Выбор теплоэнергетического оборудования для ТЭЦ

Паропроизводительность парогенератора вычисляют по формуле:

 

Dпг=(1+α+β) Dmaxпг∙n, т/ч    (2)

Dпг=1,05×2650×3=8347,5 т/ч;

 

где α – общий запас по пару. α = 0,03;

β – расход на собственные нужды. β = 0,02;

  –  максимальный  расход свежего пара на турбину, т/ч;

n – количество турбин.

 

Максимальный расход свежего пара на турбину К-800-240-5                = 2650 т/ч. Производительность парогенератора

Принимаем к установке для турбины К-800-240-5 три парогенератора типа Пп-2650-25-545/542 БТ (П-67).

 

 

3.2 Краткое описание и технические характеристики парогенератора Пп-2650-25-545/542 БТ (П-67)

 

 

Парогенератор Пп-2650-25-545/542 БТ (П-67) – прямоточный с промежуточным перегревом пара с твердым шлакоудалением – предназначен для работы на бурых углях  в блоке с турбиной мощностью 800МВт.

Топочная камера полностью экранирована вертикальными панелями из плавниковых труб d 32х6 мм (сталь 12Х1МФ) с шагом 48 мм.

В нижней части топочной камеры 32 прямоточные горелки расположены тангенциально в четыре яруса на всех четырех стенах, что приводит к созданию единого вращающегося факела. Расстояние между ярусами 4,5-5,4 м. В парогенераторе также предусмотрена рециркуляция газов через горелки в верхнюю часть топки.

Значительная высота топки и рециркуляция газов позволяют снизить температуру газов в ядре горения и на выходе из топки.

Парогенератор имеет две одинаковые конвективные шахты, в которых по ходу газов последовательно расположены симметрично конвективные пакеты пароперегревателей высокого и низкого давления и экономайзер.

На выходе из топочной камеры расположены вертикальный ширмовые ступени пароперегревателя.

Пароводяной тракт парогенератора состоит из двух симметричных потоков по первичному пару и четырех по вторичному.

Температура пара высокого давления регулируется изменением соотношения между расходом воды и топлива и впрыском питательной воды. Температура пара промперегрева регулируется байпасированием паро-парового теплообменника. Секции паро-парового теплообменника установлены на отметке хребтовых балок рядом с парогенератором.

Места прохода змеевиков ширм и выходных ступеней промперегревателей через цельносварные экраны парогенератора закрыты специальными уплотнителями. Верхняя часть парогенератора закрыта «теплым ящиком», в котором расположены камеры ширм и выходных ступеней промперегревателей.

Каркасы здания и парогенератора совмещены. Парогенератор подвешен к хребтовым балкам совмещенного каркаса. На газоплотных стенах парогенератора устанавливается тепловая изоляция.

Парогенератор оборудован комплексной системой очистки. Радиационные поверхности очищаются паровой и водяной обдувкой; ширмовые поверхности - глубоковыдвижными аппаратами паровой обдувки и «пушечной» обдувки; конвективные поверхности – дробеочисткой и импульсной очисткой. Для очистки поверхностей нагрева воздухоподогревателя предусмотрена дробеочистка.

Шлакоудаление – сухое, с установкой шнековых шлакоудалителей.

Парогенератор снабжен необходимой запорной регулирующей и дроссельной арматурой, устройствами для отбора проб пара и воды, автоматическим регулированием тепловых процессов, а также контрольно-измерительными приборами. Процессы питания парогенератора, регулирования температуры перегретого пара и горения автоматизированы. Предусмотрены средства тепловой защиты в требуемом объеме.

Парогенератор спроектирован с учетом возможности ремонта и поставляется транспортабельными блоками.[4]

 

 

 

 

Таблица 3

Техническая характеристика парогенератора Пп-2650-25-545/542 БТ.

 

Параметры	Единицы измерения	Величина
Номинальная паропроизводительность	т/ч	2650
Расход пара через промперегреватель	т/ч	2186
Давление пара на выходе: пароперегревателя высокого давления промперегревателя	МПа	4,0 3,6
Температура: пара высокого давления пара промперегрева питательной воды уходящих газов	0С	545 542 275 140
КПД (брутто) гарантийный	%	91

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4  Изображение и краткое описание структурной схемы ГРЭС – 2400 МВт

 

 

При блочной схеме всё основное и вспомогательное оборудование различных паротурбинных установок в составе станции не имеет технологических связей между собой. Общими являются лишь вспомогательные линии, служащие для пусковых операций, подвода добавочной воды и других целей.

Блочные ГРЭС дешевле неблочных, так как при такой компоновке упрощается схема трубопроводов и сокращается количество арматуры. Также упрощается управление отдельными агрегатами, облегчается автоматизация технологических процессов. При этом во время эксплуатации работа одного блока не сказывается на других. При расширении электростанции последующие блоки могут иметь другую мощность и технологические параметры, что даёт возможность со временем устанавливать на расширяемой станции более мощное оборудование на более высоких параметрах и повышать таким образом технико-экономические показатели станции. При этом наладка и освоение нового оборудование не будет влиять на работу ранее установленных агрегатов.

Для нормальной эксплуатации блочных ГРЭС надёжность их оборудования должна быть значительно выше, чем неблочных, так как в блоках нет резервных парогенераторов. На блочных ГРЭС нельзя использовать так называемый «скрытый резерв», который широко используется на неблочных (при превышении возможной производительности парогенератора над необходимым для данной турбины расходом, часть пара перепускается на другую).

Промперегрев используется обычно на крупных конденсационных электростанциях с  начальным давлением пара выше 12,7 МПа и теплоэлектроцентралях с начальным давлением 23,5 МПа, такие станции строятся блочными.

Для паротурбинных установок с промежуточным перегревом пара блочная схема является почти единственно возможной, так как неблочная в этом случае чрезвычайно усложнится.

Если парогенератор энергоблока ГРЭС снабжает паром одну турбину, его называют моноблоком. В случае снабжения турбины паром от двух парогенераторов — дубль-блоком. Схема с дубль-блоками даёт некоторое повышение возможности аварийного резервирования. На раннем этапе развития теплоэнергетики чаще строились дубль-блоки, однако такая схема не оправдала себя экономически и в настоящее время почти не используется, современные энергоблоки ГРЭС, несмотря на большую мощность, строят моноблочными.

1 – турбина паровая с нерегулируемым отбором пара; 2 – парогенератор на твердом топливе; 3 – электрогенератор; 4 – промперегреватель, 5 – клапан запорный

Рисунок 2 – Структурная  схема ГРЭС – 2400 МВт (блочная)

 

      Структурная схема ГРЭС 2400 МВт состоит из трех турбин  К-800-240-5, работающих с парогенератором Пп-2650-25-545/542 БТ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5  Выбор оборудования, входящего в состав турбинной установки

 

5.1 Назначение  и краткое описание вспомогательного  оборудования

 

 

Питательные насосы являются важнейшими из вспомогательных машин паротурбинной электростанции; их рассчитывают на подачу питательной воды при максимальной мощности ГРЭС с запасом не менее 5%.

Для энергоблоков 500, 800 и 1200 МВт устанавливают с целью разгрузки выхлопных частей главных турбин питательные насосы с конденсационной приводной турбиной, по два рабочих турбонасоса, каждые на 50% полной подачи с резервированием подвода пара к приводной турбине.

        Деаэратор питательной воды принимают возможно большей пропускной способности. На энергоблок или секцию, включающую турбоагрегат с обслуживающими его парогенераторами, устанавливают по одному или по два деаэратора. Объем баков деаэрированной воды рассчитывают на пятиминутный запас воды на ГРЭС с блочной структурой.

Конденсатные насосы выбирают в минимальном по возможности числе – один на 100 % или два рабочих по 50 %, общей подачи и соответственно один резервный (на 100 %, или 50 % полной подачи). Общую подачу определяют по наибольшему пропуску пара в конденсатор с учетом регенеративных отборов.

Система регенерации высоко давления выполняется как однопоточной с нагревом воды в одной группе последовательно расположенных подогревателей, так и многопоточной с нагревом воды в двух параллельных группах ПВД. Рабочее давление воды в трубных системах определяется полным напором питательных насосов. Для ГРЭС максимальное рабочее давление пара в ПВД равно 7 МП, питательной воды – 38 МПа. Теплообменная поверхность ПВД заключается в один корпус и разделяется на зоны: охлаждения пара – зона ОП; конденсации греющего пара (КП) и охлаждения конденсата греющего пара. 

 

 

5.2  Конденсационная установка

 

 

Конденсационное устройство состоит из конденсаторной группы, воздухоудаляющего устройства, конденсатных насосов, эжекторов для отсоса воздуха из водяных камер, циркуляционных насосов.

Конденсаторная группа (суммарная поверхность 41200 м2) включает два продольных конденсатора. Конденсаторы устанавливаются на пружинных опорах.

Воздухоудаляющее устройство, обеспечивающее нормальный процесс теплообмена в конденсаторе, состоит из трех водоструйных эжекторов (один из которых резервный) и двух пусковых водоструйных эжекторов. Для подачи воды к эжекторам устанавливаются два электронасоса.

Для откачивания конденсата из конденсатора предусмотрено три конденсатных электронасоса, один из которых резервный.

 

Таблица 4

Характеристика конденсационной установки

Наименование параметра	Величина	Единицы измерения
Типоразмер	800-КЦС-5	-
Количество корпусов	2	шт.
Температура охлаждающей воды	12	°С
Давление в паровом пространстве	3,43	кПа
Расход охлаждающей воды	708000	м3/ч
Гидравлическое сопротивление конденсатора	53,8	кПа
Удельная паровая нагрузка при номинальном расходе пара	37	кг/(м3·ч)
Число ходов воды	2	шт.
Количество охлаждающих трубок	19625	шт.
Диаметр трубок	28/26	мм
Длина трубок	9	м
Площадь поверхности охлаждения	10740x3	м3

 

Основной эжектор конденсационного устройства (с холодильником) ЭВ-1-230 (2 шт.)

Конденсатные насосы КС предназначены для перекачивания конденсата, образующегося из отработанного пара, либо жидкостей, имеющие аналогичные характеристики. В процессе работы таких насосов КС происходит преобразование энергии электродвигателя — механической в гидравлическую.

Таблица 5

Технические характеристики насоса КСВ-1000-95 конденсатно-питательного тракта паротурбинной установки

 

Наименование параметра	Величина	Единицы измерения
Подача	1000	М3/ч
Напор	95	М
Тип двигателя	КСВ	-
Мощность	400	кВт
Частота вращения	1000	Об/мин