Реферат
Содержание
Введение
В условиях роста цен на природный газ и проблематичностью в стабильности его поставок становится актуальным и перспективным преобладающее использование на тепловых электростанциях (ТЭС) в качестве основного топлива энергетических углей.
Применение твердого топлива формирует задачу надежного удаления шлака от котлов и золы от золоуловителей (как правило ,от скубберов и электрофильтров).
Повысить надежность системы гидрошлакоудаления (ГЗУ) в ряде случаев возможно применением эрлифтных установок , срок службы которых, в большинстве случаев ,превосходит межремонтный период энергоблока.Основной особенностью применения эрлифтных установок в системах ГЗУ ТЭС является непрерывность технологического процесса производства электроэнергии и связанные с этим высокие требования к надежности оборудования.
Актуальность проблемы
Опыт успешной эксплуатации эрлифтов в угольной промышленности послужил основой для расширения их применения в системах гидравлического золошлакоудаления тепловых электростанций (ГЗУ ТЭС), работающих на твердом топливе.
Работы, проведенные Донецким политехническим институтом совместно с Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидротехники им. Б.Е. Веденеева, Всесоюзным теплотехническим институтом им. Ф.Э. Дзержинского, институтами «Теплоэлектропроект» и «ВНИПИэнергопром» по созданию систем гидрозолошлакоудаления с эрлифтными установками, подтверждают, в ряде случаев, их преимущества в сравнении с традиционными схемами с грунтовыми (багерными) насосами
Основными преимуществами эрлифтов в сравнении с грунтовыми насосами в системах ГЗУ ТЭС являются: а) обеспечение работоспособности эрлифта на полный, составляющий как минимум один год, межремонтный период энергоблока (межремонтный период в результате интенсивного абразивного износа насосов 12ГрТ-8 в условиях Рефтинской ГРЭС, использовавшей угли Экибастузского бассейна, составлял 2,0- 2,5 месяца); б) расположение электросилового оборудования выше уровня пола котельного отделения, что исключает его затопление в аварийных ситуациях; в) возможность расположения эрлифтов в непосредственной близости от источников золошлаков, что сокращает длины золовых и шлаковых каналов, расход смывной воды и повышает консистенцию удаляемой гидросмеси; г) автоматическое согласование подачи эрлифта с притоком гидросмеси; д) существенное уменьшение штата обслуживающего и ремонтного персонала.
Эрлифтные установки позволяют реализовывать две схемы ГЗУ ТЭС: а) внутрицеховой сбор золошлаков с подъемом на высоту 10 - 12 м и передачей в центральную незаглубленную насосную станцию; б) сбор и удаление золошлаков на отвалы при высотах подъема до 30 - 35 м.
Эрлифтные установки успешно использовались на ряде крупных тепловых электростанций с установленной мощностью 4,0 и 6,0 тыс. МВт при фактической зольности используемого энергетического угля до 50% и необходимостью ежечасного удаления до 100 тонн золошлаков из-под каждого работающего энергоблока .
Основной особенностью применения эрлифтных установок в системах ГЗУ ТЭС, в сравнении с другими областями их использования, является непрерывность технологического процесса производства электроэнергии и связанные с этим высокие требования к надежности оборудования.
Основная часть
При гидравлическом способе транспортирования золошлаков на золоотвалы в качестве средств перекачки традиционно используются грунтовые (багерные) насосы. Однако значительный абразивный износ проточной части насоса, необходимость в заглублении установки ниже уровня пола котельного отделения, его ослабление длинными золошлаковыми каналами и большой удельный расход технической воды зачастую снижает эффективность применения багерных насосных.
Повысить надежность системы гидрозолошлакоудаления (ГЗУ) в ряде случаев возможно применением эрлифтных установок (рис. 1) , срок службы которых, в большинстве случаев, превосходит межремонтный период энергоблока. Расположение электросилового оборудования выше уровня пола котельного отделения, возможность размещения эрлифтов в непосредственной близости от источников золошлаков с сокращением длины золовых и шлаковых каналов и расхода смывной воды, повышенная консистенция удаляемой гидросмеси, автоматическое согласование подачи газожидкостного подъемника с притоком и существенное уменьшение штата обслуживающего и ремонтного персонала зачастую обеспечивает ощутимую экономическую эффективность применения эрлифтных установок в сравнении с традиционными схемами.
Рис.1 - Схема эрлифта
Основной особенностью применения эрлифтных установок в системах ГЗУ ТЭС, в сравнении с другими областями их использования, является непрерывность технологического процесса производства электроэнергии и связанные с этим высокие требования к надежности оборудования.
Эрлифтные установки позволяют реализовывать две схемы ГЗУ ТЭС:
а) внутрицеховой сбор золошлаков с подъемом на высоту 10- 12 м и передачей в центральную незаглубленную насосную станцию;
б) сбор и удаление золошлаков на отвалы при высотах подъема до 30- 35 м.
Один из наиболее распространенных методов расчета эрлифтов разработан, исходя из теории подобия [1-2]. В качестве основного критерия подобия принято относительное погружение смесителя : l = h/ (h+ H) (H –высота подъема, h – геометрическое погружение смесителя), определяющее для данного диаметра подъемной трубы D расход воздуха Qв и подачу эрлифта Qэ. Относительное погружение смесителя правомерно рассматривать как произведение критериев Фруда и Эйлера : l= Fr *Eu ,(в качестве характерного линейного размера в критерии Фруда в принята длина подъемной трубы H+h в отличие от традиционно принимаемого в гидромеханике диаметр а трубы D).
Наибольшее распространение получила методика моделирования работы эрлифтов профессора Гейера В.Г. [1], правомерность которой подтверждена многочисленными эффективно работающими эрлифтными установками во многих отраслях промышленности. В основу расчета положен баланс мощностей потоков жидкости и газа в подъемнике при принятой относительной скорости фаз, равной 0,3 м/с. Основное уравнение, полученное профессором Гейером В.Г., имеет вид:
где Dв – диаметр выходного торца подъемной трубы.
На основе зависимостей были разработаны эрлифтные установки для ряда крупных тепловых электростанций с установленной мощностью 4,0 - 6,0 тыс. МВт при фактической зольности используемого энергетического угля до 50% и необходимостью ежечасного удаления до 100 тонн золошлаков из-под каждого работающего энергоблока .
Выводы
Таким образом, в ряде случаев удаление золошлаковых отходов эрлифтными установками является более предпочтительным техническим решением в условиях тепловых электростанций в сравнении с багерными насосами.
В работе будут предложены рекомендации по расчету и разработке эрлифтных установок систем золошлакоудаления ТЭС
При написании данного реферата магистерская работа еще не завершена. Окончательное завершение: декабрь 2013 года. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.
Список источников
- Гейер В.Г. Определение основных параметров эрлифтной установки для откачки затопленных шахт // Сб. статей к 25-летию ДИИ 1921 - 1946 г.г. - М.-С.: Углетехиздат. - 1946. - С. 79-92.
- Гейер В.Г., Костанда В.С. Гидравлический подъем пульпы эрлифтными и углесосно-эрлифтными установками // Механизация и автоматизация производства. – 1959. - №9. - С. 52-56.
- Костанда B.C. Экспериментальные исследования эрлифта с переменным ? и D в условиях откачки ствола // Труды ДПИ. Выпуск 12. - Том 62. – 1961. - С. 103-113.
- Костанда В.С. К расчету эрлифтных установок // Труды ДПИ. Выпуск 12. - Том 62 – 1961. - С. 93-101.
- Эрлифтные установки: Учебное пособие / В.Г. Гейер, Л.Н. Козыряцкий, В.С. Пащенко, Я.К. Антонов – Донецк: ДПИ, 1982. – 64 с.
- Энциклопедия эрлифтов / Ф.А. Папаяни, Л.Н. Козыряцкий, В.С. Пащенко, А.П. Кононенко - М.: Информсвязьиздат, 1995. – 592 с.