Технология шариковойочистки как способснижения затрат

Рубрика:

ИТ в энергетике

 

Автор

Румянцев Роман, Руководитель направления систем шариковой очистки компании Р.В.С.

 

    Для конденсаторов многих энергоблоков проблема водных загрязнений всегда была и будет актуальной. Чаще всего именно это является причиной ухудшения вакуума в конденсаторе, увеличения удельного расхода топлива и соответствующих затрат.
    Как правило, засорение конденсатора, возникающее в процессе протекания циркуляционной воды, носит комбинированный характер и включает в себя механические загрязнения, биологические и солевые отложения. Интенсивность их появления зависит от качества охлаждающей воды, времени года и условий эксплуатации энергоблока. При этом температурный напор конденсатора растет как вследствие нарушения теплообмена из-за загрязнения охлаждающих трубок, так и за счет некоторого сокращения расхода воды в результате повышения гидравлического сопротивления.
    Традиционные способы очистки поверхностей конденсатора имеют ряд недостатков. Периодически проводимые механические и термические очистки трудоемкие, дорогостоящие и требуют останова энергоблока для отключения конденсатора либо снижения мощности при выводе половины конденсатора. Химические способы зачастую малоэффективны и экологически вредны, к тому же периодические манипуляции не гарантируют длительной работы конденсатора без загрязнения его поверхности между двумя очередными очистками.
    Существует технология, лишенная вышеперечисленных изъянов, — постоянная, автоматизированная, профилактическая очистка с помощью резиновых эластичных шариков (система шариковой очистки — СШО), которая осуществляется непосредственно при функционировании энергоблока.
    Экономическая эффективность
    В результате применения СШО на тепловых и атомных электростанциях улучшаются технико-экономические показатели оборудования за счет повышения вакуума в конденсаторах турбин на 1—5%, а отложения на внутренних поверхностях охлаждающих трубок теплообменных аппаратов на протяжении всего межремонтного периода отсутствуют. Также прекращается и исключается питтинговая коррозия охлаждающих трубок под слоем отложений.
    Пример расчета экономического эффекта СШО для ГРЭСс блоками 300 МВт
    Годовая экономия топлива за счет внедрения СШО определяется по формуле:
    Эт = ?B • t • P • К,
    где ?B — экономия условного топлива за счет улучшения вакуума; 3,2 г. у. т./кВт•ч (по результатам анализа ТЭП для ГРЭС за календарный год); t — число часов работы турбины в год, 7300 ч; P — среднегодовая нагрузка энергоблока, 275 МВт; К — коэффициент улучшения вакуума на чистом конденсаторе; 0,9 (по итогам анализа ТЭП для ГРЭС после ремонта конденсатора с его чисткой традиционным способом).
    Годовая экономия топлива составит:
    Эт = 0,9 • 3,2 • 7300 • 275/1000 = = 5782 т у.т. /год
    Годовая экономия средств за счет топлива рассчитывается по формуле
    Эсшо. т = Эт • Ц,
    где Ц — цена условного топлива за тонну, принимаем Ц = 2300 руб./т у.т.
    Эсшо. т = 5782 • 2300 == 13 298 600 руб./год.
    Таким образом, годовая экономия средств для нашего примера будет 13 298 600 руб./год.
    Технология
    Принцип СШО основан на предотвращении отложений на внутренней поверхности охлаждающих трубок конденсатора за счет циркуляции через них пористых резиновых шариков.
    Фильтр предварительной очистки воды не допускает попадания крупного мусора во входную камеру и на трубную доску конденсатора, обеспечивая тем самым беспрепятственное проникновение чистящих шариков в трубки. Для выполнения этих функций наилучшими являются секционные фильтры с неподвижным фильтрующим элементом. Наличие секций позволяет удалять из потока как мелкий, так и крупный мусор. Секционная конструкция фильтрующей поверхности исключает заклинивание вращающегося ротора обратной промывки. Неподвижный фильтрующий элемент из перфорированного листа нержавеющей стали надежен во всем диапазоне расходов воды и гарантирует качественную отмывку фильтра при любом уровне загрязнений.
    Шарикоулавливающее устройство (ШУУ) выводит шарики из потока охлаждающей воды и возвращает их в контур циркуляции СШО. Самым надежным является ШУУ с разводной конструкцией пластинчатых сит для их промывки. При засорении ненадежного ШУУ возникает риск аварийного останова энергоблока из-за «пробки» в сливном водоводе конденсатора. Даже при частичном засорении ШУУ шарики застревают на его пластиках и система перестает работать. Регулярная промывка ШУУ гарантирует его чистоту и стабильное гидравлическое сопротивление, а также качественную циркуляцию шариков.
    Безотказная работа ШУУ и фильтра напрямую влияет на эксплуатационные расходы электростанции, кроме того, экономия средств за счет внедрения технологии СШО во многом зависит от используемых шариков, т.к. именно они обеспечивают главный эффект — чистоту охлаждающих трубок конденсатора.
    Роль и типы чистящих шариков
    Большую роль играет химический состав шариков. К примеру, шарики производства компании Taprogge (Германия) на основе натурального каучука имеют специальные покрытия для борьбы с отложениями внутри трубок (рис. 1). Это особенно актуально, поскольку типичной ситуацией перед пуском СШО в работу является наличие небольшого количества остаточных отложений в трубках после их чистки традиционным способом (например, высоконапорной установкой).
    С помощью немецких шариков проблема решается легко: полностью покрытые корундом (4) удаляют твердые отложения в конденсаторных трубках, эффективно работая не менее трех дней; полирующие повышенной прочности (2) выполняют финальную подготовку трубок перед загрузкой в контур циркуляции обычных шариков (1) — рис. 2.
    Таким образом, наибольшая эффективность СШО достигается при использовании самого надежного и качественного оборудования, обеспечивающего бесперебойную циркуляцию чистящих шариков и исключающего вынужденные остановки энергоблока по причине отказов системы, а также при правильном выборе чистящих шариков под уникальные условия эксплуатации конкретного энергоблока.