Организация основного производства тепловой электростанции

  Теперь рассмотрим то, что поступает на станцию вместе с водой и каким обработкам подвергается вода.

  Добавочная вода, несмотря на то, что она предварительно очищается, вносит в цикл электростанции соли и другие химические соединения. Значительная доля солей поступает также через неплотности конденсаторов с присасываемой циркуляционной водой, не проходящей очистки, кроме грубо механической и иногда хлорирования.

  Доля присасываемой охлаждающей воды в конденсаторах паровых турбин не должна превышать 0,015% количества основного конденсата. Для уменьшения присосов конденсаторы турбин оборудуют двойными трубными досками с отводом просачивающейся воды.

  На промышленных станциях обратный конденсат с производства в ряде случаев имеет повышенную жесткость и загрязнен продуктами коррозии металлов или производственными примесями. Это вносит в цикл станции дополнительные загрязнения. С течением времени вносимые соли будут накапливаться, если их не отводить, что может привести к отложениям солей в трубах котла, к ухудшению качества вырабатываемого пара и к заносу солями проточной части турбин. Во избежание этого необходимо выводить загрязнения из пароводяного цикла электростанции.

  Помимо отчистки добавочной воды требуется еще дополнительная внутрикотловая обработка воды. Котловая и питательна вода барабанных котлов подвергается различной коррекционной обработке реагентами (фосфатами, комплексонами и др.), обеспечивающими выпадение накипеобразователей в форме легкоподвижного неприкипающего шлама, выводимого с периодической продувкой.

  Методы организации водного режима подразделяются на физико-химические и физико-механические. К первым относится коррекционная обработка питательной и котловой воды реагентами, ко вторым - ступенчатое испарение и промывка пара. Физические методы удаления растворенных О₂ и СО₂ (деаэрация, отсос газов из теплообменников) сочетаются с коррекционной обработкой питательной воды аммиаком, нейтрализующими аминами и гидразином.

  Для поддержания водно-химического режима барабанных котлов в целях предотвращения кальциевого и магниевого накипобразования повсеместное применение получил коррекционный фосфатный режим котловой воды. С его помощью можно предотвратить образование кальциевой накипи на поверхностях нагрева: дозированное введение раствора фосфорнокислых солей натрия в котловую воду переводит остатки ионов, накипеобразователей в шлам, удаляемый с продувкой. Недостатком фосфатного режима обработки котловой воды является неспособност предотвращать образование сложных бескальциевых ферро- и алюмосиликатных накипей в барабанных котлах высокого давления. Чтобы избежать этих отложений, надо снизить концентрацию соединений железа, алюминия и кремния в питательной и котловой воде.

  В последние годы в связи с усовершенствованием технологии умягчения воды и пароведением работ по уплотнению конденсаторов соли кальция и магния в котлы практически не попадают и в составе накипи и шлама соединения Са и Мg содержаться в ничтожном количестве. В то же время при создании фосфатного режима иногда наблюдается образование феррофосфатных отложений, подшламовая коррозия парогенерирующих труб. В связи с этим потери на станциях восполняются химобессоленной водой или дистиллятом, а конденсаторы надежно уплотнены.

  Водно – химический режим прямоточных котлов существенно отличается от режима барабанных котлов. В первых нет возможности производить продувку. Суть продувки заключается в том, что часть котловой воды (вода, которая циркулирует в поверхностях нагрева котлов и их необогреваемых трубах) выводиться из циркуляционного контура либо из, так называемых, «соленых» отсеков барабанных котлов, либо из специальных выносных устройств – сепараторов. За счет этого солесодержание котловой воды в барабанных котлах снижается.

  1.5. Организация золо и шлакоудаления

Система золошлакоудаления устраивается только на угольных электростанциях. И зола, и шлак — негорючие остатки угля, но шлак образуется непосредственно в топке котла и удаляется через лётку (отверстие в шлаковой шахте), а зола уносится с дымовыми газами и улавливается уже на выходе из котла. Частицы золы имеют значительно меньшие размеры (порядка 0,1 мм), чем куски шлака (до 60 мм). Системы золошлакоудаления могут быть гидравлические, пневматические или механические. Наиболее распространённая система оборотного гидравлического золошлакоудаления состоит из смывных аппаратов, каналов, багерных насосов, пульпопроводов, золошлакоотвалов, насосных и водоводов осветлённой воды.

  Выброс дымовых газов в атмосферу является наиболее опасным воздействием тепловой электростанции на окружающую природу. Для улавливания золы из дымовых газов после дутьевых вентиляторов устанавливают фильтры различных типов (циклоны, скрубберы, электрофильтры, рукавные тканевые фильтры), задерживающие 90—99 % твёрдых частиц. Однако для очистки дыма от вредных газов они непригодны. За рубежом, а в последнее время и на отечественных электростанциях (в том числе газо-мазутных), устанавливают системы десульфуризации газов известью или известняком (т. н. deSO_x) и каталитического восстановления оксидов азота аммиаком (deNO_x). Очищенный дымовой газ выбрасывается дымососом в дымовую трубу, высота которой определяется из условий рассеивания оставшихся вредных примесей в атмосфере.

Золы  и шлаки ТЭС являются эффективным сырьем для изготовления силикатного кирпича, зольной керамики, минеральной ваты, стекла. Применение топливных зол и шлаков в производстве рассматриваемых материалов обеспечивается совокупностью их свойств: химическим взаимодействием с известью, дисперсностью, спекаемос-тью, теплотворной способностью, способностью давать силикатный расплав. В зависимости от целевого назначения золошлакового сырья и применяемых технологий ведущее значение приобретают те или иные из указанных свойств.

Силикатный  кирпич. На долю силикатного кирпича  приходится значительная часть всего  объема стеновых материалов. Приведенные  затраты на возведение стен из силикатного  кирпича составляют примерно 84% по сравнению с необходимыми затратами при использовании керамического кирпича. Расход условного топлива и электроэнергии на производство силикатного кирпича в 2 раза ниже, чем керамического. На получение 1 тыс. шт. силикатного кирпича расходуется в среднем 4,9 ГДж тепла, половина которого составляет тепло на обжиг извести, а другая — на автоклавную обработку и другие технологические операции.

В производстве этого материала золы и шлаки  ТЭС используются как компонент вяжущего или заполнителя.  
 

1.6. Организация  ремонтного обслуживания энергетического оборудования станции 
 
 
 
 

     Методы  обработки воды 
 
 

     Большинство функций управления имеют подфункции, относящиеся к оперативному моменту времени — оперативный учет, оперативный анализ, оперативное планирование, оперативные контроль и регулирование. В своей совокупности все они образуют оперативное управление, причем самыми заметными являются оперативные руководство (организация), учет, контроль и регулирование. Поэтому весь процесс оперативного управления нередко так и называют — оперативный учет и контроль, выполнение которых в энергетике чаще всего объединяется в понятие диспетчирование или диспетчерская служба. Главная задача такой службы — обеспечение бесперебойности энергоснабжения при оптимальных параметрах энергоснабжения: оптимальном распределении нагрузок между параллельно работающим оборудованием; передача энергии по сетям с наименьшими потерями и т.п. Однако в понятие оперативного управления должна входить также работа оперативного персонала на каждом рабочем месте, обслуживающего энергетическое и энергоиспользующее технологическое оборудование. При этом их задача должна состоять в оптимальном ведении процессов не только по технологическим, но и по энергетическим показателям. 

     Целесообразно рассмотреть порядок такого оперативного управления на примере оптимального регулирования работы технологической установки по критериям рационального использования энергии. Оперативное управление в соответствии с задачами любого управленческого цикла должно соответствовать типовому процессу подготовки, принятия и осуществления решения для достижения поставленных целей. При этом возникают информационные связи между объектом и субъектом управления, а сам процесс управления состоит из последовательного выполнения строго определенных функций.

     Оперативное управление включает следующие основные этапы:

1. В ходе оперативного учета фиксируются данные о потреблении и использовании энергоресурсов объектом управления; в качестве таких данных выступают количественные и качественные (параметрические) показатели энергопотребления.
2. Из данных учета отбираются показатели, определяющие степень рациональности использования энергии, т. е. подлежащие оперативному контролю.
3. Отобранные показатели анализируются в сравнении с нормативными значениями, например, с текущей нормой расхода энергии.
4. При отклонении фактических показателей от нормативных выбирается решение, направленное на исправление такого положения, причем набор типовых решений заранее подготовлен при подготовке вариантов оперативного планирования.
5. Намеченный вариант оптимального решения в необходимых случаях согласовывается с руководителями более высокого ранга, и затем отдается команда на его выполнение — акт оперативного руководителя.

Заключение

Учитывая  результаты существующих прогнозов по истощению к середине – концу следующего столетия заЗпасов нефти, природного газа и других традиционных энергоресурсов, а также сокращение потребления угля (которого, по расчетам, должно хватить на 300 лет) из-за вредных выбросов в атмосферу, а также употребления ядерного топлива, которого при условии интенсивного развития реакторов-размножителей хватит не менее чем на 1000 лет можно считать, что на данном этапе развития науки и техники тепловые, атомные и гидроэлектрические источники будут еще долгое время преобладать над остальными источниками электроэнергии.

     Основные  технические проблемы промышленной энергетики и пути их решения на предприятиях заключены в следующих направлениях:

1. Замена оборудования (техническое перевооружение), видов энергии, энергоносителей, обрабатываемых материалов наиболее выгодными, имеющими лучшие технические, энергетические и технико-экономические показатели.
2. Модернизация промышленного оборудования, особенно технологических аппаратов, с повышением полезного использования энергии в них и сокращением потерь, прежде всего энергетических,
3. Интенсификация производственных процессов с повышением загрузки технологического оборудования и соответственно снижением удельных энергозатрат на единицу продукции, полупродукта, сырья, обрабатываемого материала, на работу или операцию.
4. Введение дополнительных устройств — дооборудование технологических энергоиспользующих установок и процессов при улучшенном оснащении, установке дополнительного, в том числе вспомогательного оборудования, приборов и автоматики для оптимизации производства и сокращения удельных энергозатрат.
5. Изменение рабочих параметров оборудования и энергии с целью улучшения технико-экономических показателей производственных процессов,
6. Улучшение использования энергии внутри технологических энергоиспользующих установок, сокращение прямых потерь и соответственное повышение КПИ.
7. Улучшение использования вторичных энергетических ресурсов.
8. Повышение надежности энергоснабжения и работы энергооборудования с целью предотвращения аварийных остановов и простоев, связанных с материальными и энергетическими потерями.

     Эти направления относятся к конкретным элементам энергетики промышленного предприятия в системах энергоснабжения и энергоиспользования, где в энергетическое хозяйство предприятия входит все энергоснабжение и частично энергоиспользование — энергоприемники технологических установок, обслуживаемые энергетиками.

Литература.  

1.    Баланчевадзе В. И., Барановский А. И. и др.; Под ред. А. Ф. Дьякова. Энергетика сегодня и завтра. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 344 с.

2.    Более чем достаточно. Оптимистический взгляд на будущее энергетики мира/ Под ред. Р. Кларка: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1994. – 215 с.

3.    Источники энергии. Факты, проблемы, решения. – М.: Наука и техника, 1997. – 110 с.

4.    Кириллин В. А. Энергетика. Главные проблемы: В вопросах и ответах. – М.: Знание, 1997. – 128 с.