Устройство деаэратора

Фото деаэратора 6 ата

Устройство деаэратора: ключевые аспекты и принцип работы

Деаэраторы играют важную роль в различных отраслях промышленности, особенно там, где необходимо предотвращение коррозии и улучшение эффективности теплообменных процессов. Эти устройства используются для удаления растворенного кислорода и других газов из жидкостей, в первую очередь из питательной воды котельных установок.

Принцип работы деаэратора

Основная задача деаэратора заключается в снижении концентрации растворенного кислорода до уровня, при котором минимизируется коррозия металла. Принцип работы основан на использовании физических свойств газов – их способности выделяться из жидкости при повышении температуры и понижении давления. Деаэрация обычно достигается за счет нагревания жидкости до состояния близкого к кипению под пониженным давлением, что вызывает выделение газов.

Конструкция деаэраторов

Типичный деаэратор состоит из следующих основных частей:

Приемная емкость – контейнер, куда поступает предварительно нагретая вода.

Система распределения – обеспечивает равномерное распределение воды для максимального контакта с паром.

Контактный аппарат – зона, где происходит непосредственное смешивание парогазовой смеси с жидкостью.

Отделитель парогазовой смеси – отделяет насыщенные пары от необработанной жидкости.

Вентиль для отвода газов – служит для вывода оставшихся после обработки газов.

Технологический процесс деаэрированния

В процессе работы деаэратированная вода поступает в приемную емкость, затем равномерно распределяется по системам контактного аппарата. При этом она интенсивно перемешивается со струями перегретого пара или разогнанными до высоких температур газами.

Это приводит к быстрому повышению температуры жидкости и удалению большей части нежелательных газов благодаря перепаду концентраций между флюидами (водой и паром). Оставшийся после этого пар содержит больше всего расслояемых компонентов и выводится через специальные клапаны.

Применение деаэраторов

Данный тип оборудования широко используется на предприятиях энергетической отросли для подготовки питательной воды перед её подачей в бойлер или непосредственно для подпитки теплосети.

Заключение

Использование деаэрационной техники позволяет значительно продлить время эксплуатации оборудования за счет минимизации коррозийных процессов, а также оптимизировать эффективность использования энергии благодаря повторному использованию уже подготовленных энергоносителей (в виде перегретого пара). Это делает инвестиции в данные системы экономически целесообразными, как на начальном этапе строительства объекта, так и при его модернизации.

Текст – Gerwin AI

Деаэратор подпитки теплосети

Схема подпитки теплосети

Подпитка теплосети осуществляется умягченной деаэрированной водой. Умягченная вода, поступающая с цеха химводоочистки, поступает в деаэратор через регуляторы уровня. Греющая вода поступает на головки деаэратора подпитки теплосетей через регуляторы температуры. Деаэрированная умягченная вода из деаэратора тремя насосами подпитки подается в обратную линию теплосети Ø1200 мм города через регуляторы давления подпитки теплосети, в обратную линию теплосети предприятий города Ø900 мм через регулятор давления подпитки теплосети и на обратную линию коммунального хозяйства Ø800 мм – другой регулятор. Деаэратор подпитки теплосети должен работать в базовом режиме. Схемой предусмотрена подача водопроводной воды на головки деаэратора для исключения аварийной подпитки недеаэрированной водой, в случае резкого сокращения или недостаточной подачи из участка ХВО умягченной воды.

При этом жесткость воды, поступающей в деаэратор жёсткости, не должна превышать – 1  мкг-эв/л.

Характеристики системы подпитки деаэрированной водой:

Деаэратор:

  1. Тип колонки — ДСВ-800.
  2. Давление — 0,05 кгс/см2 (абс.).
  3. Количество колонок – 2
  4. Емкость бака – 100 м3

Насосы подпитки теплосети

  1. Тип – 300-Д90
  2. Производительность – 900 т/час.
  3. Напор – 6 кгс/см2
  4. Число оборотов – 1480 об/мин.

 

Схема ТЭЦ с паровой турбиной

Тепловая схема с турбиной

Схема действующей ТЭЦ с паровыми котлами и турбинами.

На тепловой (основной) схеме ТЭЦ представлено следующее основное оборудование:

— котельные агрегаты ТГМ-96;

— паровые турбины ПТ-60, ПТ-65, Р-50;

РОУ, БРОУ;

— ПНД, ПВД;

деаэраторы 6 и 1,2 ата;

— ПЭНы;

— подогреватели сетевой воды (бойлерные установки);

На тепловой (основной) схеме ТЭЦ представлены следующие среды/системы:

  1. Пар.
  2. Конденсат греющего пара.
  3. Основной конденсат.
  4. ХОВ.
  5. Питательная вода.
  6. Дренажи.
  7. Питательная вода.

Скачать схему ТЭЦ с паровой турбиной в формате jpg >>>

Типы паровых турбин ТЭЦ

Фото турбины

Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) являются ключевыми узлами в инфраструктуре современной энергетики. Они обеспечивают потребителей не только электричеством, но и теплом. Центральным элементом любой ТЭЦ является паровая турбина, преобразующая тепловую энергию пара в механическую работу, которая затем превращается в электричество. Рассмотрим основные типы паровых турбин, используемых на ТЭЦ.

Импульсные паровые турбины

Импульсная турбина работает по принципу расширения и ускорения пара через сопла. В этой конструкции скорость потока пара значительно возрастает при прохождении через сопла, а давление остается почти неизменным. Энергия высокоскоростного потока передается лопаткам рабочего колеса, что заставляет его вращаться.

Реактивные паровые турбины

В реактивных турбинах расширение и понижение давления происходят как в стационарных лопатках – направляющих аппаратах (соплах), так и в подвижных – рабочих лопатках колеса. Это позволяет более полно использовать энергию пара за счет двойного превращения её из потенциальной формы в кинетическую.

Конденсационные паровые турбины

Конденсационные турбины представляют собой тип реактивных или импульсно-реактивных машин, где после работы на лопатках рабочего колеса отработанный пар направляется в конденсатор для охлаждения и конденсации обратно в жидкое состояние. Использование конденсатора позволяет значительно повышать КПД всей системы за счет создания большого перепада давления между выходом из последней ступени и конденсатором.

Противодавленные паровые турбины

Противодавленные турбины используются на объектах, где помимо электричества требуется также большое количество технологического или отопительного пара высокого давления. В таких установках отработанный из первых ступеней рабочего колеса пар направляется не в конденсатор, а непосредственно к потребителям.

Выпускноперепусковые (байпасные) паровые турбины

Этот тип предусматривает возможность частичной или полной перекачки отработанного на определённом этапе экспанзии пар через байпасный контур обратно на начало процесса или же для использования его на других этапах производства.

Выбор определённого типа зависит от спектра задач, которые должна выполнять данная ТЭЦ: нуждаются ли они только в выработке электричества или же им требуются различные параметры отходящего из системы пар для целей коммунального хозяйства или промышленности.

С каждым годом инженерия стремится к повышению КПД и экологичности данных установок: разрабатывается новое оборудование с уменьшением выбросов CO2, повышением автоматизации процессов контроля и эксплуатации машин.

Таким образом, правильный выбор типажей и модификаций паротурбинной установки играет ключевую роль, как для экономический эффективности работы самой станции так и для окружающей её экосистемы.

Текст – YandexGPT 3 Pro

ТОП мировых ученых в теплоэнергетике

Портрет Ломоносова

Ниже приведен список известных ученых в области теплоэнергетики, оказавших значительное влияние на эту науку:

  1. Рихард Молье – немецкий учёный, который разработал диаграмму Молье, используемую для анализа термодинамических свойств воды и водяного пара.
  2. Михаил Васильевич Ломоносов – русский учёный, который внёс значительный вклад в развитие физики и химии, а также изучал свойства теплоты и её передачу.
  3. Сади Карно – французский физик и инженер, который считается одним из основоположников термодинамики. Он известен своими работами по теории тепловых машин и термодинамическим циклам.
  4. Уильям Джон Ранкин — шотландский инженер и физик, который внёс значительный вклад в развитие термодинамики и теплотехники. Он разработал ряд теорем и уравнений, которые используются в этих областях науки и техники.
  5. Ричард Фейнман – его исследования в области термодинамики внесли значительный вклад в понимание тепловых процессов, которые лежат в основе работы современных теплоэнергетических устройств.
  6. Джейнс Джоуль – один из основателей термодинамики, а самое главное — исследователь энергии и работы, которое открыло основы энергосбережения в теплоэнергетике.
  7. Андреа Аммонди – он прославился разработкой нового класса органических соединений, которые могут использоваться в качестве теплоносителей в теплоэнергетических системах.

Эти учёные оказали значительное влияние на развитие теплоэнергетики и смежных областей науки и техники. Ученые, занимающиеся теплоэнергетикой, могут работать в различных областях, включая термодинамику, механику жидкостей, энергетику и даже химию. Так, например, Никола Тесла – хоть он и не является прямо связанным с теплоэнергетикой, его работы в области электротехники оказали значительное влияние на развитие энергетики в целом.

Текст – YandexGPT 3 Pro, ChatGPT-4

Новейшие технологии для угольных ТЭЦ

Фото био-угля

Внедрение новейших технологий могут значительно повысить эффективность работы угольной ТЭЦ.

Ниже, список современных технологий, показавших свою эффективность при внедрении на угольных тепловых станциях:

  1. Высокоэффективные низкоэмиссионные (HELE) технологии: Это комплекс мер и решений, направленных на повышение эффективности работы угольных тепловых электростанций (ТЭС) при одновременном снижении выбросов парниковых газов и других загрязняющих веществ. Эти технологии позволяют достичь значительного сокращения выбросов углекислого газа (CO2) и других вредных веществ, таких как оксиды азота (NOx), сернистый ангидрид (SO2) и твердые примеси (PM), без ущерба для производства электроэнергии.

Основные принципы HELE включают:

  • Использование ультрасверхкритических и сверхкритических технологий: Эти технологии позволяют работать при более высоких температурах и давлениях, что повышает эффективность преобразования воды в пар и сжигания топлива.
  • Интеграция систем очистки дымовых газов: Применение технологий очистки дымовых газов, таких как селективное каталитическое восстановление (SCR) для NOx и десульфуризация дымовых газов (FGD) для SO2, позволяет значительно снизить выбросы этих веществ.
  • Оптимизация процессов горения: Использование передовых методов управления горением и контроля за процессом сгорания топлива позволяет минимизировать выбросы CO2 и других загрязнителей.
  • Применение современных материалов и конструкций: Использование новейших материалов и конструктивных решений для котлов и турбин способствует повышению их эффективности и снижению выбросов.
  1. Угольная газификация: Газификация преобразует уголь в синтез-газ или «сингаз», который затем можно очистить и сжигать в котельных агрегатах для производства электроэнергии. Это не только повышает эффективность общего процесса, но и приводит к существенно меньшим выбросам углекислого газа по сравнению с конвенциональными угольными ТЭЦ.
  2. Улавливание и хранение углерода (CCS): Технологии CCS улавливают выбросы углекислого газа перед тем, как они попадут в атмосферу, и затем хранят их под землей.
  3. Использование чистого угля: Это интегрированный подход. Чистота угля, его тип и размеры влияют на его способность создавать энергию. Использование качественного угля может помочь повысить производительность ТЭЦ.
  4. Био-уголь: Био-уголь — это устойчивая альтернатива обычному углю, произведенная из биомассы. Используя технологии пиролиза, биомасса преобразуется в углеподобное топливо, которое затем может использоваться в традиционных угольных ТЭЦ, но с меньшим объемом выбросов.
  5. Co-firing: Co-firing это процесс совместного сжигания угля и другого (обычного биомассы или отходов). Это может помочь снизить выбросы углекислого газа и других веществ.

Учет современных технологий в промышленной политике может помочь угольным ТЭЦ улучшить эффективность, снизить выбросы и стать более устойчивыми в долгосрочной перспективе.

Текст – YandexGPT 3 Pro, ChatGPT-4

Промышленная политика для угольной ТЭЦ

Фото угольной тепловой станции

Промышленная политика для угольной тепловой электростанции (ТЭЦ) зависит от ряда факторов, включая экономические, экологические и социальные условия в стране и регионе. Важную роль играет и политическая воля правительства, которое занимается регулированием этого сектора.

В целом, промышленная политика для угольных ТЭЦ направлена на:

— оптимизацию использования угольных ресурсов,

— повышение эффективности процесса сжигания угля,

— снижение ощущаемого негативного воздействия на окружающую среду,

— увеличивание безопасности работы на ТЭЦ.

Реализовать такую политику можно с помощью различных мероприятий, включая:

  1. Более строгие экологические стандарты и требования к выбросам.
  2. Поддержку исследований и разработок в области чистых технологий угольного сжигания.
  3. Поощрение инвестиций в модернизацию и обновление устаревающих ТЭЦ.
  4. Обучение и повышение квалификации персонала для улучшения безопасности и эффективности работы.

Вместе с тем стоит отметить, что во многих странах существует тенденция к отходу от использования угля в энергетике, в связи с его отрицательным воздействием на климат и окружающую среду. Это также отражается в промышленной политики этих стран, где осуществляется активная поддержка возобновляемых источников энергии и технологий угольной очистки.

Оценить промышленную политику конкретного государства, в общих чертах, можно согласно следующим критериям:

  1. Экологическая устойчивость. Учитываются ли в политике стратегии для уменьшения вреда окружающей среде, такие как технологии очистки выбросов, эффективное использование ресурсов и обращение с отходами?
  2. Экономическая эффективность. Является ли политика способной стимулировать инвестиции, создавать рабочие места и повышать конкурентоспособность страны в области энергетики?
  3. Социальная справедливость. Принимаются ли меры для минимизации негативного воздействия на рабочих, их семьи и социум, которые могут пострадать от перехода от угольной энергетики к другим источникам энергии?
  4. Долгосрочная устойчивость. Подготовлена ли политика к долгосрочному переходу от «грязной» энергетики к более чистым видам энергии и сопутствующим технологическим изменениям?
  5. Согласованность и согласование. Является ли политика последовательной и согласованной с другими стратегиями и целями правительства в области климата, труда и инноваций?

Текст – ChatGPT-4