Теплоснабжения потребителей

Рассмотрим необходимый состав и условия работы теплосилового оборудования стационарных ЯЭУ на примерах установок ВВЭР-1000, РБМК-ЮОО и БН-600. На 1.1 представлена упрощенная тепловая схема установки с реактором ВВЭР-1000.

2-26. Маневренность блочных барабанных котлов. Обзорная информация. Серия «Эксплуатация и ремонт теплосилового оборудования электростанций». — М.: СПО ОРГРЭС, 1977.

Изменения температуры и давления водного теплоносителя при эксплуатации АЭС определяют особенности поведения различных примесей в пароводяном тракте. При эксплуатации теплосилового-оборудования могут произойти различные нежелательные явления, связанные с качеством воды и пара. Наиболее существенными из них являются: выделение из воды и пара растворенных в них веществ; электрохимическое и химическое взаимодействия водного теплоносителя с омываемыми им конструкционными материалами— различными сталями, сплавами и др.

Периодические включения и отключения ТЭС не позволяют решить задачу регулирования мощности из-за большой продолжительности этих процессов. На запуск тепловой станции в лучшем случае требуются часы. Кроме того, работа крупных ТЭС в резко переменном режиме нежелательна, так как приводит к повышенному расходу топлива, повышенному износу теплосилового оборудования и, следовательно, снижению его надежности. Следует учесть также, что ТЭС с высокими параметрами пара имеют некоторые минимальные технически возможные рабочие мощности, составляющие 50—70% от номинальной мощности оборудования. Все это относится не только к ТЭС, но и к АЭС. Поэтому в настоящее время и в ближайшем будущем дефицит в маневренных мощностях («пик» нагрузки) покрывается ГЭС, у которых набор полной мощности с нуля можно произвести за 1—2 мин. Однако в европейской части СССР степень использования экономически эффективных гидроэнергоресурсов уже превысила 40%. Оставшаяся неиспользованной часть ресурсов относится к периферийным районам и небольшим водотокам.

ГАЭС по сравнению с другими типами пиковых электростанций существенно уменьшают трудности в эксплуатации теплосилового оборудования энергосистем при прохождении ночных провалов графиков нагрузки.

Вторая особенность заключается в том, что ГАЭС существенно уменьшает трудности в эксплуатации теплосилового оборудования энергосистем при прохождении ночного провала графиков нагрузки и увеличивает маневренность энергосистем, что повышает надежность и качество энергоснабжения.

Периодические включения и отключения тепловых станций не позволяют решить задачу регулирования мощности из-за большой продолжительности этих процессов. На запуск тепловой станции в лучшем случае требуются часы. Кроме того, работа крупных тепловых станций в резко переменном режиме нежелательна вследствие повышенного расхода топлива, повышенного износа теплосилового оборудования и, следовательно, снижения его надежности. Нужно учесть также, что ТЭС с высокими параметрами пара имеют некоторые минимальные технически возможные мощности, составляющие 50—70% от номинальной мощности оборудования. Все сказанное относится не только к обычным ТЭС, но и к атомным электрическим станциям. Поэтому в настоящее время и в ближайшем будущем дефицит в маневренных мощностях («пики» нагрузки) покрывается ГЭС, у которых набор полной мощности с нуля может быть произведен за 1—2 мин. Однако в европейской части СССР степень использованных экономически эффективных гидроэнергоресурсов уже превысила 40%. Оставшаяся неиспользованной часть ресурсов относится к периферийным районам и небольшим водотокам.

Определим теперь экономию топлива на тепловых электростанциях вследствие их более полной загрузки в ночной период. В зависимости от режимов работы теплосилового оборудования энергосистемы эта экономия может иметь различные значения. Так, если прохождение минимальных нагрузок осуществляется путем останова части агрегатов при относительно полной загрузке оставшихся, то включение в работу насосов ГАЭС приведет к отказу от остановов и последующих пусков. Получаемая при этом экономия топлива равна величине его пусковых расходов на тех блоках, которые должны были бы останавливаться при отсутствии потребления энергии насосами.

Работа агрегатов на пониженных нагрузках с изменившимися параметрами и расходами пара из регулируемых отборов, форси-ровка мощности, остановы и пуски обусловливают основные режимы использования теплосилового оборудования.

Значительная часть теплосилового оборудования работает при повышенных температурах под действием умеренных напряжений. В этих условиях в материале таких конструкций развиваются процессы ползучести. В зависимости от скорости развития процессов ползучести происходит зарождение и рост несгогош-ностей и разрушение деталей. Морфология разрушения материала определяется теми же процессами, которые контролируют скорость ползучести. В зависимости от температурно-силовых факторов эти процессы могут быть различными и соответственно различной будет морфология разрушения. Поэтому исследование характера разрушения позволяет оценивать области температур и напряжений, приводящих к разрушению, а следова-

туры разрушенных элементов теплосилового оборудования определять температурно-силовую область их эксплуатации.

Варианты схемы выдачи мощности. Схема выдачи мощности ТЭЦ разрабатывается одновременно с проектом электроснабжения потребителей, с учетом схемы электрических сетей прилегающего района и по условию обеспечения надежности теплоснабжения потребителей. Ближайшие потребители могут получать электроэнергию от ТЭЦ на генераторном напряжении 6 —10 кВ или через подстанцию глубокого ввода на напряжении 35—220 кВ РУ повышенного напряжения ТЭЦ, или по смешанной схеме. На основе проекта электроснабжения прилегающего к ТЭЦ района выбираются необходимые напряжения и нагрузки для каждого из РУ. По этим данным устанавливается количество генераторов на ТЭЦ. Стремятся число генераторов выбирать таким, чтобы при отключении одного из генераторов, присоединяемых к ГРУ, не требовалось получать энергию с шин РУ повышенного напряжения.

Составление вариантов схемы РУ повышенного напряжения. Схемы РУ напряжением 35—750 кВ должны выполняться с учетом требований, сформулированных в [16, 35, 37]: отказ любого из выключателей на электростанциях с блочной электрической схемой не должен вызывать отключение более одного блока и одной или нескольких линий при условии обеспечения устойчивости работы электростанции с энергосистемой; при отказе шиносоединительного, секционного выключателей или наложении отказа одного из выключателей на ремонт другого допускается одновременное отключение двух блоков и линий при условии обеспечения устойчивости работы; на ТЭЦ при отказе любого выключателя допускаемое число и суммарная мощность одновременно отключаемых генераторов или трансформаторов определяются по условиям сохранения устойчивости работы энергосистемы, обеспечения электро- и теплоснабжения потребителей и с учетом резерва системы и других источников электро- и теплоснабжения; повреждение секционного или шиносоединительного выключателя не должно вызывать останов ТЭЦ; линии со стороны станции должны отключаться не более чем двумя выключателями; отключение трансформаторов производится также не более чем двумя выключателями с каждой стороны повышенного напряжения трансформатора; отказ любого выключателя не должен приводить к отключению более одной цепи транзита напряжением 110 кВ и выше, если транзит состоит из двух параллельных цепей; ремонт выключателей напряжением ПОкВ и выше должен производиться без отключения присоединений; при подключении к одному РУ двух РТСН в случае отказа любого выключателя не должны отключаться оба трансформатора.

тро- и теплоснабжения потребителей. Поэтому основная задача эксплуатации — применять щадящие режимы, избегать ситуаций, способных снизить надежность оборудования.

конечно, не означает, что экономия топлива не является важнейшей задачей. Энергетическая система СССР * показывает важность сбережений расходуемых энергоресурсов. В связи с этим приводится ряд мероприятий, в частности увеличение объема централизованного теплоснабжения потребителей с 65 до 72%, что дает экономию примерно 10 млн. руб. в год **.

На ТЭЦ количество теплоты, используемой на получение рабочего пара, составляет около 82% от теплоты сожженного топлива. Но количество полезной энергии, отпускаемой с ТЭЦ, равно 59%, так как в электрическую энергию превращается примерно 27% теплоты и около 32% теплоты сожженного топлива отводится в виде отработавшего пара в теплофикационную систему и используется для теплоснабжения потребителей; только, 23% теплоты отводится с охлаждающей водой по конденсационной схеме. Из сравнения тепловых балансов ТЭЦ и конденсационной электростанции видно, что на ТЭЦ теплота топлива используется значительно лучше.

Однако, как показали проведенные расчеты, для реальных условий переход на двухниточную сеть ни при каких значениях исследованных характеристик QTmax, ат, Тг.в и других экономически не оправдывается. Их применение вызывается только необходимостью резервирования теплоснабжения потребителей.

Рассмотренные схемы комбинирования с использованием впрыска пара в камеру сгорания газовой турбины эффективно могут быть использованы с теплофикационными турбинами. Получаемое значение дополнительной мощности в этом случае намного возрастает в связи со значительными расходами пара на теплофикацию. Не нарушая режим теплоснабжения потребителей, можно получить дополнительную мощность за .счет сокращения расхода пара на теплофикацию, значение которой оказывается зависимой от температуры наружного воздуха (температуры подогрева сетевой воды отборным паром).

ва). При этом способе производства теплоты существенно повышается качество теплоснабжения потребителей, улучшается экологическая обстановка в городах и промышленных центрах.

обеспечение дальнейшего развития централизованного теплоснабжения потребителей путем строительства теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) и крупных районных котельных, снижение удельных расходов топлива и себестоимости электрической и тепловой энергии.

Обеспечить дальнейшее развитие централизованного теплоснабжения потребителей путем строительства теплоэлектроцентралей и крупных районных котельных. Продолжить работу по более широкому вовлечению в хозяйственный оборот вторичных материальных и топливно-энергетических ресурсов, бытовых отходов, а также попутных продуктов

С целью дальнейшей экономии органического топлива систематически проводились и будут проводиться традиционные мероприятия, направленные на развитие централизованного теплоснабжения потребителей как наиболее рационального. Вводятся новые мощности на ТЭЦ, применяются более современные и крупные теплофикационные турбины и более совершенные пиковые водогрейные котлы и начата разработка крупных паровых котлов. В одиннадцатой пятилетке будут вестись работы по созданию котлов производительностью 800 т/ч для канско-ачинских и экибастузских углей. Намечен ввод головного образца малогабаритного котла с циклонной топкой на твердом топливе.