Використання енергозберігаючих технологій, розробка і впровадження методик, заснованих на принципах раціонального використання енергоресурсів, є пріоритетними завданнями нашої країни в області виробництва теплової та електричної енергії. Вирішення цих завдань пов'язане з підвищенням ефективності роботи енергетичного обладнання та оптимізацією існуючих схем енерговиробництва. У даній роботі проаналізовано актуальність використання в сучасних умовах відомого способу підвищення ефективності підігріву сирої води на теплоелектростанції. Проведено енергетичний аналіз і на його основі визначено терміни окупності такого підігріву.

Анотація наукової статті з енергетики та раціонального природокористування, автор наукової роботи - Рощин М.М., Кальницький П.В., Ніфонтова Л.С.


ANALYSIS OF THE EFFICIENCY OF HEATING RAW WATER CIRCUIT REVERSE NETWORK WATER ON THERMAL POWER PLANTS

The use of energy-saving technologies, development and implementation of techniques based on principles of rational use of energy resources are the priorities of our country in the field of thermal and electric energy production. The solving of these problems is due with increased efficiency of energy equipment and optimization of the existing schemes of energy generation. In this article we analyzed the relevance of use the known method for increasing the efficiency of the raw water in the heating power plant in modern conditions. The energy analysis was spent and on its basis the payback period of such heating was determined.


Область наук:
  • Енергетика і раціональне природокористування
  • Рік видавництва діє до: 2016
    Журнал: Міжнародний науково-дослідний журнал
    Наукова стаття на тему 'АНАЛІЗ ЕКОНОМІЧНОСТІ СХЕМИ ПІДІГРІВУ СИРИЙ ВОДИ ЗВОРОТНЬОГО СЕТЕВОЙ ВОДОЮ НА ТЕПЛОВИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ СТАНЦІЯХ'

    Текст наукової роботи на тему «АНАЛІЗ ЕКОНОМІЧНОСТІ СХЕМИ ПІДІГРІВУ СИРИЙ ВОДИ ЗВОРОТНЬОГО СЕТЕВОЙ ВОДОЮ НА ТЕПЛОВИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ СТАНЦІЯХ»

    ?24. Rubin G. Sh. Matematicheskaja model 'procedury soglasovanija pozicij potrebitelja i izgotovitelja [Mathematical model of the procedure for matching customer and manufacturer positons] / G. Sh. Rubin, Ju. V. Danilova, M. A. Polyakova // Zhumal Sibirskogo federal'nogo universiteta. Serija «Tehnika i tehnologii» [Journal of Syberian federal university. Series «Techniques and Technologies»]. - October 2015. - Vol 5. - № 8. - P. 655-662. [In Russian]

    DOI: 10.18454 / IRJ.2016.53.178 Рощин Н.Н.1, Кальницький П.В.2, Ніфонтова л.с.3 1,2,3Магістрант, Омський державний технічний університет АНАЛІЗ ЕКОНОМІЧНОСТІ СХЕМИ ПІДІГРІВУ СИРИЙ ВОДИ ЗВОРОТНЬОГО СЕТЕВОЙ ВОДОЮ

    НА ТЕПЛОВИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ СТАНЦІЯХ

    Анотація

    Використання енергозберігаючих технологій, розробка і впровадження методик, заснованих на принципах раціонального використання енергоресурсів, є пріоритетними завданнями нашої країни в області виробництва теплової та електричної енергії. Вирішення цих завдань пов'язане з підвищенням ефективності роботи енергетичного обладнання та оптимізацією існуючих схем енерговиробництва. У даній роботі проаналізовано актуальність використання в сучасних умовах відомого способу підвищення ефективності підігріву сирої води на теплоелектростанції. Проведено енергетичний аналіз і на його основі визначено терміни окупності такого підігріву.

    Ключові слова: підігрів сирої води, ексергія, енергія, підігрівач, турбіна.

    Roshchin N.N.1, Kalnitsky P.V.2, Nifontova L.S.3 1,2,3Undergraduate, Omsk State Technical University ANALYSIS OF THE EFFICIENCY OF HEATING RAW WATER CIRCUIT REVERSE NETWORK WATER

    ON THERMAL POWER PLANTS

    Abstract

    The use of energy-saving technologies, development and implementation of techniques based on principles of rational use of energy resources are the priorities of our country in the field of thermal and electric energy production. The solving of these problems is due with increased efficiency of energy equipment and optimization of the existing schemes of energy generation. In this article we analyzed the relevance of use the known method for increasing the efficiency of the raw water in the heating power plant in modern conditions. The energy analysis was spent and on its basis the payback period of such heating was determined.

    Keywords: heating the raw water, exergy, energy, heater, turbine.

    Підвищення енергетичної ефективності виробництва енергії на теплових електростанціях (ТЕС) завжди було основним завданням інженерно-технічного персоналу станції. Після занепаду промисловості в результаті розпаду СРСР на ТЕС вивільнилися величезна кількість теплової потужності. Турбіни типів Р, П і ПТ недогружать за тепловим навантаженням, питомі витрати умовного палива на відпуск електроенергії підвищилися, енергетика стала менш ефективною [1,2]. Пропозиція, яка розглядається в статті, досить відомо, але чомусь досі не реалізовано на багатьох ТЕС. Швидше за все, це пов'язано з ціною на паливну складову, значно зросла в останні роки.

    Один з напрямків підвищення енергетичної ефективності прак-тично будь-ТЕС - зменшення споживання пара високопотенційне відборів турбіни, які на вугільних ТЕЦ можуть використовуватися для парообеспиліванія, підігріву повітря перед воздухоподогревателем котлів, підігріву сирої води для потреб хімічного цеху та ін.

    В даний час на теплоелектроцентралях (ТЕЦ) використовуються схеми підігріву технічної води, розроблені ще в СРСР. Розглянемо схему на прикладі турбоагрегату Т-100-130. Сира вода прямує в теплообмінник, в якому гріє середовищем служить пар відбору турбіни. Необхідна температура сирої води після підігрівача становить 30 ° С, температура гріючого теплоносія досягає 115 ° С. З точки зору максимізації ексергії в циклі такий підхід є помилковим. Нагрівання сирої води до низької температури необхідно здійснювати низькопотенційного джерела теплоти. Такими джерелами на ТЕС можуть бути гази, що йдуть котлів, циркуляційна вода після конденсатора, зворотна мережна вода, вода після охолодження механізмів і ін.

    Необхідні параметри підігрітою сирої води і поточні параметри теплоносія в розглянутій схемі: максимальна витрата сирої води - 450 т / год, температура сирої води - 1 ° С; мінімальна температура зворотної мережної води в зимовий період (грудень-лютий) - 70 ° С, витрата зворотної мережної води 260 т / год.

    У даній роботі пропонується заміна існуючої системи підігріву сирої води на потреби станції: замість підігріву парою з тиском 1,2 ата в пароводяних теплообменниках сира вода буде підігріватися в водоводяних теплообменниках зворотного мережною водою. Пар в колектор з тиском 1,2 ата надходить від 5-го відбору турбіни, або від РОУ 15 / 1,2 (редукційно-охолоджувальна установка), за умови, що турбіна в резерві. З рис. 1 видно, що дані зміни дозволяють виробляти додаткового-тільну електричну енергію на тепловому споживанні за рахунок: перерозподілу потоків пара відборів турбіни; збільшення відборів на регенерацію, так як конденсат підігрівачів мережної води (ПСВ) надходить на дренажні баки.

    Аналіз існуючої системи (схеми) підігріву сирої води показав, що ТЕС витрачає чималу частину палива на власні потреби.

    Для оцінки економічності структурних і режимних змін в схемах регенерації теплофікаційних турбін, пов'язаних з використанням відборів пара турбоустановок для підігріву теплоносіїв водопідг-товітельних установок ТЕЦ, а також інших внутрішньостанційних потоків води, найкращим чином підходить методика, розроблена в науковій лабораторії «Теплоенергетичні системи та установки» Ульяновського державного технічного університету (НДЛ ТЕСУ). Дана методика називається «Методика ВІШ» [1].

    Зміна теплофикационной потужності турбіни на тепловому споживанні за рахунок відборів пара на 1-му ділянці:

    = О; 0 про -) Ле ^ м,

    де О; - витрата пара, що відбирається з 1-го відбору турбіни, т / год; 10 - ентальпія перегрітої пари, кДж / кг; ^ -Ентальпія пара теплофикационного відбору, кДж / кг; т Лм - електромагнітний і механічний ККД турбоустановки.

    На величину потужності, що розвивається турбіною на тепловому споживанні, вагомий вплив надає потужність ИрегЬ яка виробляється парою регенеративних відборів, витрачаються на підігрів конденсату пара на >ій дільниці схеми. Вона визначається за формулою:

    ^ Рег_1 ° рег_1 0 0 ^ рег_0 т1ет1 м,

    де Орег_; - витрата пара умовного еквівалентного відбору для регенеративного підігріву конденсату пара, спрямованого на додатковий підігрів зворотної мережної води, кг / с.

    Економія палива від збільшення вироблення електроенергії на тепловому споживанні турбоагрегатів, що мають багатоступінчасті схеми підігріву мережної води, визначається за формулою:

    Д В N = (+ ИреМ - ін) (Ьек - ЬеТ) Іг,

    де Ьек, Ьет - питома витрата палива на відпуск електроенергії по конденсаційному і теплофикационному циклам, кг / кВт | год; Ин - потужність споживана насосами на 1-му ділянці схеми, кВт.

    При розрахунку енергетичної ефективності технологій підготовки води необхідно враховувати витрати палива на вироблення в котлі додаткової витрати пара, т / рік:

    _ ДР 1 (? Про ~ ^ в) <&1 ,

    де - різниця витрат пара при використанні пара різних потенціалів для нагріву води на одну і ту ж величину, т / рік; ^ - ентальпія свіжої пари і живильної води, кДж / кг; - нижча теплота згоряння умовного палива, кДж / кг; - ККД парового котла

    Для розрахунку був обраний пластинчастий теплообмінник (ПТО) НН81 фірми ЗАТ «Рідан», проектний і перевірочний розрахунок якого виконаний в програмі «Рідан 4.175» [3].

    Ефект від заміни існуючої схеми підігріву сирої води на потреби станції, а також основні результати розрахунку наведені в таблиці 1.

    Економія умовного палива складає 754 т. В рік, при ціні в 2000 руб. економічний ефект досягає 1508048 руб. на рік.

    Капіталовкладення для переходу ТЕЦ на підігрів сирої води зворотного мережною водою власних потреб представлені в таблиці 2.

    При капіталовкладень 2377565 руб. термін окупності - 1,6 року.

    Розглянуте рішення актуально для багатьох ТЕЦ Росії, особливо для ТЕЦ з великими втратами основного конденсату. З кожним роком паливна складова в собівартості електроенергії збільшується, тому все більш затребуваними є високоефективні рішення, які раніше (при низькій вартості палива) були неактуальні.

    Мал. 1 - Схема відборів ЦСД турбоагрегату Т-100-130: ЦВД - циліндр високого тиску; ЦСД - циліндр середнього тиску; ЦНД - циліндр низького тиску; ПВД - підігрівач високого тиску; ПНД - підігрівач низького тиску

    Таблиця 1 - Основні результати розрахунку

    Показник Тиск Температура, ° С 'Ентальпія, кДж / кг Витрата, т / год

    Теплофікаційний відбір 0,55 ата 90 2661,7 23,9

    Конденсат - 65 272,1 23,9

    Мережева вода до ПТО 2 кгс / см2 70 314,4 260

    Мережева вода після ПТО - 20 126,3 260

    Сира вода до ПТО 4 кгс / см2 1 4,7 460

    Сира вода після ПТО - 30 126,2 460

    Відбір ПНД 3 1,5 ата 125 2721,5 22

    Конденсат ПСВ - 30 125,9 22

    показник значення

    Підвищення потужності за рахунок перерозподілу потоків пара відборів турбіни, кВт 388,8

    Підвищення потужності за рахунок збільшення витрати пари при використанні теплоносія різних потенціалів для нагріву води на одну і ту ж величину, кВт 424,4

    Підвищення потужності за рахунок збільшення витрати пари на регенерацію, кВт 380,7

    Сумарне підвищення потужності, кВт 1193,9

    Таблиця 2 - Капіталовкладення

    Товари, роботи, послуги Вартість, руб.

    Пластинчастий теплообмінник НН81 1180849

    арматура 200000

    Прилади обліку і автоматики 310547

    Роботи з монтажу трубопроводу подачі мережної води на підігрівачі, монтаж нового підігрівача, приладів обліку і автоматики, допоміжні матеріали, налагоджувальні заходи. 236169

    Розробка проектної документації 400000

    Разом 2377565

    Список літератури / References

    1. Іванов С. А. Підвищення економічності ТЕЦ шляхом оптимізації розподілу потоків теплоти / C. А. Іванов, Л. Г. Батухіна, П. Г. Сафронов // Промислова енергетика. - 2011. - № 3. - С. 2-7.

    2. Сафронов П. Г. Про ефективність централізованого теплопостачання і теплофікації в ринкових умовах / П. Г. Сафронов // Промислова енергетика. - 2011. - № 11. - С. 6-9.

    3. Виробничо-інжинірингова компанія «Рідан» [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.ridan.ru. - Назва з екрану. - (Дата звернення: 6.09.2016).

    Список літератури англійською мовою / References in English

    1. S.A. Ivanov, Povyshenie jekonomichnosti TJeC putem optimizacii raspredelenija potokov teploty [Increase efficiency CHP by optimizing the distribution of heat flows] / S.A. Ivanov, L.G. Bratukhin, A.G. Safronov // Promyshlennaja jenergetika [Industrial power]. - 2011. - № 3. - P. 2-7. [In Russian]

    2. Safronov P. G. Ob jeffektivnosti centralizovannogo teplosnabzhenii i teplofikacii v rynochnyh uslovijah [The efficiency of the district heating and industrial heating in market conditions] / P. G. Safronov // Promyshlennaja jenergetika [Industrial power]. - 2011. - № 11. - P. 6-9. [In Russian]

    3. Proizvodstvenno-inzhiniringovaja kompanija «Ridan» [Production and engineering company "Ridan"] [Electronic resource]. - URL: http://www.ridan.ru (accessed: 6.09.2016). [In Russian]

    DOI: 10.18454 / IRJ.2016.53.113 Старостін Е.Г.1, Тимофєєв А.М.2, Кравцова О.Н.3, Таппирова Н.І.4

    1 Доктор технічних наук, 2доктор технічних наук, 3кандідат технічних наук, 4ведущій інженер, Інститут фізико-технічних проблем Півночі ім. В.П. Ларіонова СО РАН в м Якутську

    Робота виконана за фінансової підтримки проекту Російського фонду фундаментальних досліджень

    (Грант № 14-05-00328)

    Результати отримані на устаткуванні ЦКП «Станція низькотемпературних натурних випробувань» Питома теплоємність ПОВ'ЯЗАНОЇ ВОДИ У Глинистий ГРУНТАХ В МЕЖАХ

    сорбційних ВОЛОГОСТІ

    Анотація

    Пов'язана вода в глинистих ґрунтах значно впливає не тільки на багато властивостей цих грунтів, а й на процеси тепломасопереносу, що відбуваються в них. У літературі є значення питомої теплоємності зв'язаної води, але вони значно відрізняються один від одного навіть для одного виду грунту. Тому уточнення значень питомої теплоємності зв'язаної води є важливим завданням.

    У статті представлені експериментальні дані по сорбції та питомої теплоємності глинистого грунту Амгинского родовища Республіки Саха (Якутія), а також зроблений розрахунок питомої теплоємності зв'язаної води в діапазоні сорбційних влажностей.

    Встановлено, що для очищеного глинистого грунту при збільшенні сорбційної вологості значення питомої теплоємності зв'язаної води збільшуються, наближаючись до значення питомої теплоємності вільної води.

    Ключові слова: глинистий грунт, зв'язана вода, сорбційна вологість, питома теплоємність, диференційний скануючий калориметр.

    Starostin E.G.1, Timofeev A.M.2, Kravtsova O.N.3, Tappyrova N.I.4

    1PhD in Engineering, 2 PhD in Engineering, 3PhD in Engineering, 4Lead engineer, Larionov Institute of the Physical-Technical Problems of the North, SB RUS in Yakutsk

    This work was supported by the Russian Foundation for Basic Research Project (Grant № 14-05-00328) The results obtained on the equipment CKP "Station-temperature field tests" THE SPECIFIC HEAT CAPACITY OF BOUND WATER IN CLAY SOILS

    Abstract

    Bound water in clay soil has a significant influence on many properties and processes of heat and mass transfer. The values ​​of specific heat of bound water are presented by various authors, but they significantly differ from each other even for one kind of soil. Therefore, correction of the values ​​of the specific heat of bound water is an important task.


    Ключові слова: ПІДІГРІВ СИРИЙ ВОДИ / HEATING THE RAW WATER / ексергією / EXERGY / ЕНЕРГІЯ / ENERGY / ПІДІГРІВАЧ / HEATER / ТУРБИНА / TURBINE

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити