Влияние водного режима теплосети на тепловую экономичность ТЭЦ

На ТЭЦ с турбинами типа Т и ПТ, вырабатываемая электрическая энергия, при их работе по тепловому графику нагрузки зависит не только от количества отпускаемого тепла Qтотб, но и от его параметров, т.е. от давлений в теплофикационных отборах.

Давление в теплофикационных отборах зависит от температурного графика теплосети, т.е. от температуры наружного воздуха и, соответственно, от температуры обратной и прямой сетевой воды задаваемой этим графиком и от расхода сетевой воды через сетевые подогреватели.При заданном температурном графике теплосети, величина тепловой нагрузки отборов определяется расходом сетевой воды

Qтотб = GсвCр( tвых- tвх) = GсвCр( tпрСП- tос)

где: Gсв- расход сетевой воды, кг/с;

Cр- удельная теплоемкость воды, кДж/кг град;

tпрСП, tос- температура прямой сетевой воды за СП и соответственно температура обратной воды.

В свою очередь, давление в отборах подогревателя зависит не только от температуры сетевой воды за СП, но и от величины недогрева сетевой воды до температуры насыщения. Обычно, недогрев определяется по характеристике сетевого подогревателя. Для подогревателя с чистыми трубками подогрев сетевой воды до насыщения составляет J= 3 - 7оС. Однако идеальную характеристику сетевого подогревателя в процессе эксплуатации поддерживать обычно не удается. Согласно ПТЭ подпиточная сетевая вода должна удовлетворять следующим нормам:

- содержание кислорода не более 02< 0,05 мг/кг;

- карбонатная жесткость не более 0,7 мг-экв/кг.

Однако, в условиях эксплуатации допускаются нарушения водного режима теплосети (подпитка сырой водой в аварийных ситуациях, присосы водопроводной воды в теплообменниках абонентов, присосы воздуха в теплосети и недостаточная деаэрация подпиточной воды на ТЭЦ, загрязнения воды продуктами коррозии и др.). В этих условиях на трубках сетевых подогревателей образуются значительные отложения, приводящие к чрезмерному снижению коэффициента теплопередачи и к росту недогрева.

Коэффициент теплопередачи в сетевом подогревателе определяется по формуле:

k = ---------------------------------------,

1/a₁ +d_н/l_н +d_ст/l_ст +1/a₂

где a₁, a₂- коэффициенты теплоотдачи от пара к стенке и от стенки трубок к воде;

dн, dст- толщина накипи и стенки;

lн, lст- теплопроводность накипи и стенки.

В результате недогрев (температурный напор) может достигать 6-12^оС к концу отопительного сезона. Увеличение недогрева приводит к уменьшению вырабатываемой мощности и к увеличению расхода топлива. Следует отметить, что при двухступенчатом подогреве сетевой воды недогрев воды в СП2 сказывается значительно сильнее, чем недогрев в СП1. Это связано с тем, что при повышении давления в верхнем сетевом подогревателе уменьшается теплоперепад для всего потока пара, а для нижнего СП только для потока пара проходящего через отсек.

Для схемы, представленной на рис.11.7.б, можно оценить изменение мощности по следующему выражению:

Nэ= (Dо( hо- h2) + (Dо- DСП2) (h2- h1) + Dк( h1- hк))η_мехη_ген.

При этом учитывается рост параметров в проточной части турбины, вследствие недогрева.