Résolution du Conseil municipal des députés du peuple de Kemerovo. Résolution "Sur le Règlement sur les assistants des députés du Conseil municipal des députés du peuple de Kemerovo"

 Comparez les principaux circuits d'allumage des réchauffeurs régénératifs en fonction de leur efficacité de fonctionnement.  Caractériser le flux de vapeur fraîche et de chaleur vers une turbine à purges régénératives.  De quels paramètres de chauffage régénératif de l'eau alimentaire et comment dépend l'efficacité ? installations turbo ?  Que sont les refroidisseurs de drain et comment sont-ils utilisés ?  Qu'est-ce que la désaération de l'eau alimentaire et quel est son rôle dans les centrales thermiques ?  Quels sont les principaux types de dégazeurs ?  Comment les dégazeurs sont-ils inclus dans le projet de centrale thermique ?  Quels sont les bilans thermique et matière des dégazeurs et comment sont-ils mis en œuvre ?  Que sont les pompes d'alimentation et quels sont les principaux types de pompes d'alimentation ?  Décrire les circuits de base pour allumer les pompes d'alimentation.  Décrire les principaux circuits de mise en marche des turbines d'entraînement. 91 5. REMPLACEMENT DES PERTES DE VAPEUR ET DE CONDENSAT 5.1. PERTES DE VAPEUR ET DE CONDENSAT Les pertes de vapeur et de condensat dans les centrales électriques sont divisées en internes et externes. Les pertes internes comprennent les pertes dues aux fuites de vapeur et de condensats dans le système d'équipements et de canalisations de la centrale électrique elle-même, ainsi que les pertes d'eau de purge des générateurs de vapeur. Les pertes dues aux fuites de vapeur et d'eau dans les centrales électriques sont causées par des fuites dans les raccords à brides des canalisations, les soupapes de sécurité des générateurs de vapeur, les turbines et autres équipements des centrales électriques. Riz. 5.1, a Les pertes de vapeur et de condensat entraînent une perte de chaleur correspondante, une détérioration du rendement et une diminution du rendement. centrales électriques. Les pertes de vapeur et de condensat sont compensées avec de l'eau supplémentaire. Pour le préparer, des dispositifs spéciaux sont utilisés pour alimenter les générateurs de vapeur en eau de la qualité requise, ce qui nécessite des investissements en capital et des coûts d'exploitation supplémentaires. Les pertes par fuite sont réparties sur tout le trajet vapeur-eau. Cependant, ils sont plus susceptibles de provenir d’endroits présentant les paramètres environnementaux les plus élevés. La deuxième composante des pertes d'eau internes est déterminée par le soufflage continu d'eau dans les générateurs de vapeur à tambour (dans les centrales électriques équipées de générateurs de vapeur à flux direct, ces pertes sont absentes), limitant la concentration de diverses impuretés dans l'eau de 92 générateurs de vapeur à un valeur qui garantit leur fonctionnement fiable et la pureté requise de la vapeur qu’ils produisent. La réduction de la purge et l'augmentation de la pureté de la vapeur sont obtenues en améliorant la qualité de l'eau d'alimentation, en réduisant les pertes de vapeur et de condensats ainsi que la quantité d'eau supplémentaire. Riz. 5.1, b L'eau d'alimentation des générateurs de vapeur à passage unique doit être particulièrement propre, car une partie importante des impuretés est alors entraînée avec la vapeur dans le trajet de la vapeur et déposée dans la section d'écoulement de la turbine, réduisant ainsi sa puissance et son efficacité. et la fiabilité. Les pertes internes comprennent également les pertes de vapeur et de condensats lors de conditions de fonctionnement instables des équipements : lors de l'allumage et de l'arrêt des générateurs de vapeur, du chauffage et de la purge des canalisations de vapeur, du démarrage et de l'arrêt des turbines et des équipements de lavage. Une réduction globale de ces pertes est une exigence essentielle pour les circuits de démarrage des groupes électrogènes et des centrales électriques. Les pertes internes de vapeur et de condensat ne doivent pas dépasser 1,0 à 1,6 % à la charge nominale. En fonction du système d'approvisionnement en chaleur des consommateurs externes d'une centrale thermique, des pertes externes de vapeur et de condensat peuvent survenir. Deux schémas différents pour libérer la chaleur d'une centrale de production combinée de chaleur et d'électricité sont utilisés : ouvert, dans lequel la vapeur est fournie aux consommateurs directement à partir de l'extraction ou de la contre-pression de la turbine (Fig. 5.1, a), et fermé, dans lequel la vapeur de l'échappement ou la contre-pression de la turbine se condense dans un échangeur de chaleur à surface. chauffe le liquide de refroidissement envoyé par un consommateur externe, et le condensat de la vapeur de chauffage reste à la centrale thermique (Fig. 5.1, b). Si les consommateurs ont besoin de vapeur, les évaporateurs - générateurs de vapeur - sont utilisés comme échangeurs de chaleur intermédiaires. Si de la chaleur est fournie aux consommateurs eau chaude, alors l'échangeur de chaleur intermédiaire 93 est le chauffe-eau alimentant le réseau de chaleur (réchauffeur réseau). Avec un système d'alimentation en chaleur fermé, les pertes de vapeur et de condensat sont réduites aux pertes internes, et en termes de quantité relative de perte du fluide de travail, une telle centrale thermique diffère peu d'un CPP. La quantité de condensat de retour renvoyée par les consommateurs de vapeur industriels représente en moyenne 30 à 50 % de la consommation de vapeur fournie. Ceux. les pertes externes par condensat peuvent être nettement supérieures aux pertes internes. L'eau supplémentaire introduite dans le système d'alimentation du générateur de vapeur avec un circuit d'alimentation en chaleur ouvert doit reconstituer les pertes internes et externes de vapeur et de condensat. Avant d'introduire des générateurs de vapeur dans le système d'alimentation, les opérations suivantes sont effectuées :  un dessalage chimique en profondeur de l'eau supplémentaire ;  combinaison d'un traitement chimique préliminaire avec une préparation thermique d'eau supplémentaire dans les évaporateurs. 5.2. BILAN VAPEUR ET EAU Pour calculer le circuit thermique, déterminer le débit de vapeur vers les turbines, la productivité des générateurs de vapeur, les indicateurs énergétiques, etc. il est nécessaire d'établir les relations fondamentales du bilan matière de la vapeur et de l'eau dans une centrale électrique. Déterminons ces relations pour le cas plus général d'une centrale thermique avec fourniture de vapeur à un consommateur industriel directement depuis la sortie de la turbine (Fig. 5.1, a). Les équations de bilan matières IES pour la vapeur et l’eau sont obtenues comme suit : cas particulier ratios pour les centrales thermiques. Le bilan vapeur des principaux équipements de la centrale est exprimé par les équations suivantes. La consommation de vapeur fraîche D à la turbine lors de l'extraction de vapeur pour la régénération Dr, et pour la consommation externe Dï, lors du passage de vapeur au condenseur Dê est égale à : D=Dr+Dп+Dк (5.1) Pour IES Dп=0 donc : D=Dr+Dк ( 5.1a) Consommation de vapeur fraîche dans l'installation turbine, en tenant compte de sa consommation Dyo pour les joints et autres besoins en plus de la turbine principale D0=D+Dyo. (5.2) La charge en vapeur des générateurs de vapeur Dïã tenant compte de la fuite Dout, y compris la consommation irrécupérable de vapeur fraîche pour les besoins économiques et techniques de la centrale, est : Dpg = D0 + Dout (5.3) Il convient de prendre le débit de vapeur fraîche vers l'unité de turbine D0 comme valeur principale calculée du débit de fluide de travail. Le bilan hydrique de la centrale électrique est exprimé par les équations suivantes. 94 Bilan d'eau d'alimentation Dpw=Dpg+Dpr=D0+Dut+Dpr (5.4) où Dïð est le débit de l'eau de purge des générateurs de vapeur ; dans le cas des générateurs de vapeur à flux direct Dïð=0 ; Dïâ=D0+Dóò (5.4a) Le débit d'eau alimentaire Dïâ est généralement composé des condensats de turbine Dê, des condensats de retour des consommateurs de chaleur Dîê, des condensats de vapeur régénératifs Dr, des condensats de vapeur issus du détendeur de purge du générateur de vapeur D"ï et des joints de turbine Dy, eau supplémentaire Ddv=Dout+D/pr+Din, soit : Dpv=Dk+Dok+Dr+D/p+Dy+Dout+D/pr+Din Sans prendre en compte (pour simplifier) ​​les extractions régénératives et les fuites à travers la turbine joints, on obtient : Dpv =Dk+Dok+Ddv+D/p (5.4b) Les pertes de vapeur et de condensats d'une centrale thermique sont généralement composées de pertes internes Dwt et de pertes externes Din. Pertes internes de vapeur et d'eau au niveau centrales électriques sont égaux ; Dwt=Dut+D/pr (5,5 ) où D/ïð est la perte d'eau de purge dans une unité de détente à un étage : dans le cas des générateurs de vapeur à flux direct Dpr=0, D/pr= 0 et Dwt=Dout (5.5a) Les pertes externes de condensats d'une centrale thermique à circuit ouvert d'évacuation de la vapeur sont égales à : Din=Dp- Dok (5.6) où Dîê est la quantité de condensats restitués par les consommateurs externes. la perte Dîê de vapeur et de condensat d'une centrale thermique avec un système d'alimentation en chaleur ouvert et la quantité d'eau supplémentaire Ddv sont égales à la somme des pertes internes et externes : Dpot=Ddv=Dwt+Din=Dout+D /pr+Din (5.7) Avec générateurs de vapeur à flux direct Dïð=0 et Dpot=Dout+Din Pour IES et pour centrales thermiques avec circuit fermé d'alimentation en chaleur Din=0 et Dpot=Dout=Dout+D/pr avec générateurs de vapeur à flux direct dans ce cas Dpot= Dwt=Dut Avant d'entrer dans le détendeur, l'eau de purge traverse le réducteur, et un mélange vapeur-eau entre dans le détendeur, qui y est séparé en vapeur relativement pure, évacuée dans l'un des échangeurs de chaleur du système régénérateur de l'unité turbine et eau (séparée ou concentrée), dont les impuretés sont éliminées, éliminée du générateur de vapeur avec de l'eau de purge. La quantité de vapeur séparée dans le détendeur et renvoyée au système d'alimentation atteint 30 % de la consommation d'eau de purge, et la quantité de chaleur restituée est d'environ 60 %, avec une détente en deux étapes, elle est encore plus élevée. 95 La chaleur de l'eau de purge est également utilisée dans le refroidisseur de purge pour chauffer l'eau d'appoint. Si l’eau de purge refroidie est ensuite utilisée pour alimenter des évaporateurs ou pour alimenter le réseau de chauffage, la chaleur de l’eau de purge est alors presque entièrement utilisée. L'enthalpie de la vapeur et de l'eau à la sortie du détendeur correspond à l'état de saturation à la pression dans le détendeur ; une humidité de vapeur insignifiante peut être négligée dans les calculs. L'évaporation du détendeur de purge d'un générateur de vapeur à tambour et la perte d'eau de purge sont déterminées par les équations des bilans thermiques et matières de l'unité de détente. Dans le cas d'une installation d'expansion à un étage (Fig. 5.1,a) : équation du bilan thermique Dpr=D/пi//п+ D/пi/р (5.8) équation du bilan matière Dр=D/п+D/р (5.9) où ipr , i/pr et i//p - respectivement, l'enthalpie de l'eau de purge des générateurs de vapeur, de l'eau de purge et de la vapeur après les détendeurs de purge, en kJ/kg. D'où  ipr  i r p Dp  D p r    D pr p (5.10) i p  ipr   et  i   i p r p D  r  D pr  D p  p D pr   p D p r p (5.10a) i   i  r p p Les valeurs de ipr, i//p et i/pr sont déterminées uniquement par la pression de vapeur dans le tambour du générateur de vapeur et dans le détendeur de purge, c'est-à-dire sont égales respectivement aux valeurs de l'enthalpie de l'eau à saturation dans le tambour du générateur de vapeur ipr=i/pg, de la vapeur et de l'eau dans le détendeur de purge. La pression de la vapeur dans le détendeur par purge est déterminée par l'emplacement du circuit thermique auquel la vapeur provenant du détendeur est amenée. Dans le cas d'une usine d'expansion à deux étages, D/ïð et D/p, D//ïð et D//ï sont déterminés à partir des équations de bilan thermique et matière suivantes. Pour le détendeur du premier étage Dprip=Dp1i//p1+Dpr1i/pr1 et Dpr=Dp1+Dpr1 Pour le détendeur du deuxième étage Dpr1i/p1=Dp2i//p2+Dpr2i/pr2 et Dpr1=Dp2+Dpr2 96 Dans ces équations Dïð, Dïð1 и Dpr2 - respectivement, le débit d'eau de purge du générateur de vapeur et des détendeurs du premier et du deuxième étage, en kg/h ; Dï1 et Dï2 — débit de vapeur des détendeurs du premier et du deuxième étage, kg/h ; iïð, i/ïð1 et i/ïð2-enthalpies de l'eau à saturation à la sortie du générateur de vapeur et des détendeurs des premier et deuxième étages, kJ/kg ; i//ï1 et i//ï2 sont les enthalpies de vapeur saturée (sèche) à la sortie des détendeurs du premier et du deuxième étage, en kJ/kg. Évidemment, les enthalpies de la vapeur et de l'eau sont des fonctions sans ambiguïté de la pression dans le tambour du générateur de vapeur ppg et dans les détendeurs des premier et deuxième étages pp1 et pp2, MPa. La valeur calculée du soufflage des générateurs de vapeur en régime permanent est déterminée à partir des équations du bilan des impuretés dans l'eau (sels, alcalis, acide silicique, oxydes de cuivre et de fer) dans le générateur de vapeur. En désignant les concentrations d'impuretés dans la vapeur fraîche, l'eau d'alimentation et l'eau de purge respectivement Sp, Spv et Spg, nous écrivons l'équation du bilan des impuretés dans l'eau pour un générateur de vapeur sous la forme DprSpg + DpgSp = DpvSpv (5.11) ou, en utilisant l'égalité (5.4) Dpv = Dpg + Dpr, DprSpg + DpgSp = (Dpg + Dpr)Spv (5.11a) d'où C p in  Sp Dpr  Dp g (5.12) Sp g  C p in Avec une petite valeur de Sp comparé à Spg et Spv on obtient : 1 1 Dpr  Dp g  (D 0  D ut) (5.13) Sp g Sp g 1 1 Sp dans Sp en exprimant les flux en fractions de D0, c'est-à-dire en supposant pr =Dpr/D0 et ut=Dut/D0 on obtient : 1   ut  pr  (5.13a) Sp g 1 Sp v Ainsi, la proportion de purge dépend de la part de fuite, qui doit être minimisée, et sur le rapport de la concentration d'impuretés dans l'eau de purge et l'eau d'alimentation. Comment meilleure qualité l'eau d'alimentation (plus le Sp.v est faible) et plus la concentration admissible d'impuretés dans l'eau des générateurs de vapeur de GNL est élevée, plus la proportion de purge est faible. Dans la formule (5.13a), la concentration en impuretés dans l'eau d'alimentation Spv dépend de la proportion d'eau supplémentaire, qui comprend notamment la proportion d'eau de purge perdue /ïð, qui dépend de pr. Par conséquent, il est plus pratique de déterminer la proportion de purge du générateur de vapeur si la concentration de Sp.v est remplacée par ses valeurs constitutives. 97 Dans le cas d'une centrale thermique avec pertes externes de condensats sans prendre en compte (pour simplifier) ​​les extractions régénératives, les fuites par les joints de turbine et le recours à la purge, on obtient les équations du bilan d'impuretés sous la forme DprSpg+DpgSp=Dpv Spv= DkSk+DokSok+DdvSdv où Sk, Sok et Ddv et - respectivement, la concentration d'impuretés dans le condensat de la turbine, le condensat de retour des consommateurs et l'eau d'appoint ; dans ce cas Dïã=Dê+Dîê+Dâí+Dóò et, si l'eau de purge n'est pas utilisée, Däâ=Dïð+Dóò+Dâí. Des dernières équations Dpr(Спг-Сдв)=Dк(Ск-Сп)+Dok(Сок-Сп)+(Dут+Dвн)(Сдв-Сп) d'où Dк (Ск  Сп)  Dок (С o k  S p )  (D ut  D in)(S dv  S p) Dpr  (5.14) S p g  S dv En exprimant la consommation d'eau en fractions de D0=D et en supposant SkSp et SokSp, on obtient approximativement : (  ut   in)(S dv  S p)  ut   in  pr   (5.15) S p g  Sdv Sp g 1 S dv puisque Sp est petit par rapport à Sdv. S'il n'y a pas de pertes externes de condensat, c'est-à-dire in = 0, alors :  ut  pr  (5.15a) Sp g 1 C dv La fraction de soufflage change de manière hyperbolique en fonction du rapport des concentrations d'impuretés dans l'eau de soufflage et l'eau supplémentaire Spg : St.v. Si Spg : Sd.v , soit la teneur en impuretés dans l'eau supplémentaire est très faible, alors pr0. Si au contraire Spg : Sd.v1, alors pr ; cela signifie que toute grande quantité d'eau supplémentaire avec une concentration de Cd.v=Spg, qui reconstitue la purge, sort avec la purge du tambour du générateur de vapeur. Avec le rapport Спг:Сд.в=2, conformément à la formule (5.15) pr=out+in ; si âí=0, alors pr=out. En utilisant de l'eau de purge et en installant un détendeur, on peut obtenir à la suite de calculs similaires :  ut   in  pr  (5.16) Sp g   r p Avec moteur et à in = 0  ut  pr  ( 5.16a) Sp g   pr  S dv 98 A partir des formules (5.15) et (5.15a) on peut obtenir la valeur des impuretés admissibles dans l'eau supplémentaire Sd.v en fonction des valeurs de Spg, ut et âí sous la forme Sp g Sdv  (5.17)  ut   in 1  pr ou, par conséquent, en l'absence de pertes externes Sp g Sdv  (5.17a)  ut 1  pr Ainsi, les exigences de qualité d'eau supplémentaire, toutes choses égales par ailleurs, sont largement déterminés par le soufflage et la concentration d'impuretés dans les générateurs de vapeur d'eau. Riz. 5.2 Sur la fig. La figure 5.2 montre les graphiques calculés du soufflage continu des générateurs de vapeur pr en fonction du rapport Spg : Sdv à différentes valeurs de sweat = in + out. Le calcul thermique d'un refroidisseur à purge revient principalement à déterminer les enthalpies de l'eau d'appoint idop et de l'eau de purge ilrop après le refroidisseur, liées par la relation i pr  id v   o p op op où op est la différence de les enthalpies de l'eau de purge refroidie et de l'eau supplémentaire chauffée, qui sont prises égales à environ 40 à 80 kJ/kg (10 à 20 °C). 99 L'équation du bilan thermique du refroidisseur par purge dans ce cas a la forme : D  r (i  r  i p r) p  D dv (id v  i dv) p p pop op dans cette équation toutes les quantités sauf les enthalpies i pr et je dvp sont connus. op o En utilisant la relation entre elles et en choisissant la valeur o.p, l'une de ces quantités est exclue de l'équation du bilan thermique et la seconde est déterminée, puis la première est déterminée à partir de la relation entre elles. La température de l'eau de purge refroidie est généralement comprise entre 40 et 60 °C. Dans les centrales sans pertes externes, les valeurs de D/pr et Dd.v sont du même ordre, par exemple D/pr = 0,40 Dd.v ; puis, lorsque l'eau de purge est refroidie de 100°C, par exemple de 160 à 60°C, l'eau supplémentaire est chauffée de 40°C, par exemple de 10 à 50°, avec îï=10°C et op 42 kJ/kg. Dans les centrales thermiques avec perte externe de condensats, la valeur de D/ïð peut être nettement inférieure à la valeur de Dd.v, par exemple D/pr0,1Ddv ; il est alors possible de refroidir plus profondément l'eau de purge, par exemple jusqu'à 40°C, en chauffant l'eau supplémentaire à 22°C, avec op = 18°C ​​​​et îï = 76 kJ/kg. 5.3. CENTRALES D'ÉVAPORATOIRE Le remboursement des pertes de vapeur et de condensats avec de l'eau d'appoint propre est une condition importante pour garantir un fonctionnement fiable des équipements des centrales électriques. De l'eau supplémentaire de la pureté requise peut être un distillat obtenu à partir d'un échangeur de chaleur spécial - une unité d'évaporation. L'installation d'évaporation comprend un évaporateur, dans lequel l'eau brute supplémentaire initiale, généralement purifiée au préalable chimiquement, est convertie en vapeur, et un refroidisseur, dans lequel la vapeur obtenue dans l'évaporateur est condensée. Ce type de refroidisseur est appelé évaporateur-condenseur ou évaporateur-condenseur. Ainsi, dans l'unité d'évaporation, l'eau supplémentaire initiale est distillée - elle se transforme en vapeur, suivie d'une condensation. Le condensat de l'eau évaporée est un distillat exempt d'impuretés. L'évaporation de l'eau supplémentaire se produit en raison de la chaleur dégagée par la vapeur de condensation du chauffage primaire provenant des extractions des turbines ; La condensation de la vapeur secondaire produite dans l'évaporateur se produit suite au refroidissement de la vapeur avec de l'eau, généralement du condensat provenant d'une turbine (Fig. 5.3). Avec ce schéma de mise en marche de l'évaporateur et de son condenseur, la chaleur de la vapeur d'échappement de la turbine est utilisée pour chauffer le condensat principal et est renvoyée avec l'eau d'alimentation vers les générateurs de vapeur. Ainsi, l'unité d'évaporation est allumée selon le principe régénératif, et elle peut être considérée comme un élément du circuit régénératif de l'unité turbine. 100

1 – générateur électrique ; 2 – turbine à vapeur ; 3 – panneau de commande ; 4 – dégazeur ; 5 et 6 – bunkers ; 7 – séparateur ; 8 – cyclone ; 9 – chaudière ; 10 – surface chauffante (échangeur de chaleur) ; onze - cheminée; 12 – salle de concassage ; 13 – entrepôt de réserve de carburant ; 14 – chariot ; 15 – dispositif de déchargement ; 16 – convoyeur ; 17 – extracteur de fumée; 18 – canal ; 19 – cendrier ; 20 – ventilateur ; 21 – foyer ; 22 – moulin; 23 – station de pompage ; 24 – source d'eau; 25 – pompe de circulation; 26 – chauffage régénératif haute pression; 27 – pompe d'alimentation; 28 – condensateur ; 29 – usine de traitement chimique des eaux ; 30 – transformateur élévateur ; 31 – réchauffeur régénératif basse pression ; 32 – pompe à condensats.

Le schéma ci-dessous montre la composition des principaux équipements d'une centrale thermique et l'interconnexion de ses systèmes. À l'aide de ce diagramme, vous pouvez retracer la séquence générale des processus technologiques se produisant dans les centrales thermiques.

Désignations sur le schéma TPP :

1. L'économie de carburant;
2. préparation du carburant;
3. surchauffeur intermédiaire ;
4. partie haute pression (HPV ou CVP) ;
5. partie basse pression (LPP ou LPC) ;
6. générateur électrique;
7. transformateur auxiliaire;
8. transformateur de communication;
9. appareillage principal ;
10. pompe à condensats ;
11. pompe de circulation;
12. source d'approvisionnement en eau (par exemple, rivière);
13. (PND);
14. usine de traitement des eaux (WPU);
15. consommateur d'énergie thermique;
16. pompe de retour des condensats ;
17. dégazeur;
18. pompe d'alimentation;
19. (PVD);
20. élimination des scories;
21. décharge de cendres;
22. extracteur de fumée (DS);
23. cheminée;
24. ventilateur soufflant (DV);
25. cendrier

Description du schéma technologique TPP :

En résumant tout ce qui précède, nous obtenons la composition d'une centrale thermique :

• système de gestion et de préparation du carburant ;
• installation de chaudière : une combinaison de la chaudière elle-même et d'équipements auxiliaires ;
• installation de turbine : turbine à vapeur et ses équipements auxiliaires ;
• installation de traitement de l'eau et d'épuration des condensats ;
• système technique d'approvisionnement en eau;
• système d'élimination des cendres (pour les centrales thermiques fonctionnant au combustible solide);
• équipement électrique et système de contrôle de l’équipement électrique.

Les installations de combustible, selon le type de combustible utilisé à la station, comprennent un dispositif de réception et de déchargement, des mécanismes de transport, des installations de stockage de combustibles solides et liquides, des dispositifs de préparation préliminaire du combustible (usines de concassage de charbon). L'installation de fioul comprend également des pompes pour le pompage du fioul, des réchauffeurs de fioul et des filtres.

La préparation du combustible solide pour la combustion consiste à le broyer et à le sécher dans une installation de traitement des poussières, et la préparation du fioul consiste à le chauffer, à le nettoyer des impuretés mécaniques et parfois à le traiter avec des additifs spéciaux. Avec le gazole, tout est plus simple. La préparation du combustible gazeux se résume principalement à réguler la pression du gaz devant les brûleurs de la chaudière.

L'air nécessaire à la combustion du combustible est fourni à l'espace de combustion de la chaudière par des ventilateurs soufflants (AD). Les produits de la combustion du combustible - les gaz de combustion - sont aspirés par des extracteurs de fumée (DS) et évacués par les cheminées dans l'atmosphère. Un ensemble de canaux (conduits d'air et conduits de fumée) et divers éléments d'équipement à travers lesquels passent l'air et les fumées constituent le chemin gaz-air d'une centrale thermique (centrale de chauffage). Les extracteurs de fumée, les cheminées et les ventilateurs soufflants qui y sont inclus constituent une installation de tirage. Dans la zone de combustion du combustible, les impuretés (minérales) incombustibles qui entrent dans sa composition subissent des transformations chimiques et physiques et sont partiellement évacuées de la chaudière sous forme de scories, et une partie importante d'entre elles est emportée par les fumées dans le forme de petites particules de cendre. Pour protéger l'air atmosphérique des émissions de cendres, des collecteurs de cendres sont installés devant les extracteurs de fumée (pour éviter l'usure de leurs cendres).

Les scories et les cendres capturées sont généralement évacuées hydrauliquement vers des décharges de cendres.

Lors de la combustion de fioul et de gaz, les collecteurs de cendres ne sont pas installés.

Lorsque le combustible est brûlé, l’énergie chimiquement liée est convertie en énergie thermique. En conséquence, des produits de combustion se forment qui, dans les surfaces chauffantes de la chaudière, dégagent de la chaleur à l'eau et à la vapeur générée par celle-ci.

L’ensemble de l’équipement, ses éléments individuels et les canalisations à travers lesquelles circulent l’eau et la vapeur forment le chemin vapeur-eau de la station.

Dans la chaudière, l'eau est chauffée jusqu'à la température de saturation, s'évapore et la vapeur saturée formée par l'eau bouillante de la chaudière est surchauffée. De la chaudière, la vapeur surchauffée est envoyée par des canalisations jusqu'à la turbine, où elle est l'énérgie thermique se transforme en mécanique, transmise à l'arbre de la turbine. La vapeur évacuée dans la turbine entre dans le condenseur, transfère de la chaleur à l'eau de refroidissement et se condense.

Dans les centrales thermiques modernes et les centrales de production combinée de chaleur et d'électricité dotées d'unités d'une capacité unitaire de 200 MW et plus, une surchauffe intermédiaire de la vapeur est utilisée. Dans ce cas, la turbine comporte deux parties : une partie haute pression et une partie basse pression. La vapeur rejetée dans la partie haute pression de la turbine est envoyée au surchauffeur intermédiaire, où un complément de chaleur lui est fourni. Ensuite, la vapeur retourne vers la turbine (vers la partie basse pression) et de celle-ci entre dans le condenseur. La surchauffe intermédiaire de la vapeur augmente l'efficacité de l'unité turbine et augmente la fiabilité de son fonctionnement.

Le condensat est pompé hors du condenseur par une pompe à condensat et, après avoir traversé des réchauffeurs basse pression (LPH), entre dans le dégazeur. Ici, il est chauffé par la vapeur jusqu'à la température de saturation, tandis que l'oxygène et le dioxyde de carbone en sont libérés et éliminés dans l'atmosphère pour empêcher la corrosion des équipements. L'eau désaérée, appelée eau d'alimentation, est pompée dans la chaudière via des réchauffeurs à haute pression (HPH).

Le condensat dans le HDPE et le dégazeur, ainsi que l'eau d'alimentation dans le HDPE, sont chauffés par la vapeur extraite de la turbine. Cette méthode de chauffage consiste à renvoyer (régénérer) de la chaleur au cycle et est appelée chauffage régénératif. Grâce à cela, le débit de vapeur dans le condenseur est réduit, et donc la quantité de chaleur transférée à l'eau de refroidissement, ce qui entraîne une augmentation du rendement de l'installation à turbine à vapeur.

L'ensemble des éléments qui fournissent de l'eau de refroidissement aux condenseurs est appelé système d'alimentation en eau technique. Cela comprend : une source d'approvisionnement en eau (rivière, réservoir, tour de refroidissement), une pompe de circulation, des conduites d'eau d'entrée et de sortie. Dans le condenseur, environ 55 % de la chaleur de la vapeur entrant dans la turbine est transférée à l'eau refroidie ; cette partie de la chaleur n’est pas utilisée pour produire de l’électricité et est gaspillée inutilement.

Ces pertes sont considérablement réduites si la vapeur partiellement épuisée est extraite de la turbine et si sa chaleur est utilisée pour les besoins technologiques des entreprises industrielles ou pour chauffer l'eau pour le chauffage et l'approvisionnement en eau chaude. Ainsi, la centrale devient une centrale de production combinée de chaleur et d'électricité (CHP), fournissant une production combinée d'énergie électrique et thermique. Dans les centrales thermiques, des turbines spéciales avec extraction de vapeur sont installées, appelées turbines de cogénération. Le condensat de vapeur délivré au consommateur de chaleur est renvoyé vers la centrale thermique par une pompe de retour des condensats.

Dans les centrales thermiques, il existe des pertes internes de vapeur et de condensats dues à l'étanchéité incomplète du trajet vapeur-eau, ainsi qu'à la consommation irrécupérable de vapeur et de condensats pour les besoins techniques de la centrale. Ils représentent environ 1 à 1,5 % de débit total vapeur pour turbines.

Dans les centrales thermiques, il peut également y avoir des pertes externes de vapeur et de condensats associées à la fourniture de chaleur aux consommateurs industriels. En moyenne, ils sont de 35 à 50 %. Les pertes internes et externes de vapeur et de condensats sont comblées avec de l'eau supplémentaire prétraitée dans l'unité de traitement de l'eau.

Ainsi, l’eau d’alimentation de la chaudière est un mélange de condensats de turbine et d’eau d’appoint.

L'équipement électrique de la station comprend un générateur électrique, un transformateur de communication, un appareillage principal et un système d'alimentation électrique pour les propres mécanismes de la centrale via un transformateur auxiliaire.

Le système de contrôle collecte et traite des informations sur l'avancement du processus technologique et l'état de l'équipement, le contrôle automatique et à distance des mécanismes et la régulation des processus de base, la protection automatique des équipements.

V. L. Gudzyuk, grand spécialiste ;
doctorat PENNSYLVANIE. Shomov, réalisateur ;
PENNSYLVANIE. Perov, chauffagiste,
Centre scientifique et technique "Energie Industrielle" LLC, Ivanovo

Les calculs et l'expérience existante montrent que même des mesures techniques simples et relativement peu coûteuses visant à améliorer l'utilisation de la chaleur dans les entreprises industrielles ont un effet économique significatif.

Des enquêtes sur les systèmes vapeur-condensat de nombreuses entreprises ont montré que les conduites de vapeur manquent souvent de poches de drainage pour collecter les condensats et les pièges à condensats. Pour cette raison, des pertes de vapeur accrues se produisent souvent. La simulation de l'écoulement de la vapeur à l'aide d'un produit logiciel a permis de déterminer que les pertes de vapeur par les drains des conduites de vapeur peuvent augmenter jusqu'à 30 % si un mélange vapeur-condensat passe par le drain, par rapport à l'évacuation des condensats uniquement.

Les données de mesure sur les conduites de vapeur de l'une des entreprises (tableau), dont les drains ne comportent pas de poches de collecte de condensats ou de pièges à condensats et sont partiellement ouverts tout au long de l'année, ont montré que les pertes d'énergie thermique et de fonds peuvent être assez importantes. . Le tableau montre que les pertes par drainage d'une conduite de vapeur DN 400 peuvent être encore inférieures à celles d'une conduite de vapeur DN 150.

Tableau. Les résultats des mesures sur les canalisations de vapeur de l'entreprise industrielle étudiée, dont les drains ne comportent pas de poches de collecte des condensats et de siphons à condensats.

En prêtant une certaine attention aux travaux visant à réduire ce type de perte à faible coût, on peut obtenir un résultat significatif, c'est pourquoi la possibilité d'utiliser un appareil a été testée, dont la vue générale est présentée sur la Fig. 1. Il est installé sur le tuyau de vidange du tuyau de vapeur existant. Cela peut être fait avec la conduite de vapeur en marche sans l'arrêter.

Riz. 1. Dispositif de drainage des conduites de vapeur.

Il convient de noter que n'importe quel siphon à condensats ne convient pas à une canalisation de vapeur et que le coût d'équipement d'un drain avec un siphon à condensats varie de 50 000 à 70 000 roubles. Il y a généralement beaucoup de drainages. Ils sont situés à une distance de 30 à 50 m les uns des autres, devant les colonnes montantes, les vannes de régulation, les collecteurs, etc. Le purgeur nécessite un entretien qualifié, notamment en période hivernale. Contrairement à un échangeur de chaleur, la quantité de condensat évacuée et, de plus, utilisée, par rapport au débit de vapeur traversant la conduite de vapeur, est insignifiante. Le plus souvent, le mélange vapeur-condensat provenant du pipeline de vapeur est rejeté dans l'atmosphère par drainage. Sa quantité est régulée par la vanne d'arrêt « à l'oeil ». Par conséquent, la réduction des pertes de vapeur d'un pipeline de vapeur ainsi que des condensats peut donner un bon effet économique, si cela n'est pas associé à des coûts importants en argent et en main-d'œuvre. Cette situation se produit dans de nombreuses entreprises et constitue la règle plutôt que l’exception.

Cette circonstance nous a incité à vérifier la possibilité de réduire les pertes de vapeur de la canalisation de vapeur, en l'absence, pour une raison quelconque, de la possibilité d'équiper les drains de la canalisation de vapeur de purgeurs de condensats selon le schéma de conception standard. La tâche consistait à organiser l'évacuation des condensats de la conduite de vapeur avec une perte de vapeur minimale, avec un minimum de temps et d'argent.

La possibilité d’utiliser une rondelle de retenue a été considérée comme le moyen le plus simple à mettre en œuvre et le moins coûteux pour résoudre ce problème. Le diamètre du trou dans la rondelle de retenue peut être déterminé par un nomogramme ou par calcul. Le principe de fonctionnement est basé sur conditions différentes fuite de condensat et de vapeur par le trou. La capacité de débit de la rondelle de rétention pour les condensats est 30 à 40 fois supérieure à celle pour la vapeur. Cela permet d'évacuer le condensat en continu avec une quantité minimale de vapeur qui passe.

Tout d'abord, il fallait s'assurer qu'il était possible de réduire la quantité de vapeur évacuée par le drainage de la conduite de vapeur ainsi que les condensats en l'absence de poche de puisard et de joint hydraulique, c'est-à-dire dans des conditions malheureusement souvent rencontrées dans les entreprises dotées de conduites de vapeur à basse pression.

Montré sur la Fig. L'appareil 1 comporte une entrée et deux trous de rondelle de sortie de taille identique. La photographie montre qu'un mélange vapeur-condensat émerge par un trou avec une direction de jet horizontale. Ce trou peut être fermé avec un robinet et utilisé périodiquement lorsqu'il est nécessaire d'aérer l'appareil. Si le robinet devant ce trou est fermé, le condensat s'écoule de la conduite de vapeur par le deuxième trou avec une direction d'écoulement verticale - c'est le mode de fonctionnement. En figue. 1, on peut voir que lorsque le robinet est ouvert et sortant par le trou latéral, le condensat est pulvérisé avec de la vapeur, et à la sortie par le trou inférieur, il n'y a pratiquement pas de vapeur.

Riz. 2. Mode de fonctionnement du dispositif de vidange de la conduite de vapeur.

En figue. 2 montre le mode de fonctionnement de l'appareil. Le résultat est principalement un flux de condensat. Ceci montre clairement qu'il est possible de réduire le débit de vapeur à travers la rondelle de retenue sans joint hydraulique, dont la nécessité est la principale raison limitant son utilisation pour le drainage des conduites de vapeur, notamment dans les heure d'hiver. Dans cet appareil, la sortie de vapeur de la conduite de vapeur avec le condensat est empêchée non seulement par la rondelle d'étranglement, mais également par un filtre spécial qui limite la sortie de vapeur de la conduite de vapeur.

L'efficacité de plusieurs options de conception pour un tel dispositif permettant d'évacuer les condensats d'une conduite de vapeur avec une teneur minimale en vapeur a été testée. Ils peuvent être réalisés soit à partir de composants achetés, soit dans un atelier mécanique de chaufferie, en tenant compte des conditions de fonctionnement d'une canalisation de vapeur particulière. Un filtre à eau disponible dans le commerce, capable de fonctionner à la température de la vapeur dans la conduite de vapeur, peut également être utilisé, avec des modifications mineures.

Le coût de fabrication ou d'achat de composants pour un descendeur ne dépasse pas plusieurs milliers de roubles. La mise en œuvre de la mesure peut se faire au détriment des coûts d'exploitation, et coûte au moins 10 fois moins cher que l'utilisation d'un purgeur de condensats, notamment dans les cas où il n'y a pas de retour des condensats vers la chaufferie.

L'ampleur de l'effet économique dépend de l'état technique, du mode d'exploitation et des conditions d'exploitation d'un pipeline de vapeur particulier. Plus la conduite de vapeur est longue et plus le nombre de sorties de drainage est grand, et en même temps le drainage est effectué dans l'atmosphère, plus l'effet économique est important. Par conséquent, dans chaque cas spécifique une étude préalable de la question de faisabilité est nécessaire utilisation pratique la solution envisagée. Il n'y a pas d'effet négatif concernant le drainage de la canalisation de vapeur avec la libération du mélange vapeur-condensat dans l'atmosphère par la vanne, comme c'est souvent le cas. Nous pensons que pour une étude plus approfondie et une accumulation d'expérience, il est conseillé de poursuivre les travaux sur les conduites de vapeur basse pression existantes.

Littérature

1. Elin N.N., Shomov P.A., Perov P.A., Golybin M.A. Modélisation et optimisation des réseaux de canalisations pour les canalisations de vapeur des entreprises industrielles // Bulletin de l'ISEU. 2015. T. 200, n° 2. pp. 63-66.

2. Baklastov A.M., Brodyansky V.M., Golubev B.P., Grigoriev V.A., Zorina V.M. Génie thermique industriel et génie thermique : Manuel. M. : Energoatomizdat, 1983. P.132. Riz. 2.26.

Les pertes de vapeur et de condensats dans les centrales thermiques sont divisées en DBT internes, pertes de production

fûts de chaudière, eau extérieure et DTexH technologique. Vers l'interne

Ces pertes incluent les fuites d'éléments d'équipement, de vapeur et d'eau.

lignes de centrales électriques.

La reconstitution des pertes dans les centrales thermiques s'effectue avec de l'eau déminéralisée, tandis que

même capacité de l'usine de dessalage ou d'évaporation pour

les centrales électriques à condensation et les centrales de cogénération de chauffage doivent être considérées égales à

2% de la production de vapeur des chaudières installées. Performance

usine d'évaporation à l'échelle de l'usine ou fabricant supplémentaire

La capacité de l'usine de dessalement (supérieure à 2%) est acceptée :

pour centrales électriques avec chaudières à passage unique - 25 t/h avec groupes électrogènes

200, 250, 300 MW, 50 t/h pour les blocs de 500 MW, 75 t/h pour les blocs de puissance

total 800 MW ;

pour les centrales électriques avec chaudières à tambour - 25 t/h.

Dans les centrales thermiques au gaz et au fioul (lorsque l'on utilise de la vapeur pour chauffer le fioul sans restituer les condensats), la productivité de l'usine de dessalage chimique augmente

de 0,15 t pour 1 tonne de fioul brûlée.

Les fuites provoquent des pertes de vapeur et d’eau et réduisent l’efficacité thermique

centrales électriques. Ils existent sur toutes les conduites du trajet vapeur-eau, mais lorsque

les calculs supposent qu'ils sont concentrés dans la canalisation de vapeur fraîche (avant le

binoy). Cela simplifie les calculs et conduit au fait que ceux ainsi trouvés

les indicateurs d'efficacité thermique sont quelque peu sous-estimés, bien que très

insignifiant.

Des pertes notables dans les centrales thermiques sont associées au soufflage continu des fûts

chaudières Pour réduire ces pertes, installer sur les conduites d'eau de purge

purger les expanseurs. Des schémas à une et deux étapes sont utilisés

La consommation d'eau lors du soufflage continu de la chaudière doit être mesurée avec un débitmètre

et pour un état stable lors de la reconstitution des pertes avec de l'eau déminéralisée ou

le distillat des évaporateurs ne doit pas dépasser 1 et pas moins de 0,5 % de la production

durée de vie de la chaudière et lors de la reconstitution des pertes avec de l'eau chimiquement purifiée - pas

plus de 3 et pas moins de 0,5 % de la productivité ; lors du démarrage de la chaudière après l'installation, re

installation ou à partir de la réserve, il est permis d'augmenter le soufflage continu jusqu'à 2-5%

performances de la chaudière.

Prévention des pertes externes de vapeur et de condensats lors de l'utilisation de pré-vapeurs.

l'installation pédagogique (PPU) est associée à une sous-production d'énergie par la turbine

en raison de la nécessité de fournir de la vapeur au PPU à un potentiel plus élevé que nécessaire

est utilisé à des fins technologiques. Cette sous-production de puissance doit être prise en compte

lors du calcul du schéma thermique de base d'une centrale thermique. Pertes et pertes internes,

associés au soufflage des fûts de la chaudière, sont réapprovisionnés en eau supplémentaire, après

introduit dans le condenseur de la turbine, où il subit une désaération préliminaire.

Les pertes externes sont reconstituées avec de l'eau supplémentaire envoyée au dégazeur

condensat de la turbine principale.

Dans les centrales thermiques présentant des pertes externes du fluide de travail, de l'eau supplémentaire est reconstituée

eux, avant de l'introduire dans le dégazeur, le condensat principal de la turbine doit être chauffé

évaporer et pré-déaérer dans un dégazeur atmosphérique. Circuit de préchauffage

rugissement et désaération préliminaire de l'eau supplémentaire utilisée pour le réapprovisionnement

Les pertes externes sont indiquées sur la Fig. 5.3.

Aux pertes de vapeur et de condensats ci-dessus dans les centrales thermiques s'ajoutent :

appelées pertes technologiques (ou pertes pour besoins propres). Ils sont connectés

sont impliqués dans le fonctionnement des buses, le soufflage et le lavage des surfaces chauffantes, l'entretien

installation d'unités de traitement des condensats, désaération des eaux d'appoint du réseau de chaleur,

déchargement de fioul, prélèvement de liquide de refroidissement pour analyses chimiques, etc.

Les normes sur les pertes technologiques de vapeur et de condensats sont élaborées électriquement

station pour chaque opération technologique, en tenant compte des éventuelles répétitions

utilisation des pertes. Les pertes technologiques ne sont pas prises en compte dans le calcul du coût

conception thermique de base de la station, mais doit être prise en compte lors

sélection de la capacité installée de la station d’épuration.

Drainage permanent des équipements et des conduites de vapeur (par exemple, à partir d'un joint

pompes) et périodiques (la plupart sont typiques pour le démarrage

modes) sont collectés dans un réservoir de drainage et remis périodiquement dans le cycle.

Dans les centrales thermiques modernes, les condensats contaminés sont généralement collectés dans un réservoir

condensat et après l'avoir nettoyé sur filtres échangeurs d'ions et désaération

tourne selon un cycle. Si la centrale thermique est équipée d'évaporateurs, de condensats contaminés,

L'eau soufflée des chaudières à tambour peut également être dirigée vers ces appareils. À

Dans de tels projets, les pertes totales d'eau dans les centrales thermiques sont considérablement réduites.

Les pertes de vapeur et de condensat sont divisées en internes et externes.

Les pertes intrastations comprennent :

Consommation de vapeur pour les appareils auxiliaires de la station sans retour de condensats - soufflage de vapeur des générateurs de vapeur, pour buses avec atomisation vapeur du fioul, pour appareils de chauffage du fioul ;

Pertes de vapeur et d'eau lors des démarrages et arrêts des générateurs de vapeur ;

Perte de vapeur et d'eau due à des fuites dans les canalisations, les raccords et les équipements ;

Pertes d'eau de purge ;

Le volume des pertes dépend des caractéristiques des équipements, de la qualité de fabrication et d'installation, du niveau de maintenance et d'exploitation.

Les pertes internes sont (en parts de consommation d’eau alimentaire) :

à IES – 0,8-1%, à CHP – 1,5-1,8%.

La majeure partie des pertes est due au soufflage de l'eau. Il s'agit d'une opération technologique nécessaire pour maintenir la concentration de sels, d'alcalis et d'acide silicique dans l'eau des générateurs de vapeur, dans des limites garantissant un fonctionnement fiable de ces derniers et la pureté de la vapeur nécessaire. Pour restituer une partie de l'eau et de la chaleur lors du soufflage continu dans le cycle, des dispositifs constitués de détendeurs et de refroidisseurs d'eau par purge sont utilisés. La quantité de vapeur libérée dans le détendeur peut atteindre 30 % du débit d'eau de purge. Le reste est rejeté à l’égout.

Des pertes externes se produisent lorsque la vapeur est rejetée directement des turbines et des générateurs de vapeur si une partie des condensats de cette vapeur n'est pas renvoyée vers la station.

La vapeur utilisée dans les processus technologiques est contaminée par divers composants chimiques. L'ampleur de ses pertes peut atteindre 70 %. En moyenne, pour les centrales thermiques industrielles, le rapport entre les pertes externes et la production de vapeur des générateurs de vapeur est de 20 à 30 %.

Les pertes de vapeur et d'eau au cours du cycle de la centrale électrique doivent être compensées par de l'eau d'alimentation supplémentaire pour les générateurs de vapeur.

Consommation d'eau supplémentaire : Dd.in = Din + Dpr + Dv.p., où

Din – pertes intra-station de vapeur et d'eau à la centrale (sans pertes avec soufflage) ;

Dpr – perte d'eau dans le drainage des détendeurs de purge ;

Dv.p. – perte de condensat des consommateurs externes.

Dpr = βDp.pg, où

Dp.pg – débit de l'eau de purge des générateurs de vapeur ;

β est la proportion d’eau de purge rejetée dans le drainage.

Enthalpie de vapeur saturée sèche dans le détendeur ;

Enthalpies de l'eau bouillante sous pression dans le générateur de vapeur et le détendeur.

Consommation supplémentaire de chaleur du combustible dans la centrale électrique causée par les pertes de vapeur et de condensat :

, (9.2)

où , , , sont les enthalpies de vapeur après le générateur de vapeur, l'eau de purge, les condensats de vapeur renvoyés à la centrale thermique par les consommateurs externes, l'eau supplémentaire, - le rendement. filet du générateur de vapeur.

Les pertes de vapeur et d'eau dans les centrales thermiques augmentent la consommation d'énergie électrique des pompes d'alimentation. La consommation supplémentaire de chaleur du combustible qui en résulte est déterminée par la formule :

, W (9.3)

où est la quantité d'eau supplémentaire, en kg/s ; - pression de l'eau d'alimentation derrière la pompe, Pa ; ρ - densité de l'eau, kg/m³ ; - efficacité pompe d'alimentation ~ 0,7 – 0,8 ; - efficacité centrales électriques nettes.

Diminution de l'efficacité les stations d'épuration, causées par les pertes de vapeur et de condensats et les coûts importants de préparation d'eau d'alimentation supplémentaire, nécessitent les mesures suivantes :

L'utilisation de méthodes plus avancées pour préparer des aliments supplémentaires. eau;

Demande en chaudières à tambour une évaporation étagée, qui réduit la quantité d'eau de purge ;

Organisation de la collecte des condensats propres de tous les consommateurs de la station ;

Application maximale possible joints soudés dans les pipelines et les équipements ;

Collecte et retour des condensats propres des consommateurs externes.