Predavanje 1

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

Rast proizvodnje električne energije ne duguje se samo uvođenju novih kapaciteta, već i pouzdanosti i nesmetanom radu postojeće opreme. TE i TE trenutno rade uglavnom na visokim i ultravisokim parametrima, raste jedinični kapacitet blokova u TE i TE i općenito kapaciteti elektrana. Sve to povećava zahtjeve za učinkovitost i pouzdanost rada glavnih jedinica elektrane.

Voda i para su nositelji topline u vodnim i parnim putovima termoelektrana, termoelektrana i nuklearnih elektrana. Za elektrane s blok shemom ugradnje jedinica, potreba za osiguranjem dugotrajnog neprekidnog rada proizlazi iz činjenice da oštećenje ili kvar barem jednog od elemenata neizbježno uzrokuje kvar cijele jedinice.

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

Jedan od čimbenika koji određuju važnost problema vode je značajno povećanje specifičnih toplinskih opterećenja parotvornih cijevi kotlovske jedinice, što zahtijeva strogo ograničenje dopuštene količine naslaga na ogrjevnim površinama kako bi se osigurati pouzdan temperaturni režim metala ovih površina, a time i trajanje radnog vremena kotlovske jedinice. Kako bi se smanjile naslage, potrebno je minimizirati količinu nečistoća koje ulaze u vodeni put elektrane, a prije svega produkata korozije glavne i pomoćne opreme. Također, potrebno je organizirati sustavno uvođenje različitih reagensa u parovodni put elektrane, koji uništavaju ili ograničavaju djelovanje najštetnijih nečistoća.

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

S povećanjem parametara pare, ubrzavaju se fizički i kemijski procesi stvaranja kamenca, onečišćenja parom i korozije metala, što otežava održavanje čistoće unutarnjih površina kotlovske jedinice i protočnog puta parnih turbina, a također ga čini teško osigurati sigurnost metala kotlova, turbina i opreme puta napojne vode.

Stoga je tretman vode u elektrani od velike važnosti. Štoviše, pitanja organiziranja racionalnog vodnog režima TE treba razmatrati u uskoj vezi s njihovim hidrodinamičkim karakteristikama, procesima prijenosa topline u pojedinim elementima prijenosa topline i fizikalno-kemijskim procesima stvaranja onečišćenja parom.

Kruženje vode u ciklusu rada termoelektrane

Voda i para su nositelji topline u vodnim i parnim putovima termoelektrana, termoelektrana i nuklearnih elektrana.

Prilikom rješavanja vodnog problema termoelektrana od velike je važnosti da se prijelazom na visoki i nadkritični tlak značajno mijenjaju uvjeti isparavanja, razmjene topline pri ključanju, hidrodinamika parne smjese 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.

S povećanjem gustoće vodene pare povećava se njezina sposobnost otapanja različitih kemijskih spojeva sadržanih u kotlovskoj vodi, što dovodi do značajnog uklanjanja anorganskih nečistoća u vodi.

Voda u termoelektranama koristi se:

za proizvodnju pare u kotlovima, isparivačima;

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

za hlađenje ležajeva ispušne vode i dima;

kao radni nosač topline u toplinskim mrežama za grijanje i toplovodnim mrežama.

Vodena para dobivena u kotlovima i potom korištena u turbinama kondenzira se ili koristi u obliku pare smanjenih parametara u industrijskim i komunalnim poduzećima za tehnološke procese, grijanje i ventilaciju.

Riža. 1.1. IES shema:

1 - Parni kotao; 2 - Parna turbina; 3 - električni generator; 4 - postrojenje za pročišćavanje 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 obrade korištenjem fizičkih i kemijskih metoda čišćenja.

d T.K. - turbinski kondenzat, sadrži malu količinu otopljenih i suspendiranih 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 kontaminanata. Sastavni je dio napojne vode.

Dp.c. - napojna voda se opskrbljuje kotlovima, parogeneratorima ili reaktorima za zamjenu isparene vode u tim jedinicama. To je mješavina D T . K , D D.V. , D V.K. te se kondenzira u elementima tih agregata.

Riža. 1.2. TPP shema:

1 - Parni kotao; 2 - Parna turbina; 3 - električni generator; 4 - kondenzator; 5 - kondenzatna pumpa; 6 - jedinica za pročišćavanje povratnog kondenzata; 7 - odzračivač; 8 - pumpa za napajanje; 9 - dodatni bojler; 10 - tretman vode za kotlove za napajanje; 11 - pumpe za reverzni kondenzat; 12 - povratni spremnici kondenzata; 13 - industrijski potrošač pare; 14 - industrijski potrošač pare; 15 - tretman vode za napajanje sustava 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 ispuhnoj vodi su isti.

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

D V.P. - dopunska voda toplinske mreže, za nadoknadu gubitaka.