4.12Внедрение двухконтурной схемы сетевой воды (выделение котельного контура)

Основные проблемы в эксплуатации котельных установок ПРК обусловлены физическим старением основного и вспомогательного оборудования.

К основным проблемам и «узким» местам в работе следует отнести:

• выработка нормативного срока эксплуатации котлов ст. №№ 3…7, котлов ПТВМ-100 – 18 лет, котлов ПТВМ-180 – 20 лет, ДЕ 25 – 20 лет;

• морально и физически устаревшая система контроля и управления котлов ст. №№ 3…7;

• низкая надежность работы конвективных поверхностей нагрева котлов ст. №№ 3…6.

Надежность работы поверхностей нагрева пароводяного тракта

После пуска котла в 2007 г и наработки около 2000 часов на котле начались повреждения змеевиков ширм МКП-1. и труб ЗЭ в правой половине топки. Для определения и устранения причин повреждения труб поверхностей нагрева, были произведены испытания специалистами ОАО «ВТИ» г. Москва. По результатам испытаний выданы рекомендации по режимам эксплуатации и по конструктивным изменениям, обеспечивающие повышение надежности работы котла.

На котлах ПТВМ наблюдается высокое количество выхода из строя змеевиков нижних полусекций конвективного пакета, приблизительно один разрыв на 30…100 часов работы. Основными причинами является высокая удельная загрязнённость внутренних поверхностей нагрева, малый диаметр змеевиков и непосредственный контакт факела с поверхностями нагрева конвективного пакета при работе с верхним ярусом горелок.

Для повышения надёжности работы поверхностей нагрева водогрейных котлов ПРК необходимо поддерживать качество сетевой воды в соответствии с «Типовой инструкцией по эксплуатации газомазутных водогрейных котлов типа ПТВМ» ТИ 34-70-051-86, РД 34.26.506.

Стоит так же отметить, что из-за частого повреждения поверхностей нагрева конвективных пакетов котлов ПТВМ происходит разрушение изоляции топки котлов. Дефекты и повреждения устраняются при проведении ремонтных работ.

Резкое повышение надёжности работы металла конвективных пучков котлов невозможно без внедрения двухконтурной тепловой схемы. Передача тепла от первого контура водогрейного котла должна проводиться через теплообменники сетевой воды. Количество теплообменников должно быть выбрано с запасом, обеспечивающим их очистку на ходу без ущерба для выдачи необходимого количества тепла. Введение промежуточного контура обеспечивает работу поверхностей нагрева водогрейных котлов на умягченной воде, что существенно увеличивает продолжительность их надежной эксплуатации.

Принципиально двухконтурная схема представлена на рисунке 4.14. Греющая вода из водогрейного котла 1 поступает в межтрубное пространство водо-водяного теплообменника, после которого циркуляционным насосом 2 данного контура возвращается в котел. Циркуляция нагреваемой сетевой воды в контуре системы теплоснабжения осуществляется с помощью насоса 4.

На ПРК предлагается реализовать следующую схему: греющая (контурная) вода после каждого водогрейного котла подаётся в водоводяные теплообменники, которые используются для подогрева сетевой воды. Циркуляция контурной и сетевой воды осуществляется собственными группами контурных и сетевых насосов, а подпитка контуров и теплосети - собственными группами насосов подпитки контура и подпиточных насосов теплосети.

За каждым водогрейным котлом предполагается установить по два водоводяных теплообменника типа ВВТ-420-30-25, предназначенных для подогрева воды в системах теплоснабжения, с водогрейными котлами (ПТВМ-180, КВГМ-180), включенными по двухконтурной схеме.

Основные характеристики теплообменника ВВТ-420-30-25

ВВТ-420-30-25 – водоводяной теплообменник вертикального типа производства ОАО «Сарэнергомаш» с поверхностью теплообмена 420 м², рабочим избыточным давлением воды в трубной системе 30 кгс/см² (3 МПа), рабочим избыточным давлением греющей воды в корпусе 25 кгс/см² (2,5 МПа).

Трубная система может изготавливаться из нержавеющих (основная модификация), латунных и медноникеливых труб.

В теплообменнике осуществлено противоточно-перекрестное движение теплообменивающихся сред, которое создается с помощью систем перегородок «диск-кольцо» в корпусе аппарата.

В теплообменнике сетевая вода (как менее чистая среда) движется внутри трубок, что позволяет при необходимости производить очистку внутренней поверхности нагрева от загрязнений.

Для спуска воды из межтрубного пространства и выпуска из него воздуха аппарат снабжен соответствующими штуцерами.

Рисунок 4.14 – Двухконтурная схема

Для очистки внутренней поверхности труб пучка от загрязнений необходимо снять верхнюю и нижнюю камеры. При этом обеспечивается возможность глушения (выемки) поврежденных труб, и их замены, подвальцовки или подварки соответствующих концов труб.

Теплообменник устанавливается в вертикальном положении на стальные опоры и закрепляется болтами.

В таблице 4.46 представлены основные характеристики водоводяного теплообменника ВВТ-420-30-25.

Таблица 4.46 – Характеристики ВВТ-420-30-25

Места размещения теплообменников на ПРК, компоновочные решения, схемы трубопроводов будут определены на последующих стадиях проектирования.

Предварительно на ПРК в качестве контурных насосов на каждом котле предполагается установка двух насосов типа CЭ-2500-60-11 производства ОАО «Сумский завод НАСОСЭНЕРГОМАШ» с расчетным расходом Q = 2500 м³/час, напором H = 60 м. вод. ст. Один из них резервный.

В таблице 4.47 представлены основные характеристики насосов.

Таблица 4.47 – Основные характеристики насоса типа СЭ-2500-60-11

Заполнение внутренних контуров котлов и их подпитка в процессе работы будет производиться питательной водой, с питательного деаэратора через узлы подпитки котлов.

Обратная сетевая вода от потребителей поступает на ПРК в коллектор обратной сетевой воды. Нагрев сетевой воды на ПРК будет производиться в водо-водяных теплообменниках водогрейных котлов.

Сетевыми насосами вода подается по параллельной схеме на водо-водяные теплообменники водогрейных котлов. После нагрева горячая вода направляется потребителям

Выводы:

1. Внедрение двухконтурной схемы позволит сэкономить на годовых затратах на привод контурных насосов циркуляции и подпитки водогрейных котлов, а также затратах на подпитку контуров водогрейных котлов. Поскольку представляется, что ежегодные затраты на электроэнергию и подпиточную воду для греющего контура существенно меньше затрат на их капремонты при сохранении традиционной одноконтурной схемы.

2. Кроме того, внедрение двухконтурной схемы позволит существенно снизить затраты на капитальные ремонты водогрейных котлов, а также затраты на химическую очистку поверхностей нагрева.