ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ТЭЦ С ПОПЕРЕЧНЫМИ СВЯЗЯМИ МЕЖДУ КОТЕЛЬНЫМИ АГРЕГАТАМИ И ПАРОВЫМИ ТУРБИНАМИ

EFFICIENCY OF OPERATION OF POWER EQUIPMENT OF COMBINED HEAT AND POWER PLANT WITH CROSS LINKS BETWEEN BOILER UNITS AND STEAM TURBINES

Olga Ilyina

undergraduate, Department of heat and gas supply, ventilation and hydraulics, Vladimir state University named after Alexander Grigoryevich and Nikolai Grigoryevich Stoletov,

Russia, Vladimir

Dmitry Karev

educator, Department of heat and gas supply, ventilation and hydraulics, Vladimir state University named after Alexander Grigoryevich and Nikolai Grigoryevich Stoletov,

Russia, Vladimir

АННОТАЦИЯ

Несоответствие вырабатываемого количества пара котельными агрегатами электростанций с поперечными связями и требуемого на турбоустановки приводит к невозможности выхода оборудования в номинальный режим работы, а, значит, неэффективной работе установки в целом. Часто это происходит в случаях, когда устаревшее физически оборудование не способно функционировать в расчетных режимах, и его требуется заменить.

ABSTRACT

The discrepancy between the amount of steam produced by boiler units of power plants with cross-links and required for turbine plants leads to the impossibility of the equipment to enter the nominal operating mode, and, therefore, to the inefficient operation of the plant as a whole. Often this happens in cases where physically obsolete equipment is not able to function in design modes, and it needs to be replaced.

Ключевые слова: тепловая энергия, сжигание топлива, теплофикация, теплоэлектроцентраль, электростанция, эффективность.

Keywords: thermal energy, fuel combustion, district heating, combined heat and power plant, power plant, efficiency.

В сфере генерации энергии происходит непрерывное снижение эффективности функционирования оборудования [3, с. 202], изменяется соотношение количества вырабатываемой электрической и тепловой энергии. На многих энергетических объектах энергетическое оборудование работает в нерасчетных режимах, поскольку происходит износ энергетических агрегатов, уменьшение надежности установок, растет число отказов.

Суммарная эффективность генерации электрической и тепловой энергии в большой степени определяется грамотной реализацией экономичных режимов работы схем в целом. Для каждого энергетического предприятия необходимо рассчитывать и реализовывать схемы и режимы загрузки агрегатов, чтобы обеспечить максимально эффективную выработку энергии разных видов.

На энергетических объектах используются различные котельные агрегаты, генерирующие пар, который является рабочим телом для турбоустановок. Эффективность функционирования котельного агрегата характеризуется рядом параметров, измерение которых позволяет сделать вывод об эффективности работы агрегата.

Главными факторами, определяющими направление развития энергосистем, [6, с. 4] являются:

·старение (физическое и моральное) множества энергетических агрегатов на объектах генерации, в тепловых сетях, а также линий электропередач;

·цены на топливо растут быстрее тарифов на тепло и электричество, то есть топливная составляющая растет;

·существенное уменьшение потребления промышленного пара из-за реорганизаций (вплоть до закрытия или полного перепрофилирования) предприятий, происходит уменьшение возможности использования турбин с противодавлением или с производственным отбором;

·останов энергетических турбин и парогенераторов при сохранении затрат на обслуживание;

·развитие автономной энергетики.

Требуется масштабная модернизация многих работающих ТЭЦ для реализации мероприятий по повышению их экономической, экологической и энергетической эффективности.

Нужно разрабатывать новые варианты реконструкции функционирующих ТЭЦ [5, с. 239], для повышения их надежности, маневренности, экономичности.

Малозатратными технологиям реконструкции и модернизации работающих ТЭЦ являются варианты, характеризующиеся небольшими капиталовложениями, которые окупятся менее, чем за год. К таким мероприятиям можно отнести:

·увеличение маневренности ТЭЦ:

·полная загрузка охладителей конденсата подогревателей высокого давления и расширителей дренажей и продувок парогенераторов;

·функционирование струйных эжекторов;

·использование на парогенераторах выносных циклонов;

·применение паровых компрессоров;

·установка пароохладителей с перегревом промежуточного типа;

·установка теплофикационного экономайзера в хвостовых поверхностях котла.

·технологии реконструкции действующих ТЭЦ:

·установка сепараторов питательной воды;

·использование испарителей;

·применение экономайзера парогенератора на промежуточный пароперегрев;

·применение подогревателя высокого давления для подогрева сетевой воды;

·перепуск пара промышленного отбора на выработку электроэнергии;

·использование пиковой водогрейной котельной для промежуточного перегрева водяного пара;

·использование парового турбопривода питательных насосов.

·совершенствование тепловых схем и связей оборудования на ТЭЦ большой мощности:

·изменение схемы работы турбин с противодавлением;

·изменение схемы работы турбин с отборами пара.

Осуществление программ модернизации ТЭЦ с внедрением эффективного современного оборудования [2, с. 11] позволит улучшить показатели энергетических объектов (надежность, экологичность, бесперебойность), а также уменьшить удельный расход топлива и, как следствие, снизить себестоимость производства энергии.

Вообще, оптимизационные задачи по оборудованию энергогенерирующих предприятий являются вариативными, учитывающими целый комплекс условий и параметров оборудования [4, с. 86]. Имеется огромный опыт промышленных испытаний оборудования (котлов и турбин) различного типа, статистика отказов агрегатов и пр., которые дают возможность прогнозирования работы оборудования и реализации наиболее надежных схем и систем.

В последние два десятилетия проводится множество обследований энергетических объектов от малых сельских котельных до крупных электростанций как по заказу государства, так и по решению собственника, в рамках которых реализуются инструментальные обследования эффективности [1, с. 74] работы котлов, турбин, рассчитываются их характеристики.

Выводы экспертов часто неутешительны. Многие парогенераторы работают с большими избытками воздуха на выходе (велики присосы по ходу газов), с недовыработкой пара, с завышенными температурами дымовых газов, непроектными параметрами пара и т.д.

Многие котельные агрегаты просто не способны выйти на расчетные изначально параметры работы. Причиной этому служат, например, отложения на поверхностях нагрева, приводящие к ухудшению теплообмена теплоносителей, загрязнение поверхностей со стороны газов, ухудшение газоплотности котлов, нарушение тяги и др. Все это может приводить к снижению паропроизводительности котлов, как следствие, недостаток пара дальше в схему (на турбины, на производство).

Для решения проблем, связанных с нехваткой вырабатываемого пара для работы турбин, необходимо просчитывать тепловые схемы, проверять все оборудование на рабочие параметры, искать, где нарушается режим эксплуатации и исправлять его.

Список литературы:

1. Буянов А. Б., Степанов С. И., Крылов В. И., Краснов А. С. Балансовые испытания парового котлоагрегата деповской котельной // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2006. №1.
2. Кутузова А. О., Лозенко В. К. Реконструкция и модернизация тепловой электроцентрали как критерии повышения эффективности ее деятельности // Economics. 2017. №10 (31).
3. Салов А. Г., Гаврилова А. А., Кухарева А. В., Гаврилова Ю. В. Многокритериальное оценивание эффективности функционирования котельного оборудования тепловых электрических станций // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. 2011. №3.
4. Татаринова Н.В., Суворов Д.М., Сущих В.М. Эффективность работы теплофикационных паротурбинных установок при переменных графиках тепловых и электрических нагрузок // Проблемы региональной энергетики. 2018. №2 (37).
5. Хлебалин Ю. М. Эффективность модернизации и реконструкции действующих ТЭЦ // Вестник СГТУ. 2011. №3 (61).
6. Яковлев Б. В., Гринчук А. С. Повышение технико-экономического уровня морально и физически стареющих ТЭЦ // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2008. №4.