10 Реконструкция котельной в мини-тэц

Энергетика в целом как и другие отрасли российской промышленности находится в тяжелом положении. Оборудования ТЭЦ в большинстве своем морально и физически устарело, качество ремонтов находится на низком уровне, коммуникации транспорта тепла постоянно выходят из строя и требуют замены труб и качественной прокладки от источника до потребителя при надежной изоляции сетей.

Аварии на протяженных магистральных и распределительных сетях от ТЭЦ резко снижают надежность подачи тепла потребителям всех категорий: жилищно-коммунальным и промышленным предприятиям различного профиля.

10.1Перспективы внедрения когенерации

Анализ современных тенденций в энергетике указывает не переход от централизованной к распределенной мини- микро- генерации, максимально приближенной к окончательному потребителю, как на общемировую тенденцию. Очень привлекательными с экономической и экологической точки зрения выглядят схемы когенерации, т.е одновременной выработки тепла, электроэнергии. В России дополнительными аргументами в пользу внедрения технологии когенерации на существующих котельных служат следующие обстоятельства:

- в условиях спада производства большинство паровых отопительных и пароводогрейных промышленных и промышленно отопительных котельных не используют полностью установленные мощности;

- на источниках тепла – паровых (т/ч и выше,МПа,˚С), параметры пара снижаются по условиям эксплуатации через РОУ доМПа.

При этом часть расчетного потенциала теплового потока теряется. Логично, что в этих условиях нарастает тенденция превращения существующих котельных в ТЭЦ малой мощности и мини ТЭЦ.

В данном проекте рассмотрен вариант реконструкции паровой котельной в мини ТЭЦ, посредством установки парового турбогенератора вместо РУ.

10.2 Оборудование

На основании технических характеристик рассмотрим турбогенераторы в интересующем нас диапазоне мощностей, представленные на российском рынке, не углубляясь подробно в особенности их конструкции, а также системы автоматического регулирования, защиты и управления агрегатами.

В качестве лопаточного турбоагрегата выбрана турбогенераторная установка ТГ 0,5А Р/0,4 Р13/3,7 ( Калужский турбинный завод).

Конструктивно турбогенераторная установка (ТГУ) представляет собой компактный блок, состоящий из противодавленческой паровой турбины и электрического генератора, размещенного на одной раме.

Турбина выполнена на основе ступени давления с повторным подводом рабочего пара. Такое конструктивное исполнение позволяет реализовать на одном рабочем колесе принцип многоступенчатой турбины ( от 3 до 7ступеней). После любой из ступеней т турбины могут быть организованны промежуточные отборы пара одного или нескольких давлений по необходимости.

Разработанная турбина имеет сопловое парораспределение, два регулирующих клапана, что позволяет использовать ее на частичных (малорасходных) нагрузках более эффективно, чем турбину классического осевого типа.

Рисунок 10.1 Лопаточная паровая противодавленческая турбина

Во втором варианте выбрана ПВМ (паровинтовая машина).

Основной компонент агрегата ПВМ – расширитель паровой винтовой (РВП-0,2М), представляющий собой безлопаточную паровую турбину с противодавлением. В корпусе турбины помещаются ведущий и ведомый роторы в виде шнеков (винтов). Достоинством энергоустановки ПВМ является то, что она может работать на паре любого качества и высокой влажности, в отличии от паровых турбин с лопаточным ротором. Технологический процесс работы турбины полностью автоматизирован. Отработанный пар используется для обеспечения потребителей тепловой энергией для нужд технологии, отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

ПВМ имеет технические преимущества по сравнению с лопаточной паровой турбиной:

- высокий КПД расширения (0,7-0,75) в широком диапазоне режимов (конденсат, образующийся при расширении пара, заполняет зазоры между рабочими органами, уменьшая тем самым протечки пара и повышая КПД);

- простота конструкции, высокая ремонтопригодность;

- высокий межремонтный ресурс;

- работа на паре любой влажности, в то время как минимальная степень сухости пара на выходе лопаточных турбин составляет 88%.

- неприхотливость к качеству пара, наличию в нем частиц окалины, грязи;

- меньше габариты и масса, чем у лопаточной турбины аналогичной мощности. Это важно при размещении ПВМ в действующем здании котельной;

- высокая маневренность при изменении режима работы, быстрый пуск и останов;

- высокая эксплуатационная надежность и безопасность при возникновении аварийной ситуации.

Рисунок 10.2 Роторы ПВМ

Рисунок 10.3 ПВМ в работе

В следующей главе произведен технико-экономический анализ представленных турбогенераторов. По окончательному результату с экономической точки зрения в данном проекте подходит турбогенератор ТГ 0,5А Р/0,4 Р13/3,7. Турбоагрегат вполне пригоден для установки в котельной с целью обеспечения котельной более дешевой электроэнергией.

Таблица 10.1 Основные технические характеристики ТГ 0,5А Р/0,4 Р13/3,7

Номинальная мощность, кВт	500
Напряжение, В	400
Частота, Гц	50
Давление пара на входе, МПа	1,3(1,0-1,4)
Давление пара на выходе, кПа	370(300-500)
Расход пара, т/ч	13,2
Температура пара, ˚С
Габариты, м
Вес оборудования, т	10,68