Обессоливание сырой воды производится на Na-катионитных фильтрах с ее последующей декарбонизацией и сохранением в баке обессоленной воды для подпитки теплосети объемом 500 м³. Из бака обессоленная вода насосами декарбонизованной воды подается на деаэрацию. При этом, перед подачей обессоленной воды на деаэраторы вода нагревается в пластинчатых водо-водяных теплообменных аппаратах охладителей дренажей до температуры около 40°С (один основной, второй резервный) и далее поступает на трубчатые водо-водяные подогреватели. Далее нагретая вода поступает на атмосферные деаэраторы № 1 или № 2 (один основной, второй резервный), где происходит ее деаэрация паром, давлением 1,2 МПа, подаваемом из коллектора пара собственных нужд. Деаэрированная вода самотеком, охлаждаясь и отдавая свое тепло обессоленной воде в трубчатых водо-водяных подогревателях, поступает в баки подпитки теплосети (2 шт. объем каждого 2 000 м³) откуда насосами подпитки теплосети подается в трубопровод обратной сетевой воды, поступающей на ТЭЦ-1. Описанная схема отражена в графической части к работе.

Химический состав исходной воды и подготовленной (деаэрированной) воды представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Химический состав исходной воды в 2016 году

Данные по содержанию кислорода в деаэрированной воде приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Данные по содержанию кислорода в деаэрированной воде

Наименование потоков	Деаэратор 1,2 ата т/с № 1	Деаэратор 1,2 ата т/с № 2	Подпитка т/с	Прямая т/с	Обратная т/с
Содержание кислорода, мкг/дм³
Период	сред.	макс.	сред.	макс.	сред.	макс.	сред.	макс.	сред.	макс.
Январь 2016
Февраль 2016
Март 2016
Апрель 2016
Май 2016
Июнь 2016
Июль 2016
Август 2016
Сентябрь 2016
Октябрь 2016
Ноябрь 2016
Декабрь 2016
за 2016 год

Согласно [1], качество подпиточной воды закрытой тепловой сети должно отвечать следующим требованиям:

- Содержание свободной углекислоты – 0 мг/дм³;

- Значение pH при температуре 25°С для систем теплоснабжения – 8,5÷10,5;

- Содержание железа ≤500,0 мкг/дм³;

- Содержание растворенного кислорода ≤ 50 мкг/дм³;

- Содержание взвешанных веществ ≤ 5 мг/дм³;

- Содержание нефтепродуктов ≤ 1 мг/дм³.

Согласно данным инструкции по эксплуатации действующего деаэратора, остаточная массовая доля кислорода в деаэрированной воде не превышает 20 мкг/дм³, а свободная углекислота удаляется полностью.

Из данных, приведенных в таблице 2.2, видно, что существующий деаэратор № 1 не обеспечивает соответствие паспортным характеристикам и не во все месяцы года обеспечивает деаэрацию подпиточной воды. Деаэратор № 2 в среднем в зимние и весенние месяцы соответствует паспортным характеристикам, но не обеспечивает деаэрацию подпиточной воды в отдельные месяцы. Содержание растворенного кислорода в подпиточной воде ниже значений на выходе из отдельного деаэратора в связи с тем, что в баках аккумулятрах вода разбавляется и содержание растворенного кислорода в целом снижается, но все равно видно, что отдельные месяцы среднее значение превышает требуемые 50 мкг/дм³. Данные по содержанию свободной углекислоты отсутствуют, поскольку контроль ее содержания не осуществляется на ТЭЦ-1.

Причинами повышенного содержания растворенного кислорода могут являться:

1) Значительный недогрев химически обессоленной воды перед ее подачей в деаэратор. Согласно паспортным данным недогрев должен составлять максимум 64°С;

2) Износ внутренних элементов деаэраторов (дырчатых, барботажных тарелок, переливных устройств и т.д.), что приводит к неравномерности потока воды в деаэраторе и как следствие к недогреву до состояния насыщения.

Ликвидировать низкий уровень деаэрации подпиточной воды возможно путем проведения более детального исследования с измерением температуры подпиточной воды по линии нагрева до деаэраторов, а также обследованием состояния деаэраторов в период текущего / капитального ремонта.