Оценка эффективности реконструкции градирни БГ-2600 ст.№2 Ново-Иркутской ТЭЦ

Министерство  образования и науки Российской Федерации

 

Федеральное агентство  по образованию

 

Иркутский Государственный  Технический Университет

 

 

 

Кафедра теплоэнергетики

 

Дисциплина: Энергосбережение в теплотехнике

и теплотехнологиях

 

Расчётно-графическая работа

на тему: «Оценка эффективности реконструкции градирни БГ-2600 ст.№2 Ново-Иркутской ТЭЦ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                  Выполнил: студент

                                                                                                  гр. ЭСТ-05-01

                                                                                                  Суворов В.А.

                                                                                                  Проверила: доцент

                                                                                                  Картавская В.М.

 

 

 

 

Иркутск 2008

Содержание

 

Введение           3

1. Краткая техническая характеристика оборудования   4

2. Экспериментальная часть        7

2.1 Задачи и программа испытаний       7

2.2 Организация проведения испытаний      7

3. Обработка материалов испытаний      10

4. Результат испытаний         20

Заключение          21

Приложение А          22

Приложение Б          23

Список использованных источников      24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Градирни широко используются в производственном цикле в системе  оборотного водоснабжения промышленных предприятий и предприятий энергетического комплекса для охлаждения циркуляционной воды.

Часто к градирням  систем водоохлаждения относятся без  должного внимания, считая их несущественной частью системы. Однако, неэффективно работающая градирня – одна из причин снижения производственных мощностей  предприятия.

Большинство градирен в настоящее время исчерпали свой эксплуатационный ресурс. В процессе длительной эксплуатации выходят из строя оросители, вентиляторы, водораспределительная система, изнашивается каркас. Даже незначительная реконструкция градирни требует определённых затрат, в связи с чем предприятие сталкивается с вопросом – какая организация сможет качественно провести работы по реконструкции градирни.

Испытания башенной градирни типа БГ-2600 ст.№2 Ново-Иркутской ТЭЦ  проводились для качественных показателей  эффективности работы градирни после проведения реконструкции оросительной системы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Краткая техническая характеристика оборудования

 

Система технического водоснабжения  Ново-Иркутской ТЭЦ оборотная  с башенными градирнями состоит  из:

- циркуляционной насосной станции  с установленными четырьмя лентами  насосами (ЦНЛ) типа 96 ДПВ 4,5/23ЭГ (ст.№1-4) Уральского завода гидромашин  ПО «Уралгидромаш» и четырьмя  зимними насосами (ЦНЗ) типа 400Д-190;

- градирен ст.№1-3 типа БГ-2600-70;

- трубопроводов циркуляционной и добавочной воды;

- насосной станции опорожнения  циркуляционных водоёмов;

- камер и колодцев для производства  отключений трубопроводов технического  водоснабжения.

В системе оборотного технического водоснабжения Ново-Иркутской ТЭЦ  используются градирни типа БГ-2600.

Основными конструктивными элементами градирни являются:

- вытяжная башня;

- водораспределительное устройство;

- оросительное устройство;

- водосборный бассейн;

- ветровые перегородки и поворотные  щиты.

В градирню поступает для охлаждения вода, нагретая в конденсаторах турбин. После сопел водораспределительного устройства вода поступает на ороситель и, в виде мелких капель и плёнок, движется сверху в низ.

Вытяжная башня и  разность удельных весов между наружным более холодным и подогретым в градирне воздухом создают тягу и обеспечивают непрерывное поступление внутрь градирни наружного воздуха, который движется через оросительное устройство навстречу движению воды. В результате в бассейн вода поступает с более низкой температурой.

Охлаждение воды в  градирне происходит в результате совместного  действия в основном двух процессов: теплоотдачи соприкосновением воды с воздухом и поверхностного испарения с водяной плёнки и капель.

Теплоотдача соприкосновением воды с воздухом осуществляется благодаря наличию разности температур и воздуха. Испарение (массоотдача) является результатом наличия разности парциальных давлений пара у поверхности водяной плёнки и в основной массе проходящего через ороситель воздуха.

При положительных температурах наружного воздуха, летом, преобладающая роль в охлаждении воды (до 90%) в градирне приходится на долю испарения; при отрицательных – зимнее время (до 60%) на долю теплоотдачи соприкосновением.

В таблице 1 приведены  основные параметры башенной градирни типа БГ-2600 ст.№2.

 

 

Таблица 1. Основные параметры башенной градирни типа БГ-2600 ст.№2.

 

Тип градирни	БГ-2600
Высота вытяжной башни, м	71
Диаметр нижнего основания  вытяжной башни, м	58,3
Площадь орошения,	2600
Площадь воздуховходных окон,	682,2
Ороситель	асбоцементный
Общая высота оросителя, м	2,85
Номинальная гидравлическая нагрузка градирни,	26000
Глубина водосборного бассейна, м	2,0
Высота подачи воды на градирню от нормального горизонта в бассейне, м	7,5
Водораспределение	Напорное, равномерное

 

На градирне ст.№2 в 2006 году была проведена замена асбоцементных  оросителей на полимерные оросители высотой 1,1 м.

Полимерный ороситель  представляет собой комбинацию оросителей ОТР трубчатого типа (нижний ярус) высотой 0,64 м и ОСТ-3 сетчатого типа (верхний ярус) высотой 0,46 м.

Гофрированные трубы  оросителя ОТР в поперечном сечении  имеют вид шестиугольника толщиной стенки трубы 1 мм. В основании с  двух сторон трубы соединены гофрогильзами длиной 5 мм. Гофры высотой 3-3,5 мм и шириной 5 мм располагаются перпендикулярно осям труб. Расстояние между центральными осями гофр 12 мм.

Ороситель ОСТ-3 выполнен из 9 горизонтально расположенных  рядов сетчатых элементов по 5 штук в каждом ряду. Смежные ряды повёрнуты относительно друг дуга на 90 градусов.

Ороситель изготовлен из полиэтилена низкого давления ПНД 273-79.

Эскиз оросителя представлен  на рисунке 1.

Перед началом испытаний  проводился детальный осмотр градирни, в ходе которого было выявлено следующее;

- дно водосборного  бассейна чистое, без илистых  отложений;

- разбрызгивающие сопла  находятся в хорошем состоянии,  работают равномерно по всей  площади;

- поворотные щиты воздуховходных  окон прилегают друг к другу  плотно, без щелей;

- пояс оросителей целый, без видимых повреждений;

- над поясом орошения  частично присутствуют фрагменты  пояса водоуловителя, преимущественно  в центральной части градирни.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Экспериментальная  часть

 

2.1 Задачи и программа испытаний

 

Испытания градирни проводились  с целью определения охлаждающей  способности градирни после замены асбоцементного оросителя на полимерный.

Во время испытаний  были проведены серии опытов при  разных гидравлических нагрузках.

Всего было проведено 6 опытов.

Градирня в период испытаний работала по нормальной эксплуатационной схеме, состояние оборудования соответствовало требованиям ПТЭ.

Программа испытаний (таблица 2) составлена таким образом, чтобы по результатам проведённых опытов могли быть получены исходные данные для определения максимальной охлаждающей способности градирни и сравнения её с действующими нормативно-техническими документами.

 

2.2 Организация  проведения испытаний

 

Основные параметры  работы градирни, замер которых проводился во время испытаний, показаны на принципиальной тепловой схеме (Рисунок 2).

В основу схемы измерений  параметров градирни был положен штатный контроль, дополнительно измерялись параметры окружающей среды мобильной метеостанцией «Vantage Pro-2».

Измерение давлений циркуляционной воды на входе в градирню производились с помощью поверенных манометров класса точности 1,0 подключенных к штатным отборным устройствам.

В схеме экспериментального контроля для измерения температуры  потоков циркуляционной воды в качестве датчиков использовались: на входе ртутные термометры с ценой деления 0,2 ; на выходе поверенным контактным термометром ТК-5.05 с ценой деления 0,1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Измерение расходов циркуляционной оды производилось с помощью поверенной гидрометрической вертушки типа ДР-55, предоставленной гидрометрической службой. Расход циркуляционной воды регулировался количеством включенных циркуляционных насосов.

Испытания проводились при установившихся гидравлических режимах:

• Отклонение гидравлической нагрузки не превышало
• Отклонение тепловой нагрузки не превышало 10% средней.
• Ширина зоны охлаждения (перепад температур воды) в градирне находилась в пределах 7-10 .

Записи в журналах наблюдений осуществлялись одновременно через каждые 30 минут. Продолжительность каждого опыта без учета наладки режима составляла 3-5 часов в период максимальной температуры окружающего воздуха. При выпадении атмосферных осадков испытания не проводились.

В процессе испытаний  были проведены опыты при различных  гидравлических нагрузках градирни. Расход циркуляционной воды менялся от 9000 до 16000 , ширина зоны охлаждения – от 8,0 до 10,0 , удельная тепловая нагрузка – от 35 до 50 Мкал/ч* . Максимальная температура окружающего воздуха в период испытаний достигала 26 , относительная влажность воздуха – 56%.

Ограничение по максимальному расходу циркуляционной воды, равному 16000 . было обусловлено не превышением допустимого давления циркуляционной воды на входе в конденсатор и режимом работ в период испытаний.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Обработка материалов испытаний

 

В основу расчётов при  обработке данных испытаний положены среднеарифметические значения из мгновенных показаний приборов, записанных через  равные промежутки времени, со всеми необходимыми поправками.

Данные тепловых испытаний обрабатывались в соответствии  с Методикой проведения испытаний градирен [1] с использованием специальных программ на ЭВМ. Результаты испытаний сведены в таблицу 2.

Удельная гидравлическая нагрузка градирни (плотность орошения) рассчитывалась по формуле:

 

,                                                (1)

 

где Q – гидравлическая нагрузка градирни, ,

S – площадь орошения  градирни, .

 

Ширина зоны охлаждения равна:

 

,                                          (2)

 

где и - температуры воды на входе и выходе из градирни соответственно, .

 

Удельная тепловая нагрузка градирни рассчитывается по формуле:

 

                                     (3)

 

где - плотность воды, равная примерно 1000кг/ ,

с – удельная теплоёмкость воды, равная 1 ккал/(кг* ).

 

Расчёт №1 испытания башенной градирни типа БГ-2600 (31.05.2007/12.00-17.00):

 

Данные расходомеров, манометров, барометров термометров др., а также конструктивные характеристики:

 

Расход воды, поступающей на градирню  Q = 11800 ;

Площадь орошения     S = 2600 ;

Температура окружающего  воздуха  

Относительная влажность  окружающего

воздуха       

Скорость ветра на высоте 2м от

поверхности земли     

Барометрическое давление    

Уровень воды в бассейне    Н = 1,7м

Температура поступающей воды

(внутренний контур)     

Температура поступающей  воды

(наружный контур)     

Давление поступающей  воды

(внутренний контур)