2.3. Обоснование выбора итогового варианта

Анализ данных табл. 4 позволяет сделать следующие выводы:

– схемы «Д», «Е» и «Ж» имеют два существенных недостатка: во-первых, они наименее экономичны, то есть имеют наибольшие среди рассмотренных схем значения удельного расхода теплоты – более 700 кДж/кг; во-вторых, эти схемы характеризуются сравнительно большим выходом избыточного пара последней ступени – более 10 т/ч. Проблема утилизации избыточного пара последней ступени при частичных нагрузках МИУ в большинстве случаев усугубляется. Это не позволяет рекомендовать указанные схемы в качестве приемлемых вариантов для заданных исходных условий, несмотря на то, что все эти схемы четырехступенчатые, то есть сравнительно малогабаритны и характеризуются более простой технологической схемой;

– преимуществами схемы «А» является её малогабаритность (как и для рассмотренных выше схем «Д», «Е» и «Ж»), а также то, что при отключении тракта регенеративных подогревателей не наступает ограничений по производительности установки. Однако тепловая экономичность этой схемы относительно низкая – удельный расход теплоты более 600 кДж/кг даже в режиме нормальной эксплуатации. Расход избыточного пара последней ступени также относительно велик. Нужно также иметь ввиду, что для этой схемы не выполнена проверка на отключение ступени. Можно предполагать, что при исключении четверти суммарной поверхности теплообмена в этой схеме наступит существенное ограничение производительности. Учитывая сказанное, схему «А» рекомендовать к реализации также нецелесообразно;

– оставшиеся схемы «Б», «В» и «Г» идентичны по массогабаритным характеристикам – это семиступенчатые МИУ на основе испарителей И-600;

– схема «Б» из этих трех схем имеет наибольшую тепловую экономичность (удельный расход теплоты в режиме нормальной эксплуатации наименьший и составляет 370 кДж/кг). Отключение тракта регенерации не накладывает ограничений на производительность установки, что также является преимуществом. Недостатком схемы является наибольший среди рассматриваемых трех схем дефицит производительности при отключении ступени (11 %). Является ли преимуществом или недостатком наибольший среди рассматриваемых трех схем дефицит расхода избыточного пара последней ступени, зависит от конкретных условий, в которых предполагается реализовывать МИУ. Если на данной электростанции есть общестанционный коллектор пара давлением 1,2-2,5 ата, то проблема с ликвидацией этого дефицита решится без существенного ухудшения экономичности. Если же такого коллектора нет, возникнет необходимость редуцировать часть греющего пара МИУ до давления 1,2-2,5 ата (чтобы обеспечить работу деаэратора питательной воды МИУ и предвключенного к нему пароводяного подогревателя), что приведет к увеличению удельного расхода теплоты на приготовление дистиллята. То есть такую схему, например, при отсутствии альтернативы, можно было бы рекомендовать к реализации, оговорив при этом необходимость дополнительной проработки вопроса с ликвидацией дефицита избыточного пара последней ступени установки;

– схема «Г» в сравнении со схемой «В» характеризуется несколько большей тепловой экономичностью (меньшими значениями удельного расхода теплоты) как в режиме нормальной эксплуатации, так и при отключении одной из ступеней. По расходу избыточного пара последней ступени обе схемы аналогичны друг другу, причем в режиме нормальной эксплуатации избыточный пар практически отсутствует, что позволяет не рассматривать проблему утилизации этого пара. Кроме того, схема «Г» является схемой без регенеративного подогрева питательной воды, то есть характеризуется несколько меньшими капитальными затратами и большей надежностью из-за отсутствия дополнительных элементов – регенеративных подогревателей;

– таким образом, из рассмотренных схем для заданных исходных условий можно рекомендовать к реализации схему «Г» – семиступенчатую МИУ на основе испарителей И-600 с параллельным питанием ступеней, каскадным сливом конденсата греющего пара в расширительный бак, без регенеративного подогрева питательной воды.

В общем случае для принятия решения о целесообразности реализации той или иной схемы необходимо выполнить сопоставление схем по следующим основным параметрам: массогабаритным характеристикам и связанным с ними капитальным затратам на строительство, показателям тепловой экономичности, величинам ограничения производительности при отключении одной из ступеней и тракта регенеративных подогревателей, расходу избыточного пара последней ступени, экспертным оценкам показателей надежности.

Существенные ограничения производительности при отключении одной из ступеней и тракта регенеративных подогревателей требуют разработки технических решений по обеспечению требуемого расхода добавочной воды цикла (дистиллята) в этих режимах. Здесь необходимо помнить, что проектная производительность МИУ всегда выбирается с некоторым запасом относительно потребного максимального расхода дистиллята в режиме нормальной эксплуатации ТЭС. Так, в соответствии с нормами технологического проектирования [8], запас по производительности общестанционной испарительной установки для электростанций с барабанными котлами принимается равным 25 т/ч. Для рассматриваемых в настоящем учебном пособии МИУ производительностью до 100 т/ч можно принять запас равным 10 %. То есть, если заданное в исходных данных значение производительности составляет 100 т/ч, то потребный расход дистиллята составляет 100*(1 – 10/100) = 90 т/ч.

В случае если ограничение производительности МИУ в режимах, отличающихся от режима нормальной эксплуатации, не превосходит указанного значения (10 % от заданной производительности по дистилляту), разработка дополнительных мероприятий по обеспечению требуемого расхода добавочной воды цикла не требуется.

Если же ограничение производительности оказывается больше 10 % от заданной производительности по дистилляту, то следует рекомендовать либо резервную установку химического обессоливания, либо, по крайней мере, установку дополнительных баков запаса дистиллята на период неплановых ремонтов (или отключений на промывку) испарителей или регенеративных подогревателей. Кроме того, следует учитывать, что при использовании в качестве греющего пара МИУ пара производственного отбора турбоагрегата некоторое ограничение производительности при отключении ступени или тракта регенеративных подогревателей может быть скомпенсировано повышением давления в камере отбора турбины на время ремонта.