Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Тепловые и ядерные энергоустановки

Диссертационная работа:

Горбуров, Дмитрий Вячеславович. Комплексное обоснование замены барабанов котлов, отработавших свой срок : диссертация ... кандидата технических наук : 05.14.14 / Горбуров Дмитрий Вячеславович; [Место защиты: Моск. энергет. ин-т].- Москва, 2011.- 153 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/2199

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы диссертации

В настоящее время в Российской Федерации наблюдается дефицит генерирующих мощностей, вызванный несоответствием объема, структуры и технического состояния мощностей спросу на электроэнергию и объективными ограничениям топливно-энергетического баланса. Одним из путей преодоления этого дефицита является продление ресурса парка оборудования путем модернизации, улучшения и замены отдельных его элементов.

К настоящему моменту количество барабанных котлоагеретатов, выработавших свой парковый ресурс, составляет около 700 единиц (Таблицы 1и2).

Таблица 1. Список котлов 140 ата, отработавших парковый ресурс к 2010 г.

Таблица 2. Список котлов 100 ата, отработавших парковый ресурс к 2010 г.

Из приведенных данных следуют выводы:

Наиболее старый парк оборудования - котлы до 100 ата

Более 40 % котлов - переработка ресурса на 10 и более лет

Наиболее распространенные марки котлов

о 140 ата: ТГМ-84, ТП-87 о 100 ата: ТП-230, ТП-170 Говорит ли данная статистика о безусловной необходимости демонтажа

котлового оборудования, которое переработало свой парковый ресурс?

Однозначно на этот вопрос ответить невозможно в силу того, что

во-первых: современные котлы имеют блочную конструкцию, и за

время эксплуатации происходят ремонты и замены поверхностей нагрева,

пароперегревателей, водяных экономайзеров, воздухоподогревателей и

других узлов. Таким образом, к моменту выработки паркового ресурса

существенная часть котла может быть заменена, и в таком случае

необходимо говорить о парковом ресурсе отдельных элементов

котлоагрегата или об индивидуальном ресурсе котла в целом;

во-вторых: необходимо брать в расчет условия эксплуатации,

соблюдение водно-химического режима, частоту пусков-остановов.

Таким образом, для котельного оборудования понятие парковый ресурс

является реперной точкой, относительно которой необходимо сделать вывод

о состоянии металла узлов котлоагрегата, провести анализ проведенных

текущих и капитальных ремонтов, а также разработать мероприятия по

продлению индивидуального ресурса или же остановке и демонтаже данного

котла.

Единственным элементом, замена которого сопряжена с огромными

техническими трудностями, а, следовательно, с большими финансовыми

вложениями - барабан котла. Барабан, как главное сепарирующее устройство, является сосудом, работающим под высоким давлением. Помимо этого для эксплуатации барабана характерным являются циклические и усталостные напряжения металла обечайки. Следовательно, основным требованием к эксплуатации барабана является его безопасность.

До 1967 года барабаны котлов высокого давления выполнялись из стали 16ГНМ с толщиной стенки 95 мм. В процессе эксплуатации барабанов в местах приварки штуцеров стали появляться трещины различной конфигурации, ширины, длины и глубины. Учитывая этот факт, с 1967 года завод перешел на сталь марки 16ГНМА и увеличил толщину стенки до 115 мм. Однако до настоящего момента более 150 барабанов старой конструкции находятся в эксплуатации без возможности замены, представляя собой потенциальную опасность. После разрушения при проведении гидроиспытаний барабана котла ст.№1 Ярославской ТЭЦ-3 проблема замены барабанов из стали 16ГНМ стала очевидной.

Цель работы: комплексное обоснование необходимости и возможности замены барабанов, отработавших свой срок с использованием многоступенчатых схем испарения.

Научная новизна

  1. Разработана и исследована концепция комплексного подхода к замене барабанов, отработавших свой индивидуальный ресурс. Суть подхода заключается в применении многоступенчатых схем испарения для замены барабанов. При этом решается две задачи: появление возможности замены барабана и улучшение качества котловой воды и, как следствие, увеличение межпромывочного интервала.

  2. Разработана расчетная модель конечной батареи выносных циклонов, которая технологически представляет собой схему замены барабанов, позволяющая определить концентрацию примесей в і-ом по счету циклоне, для заданных параметров коэффициента распределения, влажности и коэффициента осаждения (Кр, , Кос). На основе выведенных

соотношений разработаны таблицы, по которым удобно производить расчеты любых многоступенчатых схем испарения. 3. Проведен анализ и предложены несколько вариантов замен барабанов, в которых рассматриваются различные компоновки, такие как: безбарабанная схема, схема с одним или двумя малыми барабанами, а также различные методы организации продувки и подачи питательной воды.

Достоверность в расчетах достигалась использованием фундаментальных закономерностей и уравнений материальных балансов, применением в разработках существующих нормативных документов (стандартов, нормативных актов), имеющих силу на территории РФ, а также использованием апробированных методик при проведении измерений и испытаний.

Практическая ценность

Появилась принципиальная возможность проводить замену барабанов, оптимизируя объем монтажно-демонтажных работ. Концепция замены барабанов получила одобрение заводов-изготовителей. Разработаны эскизные и детали рабочих проектов по заменам барабанов на нескольких станциях в различных генерирующих компаниях. Все варианты рассмотренных схем согласовывались в генерирующих компаниях.

Апробация работы.

Результаты работы доложены на:

Техническом совете ОАО ТГК-2, Ярославль, январь 2006 г.

Заседаниях Совета по надежности ОАО «РАО «ЕЭС России», Москва, март, апрель, май, 2006 г.

Техническом Совете ОАО ТГК-8, г. Волжский, март, 2007.

Семнадцатой Международной конференции студентов и аспирантов, МЭИ, Москва, февраль, 2011.

На защиту выносятся следующие положения:

- разработка концепции замены барабанов, отработавших свой срок;

- комплексное исследование многоступенчатых схем испарения, как прообраз решения по замене барабанов;

техническое и экономическое обоснование целесообразности внедрения альтернативных схем при замене барабанов.

Публикации

В ходе работы над диссертацией опубликованы 3 статьи, тезисы докладов на технических советах генерирующих компаний, штабах по надежности ОАО «РАО «ЕЭС России», зарегистрированы 7 патентов РФ.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net