Перспектива збільшення економічності Зуєвської теплової електростанції за допомогою вибору оптимального режиму роботи енергоблоку (стр. 7 из 25)

Таблиця 3.4.1 Вихідні дані

Вихідні дані	Використовуючи латунні трубки	Використовуючи трубки типу МНЖ-5-1
1. Витрата пари через конденсатор Dк, кг/з2. Тиск пари в конденсаторі Рк, кПа3.Номінальна витрата охолодженої води G, кг/з4. Температура охолодженої води tв, 0С5. Швидкість води в трубках ,м/с6.Діаметр трубок, мм7. Коефіцієнт чистоти трубок 8.Число ходів у конденсаторі, z9.Матеріал трубок10. Різниця ентальпії пари й конденсату qк=hк-hк/, кДж/дог	1456,7883315228/260,722223	1394,9881915228/260,822МНЖ-5-12208

Обчислюємо коефіцієнт теплопередачі,

Вт/м²До по формулі Л. Д. Бермана вираженої за допомогою коефіцієнтів-співмножників:

; Вт/м²ДО;

Розрахунки й результати зводимо в таблицю 3.4.2

Таблиця 3.4.2 Розрахунок коефіцієнта теплопередачі

Величини, що розраховують	Формула розрахунку	Результат
		використання латунних трубок	використання трубок марки МНЖ-5-1
1. Коефіцієнт чистоти поверхні трубок	Приймаємо, по літ.[8]	0,7	0,82
2. Співмножник, що враховує впливи швидкості охолодженої води	,де:	0,9929	0,9917
3.Співмножник, що враховує вплив температури охолодженої води3.1 Парове питоме навантаження [г/м2з]	де:	0,84290,45169,5	0,83350,45439,12
4. Співмножник, що враховує число ходів у конденсаторі		1	1
5. Співмножник, що враховує вплив парового навантаження
6. Коефіцієнт теплопередачі [Вт/м2ДО]		2275,8	2614,4

Співвідношення К^{лат. труб.}/К^МНЖ-5-1= 2614,4/2275,8=1,149;

У такий спосіб внаслідок зниження

- коефіцієнта чистоти трубок з до , відбулося зниження коефіцієнта теплопередачі на ~ 13%; [8]

Таблиця 3.4.3 Розрахунок кінцевого тиску в конденсаторі

Найменування	Формула розрахунку	Результат
		використання латунних трубок	використання трубок марки МНЖ-5-1
1. Нагрівання охолодженої води, 0С	де: - кратність охолодження	8,7161	8,6561
2. Температура охолодженої води на виході з конденсатора, 0С		23,71	23,65
3. Температурний напір, 0С		5,6	4,46
4. Температура конденсації пари, 0С		29,31	28,11
5. Кінцевий тиск у конденсаторі, бар.		0,0412	0,0378

З отриманих розрахунків видно, що використання трубок марки МНЖ-5-1 дає можливість зменшити температурний напір і температуру конденсації пари й тим самим зменшити кінцевий тиск у конденсаторі.

Використання трубок марки МНЖ-5-1 сприяє більшому коефіцієнту теплопередачі й поліпшеному вакууму в конденсаторі.

3.4.1 Визначення оптимальних строків чищення поверхонь теплообміну конденсаторів парових турбін

У цей час, при експлуатації застарілого обладнання ТЕС і АЕС і різкої зміни графіків електричних навантажень, одним з ефективних способів підвищення економічності є розробка й впровадження профілактичних заходів щодо усунення й попередження відмов у роботі встаткування. Для конденсаційних установок, одним з істотних способів є чищення поверхонь конденсаторів. Ефективність чищення конденсаторів багато в чому визначається строками й способами чищення. Пропонується методика визначення оптимальних строків чищення з урахуванням температури охолодної води, її забруднення, режиму роботи енергоблоку й вибору оптимального способу для умов конкретних ТЕС і АЕС.

Оскільки найближчим часом проблеми реабілітації ТЕС не можуть бути вирішені шляхом глобальних реконструкцій устаткування, то на нашу думку одним з реальних варіантів є вдосконалювання режимів експлуатації встаткування, як окремих елементів (казанів, турбін, генераторів), так і енергоблоків у цілому. Для рішення цього питання необхідна оптимізація режимів експлуатації, з урахуванням досягнення вітчизняної й світової науки в області енергетики й нових технологій.

Досить істотний вплив на показники ефективності ТЕС роблять низькопотенційні комплекси, і їхній основний елемент конденсатор. Зміна режимів роботи енергоблоків і якості охолодженої води приводять до інтенсивного забруднення поверхні теплообміну конденсаторів, а отже до зниження вакууму й значному росту витрат на підтримку чистоти поверхонь охолодження конденсаторів [8],[18]. Забруднення конденсаторів приводить:

- до зниження потужності енергоблоків (недовиробіток електроенергії);

- при збільшенні тиску на 1 кПа потужність турбіни в конденсаційному режимі зменшується на 0,8 - 0,9% або настільки ж зростає питома витрата палива;

- збільшенню експлуатаційних витрат;

- до погіршення економічності енергоблоків.

Одночасно із цим підтримування чистоти конденсаторів вимагає додаткових витрат, приводить до недовиробітку електроенергії в період чищень [9]. У цьому зв'язку виникає проблема оптимізації режимів чищення конденсаторів.

В основу математичної моделі визначення оптимальних строків чищення поверхонь конденсаторів прийнята методика [12], що удосконалена авторами шляхом обліку й аналізу багаторічних статистичних даних умов експлуатації елементів низькопотенційних комплексів енергоблоків Змиївської ТЕС, Зуєвської ТЕС, Запорізької АЕС.

Відмінність пропонованої методики визначення оптимальних строків чищення від існуючих полягає в наступному:

Замість незалежної оптимізації кожного інтервалу між чищеннями [12]- [15] пропонується оптимізація на деякому характерному інтервалі часу Т. За час вибирається міжремонтний період. У цьому випадку реалізується оптимальне розташування на тимчасовій осі моментів відключення конденсатора на очищення, тобто

, (3.4. 1)

де k - кількість відключень конденсатора на чищення за міжремонтний період;

Т - міжремонтний період блоку, година;

∆ τ - тривалість чищення конденсатора, година;

- оптимальний інтервал між двома чищеннями, година;[8].

Пропонується облік нерівномірності температури охолодної води за період Т шляхом перерахування проміжків між чищеннями, тобто введення нерівних інтервалів між чищеннями протягом часу Т.

У всіх існуючим нині методиках як експериментальний матеріал беруться або результати обробки даних поточного контролю за роботою конденсатора, або результати випробувань досліджуваного конденсатора.

У пропонованій же методиці вибирається напіваналітична модель забруднення конденсатора залежно від якості охолодженої води й умов станції, таким чином, тиск у забрудненому конденсаторі прогнозується по цій моделі.

Послідовність визначення оптимальних строків чищення за пропонованою методикою наступні:

1) Через участь реального енергоблоку в регулюванні потужності енергосистеми вводиться поняття середньої потужності

, рівної среднєїнтегральної за певний характерний період і, що розраховує по графіку навантаження енергоблоку. Витрата пари т/година, що відповідає розрахованої середньої потужності

, (3.4. 2)

де

- витрата пари, що подається в конденсатор при номінальному режимі, т/ч.