Современные проблемы энергетики

Аннотация

В выпускной квалификационной работе рассмотрены вопросы, связанные с рабочим процессом деаэрационной установки и ее элементов. Проанализирована работа таких деаэраторов, как ДСП–500, ДВ–400 и ДВ–800 . Выполнены тепловые расчеты дегазации воды и деаэрационной колонны. Сделаны соответствующие выводы по результатам расчетов. Приведены некоторые рекомендации по улучшению работы вышеперечисленных деаэрационных установок.

 

Abstract

In the final qualifying paper discusses issues related to the working process of deaeration system and its elements. The operation of these deaerators as DSP–500, DV–400 and DV–800. Submitted thermal calculations of water degassing and de-aeration of the column. Corresponding conclusions by results of calculations. We present some recommendations to improve the work of the above deaeration installs.

 

Введение

 

Назначение большинства элементов тепловой схемы котельной общеизвестно. Входящий в состав котельной деаэратор, по своему назначению несколько отличается от остальных элементов схемы. С одной стороны его можно рассматривать, как промежуточный подогреватель смешивающегося типа, поскольку в него поступает горячий пар из отбора турбин и химочищенная вода, также различные потоки чистого конденсата с производства в том числе с конденсатоочистки. Однако основное назначение деаэратора – удаление агрессивных газов из питательной воды.

В воде конденсатно-питательного тракта могут присутствовать различные примеси: газообразные (кислород, углекислота, азот и т.п.), твердые (продукты коррозии конструкционных материалов), естественные (хлориды, кремнекислоты и другие).

Борьба с коррозией – одна из важнейших технологических и экономических задач. Основным профилактическим мероприятием, предотвращающим коррозию энергетического оборудования и трубопроводов, является деаэрация, завершающая стадия комплексного технологического процесса водоподготовки, предназначенная для удаления из питательной воды котлов растворенных коррозионно-активных газов.

При кажущейся физической простоте, процесс деаэрации довольно сложно организуем технологически. Для эффективной защиты от коррозии требуется удаление газов до очень низких остаточных концентраций: для котлов - до 0,08 % от начального значения, а для теплосетей - до 0,4 %, т.е. необходимо снизить количество растворенных газов в 250-1250 раз. Удаление из воды 90-95% газов, как правило, не представляет технической трудности. Однако в связи с тем, что скорость газоудаления значительно замедляется по мере снижения остаточной концентрации, именно оставшиеся в воде 5-10 % газов и приводят в буквальном смысле к разрушительным последствиям для теплоэнергетического оборудования и трубопроводов.

Продукты коррозии, а также некоторые естественные примеси (например, кальций и магний) выпадают в отложения на теплопередающих поверхностях, что приводит к уменьшению коэффициента теплопередачи и возникновению под отложениями местных, наиболее опасных видов коррозионных повреждений.

Это снижает экономичность, надежность и безопасность работы котельной.
Из газовых примесей наибольшую опасность представляют кислород и углекислота.

Кислород и углекислота являются коррозионно-агрессивными агентами.
Для уменьшения коррозионных процессов, поверхности нагрева выполняются из коррозионно-стойких материалов — латунных сплавов, нержавеющих аустенитных сталей и высоконикелевых сплавов.

Для того чтобы иметь возможность выполнять поверхности нагрева из более дешевых углеродистых сталей, необходимо удалить из воды коррозионно-агрессивные газы и, в первую очередь, кислород и углекислоту. Для этих целей применяют деаэрационную установку, делящую весь тракт от конденсатора до барабана сепаратора, на конденсатный и питательный тракты.

Множество существующих деаэрационных установок не удовлетворяют котельные по расходу и качеству деаэрирования. Деаэраторы морально устарели и содержат в себе технические недостатки, которые не позволяют добиться устойчивого газоудаления до требуемых норм в необходимом диапазоне нагрузок.

В выпускной квалификационной работе проанализирована работа различных деаэрационных установок, установленных на Астраханской ТЭЦ-2. Выполнены некоторые тепловые расчета процесса дегазации воды. Даны некоторые рекомендации по улучшению работы установки.

Возможно, рекомендации, приведенные в ВКР, позволят повысить качество питательной воды котлов, что в свою очередь продлит срок службы поверхностей нагрева котлов и оборудования станции, а также способствуют более экономичному проведению процесса термической деаэрации.

Современные проблемы энергетики

Каждое поколение должно ответить на вопрос, как обеспечить себе стабильное и экономически оправданное снабжение энергией как основу устойчивого развития цивилизации.

На сегодня основные проблемы энергетики связаны с возрастающим ростом народонаселения Земли, дефицитом энергии и ограниченностью топливных ресурсов, увеличивающимся загрязнением окружающей среды.

Современное энергоснабжение более чем на 80 % базируется на невозобновляемых источниках энергии.

Сейчас на планете живет приблизительно 7 миллиардов 392 миллионов людей. Население мира каждый год возрастает на 80 миллионов человек. По прогнозам специалистов, если такая тенденция сохранится, то количество жителей Земли в 2020 г. достигнет 9 миллиардов 200 миллионов человек. Причем основной рост населения будет в наименее развитых регионах[1].