3.Тэс и тэц. Их сравнительная оценка.

На крупных промышленных предприятиях обычно имеется два источника электроэнергии: внешняя система электроснабжения (ВСЭ) и собственная электростанция – ТЭЦ (теплоэлектроцентраль). В ВСЭ электроэнергия вырабатывается на различных электростанциях городского, районного или федерального значения: ТЭЦ, КЭС (конденсатных электростанциях), АЭС (атомных электростанциях) и ГЭС (гидроэлектростанциях). ТЭЦ, обычно вырабатывающие наряду с электроэнергией теплоту в виде пара и горячей воды, на металлургических заводах с полным циклом производства стали включают в себя также установки по производству сжатого воздуха для доменных печей, т.е. являются одновременно либо и паровоздуходувными станциями (ПВС), поэтому называются ТЭЦ – ПВС, либо и электровоздуходувными станциями (ЭВС) и называются ТЭЦ – ЭВС. В состав крупных металлургических предприятий обычно входит несколько ТЭЦ, главная (или в первую очередь построенная) из них иногда называется ЦЭС – центральная электростанция.

ТЭС металлургического завода является станцией местного значения, однако может быть присоединена к электрической с-ме высокого напряжения, образованной районными электрическими станциями. Тепловые электрические станции, на кот осуществл теплофикационный цикл, наз ТЭЦ в отличие от тепловых электростанций, работающих по конденсационному режиму КЭС.

ТЭС включает в себя установки по произ-ву электрич энергии и тепловой, т.е. явл ТЭЦ, а также установки по производству сжатого воздуха для обеспечения доменных печей дутьем, т.е. явл одновременно и паровоздушными станциями ПВС, наз ТЭЦ-ПВС.

Билет №23

1. Испарительное охлаждение элементов печей.

Испарительное охлаждение элементов высокотемпературных технологических установок применяется уже более полувека. Первые системы испарительного охлаждения (СИО) были разработаны и внедрены под руководством С.М. Андоньева в 1946 г. применительно к методическим и мартеновским печам. СИО нашли широкое распространение как на отечественных, так и зарубежных металлургических предприятиях.

Во избежание выпадения солей температура технической воды не должна превышать 40 ^оС, что выше температуры воды, поступающей на охлаждение, всего на 10 – 12 ^оС. Столь незначительный перепад обусловливает большой расход воды при обычном охлаждении. А это связано со значительным расходом электроэнергии на подачу воды, трубопроводов и вспомогательного оборудования. Применение испарительного охлаждения вместо водяного позволило сократить расход воды в 20 - 50 раз.

При испарительном охлаждении для отвода теплоты от деталей используется кипящая вода при применяемом в СИО давлении 0,3 – 4,8 МПа. Малый расход воды позволяет использовать химически очищенную воду, что повышает надежность работы охлаждаемых элементов и увеличивает срок их службы в 5 – 10 раз. Испарение турбулизирует поток пароводяной смеси и интенсифицирует охлаждение элементов при увеличении тепловой нагрузки. Для надежности поступления воды к деталям при переменной тепловой нагрузке обычно используется система испарительного охлаждения с многократной (чаще естественной) циркуляцией и барабаном- сепаратором.

В металлургии распространены схемы комплексного использования теплоты отходящих газов и теплоты, отобранной в охлаждаемых деталях печи. Пример схемы такой комплексной системы представлен на рис. 21.

Рис. 21. Схема комплексного использования теплоты в КУ и СИО:

1 – барабан-сепаратор; 2 – подъемная труба КУ; 4 – пароперегреватель; 5 – испарительные змеевики КУ; 6 – экономайзер; 7 – циркуляционные насосы; 8 – опускная труба; 9 – охлаждаемые детали печи (СИО); 10 – подъемный коллектор СИО.

Видно, питательная вода через общий экономайзер подается в общий барабан – сепаратор, откуда циркуляционными насосами перекачивается в охлаждаемые детали и испарительные поверхности КУ. Образующийся пар поступает в барабан, затем, пройдя пароперегреватель, направляется в сеть перегретого пара.

В настоящее время СИО в ЧМ применяют: доменное производство – охлаждение шахты, заплечиков, горна, клапанов горячего дутья; электоросталеплавильные печи - охлаждение корпуса, свода, дымоотводящего канала; прокатное производство – охлаждение глиссажных и поперечных труб, шагающих и торцевых балок зон и др.

Удельное производство пара в СИО горячих цехов достигает 0,2 – 0,3 т/т цеховой продукции. Получаемый в СИО пар имеет самые различные параметры, определяющие его применение. Наиболее высокие параметры пара СИО методических печей прокатных цехов – давление до 4,8 МПа, температура – 450 ^оС. Это позволяет использовать его комплексно с паром котлов - утилизаторов (ПКК и др.) тех же печей на утилизационных ТЭЦ (УТЭЦ) для выработки электроэнергии. Наиболее низкие параметры пара СИО доменных печей (давление 0,3 – 0,8 МПа). В технологических цехах такой пар, например, используется для увлажнения доменного дутья, уплотнения бункеров и коксовых батарей, в коксохимическом производстве, в горячем водоснабжении, в холодильных установках и пр. Низкопотенциальный пар СИО может замещать пар промежуточных отборов турбин. В этом случае весь пар турбин поступает в конденсатор и показатели теплофикационного турбогенератора несколько ухудшаются, хотя в целом с учетом работы СИО удельный расход топлива на выработку единицы теплоты уменьшается.