Beschluss des Stadtrats der Volksabgeordneten von Kemerowo. Durchgeführt von Organisationen und Einzelpersonen

Verluste des Arbeitsmediums: Dampf, Hauptkondensat und Speisewasser in Wärmekraftwerken können unterteilt werden in intern und extern. ZU intern– Verluste des Arbeitsmediums durch Undichtigkeiten an Flanschverbindungen und Armaturen umfassen; Dampfverlust durch Sicherheitsventile; Leckage der Dampfrohrentwässerung; Dampfverbrauch zum Anblasen von Heizflächen, zum Erhitzen von Heizöl und für Düsen. Diese Verluste gehen mit Wärmeverlusten einher; sie werden normalerweise als Wert angegeben oder (bei kondensierenden Turbineneinheiten) als Bruchteil des Dampfstroms pro Turbine ausgedrückt. Inländisch Dampf- und Kondensatverluste sollten 1,0 % bei Nennlast bei CPP und 1,2 ÷ 1,6 bei BHKW nicht überschreiten. Bei Wärmekraftwerken (TPPs) mit Durchlaufkesseln können diese Verluste unter Berücksichtigung der periodischen wasserchemischen Reinigung um 0,3 ÷ 0,5 % größer sein. Bei der Verbrennung von Heizöl als Hauptbrennstoff erhöhen sich die Kondensatverluste um 6 % pro Jahr Sommerzeit und im Winter um 16 %.

Um interne Verluste zu reduzieren, ersetzen Sie nach Möglichkeit Flanschverbindungen durch Schweißverbindungen, organisieren Sie die Sammlung und Verwendung von Abflüssen, überwachen Sie die Dichte der Bewehrung usw Sicherheitsventile, wenn möglich, Sicherheitsventile durch Membranen ersetzen.

Bei thermischen Kraftwerken bis zum kritischen Druck mit Trommelkesseln besteht der Hauptteil der internen Verluste aus Verlusten mit Abschlämmwasser.

Extern Verluste entstehen bei der Zufuhr von Prozessdampf zu externen Verbrauchern aus Turbinen und Kraftdampferzeugern (SG), wenn ein Teil des Kondensats dieses Dampfes nicht in das Wärmekraftwerk zurückgeführt wird.

Bei einer Reihe von Betrieben der chemischen und petrochemischen Industrie können Verluste an Prozessdampfkondensat bis zu 70 % betragen.

Inländisch Verluste treten bei Brennwertkraftwerken (CPS) und Blockheizkraftwerken (BHKW) auf. Extern Verluste treten nur bei thermischen Kraftwerken bei der Versorgung von Industriebetrieben mit Prozessdampf auf.

Feierabend -

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Für die Lehrveranstaltung TTSPEE und T 7. Semester, 36 Stunden Vorlesung 18 Vorlesungen

Entsprechend der Kurszeit und den Semesterstunden. Vorlesung über Dampf- und Kondensatverluste und deren Wiederauffüllung. Dampf- und Kondensatverluste.

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Alle Themen in diesem Abschnitt:

Dampf- und Wasserhaushalt
Wasser, das in das Zufuhrsystem von Kraftwerkskesseln eingespeist wird, um Verluste des Arbeitsmediums (Kühlmittels) auszugleichen, wird als Zusatzwasser bezeichnet.

Zweck und Funktionsprinzip von Spülexpandern
Zusätzliches Wasser führt trotz der Tatsache, dass es vorgereinigt ist, Salze und andere chemische Verbindungen in den TPP-Kreislauf ein. Ein erheblicher Anteil der Salze gelangt auch über Nicht-Dichten

Chemische Methoden zur Aufbereitung von Zusatz- und Ergänzungswasser
In industriellen Wärmekraftwerken stammt das Wasser in der Regel aus dem allgemeinen Wasserversorgungssystem des Unternehmens, aus dem zunächst mechanische Verunreinigungen durch Sedimentation, Koagulation und Filter entfernt werden

Thermische Aufbereitung von Zusatzwasser von Dampferzeugern in Verdampfern
Im Zusammenhang mit der Problematik des Schutzes der Umwelt vor schädlichen Emissionen aus der Produktion wird der Einsatz chemischer Methoden der Wasseraufbereitung aufgrund des Verbots der Einleitung von Waschwasser in Gewässer zunehmend erschwert. Drin

Berechnung der Eindampfanlage
Das Diagramm zur Berechnung der Verdampfungsanlage ist in Abb. dargestellt. 8.4.3. Die Berechnung der Verdampfungsanlage besteht in der Bestimmung des Primärdampfdurchsatzes am Turbinenaustritt

Versorgung externer Verbraucher mit Dampf
Vom Blockheizkraftwerk (BHKW) bis zum Verbraucher wird Wärme in Form von Dampf oder heißem Wasser, sogenannten Kühlmitteln, geliefert. Industrieunternehmen verbrauchen Dampf für technologische Zwecke

Ein-, Zwei- und Dreirohr-Dampfversorgungssysteme von Wärmekraftwerken
Die meisten Unternehmen benötigen Dampf von 0,6 - 1,8 MPa, manchmal auch 3,5 und 9 MPa, der vom Wärmekraftwerk über Dampfleitungen an die Verbraucher geliefert wird. Verlegung individueller Dampfleitungen zu jedem Verbraucheranruf

Reduktions-Kühleinheit
Um den Druck und die Temperatur des Dampfes zu reduzieren, werden Reduktionskühlgeräte (RCUs) eingesetzt. Die Einheiten werden in Wärmekraftwerken zur Reserve von Entnahmen und Gegendruck eingesetzt.

Wärmeversorgung für Heizung, Lüftung und den häuslichen Bedarf
Für Heizung, Lüftung und den häuslichen Bedarf wird Warmwasser als Kühlmittel verwendet. Ein Rohrleitungssystem, über das Warmwasser den Verbrauchern zugeführt und gekühltes Wasser zurückgeführt wird

Wärmeabgabe zum Heizen
Die Netzinstallation eines staatlichen Fernwärmekraftwerks besteht in der Regel aus zwei Heizgeräten – dem Haupt- und dem Spitzenheizgerät. 9.2.1.

Konstruktionen von Netzwerkheizungen und Warmwasserkesseln
Die Qualität des durch die Heizflächen von Netzerhitzern gepumpten Netzwassers ist deutlich geringer als die Qualität des Turbinenkondensats. Es kann Korrosionsprodukte, Härtesalze usw. enthalten.

VORTRAG 24
(Fortsetzung von Vorlesung 23) Warmwasserboiler werden wie Spitzennetzheizungen in thermischen Kraftwerken als Spitzenwärmequellen bei Wärmelasten eingesetzt, die das Angebot übersteigen

Entgaser, Zufuhr- und Kondensatpumpen
Die Entgasungs-Einspeisungsanlage kann in zwei Teile unterteilt werden: Entgasung und Einspeisung. Beginnen wir unsere Betrachtung mit der Entlüftungsanlage. Ernennung

VORTRAG 26
(Fortsetzung von Vorlesung 25) Welchen Zweck hat die Futteranlage? Warum wird eine Druckerhöhungspumpe installiert? Welche Schaltungsmöglichkeiten gibt es zum Einschalten von Förderpumpen?

Allgemeine Bestimmungen zur Berechnung grundlegender Wärmekreisläufe
1. BERECHNUNG DES WÄRMEKREISES T-110/120-130 (im Nennbetriebsmodus) Parameter der Turbineneinheit: N0 = 11

Berechnung des Wasserverbrauchs des Heizungsnetzes
Die Enthalpie des Netzwerkwassers am Eingang von PSG-1 wird bei toc = 35 0C bestimmt und der Druck am Ausgang der Netzwerkpumpe beträgt 0,78 MPa, wir erhalten hoc = 148 kD

Berechnung der Wassererwärmung in der Speisepumpe
Der Speisewasserdruck am Auslass der Speisepumpe wird schätzungsweise 30 – 40 % größer sein als der Frischdampfdruck p0; Wir akzeptieren 35 %:

Thermodynamische Parameter von Dampf und Kondensat (Nennbetriebsart)
Tab. 1.1 Punkt Dampf in Turbinenauslässen Dampf an regenerativen Heizgeräten Erhitzt

VORTRAG 29
(Fortsetzung von Vorlesung 28) 1.4.3 Berechnung des PND Es wird eine gemeinsame Berechnung der Gruppe PND-4,5,6 durchgeführt.

Verflüssigungssätze
Was ist der Zweck und die Zusammensetzung eines Verflüssigungssatzes? Wie werden Kondensatpumpen ausgewählt? Die Kondensationseinheit (Abb. 26) sorgt für die Erstellung und Wartung

Technische Wasserversorgungssysteme
Welchen Zweck und welche Struktur hat das technische Wasserversorgungssystem? Für welche Zwecke wird Prozesswasser in thermischen Kraftwerken und Kernkraftwerken verwendet? Technisches Wasserversorgungssystem

Brennstoffwirtschaft von Kraftwerken und Kesselhäusern
Die Vorbereitung der Kohle für die Verbrennung umfasst folgende Schritte: - Wiegen auf Waggonwaagen und Entladen mit Waggonkippern; wenn die Kohle während des Transports gefroren ist

Technische Lösungen zur Vermeidung von Umweltverschmutzung
REINIGUNG VON FLUGGASEN Flugasche, Partikel unverbrannter Brennstoffe, Stickoxide, Schwefeldioxidgase, die in Rauchgasen enthalten sind, verschmutzen die Atmosphäre und haben eine schädliche Wirkung.

Probleme beim Kraftwerksbetrieb
Die Hauptanforderungen für den Betrieb von Wärmekraftwerken und Kernkraftwerken bestehen darin, die Zuverlässigkeit, Sicherheit und Effizienz ihres Betriebs zu gewährleisten. Zuverlässigkeit bedeutet, eine unterbrechungsfreie (ununterbrochene)

Auswahl eines Standorts für den Bau von Wärmekraftwerken und Kernkraftwerken
Was sind die Grundvoraussetzungen für die Baustelle eines Kraftwerks? Was zeichnet die Standortwahl für den Bau eines Kernkraftwerks aus? Wie hoch ist die Windrose in der Gegend, in der sich die Station befindet? Snach

Kraftwerksmasterplan
Was ist ein Kraftwerksmasterplan? Was zeigt der Masterplan? Genereller Plan(GP) ist eine Draufsicht auf das Kraftwerksgelände

Grundriss des Hauptgebäudes von Wärmekraftwerken und Kernkraftwerken
Wie ist das Hauptgebäude von Wärmekraftwerken und Kernkraftwerken aufgebaut? Was sind die Grundprinzipien des Grundrisses des Hauptgebäudes des Kraftwerks, welche quantitativen Indikatoren charakterisieren die Perfektion des Grundrisses? Welche

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Gemäß der aktuellen Berechnungsmethode werden, wie oben erwähnt, Beträge für die Nichtrückführung von Kondensat von den Energiekosten in Wärmekraftwerken ausgeschlossen, was zu einer künstlichen Senkung der Energiekosten führt.

Die an andere Unternehmen übertragene Wassermenge umfasst Wasser und Dampf (keine Kondensatrückführung, Wiederauffüllung des Wärmenetzes usw.) sowie Abwasser, das an Aufbereitungsanlagen anderer Unternehmen weitergeleitet wird.

Es ist jedoch notwendig, das derzeitige Verfahren zum Ausschluss von Energiekosten, die von Verbrauchern aufgrund der Nichtrückführung von Kondensat stammen, von den Energiekosten auszuschließen, da dies zu einer unangemessenen Unterbewertung der Energiekosten führt. Dieses Problem wird weiter unten in Kap. ausführlicher behandelt.

Die wichtigsten dieser Verluste können sein: a) Dampfverbrauch für den Eigenbedarf (wenn das Kondensat dieses Dampfes nicht zurückgeführt wird); b) Austreten von Dampf und Kondensat durch Undichtigkeiten in Rohrleitungen; c) Kondensatverlust aus den Abflüssen der Dampfleitungen während des normalen Betriebs und beim Aufheizen neu eingeschalteter Abschnitte; d) Dampfverlust durch Spülüberhitzer beim Anfeuern von Kesseleinheiten; f) Verlust von Kesselabschlämmwasser.

Abhängig davon, welche Verbraucher an das BHKW angeschlossen sind und wie hoch ihr relativer Dampfbedarf ist, ist die Nichtrückführung von Kondensat aus Produktionsverbrauchern in verschiedenen KWK-Anlagen unterschiedlich. Sie liegt zwischen 40 und 100 %, wenn sie im Verhältnis zur freigesetzten Dampfmenge berechnet wird, und zwischen 10 und 40 %, wenn sie im Verhältnis zur in die Turbine eintretenden Dampfmenge berechnet wird. Bei thermischen Kraftwerken ist die Nichtrückführung von Kondensat von externen Dampfverbrauchern ein externer Verlust. Sie müssen ebenso wie innerstationäre Verluste mit zusätzlichem Wasser aufgefüllt werden. Die Gesamtzugänge zum Hauptkreislauf eines Wärmekraftwerks werden durch die Summe der externen und innerstationären Verluste bestimmt.

Für ungeschirmte Kessel mit relativ geringer Kapazität (mit einem Druck von nicht mehr als 15 Uhr und einer Dampfspannung von bis zu 30 kg/m2 Stunde) und mit einer großen Kondensatrückführung ist es einfacher, vereinfachte Methoden zu verwenden – Intra-Kessel und Thermalwasseraufbereitung und teilweise Kationisierung.

Die Wasserbilanz umfasst die zentrale Produktion, den Verbrauch in technologischen Teilsystemen, einschließlich der Stromversorgung von dampferzeugenden Wärmerückgewinnungsanlagen, die Produktion und den Verbrauch in Energieteilsystemen sowie Verluste durch die Dampfversorgung externer Verbraucher bei fehlender Kondensatrückführung. Die Kühlwasserbilanz spiegelt die Funktionsweise von Direkt- und Umlaufwasserversorgungssystemen wider.

Die Wärmetarife werden unter der Annahme einer 100-prozentigen Kondensatrückführung festgelegt. Verbraucher zahlen für die Nichtrückführung von Kondensat die Kosten für chemisch gereinigtes oder entmineralisiertes Wasser, die im Durchschnitt des Stromnetzes um höchstens 20 % erhöht werden, um sicherzustellen normative Ebene Rentabilität. Die Höhe der Vergütung an den Verbraucher für das zurückgeführte Kondensat richtet sich nach dem Brennstoffanteil der Kosten für 4.186 GJ (10 Gcal) Wärme des Energieversorgungsunternehmens.

Einrohr-Dampfheizsystem mit zentraler Strahlverdichtung und Kondensatrückführung.

KWK-Anlagen sind sehr teuer und daher ist die Kapazität dieser Anlagen meist begrenzt. Die Nichtrückführung von Kondensat erfordert eine Erhöhung der Kapazität von Wasseraufbereitungsanlagen und einen zusätzlichen Verbrauch chemischer Reagenzien und führt außerdem zu zusätzlichen Wärmeverlusten.

Sehr große Verluste Hitze entsteht durch Funktionsstörungen von Kondensatabscheidern und durch Undichtigkeiten an Flanschverbindungen von Absperrkörpern und Sicherheitsventilen sowie durch Verlust von heißem Kondensat. Wenn das Kondensat nicht zurückfließt, verschlechtert sich die Qualität des Speisewassers, was zur Verschmutzung der Heizfläche und zur Verschlechterung der Wärmeübertragung beiträgt.

Bei Blockheizkraftwerken (BHKW) bestehen die Kondensatverluste aus innerstationären und Verbraucherverlusten. Typischerweise ist die Nichtrückführung von Kondensat von den Verbrauchern deutlich größer als die Verluste innerhalb der Station, und die erforderliche Wasserzugabe kann 30 - 40 % oder mehr der Dampfproduktion erreichen. Bei einigen Verbrauchern kann es auch zu einer Verunreinigung des Kondensats kommen, wodurch es für den Antrieb von Dampfkesseln ungeeignet wird. In diesem Fall bei Wärmekraftwerken mit Kesseln hoher Druck oder Direktdurchlauf empfiehlt sich der Einbau von Dampfumformern. Der Primärdampf für Dampfkonverter ist Dampf aus einem der Turbinenauslässe.

In Wärmekraftwerken, die nicht nur elektrische Energie erzeugen, sondern auch Wärme in Form von Dampf und Heißwasser (KWK) abgeben, werden Turbinen installiert, die mit der Auswahl von teilweise erschöpftem Dampf aus Zwischenstufen arbeiten. Aufgrund der Nichtrückführung des dem thermischen Dampfverbraucher zugeführten Kondensats steigen die Verluste aus dem Kreislauf deutlich an und können 40 - 60 % der Dampfleistung der Kessel erreichen.

Die fehlende Kondensatrückführung erfordert neben dem direkten Wärmeverlust eine zusätzliche Zufuhr von chemisch gereinigtem Wasser zur Speisung von Dampfkesseln, was in der Regel zu einer Erhöhung der Abschlämmung und damit zu zusätzlichen Wärmeverlusten führt. Darüber hinaus erfordert die Nichtrückführung von Kondensat in die Dampfversorgungsquellen eine Steigerung ihrer Produktivität und in einigen Fällen eine Komplikation chemischer Wasseraufbereitungssysteme und Intra-Boiler-Trennvorrichtungen, was mit einem Anstieg der Kapitalkosten und oft auch der Betriebskosten verbunden ist.

Dampf- und Kondensatverluste werden in interne und externe Verluste unterteilt.

Innerstationäre Verluste bestehen aus:

Dampfverbrauch für Hilfsgeräte der Station ohne Kondensatrückführung - Dampfblasen von Dampferzeugern, für Düsen mit Dampfzerstäubung von Heizöl, für Geräte zum Erhitzen von Heizöl;

Dampf- und Wasserverluste beim Starten und Stoppen von Dampferzeugern;

Verlust von Dampf und Wasser durch Undichtigkeiten in Rohrleitungen, Armaturen und Geräten;

Abschlämmwasserverluste;

Die Höhe der Verluste hängt von den Eigenschaften der Ausrüstung, der Qualität der Herstellung und Installation, dem Wartungs- und Betriebsniveau ab.

Interne Verluste betragen (in Anteilen am Speisewasserverbrauch):

bei IES – 0,8–1 %, bei CHP – 1,5–1,8 %.

Der Hauptteil der Verluste entsteht durch Treibwasser. Dies ist ein notwendiger technologischer Vorgang, um die Konzentration von Salzen, Alkalien und Kieselsäure im Wasser von Dampferzeugern innerhalb von Grenzen zu halten, die einen zuverlässigen Betrieb der Dampferzeuger und die erforderliche Dampfreinheit gewährleisten. Um einen Teil des Wassers und der Wärme beim kontinuierlichen Einblasen in den Kreislauf zurückzuführen, werden Vorrichtungen bestehend aus Expandern und Abschlämmwasserkühlern eingesetzt. Die im Expander freigesetzte Dampfmenge beträgt bis zu 30 % des Spülwasserdurchflusses. Der Rest wird in die Kanalisation eingeleitet.

Bei der direkten Dampffreisetzung aus Turbinen und Dampferzeugern entstehen externe Verluste, wenn ein Teil des Kondensats dieses Dampfes nicht in die Station zurückgeführt wird.

Dampf verwendet in technologische Prozesse, ist durch verschiedene verschmutzt Chemische Komponenten. Das Ausmaß seiner Verluste kann 70 % erreichen. Im Durchschnitt für industrielle Wärmekraftwerke Das Verhältnis der externen Verluste zur Dampfleistung von Dampferzeugern beträgt 20 – 30 %.

Verluste an Dampf und Wasser im Kraftwerkskreislauf müssen durch zusätzliches Speisewasser für Dampferzeuger ausgeglichen werden.

Zusätzlicher Wasserverbrauch: Dd.in = Din + Dpr + Dv.p., wobei

Din – innerstationäre Dampf- und Wasserverluste im Kraftwerk (ohne Verluste durch Einblasen);

Dpr – Wasserverlust in die Entwässerung durch Spülexpander;

Dv.p. – Kondensatverlust von externen Verbrauchern.

Dpr = βDp.pg, wobei

Dp.pg – Durchflussrate des Spülwassers des Dampferzeugers;

β ist der Anteil des in die Kanalisation eingeleiteten Abschlämmwassers.

Enthalpie von trockenem Sattdampf im Expander;

Enthalpien von siedendem Wasser unter Druck im Dampferzeuger und Expander.

Zusätzlicher Brennstoffwärmeverbrauch im Kraftwerk durch Dampf- und Kondensatverluste:

, (9.2)

wobei , , , die Enthalpien von Dampf nach dem Dampferzeuger, Spülwasser, von externen Verbrauchern in das Wärmekraftwerk zurückgeführtes Dampfkondensat, zusätzliches Wasser, - Wirkungsgrad sind. Dampferzeugernetz.

Dampf- und Wasserverluste in Wärmekraftwerken erhöhen den Verbrauch elektrischer Energie für Förderpumpen. Der dadurch verursachte zusätzliche Brennstoffwärmeverbrauch wird nach folgender Formel ermittelt:

, W (9.3)

wo ist die Menge an zusätzlichem Wasser, kg/s; - Speisewasserdruck hinter der Pumpe, Pa; ρ – Dichte des Wassers, kg/m³; - Effizienz Förderpumpe ~ 0,7 – 0,8; - Effizienz Nettokraftwerke.

Abnahme der Effizienz Dampf- und Kondensatverluste sowie erhebliche Kosten für die Aufbereitung von zusätzlichem Speisewasser erfordern folgende Maßnahmen:

Die Verwendung fortschrittlicherer Methoden zur Zubereitung zusätzlicher Lebensmittel. Wasser;

Der Einsatz einer Stufenverdampfung in Trommelkesseln, die die Menge des Abschlämmwassers reduziert;

Organisation der Sammlung von sauberem Kondensat von allen Stationsverbrauchern;

Größtmöglicher Einsatz von Schweißverbindungen in Rohrleitungen und Geräten;

Sammlung und Rückführung von sauberem Kondensat von externen Verbrauchern.

Ersatz von Dampf- und Wasserverlusten in Wärmekraftwerken

Bei Wärmekraftwerken mit Po ≥ 8,8 MPa (90 Atm) werden Verluste durch vollentsalztes Zusatzwasser ausgeglichen.

In Wärmekraftwerken mit Po ≤ 8,8 MPa wird eine chemische Reinigung des Zusatzwassers eingesetzt – dabei werden Härtekationen entfernt und durch Natriumkationen ersetzt, während Säurereste (Anionen) erhalten bleiben.

Die Aufbereitung von demineralisiertem Wasser erfolgt auf drei Arten:

1. Chemische Methode

2. Thermische Methode

3. Kombinierte physikalische und chemische Methoden (Einsatz chemischer Reinigungselemente, Dialyse, Membran)

Chemische Methode zur Aufbereitung von zusätzlichem Wasser

Oberflächengewässer enthalten grobe, kolloidale und vollständig gelöste Verunreinigungen.

Das gesamte chemische Wasseraufbereitungssystem ist in zwei Stufen unterteilt:

1) Wasservorbehandlung

2) Reinigung von wirklich gelösten Verunreinigungen

1. Die Vorbehandlung erfolgt in Wasserkläranlagen. Dadurch werden grob verteilte kolloidale Verunreinigungen entfernt. Die Magnesiumhärte wird durch die Calciumhärte ersetzt und es kommt zu einer Magnesium-Desilikonisierung des Wassers.

Al 2 (SO 4) 3 oder Fe (SO 4) – Gerinnungsmittel

MgO+H 2 SiO 3 → MgSiO 3 ↓ + H 2 O

Nach der Vorreinigung enthält das Wasser nur noch wirklich gelöste Verunreinigungen

2. Die Reinigung von tatsächlich gelösten Verunreinigungen erfolgt mithilfe von Ionenaustauschfiltern.

1) N – Kationenaustauschfilter

Wasser durchläuft zwei Stufen von H-Kationenaustauschfiltern und dann eine Stufe eines Anionenaustauschfilters.

Dekarbonisierung – CO 2 -Abscheidung. Nach dem H-Kationenaustausch und dem OH-Anionenaustausch in Wasser werden schwache Säuren H 2 CO 3, H 3 PO 4, H 2 SiO 3 gebildet, während CO 2 in die freie Form übergeht und dann das Wasser zum Entkarbonisator gelangt, in dem CO 2 entsteht wird physisch entfernt.

Henry-Dalton-Gesetz

Die Menge eines in Wasser gelösten Gases ist direkt proportional zum Partialdruck dieses Gases über dem Wasser.

Aufgrund der Tatsache, dass die CO 2 -Konzentration in der Luft etwa Null beträgt, wird im Entkarbonisator CO 2 aus dem Wasser im Entkarbonisator freigesetzt.

Rückstände schwacher Säuren (PO 4, CO 2, SiO 3) werden auf einem starken Anionenaustauschfilter aufgefangen.

Thermische Methode zur Entsalzung von zusätzlichem Wasser

Basierend auf dem Phänomen, dass die Löslichkeit von Salzen in Dampf bei niedrigen Drücken sehr gering ist.

Die thermische Aufbereitung von zusätzlichem Wasser erfolgt in Verdampfern.

Die in einem einstufigen Kreislauf fließende Dampfmenge entspricht in etwa der gereinigten.

Wichtigste thermische Diagramme der Dampf- und Wärmeversorgung von Wärmekraftwerken.

Wärmeversorgung aus KWK.

Alle Wärmeverbraucher lassen sich in 2 Kategorien einteilen:

1. Der Wärmeverbrauch (Verbrauch) hängt davon ab Klimabedingungen(Heizung und Lüftung);

2. Der Wärmeverbrauch ist unabhängig von den klimatischen Bedingungen (Warmwasser).

Wärme kann in Form von Dampf oder heißem Wasser abgegeben werden. Wasser als Kühlmittel zum Heizen hat Vorteile gegenüber Dampf (geringerer Rohrdurchmesser erforderlich + weniger Verluste). Die Wasseraufbereitung erfolgt in Netzerhitzern (Haupt- und Spitzenerhitzer). Steam wird nur für technologische Zwecke freigegeben. Die Freisetzung kann direkt am Turbinenauslass oder über einen Dampfkonverter erfolgen.

Bei der Berechnung des Wärmeverbrauchs zum Heizen wird Folgendes berücksichtigt:

– Apartmentbereich

– Temperaturunterschied außerhalb und innerhalb des Hauses

– Heizeigenschaften des Gebäudes

Q = V æ (t innen – t außen)

[kcal/h] = [m 3 ]*[kcal/m 3 h·ºС]*[ºС]

wobei Q der Wärmeverbrauch pro Zeiteinheit Gcal/h oder kcal/h ist

æ (Kappa) – wie viel Wärme pro Zeiteinheit von 1 m 3 eines Gebäudes verloren geht, wenn sich die Wärme um 1 Grad ändert. Variiert von 0,45 bis 0,75

Heizung

Belüftung

18 +8-10 -26 t Dampf, o C

Abbildung 55.

Jährliche Wärmelieferung zum Heizen .

Spitzenteil

Heizung

Hauptteil

Heißes Wasser

0 550 5500 8760 k

Anzahl der Stunden, in denen die Spitzenlast herrscht

Abbildung 56.

Um die Wärme der Station zum Heizen zu berechnen, werden Heizkoeffizienten verwendet:

α CHPP = Q-Auswahl /Q-Netzwerk

Dabei ist Q-Extraktion die Wärmemenge, die wir der Turbinenextraktion entziehen

Q Netzwerk ist die Wärmemenge, die wir dem Netzwerkwasser an der Station zuführen müssen

Schema der Wärmeversorgung aus KWK

Wärmeaufbereitungssysteme (HPS):

Heizeinheit (TU)

Gemeinsame Anlageninstallation (OU)

Es gibt zwei Arten von TPS:

1) für thermische Kraftwerke mit Turbinen mit einer Leistung von 25 MW oder weniger sowie leistungsstarke Landesbezirkskraftwerke. Für diese Art von TPS Heizwerk Die Turbine besteht aus einem Haupt- und einem Spitzenheizer Allgemeine Stationsanlagen Dazu gehören: Netzwerkpumpen, Nachspeisewasserenthärtungsanlagen, Nachspeisewasserpumpen und Entgaser

2) für thermische Kraftwerke mit Turbinen, deren Leistung mehr als 50 MW beträgt. Für diesen Typ Heizanlagen Die Turbinen bestehen aus 2 in Reihe geschalteten Haupterhitzern (oben und unten) und Netzwerkwasserpumpen mit zweistufiger Förderung: Eine Pumpe befindet sich vor dem unteren Haupterhitzer und die Pumpe der 2. Stufe befindet sich nach dem oberen Haupterhitzer. Allgemeine Stationsanlagen bestehen aus einem Spitzen-Heißwasserkessel (PHB), Nachspeisewasserenthärtungseinheiten, Entgasern und Nachspeisewasserpumpen.

Schema einer Heizanlage des ersten Typs.

Abbildung 57.

ROU – Reduktions-Kühlgerät

Die Temperatur des Netzwassers hängt von der Außenlufttemperatur ab. Wenn die Außenlufttemperatur 26 Grad beträgt, sollte die Temperatur des Leitungswassers am Ausgang des Spitzenheizgeräts etwa 135–150 °C betragen

Die Temperatur des Netzwassers am Eingang des Haupterhitzers beträgt ≈ 70 °C

Das reduzierte Dampfkondensat aus dem Spitzenerhitzer wird in den Haupterhitzer abgeleitet und wandert dann zusammen mit dem Heizdampfkondensat.

14. Heizkoeffizient α des BHKW. Methoden zur Abdeckung der Spitzenwärmelast in Wärmekraftwerken.

Ph.D. S.D. Sodnomova, außerordentliche Professorin, Abteilung für Wärme- und Gasversorgung und Lüftung, Ostsibirische Staatliche Technische Universität, Ulan-Ude, Republik Burjatien

Derzeit wird das Gleichgewicht von Wärmeversorgung und -verbrauch in Dampfversorgungssystemen durch Messwerte von Messgeräten an der Wärmequelle und bei den Verbrauchern bestimmt. Der Unterschied in den Messwerten dieser Geräte wird auf die tatsächlichen Wärmeverluste zurückgeführt und bei der Tarifierung berücksichtigt Wärmeenergie in Form von Dampf.

Früher, als die Dampfleitung nahe der Auslegungslast betrieben wurde, betrugen diese Verluste 1015 %, und niemand hatte irgendwelche Fragen dazu. Im letzten Jahrzehnt aufgrund des Rückgangs industrielle Produktion Es gab eine Änderung des Arbeitsplans und eine Reduzierung des Dampfverbrauchs. Gleichzeitig nahm das Ungleichgewicht zwischen Wärmeverbrauch und -versorgung stark zu und begann 50-70 % zu betragen.

Unter diesen Bedingungen ergaben sich Probleme, vor allem seitens der Verbraucher, die es für unzumutbar hielten, so große Verluste an Wärmeenergie in den Tarif einzubeziehen. Wie sind diese Verluste aufgebaut? Wie kann man Fragen der Effizienzsteigerung von Dampfversorgungssystemen bewusst angehen? Um diese Probleme zu lösen, ist es notwendig, die Struktur des Ungleichgewichts zu identifizieren und die Standard- und überschüssigen Wärmeverluste zu bewerten.

Um das Ungleichgewicht zu quantifizieren, wurde das am Lehrstuhl entwickelte Programm zur hydraulischen Berechnung einer Heißdampfleitung verbessert. Verständnis dafür, dass bei sinkendem Dampfverbrauch bei den Verbrauchern die Kühlmittelgeschwindigkeiten sinken und die relativen Wärmeverluste während des Transports zunehmen. Dies führt dazu, dass der überhitzte Dampf unter Bildung von Kondensat in einen gesättigten Zustand übergeht. Daher wurde ein Unterprogramm entwickelt, das es ermöglicht: den Bereich zu bestimmen, in dem überhitzter Dampf in einen gesättigten Zustand übergeht; Bestimmen Sie die Länge, bei der Dampf zu kondensieren beginnt, und führen Sie dann eine hydraulische Berechnung der Sattdampf-Dampfleitung durch. Bestimmen Sie die Menge des gebildeten Kondensats und den Wärmeverlust während des Transports. Zur Bestimmung der Dichte, der isobaren Wärmekapazität und der latenten Verdampfungswärme aus den Enddampfparametern (P, T) wurden vereinfachte Gleichungen verwendet, die aus erhalten wurden

basierend auf der Näherung tabellarischer Daten, die die Eigenschaften von Wasser und Wasserdampf im Druckbereich von 0,002+4 MPa und Sättigungstemperaturen bis 660 °C beschreiben.

Standardwärmeverluste in Umfeld wurden durch die Formel bestimmt:

wobei q der spezifische lineare Wärmeverlust der Dampfleitung ist; L ist die Länge der Dampfleitung, m; β - lokaler Wärmeverlustkoeffizient.

Die mit Dampflecks verbundenen Wärmeverluste wurden mit der folgenden Methode ermittelt:

wobei Gnn der normalisierte Dampfverlust für den betrachteten Zeitraum (Monat, Jahr) ist, t; ί η – Dampfenthalpie bei durchschnittlichen Dampfdrücken und -temperaturen entlang der Hauptleitung an der Wärmequelle und an den Verbrauchern, kJ/kg; ^ - Enthalpie kaltes Wasser, kJ/kg.

Normierte Dampfverluste für den Betrachtungszeitraum:

wobei V™ das durchschnittliche jährliche Volumen der Dampfnetze ist, m 3; p p – Dampfdichte bei durchschnittlichem Druck und mittlerer Temperatur entlang der Leitungen von der Wärmequelle zum Verbraucher, kg/m 3 ; n ist die durchschnittliche jährliche Betriebsstundenzahl von Dampfnetzen, Stunden.

Die messtechnische Komponente der Unterschätzung des Dampfverbrauchs wurde unter Berücksichtigung der Regeln RD-50-213-80 ermittelt. Wenn die Durchflussmessung unter Bedingungen durchgeführt wird, bei denen die Dampfparameter von den zur Berechnung der Drosselvorrichtungen verwendeten Parametern abweichen, ist zur Ermittlung des tatsächlichen Durchflusses aus den Instrumentenablesungen eine Neuberechnung nach folgender Formel erforderlich:

wo Qm. A. - tatsächlicher Massendampfverbrauch, t/h; Q m – Dampfmassendurchsatz gemäß Instrumentenanzeige, t/h; ð А – tatsächliche Dampfdichte, kg/m3; ρ – geschätzte Dampfdichte, kg/m 3.

Zur Beurteilung der Wärmeverluste im Dampfversorgungssystem wurde die Dampfleitung POSH in Ulan-Ude betrachtet, die sich durch folgende Indikatoren auszeichnet:

■ Gesamtdampfverbrauch für Februar – 34512 t/Monat;

■ durchschnittlicher stündlicher Dampfverbrauch – 51,36 t/h;

■ Durchschnittstemperatur Dampf – 297 °C;

■ durchschnittlicher Dampfdruck – 8,8 kgf/cm2;

■ durchschnittliche Außenlufttemperatur - -20,9 °C;

■ Länge der Hauptstrecke – 6001 m (davon 500 mm Durchmesser – 3289 m);

■ Wärmeungleichgewicht in der Dampfleitung – 60,3 %.

Als Ergebnis der hydraulischen Berechnung wurden die Dampfparameter am Anfang und am Ende des Berechnungsabschnitts, die Kühlmittelgeschwindigkeit ermittelt und Bereiche identifiziert, in denen Kondensatbildung und damit verbundene Wärmeverluste auftreten. Die restlichen Komponenten wurden nach obiger Methode bestimmt. Die Berechnungsergebnisse zeigen, dass bei einer durchschnittlichen stündlichen Dampfversorgung des Wärmekraftwerks von 51,35 t/h 29,62 t/h (57,67 %) an die Verbraucher abgegeben werden, der Verlust an Dampfverbrauch beträgt 21,74 t/h (42,33 %). . Davon ergeben sich folgende Dampfverluste:

■ mit gebildetem Kondensat - 11,78 t/h (22,936 %);

■ messtechnisch aufgrund der Tatsache, dass Verbraucher Korrekturen der Instrumentenanzeigen nicht berücksichtigen – 7,405 t/h (14,42 %);

■ nicht erfasste Dampfverluste – 2,555 t/h (4,98 %). Nicht berücksichtigte Dampfverluste können erklärt werden

Mittelung der Parameter beim Übergang vom durchschnittlichen Monatssaldo zum durchschnittlichen Stundensaldo, einige Annäherungen in den Berechnungen und darüber hinaus weisen die Instrumente einen Fehler von 2-5 % auf.

Die Berechnungsergebnisse für die Bilanz der Wärmeenergie des freigesetzten Dampfes sind in der Tabelle aufgeführt. Daraus ergibt sich, dass bei einem Ungleichgewicht von 60,3 % die Normwärmeverluste 51,785 % betragen und die in der Berechnung nicht berücksichtigten Überschusswärmeverluste 8,514 % betragen. So wurde die Struktur der Wärmeverluste ermittelt und eine Methode zur Quantifizierung des Ungleichgewichts zwischen Dampf- und Wärmeenergieverbrauch entwickelt.

Tisch. Ergebnisse der Berechnungen der Wärmeenergieverluste in der Dampfleitung POSH in Ulan-Ude.

Bezeichnung der Mengen	GJ/h	%
Allgemeine Indikatoren
Durchschnittliche stündliche Wärmeabgabe aus den Kollektoren von Wärmekraftwerken	154,696	100
Nützliche durchschnittliche stündliche Wärmeversorgung der Verbraucher	61,415	39,7
Tatsächliche Wärmeverluste in der Dampfleitung POS	93,28	60,3
Standard-Wärmeverluste	70,897	45,83
Betriebstechnische Verluste an Wärmeenergie, davon: Wärmeverluste an die Umgebung Wärmeenergieverluste bei Standard-Dampflecks Wärmeverlust durch Kondensat	43,98	28,43
Messtechnische Verluste aufgrund einer Unterschätzung der Wärme ohne Einführung einer Korrektur	9,212	5,955
Gesamt
Standardverluste an Wärmeenergie	80,109	51,785
Übermäßige Wärmeverluste werden nicht in der Berechnung berücksichtigt	13,171	8,514

Literatur

1. Abramov S.R. Methodik zur Reduzierung von Wärmeverlusten in Dampfleitungen von Wärmenetzen / Konferenzmaterialien " Wärmenetz. Moderne Lösungen“, 17.-19. Mai 2005. NP „Russische Wärmeversorgung“.

2. Sodnomova S.D. Zur Frage der Bestimmung der Komponenten des Ungleichgewichts in Dampfversorgungssystemen / Materialien der internationalen wissenschaftlichen und praktischen Konferenz „Baukomplex Russlands: Wissenschaft, Bildung, Praxis“. - Ulan-Ude: Verlag der Allrussischen Staatlichen Technischen Universität, 2006.

3. Rivkin S.L., Aleksandrov A.A. Thermophysikalische Eigenschaften von Wasser und Wasserdampf. - M.: Energie 1980 - 424 S.

4. Ermittlung der betrieblichen Technologiekosten (Verluste) der Ressourcen, die bei der Berechnung der Leistungen für die Übertragung von Wärmeenergie und Kühlmittel berücksichtigt werden. Beschluss der Föderalen Energiekommission der Russischen Föderation vom 14. Mai 2003 Nr. 37-3/1.

5. RD-50-213-80. Regeln für die Messung des Durchflusses von Gasen und Flüssigkeiten mit Standard-Restriktionsgeräten. M.: Standards Publishing House. 1982.

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