Организация впрыска питательной воды для охлаждения перегретого пара на котлах ТП-170(21) ТЭЦ ПВС-2

Тема дипломной работы: Организация впрыска питательной воды для охлаждения перегретого пара на котлах ТП-170(21) ТЭЦ ПВС-2

Актуальность разработки ВКР по данному направлению связано с исключительной важностью объектов энергогенерации (в частности, парогенераторов ТЭЦ, ТЭС), определяющих развитие различных отраслей хозяйствования, социальное благосостояние, безопастностные и экологические факторы, ключевые параметры которых в целом определяют уровень развития, как отдельной взятой страны, так и всего человечества.

Наглядно демонстрируют проблематику возрастающего энергопотребления, как отдельной сферы, оказывающие значительное экономическое влияние на области промышленности, строительство и пр., ключевые драйверы – удельные показатели энергопотребления: по данным IEA [1], удельный показатель энергопотребления, выражаемый в тоннах нефтяного эквивалента (т.н.э) за последнюю декаду (период 2010 ‒ 2020) показал прирост в 33,3 % и составил – 12 млрд. т.н.э. (2021), что свидетельствует о высоких темпах энергопотребления с 1973; по данным IEA [1], удельный показатель энергопотребления, выражаемый в энергоёмкости внутреннего валового продукта (%ВВП) за последнюю декаду (период 2010 ‒2020) показал прирос в 134 %ВВП (2020) (относительно базового года), что свидетельствует о значительной энергоёмкости и энергозатратности практически всех отраслей жизнедеятельности мирового сообщества.

Аналогичные (коррелирующиеся с мировыми) тренды в энергопотреблении и энергоёмкости различных отраслей Российской Федерации фиксируют соответствующие федеральный органы государственной статистики и анализа данных [2 – 10]: потребление электроэнергии за последнюю декаду (период 2010 ‒ 2020) показало прирост в 16,7 % и составило 1109 млрд кВт´ч (2020); потребление тепловой энергии за последнюю декаду (период 2010 ‒ 2020) показало прирост в 26,2 % и составило 1291 млн Гкал (2020); энергоёмкость ВВП РФ в 2,5 раза выше среднепланетарного уровня.

Более того, согласно аналитическим прогнозам специализированных организаций [11, 12], к 2040 году потребление электроэнергии достигнет показателя 1600 млрд кВт´ч (2040) (прирост на 44,3 % относительно 2020); потребление тепловой энергии достигнет показателя 1400 млн Гкал (2040) (прирост на 8,44 % относительно 2020).

Таким образом, объекты энергогенерации в тренде роста энергопотребления являются ключевыми объектами жизнеобеспечения. При этом ТЭЦ (ТЭС и прочие объекты теплоэнергоснабжения, включая промышленные парогенераторы) являются сложноустроенными промышленными объектами повышенной опасности, аварии на которых оказывают значительный урон общественности и окружающей среде [13]. Более того, основной вклад в загрязнение вносят предприятия теплоэнергетики – 23 % (в сравнении с прочими отраслями – 31 % (добыча полезных ископаемых, строительство, транспорт, связь) и автотранспортом – 46 %) [14].

Объект ВКР: парогенератор ТП-140.

Предмет ВКР: система охлаждения перегретого пара на котлах ТП-170.

Цель ВКР: разработка решений по организации впрыска питательной воды для охлаждения перегретого пара на котлах ТП-170.

Задачи ВКР:

‒ анализ объекта исследований;

‒ анализ методов регулирования температуры перегретого пара;

‒ разработка технико-технологического решения по внедрению схемы впрыска питательной воды для охлаждения перегретого пара на котлах ТП-170.

ВВЕДЕНИЕ 3

1 АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ 5

1.1 Характеристика парового котла ТП-170 5

1.2 Тепловой расчёт парового котла ТП-170 13

1.3 Система регулирования температуры перегретого пара в паровом котле ТП-170 23

2 АНАЛИЗ МЕТОДОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЕРЕГРЕТОГО ПАРА 24

2.1 Анализ технической литературы 24

2.2 Патентный обзор 34

2.3 Выбор оптимального решения для регулирования температуры перегретого пара в паровом котле ТП-170 35

3 РАЗРАБОТКА ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ ПО ВНЕДРЕНИЮ СХЕМЫ ВПРЫСКА ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПЕРЕГРЕТОГО ПАРА НА КОТЛАХ ТП-170 39

3.1 Разработка технологической схемы 39

3.2 Технологический расчёт предложенной схемы 44

3.3 Разработка решений по автоматизации предложенной технологической схемы 47

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 59