Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ состояния вопроса 8
1.1. Теплотехнологические схемы мазутных хозяйств ТЭС 8
1.2. Конструкции резервуаров и режимы хранения мазута 16
1.3. Способы подогрева мазута в резервуарах 21
1.4. Обзор методов расчета циркуляционного подогрева мазута 24
1.5. Выводы 31
Глава 2. Теплотехнологические схемы мазутных хозяйств ТЭС на базе двухступенчатых раздельных схем 32
2.1. Раздельные схемы мазутных хозяйств ТЭС 32
2.2. Расчет эффективности и затрат энергии на содержание существующей теплотехяологической схемы 2-ой очереди мазутного хозяйства Набережночелнинской ТЭЦ 35
2.3. Возмояшое техническое решение по модернизации схемы 2-ой очереди мазутного хозяйства Набережночелнинской ТЭЦ 53
Глава 3. Математическая модель циркуляционного совмещенного подогрева мазута в резервуаре мазутных хозяйств ТЭС с помощью параллельно соединённых 4-х подогревателей 54
3.1. Постановка задачи 54
3.2. Математическая модель циркуляционного подогрева мазута в одном резервуаре 55
3.3. Математическая модель циркуляционного подогрева мазута в резервуаре с помощью 4-х, параллельно соединенных, подогревателей 58
3.4. Формулировка и решение задачи нахождения зависимостей температур мазута в резервуаре от времени подогрева при заданных расходах потоков мазута 66
Глава 4. Результаты численных исследований теплогидравлических характеристик циркуляционного подогрева мазута в двухступенчатых совмещенных теплотехнологических схемах мазутных хозяйств ТЭС 70
4.1. Методика и объекты расчетов 70
4.2. Результаты расчетов времени циркуляционного совмещенного подогрева мазута в резервуаре 4-мя, параллельно соединенными, подогревателями мазута 71
4.3. Результаты расчетов времени циркуляционного раздельного подогрева мазута в резервуаре 4-мя, параллельно соединенными, подогревателями мазута 84
4.4. Новая совмещенная теплотехнологическая схема 2-ой очереди мазутного хозяйства Набережночелнинской ТЭЦ 91
4.5. Технико-экономический анализ модернизации теплотехяологической схемы 2-ой очереди мазутного хозяйства Набережночелнинской ТЭЦ 93
Заключение 96
Литература 98
- Обзор методов расчета циркуляционного подогрева мазута
- Расчет эффективности и затрат энергии на содержание существующей теплотехяологической схемы 2-ой очереди мазутного хозяйства Набережночелнинской ТЭЦ
- Математическая модель циркуляционного подогрева мазута в резервуаре с помощью 4-х, параллельно соединенных, подогревателей
- Результаты расчетов времени циркуляционного совмещенного подогрева мазута в резервуаре 4-мя, параллельно соединенными, подогревателями мазута
Введение к работе
По прогнозам специалистов доля мазута в структуре топливно-энергетического баланса страны в ближайшие годы будет по-прежнему велика.
При этом необходимо отметить, что большое количество электростанций и крупных котельных используют мазут в качество основного топлива, а на всех электростанциях и котельных работающих на газовом топливе, имеются резервные мазутные хозяйства.
Мазутное хозяйство электростанции, представляющее собой целый комплекс сооружений, аппаратов и трубопроводов, является одним из основных потребителей энергии, идущей на собственные нужды станции.
В современных условиях, при повышении цен на жидкое органическое топливо, вопросы повышения эффективности работы мазутных хозяйств путем внедрения энергосберегающих технологий весьма актуальны.
Основная доля энергозатрат в структуре энергопотребления мазутного хозяйства ТЭС, особенно для злєісгростанций с резервуарами хранения большой вместимости (20000, 30000 и 50000 м ), для обслуживания которых необходимо большое количество параллельно соединенных подогревателей мазута, приходится на поддержание температурного режима в резервуарах и подогрев мазута, подаваемого к котлам.
Для хранения и подогрева мазута в резервуарах мазутных хозяйств ТЭС в основном используется циркуляционный подогрев с помощью стационарных серийных подогревателей мазута.
Известные в научно-технической литературе методики расчета циркуляционного подогрева мазута в основном рассматривают резервуары малой и средней вместимости и только отдельные частные случаи, не учитывая возможные режимы хранения и подготовки мазута, варианты компоновочных решений по обвязке оборудования мазутных хозяйств ТЭС, номенклатуру и количество резервуаров и подогревателей мазута. Кроме того, существующие
типовые методики позволяют рассчитывать теплотехнологические схемы мазутных хозяйств ТЭС приближенно, с большими погрешностями, что приводит к завышенным затратам энергии на их содержание.
В соответствии с этим можно сделать вывод о необходимости создания математической модели и метода расчета циркуляционного подогрева мазута, позволяющей более точно определять необходимый набор оборудования, схемы обвязки и, соответственно, количество электрической и тепловой энергии на содержание мазутного хозяйства. Это в свою очередь позволит уменьшить затраты энергии при эксплуатации существующих и проектировании новых резервных мазутных хозяйств ТЭС с резервуарами хранения большой вместимости.
Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом проведения научно-исследовательских работ по заданию Министерства образования Российской Федерации (per. № 1.2.02) и поддерживается грантом Министерства образования Российской Федерации «Моделирование и оптимизация режимов подогрева мазута в резервуарах хранения» (ТОО -1.2-3222).
Цель работы заключается в создании и исследовании математической модели систем циркуляционного совмещенного и раздельного подогрева мазута для мазутных хозяйств ТЭС, состоящих из резервуаров большой вместимости и 4-х, параллельно соединенных, подогревателей мазута; в апробировании и оценке адекватности разработанной математической модели; а также в разработке новых комбинированных теплотехнологических схем мазутных хозяйств ТЭС.
Научная новизна выполненных исследований:
1) разработана математическая модель теплогидравлических процессов, происходящих при циркуляционном подогреве мазута в резервуаре при
помощи 4-х, параллельно соединенных, подогревателей мазута для двухступенчатых раздельных и совмещенных теплотехнологических схем мазутных хозяйств ТЭС;
2) проведено численное исследование разработанной математической
модели и ее частных случаев при различных режимах работы мазутного
хозяйства ТЭС в условиях раздельного и совмещенного подогрева;
3) для исследуемой системы определены эффективные режимы
циркуляционного подогрева мазута;
4) разработана новая комбинированная теплотехнологическая схема 2-й
очереди резервного мазутного хозяйства Набережночелнинской ТЭЦ ОАО
«Татэнерго».
Практическая ценность работы заключается в том, что разработанная математическая модель теплогидравлических процессов циркуляционного подогрева мазута в двухступенчатых раздельных и совмещенных теплотехнологических схемах мазутных хозяйствах ТЭС, состоящих из резервуара и 4-х, параллельно соединенных, подогревателей мазута, позволяет:
определять затраты энергии на поддержание заданного температурного режима при горячем и холодном хранении мазута;
определять температуры мазута в резервуаре в зависимости от времени циркуляционного совмещенного или раздельного подогрева при заданных расходах мазута для различных режимов работы подогревательного блока и различных режимов хранения и подготовки мазута к сжиганию;
рассчитывать необходимые расходы потоков мазута в различных узлах теплотехнологической схемы;
использовать разработанную математическую модель и результаты ее численного исследования при курсовом и дипломном проектировании и чтении лекционных курсов «Тепломассообмен» и «Промышленная теплотехника».
Автор защищает:
1) математическую модель циркуляционного подогрева мазута в
двухступенчатых раздельных и совмещенных теплотехнологических схемах
мазутных хозяйствах ТЭС, состоящих из резервуара и 4-х, параллельно
соединенных, подогревателей мазута;
результаты численных исследований построенной математической модели, позволяющей определять затраты энергии, времени и количество циркулирующего мазута в системах циркуляционного подогрева;
новую комбинированную теплотехнологическую схему 2-й очереди мазутного хозяйства Набережночелнинской ТЭЦ.
Личное участие. Основные результаты получены лично автором под руководством члена-корреспондента РАН Назмеева Ю.Г.
Апробация работы. Основные положения работы были доложены на аспирантско-магистерских научных семинарах Казанского государственного энергетического университета в 2001 - 2003 г.г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.
Объем работы. Диссертация изложена на 106 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения. Работа содержит 30 рисунков и 8 таблиц. Список использованной литературы содержит 102 наименования.
Обзор методов расчета циркуляционного подогрева мазута
Для подогрева мазута в резервуарах [5, 21, 75-77] применяются следующие способы: 1. статический подогрев; 2. циркуляционный подогрев; 3. виброподогрев; 4. электроподогрев. Наибольшее распространение получил циркуляционный способ подогрева. Статический подогрев осуществляется с помощью трубчатых подогревателей, которые монтируются в нижней части резервуаров. В трубное пространство подогревателей подается перегретый пар. По своей конструкции статические подогреватели подразделяются на парозмеевековые и секционные [95,96]. Виброподогрев основан на том, что для увеличения интенсивности теплоотдачи от переносных подогревателей, им придается постоянное, на время подогрева, вибрирующее колебание в нагреваемой среде. В качестве вибраторов применяются электрические, паровые или пневматические приводы [83]. Электроподогрев. Электроподогреватели представляют собой погружные электрогрелки в виде подогревателей сопротивления, смонтированных на изоляторах [42, 84 - 87]. Циркуляционный подогрев мазута в настоящее время принят в качестве основного метода подогрева мазута в мазутных хозяйствах ТЭС. Циркуляционный подогрев [2] заключается в том, что мазут отбирается из нижней части резервуара и насосом прокачивается через внешний подогреватель [23, 52]. Мазут, подогретый во внешнем подогревателе, по напорному трубопроводу через насадки [51] сбрасывается в нижнюю часть резервуара к центру сечения или в сторону противоположную отводу мазута. Для лучшего всасывания мазута насосом резервуар оборудуется местным секционным подогревателем. Циркуляционный контур включает в себя (рис. 1.11) [1]: резервуар 1, всасывающий трубопровод 2, насос рециркуляции 3, подогреватель рециркуляции 4, напорный трубопровод 5, распределительный коллектор 6, насадки 7. В резервуаре мазут растекается, в виде затопленных струй 8, которые обеспечивают эффективное перемешивание мазута и его однородность и препятствуют осаждению карбоидов.
Применение циркуляционного подогрева повышает надежность работы котельных агрегатов. Благодаря эффективному перемешиванию происходит тонкое диспергирование влаги и равномерное распределение ее по всему объему топлива, исключающее возможность образования отдельных включений воды.
Включение в циркуляционную схему внешнего теплообменника с вынужденным движением топлива обеспечивает при соответствующем выборе его мощности более эффективный теплообмен, чем статические погружные подогреватели [22]. При циркуляционном подогреве внешний подогреватель и насос могут обслуживать группу резервуаров и наоборот.
Рассчитанное с помощью [3] время на подъем температуры с 65 до 75С и количество циркулирующего мазута приведено в табл. 1.2.: Вопросы расчета циркуляционного подогрева мазута в резервуарах впервые были рассмотрены в работах З.И. Геллера [1, 17-20, 22, 48] и его учеников. Наряду с работами З.И. Геллера в научно-технической литературе существует ряд работ [2 -5, 10, 11, 21, 26-29, 51, 53-55], посвященных методам расчета подогрева мазута в резервуарах, в которых недостаточно полно освещен вопрос расчета циркуляционного подогрева мазута в раздельных одноступенчатых схемах мазутных хозяйств. В настоящее время, основной методикой расчета режимов подогрева мазута в резервуарах является методика, представленная в работе [3]. Эта методика не дает полного представления о характере происходящих теплогидравлических процессов, так как основана на приближенных формулах определения продолжительности подогрева мазута в резервуаре, расхода пара на греющие статические устройства, поверхности нагрева статических греющих устройств и количества циркулирующего мазута. В используемых до настоящего момента времени методиках расчета, таюке как и в работах Геллера [1, 17-20, 22, 48], время циркуляционного подогрева мазута т в резервуарах находится по формуле: где b - расход циркулирующего мазута, кг/с; с - теплоемкость топлива, Дж/(кг-С); В - количество топлива в резервуаре, кг; tn - температура мазута на выходе из подогревателя, С; tn - температура мазута в резервуаре (на входе в подогреватель), С; to - температура окружающей среды, С; кр - коэффициент теплопередачи от мазута в окружающую среду, Вт/(м2-С); Fp - поверхность охлаждения резервуара, м2; tH, tK - соответственно начальная и конечная температура мазута в резервуаре, С. Таким образом, в [1, 17-20, 22, 48] и в действующих методиках расчета время циркуляционного подогрева мазута не зависит от количества резервуаров и подогревателей, а также схемы их обвязки. Недостатком вышеуказанных работ является также допущение, что количество мазута в резервуаре во время подогрева остается неизменным. В действительности за время подогрева мазута может происходить как наполнение, так и опорожнение резервуара. Кроме того, существующие в литературе методики расчета в основном затрагивают резервуары малой и средней вместимости. Известны лишь отдельные работы З.И. Геллера и его учеников [20, 48], касающиеся вопросов расчета резервуаров большой вместимости (20000 м3). В работах [26-29, 91] учтена возможность изменения массы мазута в резервуаре в период подогрева. Получены зависимости влияния этого фактора на процессы подогрева мазута. Там же предлагается математическая модель теплогидравлических процессов, происходящих в системах циркуляционного подогрева, которая позволяет учесть возможные технологические операции, проводящиеся в резервуаре во время подогрева мазута.
Расчет эффективности и затрат энергии на содержание существующей теплотехяологической схемы 2-ой очереди мазутного хозяйства Набережночелнинской ТЭЦ
В данной главе рассмотрим более подробно двухступенчатую раздельную теплотехнологическуто схему резервного мазутного хозяйства конкретной тепловой электрической станции с целью возможной выработки новых схемных решений по организации мазутного хозяйства как предпосылки для разработки математической модели.
Теплотехнологическая схема 2-ой очереди мазутного хозяйства Набережночелнинской ТЭЦ (НЧ ТЭЦ)
Схема подачи мазута представлена в виде циркуляционной двухступенчатой раздельной схемы (рис. 2.1). Доставка мазута осуществляется железнодорожными цистернами. Для слива мазута предназначена двухпутная приемно-сливная эстакада длиной 179 м, оборудованная паровыми стояками для разогрева открытым острым паром. На железнодорожный путь подается к сливу 28 цистерн. Из цистерн мазут сливается самотеком в межрельсовый приемно-сливной лоток, представляющий собой железобетонный короб. Приемно-сливной лоток соединен каналом с подземными железобетонными резервуарами емкостью по 1000 м . На дне лотка и канала проложены паровые трубы, предназначенные для разогрева мазута.
В сливном лотке до поступления мазута в канал, установлены фильтры-сетки с ячейками 20x20 см для улавливания крупных посторонних предметов (щепа, ветошь, камни и прочие предметы).
Перед приемным резервуаром установлен гидрозатвор, предназначенный для предотвращения распространения пламени при загорании мазута в лотке. В приемных резервуарах установлены по два насоса типа 20НА-22хЗ, производительностью 480 м3/ч, перекачивающие мазут в резервуар хранения мазута емкостью 20000 м , представляющий собой вертикальный цилиндрический стальной резервуар высотой 11,9 м и диаметром 45,6 м, обвалованный грунтом. Контур подачи мазута в КТЦ: мазут из резервуара четырьмя насосами первого подъема типа 10НД-6х1, производительностью 250 м3/ч через фильтры тонкой очистки ФМ-10-240 подается в восемь подогревателей мазута ПМ-10-120, производительностью 120 м3/ч. Далее четырьмя насосами второго подъема НПС-200-700 мазут, нагретый до температуры 125С, подается к форсункам котлов. Излишки мазута от форсунок котлов по линии рециркуляции возвращаются обратно в резервуар. Рис. 2.2 Циркуляционный контур 2-ой очереди мазутного хозяйства Набережночелнинской ТЭЦ. Обозначения как на рис. 2.1. Контур циркуляционного подогрева мазута (рис 2.2): мазут из резервуара двумя насосами 10НД-6х1 через защитные фильтры подается в пять циркуляционных подогревателей ПМ-10-120 и далее по линии циркуляции подогретый мазут возвращается в резервуар. В качестве греющего теплоносителя в мазутном хозяйстве используется острый пар, подаваемый по паропроводу диаметром 426x12 мм, давлением 1,0 МПа и температурой 180С. Паропровод врезан в паровой коллектор, который имеет манометр и дренаж. Из коллектора пар направляется на сливную эстакаду, подогреватели мазута, мазутные резервуары, спутники мазутопроводов, на пропарку мазутопроводов, насосов и подогревателей мазута и калориферов. Все мазутопроводы имеют паровые спутники, которые закреплены к мазутопроводам и совместно заизолированы. Пар на спутники подается с наступлением холодов. 2.2. Расчет эффективности и затрат энергии на содержание существующей теплотехнологической схемы 2-ой очереди мазутного хозяйства Набережлочелнинской ТЭЦ В научно-технической литературе существует большое количество работ, посвященных тепловому и термодинамическому анализу эффективности работы как отдельных элементов теплотехнологических схем мазутных хозяйств ТЭС, так и всей схемы в целом [11, 31-38, 63, 80, 81]. Так как основными потребителями тепловой энергии являются резервуары и паровые стационарные подогреватели мазута, то в данной главе основное внимание будет уделено именно этим видам оборудования.
Математическая модель циркуляционного подогрева мазута в резервуаре с помощью 4-х, параллельно соединенных, подогревателей
На Набережночелнинской ТЭЦ установлены 10 котлов ТГМ-84Б (номинальный расход мазута на один котел 31,08 т/ч) и 4 котла ТГМЕ 464 (номинальный расход мазута на один котел 36 т/ч), общий расход мазута составляет 454,8 т/ч. Такой расход мазута могут покрыть четыре мазутных подогревателя ПМ-10-120 при работе на номинальном режиме.
Таким образом, наиболее эффективным энергосберегающим техническим решением по модернизации мазутного хозяйства будет перевод схемы на работу при 4-х подогревателях ПМ-10-120 на всех возможных эксплуатационных режимах работы. Но при этом обвязка резервуара и 4-х, оставшихся параллельно соединенных, подогревателей и компоновка схемы должна существенно измениться с появлением рециркуляционных (байпасных) контуров каждого подогревателя, узлов смешения потоков мазута и т.п.
Принять окончательное решение по модернизации исследуемой схемы возможно только после разработки соответствующей математической модели и метода ее решения, а также после проведения необходимых численных расчетов и исследований.
Модернизация второй очереди мазутного хозяйства позволит вывести из эксплуатации девять мазутных подогревателей, оставив на циркуляционный совмещенный подогрев мазута четыре основных подогревателя, изменив существующую схему на совмещенную [40]. Тогда результаты теплового и термодинамического расчета будут следующими:
Общее количества теплоты, отдаваемое паром: Общее количество эксергии, подведенной к теплообменникам в зимний период: При этом будем рассматривать циркуляционный подогрев мазута в резервуарном парке мазутного хозяйства, состоящем из одного резервуара произвольного объема, в котором в начальный момент времени т =0 находится мазут массой Мо и температурой tx. В ходе циркуляционного подогрева мазута из резервуара выходит поток мазута с расходом Go и температурой t. Потоки мазута из резервуара направляются в узел разделения потоков yl, после которого поток с расходом Go = G01+ G02 + G03+ G04 и температурой t делится на четыре части с расходами Goi, G02, G03 и Go , которые далее направляются в соответствующие узлы смешения потоков на входах подогревателей у2, уЗ, у4 и у5. В подогревателях мазут подогревается от температуры tux п: до температуры tBbIxnj На выходе из j-ro подогревателя в узлах уб, у7, у8, у9 поток мазута вновь делится на три части. Одна часть с расходом G DbINj направляется к узлу смешения потоков у 10 и далее к резервуару, другая часть с расходом Gjj -направляется с выхода подогревателя на его вход, а третья с расходом GKJ к узлу смешения yl 1 и далее к котлам. Из резервуара выходит поток мазута с заданным расходом G др, который направляется к другим видам оборудования. Кроме того, в резервуар могут подаваться потоки мазута от другого оборудования (например, со сливной эстакады) с заданными расходами G110CT И С заданными температурами tri0cT 3.2. Математическая модель циркуляционного подогрева мазута в одном резервуаре Для вывода основных уравнений, описывающих процесс циркуляционного подогрева в резервуаре изобразим его на рис. 3.2. 1. время тепловой релаксации вследствие быстрого перемешивания мазута в резервуаре много меньше рассматриваемых промежутков времени, на которых происходит существенное изменение температуры мазута, т.е. процесс подогрева квазистационарный и температура мазута в резервуаре является функцией времени т и не зависит от его объема; 2. теплофизические характеристики мазута в рассматриваемом интервале температур подогрева меняются незначительно. Как видно из рис.3.2 в резервуар поступает поток мазута с расходом G1(i,,N и температурой 1иЫч;(т) и отводится поток мазута с расходом Go и температурой t(x). Будем считать, что в начальный момент времени т =0 в резервуаре находилась масса мазута Mo = const с температурой tN = const. Масса мазута в резервуаре является функцией времени т и может быть представлена в виде: Составим уравнение теплового баланса для резервуара за период времени dx. Масса мазута GDUX -dx, поступившая от подогревательного блока за время dx, охладилась от температуры t„i,,x до температуры t+dt и потеряла количество теплоты Qi:
Результаты расчетов времени циркуляционного совмещенного подогрева мазута в резервуаре 4-мя, параллельно соединенными, подогревателями мазута
Рассмотрим результаты численных расчетов по сформулированной в 3.2. задаче. Это нахождение зависимости температуры мазута в резервуаре от времени циркуляционного совмещенного подогрева 4-мя, параллельно соединенными, подогревателями мазута (см. схему на рис. 3.1), при заданных техническими условиями эксплуатации станции расходах мазута. На рис. 4.1 - 4.8 представлены результаты расчетов для следующих основных условий: температура окружающей среды равна или - 30 С (зимнее хранение), или +20 С (летнее хранение); в случае номинального режима работы подогревателей расходы мазута Gnj =Gn2 =Gn3 =( п4 =33,33 кг/с; температура насыщенного пара, используемого в подогревателе tn=180C. На рис. 4.1 приведены расчетные зависимости температуры мазута от времени т, ч при подогреве мазута по совмещённой схеме (GK ФО, GKi =0.1 GK, GK2 = GK3 = GK4 =0.3 GK при отсутствии смешения потоков мазута на выходе из подогревателей) с помощью четырёх параллельно соединённых подогревателей ПМ-10-120 для различных значений температуры окружающей среды tox, С и различных значений начальной температуры мазута в резервуаре tx для номинальных значений расхода потока мазута через подогреватели Gni = Ga = Gn3 = Gn4 =33.33 кг/сек при отсутствии потоков мазута поступающего в резервуар от других видов оборудования GnoCT=0 кг/с и отводимого из него к другим видам оборудования GJP=0 кг/с, и наличии потока мазута с выхода первого подогревателя на его вход (G=20 кг/с, G\\ = G, G 22= Gs3= G44=0).
Для оценки влияния различных режимов работы мазутного хозяйства на температуру и время подогрева мазута в резервуаре, графики, представленные на рис. 4.1 а), 4.1 б), 4.1 в) и 4.1 г), построены для различных расходов мазута, отводимого к котлам. Начальные температуры мазута в резервуаре tx, взятые равными 30, 50, 70 и 90 С характеризуют различные режимы хранения в резервуаре.
Из приведенного рисунка видно, что графики зависимости температуры мазута в резервуаре, как при летнем, так и при зимнем хранении практически совпадают при одинаковых начальных условиях. Это объясняется тем, что потери теплоты в окружающую среду незначительны, по сравнению с количеством теплоты поступающей в резервуар с потоком мазута во время его подогрева. По времени подогрева графики зависимости ограничены значениями т, соответствующих времени опорожнения резервуара, а по температуре -температурой насыщенного пара tn = 180 С. Так, например, в случае номинального расхода мазута, подаваемого на горелки (GK= 106,66 кг/с) т 52 часам (рис. 4.1 г). Время опорожнения резервуара зависит от расходов мазута, подаваемого на горелки котлов. Этим же объясняется и различное поведение кривых и максимумы достигаемых температур. В случае, когда GK= 26.67 кг/с, максимальная температура подогретого ,2, мазута приближается к 180 С, а 0 (рис. 4.1 а). (dx)2 При GK= 80 кг/с, максимум температуры не превышает 160 С, 0 (dx)2 (рис. 4.1 в). Это объясняется различной интенсивностью подогрева мазута в резервуаре и поэтому на рис. 4.1 а) графики по асимптоте стремятся к оси т, а на рис. 4.1 б), в), г) - к оси t. Низкий градиент температуры на рис. 4.1 г) объясняется малым dx количеством подогретого мазута, поступающего в резервуар, по сравнению с общей массой мазута, находящегося в нем. Резкий его скачок в конце времени подогрева обусловлен тем, что количество поступающего подогретого мазута становится соизмеримо с массой мазута в резервуаре. На рис. 4.2 представлены результаты численных расчетов циркуляционного совмещенного подогрева мазута в резервуаре с введением дополнительной оси - функции от GK - суммарного расхода мазута, отводимого к котлам. При прочих одинаковых, как для рис. 4.1, условиях, графики на рис. 4.2 представлены для зимнего режима эксплуатации мазутного хозяйства при температуре окружающей среды t0.c= -30 С для начальной температуры мазута в резервуаре tx = 30 С (режим «холодного хранения»). Для анализа влияния линии рециркуляции (байпаса) на характер происходящих тепловых процессов в резервуаре, графики представлены в случае разных расходов мазута, подаваемого с выхода первого подогревателя на его вход (Gn= G, G?2= G33=G44=0). При сравнении графиков на рис. 4.2 а) и 4.2 г) видно, что при одинаковых расходах мазута, отводимых к котлам, время подогрева мазута в резервуаре при увеличении расходов мазута, подаваемых с выхода первого подогревателя на его вход (с 1 кг/с до 20 кг/с соответственно), уменьшается.
Похожие диссертации на Моделирование и исследование циркуляционного подогрева мазута в теплотехнологических схемах мазутных хозяйств ТЭС с резервуарами большой вместимости
