Определяющим показателем надежной и эффективной работы паровых турбин на электростанциях является оптимальная эксплуатация конденсационных установок. Основным назначением конденсационной установки паротурбинного агрегата является конденсация отработавшего пара турбины, который содержит примесь неконденсирующихся газов, в основном воздуха, проникающего через неплотности в вакуумной системе турбоагрегата. Для поддержания разрежения в паровом пространстве конденсатора неконденсирующиеся газы должны постоянно удаляться. Для этого на Российских электростанциях уже более 50 лет применяются штатные системы вакуумирования эжекторного типа.
В настоящее время процесс снижения издержек производства электроэнергии и тепла является ключевым фактором выживания в условиях жесткой рыночной конкуренции генерирующих компаний. Основным минусом эксплуатации обычных эжекторов для откачки паровоздушной смеси являются пережег топлива для выработки пара, большой расход технической воды, расход электроэнергии, затрачиваемой на работу подъемных насосов, а также потеря химобессоленной воды.
Принцип действия вакуумных систем в данной области основан на откачке неконденсирующихся газов (воздуха) с остаточным содержанием пара, сжимающий паровоздушную смесь и выбрасывающих ее в атмосферу. Подобные вакуумные системы уже многие десятилетия надежно функционируют и являются отраслевым стандартом в энергетической отрасли Европейских стран и США, а в последние годы активно внедряются и в странах Азии, таких как Индия, Китай, Корея и Япония и т.д.
Расчёты окупаемости показывают, что максимальные показатели окупаемости оборудования приходятся на электростанции, использующие прямоточную систему забора воды из водоемов, однако в связи с существующей проблемой водопользования, основные электрогенерирующие компании России ищут способы снижения расхода воды, забираемой из водных объектов.
Одним из решений снижения платы за водопользование является замена водоструйных эжекторов на вакуумные системы. В среднем при таких заменах срок окупаемости составит от 3 до 6 лет, и позволит:
- снизить расход электроэнергии вакуумной установки ~ в 7 раз;
- уменьшить расход технической воды на вакуумную установку ~ в 50 раз и более;
- исключить потери химобессоленой воды.
В том числе, эксплуатационные затраты вакуумных систем на 60-80% ниже, в сравнении с эжекторными.
К тому же вакуумные системы, применяемые для откачки паровоздушной смеси, позволяют повысить уровень энергоотдачи в электростанции. Это связано с тем, что пар конденсируется в гораздо большем размере, чем жидкость (1/1600), то есть удельный объем воды при определенном давлении в разы меньше, чем у пара.
Основными преимуществами применения вакуумных систем в области обслуживания паротурбинных установок являются:
- Вакуумные системы оптимизируются производителем специально для применения в энергетике;
- Оптимальная скорость откачки для любой мощности турбины вплоть до 1500 МВ и выше;
- Рассчитан на постоянную работу при вакууме близком к давлению насыщенных паров;
- Надежная и стабильная работа в разных режимах, не чувствительна к резким перепадам нагрузки;
- Минимально необходимое энергопотребление
- Отсутствие потерь конденсата/хим. обессоленной воды.
- Испытания, согласно стандартам HEI;
Решение
Мы предлагаем механические вакуумные системы для откачки паровоздушной смеси из конденсатора паровых турбин электростанций, которые состоят из двухступенчатых жидкостно-кольцевых вакуумных насосов с системой конденсации пара посредством впрыска воды до попадания в насос, которые могут быть дополнены теплообменниками, сепараторами для разделения воздуха и воды, замкнутым контуром охлаждения жидкостного кольца и др.
