автореферат диссертации по энергетике, 05.14.14, диссертация на тему:Моделирование и исследование циркуляционного подогрева мазута в одноступенчатых совмещенных теплотехнологических схемах растопочных мазутных хозяйств ТЭС

На правах рукописи

ИВАНОВ НИКОЛАИ ВАСИЛЬЕВИЧ

Моделирование и исследование циркуляционного подогрева мазута в одноступенчатых совмещенных теплотехнологических схемах растопочных мазутных хозяйств ТЭС

Специальность 05.14.14 - «Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань 2003 г.

Работа выполнена на кафедре «Промышленная теплоэнергетика» Казанского государственного энергетического университета

Научный руководитель: член - корреспондент РАН,

доктор технических наук, профессор Назмеев Юрий Гаязович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

Заслуженный деятель науки РФ, профессор Фафурин Андрей Викторович;

доктор технических наук, профессор

Тутубалина Валерия Павловна.

Ведущая организация: Казанский государственный технический

университет им. А. Н. Туполева.

Защита состоится «2» июля 2003 г. в 16 час.00 мин. в аудитории Б-214 на заседании диссертационного совета Д 212.082.02 при Казанском государственном энергетическом университете по адресу: 420066, ул. Красносельская д.51.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного энергетического университета

Автореферат разослан Л! »2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д212.082.02 д.т.н., профессор

'А

Гильфанов К.Х.

2e>©J-A

ю

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Мазутное хозяйство, как система хранения и подготовки топлива, играет значительную роль и должно рассматриваться наравне с основными системами и оборудованием ТЭС, несмотря на то, что традиционно оборудование мазутных хозяйств относят к вспомогательному оборудованию.

Поскольку сами котельные установки должны удовлетворять требованиям надежности, экономичности и безопасности, то естественно, все эти требования переносятся и на мазутное хозяйство.

Основное требование, предъявляемое к мазутным хозяйствам ТЭС, заключается в создании условий и выборе режима, при которых будут обеспечены бесперебойная подача подогретого мазута к котлам и экономичность системы.

В связи с этим становится особенно актуальной проблема увеличения эффективности теплотехнологических схем мазутных хозяйств ТЭС. Данная проблема также касается ТЭС, где мазутное хозяйство является растопочным. В настоящее время на всех мазутных хозяйствах тепловых электрических станциях страны в основу систем хранения и подготовки топлива положена циркуляционная система подогрева мазута в резервуарах.

Однако существующие математические модели и методы расчета циркуляционного подогрева мазута в резервуарных парках мазутных хозяйств ТЭС не учитывают возможные компоновочные решения по обвязке резервуарного парка, схемы движения потоков рабочих сред, номенклатуру резервуаров и подогревателей мазута.

В научно-технической литературе и в отрасли типовые методики расчета и проектирования носят частный характер, не учитывают возможные гидравлические и тепловые режимы работы мазутных хозяйств ТЭС, не рассматривают вопросы энергосбережения и повышения эффективности при содержании мазутных хозяйств ТЭС и крупных котельных.

Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом проведения научно-исследовательских работ по заданию Министерства образования Российской Федерации (per. №1.2.02) и поддерживается грантом Министерства

образования РФ «Моделирование и оптимизация режимов подогрева мазута в резервуарах хранения» (ТОО-1.2-323 2).

Цель работы заключается в создании и исследовании математической модели циркуляционного раздельного и совмещенного подогрева мазута для типовой одноступенчатой теплотехнологической схемы растопочного мазутного хозяйства ТЭС, состоящей из 2-х резервуаров произвольного объема и 2-х, параллельно соединенных, подогревателей мазута, а также в разработке рекомендаций по совершенствованию существующих и проектированию новых теплотехнологических схем растопочных мазутных хозяйств ТЭС.

Научная новизна выполненных исследований:

1. разработана математическая модель теплогидравлических процессов циркуляционного подогрева мазута в системах из 2-х резервуаров 2-мя, параллельно соединенными, подогревателями мазута для одноступенчатых раздельных и совмещенных теплотехнологических схем растопочных мазутных хозяйств ТЭС;

2. разработан алгоритм и проведены численные исследования математической модели и ее частных случаев для различных теплогидравлических режимов эксплуатации, направлений потоков циркулирующего мазута и режимов работы схемы в условиях раздельного и совмещенного подогрева;

3. определены эффективные режимы циркуляционного раздельного и совмещенного подогрева мазута;

4. предложена новая комбинированная теплотехнологическая схема растопочного мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ - 2.

Практическая пенность работы заключается в том, что разработанная математическая модель теплогидравлических процессов циркуляционного подогрева мазута для типовых одноступенчатых раздельных и совмещенных теплотехнологических схем растопочных мазутных хозяйств, состоящих из 2-х резервуаров произвольного объема и 2-х, параллельно соединенных, подогревателей, позволяет:

а) определять затраты энергии и времени на поддержание заданного температурного режима при холодном и горячем хранении мазута;

б) рассчитывать необходимые расходы потоков мазута в узлах теплотехнологической схемы;

в) разрабатывать рекомендации для модернизации существующих и проектирования новых теплотехнологических схем растопочных мазутных хозяйств ТЭС;

г) использовать разработанную математическую модель и результаты ее анализа при курсовом и дипломном проектировании и чтении лекционных курсов «Тепловые и электрические станции» и «Вспомогательное оборудование ТЭС».

Автор защищает математическую модель циркуляционного раздельного и совмещенного подогрева мазута в системе из 2-х резервуаров хранения и подготовки топлива к сжиганию и 2-х, параллельно соединенных, подогревателей мазута, а также результаты численных исследований по расчету температур, затрат энергии, времени и количества циркулирующего мазута.

Личное участие. Основные результаты получены лично автором под руководством члена-корреспондента РАН Назмеева Ю.Г!

Апробация работы. Основные положения работы были изложены на аспирантско-магистерских семинарах Казанского государственного энергетического университета в 2001-2002 г.г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано б работ.

Объем работы. Диссертация изложена на 119 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения. Работа содержит 42 рисунка и 5 таблиц, список использованной литературы содержит 93 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

В первой главе проведен обзор литературных источников, посвященных существующим схемам мазутных хозяйств ТЭС, и методам расчета циркуляционного подогрева мазута в резервуарных парках.

По результатам проведенного анализа литературных источников были сделаны основные выводы, определившие цели и задачи диссертации:

1. на действующих ТЭС и на стадии проектирования новых мазутных хозяйств, преимущественно используется циркуляционная схема подогрева мазута в резервуарных парках.

2. в научно-технической литературе и в отрасли отсутствуют работы, в полном объеме рассматривающие вопросы расчета циркуляционного подогрева мазута в резервуарных парках мазутных хозяйств ТЭС;

3. известные методики расчета и определения характеристик циркуляционного подогрева мазута рассматривают только частные случаи, не учитывают возможные варианты компоновочных решений и режимов эксплуатации резервуарных парков мазутных хозяйств ТЭС, в том числе, растопочных.

Вторая глава посвящена более подробному рассмотрению теплотехнологических схем растопочных мазутных хозяйств ТЭС.

На примере конкретной типовой одноступенчатой теплотехнологической схемы (растопочного мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ-2) были рассмотрены раздельные контуры циркуляционного подогрева как элементы общей совмещенной схемы.

Приведена методика расчета основных параметров теплотехнологических схем мазутных хозяйств, необходимых для нахождения теплогидравлических характеристик и оценки эффективности циркуляционного подогрева мазута в резервуарных парках.

Приведены тепловой и термодинамические расчеты теплогидравлических характеристик основного оборудования системы циркуляционного подогрева растопочного мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ-2.

Предложена новая совмещенная одноступенчатая теплотехнологическая схема растопочного мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ-2 на базе раздельного контура циркуляционного подогрева, состоящего из 2-х резервуаров и 2-х, параллельно соединенных, стационарных серийных подогревателей мазута.

В третьей главе представлена математическая модель циркуляционного подогрева мазута в системе из 2-х связанных резервуаров произвольного объема и 2-х, параллельно подключенных, подогревателей мазута. Представленная на рис.1 общая принципиальная схема, также как и типовая, состоит из 2-х связанных 2-мя, параллельно соединенными, подогревателями мазута резервуаров, но отличается более разветвленной схемой обвязки резервуаров и подогревателей и, соответственно, расширенными возможностями по технологической компоновке оборудования и выбору режимов эксплуатации.

В каждом резервуаре в начальный момент времени т=0 находится мазут массой М0|- и температурой при этом каждый резервуар может иметь свой объем.

СвыхЬ^аых!

Рис.1. Принципиальная схема циркуляционного подогрева мазута в системе из 2-х связанных 2-мя, параллельно соединенными, подогревателями мазута резервуаров. Р|,Рг-резервуары; П[,П2-подогреватели; у1-узел смешения потоков мазута, поступающих из резервуаров; у2,уЗ-узлы смешения потоков мазута на входах подогревателей; у4,у5-узлы разделения потоков на выходах из подогревателей; уб,у7-узлы смешения потоков мазута, идущих к резервуарам; у8-узел смешения потоков мазута, идущих к котлам.

В ходе циркуляционного подогрева мазута из каждого ¡-го резервуара выходит поток мазута с расходом во, и температурой Потоки мазута из каждого резервуара направляются в узел смешения потоков у1, после которого смешанный поток с расходом О0 = Сш+ С02 и температурой делится на две части с расходами СВХП| и ОМП2. Далее они направляются в узлы смешения потоков на входах подогревателей у2 и уЗ. В подогревателях мазут подогревается от температуры ^ до температуры 1ВЬК[5 (]=1,2).

На выходе из .¡-го подогревателя в узлах у4 и у5 поток мазута вновь

делится на три части. Одна часть с расходом в льа!\ направляется к узлу смешения потоков уб и далее к первому резервуару. Другая часть с расходом Оышд -к узлу смешения у7 и далее ко второму резервуару, а третья с расходом вц] - к узлу смешения у8 и далее к котлам. Из каждого ¡-го резервуара выходит поток мазута с заданным расходом в др „ который направляется к другим видам оборудования, например, на отгрузку к другим потребителям. Кроме того, в каждый ¡-ый резервуар могут подаваться потоки мазута от другого источника (например, со сливной эстакады) с заданными расходами ОПОСп и с заданными температурами

Каждый поток с расходами 0„хпь Окп2 и температурами I ^ направляется к узлам смешения у2, уЗ .

На вход каждого >го подогревателя поступает поток мазута с расходом и температурой 1:„ „] .который складывается из: потока мазута с расходом в»*,, и температурой ^ поступающий из узла у1 и потоков мазута с расходами Ол- и температурами 1:вых п¡, поступающими с выхода этого подогревателя.

На выходе из .¡-го подогревателя поток мазута с расходом в,,- и температурой ¡:вых п ■1 делится на следующие потоки: поток мазута с расходом бвыхл и температурой 1ВЬПС поступающий далее к узлу смешения уб и далее к первому резервуару ; поток мазута с расходом Свьи $ и температурой 1вьк п .¡, поступающий далее к узлу смешения у7 и далее ко второму резервуару; потоки мазута с расходами в} т(т=1,2) и температурами 1ВЬИ „^ поступающими на вход подогревателей и поток мазута с расходом , идущего к узлу смешения у8 и далее к котлам.

Для вывода основных уравнений, описывающих процесс циркуляционного подогрева, в рассматриваемой системе выделяется один ¡-ый резервуар, в который поступают потоки мазута с расходами Свь„; и Опост1 и температурами 1вых! и 1,|0С11, а также отводятся потоки мазута с расходами Си и Олр1 температурой

Примем основное допущение, что время тепловой релаксации вследствие быстрого перемешивания мазута в резервуаре много меньше рассматриваемых промежутков времени, на которых происходит существенное изменение температуры мазута, т.е. процесс подогрева квазистационарный и температура мазута в резервуаре является функцией времени т и не меняется по его объему.

Будем считать, что в начальный момент времени т =0 в резервуарах находилась масса мазута Mo, = const с температурой t« = const. Масса мазута в резервуарах является функцией времени т.

После соответствующих преобразований и перехода к пределу dt—>0 (при dt,-»0), из уравнений теплового баланса можно получить систему обыкновенных дифференциальных уравнений:

(l+(GBblItl+GnoCT1-Gor-Gwi)-t/ МоО'Срм-^1 +((GBb,xi + Gnocr i )-cpM+ki-Fi)-tf-

dt

~~Срм*( GBblxj * tBb)Xi Gnocr| * tnocn V ^l'^i ^a с i 1 Î 2, (1)

с начальным условием:

ti(0)=t,d. (2)

где fed - температура хранения мазута в резервуаре; СрМ - удельная теплоемкость мазута; к, - коэффициент теплопередачи от мазута в окружающую среду; F; -полная поверхность резервуара; toC - температура окружающей среды.

Уравнения (1) совместно с начальными условиями (2) являются базовыми уравнениями для описания процесса подогрева мазута в системе связанных резервуаров.

После составления уравнений баланса масс для всех узлов смешения и записи выражений для среднерасходных значений температур в узлах и на выходе из подогревателей, определяются расходы всех циркулирующих через подогреватели потоков мазута в долях от суммарного, максимально допустимого по техническим условиям, расхода мазута через оба подогревателя.

После соответствующих преобразований можно получить выражения для расчета значений температур всех основных потоков схемы:

w= Ô -1,+(1 - S) - 1а, (3)

Un >= (((1 - р-(1 - а)У<^8/(Ъ-Ы) -t,+(((1 -р -(1 - а)) ш -^(l^VCx,^,)) -t2 + + Ц " Р '(1 - а) ш/ GcrÇi)- tux,, i, (4)

гК((1- Р(1- а))-со(1Ч)»/(Х2-Ы)1 >-К((1- Э-С1- а))-(0-(Ю-(1^5)/(х2^))

Л2 + (1 -ц) • (Р -(1 - а)-ш/ ОСг'^г)" 1ВЫх п 2, (5)

^ь,х1= ^1'Т1'1»ыхП1+(1-У1)-П'^п2 , (6)

Ъых2 = 1 - 1еых П1 +(1 - ¥г) •( 1 - п) • 1вых П 2 , (7)

п, -К1-Г) ' ^вык п 2 (8)

Здесь: а, Р, ю, у, 5,т], р.,^, щ, %и %2 - расходы всех циркулирующих потоков мазута, выраженные в долях суммарного расхода.

Для получения уравнений, связывающих величины 1выхь 1вьа2, и 11, \.2, к уравнениям (3)-(8) следует добавить условия, соответствующие режиму работы подогревателей и связывающие 1>ькпЬ 1выхп2,1ВХ1]Ь 1вхп2:

Пых л Г к (кп]' + Й, 0=1,2), (9)

где величины Ь, и р, квадратично зависят от расхода мазута через подогреватели и линейно от температуры насыщенного пара Ц, используемого в подогревателях:

- (а^ • О^ 2+ Ц • 0,и+сп])), 0=1 Л (Ю)

р/ЦЬ (а„] • 2+ Ъп] • Оп)+сп]) -Ц, 0=1,2). (11)

где Ьп] ,Сп, _ коэффициенты разложения.

Уравнения баланса масс в узлах смешения накладывают ограничения на расходы потоков мазута, делающие их зависимыми. В работе найдены три безразмерных зависимых параметра, выраженные через 9 независимых параметров задачи в долях суммарного расхода мазута.

После соответствующих преобразований и подстановки в (1) получим систему обыкновенных дифференциальных уравнений:

Л,

(1+ Ь,т) • СрМ — + а,, + <112-Хт- £,=0, (1т

(1+Ь2т) • Срм — + <ь, -I, + (122 (13) (1т

где Ь;, (1,1, ¿й, С - коэффициенты, состоящие из зависимых и независимых параметров задачи, равные:

Ь1= ([л (1-Р)'(1-а) -5 (1- Р'(1- а)))-Оя+Спои1- О^]/ Мо,), (14)

Ь2= ([((1-т1)-(1-р)(1-а) Ч1-5)'(1- а)))-Оп+Спост2- Сдр2]/ М02), (15)

йп=[сРм-(Л'(1-Р)-(1- а)'Оп"(1- (>|Я- Ап+ (1 - VI)" ¿21))+ ОпоогО+к, Мо (16)

<1,2=- [СрМ -л -(1-РИ1- а)-Ов-(у1-Аи + (1 -\|/,)-Л22)3/Мо1, (17)

а2,= -[СрМ-(1-г1)-(1-Р)-(1-а)-Оп-(^2-Аи-К1-У2)-А2.)]/Мо2, (18)

<122=[Срм-((1-л) (1-Р) (1- а)-Оп-(Н¥2А.2+(1- у2)-А22))+Опост2)+к2р2 ]/М02, (19)

срм'((1-Р)"(1-а)'Оп"П' (VI- Ао1 + (1 -V.) * Ао2) +Опосг1Чпост1)/Мо1+

+ к1-Р1^с/Моь (20)

Сг=СрМ-((1-Р) (1-«)-Оп-(1 -Т1)- (у2- Ао1 + (1 - Уг) • А02) +Опосг11„„СТ1)/М02 +

+ к2-Р2-1ос/Мо2=0. (21)

В ходе поставленной задачи находятся температурно - временные ^(т) и 12(т) и расходные зависимости из решения задачи Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений (12) и (13) совместно с начальными условиями (2).

В четвертой главе на основе разработанной математической модели проведено численное решение задачи, сформулированной в гл. 3, и исследование функциональных зависимостей.

Были проведены численные исследования режимов раздельного и совмещенного циркуляционного подогрева мазута в системе, состоящей из 2-х резервуаров и 2-х, параллельно соединенных, подогревателей для одноступенчатой теплотехнологической схемы растопочного мазутного хозяйства ТЭС.

Конкретное численное решение задач было поучено в виде зависимостей и 1,=И(т,<ад).

Система обыкновенных дифференциальных уравнений (12) - (13), описывающая рассматриваемую задачу, является жесткой.

Традиционно применяемые методы решения в этом случае дают большие погрешности, поэтому для решения системы уравнений (12) - (13), использовались встроенные возможности стандартного программного комплекса Ма&саё - метод Булирша — Штера и функция ВиЫосг, выдающая матрицу решения в п точках на интервале от т, до т2.

В качестве конкретного объекта исследования использовалась теплотехнологическая схема растопочного мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ-2, модернизированный вариант которой представлен на рис. 2.

Расчеты проводились с целью исследования возможностей перевода растопочного мазутного хозяйства станции на новую совмещенную схему на базе имеющегося на станции раздельного контура циркуляционного подогрева мазута.

Сяшпюй лто*

Рис. 2 Мазутный тракт модернизированной теплотсхнологической схемы растопочного мазутного хозяйства (иа примере КТЭЦ-2)

—ни— мазутопровод напорный; —м»— мазугопровол всасывающий; —ир— мазутопровод рециркуляционный; —— мазутопровод циркуляционный; 1 - фильтр-сетка; 2 - приемный емкость; 3 - погружные насосы; 4 -резервуары хранения; 5 - фильтры грубой очистки; 6 - насосы 5Н-5х1; 7 - подогреватели мазута ГШ-10-60; 8 - фильтр тонкой очистки.

Приведены результаты расчетов температуры и времени раздельного циркуляционного подогрева мазута, также найдены зависимости ^(т) и ^(т,Ск>1). при работе схемы в режиме совмещенного циркуляционного подогрева при отсутствии смешения потоков мазута после подогревателей.

Приведены расчетные зависимости температур мазута в резервуарах при работе схемы в режиме совмещенного подогрева при условии смешения потоков мазута после подогревателей.

Приведены результаты расчетов при различных вариантах работы схемы в режимах раздельного и совмещенного циркуляционного подогрева при рециркуляции части мазута снова на входы в подогреватели.

Приведены результаты расчетов в виде 3- мерных зависимостей температур мазута в резервуарах от времени подогрева и расхода мазута, отводимого от резервуаров к подогревателям.

Результаты численных исследований показали, что предлагаемая схема вполне способна обеспечить в режиме раздельного и совмещенного подогрева потребности растопочного мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ—2.

Адекватность разработанной математической модели и метода ее численной реализации была проверена расчетами на режимах холодного хранения мазута на Казанской ТЭЦ-2.

Совпадение расчетных и практических значений времени подогрева составило в пределах 20% в сторону уменьшения времени циркуляционного подогрева.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. В настоящее время на действующих ТЭС и при проектировании новых мазутных хозяйств ТЭС основой является циркуляционная схема подогрева мазута в резервуарном парке. На малых и средних ТЭС, где мазутное хозяйство является растопочным, наибольшее распространение нашли одноступенчатые схемы, имеющие два отдельных контура - контур циркуляционного подогрева мазута в резервуарном парке и контур подогрева мазута перед подачей к котлам.

2. В научно-технической литературе и в отрасли отсутствуют работы, в полном объеме рассматривающие вопросы расчета циркуляционного подогрева мазута в резервуарных парках мазутных хозяйств ТЭС. Известные методики расчета и определения характеристик циркуляционного подогрева мазута рассматривают только частные случаи, не учитывают возможные варианты компоновочных решений и режимов эксплуатации резервуарных парков мазутных < хозяйств ТЭС, в том числе, растопочных.

3. Разработана математическая модель теплогидравлических процессов циркуляционного подогрева мазута в системах из 2-х резервуаров 2-мя,

параллельно соединенными, подогревателями мазута для одноступенчатых раздельных и совмещенных теплотехнологических схем растопочных мазутных хозяйств ТЭС.

4. Проведены численные исследования математической модели теплогидравлических процессов циркуляционного подогрева при различных режимах подогрева, компоновках и обвязки теплотехнологической схемы растопочного мазутного хозяйства ТЭС. Найдены зависимости для расчета характеристик циркуляционного подогрева мазута при проведении возможных операций в мазутном хозяйстве (подача мазута к горелкам, перекачка мазута из одного резервуара в другой, слив и отпуск мазута другим потребителям, рециркуляция мазута вокруг подогревателей).

5. Разработана модернизированная совмещенная теплотехнологическая схема растопочного мазутного хозяйства ТЭС (на примере Казанской ТЭЦ-2) на базе отдельного одноступенчатого раздельного контура циркуляционного подогрева мазута.

6. Проведенные исследования показали, что предусмотренные типовой методикой затраты теплоты и электроэнергии на содержание мазутного хозяйства при циркуляционном подогреве мазута имеют значительные резервы. Так, например, перевод теплотехнологической схемы растопочного мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ-2 на модернизированную совмещенную схему приводит к экономии:

- электроэнергии за счет сокращения числа насосов 714,4 тыс. руб/год -экономия условного топлива 601,3 т.у.т./год;

- теплоты (за счет перевода схемы на новые совмещенные режимы работы с 2-мя, параллельно соединенными, подогревателями мазута ПМ-10-60 и отключения отдельного контура с тремя, параллельно соединенными, подогревателями ПМ-40-30 раздельного подогрева мазута перед котлами ) 840 тыс. руб/год (1237 т.у.т./год);

Суммарный экономический эффект: составит 1,554 млн. руб. в год, а экономия топлива 601,3 т.у.т./год.

1И 06 4 9

2oog- A

16 (o¿4

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах: /

1. Иванов Н.В. Постановка задачи о циркуляционном подогреве мазута в системе трех связанных резервуаров// Материалы докладов VI аспирансгко -магистерского научного семинара ЮЗУ. Казань: Казан, гос. энерг. ун-т. 2002. С. 89.

2. Иванов Н.В. Мазутное хозяйство ТЭС. Вчерашний день или необходимое звено топливно-энергетического комплекса в современных условиях.// Материалы докладов V аспирансгко - магистерского научного семинара КГЭУ. Казань: Казан, гос. энерг. ун-т. 2001. С. 17.

Иванов Н.В., Назмеев Ю.Г. Теплогидравлическая модель циркуляционного совмещенного подогрева мазута в системе 2-х связанных резервуаров// Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. 2002. № 11 -12. С. 122-123.

4. Иванов Н.В. Эксплуатация мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ-2 в условиях современной системы энергообеспечения// Материалы докладов VI аспирансгко - магистерского научного семинара КГЭУ. Казань: Казан, гос. энерг. ун-т. 2002. С. 87-88.

5. Иванов Н.В. Решение задачи циркуляционного совмещенного подогрева мазута двумя параллельно соединенными подогревателями растопочного мазутного хозяйства ТЭС// Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. - 2003.-№ 1-2.-С. 148 -150.

6. Иванов Н.В., Назмеев Ю.Г. Перспективы создания новых комбинированных теплотехнологичсских схем растопочных мазутных хозяйств ТЭС на базе совмещенных одноступенчатых схем// Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. 2003. №3-4. С. 134-136

Лиц. № 00743 от 28 08.2000 г.

Подписано к печати 30.05.2003 г. Формат 60x84/16

Гарнитура "Times" Вид печати РОМ Бумага офсетная

Физпечл. 1.0 Усл.печ л. 0.94 Уч.-изд.л 1.0

Тираж 100 экз. Заказ №893

Типография КГЭУ 420066, Казань, Красносельская, 51

Введение

Глава 1. Обзор состояния вопроса.

1.1. Классификация схем мазутного хозяйства по способу подвода топлива.

1.2. Обзор методов расчета циркуляционного подогрева 19 мазута.

1.3. Выводы.

Глава 2. Теплотехнологические схемы мазутных хозяйств на базе одноступенчатых совмещенных схем.

2.1. Совмещенные схемы мазутных хозяйств ТЭС.

2.2. Классификация и методика расчета основных характеристик оборудования циркуляционного подогрева мазута в резервуарных парках.

2.3. Тепловой расчет основного оборудования совмещенных схем циркуляционного подогрева мазута в растопочных мазутных хозяйствах. 39 2.4 Перспективы создания новых комбинированных теплотехнологических схем мазутных хозяйств ТЭС на базе совмещенных одноступенчатых схем.

Глава 3. Математическая модель циркуляционного совмещенного подогрева мазута в системах из 2-х резервуаров мазутных хозяйств ТЭС с помощью 2-х подогревателей.

3.1. Постановка задачи.

3.2. Математическая модель циркуляционного подогрева мазута в одном резервуаре.

3.3. Математическая модель процесса циркуляционного подогрева мазута в системах из 2-х резервуаров с помощью 2-х, параллельно соединенных, подогревателей.

Глава 4. Результаты расчетов характеристик циркуляционного подогрева мазута в совмещенной одноступенчатой теплотехнологической схеме растопочного мазутного хозяйства ТЭС и предложения по ее модернизации.

4.1. Объекты и методика расчетов

4.2. Результаты расчетов температуры времени раздельного циркуляционного подогрева мазута 2-мя, параллельно подключенными, подогревателями в системе из 2-х резервуаров, без смешения потоков мазута после подогревателей.

4.3. Результаты расчетов температур и времени циркуляционного совмещенного подогрева мазута 2-мя, параллельно подключенными, подогревателями в системе из 2-х резервуаров без, смешения потоков мазута после подогревателей.

4.4. Результаты расчетов температур и времени циркуляционного совмещенного подогрева мазута 2-мя, параллельно подключенными, подогревателями в системе из 2-х резервуаров, при полном смешения потоков мазута после подогревателей.

4.5. Результаты расчетов температур, расходов и времени циркуляционного совмещенного подогрева мазута 2-мя, параллельно подключенными, подогревателями в системе из 2-х подогревателей, при полном смешения потоков мазута после подогревателей. 99 4.6 Технико-экономический расчет модернизированной теплотехнологической совмещенной схемы растопочного мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ-2.

Мазутные хозяйства ТЭС - важное звено в системе энерго и теплообеспечивающего комплекса, обеспечивающее бесперебойную подачу топлива к котлам.

Мазутные хозяйства представляют собой сложный комплекс, состоящий из целого ряда сооружений, аппаратов и трубопроводов, чем и обусловлено многообразие видов мазутных хозяйств. I

Растопочное мазутное хозяйство ТЭС, как система хранения и подготовки топлива, играет значительную роль и должно рассматриваться наравне с основными системами и оборудованием ТЭС, несмотря на то, что традиционно оборудование растопочных мазутных хозяйств относят к вспомогательному оборудованию.

Поскольку сами котельные установки должны удовлетворять требованиям надежности, экономичности и безопасности, то естественно, все эти требования переносятся и на растопочное мазутное хозяйство.

Основное требование, предъявляемое к мазутным хозяйствам ТЭС, в том числе и к растопочным мазутным хозяйствам, заключается в создании условий и выборе режима, при которых будут обеспечены бесперебойная подача подогретого мазута к котлам и вместе с тем, экономичность системы.

В резервуарных парках растопочных мазутных хозяйств в настоящее время наиболее широко используется циркуляционный подогрев с помощью стационарных серийных подогревателей мазута.

Существующие математические модели и методы расчета циркуляционного подогрева мазута в резервуарных парках мазутных хозяйств ТЭС не учитывают возможные компоновочные решения по обвязке fc- резервуарного парка, схемы движения потоков рабочих сред, номенклатуру резервуаров и подогревателей мазута.

Поскольку типовые методики предполагают использование для расчета всей теплотехнологической схемы одни и те же значения коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи и не позволяют учитывать возможные режимы работы растопочных мазутных хозяйств, расположение и номенклатуру оборудования, очевидна необходимость создания метода расчета циркуляционного подогрева, который позволит с высокой степенью точности делать вычисления затрат энергии на содержание растопочного мазутного хозяйства и позволит избежать излишних затрат энергии.

Работа проведена в рамках выполнения гранта Министерства I образования Российской Федерации «Моделирование и оптимизация режимов подогрева мазута в резервуарах хранения» (ТОО-1.2-3232) и тематического плана Министерства образования РФ /1.2.02 «Разработка структурного и термодинамического анализа и расчета систем разветвленных многоканальных трубопроводов вязких жидкостей»./

Цель работы.

Заключается в создании и исследовании математической модели циркуляционного раздельного и совмещенного подогрева мазута для типовой одноступенчатой теплотехнологической схемы растопочного мазутного хозяйства ТЭС, состоящей из 2-х резервуаров произвольного объема и 2-х, параллельно соединенных, подогревателей мазута, а также в разработке рекомендаций по совершенствованию существующих и проектированию новых теплотехнологических схем растопочных мазутных хозяйств ТЭС.

Научная новизна выполненных исследований:

1. разработана математическая модель теплогидравлических процессов циркуляционного подогрева мазута в системах из 2-х резервуаров 2-мя, параллельно подключенными, подогревателями мазута для одноступенчатых раздельных и совмещенных теплотехнологических схем растопочных мазутных хозяйств ТЭС;

2. разработан алгоритм и проведены численные исследования математической модели и ее частных случаев для различных теплогидравлических режимов эксплуатации, направлений потоков циркулирующего мазута и режимов работы схемы в условиях раздельного и совмещенного подогрева;

3. определены эффективные режимы циркуляционного раздельного и совмещенного подогрева мазута;

4. предложена новая комбинированная теплотехнологическая схема растопочного мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ - 2.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработанная t математическая модель теплогидравлических процессов циркуляционного подогрева мазута в одноступенчатых раздельных и совмещенных теплотехнологических схем растопочных мазутных хозяйств, состоящих из 2-х резервуаров произвольного объема и 2-х, параллельно подключенных, подогревателей, позволяет: * а) определять затраты энергии и времени на поддержание заданного температурного режима при холодном и горячем хранении мазута; б) рассчитывать необходимые расходы потоков мазута в узлах теплотехнологической схемы; в) разрабатывать рекомендации для модернизации существующих и проектирования новых теплотехнологических схем растопочных мазутных хозяйств ТЭС; г) использовать разработанную математическую модель и результаты ее анализа при курсовом и дипломном проектировании и чтении лекционных курсов "Тепловые и электрические станции" и "Вспомогательное оборудование ТЭС".

0 Автор защищает; математическую модель циркуляционного раздельного и совмещенного подогрева мазута в системе из 2-х резервуаров хранения и Р подготовки топлива к сжиганию и 2-х, параллельно подключенных, подогревателей мазута, а также результаты численных исследований по расчету температур, затрат энергии, времени и количества циркулирующего мазута.

Личное участие. Основные результаты получены лично автором под руководством члена-корреспондента РАН Назмеева Ю.Г.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены на аспирантско-магистерских семинарах Казанского государственного энергетического университета в 2001-2002 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Объем работы. Диссертация изложена на 119 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения. Работа содержит 42 рисунка и 5 таблиц, список использованной литературы содержит 93 наименования.

1.3.Выводы.

1. На действующих ТЭС и на стадии проектирования новых мазутных хозяйств, преимущественно используется циркуляционная схема подогрева мазута в резервуарных парках.

2. В научно-технической литературе и в отрасли, отсутствуют работы, в полном объеме рассматривающие вопросы расчета циркуляционного подогрева мазута в резервуарных парках мазутных хозяйств ТЭС.

3. Известные методики расчета и определения характеристик циркуляционного подогрева мазута рассматривают только частные случаи, не учитывают возможные варианты компоновочных решений и режимов эксплуатации резервуарных парков мазутных хозяйств ТЭС, в том числе растопочных.

ГЛАВА 2.ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ МАЗУТНЫХ ХОЗЯЙСТВ НА БАЗЕ ОДНОСТУПЕНЧАТЫХ СОВМЕЩЕННЫХ СХЕМ

2.1. Совмещенные схемы мазутных хозяйств ТЭС.

Рассмотрим более подробно совмещенную одноступенчатую схему мазутного хозяйства на примере растопочного мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ-2.

СлхакоЯ лоток

Мазут из котельной

Рис.2.1 Мазутный тракт растопочного мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ-2 мн- мазутопровод напорный; —мв—мазутопровод всасывающий; мр- мазутопровод рециркуляционный; —мц—мазутопровод циркуляционный; I - фильтр-сетка; 2 <- приемный резервуар; 3 - погружной насос; 4 -металлический резервуар; 5 - фильтр грубой очистки; 6 - насос 5НК-5х 1; 7 -мазутный насос 5Н-5х4; 8 - подогреватель мазута циркуляционный ПМ-10-60; 9 - подогреватель мазута ПМ-40-30; 10 - фильтр тонкой очистки

I» Доставка мазута осуществляется железнодорожными цистернами. Для слива мазута предназначена приемно-сливная эстакада длинной 90 м, » оборудованная паровыми стояками для разогрева открытым «острым» паром. На железнодорожный путь, длиной 90 м, подается к сливу 8 цистерн. Из цистерн мазут сливается самотеком в межрельсовый приемно-сливной лоток который представляет собой железобетонный короб. Приемно-сливной лоток соединен каналом с подземным резервуаром, емкостью 250 м3. На дне лотка и канала проложены паровые трубы, диаметром 57x3,5 мм, предназначенные для разогрева мазута.

В сливном лотке до поступления мазута в канал, установлены фильтры-сетки (1) с ячейками 20x20 мм для улавливания крупных посторонних предметов (щепа, ветошь, камни и прочие предметы).

Перед приемным резервуаром установлен гидрозатвор, предназначенный для предотвращения распространения пламени при загорании мазута в лотке.

На приемном резервуаре (2) установлены по два насоса (3) типа 12НА-22х6, производительностью 150 м3/ч, перекачивающие мазут из приемного резервуара в два резервуара хранения мазута (4), емкость каждого из которых составляет 3000 м3.

Мазут из хранилища мазута подается тремя насосами (7) типа 5Н-5х4, производительностью 90 м3/ч, в три подогревателя мазута высокого давления ПМ-40-30 (9), производительностью 30 м3/ч. Мазутоподогреватели предназначены для подогрева мазута до 150°С, подаваемого и котельную.

Для обеспечения нормальной работы насосов, горелок, подогревателей и контрольно - измерительных приборов необходима очистка мазута от механических примесей. Для этой цели перед насосами, на всасывающей линии, установлены фильтры грубой очистки (5) в количестве трех штук, диаметром 320 мм и производительностью 90 м3/ч. После мазутоподогревателей, на нагнетательной линии насоса, мазут проходит очистку в фильтрах тонкой очистки типа ФМ-25-30-40 в количестве двух штук, (10), диаметром 320 мм и производительностью 30 м3/ч.

Для предварительного подогрева мазута в резервуарах (3000 м3) и в приемном резервуаре (250 м3) во время слива железнодорожных цистерн, для поддержания температуры в мазутных резервуарах не ниже 40 °С, очистки его от взвешенных частиц в резервуарах хранения мазута и выпаривания подающей влаги используется система циркуляции мазута. В циркуляционном контуре используется два насоса (6) типа 5НК-5х1, производительностью 70 м3/ч, а также два подогревателя циркуляции типа ПМ-10-60, производительностью 60 м3/ч (8), перед насосами циркуляции установлен фильтр грубой очистки диаметром 320 мм и производительностью 90 м /ч (5).

Для удаления механических примесей и недоброкачественного мазута в системе мазутного хозяйства предусматриваются дренажный приямок. Для откачки мазута из дренажного приямка в резервуары хранения (3000 м3) установлены два дренажных насоса типа Ш-40-6-18/4-2, производительностью 18 м3/ч.

В качестве греющего теплоносителя в мазутном хозяйстве используется "острый пар", подаваемый по паропроводу диаметром 133x4 мм, давлением 1,3 МПа и температурой 250°С. Паропровод врезан в паровой коллектор, который должен иметь манометр и дренаж. Из коллектора пар направляется на сливную эстакаду, подогреватели мазута, мазутные резервуары, спутники мазутопроводов, на пропарку мазутопроводов, насосов и подогревателей мазута и калориферов.

Конденсат с мазутохранилища собирается в два конденсатных бака, емкостью 40 м3. После подогревателей мазута из мазутонасосной и из резервуаров установлены конденсатоотводчики для предотвращения пролета пара. Для откачки конденсата из конденсатных баков по конденсатопроводу 89x3,5 мм в химводоочистку используются два конденсатных насоса типа ЗК-6, производительностью 60 м3/ч.

Мазут после основных подогревателей подается по двум главным мазутопроводам 108x4 мм в пиковые котлы. Мазутопроводы имеют заземление для отвода статического электричества, образующегося при движении мазута в трубопроводах. Из мазутопровода рециркуляции, диаметром 89x3,5 мм, мазут поступает в резервуары хранения

Все мазутопроводы имеют паровые спутники, которые должны быть закреплены к мазутопроводам и совместно заизолированы.

Пар на спутники должен подаваться только при похолодании.

Из схемы (рис.2.1) мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ-2 выделим и рассмотрим детально циркуляционный раздельный контур подачи мазута в резервуары (рис.2.2). 4

Рис.2.2. Циркуляционный раздельный контур подачи мазута в металлические резервуары. мв— мазутопровод всасывающий; —мц— мазутопровод циркуляционный; 4 -металлический резервуар; 5 - фильтр грубой очистки; б - насос 5НК-5х1; 8 -подогреватель мазута циркуляционный ПМ-10-60.

Мазут, хранящийся в металлических резервуарах (4) по всасывающему мазутопроводу, пройдя фильтры грубой очистки (5), поступает на всас насосов (6) и нагнетается в стационарные подогреватели мазута ПМ-10-60 (8).

Далее из подогревателей мазута (8) по циркуляционному мазутопроводу топливо поступает обратно в металлические резервуары (4).

Раздельный циркуляционный контур подогрева мазута в резервуарах является элементов общей теплотенологической схемы растопочного мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ-2.

Пароконденсантный тракт мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ-2 (рис.2.3) служит для подогрева мазута в железнодорожных цистернах, для ускорения процесса слива, пропарки опорожненных цистерн и для использования пара в качестве теплоносителя в подогревателях мазута. Пар проходит по спутникам линий мазутопроводов схемы, являясь теплоносителем поддерживающим температуру мазута в линиях схемы.

Спутники смонтированы под общей изоляцией мазутопровода и включаются в работу при отрицательных температурах окружающей среды. Пар поступает от турбин ТЭС по паропроводу на подогреватели в приемный резервуар (2), на подогреватели межрельсового желоба и металлические резервуары (4), в схему циркуляционного разделительного контура подачи мазута, в резервуары и на подогреватели мазута (8) и (9), далее по конденсатопроводу происходит сброс конденсата в ХВО (химводоочистку), предварительно пройдя через бак сбора конденсата (11) и перекачивающие насосы (12) от всех единиц оборудования, куда пар был подан паропроводом.

Сливной лоток см. рис.2.1.).

11 - бак сбора конденсата; 12 - конденсатный насос.

2.2. Классификация и методика расчета основных характеристик оборудования циркуляционного подогрева мазута в резервуарных парках.

Имея целью построить математические модели и произвести их расчет необходимо, прежде всего, определить основные характеристики оборудования, в частности, резервуаров и стационарных серийных подогревателей; мазутопроводы с паровыми спутниками, как показано в [I], занимают всего около 1,0 % энергопотребления всей схемы.

Подогреватели мазута относятся к рекуперативным поверхностным теплообменным аппаратам [15,18, 21, 23].

По конструктивным признакам (по виду поверхности теплообмена) стационарные подогреватели мазута подразделяются на:

1) кожухотрубный с прямыми гладкими трубами (гладкотрубный);

2) кожухотрубный с оребренными трубами;

3) кожухотрубный с U-образными трубами;

4) кожухотрубный с секционные;

5) секционный "труба в трубе" (ТТ).

Кожухотрубные подогреватели с оребренными трубами выпускаются промышленностью с продольно - оребренными трубами и с поперечной накаткой на трубах.

Гладкотрубные подогреватели могут быть горизонтального исполнения и вертикального исполнения, ir Резервуар представляют собой оборудование для хранения топлива; в резервуарах осуществляется, кроме того, прием, подогрев, выдача и обезвоживание мазута [19-22, 24-40].

Чем мощнее электростанция и котельная, тем соответственно емкость резервуаров и их количество больше. Основные характеристики резервуаров зависят также от способа доставки топлива и используемой технологии подготовки топлива к сжиганию.

Схематически классификация резервуаров представлена на рис. 2.4.

Как видно из представленной схемы резервуары подразделяются на подземные, стационарные и передвижные, которые в свою очередь подразделяются на типы отличающиеся способом постройки, формой, материалом, из которого изготовлены и конструктивными особенностями.

Подземные резервуары в каменной соли, в породах с - положительной температурой и

Резерв ма уары для зута

Горизонтальные цилиндрические низкого давления

Вертикальные цилиндрические без понтона и газовой обвязки

Прямоугольные

Цилиндрические со стационарными и плавающими крышами, с понтонами

Рис.2.4. Классификация резервуаров для хранения мазута.

Стационарные резервуары подразделяют на металлические (стальные) и железобетонные [20-26].

Металлические резервуары в свою очередь делятся на горизонтальные цилиндрические (могут иметь конусную, щитовую или сферическую кровлю) и вертикальные цилиндрические.

В конструкции железобетонного резервуара, согласно [39] сооружаемого для хранения мазута отсутствует газовая обвязка, что характерно и для металлических, но в отличии от металлических, в конструкции железобетонного резервуара присутствуют понтоны и плавающие крыши. Железобетонные резервуары позволяют значительно увеличить время сохранения температуры топлива подвергнутого предварительному подогреву.

Поддержание в железобетонных резервуарах температуры топлива достигается за счет циркуляционного подогрева топлива. При этом неизбежны потери теплоты зависящие от климатической зоны.

Изменение среднеобъемной температуры в резервуаре для всех сезонов происходит по экспоненциальному закону, что позволяет сделать вывод о регулярности режимов естественного охлаждения. I

Регулярный режим охлаждения первого рода происходит при постоянной температуре окружающей среды.

Таким образом, температура окружающей среды (toc) является определяющей температурой для резервуара обвалованного грунтом.

Определяющая температура в первую очередь зависит от температуры окружающего резервуар воздуха и грунта.

Среднеповерхностная температура среды окружающей резервуар выступает в качестве определяющей температуры, может быть представлена следующим образом: t F +t °F °+t 4F 4

Щ toc - - . где F - полная поверхность резервуара м2; Fs - поверхность резервуара, которая соприкасается с атмосферным воздухом м ; Рф - часть боковой поверхности л резервуара от кровли до глубины 4 м ;. ■ часть поверхности резервуара, которая соприкасается с грунтом ниже 4 м, м2; Ц - средняя температура грунта л от поверхности кровли до глубины 4 м,°С* м ; t°rp - температура грунта на глубине 4м,°С.

Для определения величины потерь теплоты мазута в резервуаре, происходящей за счет окружающей среды за время его подогрева до необходимой температуры, необходимо определить среднюю температуру мазута: tM = 0.5(tx +t2M).

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от мазута к вертикальной стенке наземных и подземных резервуаров определяется по следующим формулам [49]: при (GrMPrM) = 103-109 (ламинарный режим): alcT = 0,76^(GrM.PrM)0-25 ft в V "гст у турбулентный режим): г, \0>25 Рг, Вт/(м К), (2.1) alcT=0,15b^GrM.PrM)0'33 hn

Рг ЛО.25 Г1м

Рг VrlCT у Вт/(м2К). (2.2)

Для вычисления aiCT рекомендуется использование следующей эмпирической формулы: а1ст =(0,419-0,27-10-3рм2о)1м 1с™ , Вт/(м2К). (2.3) v ^м

Величина коэффициента теплоотдачи от стенки в воздух (для сухого воздуха) определяется по формуле: а2ст = с Ьр- Яе^озд, Вт/(м2К). (2.4) где: Сип- безразмерные коэффициенты для воздуха, представленные в таблице 2.1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 .В настоящее время на действующих ТЭС и при проектировании новых мазутных хозяйств ТЭС основой является циркуляционная схема подогрева мазута в резервуарном парке. На ТЭС, где мазутное хозяйство является растопочным, наибольшее распространение нашли одноступенчатые схемы, имеющие два отдельных контура - контур циркуляционного подогрева мазута в резервуарном парке и контур подогрева мазута перед подачей к котлам.

2. В научно-технической литературе и в отрасли отсутствуют работы, в полном объеме рассматривающие вопросы расчета циркуляционного подогрева мазута в резервуарных парках мазутных хозяйств ТЭС; Известные методики расчета и определения характеристик циркуляционного подогрева мазута рассматривают только частные случаи, не учитывают возможные варианты компоновочных решений и режимов эксплуатации резервуарных парков мазутных хозяйств ТЭС, в том числе, растопочных.

3. Разработана математическая модель теплогидравлических процессов циркуляционного подогрева мазута в системах из 2-х резервуаров 2-мя, параллельно подключенными, подогревателями мазута для одноступенчатых раздельных и совмещенных теплотехнологических схем растопочных мазутных хозяйств ТЭС;

4. Проведены численные исследования математической модели теплогидравлических процессов циркуляционного подогрева при различных режимах подогрева, компоновках и обвязки теплотехнологической схемы растопочного мазутного хозяйства ТЭС. Найдены зависимости расчета характеристик циркуляционного подогрева мазута при проведенных возможных операций в мазутном хозяйстве (подача мазута к горелкам, передача мазута из одного резервуара в другой, естя и отпуск мазута другим потребителям, рециркуляция мазута вокруг подогревателей).

5. Рассчитана модернизированная совмещенная теплотехнологичная схема растопочного мазутного хозяйства ТЭС (на примере Казанской ТЭЦ-2) на базе отдельного одноступенчатого раздельного контура циркуляционного подогрева мазута.

6. Проведенные исследования показали, что предусмотренные типовой методикой затраты теплоты и электроэнергии на содержание мазутного хозяйства при циркуляционном подогреве мазута имеют значительные резервы. Так, например, перевод теплотехнологической схемы мазутного хозяйства

Казанской ТЭЦ-2 на модернизированную совмещенную схему приводит к экономии:

- электроэнергии за счет сокращения числа насосов 714,4 тыс. руб/год (экономия условного топлива 601,3 т.у.т./год );

- теплоты (за счет перехода схемы на новые совмещенные режимы работы с 2-мя, параллельно соединенными, подогревателями мазута ПМ-40-30, раздельного подогрева мазута перед котлами ) 840 тыс. руб/год (1237 т.у.т./год);

Суммарный экономический эффект: составит 1,554 млн. руб. в год, а экономия топлива 1838,3 т.у.т./год.

1. Назмеев Ю.Г. Мазутные хозяйства ТЭС. - М.: МЭИ, 2002.

2. Геллер З.И. Мазут как топливо. М.: Недра, 1965.

3. Справочник по проектированию мазутных хозяйств тепловыхэлектростанций.Т.1.-М.:Промэнергопроект Теплоэлектропроект, 1976.

4. Геллер З.И., Ашихмин В.И., Шевченко Н.В., Высота К.П., Промышленные испытания системы циркуляционного подогрева мазута в металлических резервуарах емкостью 5000 м. // Теплоэнергетика, 1969, №4.

5. Геллер З.И., Пименов А.К., Филановский З.Г., Попов А.Н., Расчет и моделирование циркуляционного подогрева мазута для железобетонных резервуаров емкостью 20 000 м.//Теплоэнергетика, 1973, №4.

6. Карпов А.И., Вязовой С.К., Емелин Ж.А. Испытание проектной схемы циркуляционного разогрева мазута в резервуаре. // Энергетик, 1975, №8.

7. Дульцев В.И., Жуйков А.В. Циркуляционный разогрев мазута. // Энергетик, 1973, №7.

8. Ашихмин В.И., Геллер З.И. Экономическая эффективность применения циркуляционного подогрева мазута. // Электрические станции, 1969, №2.

9. Геллер З.И., Ашихмин В.И. Об эффективности циркуляционного подогрева мазута в резервуарах. // Электрические станции, 1966, №4.

10. Геллер З.И., Филановский З.Г., Пименов А.К., Попов А.Н., Луговой М.А. Исследование возможности длительного хранения мазута без подогрева в резервуарах большой мощности. // Электрические станции, 1972, №5.

11. Назмеев Ю.Г., Будилкин В.В., Лопухов В.В. Алгоритм и методика расчета процессов подогрева мазута в резервуарах и резервуарных парках. // Проблемы энергетики, 2000, №11-12.

12. Лопухов В.В. Методика расчета затрат энергии при периодическом подогреве мазута в резервуарах. / В сб. РНСЭ, 10-14 сентября 2001: Материалы стендовых докладов. Казань, Казанский государственный университет, 2001 - T.V. - С. 40 - 43 .

13. Назмеев Ю.Г., Будилкин В.В., Лопухов В.В. Математическая модель теплогидравлических процессов в системах циркуляционного подогрева мазута в резервуарах. // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики, 2002, №3-4.

14. Лопухов В.В. Разработка комплексной методики расчета процессов подогрева мазута в резервуарах мазутных хозяйств ТЭС. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Казань, 2002.

15. Назмеев Ю.Г., Лавыгин В.М. Теплообменные аппараты ТЭС. М.: Энергоатомиздат. 1998.

16. Ляндо И.М. Эксплуатация мазутного хозяйства котельной промышленного предприятия. М.: Энергия, 1968.

17. Транспорт и хранение нефти и газа. // Под ред. Константинова Н.Н. и Тугунова П.И. М.: Недра, 1975.

18. Пермяков В.А., Левин Е.С., Дивова Г.В. Теплообменники вязких жидких жидкостей, применяемые на электростанциях. Л.: Энергоатомиздат. 1983.

19. Резервуары для хранения нефтей и нефтепродуктов. Курс лекций. Земенков Ю.Д. и др. Тюменский нефтегазовый университет, Тюмень, 1998.

20. Строительство и эксплуатация резервуаров для нефти и нефтепродуктов (по опыту Японии, ФРГ и Голландии). Анохин А.В. и др. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1968.

21. Ридзивенко А.Н., Риттер И.И., Новые горизонтальные стальные цилиндрические резервуары для нефтепродуктов. // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья, 1977, №8.

22. Корниенко B.C., Поповский Б.В. Сооружение резервуаров. М.: Изд-во литературы по строительству. 1971.

23. Андреев В.А. Теплообменные аппараты вязких жидкостей. Л.: Энергия. 1971.

24. Евтихин В.Ф. Типовые проекты резервуаров для нефти и нефтепродуктов. // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья, 1986, №3.

25. Евтихин В.Ф. Новое в проектировании, строительстве и эксплуатации резервуаров для нефти и нефтепродуктов (тематический обзор).

26. Центральный НИИ информации и технико-экономических исследований нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, 1980.

27. Евтихин В.Ф. Новое в проектировании, строительстве и эксплуатации резервуаров для нефти и нефтепродуктов. // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья, 1980, №1.

28. Бунчук В.А. Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и газа. М.: Недра, 1977.

29. Бунчук В.А. Новые типы нефтяных резервуаров и их оборудование. М.: ВНИИОЭНГ. 1967.

30. Веревкин С.И. Об эффективности стальных резервуаров большой емкости.// Промышленное строительство, 1961, №9.

31. ГОСТ 17032-71. Резервуары стальные горизонтальные для нефтепродуктов. Типы и основные размеры. М.: Изд-во стандартов. 1971.

32. Стулов Т.Т., Бунчук В.А. Железобетонные резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов. Проектирование и сооружение. М.: Недра. 1968.

33. Железобетонные резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов. Проектирование и сооружение. Под ред. Стулова Т.Т. М.: Недра, 1968.

34. Куприянов В.Ф. К выбору перспективных направлений совершенствования конструкций крупных резервуаров и их оборудования. // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов, 1988, №1.

35. Махов А.Ф. и др. Температурный режим нефтепродукта в резервуарах с плавающей и стационарной крышей. // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья, 1984, №5.

36. ГОСТ 1510-84 Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение. М.: Изд-во стандартов, 1984.

37. Гусар Ф.Г. Улучшение проектирования мазутных складов для крупных тепловых электростанциях. // Электрические станции, 1972, №12.

38. Справочник по оборудованию нефтебаз. // Под редакцией Титкова В.И. М.: Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горнотопливной промышленности, 1959.

39. Стулов Т.Т., Бунчук В.А. Железобетонные резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов. Проектирование и сооружение. М.: Недра, 1968.

40. ГОСТ 17032-71. Резервуары стальные горизонтальные для нефтепродуктов. Типы и основные размеры. М.: Изд-во стандартов, 1971.

41. Хранение нефти и нефтепродуктов за рубежом (обзор зарубежной литературы). Серия Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. М.: ВНИИОЭНГ, 1972.

42. Геллер З.И. Высоковязкие мазуты как котельное и печное топливо топливо. М.: Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горнотопливной литературы, 1959.

43. Картошкин М. Д. Топливоотдача тепловых электростанций. M-JL: Госэнергоиздат, 1961.

44. Нормы технологического проектирования тепловых электростанций и тепловых сетей. М.: Энергия, 1974.

45. Назмеев Ю.Г., Маргулис С.М., Лопухов В.В., Будилкин В.В. Методика теплового расчета систем мазутопровод с паровыми спутниками.// Известия ВУЗов. Проблемы энергетики, 2001, №3-4.

46. Назмеев Ю.Г., Даминов А.З., Будилкин В.В. Тепловой и термодинамический анализ эффективности типового мазутного хозяйства ГРЭС. // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики, 2000, №7-8.

47. Маргулис С. М., Шагеев М. Ф., Назмеев Ю.Г. Термодинамический анализ схем мазутных хозяйств Казанских ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 // Теплоэнергетика: Межвуз. темат. сборник научных трудов, Казань, Казанский филиал Московского энергетического института, 1997.

48. Назмеев Ю.Г., Будилкин В.В., Шагеев М.Ф. Тепловой и термодинамический анализ эффективности резервного мазутного хозяйства ТЭС струбопроводным снабжением мазутом // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики, 2001, № 5-6.

49. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. М.: Недра, 1981.

50. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. Справочник. Рек. Гос. Службой стандартных справочных данных. ГСССД Р-776-98. М.: Издательство МЭИ, 1999.

51. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы Теплопередачи. М.: Энергия, 1977.

52. Бродянский В.М. Эксергетический метод термодинамического анализа. -М.: Энергия, 1979.

53. Белосельский Б.С. Топочные мазуты. М.: Энергия, 1978.

54. Адамов В.А. Сжигание мазута в топках котлов. Л.: Недра, 1989.

55. Кривоногое Б.М. Мазутное хозяйство котельных. Л.:ЛИСИ, 1975.

56. Верховский Н.И. Красноселов Г.К., Машилов Е.В., Цирульников Л.М. Сжигание высокосернистого мазута на электростанциях. -М.: Энергия, 1970.

57. Белосельский Б.С., Покровский В.Н. Сернистые мазуты в энергетике. М.: Энергия, 1969.

58. Типовая инструкция по эксплуатации мазутных хозяйств тепловых электростанций. РД 34.23.501-91. М.: СПО ОРГРЭС, 1993.

59. Ашихмин В.И. Исследование циркуляционного метода подогрева мазута в резервуаре. Автореф. дис. На соискание ученой степени кандидата технических наук, 1966 (ГНИ).

60. Нарсесян Г.Н. Мазутное хозяйство мощных тепловых электростанций. // Электрические станции, 1962, №7.

61. Шинкевич Т.О., Файрушин Ф.Ф. Термодинамический анализ схемы резервного мазутного хозяйства районной котельной «Савиново» (г. Казань) // Теплоэнергетика: межвузовский тематический сборник научных трудов. Казань, Казанский филиал МЭИ, 1997.

62. Шинкевич Т.О., Назмеев Ю.Г. Анализ эффективности типового мазутного хозяйства районной котельной // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики, 2001.

63. Шинкевич Т.О. Повышение эффективности теплотехнологических схем мазутных хозяйств районных котельных // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Казань, 2001.

64. Фатхиев Н.М. Размыв донных отложений в резервуаре с помощью стационарных сопел. // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 1991, №1.

65. Юпочниклв А.Д. Энергетика теплотехнологии и вопросы энергосбережения, М.: Энергоатомиздат, 1986.

66. Гохштейн Д.П. современные методы термодинамического анализа энергетических установок, М.: Энергоатомиздат, 1988.

67. Мартыновский B.C. Анализ действительных термодинамических циклов. -М.: Энергия, 1972.

68. Бродянский В.М., Фратшер В., Михалек К. Эксергетический метод и его приложение. М.: Энергоатомиздат, 1988.I

69. Карпов В.В., Вязовой С.К., Емелин Ж.А. Опыт холодного хранения мазута. // Энергетик №4, 1975.

70. Вязовой С.К., Емелин Ж.А. Внутрирезервуарные устройства циркуляционного разогрева мазута. // Энергетик, 1976, №11.

71. Губин В.Е., Новоселов В.Ф., Тугунов П.И. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепродуктопроводов. -М.: Недра, 1968.

72. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. М.: Энергоатомиздат, 1989.

73. Эстеркин РК. Котельные установки. Д.: Энергоатомиздат, 1989.

74. Белосельский Б.С., Соляков В.К. Энергетическое топливо. М.:1. Энергия, 1980.

75. Едигаров С.Г., Бобровский С.А. Проектирование и эксплуатация нефтебаз и газохранилищ. М.: Недра, 1973.

76. Липов Ю.М., Самойлов Ю.ф. Компоновки и тепловой расчет парового котла. -М.: Энергоатомиздат, 1988.

77. Черникин В.И. Сооружение и эксплуатация нефтебаз. М.: Гостоптехиздат, 1955.

78. Карабин А.И., Раменская B.C., Энно И.К. Сжигание жидкого топлива в промышленных установках. М.: Металлургия, 1966.

79. Турчин Н.Я. Монтаж оборудования газового и мазутного хозяйства тепловых электростанций. М.: Энергоиздат, 1981.

80. Пектимиров Г.А. Справочник инженера нефтебаз. -М.: Гостоптехиздат, 1962.

81. Даминов А.З. Разработка комплексной методики расчета разветвленных систем мазутопроводов с паровыми спутниками для тепловых электрических станций. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Казань, 2001.

82. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. М.: Энергия, 1976.

83. Мацкин JI.A., Черняк И.Л., Илембитов М.С. Эксплуатация нефтебаз. -М.: Недра, 1975.

84. Шагеев М.Ф. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Казань,

85. Бэр Г.Д. Техническая термодинамика. // Под редакцией Крутова В.И. М.: Высшая Школа, 1988.

86. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. -М.: Энергоатомиздат, 1983.

87. Техническая термодинамика. // Под редакцией Телегина А.С. -М.: Металлургия, 1992.

88. Техническая термодинамика. // Под редакцией Крутова В.И. -М.: Высшая Школа, 1991.

89. Юдаев Б.Н. Техническая термодинамика. М.: Высшая Школа, 1988.

90. ГОСТ-6258-85. Нефтепродукты. Метод определения условной вязкости. -М.: Издательство стандартов, 1993.

91. Либерман Н.Б., Нянковская М.Т. Справочник по проектированию котельных установок систем центрального теплоснабжения. М.:Энергия, 1977.

92. СНиП2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика / Минстрой России. М.: ГУЛ ЦПП, 1997.

93. Динамическая модель задачи оптимизации межсезонного хранения нефтепродуктов. Косенков Р.А. и др. // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья, 1977, №12.