Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Принципиальная тепловая Схема энергоблока ТЭС и назначение ее элементов

Читайте также:
  1. A Схема затяжки болтов ГБЦ; болты 5 и 7 длиннее остальных и устанавливаются в свои места
  2. G1#G0Схематические карты распределения климатических
  3. II.1. Блок-схема и принципиальная схема усилителя.
  4. II.6. Режимы работы усилительных элементов.
  5. II.7. Свойства усилительных элементов при различных способах
  6. III.2.5. Общая схема физических измерений
  7. Автомобили со съемными сменными кузовами. Их назначение, технологические преимущества и организация перевозок. Системы для снятия и установки на шасси автомобиля съемных кузовов

Тепловая электрическая станция (ТЭС) представляет собой энергетическую установку, служащую для преобразования тепло­ты, выделяемой при сжигании органического топлива (угля, неф­ти, газа и др.), в электрическую энергию.

По технологической структуре ТЭС делятся на блочные и неблочные. При блочной структуре ТЭС каждая ее турбина питает­ся паром, только от относящегося к ней парогенератора (моно­блок), иногда от двух парогенераторов (дубль-блок). Тепловые электрические станции, представляющие собой совокупность от­дельных энергоблоков, являются более дешевыми и простыми в управлении и автоматизации. Современные конденсационные электростанции (начиная с мощности турбоагрегата 150 МВт и выше), как правило, с промежуточным перегревом пара, имеют блочную структуру.

Конденсационные электростанции (КЭС) с начальным давле­нием 9МПа и ниже и ТЭЦ с давлением 13МПа и ниже не имеют промежуточного перегрева и отличаются неблочной структурой, при которой магистрали свежего пара и питательной воды явля­ются общими для всех парогенераторов.

Принципиальная тепловая схема (ПТС) электростанции включает основное (парогенератор, турбина, генератор) и вспомо­гательное теплоэнергетическое оборудование, с помощью которого осуществляется преобразование тепла в электрическую энергию. При одинаковых энергоблоках с блочной структурой ПТС станции сводится к принципиальной тепловой схеме энергоблока. При не­блочной структуре электростанции, имеющей одинаковые турбоустановки и одинаковые парогенераторы, ПТС также сводится к принципиальной тепловой схеме одного агрегата.

Рассмотрим принципиальную тепловую схему энергоблока ТЭС на примере паротурбинной установки с промежуточным пере­гревом пара (рис. 1)

Острый перегретый пар с параметрами Ро, to из парогенерато­ра (ПГ) по паропроводу направляется в цилиндр высокого дав­ления (ЦВД) паровой турбины, где расширяется до давления Р' пп. После ЦВД пар отводится в промежуточный пароперегрева­тель (ПП), расположенный в ПГ, где температура его увеличива­ется за счет теплоты сгоревшего топлива, как правило, до темпе­ратуры острого пара to. Вторично перегретый пар с давлением Р'' ппи температурой to поступает в цилиндр среднего давления (ЦСД) турбины и из него в цилиндр низкого давления (ЦНД), ко­торый на схеме (рис. 1) выполнен двухпоточным. Во всех цилинд­рах турбины происходит расширение пара, сопровождающееся по­нижением давления и температуры. При этом в турбине осуществляется преобразование потенциальной энергии пара в механическую энергию вращения ротора, которая через вал передается в электрогенератор (ЭГ), где преобразуется в электрическую энергию.

После турбины пар с давлением Рк направляется в конденса­тор K, где отдает свое тепло охлаждающей циркуляционной воде и при этом сам превращается в воду-конденсат. Последний кон­денсационными насосами (КН) подается в регенеративные подо­греватели низкого давления (ПНД) П1, П2, ПЗ и П4, в которых нагревается паром, отбираемым из ЦНД и ЦСД турбины. После П4 конденсат направляется в деаэратор (Д), где освобождается от агрессивных газов и дополнительно нагревается. Из деаэратора конденсат подается через бустерный насос (БН) в питательный насос (ПН), откуда с повышенным давлением прокачивается че­рез подогреватели высокого давления (ПВД) П6, П7 и П8, где подогревается паром, отобранным из турбины, и с температурой t п.в направляется в парогенератор.

Рассмотрим структуру тепловой схемы блока.

В основное оборудование входят парогенератор и турбоагре­гат, паропроводы, свежего пара и промежуточного перегрева.

Парогенераторы бывают с естественной циркуляцией (барабанные) и прямоточные. Первые применяются только при докритических давлениях пара, вторые — как при докритических, так и при сверхкритических.

Турбоагрегат состоит из турбины, разделенной, как правило, на несколько цилиндров (последние могут иметь два и более по­токов пара), и электрогенератора, связанного с ней через вал. Мощность агрегата и начальные параметры острого пара указы­ваются в ГОСТ 3618—69.

Промежуточный перегрев пара вводится для повышения тепловой экономичности энергоблока и, кроме того, для повышения надежности и экономичности работы части низкого давления турбины, так как при этом уменьшается влажность пара, проходящего через последние ступени ЦНД.

Регенеративная установка турбоагрегата служит для подогре­ва конденсата и питательной воды отборным паром турбины. Этот подогрев значительно повышает тепловую экономичность энергоблока благодаря тому, что тепло конденсации пара регене­ративных отборов не теряется в конденсаторе, а передается кон­денсату и питательной воде, возвращаемым в цикл.

Установка состоит из поверхностных подогревателей низкого и высокого давления, охладителей эжекторов, сальниковых подогревателей, трубопроводов отборов, трубопроводов конденсата греющего пара, сливных насосов.

 

Рис 1. Принципиальная тепловая схема энергоблока ТЭС с промежуточным перегревом пара

 

Подогреватели подразделяются на поверхностные и смешивающие. В подогревателях поверхностного типа конденсат или питательная вода прокачивается по стальным, или латунным труб­кам, расположенным в общем цилиндрическом корпусе, а греющий пар омывает трубки снаружи, конденсируясь при этом на по­верхности трубок.

В подогревателях смешивающего типа питательная вода или конденсат непосредственно соприкасаются с греющим паром. При­чем пар конденсируется при температуре насыщения, соответст­вующей давлению в подогревателе, и, отдавая воде тепло, нагре­вает ее практически до температуры насыщения. Поэтому с точ­ки зрения тепловой экономичности смешивающие подогреватели обеспечивают наибольший эффект от регенерации. Недостаток их заключается в том, что для каждого такого подогревателя необхо­дима установка перекачивающего насоса, чтобы подогретая вода могла поступать в последующие элементы схемы с повышенными давлениями. Применяются смешивающие подогреватели в основ­ном в качестве подогревателей низкого давления.

На отечественных тепловых электростанциях ПНД служат для подогрева воды, поступающей в деаэратор, а ПВД — для подогрева воды после питательных насосов. И те и другие подогрева­тели — чаще всего поверхностного типа. В тепловых схемах стан­ций смешивающими подогревателями являются деаэраторы.

Подогрев конденсата, дренажей и добавочной воды с низкой температурой, перед деаэратором необходим для того, чтобы сред­няя температура воды, поступающей в колонку деаэратора, была на 10—15°С ниже температуры насыщения, соответствующей ра­бочему давлению деаэратора. При этом условии обеспечивается максимальное удаление газов из воды.

Подогреватели низкого давления с водяной стороны находят­ся под сравнительно низким давлением, создаваемым конденсатными насосами и равным 0,69—2,45 МПа. Давление питательной воды или конденсата должно превышать давление греющего па­ра, чтобы избежать парообразования и гидравлических ударов в трубных системах.

Подогреватели высокого давления с водяной стороны находят­ся под давлением воды питательных насосов; в условиях отечест­венных ТЭС давление воды составляет от 5,9 до 39,3 МПа, тем­пература - от 150 до 270°С.

С целью повышения тепловой экономичности процесса переда­чи тепла от отборного пара к питательной воде и конденсату, ПВД и верхние (по пару) ПНД выполняют состоящими из трех частей: охладителя пара (ОП), собственно подогревателя (СП) и охладителя дренажа (ОД). В ОП осуществляется охлаждение перегретого отборного пара и дополнительный нагрев воды после собственно подогревателя, так что температура ее доводится до величины, на 2—3°С ниже температуры насыщения. При отсутст­вии ОП этот недогрев составляет ~5°С.

В собственно подогревателе греющий пар конденсируется; температура его на выходе равна температуре насыщения при данном давлении. В охладителе дренажа за счет передачи тепла питательной воде происходит снижение температуры конденсата греющего пара на 13—15°С, благодаря чему уменьшается вытеснение нижележащих отборов и соответственно увеличивается эффект от регенерации. Охладители пара и охладители дренажа могут выполняться как выносными, так и встроенными в корпус подогревателя.

При наличии промежуточного перегрева пара один из подогре­вателей целесообразно питать паром из холодной нитки промперегрева. Причем нагрев воды в этом подогревателе должен быть гораздо большим (в 1,5—1,8 раза), чем в остальных подогрева­телях. А охладитель дренажа этого подогревателя должен сни­жать температуру до величины, на 35—40°С, ниже температуры насыщения в подогревателе (у остальных подогревателей — на 13—15°С). Эти условия обеспечивают увеличение тепловой эконо­мичности турбоустановки.

В тракт низкого давления регенеративного подогрева наряду с ПНД включаются вспомогательные подогреватели: охладители эжекторов, сальниковые охладители, сальниковые подогреватели (СП, см. рис. 1). Все они являются рекуперативными теплообменными аппаратами, в которых основному конденсату передается тепло конденсации отработавшего пара пароструйных эжекторов и пара, отсасываемого из конечных и промежуточных камер кон­цевых уплотнений турбины.

Через вспомогательные подогреватели пропускается только часть основного конденсата во избежание их повышенного гидравлического сопротивления.

Для удаления конденсата греющего пара (дренажа) из по­верхностных подогревателей используется каскадная схема слива, при которой дренаж последовательно сливается из каждого по­догревателя в соседний, имеющий меньшее давление. Из ПВД слив, как правило, осуществляется в деаэратор. Из ПНД дренаж сливается последовательно во второй (по ходу основного конден­сата) подогреватель П2, забирается оттуда сливным насосом (СH, см. рис. 1) и подается в линию основного конденсата за П2. Из П1 и вспомогательных подогревателей дренаж сливается в конден­сатор, где он деаэрируется и вместе с основным турбинным кон­денсатом может пропускаться через конденсатоочистку для осво­бождения от продуктов коррозии.

Протечки пара через лабиринтовые уплотнения турбины из различных отсеков уплотнений отводятся обычно в один из ПВД, в деаэратор, в один из ПНД и в сальниковый подогреватель (СП).

Деаэрационная установка предназначена для удаления из питательной воды растворенных в ней агрессивных газов (кислоро­да и углекислого газа), вызывающих коррозию оборудования.

Деаэрация осуществляется при нагреве воды до температуры кипения, соответствующей давлению парогазовой среды над по­верхностью воды.

Деаэрационная установка состоит из деаэрационных колонок смешивающего типа, расположенных над баками-аккумуляторами питательной воды, системы трубопроводов воды, греющего пара, уравнительных трубопроводов (по пару и воде) и др.

Включение деаэратора в тепловую схему осуществляется дву­мя способами: в качестве самостоятельной ступени регенеративного подогрева воды, как показано на схеме (рис. 1), или в виде предвключенного деаэратора. В последнем случае деаэратор при­соединяют через дроссельный регулирующий клапан к регенера­тивному отбору, питающему паром следующий за деаэратором по ходу воды ПВД.

При самостоятельном отборе на деаэратор предусматривается возможность перевода его при пониженных нагрузках турбины на питание из отбора с более высоким давлением.

Независимо от схемы включения давление в деаэраторе обыч­но поддерживается постоянным при любой нагрузке турбины (рав­ным 0,588 или 0,686 МПа) путем регулирования подвода пара к деаэрационной колонке.

Питательная установка включает в себя питательные турбо- и электронасосы, трубопроводы питательной воды и вспомогатель­ное оборудование: бустерные насосы, системы маслоснабжения, охлаждения подшипников и двигателей, уплотнения сальников. Установка служит для питания парогенератора питательной во­дой.

При мощности турбоагрегата 150—200 МВт может применять­ся как электро-, так и турбопривод питательного насоса. При меньших мощностях применятся, как правило, электропривод, при больших — турбопривод, который может выполняться прак­тически на любые требующиеся мощности и просто решает проб­лемы быстроходности и регулирования оборотов.

Турбину привода целесообразно питать паром из отбора глав­ной турбины после промежуточного перегрева. Турбопривод мо­жет быть конденсационным (в этом случае выхлоп осуществляет­ся собственный конденсатор привода с давлением 0,004 — 0,007 МПа) и противодавленческим, при котором пар из турбо-привода направляется в один из подогревателей низкого давления.

Выбор типа турбопривода определяется, в основном, топливом: при дорогом топливе выгоднее применить конденсационный турбопривод, при дешевом — противодавленческий. Кроме того, при конденсационной приводной турбине можно обойтись без пускорезервного питательного насоса с электроприводом, который необходим в случае противодавленческого привода при пуске блока.

Бустерный насос имеет электропривод и создает подпор на входе воды в питательный насос.

Система основного конденсата включает в себя конденсатные насосы, блочную обессоливающую установку, конденсатопроводы, линии рециркуляции конденсата. Конденсатные насосы (КН, см. рис. 1) служат для удаления основного конденсата турбины из конденсатора и перекачивания его через подогреватели низкого давления в деаэратор.

Для приготовления добавочной воды с целью ввода ее в цикл в большинстве случаев применяется химическое обессоливание с подачей добавочной воды в конденсатор турбины.


Дата добавления: 2015-07-15; просмотров: 585 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Построение процесса расширения пара в турбине в is – диаграмме | Определение параметров в регенеративных отборах, подогревателе и турбоприводе | Составление тепловых балансов подогревателей и определение долей отборов |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
ВВЕДЕНИЕ| Подбор прототипа и составление принципиальной тепловой схемы

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.01 сек.)