ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ КОТЛОВ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

АННОТАЦИЯ

В статье приводятся данные о расчетных значениях повышения эффективности и надежности котельного оборудования тепловой электрической станции за счет монтажа дополнительных теплообменников в газовоздушном тракте котла. Определены размеры вновь монтируемых теплообменников.

Ключевые слова: котельное оборудование, газовоздушный тракт, энергоэффективность.

Одним из основных параметров, определяющих эффективность работы котельного агрегата, является температура уходящих газов. Значительную часть всех тепловых потерь составляет потери тепла с уходящими газами, они оказывают большое влияние на экономичность работы котельного агрегата и снижают его КПД.

Температуру дымовых газов можно снизить за счет применения методов утилизации тепла, в результате чего их теплота будет полезно использована.

В данной работе предлагается следующий метод утилизации тепла дымовых газов возможный к применению на Кармановской ГРЭС на установленных там котлах ПК-41. Предлагается смонтировать новые теплообменники, расположив их в дополнительном газоходе каждого корпуса котла. При таком расположении теплообменников их можно монтировать на фундамент непосредственно на поверхности земли, так как газоходы котла после дымососа на достаточно протяженном участке располагаются непосредственно у земли, что уменьшает затраты на строительно-монтажные работы для вновь монтируемых теплообменников. Греющей средой в теплообменниках являются дымовые газы котла, а нагреваемый средой является вода.

Возможны следующие варианты применения в качестве охлаждающей воды:

1. Конденсат в схеме регенерации турбин;
2. Сырая вода, направляемая на ХВО;
3. ХОВ после ХВО;
4. Сетевая вода.

Наиболее оптимальным является использование конденсата в схеме регенерации турбин.

Для обоснования эффективности предложенного технологического решения были проведены расчеты на основании [1]. В ходе расчета были получены следующие данные, представленные в таблице 1.

Таблица 1.

Результаты расчета эффективности модернизации котла

Расход условного топлива на котел в год до модернизации составляет . Уменьшение расхода топлива при среднегодовом режиме работы составит на .

Предельная величина возможного уменьшения температуры уходящих газов котлов, эксплуатируемых на электростанциях, ограничена требованиями обеспечения длительной, безопасной эксплуатации железобетонных и кирпичных дымовых труб и должна быть не менее 100ºC. Внедрение теплообменника позволит снизить температуру дымовых газов до 103 ºC, что позволяет обеспечить надежную и безопасную эксплуатацию дымовых труб на электростанции.

Таким образом, внедрение нового теплообменника приведет к экономии топлива, направляемого в котел. Теплота от дымовых газов, утилизируемая в теплообменнике, нагревает воду в системе регенерации турбины и возвращается в котел (с учетом КПД нового теплообменника), что при сохранении прежней паропроизводительности котла и энтальпии пара позволит уменьшить расход топлива на котел.

Расчетная тепловая мощность каждого теплообменника должна составлять 3,05 Гкал/ч. Расчетные габаритные размеры каждого из двух теплообменников, монтируемых в дополнительном газоходе котла типа ПК-41 после модернизации, составили: ширина (поперек потока дымовых газов) 2010 мм, высота (длина трубок) 2800 мм, длина (по ходу дымовых газов) 3050 мм. Общее количество трубок в одном теплообменнике 1151 штук (из них 20 трубок расположены поперечно потоку дымовых газов, 60 рядов трубок расположены вдоль хода дымовых газов).

Список литературы:

1. Тепловой расчет котлов (нормативный метод). – 3-е изд., перераб. и доп. – СПб.: НПОЦКТИ, 1998. – 256 с. [Thermal Calculation of Boilers (Regulatory Method). 3nd ed., revisedand enlarged ed. Saint-Petersburg, Research and production Association, Central boiler and turbine Institute, 1998. 256 p.]
2. РД 34.08.552-95. Методические указания по составлению отчета электростанции и акционерного общества энергетики и электрификации о тепловой экономичности оборудования. – М.: ОРГРЭС, 1995 г. – 109 с. [RD 34.08.552-95. Governing Document 34.08.552-95. Methodical Instructions on Drawing Up the Report of Power Plant and Joint-stock Company of Power and Electrification about Thermal Efficiency of the Equipment. Moscow, ORGRES, 1995. 109 p.]