Читайте также:
|
По диаграмме i-s находим параметры пара на турбине:
i1=3338,3 кДж/кг; i2=1975 кДж/кг; i/ 2=151,5 кДж/кг.
Удельный расход пара определяем по формуле
Часовой расход пара, потребляемого турбинами,
.
Так как всё это количество пара направляется на производство, то количество потребляемого им тепла будет
Количество тепла, сообщённое пару в котельной
Расход топлива в котельной
Удельный расход топлива
КПД установки по выработке электроэнергии 
,
КПД установки по отпуску тепла 
Расход топлива при раздельной схеме составляет 198,6 т/ч, при комбинированной – 122 т/ч.
Экономия топлива при комбинированном производстве электроэнергии и тепла составит: 
2.3 Какие основные технологические системы входят в состав ТЭС?
Технологическая схема ТЭС характеризует состав ее теплового хозяйства, взаимосвязь частей, общую последовательность технологических процессов:
· топливное хозяйство и система подготовки топлива;
1. Топливное хозяйство;
2. подготовка топлива;
3. котел;
4. промежуточный пароперегреватель;
5. часть высокого давления паровой турбины (ЧВД или ЦВД);
6. часть низкого давления паровой турбины (ЧНД или ЦНД);
7. электрический генератор;
8. трансформатор собственных нужд;
9. трансформатор связи;
10. главное распределительное устройство;
11. конденсатор;
12. конденсатный насос;
13. циркуляционный насос;
14. источник водоснабжения (например, река);
15. подогреватель низкого давления (ПНД);
16. водоподготовительная установка (ВПУ);
17. потребитель тепловой энергии;
18. насос обратного конденсата;
19. деаэратор;
20. питательный насос;
21. подогреватель высокого давления (ПВД);
22. шлакозолоудаление;
23. золоотвал;
24. дымосос (ДС);
25. дымовая труба;
26. дутьевой вентилятов (ДВ);
27. золоуловитель.
Топливное хозяйство в зависимости от вида используемого на станции топлива включает приемно-разгрузочное устройство, транспортные механизмы, топливные склады твердого и жидкого топлива, устройства для предвари-тельной подготовки топлива (дробильные установки для угля). В состав ма-зутного хозяйства входят также насосы для перекачки мазута, подогреватели мазута, фильтры.
Подготовка твердого топлива к сжиганию состоит из размола и сушки его в пылеприготовительной установке, а подготовка мазута заключается в его подогреве, очистке от механических примесей, иногда в обработке спецприсадками.
С газовым топливом все проще. Подготовка газового топлива сводится в основном к регулированию давления газа перед горелками котла.
Необходимый для горения топлива воздух подается в топочное пространство котла дутьевыми вентиляторами (ДВ).
Продукты сгорания топлива — дымовые газы — отсасываются дымососами (ДС) и отводятся через дымовые трубы в атмосферу.
Совокупность каналов (воздуховодов и газоходов) и различных элементов оборудования, по которым проходит воздух и дымовые газы, образует газовоздушный тракт тепловой электростанции (теплоцентрали). Входящие в его состав дымососы, дымовая труба и дутьевые вентиляторы составляют тягодутьевую установку. В зоне горения топлива входящие в его состав негорючие (минеральные) примеси претерпевают химико-физические превращения и удаляются из котла частично в виде шлака, а значительная их часть выносится дымовыми газами в виде мелких частиц золы. Для защиты атмосферного воздуха от выбросов золы перед дымососами (для предотвращения их золового износа) устанавливают золоуловители.
Шлак и уловленная зола удаляются обычно гидравлическим способом на золоотвалы.
При сжигании мазута и газа золоуловители не устанавливаются.
При сжигании топлива химически связанная энергия превращается в тепловую. В результате образуются продукты сгорания, которые в поверхностях нагрева котла отдают теплоту воде и образующемуся из нее пару.
Совокупность оборудования, отдельных его элементов, трубопроводов, по которым движутся вода и пар, образуют пароводяной тракт станции.
В котле вода нагревается до температуры насыщения, испаряется, а образующийся из кипящей котловой воды насыщенный пар перегревается. Из котла перегретый пар направляется по трубопроводам в турбину, где его тепловая энергия превращается в механическую, передаваемую на вал турбины. Отработавший в турбине пар поступает в конденсатор, отдает теплоту охлаждающей воде и конденсируется.
На современных ТЭС и ТЭЦ с агрегатами единичной мощностью 200 МВт и выше применяют промежуточный перегрев пара. В этом случае турбина имеет две части: часть высокого и часть низкого давления. Отработавший в части высокого давления турбины пар направляется в промежуточный перегреватель, где к нему дополнительно подводится теплота. Далее пар возвращается в турбину (в часть низкого давления) и из нее поступает в конденсатор. Промежуточный перегрев пара увеличивает КПД турбинной установки и повышает надежность ее работы.
Из конденсатора конденсат откачивается конденсационным насосом и, пройдя через подогреватели низкого давления (ПНД), поступает в деаэратор. Здесь он нагревается паром до температуры насыщения, при этом из него выделяются и удаляются в атмосферу кислород и углекислота для предотвращения коррозии оборудования. Деаэрированная вода, называемая питательной, насосом подается через подогреватели высокого давления (ПВД) в котел.
Конденсат в ПНД и деаэраторе, а также питательная вода в ПВД подогреваются паром, отбираемым из турбины. Такой способ подогрева означает возврат (регенерацию) теплоты в цикл и называется регенеративным подогревом. Благодаря ему уменьшается поступление пара в конденсатор, а, следовательно, и количество теплоты, передаваемой охлаждающей воде, что приводит к повышению КПД паротурбинной установки.
Совокупность элементов, обеспечивающих конденсаторы охлаждающей водой, называется системой технического водоснабжения. К ней относятся: источник водоснабжения (река, водохранилище, башенный охладитель — градирня), циркуляционный насос, подводящие и отводящие водоводы. Электротехническое хозяйство станции включает электрический генератор, трансформатор связи, главное распределительное устройство, систему электроснабжения собственных механизмов электростанции через трансформатор собственных нужд.
Система управления осуществляет сбор и обработку информации о ходе технологического процесса и состоянии оборудования, автоматическое и дистанционное управление механизмами и регулирование основных процессов, автоматическую защиту оборудования.
4.7 Достоинства и недостатки газового промежуточного перегрева
Промежуточный перегрев пара используют для уменьшения конечной влажности пара в последних ступенях паровой турбины.
Применяют три способа промежуточного перегрева пара: газовый, паровой, с промежуточным теплоносителем.
В РФ применяют газовый промежуточный перегрев пара, при котором вторично перегреваемый пар воспринимает теплоту продуктов сгорания топлива в котле. Такой перегрев может осуществляться:
- в промежуточном пароперегревателе котла, расположенном в газоходе;
- в отдельной топке котла;
- в выносных пароперегревателях, оснащенных топками со сжиганием топлива в кипящем слое;
Применение газового перегрева пара позволяет довести температуру вторично перегретого пара до первоначальной, а при паровом перегреве - приблизительно до температуры насыщения греющего пара. Выбор способа перегрева пара зависит от начальных параметров пара, тепловой схемы установки и определяется технико-экономическими расчетами.
Обычно промежуточный пароперегреватель размещают в конвективной шахте котла (t газов=600¸700 °С), что повышает надежность, упрощает пуск и останов блока. t пп= t пе»540¸570 °С. Ввиду невысокого давления пара в промежуточном пароперегревателе p пп выбор марки стали для промежуточного пароперегревателя проще чем для пароперегревателя свежего пара. При одноступенчатом промежуточном перегрева пара принимают p пп=(0,15¸0,2) p 0. Например, при p 0=13,0 и p 0=24,0 МПа p пп=2,0¸2,6 и p пп=3,6¸4,8 МПа.
Схемы с газовым промежуточным перегревом пара, обладая высокой тепловой экономичностью, имеют следующие недостатки:
а) протяженность трубопроводов промежуточного перегрева пара, энергетическая потеря в них, усложнение паровых котлов;
б) большая вместимость паропроводов и пароперегревателя промежуточного перегрева пара вызывает опасность разгона турбоустановки при сбросе нагрузки. В установках с промежуточным перегревом пара кроме регулирующих применяют защитно-отсечные клапаны перед входом пара в турбину;
в) усложняется схема регулирования парового котла.
6.5 Почему ограничивают отпуск тепла из отборов турбины и часть тепла отпускают из пиковых устройств?
Тепло проработавшего в турбинах рабочего тела можно использовать для нужд внешних тепловых потребителей.
Потребление тепла происходит по следующим направлениям:
1. Потребление для технологических целей;
2. Потребление для целей отопления и вентиляции жилых, общественных и производственных зданий;
3. Потребление для других бытовых нужд.
График технологического потребления тепла зависит от особенностей производства, режима работы и т.п. Сезонность потребления в этом случае имеет место только в сравнительно редких случаях. На большинстве же промышленных предприятиях разница между зимним и летним потреблением тепла для технологических целей незначительна. Небольшая разница получается только в случае применения части технологического пара для отопления, а также вследствие увеличения в зимнее время потерь тепла.
Для потребителей тепла на основании многочисленных эксплуатационных данных устанавливают энергетические показатели, т.е. нормы количества расходуемого различными видами производства тепла на единицу вырабатываемой продукции.
Вторая группа потребителей, снабжаемая теплом для целей отопления и вентиляции, характеризуется значительной равномерностью расхода тепла на протяжении суток и резкой неравномерностью расхода тепла в течении года: от нуля летом до максимума зимой.
Тепловая мощность отопления находится в прямой зависимости от температуры наружного воздуха, т.е. от климатических и метеорологических факторов.
При отпуске тепла со станции теплоносителями могут служить пар и горячая вода, подогреваемая в сетевых подогревателях паром из отборов турбин. Вопрос о выборе того или иного теплоносителя и его параметров решают, исходя из требований технологии производства. В некоторых случаях отработавший на производстве пар низкого давления (например, после паровых молотов) применяют для отопительно-вентиляционных целей. Иногда же пар применяют для отопления производственных зданий, чтобы избежать устройства отдельной системы отопления горячей водой.
Отпуск пара на сторону для целей отопления явно нецелесообразен, так как отопительные нужды легко удовлетворить горячей водой с оставлением всего конденсата греющего пара на станции.
Отпуск горячей воды для технологических целей производится сравнительно редко. Потребителями горячей воды являются только производства, расходующие ее для горячих промывок и других подобных им процессов, причем загрязненная вода уже не возвращается на станцию.
Горячая вода, отпускаемая для отопительно-вентиляционных целей, подогревается на станции в сетевых подогревателях паром из регулируемого отбора давлением 1,17-2,45 бар. При этом давлении вода нагревается до температуры 100-120 
Однако при низких температурах наружного воздуха отпуск больших количеств тепла при такой температуре воды становится нецелесообразным, так как количество циркулирующей в сети воды, а следовательно, и расход электроэнергии на ее перекачивание заметно увеличиваются. Поэтому, кроме основных подогревателей, питающихся паром из регулируемого отбора, устанавливают пиковые подогреватели, к которым греющий пар давлением 5,85-7,85 бар подводится из отбора более высокого давления или непосредственно из котлов через редукционно-охладительную установку.
Чем выше начальная температура воды, тем меньше расход электроэнергии на привод сетевых насосов, а также диаметр теплопроводов. В настоящее время в пиковых подогревателях воду чаще всего подогревают до температуры 1500С.
Пиковые нагрузки покрываются теплом из паровых или водогрейных котлов.
Пиковый подогреватель включается после основного и питается паром из верхнего регулируемого отбора. Работают пиковые подогреватели только в периоды больших тепловых нагрузок (при низких температурах наружного воздуха), когда основные подогреватели не могут подогреть сетевую воду до требуемой температуры. При высоких температурах наружного воздуха пиковый подогреватель отключается от системы подогрева сетевой воды задвижками, а сетевая вода через обводную линию подается прямо в подающий водяной коллектор
Источники информации
1. Антонова А.М. Тепловые и атомные электрические станции. Проектирование тепловых схем: учебное пособие / А.М. Антонова, А.В. Воробьёв; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. – 256 с.
2. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара.-М.: Энергия, 1980.-424 с.
3. Полещук И.З., Цирельман Н.М. Введение в теплоэнергетику: Учебное пособие / Уфимский государственный авиационный технический университет. – Уфа, 2003.
Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 179 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Комбинированное производство электроэнергии и тепла | | | Кривий Ріг |