Методика расчета и выбор основного оборудования водоподготовительных установок

При работе паротурбинных электростанций любых типов часть пара и конденсата теряется с протечками в арматуре и фланцевых соединениях, с переливами, при дренировании оборудования при пусках и остановах, при использовании пара на разогрев мазута, паровую обдувку поверхностей котла и другие технические нужды. Эти потери возникают непосредственно на электростанциях, называются внутренними и составляют обычно 1,0—1,6 % расхода питательной воды. На ТЭЦ с производственными отборами наряду с внутренними потерями существуют потери пара и конденсата в технологических процессах у потребителей теплоты. Эти внутренние и внешние потери должны восполняться добавочной водой, подготавливаемой на ВПУ, по качеству сопоставляемой с качеством питательной воды котлов. Эксплуатация тепловых сетей также связана с утечкой водного теплоносителя, которая зависит от объема сетей и их типа (закрытые или с открытым горячим водоснабжением). Для подпитки тепловых сетей на ТЭЦ сооружается специальная ВПУ, готовящая умягченную воду.

При проектировании водоподготовительных установок необходимо произвести:

o выбор источника водоснабжения;

o выбор производительностей установок для приготовления добавочной воды основного цикла и подпиточной воды теплосети;

o выбор принципиальных схем ВПУ;

o выполнить технологические расчеты;

o выполнить чертежи развернутой схемы ВПУ и компоновки оборудования;

o выполнить технико-экономические расчетные обоснования принятых решений и др.

Для приготовления добавочной и подпиточной вод на электростанциях применяют при соответствующем обосновании:

· воды поверхностных источников;

· воды артезианских скважин;

· воды прямоточных и циркуляционных систем охлаждения конденсаторов турбин;

· очищенные сточные воды электростанций; продувочные воды котлов для термических методов водоподготовки.

Для сопоставления показателей качества воды в табл. 1.8 приведена форма химического анализа воды, используемой в промышленных целях, а в табл. 1.9 дан ориентировочный химический состав вод некоторых источников водоснабжения.

Расчетная производительность ВПУ для приготовления добавочной воды котлов складывается в зависимости от типов основного оборудования и вида используемого топлива из четырех основных составляющих:

1) восполнение различных станционных потерь в размере 3 % суммарной номинальной производительности котлов любого типа;

2) восполнение потерь с продувочной водой барабанных котлов в пределах 0,5—2 % их паропроизводительности;

3) восполнение потерь пара на разогрев мазута, используемого как основное или ре­зервное топливо, для чего производительность ВПУ увеличивается на 0,15 т на каждую тонну сжигаемого мазута;

4) восполнение потерь пара и конденсата, отдаваемого на производство, с 25 %-ным запасом на расчетный не возвращаемый объем конденсата.

При применении термической схемы обессоливания производительность ВПУ принимается с коэффициентом 1,4 для КЭС и 1,2 для ТЭЦ от расчетной потребности в обессоленной воде, при этом про­изводительность установки умягчения воды для питания испарите­лей не увеличивается.

При проектировании блочных испарительных установок последние необходимо дополнять по пусковым и резервным условиям общестанционной химобессоливающей или испарительной установкой, производительность которой принимается с коэффициентом 0,4 от расчетной потребности в добавочной воде.

При проектировании водоподготовительных установок, предназначенных для подпитки тепловых сетей, исходят из того, что часовая по­теря в закрытых сетях теплоснабжения составляет 0,75 % объема воды в тепловых сетях и 0,5 % объема воды в транзитных магистралях. В открытых системах теплоснабжения в дополнение к отмеченным потерям в сетях необходимо приплюсовывать расчетный среднечасовой расход воды на горячее водоснабжение в отопительный период. В связи с тем, что фактические данные по объемам воды в тепловых сетях зачастую отсутствуют, на основе промышленного опыта рекомендуется принимать расчетный объем воды сети 50 м на 1 Гкал/ч (1,163 МВт) отборного тепла при наличии транспортных магистралей и 65 м на 1 Гкал/ч при их отсутствии.

Контрольные вопросы:

1. Опишите принципиальную схему обращения воды в тракте КЭС.

2. Какие основные мероприятия необходимо произвести при проектировании водоподготовительных установок?

3. Опишите принципиальную схему обращения воды в цикле ТЭЦ.

4. Что применяют для приготовления добавочной и подпиточной вод на электро­станциях?

5. Из каких составляющих складывается расчетная производительность ВПУ?

ЛИТЕРАТУРА

1. Копылов А.С., Лавыгин В.М., Очков В.Ф. Водоподготовка в энергетике. – М.: Издательство МЭИ, 2003.

2. Белан Ф.И. Водоподготовка. - М.: Энергия, 1979.

3. Стерман Л.С., Покровский В.Н. Химические и термические методы обработки воды на ТЭС. - М.: Энергия, 1984.

4. Гребенюк В.Д., Мазо А.А. Обессоливание ионитами. - М.: Химия, 1981.

5. Белоконова А.Ф. Вводно-химические режимы тепловых электростанций. - М: Энергоатомиздат, 1985.

6. Синтез ионообменных материалов и применение их в процессах водоподготовки в энергетике. – М.: Отделение НИИТЭХИМ, 1981.