Predavanje 1

U našoj zemlji najveći dio proizvedene električne energije (83%) otpada na termoelektrane na organsko i nuklearno gorivo.

Rast proizvodnje električne energije je rezultat ne samo uvođenja novih kapaciteta, već i pouzdanosti i nesmetanog rada postojeće opreme. TE i TE trenutno rade uglavnom na visokim i ultravisokim parametrima, raste i jedinični kapacitet blokova u TE i TE i općenito kapaciteti elektrana. Sve to povećava zahtjeve za efikasnošću i pouzdanošću rada glavnih jedinica elektrane.

Voda i para su nosioci toplote u vodenim i parnim putevima termoelektrana, termoelektrana i nuklearnih elektrana. Za elektrane sa blok dijagramom ugradnje agregata, potreba za osiguranjem dugotrajnog neprekidnog rada je zbog činjenice da oštećenje ili kvar barem jednog od elemenata neizbježno uzrokuje kvar cijele jedinice.

Čak i kratkotrajni hitni zastoj velikog agregata zbog kvarova u vodnom režimu (dugotrajan rad turbinske jedinice sa smanjenim parametrima) povećava cijenu proizvedene električne energije.

Jedan od faktora koji određuju važnost problema vode je značajno povećanje specifičnih toplotnih opterećenja parotvornih cevi kotlovske jedinice, što zahteva striktno ograničenje dozvoljene količine naslaga na grejnim površinama kako bi se osigurati pouzdan temperaturni režim metala ovih površina, a samim tim i trajanje radnog vremena kotlovske jedinice. Da bi se smanjile naslage, potrebno je minimizirati količinu nečistoća koje ulaze u vodeni put elektrane, a prije svega produkata korozije glavne i pomoćne opreme. Takođe, treba organizovati sistematsko uvođenje različitih reagenasa u paro-vodni put elektrane, koji uništavaju ili ograničavaju dejstvo najštetnijih nečistoća.

Budući da su turbine visokog pritiska vrlo osjetljive na kontaminaciju lopatica, potrebno je poboljšati kvalitetu pare kako bi se izbjeglo smanjenje snage zbog zanošenja taloga njihovog puta.

Sa povećanjem parametara pare, ubrzavaju se fizički i hemijski procesi stvaranja kamenca, zagađenja parom i korozije metala, što otežava održavanje čistoće unutrašnjih površina kotlovske jedinice i protoka parnih turbina, a takođe i čini da teško osigurati sigurnost metala kotlova, turbina i opreme na putu napojne vode.

Stoga je tretman vode u elektrani od velike važnosti. Štaviše, pitanja organizacije racionalnog vodnog režima TE treba da se razmatraju u bliskoj vezi sa njihovim hidrodinamičkim karakteristikama, procesima prenosa toplote u pojedinačnim elementima za prenos toplote i fizičko-hemijskim procesima generisanja zagađenja parom.

Cirkulacija vode u ciklusu rada termoelektrane

Voda i para su nosioci toplote u vodenim i parnim putevima termoelektrana, termoelektrana i nuklearnih elektrana.

Prilikom rješavanja vodnog problema termoelektrana od velike je važnosti da se prelaskom na visoki i natkritični tlak značajno mijenjaju uslovi isparavanja, razmjene toplote pri ključanju, hidrodinamika parne mješavine u kotlovskim cijevima, kao i svojstva samog radnog fluida.

Na primjer, s povećanjem tlaka, gustoća vodene pare naglo raste, brzina smjese pare i vode u cijevima za proizvodnju pare se smanjuje, površinska napetost i viskoznost vode se smanjuju, što doprinosi stvaranju kamenca i korozija.

Sa povećanjem gustine vodene pare, povećava se njena sposobnost rastvaranja različitih hemijskih jedinjenja sadržanih u kotlovskoj vodi, što dovodi do značajnog uklanjanja anorganskih nečistoća u vodi.

Voda u termoelektranama se koristi:

za proizvodnju pare u kotlovima, isparivačima;

za kondenzaciju izduvne pare u kondenzatorima parnih turbina i drugih izmjenjivača topline;

za hlađenje ležajeva ispušne vode i dima;

kao radni nosač toplote u toplotnim mrežama za grejanje i toplovodnim mrežama.

Vodena para koja se dobije u kotlovima i zatim koristi u turbinama kondenzuje se ili koristi u obliku pare smanjenih parametara u industrijskim i komunalnim preduzećima za tehnološke procese, grejanje i ventilaciju.

Rice. 1.1. IES šema:

1 - parni kotao; 2 - parna turbina; 3 - električni generator; 4 - postrojenje za prečišćavanje vode; 5 - kondenzator; 6 - kondenzatna pumpa; 7 - čišćenje kondenzata (BOU); 8 - HDPE; 9 - odzračivač; 10 - pumpa za napajanje; 11 - PVD.

D REF.V. - izvorska voda.

D D.V. - dodatna voda se šalje u krug kako bi se nadoknadio gubitak pare i kondenzata nakon tretmana korištenjem fizičkih i kemijskih metoda čišćenja.

d T.K. - turbinski kondenzat, sadrži malu količinu rastvorenih i suspendovanih nečistoća - glavne komponente napojne vode.

D V.K. - povratni kondenzat od vanjskih potrošača pare, koji se koristi nakon čišćenja u postrojenju za obradu povratnog kondenzata (7) od unesenih zagađivača. Sastavni je dio napojne vode.

Dp.c. - napojna voda se dovodi u kotlove, parne generatore ili reaktore radi zamjene isparene vode u ovim jedinicama. To je mješavina D T . K , D D.V. , D V.K. i kondenzuje se u elementima ovih agregata.

Rice. 1.2. TPP šema:

1 - parni kotao; 2 - parna turbina; 3 - električni generator; 4 - kondenzator; 5 - kondenzatna pumpa; 6 - jedinica za prečišćavanje povratnog kondenzata; 7 - odzračivač; 8 - pumpa za napajanje; 9 - dodatni bojler; 10 - tretman vode za napojne kotlove; 11 - pumpe za reverzni kondenzat; 12 - rezervoari povratnog kondenzata; 13 - industrijski potrošač pare; 14 - industrijski potrošač pare; 15 - tretman vode za napajanje sistema grijanja.

D PR - voda za ispuhivanje - ispušta se iz kotla, parogeneratora ili reaktora radi čišćenja ili u drenažu radi održavanja određene koncentracije nečistoća u isparenoj (kotlovskoj) vodi. Sastav i koncentracija nečistoća u kotlovskoj i ispušnoj vodi su isti.

D O.V. - rashladna ili cirkulirajuća voda, koja se koristi u kondenzatorima parnih turbina za kondenzaciju izduvne pare.

D V.P. - dopunsku vodu toplovodne mreže za nadoknadu gubitaka.