Установка для восполнения утечек пароводяного цикла ТЭС, сжигающей газовое топливо

 

КАСАТКИН К.А., ИГЭУ, г. Иваново

Науч. рук. канд. техн. наук, профессор ОРЛОВ Г.Г.

Стремление создать малоотходные технологии при получении электроэнергии на ТЭС приводит исследователей к разработке комбинированных установок для получения не только электроэнергии и тепла, а также углекислоты и обессоленной воды из уходящих дымовых газов [1].

На рис.1 представлена предлагаемая нами установка для получения обессоленной воды из уходящих дымовых газов ТЭС для компенсации утечек в её цикле при сжигании газового топлива. Влага из дымовых газов котельного агрегата выделяется в контактном теплообменнике путем конденсации водяных паров из уходящих газов, отдавая тепло воде, циркулирующей по контуру: контактный теплообменник – вакуумный испаритель. Образовавшийся в испарителе пар направляется в поверхностный регенеративный подогреватель, а его конденсат – в конденсатор турбины, где и происходит ввод выделенной из уходящих дымовых газов воды в цикл ТЭС.

Рис.1. Установка для получения конденсата из уходящих дымовых газов котельного агрегата: 1 – котельный агрегат; 2 – турбогенератор; 3 – конденсатор; 4 – конденсатный насос; 5 – блочная обессоливающая установка; 6 – подогреватель низкого давления; 7 – вакуумный испаритель; 8 – циркуляционный насос; 9 – контактный теплообменник; 10 – подогреватель уходящих газов из теплообменника 9; 11 – дымосос; 12 – дымовая труба; 13 – насос продувки

Поскольку в контактном теплообменнике уходящие дымовые газы остывают, их необходимо нагреть, чтобы обеспечить тягу. Для этой цели используется подогреватель уходящих газов, в котором происходит теплообмен между горячими газами, уходящими из котла, и остывшими газами, уходящими из контактного теплообменника.

Основным расходом энергии на собственные нужды установки являются затраты энергии на насосы для перекачки воды по циклу контактный теплообменник – вакуумный испаритель и удаления продувочной воды. Также нужно учитывать расход энергии на электродвигатели приводов арматуры и средств автоматизации.

Для расчёта предложенной нами схемы была разработана программа в среде программирования Delphi, позволившая определить основные параметры составляющих установки, а также экономический эффект от её использования.

Как показали проведённые расчёты, применительно к блоку
800 МВт, в контактном теплообменнике можно получить от 32,0 до 48,0 т/ч конденсата водяных паров из уходящих газов, что вполне достаточно для компенсации утечек в цикле. Срок окупаемости установки не превышает 3-4 месяцев, а мощность собственных нужд установки около 200 кВт.

 

Литература

1. А.С. 78438 от 22.09.1980 / Орлов Г.Г. / М. кл3 F 25 В 29/00// Опубликовано 23.01.1981. Бюллет. изобр. № 3.

УДК 621.311.22

 

ВОСПОЛНЕНИЕ УТЕЧЕК В ЦИКЛЕ КОНДЕНСАТОМ ВЫПАРА

ИЗ ТОПЛИВНЫХ СУШИЛОК ТЭС

КЛЮШКИН А.А, ИГЭУ, г. Иваново

Науч. рук. канд. техн. наук, профессор ОРЛОВ Г.Г.

При использовании на электростанциях влажного топлива иногда осуществляют его предварительную подсушку перед сжиганием в котельном агрегате. При подсушке снижается влажность топлива и повышается его теплотворная способность. Обычно бурые угли подсушивают с начальной влажности 30-39 % до влажности 12-14 %, а каменные угли с влажности 8-12 % до влажности 1-2 %. Благодаря удалению влаги улучшается сыпучесть угля, и его хранение и транспорт становится надежнее, улучшаются условия размола угля и повышается производительность мельниц. Сжигание топлива со стабильной влажностью происходит более устойчиво. Повышение теплотворной способности топлива позволяет выполнить котельный агрегат более компактным.

При предварительной паровой подсушке угля паровые сушилки и угольные мельницы с их вспомогательным оборудованием образуют общую сушильно-размольную систему. Оборудование такой системы пылеприготовления объединяют обычно в отдельную установку, расположенную в отдельном здании, которое называют центральным пылезаводом (ЦПЗ).

Общая технологическая схема электростанции включает в этом случае, кроме турбинной и парогенераторной установок, дополнительно ещё сушильно-размольную установку, которая имеет связь по пару с главной турбиной, а по размолотому углю связь с бункером пыли ЦПЗ и бункером пыли котла в главном корпусе. [1].

Основным теплоносителем и рабочим телом на ТЭС является вода и водяной пар, которые в процессе работы частично теряются, и эти потери приходится восполнять водой из химводоочистки (ХВО) ТЭС.

Чтобы сократить затраты на ХВО, нами была рассмотрена и рассчитана схема получения конденсата из водяных паров, выходящих из сушилки топлива (рис.1). В паровую сушилку подается топливо с влажностью 39 %, а на выходе подсушенное топливо имеет влажность
16 %. Пар на сушку топлива подается из отбора турбины и проходит через пароохладитель (ПО) для нагрева части питательной воды, что повышает экономичность ТЭС, так как повышается температура питательной воды на входе в котел. Выпар из сушилок направляется в контактный теплообменник, где происходит частичная конденсация выделенной в сушилке влаги. Затем конденсат поступает в вакуумный испаритель через механический фильтр. Пар из вакуумного испарителя поступает на калориферы котла, где осуществляется нагрев воздуха котла, а конденсат пара поступает в конденсатор турбины, тем самым компенсируются утечки цикла.

Рис.1. Схема использования влаги, выделенной при подсушке топлива в цикле электростанции: 1 - паровая трубчатая сушилка; 2 - ПО для пара, идущего на сушку топлива; 3 - контактный теплообменник; 4 - механический фильтр; 5 - вакуумный испаритель; 6 - калорифер котла; 7 - транспортер угля; 8 - бункер сырого угля;

9 - бункер сухого угля; 10 - циклон; 11 - блочная обессоливающая установка;
12 - деаэратор; 13 - ПН; 14 - ПВД

 

По расчётам при сушке угля можно выделить достаточно конденсата, чтобы восполнить потери в цикле, вызванные утечками.

 

Литература

1. Михайлов Н. М. Вопросы сушки топлива на электростанциях. – М.-Л.: «Госэнергоиздат». – 1957. − 152 с.

УДК 621.186.85