ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Предпосылки для модернизации схемы деаэрации
Эффективность работы Тюменской ТЭЦ-1 определяется экономичностью и надежностью работы основного и вспомогательного оборудования. Как видно из приведенных выше материалов, выявлена низкая эффективность деаэрации подпиточной воды. При этом предельное значение растворенного кислорода в сетевой воде системы теплоснабжения не должно превышать 20 мкг/дм3, но из таблицы 3.1 видно, что максимальные значения растворенного кислорода в прямой и обратной сетевой воде в отдельные месяцы превышают установленное значение, что ведет к повышенной коррозии теплообменного и котельного оборудования. Номинальная производительность каждого деаэратора составляет 200±10 т/ч, при этом регулировочный диапазон составляет 30÷120%. Потребность в подпиточной воде варьируется от месяца к месяцу и изменяется в диапазоне 190÷448 т/ч.
В таблице 3.1 представлено изменение спроса на подпиточную воду.
Таблица 3.1 - Потребность в подпиточной воде теплосети
| Месяц | 2015 год | 2016 год | ||||
| Средний расход, т/ч | Максимальный расход, т/ч | Минимальный расход, т/ч | Средний расход, т/ч | Максимальный расход, т/ч | Минимальный расход, т/ч | |
| Январь | ||||||
| Февраль | ||||||
| Март | ||||||
| Апрель | ||||||
| Май | ||||||
| Июнь | ||||||
| Июль | ||||||
| Август | ||||||
| Сентябрь | ||||||
| Октябрь | ||||||
| Ноябрь | ||||||
| ДекабрьбHОВНАЯ ЧАСТЬЬСХЕМЫПОДПИТКИ ТЕПЛОСЕТИ ТЮМЕНСКОЙ ТЭЦ-1 | 442бHОВНАЯ ЧАСТЬЬСХЕМЫПОДПИТКИ ТЕПЛОСЕТИ ТЮМЕНСКОЙ ТЭЦ-1 |
Наличие баков запаса подпиточной воды теплосети позволяет нивелировать суточные колебания потребности в подпиточной воде. Однако очевидно, что в те месяцы, когда минимальное значение расхода подпиточной воды теплосети превышает 220 т/ч требуется одновременная работа двух деаэраторов подпитки теплосети ТЭЦ-1. Таким образом произвести ревизию и ремонт деаэраторов возможно только в летние периоды времени года. В остальное время года в случае выхода из строя одного из двух деаэраторов требуется незамедлительное проведение его ремонта и введение в строй.
Источником пара на коллектор пара собственных нужд являются отборы паровых турбин № 5, № 6 и № 7 и энергоблоков ПГУ ст. №1, 2 и РОУ 140/10. Поэтому в случае вывода из эксплуатации в ремонт или реконструкцию одной из паровых турбин возможно обеспечить подачу пара на нужды подогрева и деаэрации подпиточной воды теплосети.
Рассматриваемый способ модернизации схемы деаэрации подпиточной воды теплосети и системы подогрева сырой воды
Предлагается провести реконструкцию существующих деаэрационных колонок атмосферных деаэраторов с переделкой их в вакуумные деаэраторы, где в качестве греющего агента использовать нагретую «сетевую» воду.
Вместо подогрева «сырой» воды паром сниженных параметров в подогревателях типа ПСВ-200 осуществлять подогрев воды деаэрированной водой после вакуумных деаэраторов в теплообменнике типа Альфа Лаваль. Новая схема деаэрации изображена в Приложении В.
Суть работы новой схемы следующая: вода реки Тура из напорного циркуляционного водовода № 1 и № 2 или сбросного циркуляционного водовода № 1 и № 2 поступает на существующие механические фильтры и далее на всас существующих насосов сырой воды № 1, № 2 или № 3, № 4 (насосы № 1 и № 2 установлены на линии подачи воды от напорных циркуляционных водоводов, а насосы № 3 и № 4 на линии подачи воды от сбросных циркуляционных водоводов). Указанными насосами «сырая» речная вода подается на новые водо-водяные подогреватели сырой воды № 1 и № 2 (один рабочий, второй резервный), где осуществляется ее подогрев до температуры 30°С теплом прямой сетевой воды, отбираемой из напорного трубопровода прямой сетевой воды. Учитывая то обстоятельство, что температура сетевой воды изменяется в диапазоне 70÷130°С и ее значение задается диспетчером тепловых сетей в зависимости от среднесуточной температуры наружного воздуха, обеспечение постоянства температуры «сырой» воды за теплообменными аппаратами (30°С) предусматривается путем регулирования расхода сетевой воды через ПСВВ-1 или ПСВВ-2. Далее нагретая «сырая» вода поступает в цех водоподготовки, где происходит ее осветление, очистка на механических фильтрах, разделение на два потока с последующим химическим обессоливанием (описано выше в этапе 1). Химически обессоленная вода для подпитки теплосети подается к существующим пластинчатым водо-водяным теплообменным аппаратам охладителей дренажей, где нагревается до температуры около 37°С (один основной, второй резервный) и далее вода подается на новые водо-водяные подогреватели (ПВВ-1 и ПВВ-2), где осуществляется нагрев химически очищенной воды теплом прямой сетевой водой. Поскольку для вакуумной деаэрации требуется предварительный нагрев воды до температуры 80°С (допускается кратковременный нагрев до величины 85°С), а прямая сетевая вода имеет температуру в диапазоне 70÷130°С, в теплые и переходные периоды времени года, когда температура сетевой воды ниже 90°С невозможно нагреть химически очищенную воду до требуемой температуры. Поэтому в технологической схеме предусматривается догрев воды перед деаэраторами в паро-водяном теплообменном аппарате (ПВП-1) до температуры 80°С паром, отбираемом из существующего коллектора пара собственных нужд. Конденсат пара из теплообменника направляется в существующие приямки системы подпитки теплосети. Далее нагретая химически очищенная вода подается к вакуумным деаэраторам. Обеспечение поддержания постоянной температуры нагретой воды перед деаэраторами (80°С) предусматривается следующим образом: при значениях температуры прямой сетевой воды выше 103°С ее тепла достаточно для полного нагрева химически обессоленной воды до температуры 80°С. При этом, при повышении температуры сетевой воды выше 103°С для поддержания постоянства нагреваемой воды предусматриваемым в схеме регулятором уменьшается расход сетевой воды через теплообменный аппарат. При достижении температуры сетевой воды 103°С регулятор на линии подачи сетевой воды полностью открывается и при последующем снижении температуры сетевой воды расход сетевой воды через ПВВ-1 и ПВВ-2 сохраняется постоянным (максимальный расчетный), при этом включается подача пара на паро-водяной подогреватель ПВП-1 для догрева воды до температуры 80°С с последующим ее поступлением в вакуумные деаэраторы. На линии подачи пара к ПВП-1 также предусматривается регулятор для изменения подачи пара на теплообменный аппарат с целью поддержания значения температуры химически очищенной воды не ниже 80°С.
Технологической схемой предусматривается установка двух вакуумных деаэраторов (в зимнее время работают оба, в летнее время один, а второй в резерве/ремонте), разряжение в которых осуществляется водокольцевыми вакуумными насосами (один в работе, второй резервный). Деаэрированная вода самотеком поступает в предусматриваемый технологической схемой бак сбора деаэрированной воды емкостью 250 м3, откуда насосами деаэрированной воды (один рабочий, второй резервный) направляется в существующие трубопроводы подачи воды в баки подпитки теплосети (2 существующих бака по 2000 м3 каждый). Для обеспечения надежной деаэрации в технологической схеме предусматривается установка перед деаэраторами механического регулятора до себя для поддержания давления в системе подогревателей выше 1 кгс/см2 с целью обеспечения нагрева воды в подогревателях.
Также технологической схемой предусматривается возможность рециркуляции части деаэрированной воды с целью снижения содержания растворенного кислорода после вакуумных деаэраторов в периоды пуска или минимальных нагрузок.