Повышение технико – экономической эффективности работы тепломеханического оборудования теплосетей в условиях ТЭЦ

5. Сформулированы  основные  положения об эксплуатации  тепловых сетей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     3  Разработка оптимальных гидравлического и температурного режимов тепловых сетей, обслуживаемых Карагандинской ТЭЦ – 3

 

     3.1 Разработка комплекса технических мероприятий по повышению эффективности работы котельного и турбинного оборудования в условиях ТЭЦ -3 г.Караганды

    

     3.1.1  Котельный цех

 

     В котельном цехе ТЭЦ-3 установлены  7 котлов БКЗ – 420 – 140 -250, с  параметрами пара за котлом  t=560⁰С, Р=140 кгс/см² теплопроизводительностью 250Гкал/ч. 7х250 = 1750 Гкал/ч.

     В соответствии распоряжений  технического директора ТОО «Караганды  – Жылу» №14 от 30.05.2006г. и №14 от 30.05.2005г. введены ограничения на расход пара не более 380т/ч, температурой пара не более t = 540⁰С, чем снижена теплопроизводительность котлов с 250 Гкал/ч до 221,6 Гкал/ч. 7 х 221,6 = 1551,2 Гкал/ч.

 

     Таблица 5 - тепловые и паровые  нагрузки котлов БКЗ – 420 –  250 – 140  в условиях Карагандинской  ТЭЦ - 3

    

№ пп	Котлоагрегат	Паровая нагрузка, т/ч	Тепловая нагрузка, Гкал/ч	Причины ограничения
1	Котлоагрегат № 1	380	220	Распоряжение
2	Котлоагрегат № 2	350	205	Распоряжение технического директора, сгоревшее ВЗП.
3	Котлоагрегат № 3	380	220	Распоряжение.
4	Котлоагрегат № 4	380	220	Распоряжение.
5	Котлоагрегат № 5	320	185	Ограничение по эмульгатору. Брызгоунос.
6	Котлоагрегат № 6	360	208	Ограничение по эмульгатору. Высокое  сопротивление.
7	Котлоагрегат № 7	380	220	Распоряжение.
8	Итого	2550	1478

При работе к/а № 1, 2, 3, 4, 5, 6 производится пара – 2170т/ч или 1262 Гкал/ч. Перемена в котлах т.е. замена к/а № 5 на 7 увеличения паровой нагрузки не приносит в связи  с тем (2210т/ч, 1281 Гкал/ч), что к/а 6 и 7 должны работать на ТГ № 5, а паропровод не рассчитан на пропуск 740 т/ч пара до ТГ № 4 и поэтому котлы  запирают друг друга и нагрузки снижаются  до 355 ÷ 360т/ч.

     

     3.1.2  Распределение  пара на турбинную установку 

     

     Четыре турбины забирают 485 х 4 = 1945 т/ч пара или 1135 Гкал/ч. Тепловая нагрузка турбин составляет – 692 Гкал/ч; 92,12 Гкал/ч – собственные нужды ТЭЦ.

       Расход тепла на собственные  нужды котельного цеха по нормативным  характеристикам при температуре  наружного воздуха - 32ºС – 26,44 Гкал/ч.

       Расход тепла на собственные  нужды турбинного цеха при  температуре наружного воздуха  - 32ºС  – 6,0 Гкал/ч;

       Расход тепла на теплофикационную  установку – 12,3 Гкал/ч

       Потери пара, конденсата, питательной  воды и продувку котлов, принимаем  5,37 % (нормативный расчет) – 7,0 Гкал/ч;

       Потери тепла, связанные с подготовкой  обессоленной воды – 2,64 Гкал/ч;

       Расход тепла для предотвращения  замерзания градирен зимой -  12,5 Гкал/ч;

       Потери теплового потока 1,81% (факт 2006года)  - 23,3 Гкал/ч;

       Расход тепла на хозяйственно-бытовые  нужды – 1,94 Гкал/ч.

Остаток: 1281 – 1135 – 92,12 = 53,88 Гкал/ч - тепло на  ПБ.

Суммарное тепло ТЭЦ для нагрева сетевой  воды и подпиточной воды, без учёта загрязнения и отглушеных трубок теплообменных аппаратов 692 + 53,88 = 745,88 Гкал/ч.

 

         3.1.3 Гидравлическая схема ТЭЦ –3

        

  На  ТЭЦ-3 установлены:

7 насосов  первого подъёма ПСН – типа  Д–2500-45 общей производительностью  17500т/ч. Из расчёта 6 в работе 1 в резерве – 15000 т/ч.

7 насосов  второго подъёма СЭН 2500-180-10.

 Для  обеспечения расхода сетевой  воды через ПСГ – 3500т/ч и  без кавитационной работы СЭНов (на входе не менее 2 кгс/см², суммарное сопротивление ПСГ № 1, 2 – 1,6 ÷ 2,0 кгс/см² , плюс гидравлические потери сети),  необходимо поддерживать давление на входе в ПСГ 5,5÷ 6,0 кгс/см². При этом за счёт увеличения давления падает производительность ПСН до 2200 ÷ 2300т/ч. Что составляет общий расход сетевой воды через ПСГ 13800т/ч.

    После ПСГ сетевая вода с  давлением 2кгс/см² поступает на всас СЭНов и всас НГВ (насос греющей воды для ДСВ – 800 первой очереди).

     По паспортным характеристикам  СЭН – 2500 – 180 выдаёт  2500т/ч  и 18 кгс/см² при давлении на входе 6 кгс/см². При снижении давления на всасе линейно падает давление и расход на выходе. Поэтому производительность СЭНов снижается до 1900 – 2000т/ч, с давлением на напоре 16 кгс/см². Что

составляет  на шесть насосов 11400 – 12000т/ч.

 

Таблица 6 - Технические  характеристики сетевых подогревателей ПСВ-500-3-23

ПСВ – 500 -3 – 23 (4 шт)
1	Поверхность нагрева	500 м
2	Давление в трубной системе	23 кгс/см
3	Давление в корпусе	3 кгс/см
4	Температура воды на входе	70 С
5	Температура воды на выходе	120 С
6	Температура пара	400 С
7	Расход воды	1200 м /ч
8	Трубки Л – 68, 19×9	длина 4545, 1928 шт

 

      От  1800 т/ч забирает НГВ и  собственные нужды ТЭЦ.

      На выходе с ТЭЦ установлены  ПБ (ПСВ – 500-14-23) первой и второй  очереди. Шесть штук находится  в рабочем состоянии. По паспортным  данным при давлении сетевой  воды на входе 24 кгс/см² расход составляет 1500т/ч. При снижении давления на входе пропускная способность снижается до 1300т/ч. Пропускная способность ПБ – 7800т/ч, остальные 4000 т/ч приходится байпасировать с потерей температуры смеси после ПБ. Собственное гидравлическое сопротивление ПБ 0,8 –1,0 кгс/см² плюс гидравлические потери трубопроводов. Поэтому на выходе с ТЭЦ возможно поддерживать давление прямой сетевой воды 12,0 – 13,5 кгс/см², при циркуляции не более 11500 – 12000т/ч.

 

 Таблица  7 -   Технические характеристики  сетевых подогревателей ПСВ –  200 - 7 – 15

 

ПСВ – 200 -7 – 15 (1 шт)
1	Поверхность нагрева	200 м
2	Давление в трубной системе	15 кгс/см
3	Давление в корпусе	7 кгс/см
4	Температура воды на входе	70 С
5	Температура воды на выходе	150 С
6	Температура пара	400 С
7	Расход воды	500 м /ч
8	Трубки Л – 68, 19×1	длина 3410, 1020 шт

Таблица 8 - Технические  характеристики сетевых подогревателей ПСВ – 500 -14 – 23

 

ПСВ – 500 -14 – 23 (14 шт)
1	Поверхность нагрева	500 м
2	Давление в трубной системе	Р = 23 кгс/см
3	Давление в корпусе	Р = 14 кгс/см
4	Температура воды на входе	70 С
5	Температура воды на выходе	150 С
6	Температура пара	400 С
7	Расход воды	1800 м /ч
8	Гидравлическое сопротивление	6 м.в.ст.
9	Вес подогревателя	14967 кг
10	Трубки Л – 68, 19×1	длина 4545, 1928 шт

 

 

Таблица 9 - Технические  характеристики сетевых подогревателей ПСВ – 315 -3 – 23

 

ПСВ – 315 -3 – 23 (3 шт)
1	Поверхность нагрева	315 м
2	Давление в трубной системе	Р = 23 кгс/см
3	Давление в корпусе	Р = 3 кгс/см
4	Температура воды на входе	70 С
5	Температура воды на выходе	120 С
6	Температура пара	400 С
7	Расход воды	725 т/ч
8	Вес подогревателя	11646 кг
9	Трубки Л – 68, 19×1	длина 4545, 1212 шт

 

Таблица 10 - Технические характеристики сетевых  подогревателей ПСВ – 500 - 5 – 15

 

ПСВ – 500 - 5 – 15 (5 шт)
1	Поверхность нагрева	500 м
2	Давление в трубной системе	Р = 15 кгс/см
3	Давление в корпусе	Р = 5 кгс/см
4	Температура воды на входе	70 С
5	Температура воды на выходе	120 С

   

 

  Таблица  11 -  Технические характеристики  сетевых подогревателей  ПСГ –  1, ПСГ – 2

 

ПСГ I - при 1 ступенчатом подогреве (2 шт)					ПСГ II- при 2 ступенчатом подогреве (2 шт)
1	Поверхность  теплообмена	2300 м			2300 м
2	Тепло производительность: а) номинальная  б) максимальная	87,5 Гкал/ч 175  Гкал/ч			87,5 Гкал/ч 110  Гкал/ч
3	Греющий пар: а) расход номинальный б) расход максимальный	170 т/ч 340 т/ч			170 т/ч 215 т/ч
4	Давление рабочие: а) номинальное (абсолютное) б) максимальное (избыточное)	0,3 – 2 кгс/см   2 кгс/ см			0,6 – 2,5 кгс/см   3 кгс/ см
5	Температура максимальная	250 С			250 С
6	Нагревающая вода: а) расход номинальный  б) расход максимальный в) давление (избыточное) рабочее	3500 т/ч 4500 т/ч   8 кгс/ см			3500 т/ч 4500 т/ч   8 кгс/ см
7	Температура на входе максимальная	115 С			120 С
8	Число ходов		4			4
9	Гидравлическое сопротивление: а) при номинальном расходе б) при максимальном расходе		6,4 м.в.ст.   10,3 м.в.ст.			6,4 м.в.ст.   10,3 м.в.ст.
10	Объём: а) парового пространства б) водяного пространства			29,3 м   24 м			29,1 м   23 м
11	Трубки 24×1, ЛО – 70 -1			длина 6290 мм			длина 4995 мм

     

 

3.2  Расчет гидравлического и  температурного режимов теплосети   КарТЭЦ -3

 

       3.2.1  Разработка гидравлического режима

Гидравлический расчет работы тепловой сети подразделяется на динамический (при циркуляции теплоносителя) и  статистический (при состоянии покоя  тепловой сети). При разработке гидравлического  режима тепловой сети должны быть выполнены  следующие требования:

• не превышение давления в абонентских системах отопления, оборудованных чугунными радиаторами выше 6 атм (60 м в. ст);
• обеспечение избыточного давления на всасывающих патрубках сетевых насосов не менее 1 кг/см² для обеспечения их устойчивой работы (10 м в.ст)
• обеспечение невскипания воды в подающем трубопроводе теплосети при динамическом режиме;
• для систем подключенных к тепловой сети по непосредственной (безэлеваторной схеме) располагаемый напор должен не менее чем в 3 раза превышать гидравлические потери этих систем, практически 5 м. в. ст.

При статистическом режиме работы теплосети должно обеспечиваться заполнение внутренних систем отопления  в самой высокой точке.

 

     3.2.2 Установление температурного режима

 

Тепловая  нагрузка потребителей непостоянная. Её изменение вызвано неравномерным  расходом горячей воды в течении  суток, что следует учитывать  в режиме работы теплоснабжения. Для поддержания определённых параметров теплоносителя применяют различные способы регулирования отпуска тепла. В водяных тепловых сетях основное регулирование отпуска тепла в зависимости от температуры наружного воздуха осуществляется, как правило, централизованно (на ТЭЦ или в котельной) следующими тремя способами:

 а)  качественное регулирование –  изменением  температуры сетевой  воды в подающем трубопроводе  без регулирования расхода воды;

б) количественное регулирование – изменением  расхода сетевой воды при сохранении постоянной температуры воды в подающем трубопроводе.

в) качественно  – количественное регулирование  – изменением температуры сетевой  воды в подающем трубопроводе с соответствующим  изменением её расхода.

  Для корректирования центрального регулирования в водяных тепловых сетях проводится дополнительно групповое местное регулирование на центральных тепловых пунктах и на тепловых пунктах жилых и общественных зданий, а также местное  индивидуальное регулирование на отдельных агрегатах и приборах.