Pagpapasiya ng mga tagapagpahiwatig ng pagiging maaasahan ng thermal power equipment. Sa pagtatasa ng pagiging maaasahan ng mga sistema ng supply ng init sa lunsod. Katayuan ng limitasyon ng kagamitan

Ang artikulo ay inihanda batay sa mga materyales mula sa koleksyon ng mga ulat ng VI International Scientific and Technical Conference "Theoretical Foundations of Heat and Gas Supply and Ventilation" NRU MGSU.

Ang pagsusuri ng mga sistema ng supply ng init, na isinagawa ng mga empleyado ng laboratoryo ng pananaliksik na "Mga sistema ng kapangyarihan at pag-install ng init" (NIL TESU) ng UlSTU sa isang bilang ng mga lungsod ng Russia, ay nagpakita na dahil sa mataas na antas ng pisikal at moral na pagkasira ng mga network ng pag-init at ang pangunahing kagamitan ng mga mapagkukunan ng init, ang pagiging maaasahan ng mga sistema ay patuloy na bumababa. Ito ay kinumpirma ng istatistikal na data, halimbawa, ang bilang ng mga pinsala sa panahon ng mga haydroliko na pagsubok sa mga network ng pag-init ng lungsod ng Ulyanovsk ay lumago ng 3.5 beses sa loob ng walong taon. Sa ilang mga lungsod (St. Petersburg, Samara, atbp.), Ang mga pangunahing aksidente ay nangyari sa mga pangunahing pipeline ng init habang pinapanatili ang mataas na temperatura at presyon sa mga network ng pag-init, samakatuwid, kahit na sa matinding frosts, ang temperatura ng coolant sa labasan mula sa init. source ay hindi tumaas sa itaas 90-110 ° C, at pagkatapos ay may mga pinagmumulan ng init sapilitang upang gumana sa sistematikong underheating ng network ng tubig sa karaniwang temperatura ("underheating").

Ang hindi sapat na mga gastos ng mga organisasyon ng supply ng init para sa pagsasaayos at pag-overhaul ng mga network ng pag-init at kagamitan ng mga pinagmumulan ng init ay humantong sa isang makabuluhang pagtaas sa bilang ng mga pinsala at sa isang pagtaas sa bilang ng mga pagkabigo ng mga sentralisadong sistema ng supply ng init. Samantala, ang mga urban heat supply system ay mga life support system, at ang kanilang pagkabigo ay humahantong sa mga pagbabago sa microclimate ng mga gusali na hindi katanggap-tanggap para sa mga tao. Sa ganitong mga kondisyon, ang mga taga-disenyo at tagabuo sa isang bilang ng mga lungsod ay tumangging magbigay ng pagpainit sa mga bagong lugar ng tirahan at iniisip ang pagtatayo ng mga lokal na pinagmumulan ng init doon: bubong, block boiler house o mga indibidwal na boiler para sa pagpainit ng apartment.

Kasabay nito, ang Federal Law No. 190-FZ "On Heat Supply" ay nagbibigay para sa priyoridad na paggamit ng district heating, iyon ay, ang pinagsamang henerasyon ng kuryente at init para sa pag-aayos ng supply ng init sa mga lungsod. Sa kabila ng katotohanan na ang mga desentralisadong sistema ng supply ng init ay walang mga thermodynamic na bentahe ng mga sistema ng pag-init, ang kanilang pang-ekonomiyang kaakit-akit ngayon ay mas mataas kaysa sa sentralisadong mga halaman ng init at kuryente.

Kasabay nito, ang pagtiyak ng isang naibigay na antas ng pagiging maaasahan at kahusayan ng enerhiya ng supply ng init sa mga mamimili ay isa sa mga pangunahing kinakailangan na ipinapataw sa pagpili at disenyo ng mga sistema ng pag-init alinsunod sa Federal Law No. 190-FZ "Sa Heat Supply " at SNiP 41-02-2003 "Mga Heating Network". Ang karaniwang antas ng pagiging maaasahan ay tinutukoy ng sumusunod na tatlong pamantayan: ang posibilidad ng walang kabiguan na operasyon, ang pagkakaroon (kalidad) ng supply ng init, at kaligtasan ng buhay.

Ang pagiging maaasahan ng mga sistema ng supply ng init ay maaaring tumaas alinman sa pamamagitan ng pagpapabuti ng kalidad ng mga elemento kung saan sila ay binubuo, o sa pamamagitan ng kalabisan. Ang pangunahing tampok na nakikilala ng isang hindi kalabisan na sistema ay ang pagkabigo ng alinman sa mga elemento nito ay humahantong sa pagkabigo ng buong sistema, habang sa isang kalabisan na sistema ang posibilidad ng naturang kababalaghan ay makabuluhang nabawasan. Sa mga sistema ng supply ng init, ang isa sa mga paraan ng functional redundancy ay ang magkasanib na operasyon ng iba't ibang mga mapagkukunan ng init.

Upang mapataas ang pagiging maaasahan at kahusayan ng enerhiya ng mga sistema ng supply ng init, ang R&D Laboratory ng TESU UlSTU ay nakabuo ng mga teknolohiya para sa pagpapatakbo ng mga pinagsamang sistema ng pag-init na may sentralisadong pangunahing at lokal na mga pinagmumulan ng init, na pinagsasama ang mga istrukturang elemento ng sentralisadong at desentralisadong sistema ng supply ng init. .

Sa fig. Ang 1 ay nagpapakita ng isang block diagram ng pinagsamang sistema ng pag-init na may serye na koneksyon ng sentralisadong pangunahing at lokal na pinagmumulan ng init. Sa ganitong sistema ng supply ng init, ang CHPP ay gagana nang may pinakamataas na kahusayan na may district heating coefficient na katumbas ng 1.0, dahil ang buong heat load ay ibinibigay dahil sa cogeneration extraction ng singaw mula sa mga turbine patungo sa mga network heaters. Gayunpaman, ang sistemang ito ay nagbibigay lamang ng redundancy ng pinagmumulan ng init at isang pagpapabuti sa kalidad ng supply ng init dahil sa lokal na regulasyon ng pagkarga ng init. Ang mga posibilidad ng pagtaas ng pagiging maaasahan at kahusayan ng enerhiya ng sistema ng pag-init ng distrito ay hindi ganap na ginagamit sa solusyon na ito.

Upang maalis ang mga pagkukulang ng nakaraang sistema at higit na mapabuti ang mga teknolohiya ng pinagsamang supply ng init, ang pinagsamang mga sistema ng pag-init ay iminungkahi, na may parallel na koneksyon ng sentralisado at lokal na mga pinagmumulan ng init, na, kapag ang presyon o temperatura ay bumaba sa ibaba ng itinakdang antas, gawing posible na haydroliko na ihiwalay ang mga lokal na sistema ng supply ng init mula sa sentralisadong sistema. Ang pagbabago sa peak heat load sa naturang mga sistema ay isinasagawa sa pamamagitan ng lokal na quantitative regulation sa bawat isa sa mga subscriber sa pamamagitan ng pagbabago ng daloy ng network water na umiikot sa pamamagitan ng autonomous peak heat sources at local subscriber system. Sa isang emerhensiya, ang lokal na pinagmumulan ng init ng init ay maaaring gamitin bilang base, at ang sirkulasyon ng pagpainit ng tubig sa pamamagitan nito at ang lokal na sistema ng supply ng init ay isinasagawa gamit ang isang circulation pump. Ang pagtatasa ng pagiging maaasahan ng mga sistema ng supply ng init ay isinasagawa mula sa pananaw ng kanilang kakayahang magsagawa ng mga tinukoy na function. Ang kakayahan ng isang district heating system na magsagawa ng mga tinukoy na function ay tinutukoy ng mga estado nito na may kaukulang antas ng kapangyarihan, produktibidad, atbp. Sa pagsasaalang-alang na ito, kinakailangan na makilala sa pagitan ng isang gumaganang estado, isang bahagyang pagkabigo at isang kumpletong pagkabigo ng sistema sa kabuuan.

Ang mga teknolohiya para sa pagpapatakbo ng pinagsamang mga sistema ng pag-init na may sentralisadong pangunahing at lokal na mga pinagmumulan ng init ay nilikha sa Research Laboratory ng TESU UlSTU

Ang konsepto ng pagkabigo ay sentro sa pagtatasa ng pagiging maaasahan ng isang sistema ng supply ng init. Isinasaalang-alang ang katotohanan na ang mga heat at power plant at system ay mga bagay na mababawi, ang mga pagkabigo ng mga elemento, pagtitipon at mga sistema ay dapat nahahati sa mga pagkabigo ng operability at mga pagkabigo sa paggana. Ang unang kategorya ng mga pagkabigo ay nauugnay sa paglipat ng isang elemento o sistema sa oras na t mula sa isang estado na gumagana sa isang hindi gumagana (o bahagyang hindi gumagana) na estado. Ang mga pagkabigo sa paggana ay nauugnay sa katotohanan na ang sistema sa isang naibigay na oras t ay hindi nagbibigay (o bahagyang hindi nagbibigay) ng antas ng supply ng init na tinukoy ng mamimili. Ito ay malinaw na ang isang pagkabigo ng isang elemento o isang sistema ay hindi nangangahulugan ng isang pagkabigo ng paggana. Sa kabaligtaran, ang isang functional failure ay maaaring mangyari kahit na walang functional failure na nangyari. Isinasaalang-alang ito, ang pagpili ng mga tagapagpahiwatig ng pagiging maaasahan ng mga system ay ginawa.

Ang mga kilalang indicator ay maaaring gamitin bilang solong tagapagpahiwatig ng pagiging maaasahan ng mga elemento o mga sistema ng supply ng init sa kabuuan: λ (τ) ay ang intensity (parameter ng daloy ng mga pagkabigo) ng mga pagkabigo; μ (τ) —rate ng pagbawi; P(τ) ay ang posibilidad ng walang-pagkabigong operasyon sa panahon ng panahon τ; F(τ) ay ang posibilidad ng pagbawi sa loob ng isang panahon τ.

Ihambing natin ang pagiging maaasahan ng tradisyonal at pinagsamang mga sistema ng pag-init na may parehong pagkarga ng init na 418.7 MW, kung saan ang base load na 203.1 MW ay ibinibigay sa isang CHPP na may T-100-130 turbine (pagkonsumo ng tubig sa network 1250 kg / s) , at ang peak load ay ang laki ng 215.6 MW peak heat sources. Ang CHPP at ang consumer ay konektado sa pamamagitan ng isang two-pipe heating network na 10 km ang haba. Sa isang tradisyonal na sistema ng pagpainit ng distrito, ang buong pagkarga ng init ay ibinibigay sa CHP. Sa isang pinagsamang sistema, ang tuktok na pinagmumulan ng init ay naka-install sa seryeng sentralisado (Larawan 1), sa isa pa - kahanay (Larawan 2).

Ang mamimili ay may tatlong hot water boiler na naka-install sa boiler room, ang isa ay reserba.

Tulad ng nakikita mula sa Fig. 1 at 2, ang anumang sistema ng pagpainit ng distrito ay isang kumplikadong istraktura. Ang pagkalkula ng mga tagapagpahiwatig ng pagiging maaasahan ng naturang mga multifunctional system ay isang medyo matagal na gawain. Samakatuwid, upang makalkula ang mga tagapagpahiwatig ng pagiging maaasahan ng mga naturang sistema, ginagamit ang paraan ng agnas, ayon sa kung saan ang modelo ng matematika para sa pagkalkula ng mga tagapagpahiwatig ng pagiging maaasahan ng system ay nahahati sa isang bilang ng mga submodel. Ang dibisyon na ito ay isinasagawa ayon sa mga teknolohikal at functional na katangian. Alinsunod dito, isang pangunahing pinagmumulan ng init (CHP), isang heat transport system mula sa CHP patungo sa mga consumer, isang desentralisadong peak heat source at isang distribution network system upang masakop ang mga heating load ay inilalaan sa district heating system. Ang diskarte na ito ay nagbibigay-daan sa pagkalkula ng mga tagapagpahiwatig ng pagiging maaasahan para sa mga indibidwal na subsystem nang nakapag-iisa. Ang pagkalkula ng mga tagapagpahiwatig ng pagiging maaasahan ng buong sistema ng pag-init ng distrito ay isinasagawa bilang para sa isang parallel-serial na istraktura.

Mula sa punto ng view ng pagiging maaasahan, ang heating unit ng isang CHPP ay isang kumplikadong istraktura ng mga elemento na konektado sa serye: isang boiler unit, isang turbine, isang cogeneration plant. Para sa gayong structural diagram, ang pagkabigo ng isa sa mga yunit ay humahantong sa pagkabigo ng buong pag-install. Samakatuwid, ang kadahilanan ng pagkakaroon ng yunit ng pag-init ay tinutukoy ng formula:

saan k g CHP, k r sa, k r t at k r tu - ang availability factor ng buong CHPP, boiler unit, turbine at cogeneration plant, ayon sa pagkakabanggit.

Mga nakatigil na halaga ng kadahilanan ng pagkakaroon k r para sa mga kaukulang elemento ng circuit ay tinutukoy depende sa intensity ng mga restoration }