Введение к работе
Актуальность темы. Защита оборудования и трубопроводов тепловых электростанций, котельных и тепловых сетей от внутренней коррозии является одной из важнейших проблем теплоэнергетики. В настоящее время одним из основных средств противокоррозионной обработки подпи-точной воды является вакуумная деаэрация. Однако подготовка воды с применением вакуумных деаэрационных установок в большинстве случаев вызывает значительные затруднения, которые во многом объясняются недостаточной научно-технической проработкой вопросов проектирования и эксплуатации водоподготовительных установок с вакуумными деаэраторами.
К числу наиболее актуальных задач, решению которых посвящена настоящая работа, относятся обеспечение экономичности и надежности оборудования для противокоррозионной обработки подпиточной воды (вакуумных деаэраторов, декарбонизаторов и газоотводящих аппаратов), а также обеспечение противоэпидемической безопасности открытых систем теплоснабжения при деаэрации воды под вакуумом. Работа выполнялась в рамках отраслевой программы 0.08 "Надежность и экономичность систем теплоснабжения" РАО" ЕЭС России".
Целью работы является повышение эффективности работы водоподготовительных установок с вакуумными деаэраторами. Для достижения поставленной цели в диссертации решены следующие задачи:
разработана методика оценки экономичности оборудования для противокоррозионной обработки подпиточной воды, основанная на выборе в качестве критерия тепловой эффективности величины удельных затрат эк-сергии Е, кДж/м3;
выполнен сравнительный анализ противокоррозионного оборудования - декарбонизаторов, вакуумных деаэраторов и газоотводящих аппаратов;
разработаны технические решения, направленные на обеспечение требуемого качества обработки подпиточной воды при минимальных энергетических затратах;
определены условия применения вакуумных деаэраторов в открытых системах теплоснабжения, гарантирующие надежную противоэпидемическую обработку подпиточной воды.
Основные методы научных исследований. В работе использован эксергетический метод анализа энергетических установок, методы вычислительной математики, общей химии и физики.
Научная новизна работы заключается в следующих основных положениях:
-
Обоснована целесообразность применения эксергетического метода анализа для исследования эффективности работы теплоиспользующего оборудования водоподготовительных установок.
-
Разработана методика определения затрат эксергии, позволяющая проводить расчеты температурного режима вакуумных деаэраторов и де-карбонизаторов с учетом потенциалов соответствующих отборов пара турбин, а также исследовать влияние различных факторов на экономичность этих аппаратов.
-
Разработаны способы утилизации теплоты выпара вакуумных деаэраторов, обеспечивающие повышение эффективности работы Оборудование rnifl Tmrvri*R
-
Выполнено обобщение и анализ статистических данных по сани-тарно-эпидемическому состоянию открытых систем теплоснабжения ряда городов страны и определены условия применения вакуумных деаэраци-онных установок, при которых обеспечивается противоэпидемическая безопасность центрального горячего водоснабжения.
Достоверность и обоснованность научных положений, результатов и выводов обусловлены применением современного метода термодинамического анализа, сопоставимостью полученных данных расчета затрат эксергии и других известных методов, использованием в диссертации
отображающих работу противокоррозионного оборудования, и практической проверкой предложенных решений на действующих теплоэнергетических предприятиях.
Практическая ценность работы. Результаты работы используются эксплуатационными и проектными организациями:
- при выборе наиболее эффективных и надежных типов декарбониза-
торов, вакуумных деаэраторов и газоотводящих аппаратов;
- для обеспечения противоэпидемической безопасности открытых
систем теплоснабжения при низкотемпературной обработке подпиточной
воды в вакуумных деаэраторах;
при определении рабочей производительности струйно-барботажных вакуумных деаэраторов;
при выборе режимов и схем включения оборудования для противокоррозионной обработки подпиточной воды в тепловые схемы ТЭЦ и котельных.
Новизна созданных технических решений подтверждена 9-ю авторскими свидетельствами и патентами на изобретения.
Реализация результатов работы. Рекомендации по выбору декарбо-низаторов водоподготовительных установок использованы на Усть-Илимской ТЭЦ, Саратовской ТЭЦ-5, Набережночелнинской ТЭЦ, Ульяновской ТЭЦ-3. Способ утилизации теплоты выпара декарбонизаторов внедрен на Ульяновской ТЭЦ-1. Рекомендации по выбору газоотводящих
аппаратов применены на Саратовской ТЭЦ-5 и Набережночелнинской ТЭЦ. Мероприятия по обеспечению противоэпидемической безопасности открытых систем теплоснабжения внедрены на Ульяновских ТЭЦ-1, ТЭЦ-3. Кроме того, условия противоэпидемической безопасности открытых систем теплоснабжения и предложения по нормированию нагрузки струйно-барботажных вакуумных деаэраторов включены в отраслевые нормативные материалы, утвержденные центральными органами Сан-эпиднадзора и Департаментом науки и техники РАО "ЕЭС России". Основные положения, выносимые на защиту.
1. Методика определения эффективности оборудования для противо-
іґппптнпнипй пбпяйлти'и ппппнтлиипй тїг»лт,т трттітпг'ртм Лґчтгшянияа ия Rt-т-
боре в качестве критерия тепловой эффективности величины удельных затрат эксергии Е, кДж/м3.
2. Способы утилизации теплоты выпара вакуумных деаэраторов.
3. Условия применения вакуумных деаэраторов, обеспечивающие
противоэпидемическую безопасность открытых систем теплоснабжения.
-
Предложения по нормированию нагрузки струйно-барботажных вакуумных деаэраторов.
-
Методы энергосбережения при работе газоотводящих аппаратов в переменных режимах работы вакуумных деаэраторов.
лгъ.лш*\*\**л**,*м.*я puuutuit wvuxjoiiuiv jivjj»w*ivwii*i-»i ^awvw^iUMiiuiiiiwn uuuuiiu
докладывались на: IV Всесоюзной научной конференции "Интенсификация тепло- и массообменных процессов в химической технологии (Казанский химико-технологический институт, 1989 г.), на Межвузовской научной конференции "Создание новых технологических средств для снижения энергозатрат в народном хозяйстве" (Кутаиси, 1990 г.), Всесоюзном научно-техническом совещании по проблемам вакуумной деаэрации (Сре-дазтехэнерго, Ташкент, 1991г.), Межрегиональной научно-практической конференции (Саратовский политехнический институт, 1991г.), Всероссийской научно-технической конференции "Экология и рациональное природопользование" (УлПИ, 1992 г.), VI международной школе-семинаре "Рациональное использование энергетических и материальных ресурсов: прикладной энергетический анализ" (Очаков, 1994 г.), Российской научно-технической конференции по повышению надежности и маневренности оборудования атомных и тепловых электростанций (Санкт-Петербургский государственный технический университет, 1994 г.), II Международной научно-технической конференции "Новые методы и средства экономии энергоресурсов и экологические проблемы энергетики" (Московский энергетический институт, 1995г.), научно-практической конференции "Новые методы, средства и технологии в науке, промышленности и экономике (Ульяновск, 1997 г.), 24-32-й НТК (УлГТУ, 1989-1998г.), на заседании научного семинара проблемной научно-
исследовательской лаборатории ТЭУ СарГТУ (Саратов, 1998 г.), на заседании научного семинара кафедр ТЭС и ХХТЭ ИГЭУ (Иваново, 1998 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 33 печатных работы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, изложенных на 148 страницах машинописного текста, списка литературы из 144 наименований и приложения.
