Тепловая схема ТЭС на органическом топливе
Министерство
образования и науки РФ
Федеральное
агентство по образованию
Государственное
образовательное учреждение высшего профессионального образования
Новосибирский
государственный технический университет
Кафедра
ТЭС
Реферат
«Тепловая
схема ТЭС на органическом топливе»
Факультет: ФЭН
Группа: ТЭ-52
Преподаватель: Щинников П.А.
Студент: Горюнов А.О.
Новосибирск
– 2009г.
Оглавление.
Основные
элементы и условные обозначения: 3
1.Введение. 4
2. Составление тепловой схемы
электростанции. 4
3.
Примеры тепловых схем.. 5
4.
Заключение. 8
5.Список
литературы.. 9
КУ- котельная установка
ПК – паровой котел
ЦВД- цилиндр высокого давления
ЦСД – цилиндр среднего давления
ЦНД- цилиндр низкого давления
ЭГ – электрический генератор
ОЭ – охладитель эжектора
ПУ- пар с уплотнений
ПС – подогреватель сетевой
ПВК – пиковый водогрейный котел
ТП - тепловой потребитель
СН - сетевой насос
КН – конденсатный насос
ДН – дренажный насос
ПН – питательный насос
ПНД – подогреватель высокого давления
ПВД – подогреватель низкого давления
ХОВ – хим. очищенная вода
БН - бустерный насос
Д - деаэратор
2.
Составление тепловой схемы электростанции
При
составлении принципиальной тепловой схемы в первую очередь решаются вопросы
выбора типа, мощности и начальных параметров (давления и температуры свежего
пара).
Тип энергетической установки
определяется характером потребителей, видом отпускаемой энергии (электрической,
тепловой или той и другой), требуемой мощностью, местом строительства и т.д.
Однотипное
оборудование на схеме отображается один раз и даются связи, лишь определяющие
последовательность технологического процесса рабочего тела. Арматура на
принципиальной схеме не указывается, за исключением важной для технологического
процесса.
Начальные
параметры рабочего тела выбираются с учетом стоимости топлива в районе
строительства, наличия и надежности оборудования. Единичная мощность
устанавливаемых агрегатов определяется технико-экономическими соображениями,
требованиями надежности энергосистемы и наличием оборудования. Более мощные
агрегаты экономически выгоднее, но с их вводом требуется больший резерв в
системах энергоснабжения и снижается устойчивость последних при аварийных
отключениях.
Переходя
к деталям составления тепловой схемы, следует обратить внимание на ряд
существенных вопросов, связанных в основном с технико-экономическим анализом. К
ним относятся: выбор системы регенерации, числа отборов и температуры
питательной воды. Все это определяется мощностью установки, начальными
параметрами рабочего тела и стоимостью топлива.
Важным
вопросом при составлении тепловой схемы является выбор способа подготовки
добавочной воды. Этот вопрос решается с учетом типа котлов, начальных параметров
и качества исходной воды.
Одним
из существенных вопросов проектирования ТЭЦ является выбор схемы отпуска
теплоты. Технико-экономически обосновывается температуры прямой и обратной
сетевой воды, выбирается схема подогрева последней. Составляя тепловую схему
ТЭС необходимо учитывать возможность использования тепла дополнительных
источников и вспомогательных устройств.
Также
при составлении схемы приходится выбирать способ привода питательных насосов –
электрический или от паровой турбины. Паротурбинный привод применяется на
установках мощностью 300 МВт и выше. Преимуществом турбопривода является
экономичное регулирование производительности насоса в широком диапазоне
нагрузок, экономия электроэнергии на собственные нужды. Однако приходится
решать задачу использования отработавшего пара приводной турбины.
Рассмотрим принципиальную тепловую схему
турбоустановки Т-50/60-130-6
|
Рис.1
тепловая схема турбины
Т-50/60-130-6
|
|
Теплофикационная
паровая турбина Т-50/60-130-6 предназначена для привода электрического
генератора и имеет два теплофикационных отбора для отпуска тепла на отопление.
Последовательность
технологического процесса рабочего тела заключается в следующем: пар,
сгенерированный в котле, по паропроводам направляется в цилиндр высокого
давления турбины, отработав на всех ступенях ЦВД поступает в ЦНД после чего
поступает в конденсатор. В конденсаторе
отработавший пар конденсируется за счет тепла отданного охлаждающей воде,
которая имеет свой циркуляционный контур (цирк. вода), далее, при помощи
конденсатных насосов, основной конденсат направляется в систему регенерации. В
эту систему входят 4 ПНД, 3 ПВД и деаэратор. Система регенерации предназначена
для подогрева питательной воды на входе в котел до определенной температуры.
Эта температура имеет фиксированное значение и указывается в паспорте турбины.
Подогреватели
представляют собой поверхностные теплообменники, вода в них подогревается за
счет тепла пара, отобранного из турбины. На
данной схеме показаны 7 отборов, два из которых являются также и
теплофикационными, т.е. предназначены для подогрева сетевой воды. Дренажи с
подогревателей сбрасываются либо в предыдущий подогреватель, либо с помощью
дренажных насосов в точку смешения. После того как основной конденсат прошел 4
ПНД, он попадает в деаэратор. Основное значение которого заключается не в том
чтобы подогреть воду, а в том чтобы очистить ее от кислорода, который вызывает
коррозию металлов трубопроводов, экранных труб, труб пароперегревателей и
другого оборудования. При этом для того чтобы процесс деаэрации в принципе
происходил в деаэраторах должна поддерживаться температура насыщения.
Деаэраторы делятся на вакуумные, атмосферные, и с давлением выше атмосферного.
Поэтому при расчете схемы важно правильно выбрать деаэратор и количество
подогревателей, ведь температура питательной воды имеет строго определенное
значение.
Основной
конденсат, прошедший 4 ПНД и процесс очистки от агрессивных газов, направляется
на питательные насосы, которые создают необходимое давление, и направляется в
группу ПВД, состоящую из трех подогревателей. Вода имеющая строго определенные
параметры и удовлетворяющая нормам химического контроля называется питательной
водой и направляется в котел.
Рис2
Схема турбоустановки К-300-240-3
Турбина К-300-240-3
состоит из трех цилиндров(ЦВД+ЦСД+ЦНД) и предназначена непосредственно для
привода электрического генератора, т.е только для выработки электрической
энергии. Принципиальными отличиями данной схемы от первой является отсутствие
сетевой установки (на рис.1 обозначено ПС-1 и ПС-2), а также наличие
промежуточного перегрева пара после ЦВД и использование питательного насоса с
турбоприводом, что характерно для агрегатов мощностью от 300 МВт и более. Бустерный
насос предназначен для создания необходимого напора на всасе питательного
насоса. В первой схеме (Т-50/60-130-6) такой насос не требуется, потому что
необходимый напор создается за счет давления водяного столба, для этого
деаэратор устанавливают выше, чем питательный насос. В случае с турбиной К-300-240-3
этого сделать нельзя, потому что деаэратор придется устанавливать слишком
высоко, поэтому, проще поставить подпорный насос.
Данная схема имеет
более развитую систему регенерации, чем схема №1, потому что ПНД-4 снабжен
охладителем пара, а ПНД-3 охладителем дренажа. ХОВ предназначена для подпитки
котла, т.е. для возобновления потерь рабочего тела в ходе технологического
процесса. Промежуточный перегрев пара способствует повышению степени сухости
пара, это необходимо для того, чтобы избежать преждевременного износа лопаток
из-за частиц влаги, движущихся с большой скоростью. Кроме того, пром. перегрев
в некоторых случаях способствует повышению к.п.д. установки.
В
энергетике существует большое разнообразие тепловых схем ТЭС. В реферате
представлено лишь две из них. Одна характеризует работу ТЭЦ, а другая – КЭС.
5.Список литературы
1) Д. П. Елизаров «Тепло-энергетические установки
электростанции» М. Энергоиздат 1982
2)Е.А. Бойко «Паротурбинные энергетические установки
ТЭС»
3)В. Я. Рыжкин «Тепловые электрические станции» М.
Энергоатомиздат 1987