Рішення кемерівської міської ради народних депутатів. Розділ IV

Життя сучасної людинина Землі немислима без використання енергії
як електричної, і теплової. Більшу частинуцієї енергії у всьому
світі досі виробляють теплові електростанції: На їхню частку
припадає близько 75% електроенергії, що виробляється на Землі і близько 80%
виробленої електроенергії у Росії. А тому, питання зниження
енерговитрат на вироблення теплової та електричної енергії далеко не
пусте.

Види та принципові схеми теплових електричних станцій

Основним призначенням електричних станцій є вироблення
електроенергії для освітлення, постачання нею промислового та
сільськогосподарського виробництва, транспорту, комунального господарства та
побутових потреб. Іншим призначенням електричних станцій (теплових)
є постачання житлових будинків, установ та підприємств теплом для
опалення взимку та гарячою водоюдля комунальних та побутових цілей або
пором для виробництва.

Теплові електричні станції (ТЕС) для комбінованого вироблення
електричної та теплової енергії (для теплофікації) називаються
теплоелектроцентралями (ТЕЦ), а ТЕС, призначені тільки для
виробництва електроенергії, називаються конденсаційними
електростанціями (КЕС) (рис. 1.1). КЕС обладнуються паровими турбінами,
відпрацьована пара яких надходить у конденсатори, де підтримується
глибокий вакуум для кращого використанняенергії пари при виробленні
електроенергії (цикл Ренкіна). Пар із відборів таких турбін використовується
тільки для регенеративного підігріву конденсату відпрацьованої пари та
поживної води казанів.

Малюнок 1. Принципова схема КЕС:

1 - котел (парогенератор);
2 - паливо;
3 - парова турбіна;
4 - електричний генератор;

6 - конденсатний насос;

8 - живильний насос парового котла

ТЕЦ обладнуються паровими турбінами з відбором пари для постачання
промислових підприємств (рис. 1.2, а) або для підігріву мережної води,
що надходить до споживачів для опалення та комунально-побутових потреб
(Рис. 1.2, б).

Рисунок 2. Принципова теплова схема ТЕЦ

а-промислова ТЕЦ;
б-опалювальна ТЕЦ;

1 - котел (парогенератор);
2 - паливо;
3 - парова турбіна;
4 - електричний генератор;
5 - конденсатор відпрацьованого пара турбіни;
6 - конденсатний насос;
7 - регенеративний підігрівач;
8 - поживний насос парового котла;
7-збірний бак конденсату;
9-споживач теплоти;
10 - підігрівач мережної води;
11-мережевий насос;
12-конденсатний насос підігрівача мережі.

Приблизно з 50-х років минулого століття на ТЕС для приводу
Електричні генератори почали застосовувати газові турбіни. При цьому в
здебільшого набули поширення газові турбіни зі спалюванням палива
при постійному тиску з подальшим розширенням продуктів згоряння
проточної частини турбіни (цикл Брайтон). Такі установки називаються
газотурбінними (ГТУ). Вони можуть працювати тільки на природному газіабо на
рідкому якісному паливі (соляровій олії). Ці енергетичні
установки вимагають наявності повітряного компресора, споживана потужність
якого досить велика.

Принципова схема ГТУ зображено на рис. 1.3. Завдяки великій
маневреності (швидкий пуск у роботу та завантаження) ГТУ отримали застосування
в енергетиці як пікові установки для покриття раптового
дефіциту потужності у енергосистемі.

Рисунок 3. Принципова схема парогазової установки

1-компресор;
2-камера згоряння;
3-паливо;
4-газова турбіна;
5-електричний генератор;
6-парова турбіна;
7-котел-утилізатор;
8- конденсатор парової турбіни;
9-конденсатний насос;
10-регенеративний підігрівач у паровому циклі;
11-поживний насос утилізатора котла;
12-димова труба.

Проблеми ТЕЦ

Поряд із відомими всіма проблемами високого ступенязносу обладнання
та повсюдного застосування недостатньо ефективних газових
паротурбінних блоків у Останнім часомросійські ТЕЦ стикаються з
ще однією відносно новою загрозою зниження ефективності. Як не
дивно, пов'язана вона з зростаючою активністю споживачів тепла в області
енергозбереження.

Сьогодні багато споживачів тепла приступають до впровадження заходів щодо
економії теплової енергії Ці дії в першу чергу завдають шкоди
роботи ТЕЦ, оскільки призводять до зниження теплового навантаження станцію.
Економічний режим роботи ТЕЦ - тепловий, з мінімальною подачею пари
конденсатор. При зниженні споживання добірної пари ТЕЦ змушена для
виконання завдання з вироблення електричної енергії збільшувати подачу
пара в конденсатор, що веде за собою збільшення собівартості
вироблюваної електроенергії. Така нерівномірна робота призводить до
збільшення питомих витратпалива.

Крім того, у разі повного завантаження з вироблення електричної енергії
та низького споживання добірної пари ТЕЦ змушена виробляти скидання
надлишку пари в атмосферу, що також збільшує собівартість
електроенергії та теплової енергії. Використання поданих нижче
енергозберігаючих технологій призведе до зниження витрат на власні
потреби, що сприяє збільшенню рентабельності ТЕЦ та збільшенню
контролю витрат теплової енергії на власні потреби.

Шляхи підвищення ефективності вироблення енергії

Розглянемо основні ділянки ТЕЦ: типові помилкиїх організації та
експлуатації та можливості зниження енерговитрат на вироблення теплової
та електричної енергії.

Мазутне господарство ТЕЦ

Мазутне господарство включає: обладнання для приймання та розвантаження вагонів
з мазутом, склад запасу мазуту, мазутнасосну з підігрівачами мазуту,
паросупутники, парові та водяні калорифери.

Об'єм споживання пари та теплофікаційної води для підтримки роботи
мазутного господарства значний. На газомазутних ТЕС (при використанні
пара на розігрів мазуту без повернення конденсату) продуктивність
знесолюючої установки збільшується на 0,15 т на 1 т спалюваного
мазуту.

Втрати пари та конденсату на мазутному господарстві можна розділити на дві
категорії: поворотні та неповоротні. До безповоротних можна віднести пару,
використовуваний для розвантаження вагонів при нагріванні змішуванням потоків, пар
на продування паропроводів та пропарювання мазутопроводів. Весь об'єм пари
використовується в пароспутниках, підігрівачах мазуту, у підігрівачах
насосів у мазутних баках повинен повертатися у цикл ТЕЦ у вигляді
конденсату.

Типовою помилкою організації мазутного господарства ТЕЦ є відсутність
конденсатвідвідників на пароспутниках. Відмінності пароспутників по довжині та
режиму роботи призводять до різного знімання тепла та утворення на виході
з паросупутників пароконденсатної суміші. Наявність у парі конденсату
може призвести до виникнення гідроударів і, як наслідок, виходу з
ладу трубопроводів та обладнання. Відсутність керованого відведення
конденсату від теплообмінників, також призводить до пропуску пари в
конденсатну лінію. При зливі конденсату в бак «замазученого»
конденсату відбуваються втрати пари, що знаходиться в конденсатній лінії,
атмосферу. Такі втрати можуть становити до 50% витрати пари на мазутне.
господарство.

Обв'язка пароспутників конденсатовідвідниками, установка на
теплообмінниках системи регулювання температури мазуту на виході
забезпечує збільшення частки конденсату, що повертається, і зниження витрати
пара на мазутне господарство до 30%.

З особистої практики можу навести приклад, коли приведення системи
регулювання нагріву мазуту в мазутних підігрівачах у працездатне
стан дозволило знизити витрату пари на мазутну насосну станціюна
20%.

Для зниження витрати пари та величини споживання мазутним господарством
електроенергії можливий переведення на рециркуляцію мазуту назад у
мазутний бак. За цією схемою можна проводити перекачування мазуту з бака в
бак та розігрів мазуту в мазутних баках без включення додаткового
обладнання, що призводить до економії теплової та електричної енергії.

Котельне обладнання

До котельного обладнання належать енергетичні котли, повітряні.
калорифери, підігрівачі повітря, різні трубопроводи, розширювачі
дренажів, дренажні баки.

Помітні втрати на ТЕЦ пов'язані з безперервним продуванням барабанів котлів.
Для зменшення цих втрат на лініях продувної води встановлюють
розширювачі продування. Застосування знаходять схеми з одним і двома ступенями
розширення.

У схемі продування котла з одним розширювачем пар з останнього
прямує зазвичай у деаератор основного конденсату турбіни. Туди ж
надходить пара з першого розширювача при двоступінчастій схемі. Пара з
другого розширювача прямує зазвичай у атмосферний чи вакуумний
деаератор підживлювальної води теплової мережі або станційний колектор
(0,12-0,25 МПа). Дренаж розширювача продування підводиться в охолоджувач
продування, де охолоджується водою, що направляється в хімічний цех (для
підготовки додаткової та підживлювальної води), а потім скидається. Таким
чином, розширювачі продування зменшують втрати продувної води і
збільшують теплову економічність установки за рахунок того, що більша
частина теплоти, що міститься у воді, при цьому корисно використовується. При
встановлення регулятора безперервного продування за максимальним
солевмісту збільшується ККД котла, знижується обсяг споживаної на
підживлення хімочищеної води, тим самим досягається додатковий ефект
за рахунок економії реагентів та фільтруючих.

З підвищенням температури газів на 12-15 ⁰С втрати тепла
збільшуються на 1%. Використання системи регулювання калориферів
повітря котлоагрегатів за температурою повітря призводить до виключення
гідроударів у конденсатопроводі, зниження температури повітря на вході в
регенеративний повітропідігрівач, зниженню температури ідучих
газів.

Відповідно до рівняння теплового балансу:

Q p = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5

Q p - тепло, що розташовується на 1 м3 газоподібного палива;
Q 1 - тепло використовується на генерацію пари;
Q 2 - втрата тепла з газами, що йдуть;
Q 3 – втрати з хімічним недопалом;
Q 4 – втрати від механічного недопалу;
Q 5 – втрати від зовнішнього охолодження;
Q 6 – втрати з фізичним теплом шлаків.

При зниженні величини Q 2 та збільшенні Q 1 ККД котлоагрегату підвищується:
ККД = Q 1 / Q р

На ТЕЦ з паралельними зв'язками виникають ситуації, коли необхідно
відключення секцій паропроводів з відкриттям дренажів у тупикових
дільницях. Для візуалізації відсутності законденсування паропроводу
відкривають ревізки, що веде до втрат пари. У разі встановлення
конденсатвідвідників на тупикових ділянках паропроводів, конденсат,
що утворюється в паропроводах, організовано відводиться в дренажні баки
або розширювачі дренажів, що призводить до можливості спрацьовування
заощадженої пари на турбінній установці з виробленням електричної
енергії.

Так при скиданні трансферу 140 ати через одну ревізку, і за умови, що
через дренаж надходить пароконденсатна суміш, величину прольоту та
втрати, пов'язані з цим, фахівці Spirax Sarco розраховують,
використовуючи методику, засновану на рівнянні Нап'єра, або закінчення середовища
через отвір із гострими кромками.

При роботі з відкритою ревізкою тиждень, втрати пари становитимуть 938
кг/год*24ч*7= 157,6 тонни, втрати газу становитимуть близько 15 тис. нм³, або
недовироблення електроенергії у районі 30 МВт.

Турбінне обладнання

До турбінного обладнання належать парові турбіни, підігрівачі.
високого тиску, підігрівачі низького тиску, підігрівачі
мережеві, бойлерні, деаератори, насосне обладнання, розширювачі
дренажів, баки низьких точок.


призведе до зниження кількості порушень графіків роботи тепломережі, та
збою в роботі системи приготування хімочищеної (хімобезсоленої) води.
Порушення графіка роботи тепломережі призводить до перегріву до втрат
тепла та при недогріві до упущення вигоди (продаж меншого обсягу тепла,
чим можливо). Відхилення температури сирої води на хім.цех призводить:
при зниженні температури - погіршення роботи освітлювачів, при збільшенні
температури – до збільшення втрат фільтруючих. Для зниження витрати
пара на підігрівачі сирої води використовують воду зі скидання з
конденсатора, завдяки чому тепло втрачається з циркуляційною водою в
атмосферу використовується у воді, що поставляється в хім.цех.

Система розширювачів дренажів може бути одно- та двоступінчаста.
При одноступінчастій системі пар з розширювача дренажів надходить у
колектор пара власних потреб, і використовується в деаераторах та
різних підігрівачах конденсат зазвичай скидається в дренажний бак
або бак низьких точок. За наявності на ТЕЦ пара власних потреб двох
різних тисків, використовують двоступінчасту систему розширювачів
дренажів. За відсутності регуляторів рівня у розширювачах дренажів
відбувається проскок пари з конденсатом із розширювачів дренажів високого.
тиску в розширювач низького тиску і далі через дренажний бак
атмосферу. Встановлення розширювачів дренажів з регулюванням рівня може
призвести до економії пари та зниження втрат конденсату до 40% від обсягу
пароконденсатної суміші дренажів паропроводів

При пускових операціях на турбінах необхідно відкриття дренажів та
відборів турбіни. У процесі роботи турбіни дренажі закриваються. Проте
повне закриття всіх дренажів недоцільно, оскільки у зв'язку з
наявністю в турбіні ступенів, де пара знаходиться при температурі кипіння, а
отже, може конденсуватися. При постійно відкритих дренажах
пара через розширювач скидається в конденсатор, що впливає тиск
в ньому. А при зміні тиску в конденсаторі на ±0,01 ат при
постійному витраті пари зміна потужності турбіни становить ±2%.
Ручне регулювання дренажної системи також підвищує ймовірність
помилок.

Наведу випадок із особистої практики, що підтверджує необхідність обв'язування
дренажної системи турбіни конденсатовідвідниками: після усунення
дефекту, що призвів до зупинки турбіни, на ТЕЦ почали її
запуску. Знаючи, що гаряча турбіна, оперативний персонал, забув відкрити
дренажі, і при включенні відбору стався гідроудар із руйнуванням частини
паропроводу відбору турбіни. В результаті був потрібний аварійний ремонт
турбіни. У разі обв'язування дренажної системи конденсатовідвідниками,
подібної проблеми можна було б уникнути.

Під час роботи ТЕЦ іноді виникають проблеми з порушенням
воднохімічного режиму роботи котлів через підвищення вмісту
кисню у поживній воді. Однією з причин порушення воднохімічного
режиму є зниження тиску в деаераторах через відсутність
автоматичної системи підтримання тиску. Порушення воднохімічного
режиму призводить до зносу трубопроводів, збільшення корозії поверхонь
нагріву, і як наслідок - додаткові витрати на ремонт обладнання.

Також на багатьох станціях на основному обладнанні встановлені вузли
обліку на основі діафрагм. Діафрагми мають нормальний динамічний
діапазон вимірювання 1:4, з чим пов'язана проблема визначення навантажень
при пускових операціях та мінімальних навантаженнях. Неправильна робота
витратомірів призводить до відсутності контролю за правильністю і
економічністю роботи устаткування. На сьогоднішній день ТОВ «Спіракс
Сарко Інжиніринг» готова представити кілька видів витратомірів з
діапазоном виміру до 100:1.

На закінчення, підіб'ємо підсумок вищесказаному і ще раз перерахуємо основні заходи щодо зниження енерговитрат ТЕЦ:

  • Обв'язування пароспутників конденсатовідвідниками
  • Установка на теплообмінниках системи регулювання температури мазуту на виході
  • Переведення рециркуляції мазуту назад у мазутний бак
  • Обв'язка системою регулювання підігрівачів мережної та сирої води
  • Встановлення розширювачів дренажів з регулюванням рівня
  • Обв'язування дренажної системи турбіни конденсатовідвідниками
  • Встановлення вузлів обліку

Більше цікавої інформаціїВи завжди зможете знайти на нашому сайті у розділі

Втрати в системах конденсації пари

    А. Пролітна пара, що викликається відсутністю або відмовою конденсатовідвідника (к.о.) Найсуттєвішим джерелом втрат є прогоновий пар. Класичним прикладом неправильно розуміється є навмисна відмова від установки к.о. у так званих закритих системах, коли пара завжди десь конденсується та повертається в котельню.
У цих випадках відсутність видимих ​​витоків пари створює ілюзію повної утилізації прихованої теплоти у парі. Фактично ж прихована теплота в парі, як правило, не виділяється на теплообмінних агрегатах, а її значна частина витрачається на нагрівання конденсатопроводу або викидається в атмосферу разом з парою вторинного закипання. Конденсатовідвідник дозволяє повністю утилізувати приховану теплоту пари при даному тиску. У середньому втрати від прогонової пари становлять 20-30%.

Б. Витоку пари, що викликаються періодичною продуванням систем паровикористання (СПІ), при нерегульованому відведенні конденсату, неправильно обраному к.о. або його відсутність.

Дані втрати особливо великі при пуску та прогріванні СПІ. "Економія" на к.о. та їх встановлення з недостатньою пропускною здатністю, необхідною для автоматичного відведення підвищеного об'єму конденсату, призводять до необхідності відкриття байпасів або скидання конденсату у дренаж. Час прогрівання систем збільшується у кілька разів, втрати очевидні. Тому к.о. повинен мати достатній запас пропускної здатності, щоб забезпечити відведення конденсату при пускових і перехідних режимах. Залежно від типів теплообмінного обладнання запас пропускної здатності може становити від 2-х до 5.

Щоб уникнути гідроударів та непродуктивних ручних продувок, слід забезпечувати автоматичний дренаж конденсату при зупинках СПІ або коливання навантажень за допомогою установки к.о. з різними діапазонами робочих тисків, проміжних станцій збору та перекачування конденсату або примусового автоматичного продування теплообмінних агрегатів. Конкретна реалізація залежить від фактичних техніко-економічних умов.Зокрема, слід пам'ятати, що к.о. з перевернутою склянкою при перепаді тиску, що перевищує його робочий діапазон, закривається. Тому схема автоматичного дренажу теплообмінника при падінні тиску пари, наведена нижче, є просто реалізованою, надійною та ефективною.

Слід мати на увазі, що втрати пари через нерегульовані отвори безперервні, та будь-які засоби імітації к.о. нерегульованими пристроями типу «прикритий вентиль», гідрозатвор тощо. зрештою призводять до великим втратніж початковий виграш. У табл.1 наведено приклад кількості пари, що безповоротно втрачається за рахунок витоків через отвори при різних тисках пари.


    Таблиця 1. Витоку пари через отвори різного діаметра

    Тиск. бари

    Умовний діаметр отвору

    Втрати пари, тонн/міс

    21/8" (3.2 мм)

    ¼" (6.4 мм)

    15.1

    ½" (25 мм)

    61.2

    81/8" (3.2 мм)

    11.5

    ¼" (6.4 мм)

    41.7

    ½" (25 мм)

    183.6

    105/64" (1.9 мм)

    #38 (2.5 мм)

    14.4

    1/8" (3.2 мм)

    21.6

    205/64" (1.9 мм)

    16.6

    #38 (2.5 мм)

    27.4

    1/8" (3.2 мм)

    41.8

Ст. Повернення конденсату за відсутності системи збору та повернення конденсату.

Неконтрольований скидання конденсату в дренаж не може бути виправданий нічим, крім недостатнього контролю за водовідведенням. Витрати на хімводопідготовку, паркан питної водиі теплова енергіяу гарячому конденсаті враховано в розрахунку втрат, представленому на сайті:

Вихідні дані для розрахунку втрат при не поверненні конденсату прийняті такі: холодної водина підживленні, хімікатів, газу та електроенергії.
Слід мати на увазі також втрату зовнішнього виглядубудівель і, більше того, руйнування конструкцій, що захищають при постійному «парінні» дренажних точок.

р. Присутність повітря та неконденсованих газів у парі

Повітря, як відомо, має відмінні теплоізоляційні властивості і в міру конденсації пари може утворюватися навнутрішніх поверхнях теплообміну своєрідне покриття, що перешкоджає ефективності теплообміну (табл.2).

Табл. 2. Зниження температури пароповітряної суміші в залежності від вмісту повітря.

    ТискТемпература насиченої пари Температура пароповітряної суміші в залежності від кількості повітря за обсягом, °С

    Бар абс.

    °С

    10%20%30%

    120,2

    116,7113,0110,0

    143,6

    140,0135,5131,1

    158,8

    154,5150,3145,1

    170,4

    165,9161,3155,9

    179,9

    175,4170,4165,0


Психометричні діаграми дозволяють визначити відсоткове відношення кількості повітря в парі при відомому тиску та температурі шляхом знаходження точки перетину кривих тиску, температури та відсоткового вмісту повітря. Наприклад, при тиску в системі 9 бар абс. і температури в теплообміннику 160 ° С за діаграмою знаходимо, що в парі міститься 30% повітря.

Виділення СО2 у газоподібній формі при конденсації пари веде за наявності вологи в трубопроводі до утворення вкрай шкідливої ​​для металів вугільної кислоти, яка є основною причиною корозії трубопроводів та теплообмінного обладнання. З іншого боку, оперативна дегазація обладнання, будучи ефективним засобомборотьби з корозією металів, викидає СО2 в атмосферу та сприяє формуванню парникового ефекту. Тільки зниження споживання пари є кардинальним шляхом боротьби з викидами СО2 та раціональне застосування к.о. є тут найефективнішою зброєю.Д. Невикористання пари вторинного закипання .


При значних обсягах пари вторинного закипання слід оцінювати можливість його безпосереднього використання в системах, що мають постійне теплове навантаження. У табл. 3 наведено розрахунок утворення пари вторинного закипання.
Пара вторинного закипання є наслідком переміщення гарячого конденсату під високим тиском у ємність або трубопровід, що знаходиться під меншим тиском. Типовим прикладомє "парячий" атмосферний конденсатний бак, коли прихована теплота в конденсаті високого тиску вивільняється при нижчій температурі кипіння.
При значних обсягах пари вторинного закипання слід оцінювати можливість його безпосереднього використання в системах, що мають постійне теплове навантаження.
На номограмі 1 наведена частка вторинної пари в % від об'єму конденсату, що закипає в залежності від перепаду тисків, що зазнає конденсату. Номограма 1. Розрахунок пари вторинного закипання.
е. Використання перегрітої пари замість сухої насиченої пари.

Якщо технологічні обмеження не вимагають використання перегрітої пари високого тиску, слід завжди прагнути до застосування насиченої сухої пари можливо найнижчого тиску.
Це дозволяє використовувати всю приховану теплоту пароутворення, яка має більше високі значенняпри низький тиск, домогтися стійких процесів теплопередачі, знизити навантаження на обладнання, збільшити термін служби агрегатів, арматури та трубних з'єднань.
Застосування вологої пари має місце, як виняток, тільки при його використанні в кінцевому продукті, зокрема, при зволоженні матеріалів. Тому доцільно використовувати у таких випадках спеціальні засоби зволоження на останніх етапах транспортування пари до продукту.

Ж. Неувага до принципу необхідної різноманітності
Неувага до різноманітності можливих схем автоматичного управління, що залежать від конкретних умов застосування, консерватизм та прагнення використовуватитиповусхему може бути джерелом ненавмисних втрат.

З. Термоудари та гідроудари.
Термо-і гідроудари руйнують системи паровикористання при неправильно організованій системі збирання та відведення конденсату. Використання пари неможливе без ретельного обліку всіх факторів його конденсації та транспортування, що впливають не тільки на ефективність, але і на працездатність, і на безпеку ПКС у цілому.

Втрати в системах конденсації пари

    А. Пролітна пара, що викликається відсутністю або відмовою конденсатовідвідника (к.о.) Найсуттєвішим джерелом втрат є прогоновий пар. Класичним прикладом неправильно розуміється є навмисна відмова від установки к.о. у так званих закритих системах, коли пара завжди десь конденсується та повертається в котельню.
У цих випадках відсутність видимих ​​витоків пари створює ілюзію повної утилізації прихованої теплоти у парі. Фактично ж прихована теплота в парі, як правило, не виділяється на теплообмінних агрегатах, а її значна частина витрачається на нагрівання конденсатопроводу або викидається в атмосферу разом з парою вторинного закипання. Конденсатовідвідник дозволяє повністю утилізувати приховану теплоту пари при даному тиску. У середньому втрати від прогонової пари становлять 20-30%.

Б. Витоку пари, що викликаються періодичною продуванням систем паровикористання (СПІ), при нерегульованому відведенні конденсату, неправильно обраному к.о. або його відсутність.

Дані втрати особливо великі при пуску та прогріванні СПІ. "Економія" на к.о. та їх встановлення з недостатньою пропускною здатністю, необхідною для автоматичного відведення підвищеного об'єму конденсату, призводять до необхідності відкриття байпасів або скидання конденсату у дренаж. Час прогрівання систем збільшується у кілька разів, втрати очевидні. Тому к.о. повинен мати достатній запас пропускної здатності, щоб забезпечити відведення конденсату при пускових і перехідних режимах. Залежно від типів теплообмінного обладнання запас пропускної здатності може становити від 2-х до 5.

Щоб уникнути гідроударів та непродуктивних ручних продувок, слід забезпечувати автоматичний дренаж конденсату при зупинках СПІ або коливання навантажень за допомогою установки к.о. з різними діапазонами робочих тисків, проміжних станцій збору та перекачування конденсату або примусового автоматичного продування теплообмінних агрегатів. Конкретна реалізація залежить від фактичних техніко-економічних умов.Зокрема, слід пам'ятати, що к.о. з перевернутою склянкою при перепаді тиску, що перевищує його робочий діапазон, закривається. Тому схема автоматичного дренажу теплообмінника при падінні тиску пари, наведена нижче, є просто реалізованою, надійною та ефективною.

Слід мати на увазі, що втрати пари через нерегульовані отвори безперервні, та будь-які засоби імітації к.о. нерегульованими пристроями типу «прикритий вентиль», гідрозатвор тощо. зрештою призводять до більших втрат, ніж початковий виграш. У табл.1 наведено приклад кількості пари, що безповоротно втрачається за рахунок витоків через отвори при різних тисках пари.


    Таблиця 1. Витоку пари через отвори різного діаметра

    Тиск. бари

    Умовний діаметр отвору

    Втрати пари, тонн/міс

    21/8" (3.2 мм)

    ¼" (6.4 мм)

    15.1

    ½" (25 мм)

    61.2

    81/8" (3.2 мм)

    11.5

    ¼" (6.4 мм)

    41.7

    ½" (25 мм)

    183.6

    105/64" (1.9 мм)

    #38 (2.5 мм)

    14.4

    1/8" (3.2 мм)

    21.6

    205/64" (1.9 мм)

    16.6

    #38 (2.5 мм)

    27.4

    1/8" (3.2 мм)

    41.8

Ст. Повернення конденсату за відсутності системи збору та повернення конденсату.

Неконтрольований скидання конденсату в дренаж не може бути виправданий нічим, крім недостатнього контролю за водовідведенням. Витрати на хімводопідготовку, забір питної води та теплову енергію в гарячому конденсаті враховано в розрахунку втрат, представленому на сайті:

Вихідні дані для розрахунку втрат при не поверненні конденсату прийняті наступні: вартість холодної води на підживленні, хімікатів, газу та електроенергії.
Слід мати на увазі також втрату зовнішнього вигляду будівель і, більше того, руйнування конструкцій, що захищають, при постійному «парінні» дренажних точок.

р. Присутність повітря та неконденсованих газів у парі

Повітря, як відомо, має відмінні теплоізоляційні властивості і в міру конденсації пари може утворюватися навнутрішніх поверхнях теплообміну своєрідне покриття, що перешкоджає ефективності теплообміну (табл.2).

Табл. 2. Зниження температури пароповітряної суміші в залежності від вмісту повітря.

    ТискТемпература насиченої пари Температура пароповітряної суміші в залежності від кількості повітря за обсягом, °С

    Бар абс.

    °С

    10%20%30%

    120,2

    116,7113,0110,0

    143,6

    140,0135,5131,1

    158,8

    154,5150,3145,1

    170,4

    165,9161,3155,9

    179,9

    175,4170,4165,0


Психометричні діаграми дозволяють визначити відсоткове відношення кількості повітря в парі при відомому тиску та температурі шляхом знаходження точки перетину кривих тиску, температури та відсоткового вмісту повітря. Наприклад, при тиску в системі 9 бар абс. і температури в теплообміннику 160 ° С за діаграмою знаходимо, що в парі міститься 30% повітря.

Виділення СО2 у газоподібній формі при конденсації пари веде за наявності вологи в трубопроводі до утворення вкрай шкідливої ​​для металів вугільної кислоти, яка є основною причиною корозії трубопроводів та теплообмінного обладнання. З іншого боку, оперативна дегазація обладнання, як ефективний засіб боротьби з корозією металів, викидає СО2 в атмосферу і сприяє формуванню парникового ефекту. Тільки зниження споживання пари є кардинальним шляхом боротьби з викидами СО2 та раціональне застосування к.о. є тут найефективнішою зброєю.Д. Невикористання пари вторинного закипання .


При значних обсягах пари вторинного закипання слід оцінювати можливість його безпосереднього використання в системах, що мають постійне теплове навантаження. У табл. 3 наведено розрахунок утворення пари вторинного закипання.
Пара вторинного закипання є наслідком переміщення гарячого конденсату під високим тиском у ємність або трубопровід, що знаходиться під меншим тиском. Типовим прикладом є "парячий" атмосферний конденсатний бак, коли прихована теплота в конденсаті високого тиску вивільняється при нижчій температурі кипіння.
При значних обсягах пари вторинного закипання слід оцінювати можливість його безпосереднього використання в системах, що мають постійне теплове навантаження.
На номограмі 1 наведена частка вторинної пари в % від об'єму конденсату, що закипає в залежності від перепаду тисків, що зазнає конденсату. Номограма 1. Розрахунок пари вторинного закипання.
е. Використання перегрітої пари замість сухої насиченої пари.

Якщо технологічні обмеження не вимагають використання перегрітої пари високого тиску, слід завжди прагнути до застосування насиченої сухої пари можливо найнижчого тиску.
Це дозволяє використовувати всю приховану теплоту пароутворення, яка має більш високі значення при низьких тисках, досягти стійких процесів теплопередачі, знизити навантаження на обладнання, збільшити термін служби агрегатів, арматури та трубних з'єднань.
Застосування вологої пари має місце, як виняток, тільки при його використанні в кінцевому продукті, зокрема, при зволоженні матеріалів. Тому доцільно використовувати у таких випадках спеціальні засоби зволоження на останніх етапах транспортування пари до продукту.

Ж. Неувага до принципу необхідної різноманітності
Неувага до різноманітності можливих схем автоматичного управління, що залежать від конкретних умов застосування, консерватизм та прагнення використовуватитиповусхему може бути джерелом ненавмисних втрат.

З. Термоудари та гідроудари.
Термо-і гідроудари руйнують системи паровикористання при неправильно організованій системі збирання та відведення конденсату. Використання пари неможливе без ретельного обліку всіх факторів його конденсації та транспортування, що впливають не тільки на ефективність, але і на працездатність, і на безпеку ПКС у цілому.



 

Можливо, буде корисно почитати: