В подогревателях смешивающего (контактного) типа нет недогрева воды до состояния насыщения, а присосы воздуха практически не сказываются на их работе. Отсутствие недогрева повышает тепловую эффективность установки, т.к. снижается давление пара в отборе и работа пара в турбине увеличивается. Кроме того, в смешивающих подогревателях происходит частичная деаэрация воды, а отсутствие труб повышает надежность работы, снижает массу (в два и более раза) и стоимость таких подогревателей. Вместе с тем, после каждого смешивающего подогревателя, в отличие от поверхностного, необходима установка насоса, что ведет к росту расхода электроэнергии на собственные нужды. Частично эта проблема решается возвышением одного подогревателя над другим, если на станции есть для этого возможности.
Для турбоустановки Т-180/210-130 Комсомольской ТЭЦ-3 была выполнена расчетная оценка целесообразности применения смешивающих регенеративных подогревателей. Рассматривались варианты замены одного, двух, трех и всех четырех (по ходу конденсата) поверхностных ПНД на подогреватели смешивающего типа. Итоговые результаты расчетов представлены в таблице 1, где обозначены: NЭЛ – электрическая мощность турбоустановки, QТУ – полный расход тепла на турбоустановку, НПР – приведенный теплоперепад, DО – расход пара в «голову» турбины, d – удельный расход пара, ЭЛ – КПД по производству электроэнергии (теплофикационный режим), bЭЛ –удельный расход топлива на производство электроэнергии.
Таблица 1 – Технико-экономические показатели сравниваемых вариантов
Обозначение, ед. измерения |
Исходный вариант |
Количество смешивающих подогревателей |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
NЭЛ, МВт |
180 |
180 |
180 |
180 |
180 |
QТУ , МВт |
516,9 |
515,8 |
515,2 |
511,1 |
509,4 |
НПР , кДж/кг |
991,7 |
992,1 |
996,4 |
1002,8 |
1006,8 |
DО , кг/с |
185,2 |
185,1 |
184,8 |
183,1 |
182,4 |
d, кг/кВт.ч |
3,704 |
3,702 |
3,696 |
3,662 |
3,648 |
ЭЛ, - |
0,844 |
0,848 |
0,850 |
0,867 |
0,874 |
bЭЛ, г/кВт.ч |
161,7 |
160,9 |
160,4 |
157,3 |
156,0 |
Полученные результаты показывают энергетическую эффективность применения смешивающих регенеративных подогревателей взамен поверхностных. Так, электрический КПД и удельный расход топлива при использовании в тепловой схеме четырех ПНД смешивающего типа улучшаются примерно на 3,5%. Для практической реализации можно рекомендовать заменить все поверхностные ПНД и деаэратор на четыре смешивающих подогревателя с возвышением первого подогревателя над вторым, а третьего над четвертым. Это сократит расход электроэнергии на привод насосов и их количество, т.к. потребуется лишь один перекачивающий насос между вторым и третьим подогревателями.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Дорохов, Е.В. Основы проектирования тепловой схемы энергоблоков ТЭС на суперкритических параметрах / Е.В. Дорохов, А.С. Седлов. – М.: Изд. дом МЭИ, 2007. -152 с.