Методическое пособие - Теплоэнергетика - файл n1.doc

приобрести
Методическое пособие - Теплоэнергетика
скачать (507.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc508kb.22.08.2012 15:08скачать

n1.doc

  1   2   3
Методическое пособие


«Теплоенергетика»


Днепропетровск

2005

Характеристика топливно-энергетического комплекса Украины и стран СНГ
Развитие промышленной теплоэнергетики неразрывно связано с развитием энергетической базы. В настоящее время основным источником энергии является органическое топливо, используемое для получения тепловой энергии и электроэнергии на электростанциях. Поэтому энергетическая база рассматривается как топливно-энергетический комплекс, включающий в себя угольную, нефтяную, газовую промышленность и электроэнергетику.

Структура производства электроэнергии такова, что большая ее часть производится на тепловых электростанциях.

Современные тепловые электростанции, или, как их называют, Государственные районные электростанции (ГРЭС), строят в виде энергоблоков «паровой котел-турбогенератор». Мощность блоков и электростанций постоянно растет. К примеру, Приднепровская ГРЭС (сейчас Приднепровская ТЭЦ) имеет мощность 2,4 млн кВт, построенная после нее Запорожская ГРЭС – 3 млн кВт. Проектируются еще более мощные станции с блоками мощностью 1 млн кВт и выше.

Значительное развитие получила и атомная энергетика. Следует отметить, что хотя мы и начали первыми развивать атомную энергетику (1954г. – первая атомная электростанция в Обнинске)и в общем балансе электроэнергии Украины она дает более 40% электроэнергии, по выработке электроэнергии на атомных станциях мы не входим даже в мировую десятку. Наши атомные станции: Запорожская АЭС-5 млн кВт, Южно-Украинская АЭС-3 млн кВт, Ровенская АЭС-1,8 млн кВт, , Хмельницкая АЭС-1 млн кВт.

В развитии энергетики Украины большое место занимает теплофикация, т.е. строительство теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), обеспечивающих комбинированное производство электроэнергии и теплоты (горячей воды и пара) для удовлетворения бытовых нужд населения. По уровню развития теплофикации мы занимаем ведущие позиции в мире.

В усовиях бывшего СССР была создана уникальная Единая энергетическая система (ЕЭС), позволяющая, используя разницу во времени, маневрировать электроснабжением различных районов страны, перераспределять нагрузку, избегая пиковых ситуаций.

Основным первичным источником энергии является топливо, обеспечивающее производство более 50% электроэнергии и используемое на промышленных предприятиях для технологических целей и отопления промышленных печей (например, в металлургии-доменных, мартеновских, нагревательных, обжиговых и др.)

Существующие виды топлива делятся на три группы: твердые, жидкие и газообразные. В каждой из этих групп различают топлива естественные и искусственные.

К естественным твердым топливам относятся дрова, торф, бурые и каменные угли, антрацит, горючие сланцы. Искусственные твердые топлива получают путем переработки естественных топлив. Основным видом искусственного твердого топлива, широко используемого в металлургии, является кокс.

К естественным жидким топливам относится нефть. Непосредственно как топливо она не используется, а подвергается переработке с выделением ценных составляющих. К искусственным жидким топливам, получаемым из нефти, относится бензин, керосин, дизельное топливо, мазут.

К естественному газообразному топливу относится природный газ. К искусственным газообразным топливам относятся генераторные газы, получающиеся путем газификации твердых топлив, коксовый газ-побочный продукт получения кокса, доменный газ-побочный продукт получения чугуна, конвертерный газ-побочный продукт получения стали, ферросплавный газ-побочный продукт получения ферросплавов.

В топливном балансе страны наибольшее значение имеют уголь, нефть и продукты ее переработки, природный газ.

Важнейший показатель топлива – теплота сгорания, показывающая, сколько теплоты выделяется при полном сжигании 1 кг жидкого и твердого топлива или 1 м3 газообразного топлива. Для ориентировки в табл. 1.1 представлена теплота сгорания наиболее распространенных видов топлива.

Таблица 1.1.

Теплота сгорания основных видов топлива

Вид топлива

МДж/кг (м3)

Ккал/кг (м3)

Каменный уголь

21-27

5000-6500

Бурый уголь

12-16

3000-4000

Кокс

29,3

7000

Мазут

41

9700

Природный газ

36

8500

Коксовый газ

17

4000

Доменный газ

4

900


Для сопоставления показателей использования различных видов топлива их приводят к расходу так называемого условного топлива, теплота сгорания которого принята равной 29,3 МДж/кг или 7000 Ккал/кг.

Наиболее ценные виды топлива-природный газ и жидкое топливо, получаемое из нефти. Следует отметить, что в Украине добывается всего около 5 млн тонн нефти и 18 млрд м3 природного газа, что гораздо ниже потребности страны в этих видах топлива.

В условиях становления суверенного государства состояние топливно-энергетической базы имеет решающее значение. Столь же важны вопросы рационального использования имеющегося топлива.
2. Состояние черной металлургии Украины
В настоящей лекции использованы материалы выполненной Укргипромезом работы по анализу состояния дел в черной металлургии и перспективам её развития до 2010 года. Анализировались данные 1990 года - последнего года стабильного производства. Поэтому приведенные цифры дают лишь представление о возможностях чёрной металлургии Украины. В некоторых случаях для сравнения используются показатели, отражающие нынешнее сотояние металлургии, характеризуемое глубоким спадом производства. Естественно, эти данные должны каждый год корректироваться.

2.1Энергозатраты в металлургическом производстве

С точки зрения энергетики важной особенностью металлургического производства является его большая энергоёмкость и разнообразие используемых энергетических ресурсов.

К примеру, для производства одной тонны проката с учетом предшествующих переделов расходуется до 1,5 тонны топлива, до 500 кВтч электроэнергии, свыше 12000 МДж тепловой энергии, до 300 тонн воды, до 2000 м3 сжатого воздуха, до 90 м3 кислорода. В себестоимости металлургической продукции энергозатраты составляют от 25 до 60%.

Доменное производство является основным потребителем энергоресурсов - до 50% всего топлива, потребляемого предприятием. Кроме того, в доменном производстве потребляется сжатый воздух (от 5 до 15% всего производства, без учета воздуха доменного дутья), электроэнергия, кислород, вода, тепловая энергия, инертные газы.

Сталеплавильное производство потребляет 6-7% всего топлива, электроэнергию, сжатый воздух (от 25 до 70% всего производства), кислород, воду.

Прокатное производство потребляет 10% всего топлива, электроэнергию, сжатый воздух (от 15 до 35% всего производства).

Агломерационное производство потребляет 6-7% всего топлива, электроэнергию, воду.

Коксохимическое производство потребляет 6-7% всего топлива, электроэнергию, воду.

Энергетическое хозяйство потребляет 15% всего топлива, электроэнергию, воду.

Черная металлургия не только потребляет значительное количество энергии, но также и производит её в виде вторичных энергоресурсов.
3. Энергоснабжение в чёрной металлургии
Металлургические предприятия являются крупными потребителями энергоресурсов, необходимых для осуществления техно-логических процессов. Все металлургические процессы по своей сути являются процессами теплотехнологическими, связаны с высокотемпературным воздействием на материалы и сопутствующими процессами тепломассообмена. Важной особенностью металлургического производства является его значительная энергоемкость, использование разнообразных энергоносителей и вторичных энергоресурсов (ВЭР).

Производство, распределение, рациональное использование энергоресурсов входит в сферу деятельности энергетической службы металлургического предприятия. К этой службе относятся цехи, станции и участки, основным оборудованием которых являются теплоэнергетические установки.
3.1. Назначение теплоэнергетического хозяйства

Черная металлургия включает в себя три основных вида производств, так называемые металлургические переделы, и ряд производств, обеспечивающих эти переделы.

К металлургическим переделам относятся:

доменное производство (получение чугуна из железной руды и железосодержащих материалов путём восстановления окислов железа);

сталеплавильное производство (получение стали из чугуна и металлолома);

прокатное производство (получение проката из стальных слитков).

К обеспечивающим производствам относятся:

горнорудное и агломерационное производство (добыча руды, её обогащение, окомкование (производство окатышей) или спекание (производство агломерата);

коксохимическое производство (получение кокса из углей с улавливанием и использованием побочных химических продуктов);

огнеупорное производство;

ферросплавное производство (производство ферросплавов для выплавки специальных марок сталей и сплавов);

энергетическое хозяйство;

вспомогательные службы (транспорт, ремонтно-механиче-ские цехи и т.д.).

Назначение энергетического хозяйства промышленного предприятия, в том числе и металлургического завода, состоит в обеспечении различными видами энергии технологических процессов, вспомогательных цехов и бытовых нужд предприятия, а, в ряде случаев, и прилегающего к заводу жилого массива.

Основными энергоносителями в черной металлургии являются топливо, электроэнергия, вода, тепловая энергия в виде пара и горячей воды, сжатый воздух, кислород, инертные газы.

Всеми вопросами, связанными с энергетическим хозяйством и энергоносителями, ведает на предприятии служба главного энергетика. Во главе службы стоит главный энергетик, являющийся одним из заместителей главного инженера предприятия. На металлургических предприятиях главный энергетик обычно имеет двух заместителей: один из них отвечает за электроэнергетику, другой – за теплоэнергетику.
3.2. Энергоснабжение металлургического завода
3.2.1. Схема энергоснабжения металлургического

завода

Как уже отмечалось, основными энергоносителями в черной металлургии являются топливо, электроэнергия, вода, тепловая энергия в виде пара и горячей воды, сжатый воздух, кислород, инертные газы.

Рассмотрим схему энергоснабжения металлургического завода (рис. 7.1).

В
идно, что на завод извне поступают только топливо и электроэнергия. Тепловая энергия производится на заводе. Основным энергоносителем является топливо, поступающее на завод извне и производимое на заводе в виде вторичных энергоресурсов. За счёт приобретаемого топлива покрывается около 35% потребности металлургического завода в топливе. Из внешней сети металлургический завод потребляет до 80% необходимой ему электроэнергии. 65% топлива и 20% электроэнергии производится на предприятии, в том числе за счёт использования ВЭР.

Топливо расходуется на технологические нужды, на производство электроэнергиии и тепловой энергии. Электроэнергия, поступающая на завод из внешней сети и производимая на заводе за счет топлива и ВЭР, используется в технологических процессах, а также для производства теплоты, сжатого воздуха, кислорода, подачи воды.

Пар и горячая вода, получаемые за счёт использования топлива и ВЭР, расходуются в технологических процессах и для бытовых нужд (БН).

Сжатый воздух и кислород, полученные за счёт электроэнергии, используются на технологические нужды завода.

Для технологических, энергетических и бытовых нужд завода используется вода, подача которой осуществляется за счёт электроэнергии, расходуемой на привод насосов.

В результате осуществления технологических процессов вырабатываются вторичные энергоресурсы в виде топлива и теплоты.

Технологические процессы являются источником вредных выбросов с отходящими газами и сточными водами, поэтому неотъемлемой частью системы энергообеспечения завода является очистка газов и воды.

Рассмотрим подробнее вопросы использования различных энергоносителей.
3.2.2.Топливо

Топливо–основной первичный источник энергии, обеспечивает около 80% потребности металлургии в энергии. Больше всего топлива необходимо для доменного производства. Удельный расход условного топлива, отнесенный к 1 тонне готовой продукции (проката) составляет примерно 1,5 т/т.

Энергетическое топливо используется для получения физического тепла продуктов сгорания, технологическое топливо ещё и как восстановитель в технологических процессах. Из потребляемого топлива 45% составляет твёрдое топливо, 50% - газообразное и 5% - жидкое.

Основные виды топлива:

кокс - основное технологическое топливо для доменных печей и вагранок, теплота сгорания 29 МДж/кг (около 7000 ккал/кг), содержание влаги до 5%, золы до 10%, серы до 2%;

коксовые отходы – технологическое топливо в ферросплавном и агломерационном производстве;

энергетический уголь - используется в агломерационном производстве и для получения пара в котлах. В основном, применяют уголь АШ – штыб антрацитовый, но используют также каменные и бурые угли различных месторождений;

мазут - жидкое топливо, продукт переработки нефти, теплота сгорания 40 МДж/кг (в основном, применяют мазут марок М40 и М100). Используется в технологических процессах с целью экономии кокса и природного газа, а в энергетическом хозяйстве - как резервное топливо.

Газообразное топливо составляет примерно половину общего расхода топлива. Структура потребления – доменный газ 30%, коксовый газ 20%, природный газ 50%.

Доменный газ - образуется при выплавке чугуна, имеет низкую теплоту сгорания (3-5 МДж/м3), но является важной составляющей теплового баланса завода. Основные потребители - доменные воздухонагреватели (35%), энергетические котлы (30%), коксовые батареи, нагревательные печи;

коксовый газ - побочный продукт при производстве кокса. Имеет теплоту сгорания 17-18 МДж/м3. Используется для отопления нагревательных печей прокатных цехов, коксовых батарей (30%),сжигается в топках котлоагрегатов (20%);

ферросплавный газ – побочный продукт плавки ферросплавов, необходимых для производства спецсталей. Имеет теплоту сгорания порядка 8-10 МДж/м3, полностью потребляется на ферросплавных заводах как газообразное топливо;

конвертерный газ – побочный продукт конвертерной плавки стали, теплота сгорания 8-10 МДж/м3, в основном состоит из СО, из-за взрывоопасности и переменного состава как топливо не используется;

природный газ – высококачественное покупное топливо, на 95-99% состоит из метана (СН4), теплота сгорания 35 МДж/м3. Основные потребители: доменные печи (30%), энергетические установки (15%), мартеновские печи и печи прокатных цехов (по 15%).

Потребление топлива основными металлургическими производствами представлено в табл. 7.1

Таблица 7.1.

Расход топлива по основным металлургическим производствам

Вид производства

Потребление топлива, %

Агломерационное

7

Коксохимическое

6

Доменное

50

Сталеплавильное

7

Прокатное

10

Энергетическое хозяйство

15

Прочие потребители

5



3.2.3. Электроэнергия

Чёрная металлургия расходует около 15% производимой в стране электроэнергии. Из внешней сети металлургические заводы потребляют до 80% необходимой электроэнергии, остальное вырабатывается на заводских ТЭЦ-ПВС. Около 60% электроэнергии потребляется электроприводом, 25% расходуется на технологические нужды (электрофильтры, электропечи и т. д.), остальное - освещение, потери.
3.2.4. Тепловая энергия

Теплота потребляется в виде водяного пара на технологические нужды (размораживание сыпучих грузов в зимний период, подогрев мазута при поступлении и расходовании, паровые прессы, молоты) и горячей воды для вентиляции, отопления и горячего водоснабжения. Пар производится в энергетических котлах (45%), котлах-утилизаторах (35%), поступает от теплофикационных турбин (20%). 40% теплоты потребляют технологические потребители, 60% идет на отопление, вентиляцию, коммунально-бытовые нужды.
3.2.5.Сжатый воздух

Сжатый воздух используется в качестве дутья для доменных печей (производится на ТЭЦ-ПВС с помощью турбовоздуходувок с приводом от паровых турбин), а также для технологических нужд (производится на воздушных компрессорных станциях). Сжатый воздух, производимый на компрессорных станциях, используется для привода пневмомашин и пневмоинструмента, а также на технологические нужды в мартеновских (25-70%), прокатных (15-35%) и доменных цехах (5-15%).
3.2.6. Кислород

Применяется для интенсификации металлургических процессов. Вырабатывается из атмосферного воздуха на кислородных станциях (в кислородных цехах). Основные потребители - доменное и сталеплавильное производство. Удельный расход электроэнергии на производство кислорода велик и, в зависимости от типа воздухоразделительной установки, колеблется в пределах 0,5-2,0 кВтч на 1м3 кислорода.
3.2.7. Вода

Металлургия потребляет значительное количество воды на охлаждение, очистку газов, выработку пара, транспортировку сыпучих материалов, хозяйственно-бытовые нужды. Качество и количество воды определяются, прежде всего, требованиями технологического процесса.


4. Газоснабжение заводов черной металлургии

Газообразное топливо является основным видом топлива на металлургическом заводе. Система газоснабжения завода должна обеспечивать бесперебойную работу потребителей, быть удобной и безопасной в обслуживании, экономичной.

При подготовке сырья к доменной плавке газ используют в обжиговых машинах на фабрике окомкования, в сушильных установках цеха сушки концентрата, в агломашинах на аглофабрике.

В доменном цехе газ вдувается в горн доменных печей, сжигается в воздухонагревателях.

В коксохимическом производстве газом обогреваются коксовые печи.

В сталеплавильном цехе газ сжигается в мартеновских печах, а при конвертерной плавке используется для подтопки котлов охладителей конвертерных газов.

В прокатном производстве газом обогреваются нагревательные и термические печи.

Основные элементы системы газоснабжения: газопроводы, газорегуляторные пункты и установки, газосмесительные и газоповысительные станции.

В зависимости от давления газа различают: газопроводы низкого давления - до 5кПа (0,05атм), среднего давления –5кПа-0,3МПа (0,05-3атм), высокого давления 0,3МПа (3атм).

На завод поступает газ давлением 0,3-1,2МПа.

По способу прокладки различают надземные и подземные газопроводы. При надземной прокладке исключается подземная коррозия газопроводов, менее опасны утечки, облегчается обслуживание и ремонт. Для компенсации температурных деформаций на газопроводах предусматривают повороты и компенсаторы различных типов.
Рис. 8.1. Газопроводные компенсаторы

а – П-образный; б – сальниковый; в – линзовый
На газопроводах имеются отключающие устройства (задвижки, заглушки) и продувочные свечи.
4.1. Газорегуляторные пункты (ГРП) и газорегуляторные установки (ГРУ) природного газа.

При необходимости снижения давления природного газа и поддержания его на заданном уровне независимо от колебаний давления на входе и расхода газа применяют ГРП и ГРУ.

Если цехи-потребители газа расположены компактно, то устанавливают один центральный ГРП или несколько цеховых в одном помещении. Если цехи расположены далеко друг от друга, то ГРП устанавливают вблизи от агрегатов, которые потребляют наибольшее количество газа.

ГРУ монтируют в помещениях, где расположены газопотребляющие установки и агрегаты небольшой производительности.

Принципиальные технологические схемы ГРП и ГРУ аналогичны. Имеется основной газопровод с необходимой арматурой, обводной газопровод (байпас) и щит с КИП.

В зависимости от количества пропускаемого газа и требуемого выходного давления применяют регуляторы давления прямого и непрямого действия. Регуляторы прямого действия работают от газа, давление которого они снижают и регулируют. Регуляторы непрямого действия работают от давления сжатого воздуха ? 0,1МПа. Их применяют при большой пропускной способности ГРП и при необходимости поддерживать на выходе давление более 0,6МПа.
Рис. 8.2. Принципиальная схема ГРП

1-запорная арматура; 2-свеча; 3-предохрани-

тельный запорный клапан; 4-регулятор давле-

ния; 5-счетчик; 6-предохранительный сброс-

ной клапан

4.2. Газосмесительные станции (ГСС)

ГСС строят на металлургических заводах, располагающих различными видами газообразного топлива. Применение смесей газов для отопления печей приводит к более эффективному использованию топлива. В нагревательных и термических печах наряду с природным и коксовым газом используют природно-доменную смесь (10-19МДж/м3)и коксо-доменную смесь (6-10МДж/м3).

Газы смешивают в смесителе, обеспечивающем хорошее перемешивание, для чего врезку одного газопровода в другой производят с помощью нескольких патрубков, расположенных равномерно по окружности. По одному трубопроводу проходит ведущий газ (обычно доменный), по другому – ведомый. На газопроводах установлены дроссели (снижение давления), измерительные диафрагмы (измерение давления), отключающие устройства.

ГСС могут работать по схеме, обеспечивающей постоянство теплоты сгорания смешанного газа или постоянство объемов смешиваемых газов.
Рис. 8.3. Принципиальная схема ГСС
4.3. Газоповысительные станции (ГПС)

Для повышения давления газа, подаваемого потребителям, а также транспортируемого на значительные расстояния, на заводах строят ГПС. Например, для транспортировки коксового газа к нагревательным печам и сжигания с помощью инжекционных горелок его давление надо повысить. При транспортировке доменного газа на коксохимические заводы, расположенные вне металлургического завода, давление его недостаточно и должно быть повышено. Повышение давления газа производится с помощью газодувок или компрессоров.

ГПС оборудуют указывающими и регистрирующими приборами расхода газа, давления, средствами автоматического управления, контроля, регулирования и сигнализации.

Для повышения давления смешанного газа строят смесительно-повысительные станции (СПС). Сооружение ГПС и СПС требует значительных затрат.

4.4. Использование топлива в металлургических печах

Основным потребителем топлива на металлургическом заводе являются металлургические печи: доменные, мартеновские, нагревательные, термические, обжиговые и др., расходующие более 80% топлива. Большинство печей работает с низкими показателями топливоиспользования, поэтому повышение этих показателей приводит к существенной экономии топлива.

Для оценки эффективности работы печей используют такие показатели:

КИТ – коэффициент использования топлива, показывающий, какая доля химической энергии топлива используется в рабочем пространстве печи для осуществления технологического процесса и покрытия тепловых потерь.

Удельный расход теплоты (на единицу массы металла).

Производительность.

К.П.Д. печи.

5. Тепловые электростанции и теплоснабжение

металлургических заводов
5.1. Конденсационные электростанции и

теплоэлектроцентрали

Основным звеном энергетической системы металлургического завода является тепловая электрическая станция.

Тепловые электростанции различают по виду отпускаемой энергии. Так, конденсационные электростанции (КЭС) отпускают электрическую энергию, а теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) - электрическую энергию и тепловую энергию в виде пара и горячей воды. Тепловые электростанции металлургических заводов включают в себя установки по производству электрической и тепловой энергии, т.е. являются теплоэлектроцентралями, а также установки по производству сжатого воздуха для доменного дутья, т.е. являются одновременно и паровоздуходувными станциями (ПВС). Поэтому их называют ТЭЦ-ПВС. Тепловая энергия отпускается потребителю в виде пара из парогенератора или из отбора турбины, либо в виде горячей воды из бойлерных установок. Из всего топлива, поступающего на ТЭЦ-ПВС, 15-30% расходуется на выработку электроэнергии, 25-45% - на выработку теплоты и 40-50% - на выработку сжатого воздуха. Источниками теплоснабжения, помимо ТЭЦ, являются также паровые и водогрейные котельные.

Работает ТЭЦ следующим образом (рис. 9.1).

В парогенераторе (паровом котле) 1 за счёт теплоты сгорания топлива получают пар под давлением 4,5-10,0 МПа и температурой 400-5000С. Полученный пар поступает в турбины 2 и 4, приводящие во вращение, соответственно, электрогенератор 3 и нагнетатель воздуха 5. Из промежуточных отборов турбины 2 пар направляется в бойлерные установки 7 и к технологическим потребителям пара 8. Пар после последних ступеней турбин 2 и 4 поступает в конденсатор 6, где конденсируется и затем закачивается конденсатным насосом 9 в деаэратор 10. В деаэратор также поступает конденсат из бойлерной установки 7 и от технологических потребителей пара 8. В деаэраторе поддерживается температура, равная температуре кипения воды. Это необходимо для удаления из воды, питающей паровой котел, растворенных в ней газов, которые образуют в соединении с водой слабо концентрированные кислоты и приводят к интенсивной коррозии металла труб котла. Вода подается в котел питательным насосом 11.


Помимо показанного на схеме оборудования, на ТЭЦ имеются механизированные склады твёрдого топлива, пылеприготовительная система, мазутное и газовое хозяйство, оборудование золоулавливания и золошлакоудале-ния, оборудование для подготовки питательной воды и очист-ки конденсата, поступающего от технологических установок, маслохозяйство, тягодутьевые установки.
5.2.Показатели работы ТЭЦ

Эксплуатация заводской ТЭЦ может осуществляться по электрическому или тепловому графику. При эксплуатации ТЭЦ по электрическому графику, т.е. при максимальном удовлет-ворении потребителей завода в электроэнергии, можно в широком диапазоне регулировать выработку теплоты. Это достигается путем отбора нужного количества пара из турбины, пропуском большего или меньшего количества пара в конденсатор. В случае необходимости недостающее количество пара может подаваться потребителю из котла. При работе по тепловому графику, т.е. при полном удовлетворении потребности завода в тепловой энергии, ТЭЦ вырабатывает ограниченное количество электроэнергии, соответствующее количеству пара, проходящего через турбину. При таком режиме работы ТЭЦ связана с внешней энергетической системой, которая, в случае необходимости, дает предприятию недостающую электроэнергию или принимает ее излишки.

Комбинированная выработка электроэнергии и теплоты значительно повышает экономичность ТЭЦ. Основным показателем работы ТЭЦ является термический коэффициент полезного действия (к.п.д.), представляющий собой отношение полезно используемой теплоты (превращённой в механическую работу) к затраченной. На практике качество работы ТЭЦ оценивают отдельно по выработке электроэнергии и по выработке тепловой энергии. Экономичность работы ТЭЦ можно оценивать по расходу условного топлива на единицу выработанной энергии или теплоты (порядка 0,4 кг/квт·ч).
5.3. Топливо, используемое на ТЭЦ

В качестве топлива на ТЭЦ используют доменный, коксовый и природный газ, антрацитовый штыб (АШ). Твёрдое топливо поступает в железнодорожных вагонах, выгружается на склад, дробится и подается к котлу через систему пылеприготовления. Газообразное топливо всех видов подводится по трубопроводам раздельными потоками. Образующиеся зола и шлак улавливаются и подаются на золоотвалы с помощью пневматических, гидравлических или пневмогидравлических систем золоудаления.
5.4. Водоподготовка

На ТЭЦ используется большое количество воды для конденсации отработавшего пара, выработки пара в котлах, транспортирования золы и шлака, очистки дымовых газов, охлаждения масла, воздуха, подшипников, на хозяйственно-бытовые нужды.

Природная вода без специальной обработки не может быть использована для водоснабжения теплоэнергетического оборудования из-за растворенных в ней солей и газов. Соли, попавшие в котёл, образуют отложения в виде накипи на внутренней поверхности труб и в проточной части турбины, что ухудшает теплообмен и снижает показатели работы котла, а иногда приводит к прогару труб. Газы вызывают коррозию металла.

Для удаления из воды вредных примесей используют специальные методы водоподготовки:

метод осветления воды (отстаивание, фильтрация, коагуляция);

метод осаждения (образование труднорастворимых соединений, выпадающих в осадок);

магнитный метод (магнитная обработка воды с целью извлечения магнитных включений и ускорения отстаивания);

метод ионного обмена (перевод солей в вещества, не образующие накипь).

Для удаления растворённых в воде коррозионно-агрессивных газов (О2, СО2, NH3) используют термическую деаэрацию воды (нагрев воды до кипения при пониженном давлении).
5.5. ТЭЦ как источник теплоснабжения

Теплота в виде горячей воды потребляется устройствами отопления и вентиляции, горячего водоснабжения и кондиционирования воздуха. Теплота в виде пара потребляется подогревателями газообразных, жидких и твёрдых веществ, выпарными и сушильными аппаратами, паровыми молотами и прессами, ковочными машинами. Они используют пар давлением 0,3-1,0 МПа и температурой 200-250 0С.

Различают сезонную и круглогодовую тепловые нагрузки. К сезонной тепловой нагрузке относятся отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Эта нагрузка характеризуется слабопеременным суточным графиком и резкопеременным годовым. К круглогодовой тепловой нагрузке относятся технологическая нагрузка и горячее водоснабжение. Эти нагрузки имеют резкопеременный суточный график нагрузки и слабопеременный годовой.

Воду для систем теплоснабжения подогревают в пароводяных теплообменных аппаратах, именуемых бойлерами. Это, как правило, теплообменные аппараты поверхностного типа (теплообмен через разделительную поверхность), в которых по трубам проходит нагреваемая вода, а между трубами - греющий пар.

Системы парового теплоснабжения получают пар из отборов паровых турбин либо из редукционно-охладительных установок (РОУ). В РОУ давление пара снижается в результате его дросселирования, а температура - за счёт впрыскивания в пар воды.

  1   2   3


Методическое пособие
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации