5. Нові методи підвищення якості і ефективності експлуатації тес

До таких методів можуть бути віднесені: комплексна система управління якістю експлуатації, застосування обчислювальної техніки для вирішення задач управління на основі розробки АСУ ТЕС або окремих її елементів.

Згідно ГОСТ, управління якістю продукції повинно передбачати встановлення, забезпечення і підтримку необхідного рівня якості продукції при її виробництві і споживанні на основі систематичного контролю якості і ціленаправленого впливу на умови і фактори, що впливають на нього.

Стосовно до ТЕС систему управління якістю продукції необхідно розглядати як систему управління якістю експлуатації, якістю праці. Використання цієї системи повинно вирішувати три головні проблеми експлуатації: надійність, економічність і безпеку виробництва. У зв’язку з відсутністю на ТЕС складу готової продукції високий рівень експлуатації і бездефектність праці є необхідною умовою безперебійного відпуску енергії споживачам.

ЛЕКЦІЯ №2

КОРОТКІ ВІДОМОСТІ ПРО ЕНЕРГЕТИЧНИЙ БЛОК

1. Робочий процес блоку.

2. Робоче тіло.

3. Котельний агрегат.

4. Парова турбіна.

1. Робочий процес блоку

Все основне і допоміжне устатковання теплової конденсаційної електричної станції призначене для перетворення хімічної енергії палива в теплову енергію пари, потім в механічну енергію обертання роторів турбіни і генератора, і накінець, в електричну енергію, яка віддається споживачам.

До основного устатковання енергетичного блоку відносять паровий котел, парову турбіну, генератор змінного струму і підвищувальний трансформатор.

При спалюванні палива в топці котла виділяється тепло. За рахунок цього тепла вода, яка знаходиться в котлі під певним тиском, нагрівається і потім перетворюється в насичену пару, яка додатково нагріваючись, перетворюється в перегріту пару. Ця пара поступає в турбіну, здійснюючи роботу на робочих лопатках турбіни.

Кількість енергії, яка міститься в 1кг пари, а саме роботоздатність пари, визначається кількістю поміщеного в ній тепла, називається тепловмістом пари.

Кількість тепла , ( ), яке витрачається на перетворення одного кілограма води в суху насичену пару, складається з кількості тепла, яке необхідне для нагрівання води до тієї ж температури, при якій проходить перетворення її в пару, і кількості тепла, яке витрачається на процес перетворення води в пароподібний стан.

Тепло, яке витрачене на нагрів рідини до температури, при якій проходить її перетворення в пару, називається теплотою рідини, позначається через і також виражається в ( ).

Ця кількість тепла в числовому вираженні (ккал/кг) незначно відрізняється від значення температури кипіння води в зоні невеликих тисків. Так, наприклад, при (абс.) температура води , а

По мірі підвищення тиску ця різниця збільшується, і, наприклад, при , а

Кількість тепла, яке витрачається на процес перетворення води в пару, називається теплотою випаровуванння (або пароутворення), позначається через і також виражається в кдж/кг.

Теплота випаровування не залишається незмінною, а залежить від тиску, при якому проходить цей процес. По мірі підвищення тиску теплота випаровування замітно зменшується. Так, наприклад, при (абс.) , а при (абс.) теплота випаровування складає всього лише . Таким чином, кількість тепла, яке міститься в сухій насиченій парі складає і називається її тепловмістом. Тепловміст сухої насиченої пари з підвищенням тиску до певного значення спочатку підвищується, а потім спадає. Так, при (абс.) , а при (абс.) .

Кількість тепла, яка міститься в перегрітій парі, більша, ніж в сухій насиченій, на величину , яка виражає собою кількість тепла, затрачену на додатковий нагрів (на перегрів) сухої насиченої пари. Величина виражається також в ( ) і залежить від міри перегріву, а саме від того, на скільки температура перегрітої пари вища від температури сухої насиченої пари при даному тиску, і від величини самого тиску. Таким чином, кількість тепла, яке міститься в 1 кілограмі перегрітої пари, складає . Тепловміст сухої насиченої і перегрітої пари може бути знайдений за допомогою таблиць.

На рис.1 показана принципова теплова схема блоку. В паровому котлі з води виробляється пара високого тиску, яка потім в пароперегрівачі перегрівається до високої температури і поступає в паропровід. Ця пара, яка називається свіжою (гострою) парою, направляється до циліндра високого тиску турбіни (ЦВТ), де віддає частину своєї енергії на обертання ротора турбіни. Після ЦВТ відпрацьована пара з пониженим тиском і температурою повертається в котел, де у вторинному (проміжному) пароперегрівачі знову нагрівається до високої температури і одержує додаткову кількість теплової енергії.

Рис.1. Принципова теплова схема блоку.

1-паровий котел; 2-пароперегрівник; 3-паропровід свіжої пари; 4-проміжний (вторинний пароперегрівник); 5-конденсатор; 6-конденсатна помпа; 7-колонка деаератора; 8-підігрівники низького тиску (ПНТ); 9 і 10 відбори пари з циліндра середнього тиску (ЦСТ); 11- зливна помпа; 12-бак деаератора; 13-живильна помпа; 14-підігрівники високого тиску (ПВТ); 15 і 16-відбори пари з циліндра високого тиску (ЦВТ).

Застосування проміжного перегріву пари підвищує економічність теплового циклу. Із вторинного пароперегрівача пара поступає в циліндр середнього тиску (ЦСТ), а потім в циліндр низького тиску (ЦНТ) турбіни. Відпрацьована пара після ЦНД, яка має тиск біля 0,035 і відповідно температуру насичення 26,4 , поступає в конденсатор.

В конденсаторі відпрацьована пара, дотикаючись з більш холодною поверхнею трубок, по яких прокачується охолоджуюча вода, конденсується і перетворюється у воду.

Із конденсатора утворений конденсат подається конденсатною помпою в колонку деаератора через систему підігрівачів низького тиску (ПНТ). У підігрівачах, проходячи по трубках, вода нагрівається парою, яка поступає із відборів турбіни. Утворений конденсат гріючої пари із підігрівника більш високого тиску зливається у підігрівник більш низького тиску, а звідси весь конденсат гріючої пари забирається зливною помпою і подається в лінію основного конденсату турбіни.

Деаератор виконує декілька функцій: видаляє із води розчинені гази, є місцем збору всіх потоків, які складають потік живильної води для котла, а також служить одним із підігрівників в системі підігріву живильної води. Такі гази, як кисень і вуглекислота (точніше, двоокис вуглецю), якщо їх не видалити із живильної води, викликають корозію металу трубопроводів і трубок поверхонь нагріву підігрівників високого тиску і котла. Пройшовши через деаераторну колонку, вода збирається а акумуляторному баці, ємність якого відповідає приблизно 10-хвилинній потребі котла при повному навантаженні. Із акумуляторного бака живильна вода забирається живильною помпою і через систему підігрівників високого тиску (ПВТ) 14 подається в котел. Конденсат гріючої пари (відборів 15 і 16) із ПВТ скидається в колонку деаератора. У ПВТ проходить подальший підігрів живильної води перед поступленням її в котел.

В табл.1 приведені основні параметри для робочого тіла існуючих блочних установок в Україні.