Опыт Усть-Илимской ТЭЦ

В настоящий момент на Усть-Илимской ТЭЦ существует система воздушного отопления и вентиляции главного корпуса. Характерными особенностями которой являются:

• 1. Вентиляция 2-х дымовых труб ДТ-1 и ДТ-2 с вентилируемым зазором теплым воздухом с температурой около 60 ^оС.
• 2. Горячий воздух на отопление и вентиляцию котельного отделения главного корпуса отбирается из переходного короба после 1-ого куба воздухоподогревателя и смешивается с холодным воздухом из напорного короба дутьевого вентилятора котельного агрегата (с левой стороны по тылу котлов).
• 3. Регулирование отбора осуществляется с щита управления по данным датчиков температуры и давления воздуха в вентилируемом зазоре дымовых труб в ручном режиме.
• 4. Регулирование расходов в отборах производится без учета степени загрузки котла (дутьевого вентилятора). Автоматическая система регулирования газовоздушного тракта котла не связана с регулированием отбора.
• 5. Подача воздуха в газовоздушный тракт котла (и в систему отопления и вентиляции) осуществляется двумя дутьевыми вентиляторами типа ДН-26ГМ. Расчетная производительность — 64, 44 м³/с (232 тыс. м³/ч), расчетный напор — 4591 Па (486 кг/м²). Регулирование расхода осуществляется автоматически осевым направляющим аппаратом.
• 6. В настоящее время максимально возможный отбор на вентиляцию дымовой трубы ДТ-1 и отопление от к/а N2 составляет порядка 9,44 м³/с (34 тыс. м³/ч), из которого на вентиляцию ДТ-1 отбирается около 5,28 м³/с (19 тыс. м³/ч) нагретого воздуха с температурой 65 ^оС. Это эквивалентно отбору 4899 ГДж теплоты (1170 Гкал) на вентиляцию трубы и 3806 ГДж (909 Гкал) на отопление в среднем за год.
• 7. На вентиляцию дымовой трубы ДТ-2 по проектным данным необходим расход теплого воздуха от 14,03 до 19,44 м³/с (от 50,5 до 70 тыс. м³/ч). При этом необходимо 2 отбора (от двух котлоагрегатов). Пропускная способность воздуховодов на вентиляцию ДТ-2 позволяет максимальный расход около 13,6 м³/с (49 тыс. м³/ч) и является недостаточной.

На Усть-Илимской ТЭЦ среднюю годовую загруженность дутьевых вентиляторов можно достаточно точно определить по данным группы учета, специалисты которой сводят и анализируют все результаты работы котлов помесячно. Эти данные позволили сделать следующие выводы:

• 1. Средняя годовая загрузка котлов в 2011 г около 60%. Исходя из прямо пропорциональной зависимости расхода дутьевого воздуха от расхода топлива можно сделать вывод, что среднегодовая загрузка дутьевых вентиляторов также около 60%.
• 2. Фактический расход тепла на собственные нужды котельным отделением за 2011 г. составил 27 540 ГДж (6578 Гкал) на сумму 1,64 млн руб. ориентировочно.
• 3. Исходя из среднегодовой загрузки дутьевого вентилятора котлоагрегата N2 (65%) существует теоретическая возможность отбора нагретого воздуха (с температурой 143 ^оС) из воздушного тракта до 35% на воздушное отопление и вентиляцию дымовой трубы. Расход при этом составит порядка 20,56 м³/с (74 тыс. м³/ч), что эквивалентно получению 34 300 ГДж (8192 Гкал) в год. За отчетный год принято время работы котла в 2011 г. Это дает возможность покрыть потребность тепла на собственные нужды в котельном отделении.

В настоящее время рассматривается вопрос о модернизации схемы отбора горячего воздуха на вентиляцию и отопление (рис. 4), которая включает в себя следующие мероприятия:

• а) добавить отбор в правом переходном коробе 1-ой ступени ВЗП Ду 500 мм и в напорном коробе правого дутьевого вентилятора Ду 600 мм по аналогии с левой стороной котлоагрегатов;
• б) отборы соединить дополнительным коллектором Ду 600, который трассировать как показано на рис. 4;
• в) на отборы установить дроссель-клапаны с электроприводом. Управляющий сигнал на электроприводы подавать от регулятора общего воздуха (РОВ) инвертированный: при открытии направляющего аппарата дутьевого вентилятора — отборы закрывать; при закрытии направляющего аппарата дутьевого вентилятора — отборы открывать.

Предложенная модернизация позволит восполнить недостаток расхода теплого воздуха на вентиляцию трубы ДТ-2; снизить расходы тепла на собственные нужды котельного отделения.

Средняя величина расхода отбираемого воздуха 8,33 м³/с (30 тыс. м³/ч). Приведем расчет экономической эффективности принятого решения. Расчет оформим в виде таблицы 2.

Таблица 2. Расчет КПД брутто котла N2 Усть-Илимской ТЭЦ

Подсчитано, что отбор 8,33 м³/с горячего воздуха приведет к экономии 11 840 ГДж (2829 Гкал) теплоты, что эквивалентно экономии топлива на сумму в 704 тыс. руб. в год. При этом дополнительный расход на электроэнергию составит 46,7 тыс. руб. в год. КПД брутто котла увеличивается на 0,08%. При затратах на покупку, изготовление и монтаж дополнительных элементов системы в 2 млн руб. ориентировочно, можно говорить об окупаемости проекта в течении 3-х, 4-х лет.