Или тракта регенеративных подогревателей

Для отобранных на предыдущем этапе схем МИУ выполним проверку на возможность отключения одной из ступеней на ремонт или отмывку без существенного ограничения производительности. Для схем с системой регенеративного подогрева питательной воды аналогичная проверка должна быть проведена еще и при отключении тракта регенеративных подогревателей.

Результаты такого анализа представлены в табл. 3, где в центральном столбце значений приведены данные для режима нормальной эксплуатации (то есть того режима, который был рассчитан на предыдущем этапе), в левом столбце значений – результаты проверки МИУ при отключении одной ступени; в правом столбце значений – результаты проверки МИУ при отключении тракта регенеративных подогревателей.

Следует обратить внимание на следующее:

а) расчет для режима нормальной эксплуатации необходимо повторить, поскольку на данном этапе работы, в отличие от предыдущего, в качестве результатов расчета требуется выписать не только фактическую производительность МИУ и фактическую температуру греющего пара, но и три новых показателя, необходимых для дальнейшего анализа: удельный расход теплоты, расход греющего пара, расход избыточного пара последней ступени МИУ. Эти показатели отображаются в диалоговом окне «Основные характеристики МИУ» на вкладке «Проектные показатели» (см. рис. 8). Выписывать весь набор указанных параметров на первом этапе расчета представляется нецелесообразным из-за существенного увеличения объема работы;

б) учитывая, что САПР МИУ не позволяет рассчитывать установки с числом ступеней менее четырех, следует рассматривать при проверке только варианты схем с числом ступеней пять, шесть или семь;

в) для некоторых вариантов МИУ из-за схемных особенностей при отключении тракта регенеративных подогревателей возникает необходимость одновременного изменения схемы слива конденсата греющего пара. Это также следует отразить в табл. 3 (выделено курсивом);

г) расход избыточного пара последней ступени МИУ может быть и отрицательным. С точки зрения балансового расчета, заложенного в САПР МИУ, это означает соответствующий по модулю дефицит расхода пара на деаэратор питательной воды МИУ и предвключенный к нему пароводяной подогреватель или даже некоторый дефицит производительности МИУ. Такой дефицит может быть скомпенсирован соответствующим обратным расходом пара, например, из общестанционного коллектора пара собственных нужд давлением 1,2-2,5 ата. Положительным аспектом такой ситуации является то, что не требуется решать проблему с утилизацией избыточного пара последней ступени МИУ, особенно в летних режимах работы электростанции;

д) в расчетах показателей работы МИУ при отключении ступени или тракта регенеративных подогревателей необходимо определить такой режим, при котором либо производительность МИУ будет равна заданной, и при этом температура греющего пара окажется не больше заданной, либо температура греющего пара будет равна заданной, и при этом производительность будет меньше заданной. Покажем ход такого анализа на примере расчета схемы семиступенчатой МИУ из группы схем № 1 (второй слева столбец значений в табл. 2 – схема «Б») при проверке на отключение ступени.

Таблица 2. Схемы МИУ, принятые по критерию «температура греющего пара»

Обозначение схемы	А	Б	В	Г	Д	Е
Номер группы
Регенерация	Присутствует	Присутствует	Отсутствует	Отсутствует	Отсутствует	Отсутствует
Питание установок	Параллельное	Последовательное	Параллельное	Параллельное	Последовательное	Последовательное
Слив конденсата	Каскадный	В расширительный бак	Каскадный в расширительный бак	В два расширительных бака и подогрев	Каскадный	В расширительный бак
Число ступеней
Площадь поверхности испарителя, м^2
Температура греющего пара, ^оС	179,8	171.7	174.7	169.3	176.3	175.1
Фактическая производительность, кг/ч

Таблица 3. Результаты проверки на возможность обеспечения производительности при отключении одной из ступеней МИУ или отключении тракта регенеративных подогревателей

Обозначение схемы	А
Номер группы
Рассматриваемый вариант	Проверка на отключение ступени	Режим нормальной эксплуатации	Проверка на отключение тракта регенерации
Регенерация	Присутствует	Присутствует	Отсутствует
Питание установок	Параллельное	Параллельное	Параллельное
Слив конденсата	Каскадный	Каскадный	Каскадный в расширительный бак
Число ступеней
Площадь поверхности испарителя, м^2
Температура греющего пара, ^оС	179,8	179,8	174,7
Фактическая производительность, кг/ч
Расход греющего пара, кг/ч
Удельный расход теплоты, кДж/кг
Расход избыточного пара последней ступени МИУ, кг/ч

Продолжение табл. 3

Обозначение схемы	Б
Номер группы
Рассматриваемый вариант	Проверка на отключение ступени	Режим нормальной эксплуатации	Проверка на отключение тракта регенерации
Регенерация	Присутствует	Присутствует	Отсутствует
Питание установок	Последовательное	Последовательное	Последовательное
Слив конденсата	В расширительный бак	В расширительный бак	В расширительный бак
Число ступеней
Площадь поверхности испарителя, м^2
Температура греющего пара, ^оС	179,8	171.7	179,8
Фактическая производительность, кг/ч
Расход греющего пара, кг/ч
Удельный расход теплоты, кДж/кг
Расход избыточного пара последней ступени МИУ, кг/ч

Продолжение табл. 3

Обозначение схемы	В
Номер группы
Рассматриваемый вариант	Проверка на отключение ступени	Режим нормальной эксплуатации	Проверка на отключение тракта регенерации
Регенерация	Отсутствует	Отсутствует	В исходной схеме регенерация отсутствует, проверка не требуется
Питание установок	Параллельное	Параллельное
Слив конденсата	Каскадный в расширит. бак	Каскадный в расширит. бак
Число ступеней
Площадь поверхности испарителя, м^2
Температура греющего пара, ^оС	179,8	174,7
Фактическая производительность, кг/ч
Расход греющего пара, кг/ч
Удельный расход теплоты, кДж/кг
Расход избыточного пара последней ступени МИУ, кг/ч

Продолжение табл. 3

Обозначение схемы	Г
Номер группы
Рассматриваемый вариант	Проверка на отключение ступени	Режим нормальной эксплуатации	Проверка на отключение тракта регенерации
Регенерация	Расчёт МИУ с количеством ступеней менее 4х в САПР МИУ не поддерживается	Отсутствует	В исходной схеме регенерация отсутствует, проверка не требуется
Питание установок	Параллельное
Слив конденсата	В два расши-рительных бака
Число ступеней
Площадь поверхности испарителя, м^2
Температура греющего пара, ^оС	169,3
Фактическая производительность, кг/ч
Расход греющего пара, кг/ч
Удельный расход теплоты, кДж/кг
Расход избыточного пара последней ступени МИУ, кг/ч

Продолжение табл. 3

Обозначение схемы	Д
Номер группы
Рассматриваемый вариант	Проверка на отключение ступени	Режим нормальной эксплуатации	Проверка на отключение тракта регенерации
Регенерация	Отсутствует	Отсутствует	В исходной схеме регенерация отсутствует, проверка не требуется
Питание установок	Последовательное	Последовательное
Слив конденсата	Каскадное	Каскадное
Число ступеней
Площадь поверхности испарителя, м^2
Температура греющего пара, ^оС	179,8	176,3
Фактическая производительность, кг/ч
Расход греющего пара, кг/ч
Удельный расход теплоты, кДж/кг
Расход избыточного пара последней ступени МИУ, кг/ч

Продолжение табл. 3

Обозначение схемы	Е
Номер группы
Рассматриваемый вариант	Проверка на отключение ступени	Режим нормальной эксплуатации	Проверка на отключение тракта регенерации
Регенерация	Отсутствует	Отсутствует	В исходной схеме регенерация отсутствует, проверка не требуется
Питание установок	Последовательное	Последовательное
Слив конденсата	В расширительный бак	В расширительный бак
Число ступеней
Площадь поверхности испарителя, м^2
Температура греющего пара, ^оС	179,8	175,1
Фактическая производительность, кг/ч
Расход греющего пара, кг/ч
Удельный расход теплоты, кДж/кг
Расход избыточного пара последней ступени МИУ, кг/ч

В ходе расчета показателей МИУ при отключении одной ступени в рассматриваемом примере необходимо задать структуру МИУ согласно исходным данным по табл. 2, как показано на рис. 1: регенерация – присутствует; питание установок – параллельное; слив конденсата – каскадный, – а число ступеней принять равным на одну меньше, чем в режиме нормальной эксплуатации, то есть шесть.

Далее необходимо задать исходные данные к расчету, как показано на рис. 2–4, после чего приступить к расчету. Ясно, что при заданной температуре греющего пара (равной температуре насыщения при заданном давлении греющего пара, но не больше 180 ^оС), заданная производительность МИУ не будет обеспечена (см. рис. 10).

Рис. 10. Информационное сообщение о ходе расчета

Если на первом этапе работы всегда выполнялся перерасчет температуры греющего пара на заданную производительность, то на данном этапе необходимость такого перерасчета требует дополнительного анализа. Так, в данном примере при заданной температуре греющего пара производительность МИУ оказалась меньше заданной (88,617 т/ч против 100 т/ч), поэтому перерасчет на заданную производительность приведет к увеличению температуры греющего пара относительно заданного значения, что недопустимо.

Если бы фактическая производительность МИУ при заданной температуре греющего пара оказалась больше заданного значения (например, 110 т/ч против 100 т/ч), то перерасчет на заданную производительность оправдан: в этом случае фактическая температура греющего пара будет меньше заданной.

Таким образом, в рассматриваемом примере следует отказаться от перерасчета схемы на заданную производительность. В результате получим следующее: фактическая производительность МИУ при температуре греющего пара 179,5 ^оС (отличие от заданного значения 180 ^оС связано с некоторой ступенью нечувствительности итерационного расчета, реализованного в САПР МИУ) составит 88,617 т/ч. Эти результаты и следует занести в табл. 3.

Обоснование выбора итогового варианта

Анализ данных табл. 4 позволяет сделать следующие выводы:

- Схемы «А,Г,Д» исключаются из-за высокой температуры греющего пара при отключении в ремонт одной ступени.

- Схема «Б» является наиболее предподчительнее схемы «В» из-за наименьшего расхода греющего пара и удельного расхода теплоты.

– таким образом, из рассмотренных схем для заданных исходных условий можно рекомендовать к реализации схему «А» – пятиступенчатую МИУ на основе испарителей И-600 с параллельным питанием ступеней, с каскадным сливом конденсата греющего пара, с регенеративным подогревом питательной воды.

В общем случае для принятия решения о целесообразности реализации той или иной схемы необходимо выполнить сопоставление схем по следующим основным параметрам: массогабаритным характеристикам и связанным с ними капитальным затратам на строительство, показателям тепловой экономичности, величинам ограничения производительности при отключении одной из ступеней и тракта регенеративных подогревателей, расходу избыточного пара последней ступени, экспертным оценкам показателей надежности.

Существенные ограничения производительности при отключении одной из ступеней и тракта регенеративных подогревателей требуют разработки технических решений по обеспечению требуемого расхода добавочной воды цикла (дистиллята) в этих режимах. Здесь необходимо помнить, что проектная производительность МИУ всегда выбирается с некоторым запасом относительно потребного максимального расхода дистиллята в режиме нормальной эксплуатации ТЭС. Так, в соответствии с нормами технологического проектирования [8], запас по производительности общестанционной испарительной установки для электростанций с барабанными котлами принимается равным 25 т/ч. Для рассматриваемых в настоящем учебном пособии МИУ производительностью до 100 т/ч можно принять запас равным 10 %. То есть, если заданное в исходных данных значение производительности составляет 80 т/ч, то потребный расход дистиллята составляет 80*(1 – 10/80) = 70 т/ч.

В случае если ограничение производительности МИУ в режимах, отличающихся от режима нормальной эксплуатации, не превосходит указанного значения (10 % от заданной производительности по дистилляту), разработка дополнительных мероприятий по обеспечению требуемого расхода добавочной воды цикла не требуется.

Если же ограничение производительности оказывается больше 10 % от заданной производительности по дистилляту, то следует рекомендовать либо резервную установку химического обессоливания, либо, по крайней мере, установку дополнительных баков запаса дистиллята на период неплановых ремонтов (или отключений на промывку) испарителей или регенеративных подогревателей. Кроме того, следует учитывать, что при использовании в качестве греющего пара МИУ пара производственного отбора турбоагрегата некоторое ограничение производительности при отключении ступени или тракта регенеративных подогревателей может быть скомпенсировано повышением давления в камере отбора турбины на время ремонта.

Детальная проработка выбранного варианта

Предлагаемая к реализации МИУ предназначена для подключения по греющему пару к отбору турбины типа ПТ (абсолютное давление пара 0,9 МПа, температура 210 ^оС), без регенеративного подогрева питательной воды, с параллельным питанием ступеней и каскадным сливом конденсата греющего пара в расширительный бак. Каждой из семи ступеней МИУ являются испарители типа И-600, имеющие площадь поверхности теплообмена 600 м².

Все приведенные ниже проектные показатели МИУ необходимо принять по результатам расчета, выполненного в САПР МИУ.

Схема МИУ представлена на рис. 11.

Рис. 11. Схема МИУ

Характеристики МИУ в рабочем режиме, режиме с одной отключенной ступенью и режиме с отключением тракта регенеративных подогревателей приведены в табл. 4.

Характеристики рабочих сред внутри установки приведены в табл. 5 – 7.

Таблица 4. Характеристика МИУ

Рассматриваемый вариант	Отключена одна ступень	Режим нормальной эксплуатации	Отключена система регенерации
Температура греющего пара, ^оС	179,8	179,8	В исходной схеме регенерация отсутствует
Производительность, т/ч
Расход греющего пара, т/ч
Удельный расход теплоты, кДж/кг
Расход избыточного пара последней ступени МИУ, т/ч

Таблица 5. Расходы рабочих сред внутри установки

Таблица 6. Параметры рабочих сред внутри установки

Таблица 7. Удельные объемы воды и пара по ступеням

Диаметры трубопроводов МИУ в соответствии с требованиями государственных стандартов приведены в табл. 8 – 9 (при наличии регенерации появляется дополнительная таблица по трубопроводам присоединения подогревателей).

Таблица 8. Диаметры трубопроводов ступеней МИУ

Таблица 9. Диаметры трубопроводов расширительного бака

Дата добавления: 2015-08-18