Контроль степени загрязненности подогревателей сетевой воды по изменению их температурного напора

На тепловой напор подогревателей влияет множество факторов и одним из основных является степень загрязненности поверхностей теплообмена. Если не контролировать загрязненность и не проводить своевременные чистки подогревателя, значительно будут возрастать удельные расходы топлива на выработку тепла, что в свою очередь приведет к снижению экономичности станции.

Актуальность темы обусловлена тем, что на сегодняшний день многие пренебрегают влиянием температурного напора на экономичность, это связанно с трудностью определения влияния отдельно взято- го фактора на общее состояние подогревателя.

Разработанная методика включает в себя:

Постоянный контроль температурного напора каждого работающего подогревателя. При этом предполагается, что показания будут заноситься в программный комплекс каждый последующий день и выбираться будут показания наиболее близкие к номинальному режиму работы блока и подогревателя. Это позволит минимизировать влияние изменения режима работы блока на температурный напор.

Таблица 1. Контроль значения параметров подогревателя

Блок №1
дата	ПСГ №	Параметры пара		Расход сетевой воды , т/ч	Температура сетевой воды, оС		Тепловая нагрузка, Гкал/ч	Температурный напор, oC		Текущая мощность блока, МВт
		Р, ата	Т н , оС
								текущ месяц	пред месяц
					вход	выход
01.12.2023	1	0,48	81,0	6500	60,0	68,5	55,3	12,5		230
	2	1,23	106,3	5200	68,0	95,0	140,4	11,3
02.12.2023	1	0,57	85,0	6800	63,0	71,0	54,4	14,0		250
	2	1,46	111,0	4700	70,0	100,0	141,0	11,0
03.12.2023	1	0,52	83,0	6800	62,4	70,0	51,7	13,0		240
	2	1,36	109,0	4800	69,5	97,0	132,0	12,0
04.12.2023	1	0,57	85,3	6900	61,0	70,8	67,6	14,5		250
	2	1,41	110,3	4100	70,0	99,0	118,9	11,3

Построение программой графиков и последующий их анализ с целью определение скорости изменения температурного напора в течении месяца, а также для определения сроков и качества чистки подогревателей. (Стоит учитывать, что изме- нение в графиках также могут быть связаны с началом/концом отопительного сезона, резким изменением температуры окружающего воздуха или режима работы, а также с появлением дефектов в самом подогревателе.)

Подогреватель 1ПСГ-1 Температурный напор, ’С

Линейная (Подогреватель 1 ПСГ-1 Температурный напор, °C)

Рис.

• 1.    График изменения температурного напора в течении месяца, 1 ПСГ-1

Расчет степени загрязненности подогревателя по графику на рисунке №3. Для данного расчета используется отношение фактического нагрева к расчетному темпе- ратурному напору (ε) и отношение расчетного и фактического температурных напоров (φ).

Рис. 2. График зависимости загрязненности подогревателя от нескольких параметров

В зависимости от показателя β’ устанавливаются две степени состояния поверхности нагрева сетевого подогревателя:

• -    при β < 30 % состояние удовлетворительное;

• -    при β ⩾ 30 % состояние неудовлетворительное.

Стоит учитывать, что данные значения рассчитаны на основании паспортных данных подогревателя и могут меняться в зависимости от состояния подогревателя и его эксплуатационных особенностей.

Для наиболее корректного расчета значение фактического температурного напора не должно превышать расчетное более чем в 2 раза. При этом должна быть обеспечена нормальная работа воздухоотсасывающих устройств и регуляторов уровня конденсата.

Данный расчет целесообразно производить в начале и конце месяца, а также до и после вывода в ремонт или чистки подогревателя. Важно не забывать учитывать процент заглушенных трубок после каждого ремонта или чистки.

В качестве примера был взят расчет ПСГ-1,2 блока №1 Южной ТЭЦ, за декабрь 2023.

Исходя из данных расчета за декабрь 2023 года степень загрязненности 1 ПСГ-1 выросла на 6% и составила с учетом заглушенных трубок 68,3%, а 1 ПСГ-2 выросла на 2% и составила 72%. Для нормальной работы подогревателей степень загрязненности не должна превышать 30%.

Далее, используя годовые отчеты за 2023 год, была рассчитана экономическая выгода от снижения теплового напора восьми сетевых подогревателей, находящихся на Южной ТЭЦ на 5, 10, 15 °C.

Таблица 2. Расчет экономической выгоды от чистки ПСГ

Разница между между чистым и грязным ПСГ
	Удельный расход топлива, к г/Гкал	Выработана в среднем за час,Гкал	Тепла выработано за год, Г кал	Выручка с отпуска тепла, млн. руб	Разница в прибыли между грязным и чистым в год, млн. руб
Исходные данные за 2023 год	164,4	461,073	4039000	5173,959	0
При уменьшении теплового напора на 5	164,157	463,016	4056020	5195,761	21,802
При уменьшении теплового напора на 10	163,914	464,959	4073039	5217,563	43,604
При уменьшении теплового напора на 15	163,671	466,902	4090058	5239,365	65,406

Расчет в таблице 1 произведен без учета затрат на чистку ПСГ. Если принять что в среднем чистка одного ПСГ подрядной организацией обойдется в 2 миллиона рублей, а производиться она будет 2 раза в год для поддержания среднего температурного напора не превышающего 5 °C, то прибыль составит примерно 11,604 млн. руб. в год или 0,22% от выручки с отпуска тепла в год.

Помимо этого, на Южной ТЭЦ сформирована бригада из работников компании, которые сами занимаются чисткой подогревателей, что позволяет значительно со- кратить затраты на чистку. Организация такой бригады требует дополнительные затраты на выплату работникам надбавок, но эти расходы в разы меньше затрат на услуги подрядных организаций. В результате в выигрыше как работники, так и станция.

Заключение. Контроль за состоянием подогревателей сетевой воды, в частности за изменением их температурных напоров, а также своевременная чистка, позволит существенно сократить удельный расход топлива на выработку тепла, что в свою очередь повысит экономичность станции.