1.2 Сетевые подогревательные установки

Сетевые подогреватели современных крупных теплофикационных турбоустановок выполняют горизонтального типа, подобно конденсаторам турбин (рис.1-2,а). На рис.1-2,б показан поперечный разрез сетевого подогревателя нижней ступени турбины Т-100-130 УТМЗ. Поверхность нагрева подогревателя 2250 м², давление греющего пара изменяется от 0,05 до 0,2 МПа. Подогреватель включает 3382 трубки из латуни диаметром 24 мм, с толщиной стенки 1 мм, длиной 9 м. Трубки с обеих cтopoн развальцованы в трубных досках. Расход сетевой воды при номинальном режиме составляет 3500 м³/ч; подогреватель—двухходовой по сетевой воде, скорость ее около 1,5 м/с.

При давлении греющего пара выше 0,05 МПа и расходе его около 200 т/ч потеря давления в паропроводе от турбины к подогревателю составляет от 2 до 8% давления в отборе и может быть выражена формулой Dр=0,35×10^-6D²u_н, где D—расход греющего пара, кг/с; u_н — удельный объем насыщенного пара, м³/кг. Потеря давления воды в сетевом подогревателе при номинальном ее расходе равна около 0,03 МПа.

Коэффициент теплопередачи поверхности нагрева подогревателя можно считать изменяющимся в степенной зависимости от основных факторов, а именно:

k»ac^m_в

где c_в—скорость воды (от 1,0 до 1,8 м/с); m=0,405¸0,47 в зависимости от расхода греющего пара в пределах от 34,5 до 58,7 кг/с и средней температуры воды 55—74°С.

Подогрев воды в подогревателе увеличивается примерно линейно с ростом расхода пара и скорости воды в трубках и несколько снижается с повышением средней температуры воды.

На рис.1-3 показана тепловая характеристика сетевого подогревателя, а именно отношение недогрева воды dt к полному подогреву воды в нем Dt в зависимости от расхода сетевой воды, по данным испытаний.

Рис..1-2. Сетевые подогреватели горизонтального типа.

а—боковой вид и поперечный разрез: А—подвод греющего пара: Б—отвод сетевой воды: В—выхлоп в атмосферу: Г—отвод конденсата; Д—отсос паровоздушной смеси; Е — подвод сетевой воды; б — поперечный разрез подогревателя БГ-2250: I — подвод греющего пара; 2—отсос воздуха; 3—отвод конденсата.

Рис.1-3. Характеристика сетевого подогревателя.

1.3 Пиковые водогрейные котлы

При тепловой нагрузке больше обеспечиваемой отборами турбины воду дополнительно подогревают в пиковых водогрейных котлax, устанавливаемых на площадке ТЭЦ. Топливом этих котлов служит большей частью мазут или газ.

До ввода в работу ТЭЦ водогрейные котлы можно использовать для временного централизованного теплоснабжения района.

Сетевая вода нагревается последовательно в сетевых подогревателях до 110-120 ⁰С, а затем и пиковых котлах до 150°C максимально.

Во избежание коррозии металла котла температура воды на входе в него должна быть не ниже 56—60°С, что достигается рециркуляцией и смешением горячей и холодной воды. При сжигании многосернистого мазута температура воды 110 ⁰С.

Расчетный к. п. д. водогрейных котлов на газе и мазуте достигает 91—93%.

На ТЭЦ России, а также в районных отопительных котельных широко применяют водогрейные котлы типов ПТВМ-100 и ПТВМ-180 на газе и мазуте с номинальной теплопроизводительностью 419 и 760 ГДж/ч при подогреве 2140 и 3860 т/ч воды соответственно от 104 до 150°С максимально.

Разработаны новые конструкции пиковых водогрейных котлов с П-образной компоновкой и дробеочисткой.

Общий расход топлива на теплового потребителя на ТЭЦ В_тс составляется из части расхода топлива на основные парогенераторы В^пг_т=bтВ^пг (где b_т — доля расхода топлива а основные парогенераторы, относимая на теплового потребителя) и расхода на пиковые водогрейные котлы В_п.вк (кг условного топлива в час или в год):

В_тс=В^пг_т+В_п.в.к (1-6)

При общем отпуске тепловой энергии за соответсвующий период Q_тс=Q⁰_т+Q_п.в.к, где Q⁰_т—отпуск тепла из отборов турбины; Q_п.в.к - отпуск тепла пиковыми водогрейными котлами, ГДж, удельный расход условного топлива на тепловую энергию составит, кг условного топлива/ГДж:

(1-7)