Расход пара через турбину при отсутствии отборов на регенеративный подогрев связан с ее мощностью уравнением

W_э. = D (i₀ - i_ks) (кВт) (2.12)

Значения кпд в (2.12) смотри в разделе 1.3.

При использовании отборов пара из турбины для регенеративного подогрева питательной воды энергия отборного пара не полностью используется в турбине для передачи мощности генератору. Для обеспечения расчетной мощности расход пара через турбину должен быть увеличен. Полный расход пара через турбину D_T определяется с учетом коэффициентов недовыработки мощности y_j и объемов отборного пара для каждого подогревателя D_j = ∙ D_T. Коэффициенты недовыработки определяются как отношение количества теплоты «недоработавшего» в турбине пара к общим затратам теплоты на выполнение работы:

, (2.13)

где q_{j отб}, i_j – теплота и энтальпия пара j -го отбора, «недоработавшего» в турбине; q _т– теплота подведенного к турбине пара; i₀ и i_к – энтальпия пара на входе в турбину и на входе в конденсатор.

Соответственно у₁ =()/(); (2.14)

у₂=()/() (2.14а)

и т.д. Тогда полный расход пара через турбину с учетом недовыработки из-за отборов на регенеративный подогрев

D_T = D + y_j·D_j кг/с (2.15)

или D_T = , кг/с (2.16)

Термический кпд цикла без регенерации

(2.17)

Термический кпд цикла с регенерацией

(2.18)

Относительное увеличение кпд при использовании регенеративного подогрева:

(2.19)

Из вышеизложенного следует, что при использовании регенеративного подогрева, несмотря на увеличение расхода пара через турбину, достигается боле рациональное использование теплоты пара в пароводяном цикле ТЭС. Это также дает снижение расхода топлива и, соответственно, финансовых затрат на производство как тепловой, так и электрической энергии.

Для теплофикационных турбин регенерация также эффективна, т.к. ее применение позволяет дополнительно преобразовать тепло в работу с уменьшением отдачи тепла в конденсатор. При отсутствии конденсатора (турбины с противодавлением) обеспечивается увеличение электрической мощность агрегата, которая получается не только за счет потока пара, идущего к потребителю, но и за счет n отборов пара на регенерацию.

2.2.4 Регенеративные подогреватели поверхностного типа

 

В поверхностных подогревателях тепло отработавшего в турбине пара передается через стенки трубок, которые образуют поверхность нагрева. При использовании поверхностных подогревателей в схеме может быть достаточно только двух насосов: конденсатного (КН) и питательного (ПН) – рисунок 2.8. Давление в подогревателях должно быть таким, чтобы исключалась возможность вскипания воды. Поэтому для обеспечения нормальной работы подогревателей давление воды должно быть выше давления греющего пара, а температура кипения должна быть выше температуры воды на выходе из подогревателя. Питательный насос поднимает давление в системе до давления, необходимого для питания парогенератора и получения требуемого давления на выходе из него. В соответствии с отраслевыми нормами для ТЭС максимальное давление пара в подогревателе - 7 МПа, питательной воды – 38 МПа. Группа подогревателей, расположенных в схеме после питательного насоса, называется подогревателями высокого давления (ПВД).

При использовании поверхностных подогревателей не требуется установка перекачивающих насосов в линии питательной воды. Недостаток схемы с подогревателями поверхностного типа – необходимость удаления из подогревателя конденсата греющего пара (дренажа). При этом конденсат греющего пара направляется обычно самотеком в паровое пространство соседнего подогревателя с более низким давлением. Такая схема называется каскадной схемой слива дренажа (рис. 2.8, 2.9а). СН – сливной насос, установленный в данной схеме для слива дренажа из подогревателя П3 в трубопровод после П3.

Температура воды на выходе из подогревателя всегда ниже температуры греющего пара. Эту разность температур называют недогревом, обозначается θ.

θ₁ = t₁ - t _{п 1} ; θ₂ = t₂ - t _{п 2} ; и т.д. (2.20)

где t _п1, t _п2 - температура воды на выходе из подогревателей П1 и П2.

Величина недогрева может составлять 3…5%. Поэтому эффект регенеративного подогрева с использованием поверхностных подогревателей ниже, чем при использовании смешивания.

 

П2

П3

П4

ПН

П7

КН

СН

П6

П5

ПГ

ро

рпн

рк

Д

Р

К

П1-П4 –подогреватели низкого давления (ПНД), СН – сливной насос, Д – деаэратор, ПГ – парогенератор.   Рисунок 2.7 – схема регенеративного подогрева питательной воды с поверхностными конденсаторами и каскадным сливом дренажа

 

Отборы пара в подогреватели П5, П6 и П7 выполняются из ЦСД и ЦВД. При наличии промежуточного перегрева в ПВД может отбираться часть отработавшего в ЦВД пара, направляемого на промперегрев. Между питательным насосом и ПВД, как правило, выполняется деаэрация пара (на рис 2.8 деаэратор Д и подводы к нему показаны пунктиром). Подогреватели П1 и П2 на КЭС находятся под разрежением, поэтому имеют место присосы воздуха в тракт конденсата. Это может привести к повышенной коррозии элементов пароводяного тракта. Из вакуумных подогревателей газы удаляются паровым эжектором.

Если дренаж сливается в конденсатор (рис.2.8), то возникает дополнительная потеря тепла, т.к. избыточное тепло суммарного потока дренажей теряется с охлаждающей водой. Преимущество схемы – снижение количества перекачивающих насосов. Избыточное давление дренажа снимается конденсатоотводчиком или дроссельной шайбой, что вызывает энергетические потери: греющий пар частично вытесняется горячим дренажом и пропуск пара через конденсатор увеличивается.

Если слив дренажа выполняется в трубопровод между данным и последующим подогревателем или в следующий подогреватель, то устанавливаются перекачивающие насосы небольшой мощности (рис.2.9б, 2.9в, 2.10). Для этого на трубопроводе перед соответствующим подогревателем устанавливается специальный смеситель.

Пар из отдборов турбины

ДН4

ПН

П3

П4

П1

П2

ДН3

ДН2

ДН1

ДН

ПН

П3

П4 П4

П1

П2

а)

Пар из отдборов турбины

Пар из отдборов турбины

ДН4

ДН3

ДН2

ДН1

ПН

П3

П4

П1

П2

б)

в)

П1 ¸ П4 – поверхностные подогреватели; ДН1 ¸ ДН4 – насосы перекачки дренажа; ПН – питательный насос.   Рисунок 2.8 – Схемы слива конденсата пара отборов из поверхностных подогревателей: а) – каскадная схема; б) – слив дренажа в трубопровод перед подогревателем; в) - слив дренажа в трубопровод за подогревателем.

По совокупности оценок схем слива конденсата наиболее экономичной является схема каскадного слива, которая и применяется в основном на ТЭС. В этой схеме для обеспечения перетока дренажа подогреватели с более низким давлением располагаются выше подогревателей с высоким давлением. Для снижения энергетических потер в этих схемах между подогревателями устанавливаются охладители дренажа, охлаждающей средой в которых служит питательная вода из предыдущего подогревателя.

Регенеративные подогреватели поверхностного типа могут использоваться как в качестве ПВД, так и ПНД в схемах с промежуточным перегревом пара на блочных конденсационных станциях, а также на ТЭЦ. Пар на регенеративный подогреватель следует отбирать до промежуточного перегрева («холодный пар») (рисунок 2.9), т.к. отбор пара, только поступившего в турбину после перегрева, приводит к снижению кпд турбоустановки.

 

Г

ПНД1

КН

ЦВД

ЦНД

ПНД2

ДН2

К

ДН3

ПВД1

ПЕ

ПП

ПН

ДН1

ВЭ

ПВД2

ПГ

ПГ – парогенератор; ПЕ перегреватель; ПП – промежуточный перегреватель; ДН1, ДН2, ДН3 – насосы перекачки дренажа; КН – конденсатный насос, ПН – питательный насос; ВЭ –водяной экономайзер; ПВД1, ПВД2 – подогреватели высокого давления; ПНД1, ПНД2, – подогреватели низкого давления, ЦВД – цилиндр высокого давления, ЦНД – цилиндр низкого давления турбины. Рисунок 2.9 – Схема подключения регенеративных подогревателей поверхностного типа в пароводяном цикле КЭС с промежуточным перегревом пара и с перекачиванием дренажа.

На рисунке 2.10 представлена схема турбоустановки К-300-240 с регенеративным подогревом конденсата подогревателями смешивающего (контактного) типа, используемыми на стороне низкого давления, и поверхностными подогревателями, используемыми в качестве ПВД.

В этой схеме подогреватели более низкого давления (КП1 и КП3) расположены на более высоком уровне по отношению к последующим подогревателям КП2 и КП3. Переток конденсата из КП1 в КП2 и из КП3 в КП4 осуществляется самотеком. Между КП2 и КП3 установлен только один перекачивающий насос. Последний ПНД (КП4) совмещен с деаэратором. В группе ПВД применен каскадный слив дренажа со сбросом его в деаэратор.

 

КП1-КП4- контактные (смешивающие) регенеративные подогреватели; ПВ1-ПВ3- подогреватели высокого давления; К – конденсатор; КН – конденсатный насос; БОУ – блочная обессоливающая установка; ПЭН – питательный электронасос; ПТН – питательный насос с турбоприводом; 1 – вода на охлаждение конденсатора; 2 –перекачивающий насос; 3 – охладитель генератора конденсатом; 4 – подогреватель уплотнений; 5 – регулятор уровня в конденсаторе; 6 – разгрузка питательного насоса; 7 – линия рециркуляции; 8 – насосы подачи холодного конденсата в системы охлаждения генератора, ПЭН, ПТН, впрыски БРОУ; 9 – вода на конечные охладители БРОУ; 10 – регулятор уровня в КП2; 11 – на охлаждение ПЭН, 12 – на уплотнения ПЭН, ПТН; 13 – на впрыски БРОУ; 14 – перелив в конденсатор через гидрозатвор; 15 – перелив в расширитель дренажей низкого давления; 16 – общестанционные магистрали; 17 – на уплотнения ЦВД и ЦСД; 18 – на уплотнения ЦНД; 19 – из растопочного расширителя; 20 – конденсат; 21 – пар. Рисунок 2.10 – Схема регенеративного подогрева воды турбоустановки К-300-240 с ПНД контактного типа и ПВД поверхностного типа.

БОУ

ЦВД

КП3

КП1

ЦНД

КП2

КП4

ПВ1

ПЭНН

ПТН

К

Пар после ПП

Острый пар

ПВ2

ПВ3

ЧСД

КН

На ТЭЦ регенеративные подогреватели питательной воды эксплуатируются в комплексе с сетевыми подогревателями, использующими пар из верхнего и нижнего теплофикационных отборов турбины (Рис.2.11). Вода из обратной линии поступает на ТЭЦ обычно с давлением до 0,4 МПа. При наличии в конденсаторе теплофикационного пучка вода предварительно нагревается в нем и далее подается насосом первого подъема через сетевые подогреватели. Расход пара из отбора турбины, питающего сетевой и регенеративный подогреватели, равен сумме расходов на эти подогреватели.

При использовании теплофикационного пучка в конденсаторе (рисунок 2.11) подогрев сетевой воды в нем составит:

= G_с (i_тф –i_oс);

где – пропуск пара через конденсатор турбины, кг/с; G _c – расход сетевой воды, кг/с; i_тф –энтальпия подогретой воды после пучка, направляемой на теплофикационные нужды, кДж/кг; i_ос - энтальпия воды в обратной линии, кДж/кг; - кпд пучка.

К

ПГ+

ПЕ+

КН

ПВД2+

ПН+

ПВД1+

Д

КНС+

Г+

СН2

ТП(ОС)

Т+

НС

ВС

ПВК

СН 1

ПНД

ВС и НС – верхняя и нижняя ступени сетевого подогревателя; ПВК – пиковый водогрейный котел; ПН и КН – питательный и конденсационный насосы; К конденсатор; ТК – теплофикационный пучок конденсатора; СН1 и СН2 – сетевые насосы; КНС – конденсатный насос сетевых подогревателей; Д – деаэратор. Рисунок 2.11– Принципиальная схема включения сетевой подогревательной установки на ТЭЦ с теплофикационным пучком в конденсаторе и поверхностными регенеративными подогревателями.

ТК

Общий расход теплоты из отбора турбины будет равен сумме расхода на теплофикацию и регенеративный подогрев :

+

Уравнение теплового баланса для отбора турбины для верхней ступени

= G_с (i _в.с. – i _н.с.) (2.21)

Для нижней ступени при составлении уравнения теплового баланса следует учитывать схему отвода дренажей из подогревателей:

- при каскадном (последовательном) сливе дренажей из подогревателей (Рис.2. 11)

) (2.22)

- при параллельном сливе дренажей

(2.23)

В формулах (2.21) – (2.23):

- Q _в и Q _н – тепловая нагрузка подогревателей соответственно верхней и нижней ступеней, ГДж/ч;

- D _в и D _н – расход пара на подогреватели верхней и нижней ступеней, 10³ т/час;

- G _c – расход сетевой воды, 10³ т/час;

- i _в и i_н - энтальпия греющего пара подогревателей верхней и нижней ступеней, кДж/кг;

- i _в^' и i _н^' - энтальпия конденсата греющего пара подогревателей верхней и нижней ступеней, кДж/кг;

- - энтальпия сетевой воды на выходе из подогревателей верхней и нижней ступеней, кДж/кг;

- - энтальпия сетевой воды в обратной линии, кДж/кг;

- η _в и η _н – кпд подогревателей верхней и нижней ступеней, η _в ≈ η _н ≈ 0,98…0,99.

 

2.2.5 Конструктивное выполнение регенеративных подогревателей

поверхностного типа.

В целях повышения эффективности поверхностных подогревателей высокого давления процесс подогрева питающей воды осуществляется фактически в трех отсеках (рис.2.12 - 2.14): собственно подогревателе (СП), охладителе дренажа (ОД) и охладителе перегрева пара (ОП). Охладитель перегрева пара отбора обеспечивает более высокий подогрев питательной воды, чем в основном собственно подогревателе (СП). В СП подогрев питательной воды определяется температурой конденсации пара в отборе при определенном давлении насыщения, а в ОП – более высокой температурой перегретого отборного пара на входе в подогреватель. Более глубокое охлаждение дренажа на выходе из подогревателя в ОД обеспечивает лучшее использование тепла греющего пара, сконденсировавшегося в подогревателе.

пар

ОП

питательная вода

СП

ОД

дренаж

ОП – охладитель перегрева пара, СП – собственно подогреватель, ОД – охладитель дренажа.   Рисунок 2.12 – Схема прохождения отборного пара и питательной воды через ПВД.

Дренаж из след. ПВД

 

Подогреватели высокого давления выполняются цельносварными без использования трубной доски (рис.2.13). Поверхностью нагрева являются пучки труб диаметром от 16 до 32 мм. Трубная система подогревателя выполняется в виде двойных спиралей гладких стальных труб (сталь 20 или аналоги) толщиной 4 мм. Концы спиралей соединяются сваркой со стояками. Элементы корпуса выполняются из углеродистой стали К20 или низколегированных сталей.

Вода подводится снизу и распределяется на два стояка, из которых поступает в четыре секции горизонтальных трубных спиралей. Из спиралей вода поступает в два других стояка. Около 10% ее затем проходит через спирали встроенного охладителя пара, после чего смешивается с основным потоком воды. Организация ходов воды достигается установкой в стояках специальных перегородок (как правило, через 8 – 12 рядов плоской навивки). Спиральные элементы зон ОП и ОД располагаются в специальных кожухах.

 

1

1

2

12

11

13

1 – собственно подогреватель (СП); 2 – охладитель пара (пароохладитель - ОП); 3 – охладитель дренажа (ОД); 4 – основные коллекторы: 5 – промежуточные коллекторы ОД; 6 – перепускные трубы; 7 – подпорные шайбы; 8 – 9 – вход и выход питательной воды; 10 – отвод воды из ОП: 11 – вход пара; 12 – вход конденсата в ОД; 13 – выход конденсата. Рисунок 2.13 – Схема потоков воды(а), пара и конденсата (б) в ПВД турбоустановки 500 МВТ

4

4

10

3

1

2

7

6

5

9

8

6

7

5

Греющий пар подводится к ОП через нижнее днище подогревателя и поступает через стояк 11 в центральной части корпуса. Охлажденный пар выходит из кожуха охладителя пара и движется вниз в собственно подогреватель 1, где охлаждается и конденсируется. Конденсат греющего пара стекает вниз и проходит через охладитель дренажа 3, образуемый несколькими нижними спиралями, заключенными в специальный кожух. Питательная вода проходит последовательно через ОП, СП и ОД, нагреваясь до требуемой температуры.

Конструктивно охладитель пара и охладитель дренажа выполняются с перекрестным омыванием греющей средой змеевиков, что способствует повышению коэффициента теплопередачи. Охладители пара и дренажа (ОП и ОД) выполняются встроенными в основной корпус подогревателя или как самостоятельные выносные теплообменники.

Поверхностные подогреватели низкого давления обычно выполняются в виде U-образных труб, которые ввальцовываются в трубные доски, распределяющие воду по пучку труб.

 

2.2.6 Тепловой расчет поверхностных подогревателей

При выполнении расчетов сложных регенеративных поверхностных подогревателей целесообразно составлять схему распределения потоков греющей и нагреваемой сред (рисунок 2.14) [2]. Если в схеме ТЭС используется каскадный слив дренажей, то расчет начинают с последнего подогревателя перед котлом, поскольку расход питательной воды через него известен и равен D _пв.(или α_пв в относительных единицах).

Рисунок 2.14 - Схема для расчета сложных ПВД в схеме ТЭС.

ПВД1

ПВД2

ПВД3

Питательная вода к парогене-ратору

α1

ПН

ОП1

ОП2

ОП3

СП1

СП2

СП3

ОД1

ОД2

ОД3

D 2 (α2); i 2

α3

пар из отбора 2

Подогретый в ПНД конденсат

i п2

D п.в i ׳оп2

i ׳д1

i ׳п2

i ׳од2

i д2

i ׳д2

D п.в i ׳оп1

Расчет удобно выполнять, задаваясь конечным недогревом воды по температуре θ_j ⁰С или по теплу ϑ_j, кДж, на выходе из пароохладителя. По этим данным определяется температура насыщения и соответственно давление греющего пара МПа перед подогревателями. Давление пара в отборе турбины р_j будет на 3-8% выше давления перед подогревателями (необходимо для покрытия потерь давления в паропроводе). Уравнения теплового баланса составляются и решаются для каждого из составляющих теплообменников – ОП, СП и ОД. При этом принимается:

- температура пара за ОП на 15-20⁰С выше температуры насыщения при данном давлении;

- недогрев в СП - равным 3 - 5⁰С,

- разность температур охлажденного дренажа и воды на входе в охладитель дренажа – 5 - 10⁰С.

При условии, что следующий ПВД более низкого давления (например, ПВД2) имеет такую же структуру (ОП, СП и ОД), а температура питательной воды за ОП неизвестна, температура охлажденного дренажа принимается на 5…10⁰С выше температуры насыщения греющего пара ПВД2.

Уравнения тепловых балансов j -го сложного подогревателя:

Пароохладитель (ОП):

(2.24)

Собственно подогреватель (СП)

(2.25)

Охладитель дренажа (ОД) – для схемы со сливом в данный ПВД дренажей из ПВД более высокого давления:

(2.26)

где D_j и D _пв – расход пара и питательной воды на j-й подогреватель соответственно, кг/с;

D_i – дренажи других подогревателей, сливаемые в данный подогреватель каскадно, кг/с, и имеющие энтальпию i _{д ( j-1)}.. Для ПВД1 (рис.2.14) второе слагаемое отсутствует, т.к. нет слива дренажа в этот подогреватель;

- энтальпия пара отбора (на входе в ОП), кДж/кг;

i _{п j} - энтальпия пара после охладителя пара (после ОП), кДж/кг;

- энтальпия воды после ОП (на выходе из ПВД), кДж/кг;

- энтальпия воды при давлении , кДж/кг;

недогрев воды в собственно подогревателе, кДж/кг;

- энтальпия воды за собственно подогревателем – на входе в охладитель пара, кДж/кг.

- энтальпия воды на входе в собственно подогреватель – на выходе из охладителя дренажа;

- энтальпия охлажденного дренажа, кДж/кг;

,

где - энтальпия воды на входе в j -й охладитель дренажа, равная энтальпии воды на выходе из предыдущего подогревателя с пароохладителем (для подогревателя после питательного насоса заменяется энтальпией воды после насоса);

- перегрев охлажденного дренажа (недоохлаждение конденсата в охладителе дренажа), кДж/кг

D_i – дренажи, каскадно сливаемые в данный подогреватель, кг/с, имеющие энтальпию i _{д ( j-1)};

- кпд собственно подогревателя, η _оп – кпд охладителя пара η _{oд j} - кпд охладителя дренажа.

Если отнести все расходы пара и питательной воды к расходу пара через турбину D _т, то уравнения (2.24) – (2.26) можно записать в долях расхода пара через турбину – α_j, α _пв, α_i. и т.д.

Составляются также уравнения теплового баланса для так называемого укрупненного узла, к которому относятся собственно подогреватель и и охладитель дренажа подогревателя номер j и охладитель пара подогревателя j +1 (нумерация идет от парогенератора), т.е. для узла СП_j – ОД_j – ОП_j+1. Такое уравнение будет иметь вид:

 

(1.27),

 

где i_j ^o и - энтальпии охлажденного пара в сложных подогревателях ПВД _j и ПВД_{( j+1)} соответственно;

- энтальпия греющего пара из отбора № (j +1);

- энтальпия охлажденного дренажа из j –го подогревателя. Для ее определения температура этого дренажа принимается на 5-10^оС выше температуры насыщения пара в подогревателе (j +1); температуру охлажденного дренажа после последнего ПВД (в данном случае – ПВД3) принимают на 5…10⁰С выше температуры воды на входе в ОД этого подогревателя, которая равна температуре воды после питательного насоса (ПН).

и - энтальпия воды после собственно подогревателей j и j +1 по номеру ПВД;

η ׳_пj – кпд укрупненного узла.

Т.к. общий поток дренажей сливается в ПВД3, объединенное уравнение теплового баланса для ПВД3 (собственно подогревателя СП3 и охладителя дренажа ОД3) дает связь между расходами пара D _1. D ₂ и D _п3 (D _п3 – расход пара на СП3 подогревателя ПВД3) на каждый из ПВД 1…3. При этом получают систему трех линейных уравнений с тремя неизвестными, решая которую методом подстановки определяют величины расхода пара из отборов турбины на соответствующие подогреватели. На следующем этапе по значениям расходов определяют температуру подогреваемой питательной воды между охладителем дренажа и собственно подогревателем, между СП и ОП для каждого подогревателя. Определяется также недогрев в СП и уточняются принятые в начале расчета значения общего недогрева с учетом ОП.

Тепловой расчет поверхностных подогревателей низкого давления выполняется в зависимости от принятой схемы слива дренажа из подогревателей, наличия смесителей и перекачивающих насосов. При расчете задаются температурой и энтальпией воды до и после теплообменника, долей воды α_к, проходящей через теплообменник. В результате решения уравнений теплового баланса и материального баланса получим долю греющего пара, отбираемого из турбины.

При расчетах тепловая нагрузка подогревателя определяется по водяной стороне. Так для ПНД П1 (первого после конденсатора)

(2.28)

Или в расчете на 1кг пара

(2.29а)

Тепловой баланс по стороне пара позволяет определить количество греющего пара:

(2.30) гдe D_П1 – количество пара, поступающего из отбора в подогреватель П1, кг/с;

- энтальпия пара, поступающего в подогреватель П1;

- энтальпия дренажа пара на выходе из подогревателя;

i_2Н - энтальпия пара, поступающего из подогревателя П2.

Из (2.30) требуемое количество пара из отбора турбины (2. 31)

В результате последовательного решения уравнений теплового и материального баланса определяются доли греющего пара α j, отбираемого из турбины, расход воды (конденсата) на выходе из конденсатора турбины и полный расход пара через турбину D _т.

Для защиты турбины от забросов воды по паропроводам в случае разрыва трубок подогревателей и переполнения водой их парового пространства применяются клапаны автоматической защиты ПВД, которые обеспечивают байпассирование потока питательной воды мимо ПВД. На трубопроводе питательной воды со стороны входа в ПВД устанавливают впускной клапан, со стороны выхода питательной воды из ПВД устанавливается обратный затвор. Впускной клапан можетнаходиться в двух положениях: в первом обеспечивает впуск питательной воды в подогреватель и перекрывает обвод воды мимо ПВД, во втором положении происходи закрытия доступа питательной воды в ПВД и открытие обходной (байпасной) линии, которых как правило, выполняется две (см. рис 2.10).

Обратный затвор защиты устанавливается на трубопроводе питательной воды со стороны ее выхода из ПВД и не допускает поступление в подогреватели питательной воды из магистрали, расположенной за подогревателями.

 

Задание №2

Определить расход пара и термический кпд паротурбинной установки с параметрами пара на входе в турбину р₀, t₀; давление в конденсаторе р_к, внутренний относительный кпд турбины η _0i, Турбина имеет r регенератных подогревателей конденсата смешивающего типа с равномерным делением подогрева по ступеням подогрева. Конденсат подогревается от температуры t_к до температуры питательной воды t _пв.

3 ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Оборудование тепловых электростанций разделяет по принципу его значения в технологическом цикле выработки электроэнергии и тепла на основное и вспомогательное.

К основному оборудованию тепловых электростанций относятся:

- Котельные агрегаты (парогенераторы);

- Паровые турбины;

- Генераторы электрического тока (электрические генераторы);

- Силовые блочные трансформаторы на ТЭС с блочными схемами.

К вспомогательному оборудованию относятся установки, обеспечивающие возможность осуществления технологического процесса производства электроэнергии и существенно влияющее на его технико-экономические показатели. К этому оборудованию относятся установки обеспечивающие подготовку топлива и процесс его сжигания в топке котла: мельницы размола угля, дробилки, краны, транспортеры, вентиляторы подачи топлива в топку котла и удаления продуктов сгорания и др.; оборудование пароводяного тракта: насосы поддержания вакуума в конденсаторах (конденсационные), насосы подачи горячей питательной воды в котел (питательные), насосы перекачки конденсата (перекачивающие), подачи охлаждающей воды (циркуляционные), отсоса воздуха и перекачки горячей воды для нужд теплоснабжения и т.д.Это оборудование относится к установкам собственных нужд станции и влияет на показатель потребления электроэнергии на собственные нужды. В настоящем разделе рассматриваются характеристики основного оборудования ТЭС.

3.1 Котельные агрегаты ТЭС

3.1.1 Общая характеристика котельных установок

Паровой котел (парогенератор) – это агрегат, предназначенный для получения водяного пара требуемых параметров, для чего используется теплота, выделяющаяся при сгорании в топке котла органического топлива. Основные элементы котла – это топка (топочная камера) и теплообменные поверхности нагрева. В зависимости от протекающих в поверхностях теплообмена процессов их разделяют на нагревательные, испарительные и перегревательные, по способу передачи теплоты – на радиационные, конвективные и радиационно-конвективные.

Паровой котел является основным элементом котельной установки, которая также включает:

- Топливный тракт – комплекс оборудования для подачи и подготовки топлива к сжиганию. На ТЭС, работающих на твердом топливе, в него входят приемно-разгрузочное оборудование, дробилки, бункера, питатели сырого топлива и пыли, мельницы крупного и мелкого размола угля, сепараторы, транспортеры, пылепроводы, соединяющие мельницу мелкого помола с топочной камерой котла. От топливоприемника до бункеров дробления топливо подается транспортерами с электроприводом, от мельниц к горелкам – с помощью