55 Назначение и классификация тэц, используемых в системах теплоснабжения. Принципиальные тепловые схемы тэц. Принципиальная схема тэц

55 Назначение и классификация тэц, используемых в системах теплоснабжения. Принципиальные тепловые схемы тэц.

Теплоэлектроцентра́ль (ТЭЦ) — разновидность тепловой электростанции, которая производит не только электроэнергию, но и является источником тепловой энергии в централизованных системах теплоснабжения (в виде пара и горячей воды, в том числе и для обеспечения горячего водоснабжения и отопления жилых и промышленных объектов).

ТЭЦ конструктивно устроена как конденсационная электростанция (КЭС). Главное отличие ТЭЦ от КЭС состоит в возможности отобрать часть тепловой энергии пара, после того, как он выработает электрическую энергию. В зависимости от вида паровой турбины, существуют различные отборы пара, которые позволяют забирать из нее пар с разными параметрами. Турбины ТЭЦ позволяют регулировать количество отбираемого пара. Отобранный пар конденсируется в сетевых подогревателях и передает свою энергию сетевой воде, которая направляется на пиковые водогрейные котельные и тепловые пункты. На ТЭЦ есть возможность перекрывать тепловые отборы пара, в этом случае ТЭЦ становится обычной КЭС. Это дает возможность работать ТЭЦ по двум графикам нагрузки:

тепловому — электрическая нагрузка жёстко зависит от тепловой нагрузки (тепловая нагрузка — приоритет)

электрическому — электрическая нагрузка не зависит от тепловой, либо тепловая нагрузка вовсе отсутствует (приоритет — электрическая нагрузка).

Совмещение функций генерации тепла и электроэнергии (когенерация) выгодно, так как оставшееся тепло, которое не участвует в работе на КЭС, используется в отоплении. Это повышает расчетный КПД в целом (80 % у ТЭЦ и 30 % у КЭС), но не говорит об экономичности ТЭЦ. Основными же показателями экономичности являются: удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении и КПД цикла КЭС.

При строительстве ТЭЦ необходимо учитывать близость потребителей тепла в виде горячей воды и пара, так как передача тепла на большие расстояния экономически нецелесообразна.

Теплоэлектроцентраль – это единый комплекс технологичного оборудования и установок, составляющий электростанцию по выработке и электрической, и тепловой энергии. Последняя поступает потребителям в виде пара или горячей воды. Одним из существенных преимуществ ТЭЦ является совместное производство тепла и энергии (когенерация), что более экономично по сравнению с раздельной выработкой.

Строительство и монтаж котельного оборудования для теплоэлектроцентрали требует привлечения подрядчиков из различных сфер, вследствие чего нарушается целостность ответственности за объект. Поэтому сегодня рынок предлагает услугу возведения ТЭЦ «под ключ» специализированными компаниями. Такой подход к строительству позволяет обеспечить большую функциональность и высокое качество теплоэлектроцентрали.

Для строительства ТЭЦ необходим комплекс оборудования. В него входят турбоагрегаты, преобразующие энергию пара в электрическую, и котлоагрегаты, производящие для турбины пар. Регулярное обслуживание тепловых пунктов – обязательное условие безопасного и эффективного функционирования ТЭЦ, выполняется, как правило, ответственной организацией.

В качестве органического топлива на ТЭЦ используется мазут или газ, которые считаются более экологичными видами, таким образом, теплоэлектроцентраль не является источником масштабных загрязнений района расположения.

ТЭЦ бывают промышленными, предназначенными для обеспечения теплом близлежащих промышленных объектов и тепловыми, которые производят тепло и горячую для жилых зданий и помещений.

studfiles.net

51.Принципиальная схема действующей тэц.

1-топливное хозяйство

2-подготовительно топливо

3-паровой котел

4-вторичный пароперегреватель

4’-первичный пароперегреватель

5-ЦВД 6-ЦНД

7-электрогенератор

8-трансформатор собственных нужд

9-трансформатор связи

10-главное распределительное устройство11-конденсатор12-конденсаторный насос13-циркуляционный насос

14-источник водоснабжения(озеро,река) 15-подогреватель низкого давления(ПНД) 16-водоподготовительная установка 17-тепловой потребитель 18-насос обратного конденсата19-деоэратор20-питательный насос 21-подогреватель высокого давления (ПВД) 22-шлакоудаляющее устройство 23-золоотвал 24-дымосос 25-дымовая труба 26-дутьевой вентилятор 27-золоуловитель

В 1 и 2 топливо (твердое, жидкое, газообразное) подсушивается, измельчается и поступает в горелочное устройство 3. С помощью 26 в 3 направляется воздух. В результате процесса горения образуются продукты сгорания из горючих элементов топлива. Процесс сопровождается выделением тепла. Негорючие элементы выделяются в виде золы и шлака. Шлак через 22 попадает в 23. Зола вместе с продуктами сгорания после 27 с помощью 24 удаляется в окружающую среду через 25. Питательная вода из 21, нагретая до температуры насыщения проходит 4’, на выходе имеем перегретый пар нужных параметров(давления, температуры). Этот пар попадает в 5, отрабатывает там на лопатках турбины, соосно с которой укреплен 7. После чего пар проходит 4 и поступает в 6, отрабатывает на 6(здесь так же вращается и7). Из 5 часть пара высокого давления проходит через 17, а оставшаяся из конденсатора поступает в 19. Из 6 пар конденсируется в 11, где для охлаждения с помощью 13 используется технически сырая вода, которая закачивается в 14. Для восполнения утечек и протечек часть сырой технической воды проходит через 16, а далее идет в 19. Образовавшийся конденсат пара после 11 с помощью 12 направляется в 15. Для подогрева используется отбор пара из 6, после чего конденсат направляется в 19. Деоэратор необходим для удаления агрессивных газов, находящихся в воде. Это кислород и диоксид углерода. Для этого в 19 подводится пар из 5. В результате кипения происходит удаление газов, находящихся в воде. Деоэрированная вода из 19 с помощью 20 подогревается в 21до температуры насыщения с помощью отбора пара из 5. После чего обессоленная, без газов, деоэрированная вода нагревается до температуры насыщения и поступает на выход 4’.

studfiles.net

Принципиальная схема промышленно-коммунальной ТЭЦ. Показатели работы, принципы подбора основного оборудования.

П.Г-парогенератор барабанного типа ПТ-паровая турбина, состоящая из 2х частей: ЦВД-цилиндр высокого давления; ЦНД-цилиндр низкого давления. Ротор турбины соединен с ротором электрогенератора. Из ЦНД пар поступает в конденсатор, с давлением. ПВС - подогреватель сетевой воды, в этот подогреватель поступает пар после первого цилиндра, так называемый теплофикационный поток пара (Дт). Пар в ПСВ конденсируется за счет сетевой воды, поступающей из городской теплосети. Рт-давление пара в подогревателе. Поток пара из ПСВ поступает в схему (как правило, в деаэратор), на нашей схеме Т.А Насосы: ПН-питательный; КН-конденсационный; ЦН-циркуляционный насос системы охлаждения. Сетевой насос – группа насосов, осуществляющая циркуляцию воды в теплосетях города.

ТО – теплофикационный отбор ТО¢- конденсат теплового отбора на линии насыщения

Примечание: на TS диаграмме пренебрегали работой сетевого насоса (т3,4 совмещены) Основные уравнения материального и теплового баланса.

1.Д=Дк+Дт 2.В турбинах есть понятие доли отбора, пара из турбины безразмерный расходaт-доля теплофикационного отбора aт=Дт/Дaк-доля конденсационного отбора aк=Дк/Дaт+aк=1 3.Найдем электрическую мощность выработку на конденсационном потоке; считаем что этот поток походит через обе части турбины.Nк=lк*Дк [кДж/т*т/ч]=[Вт] lк-удельная работа потокаNк=(i1-i2)*Дк Nт-электронная мощность, вырабатываемая тепловым потоком В ЦНД Дт отсутствует Nт=lк* Дт=(i1-iТО)*ДтМощность теплофикационной турбиныN= Nк+ Nт=(i1-i2)*Дк+(i1-iТО)*Дт4.Тепловые мощности Q2-мощность нижнего источникаQ2=q2* Дк=(i2-i3)*Дк Qт=(iТО-iТО¢)*Дт

Q1-мощность верхнего источника Q1= Q1т+ Q1к=(i1-iТО¢)*Дт+(i1-i4)*Дк Вычислим ht ТЭЦ (без учета работы ПН):

если бы мы учли мощность ПН, то

а вычислим коэффициент использования теплоты топлива:

К для такой ТЭЦ даже в идеальном случае не будет =1, т.к. част теплоты идет в конденсатор. Если поток пара в ПСВ=0, то К превращается в ht. Если Д=Дт, то схем превращается в схему ТЭЦ с противодавлением, в этом случае при идеальных процессах R=1.

Коэффициент совершенства ТЭЦ:

9. Методы определения расчётных расходов теплоты, расходов воды и пара в системах теплоснабжения. Основные формулы и пояснения к ним.

Часовой расход теплоты на отопление здания определяется по формуле:

где с – коэффициент, учитывающий единицы измерения теплового потока (МДж/ч;Мкал/ч;кВт) соответственно с = 4,19; 1,0; 1,163; а – поправочный коэффициент на температуру наружного воз-ха;

. tвн- усредненная расчетная температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений, °С ;

tнр- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, °С; Vн- наружный строительный объем зданий, м3; q0- удельная отопительная характеристика здания при tнр, кДж/(м3 ч °С) [ккал/(м3 ч °С)], ее можно определить по формуле;

. Где V-объем здания по наружному обмеру, м3.n, a– выбираются в зависимости от года постройки здания. Расход тепла на вентиляцию жилых зданий определяется по формуле: ∙с qв- удельная вентиляционная характеристика здания, кДж/(м3ч°С) [ккал/(м3 ч °С)].

Определение расходов теплоты на горячее водоснабжение. Qгв является более сложным по сравнению с отоплением и вентиляцией. Для решения различных задач нужно знать 2 часовых расхода теплоты на ГВ: средний часовой (Qср) и максимальный часовой (Qмакс)

Ср. час. расход теплоты:

Мах час. расход теплоты:

Где m – фактическое число потребителей горячей воды в здании; tг – средняя температура разбираемой потребителями горячей воды, tг=55 °С; tх – средняя температура холодной воды в отопительном периоде, tх=5 °С; r – плотность горячей воды, при температуре tг=55 °С r=0,986 кг/л; Ктп – коэффициент., учитывающий долю потерь теплоты Qтп трубопроводами горячей воды от среднечасовой величины теплопотребления; Кч – коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды, Кч зависит от вида здания и числа потребителей m в здании.

Коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды определяется:

где Gч – норма расхода горячей воды на одного потребителя в час наиб. водопотребления, л/сут×потр; Gо – час. расход воды водоразборным прибором, л/ч. Gсут- среднесуточная норма расхода гор. воды.

Год. расход теплоты на горячее водоснабжение Qгвгод , в Гкал/год, определяется: где Nз – число суток потребления горячей воды в здании за отопительный Период Nл – число суток потребления гор. воды в здании за летний период Кл – коэффициент, учитывающий снижение расхода теплоты на ГВ из-за более высокой начальной температуры нагрева воды, которая зимой равна tх.з = 5° С, а летом в среднем tх.л=15° С, при этом Кл=0,8, при заборе воды из скважин может оказаться tх.з= tх.л и тогда Кл=1; b – коэффициент, учитывающий возможное уменьшение количества потребителей гор. воды в летнее время в связи с отъездом части жителей из города на отдых, для жилых зданий b = 0,8, а для предприятий b = 1.

Годовую потребность в тепле определяют по формуле:

Зная общую нагрузку для теплоснабжения

Средний часовой расход воды на ГВ: где Gсутср - средняя суточная норма расхода горячей и холодной воды, по СНиП

Максимальный часовой расход воды:

G0- расчетный часовой расход воды одним водоразборным прибором в здании; άч- коэффициент, зависящий от общего числа водоразборных приборов и вероятности их использования.

Расход пара на выходе из котельной определяется в зависимости от расчётной тепловой нагрузки на технологические нужды по формуле:

Кпот- коэффициент, учитывающий транспортные потери энергии на пути от котельной до потребителя, равен 1,05; h2 – энтальпия пара на выходе из котельной; h3 - … конденсата на выходе из терлообменнтков.

cyberpedia.su

Анализ принципиальной тепловой схемы ТЭЦ. Порядок расчета

В курсовой работе требуется рассчитать упрощенную тепловую схему (рис.1) блока с барабанным парогенератором и трехцилиндровой паровой турбиной, имеющей два теплофикационных отбора из последних отсеков цилиндра среднего давления. Цилиндр низкого давления двухпоточный, с поворотными регулирующими диафрагмами на каждом потоке, без отбора пара. Регенеративная подогревательная установка состоит из ПВД, деаэратора и ПНД. Химически очищенная добавочная вода подается в деаэратор через охладитель продувки. Сетевая вода при пониженной температуре наружного воздуха после сетевых подогревателей нижней и верхней ступеней подогревается в пиковом водогрейном котле.

В общем случае расчет тепловой схемы при заданном режиме работы энергетической установки рекомендуется производить в следующей последовательности:

1. Определить параметры пара в отборах и основных точках тепловой схемы путем построения процесса расширения пара в проточной части турбины на hs-диаграмме.

2. Рассчитать все элементы тепловой схемы путем составления и решения уравнений материального и теплового баланса. В первую очередь рекомендуется составить и решить уравнения теплового баланса для элементов, связанных с отпуском тепла внешним потребителям (сетевых подогревателей), а также водоподогревательных устройств (сепараторов непрерывной продувки). Расчет элементов регенеративной системы рекомендуется начинать с ПВД, затем рассчитать деаэратор и ПНД,

3. Определить значения потоков воды, пара, конденсата и мощность турбоагрегата.

4. Определить показатели тепловой экономичности установки.

Рис. 1 Схема теплофикационной паротурбинной установки

Принятые на схеме (рис. 1) обозначения агрегатов:

ПГ – парогенератор ДН – дренажный насос

ВЭ – водяной экономайзер ПНД – регенеративный подогреватель низкого давления

ПЕ – пароперегреватель ПВД – регенеративный подогреватель высокого давления

ЦВД – цилиндр высокого давления Д – деаэратор

ЦНД – цилиндр низкого давления Р – редуктор непрерывной продувки

ЦСД – цилиндр среднего давления С – сепаратор непрерывной продувки

ЭГ – электрогенератор ОП – охладитель продувки

СК – стопорный клапан СП1 – нижний сетевой подогреватель

К – конденсатор турбины СП2 – верхний сетевой подогреватель

КН – конденсатный насос РОУ – редукционно-охладительная установка

ПН – питательный насос ПВК – пиковый водогрейный котел

СН1, СН2 – сетевые насосы 1 и 2 подъема

9. Принципиальная схема ТЭЦ. Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области

Принципиальная схема действующей ТЭЦ.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 7Следующая ⇒

1-топливное хозяйство 2-подготовительно топливо 3-паровой котел4-вторичный пароперегреватель4’-первичный пароперегреватель5-ЦВД6-ЦНД7-электрогенератор8-трансформатор собственных нужд9-трансформатор связи10-главное распределительное устройство11-конденсатор12-конденсаторный насос13-циркуляционный насос

23. Принципиальная схема ТЭС с газификацией ТЭС.На западе строятся с 90-х годов. В 1989 на Красноярске 2 новая ТЭС прошла все технические испытания и была законсервирована из-за нехватки средств. C,S,H-горючие средства. S+O2=SO2 H+O2=h3O C+O2=CO2.

1-прием топлива 2-бункер угля с питателем

3-установка разделения воздуха

4-газоренератор на кислородно-паровом дутье

5-система очистки генераторного газа 6-синтетический генераторный газ 7-шлак

К-компрессор КУ-котел утилизатор КС-камера сгорания ГТ-газовая турбина ОК-осевой компрессор ВХ-воздух Н-насос ПТ-паровая турбина КД-конденсатор ГГ-газовый генеротор.

Уголь через 1 и 2 подсушивается азотом и направляется на газификацию 4.Для получения кислорода, подаваемого в 4, воздух направляется в ОК, часть его идет на горение в КС а другая часть проходит через 3. Полученный азот идет через К, подмешивается к топливу, а кислород направляется в 4. В 4 используется кислородно- паровое дутье(процесс газификации). В результате получаем CO,SO,HO способных гореть в дальнейшем(это ГГ) и шлак, который удаляется из 4 в виде 7. В 5 происходит процесс очистки ГГ от серы . очищенный ГГ направляется на горение в КС. В результате чего образуются продукты сгорания с высоким давлением и температурой. Продукты сгорания из КС попадают на лопатки газовой турбины . при высоком давлении отрабатывают на них и вращаются соосно укрепленный электрогенератор с газовой турбиной. После чего продукты сгорания при высокой температуре(600-700С) попадает в котел утилизатор , на входе которого с помощью Н после КД подается конденсат. На выходе из КУ имеем перегретый пар , который отрабатывает на лопатках ПТ и снимается напряжение с обмотки электрогенератора, соосно с ним закрепленного.

24. Принципиальная схема котлов с естественной циркуляцией. Основных характеристики, маркировка, область применения.Паровой котел используется для получения пара нужных параметров, а именно температуры и давления.

Основные характеристики котла:Д-паропроизводительность-число кг с секунду пара, полученного в данном котле.

Р-давление перегретого пара. По давлению котлы подразделяются на:

1)котлы давления <1 МПа,2)Среднее давление 1-10 3)высокое давление 10-22,5МПа 4)котлы сверхкритичного давления больше 22,5 МПа

Маркировка котлов:

ГОСТ

Заводская

В начале ставится буква, характеризующая тип котла, паропроизводительность, давление, температуру перегрева, вид топлива, способ шлакоудаления. Е-естественная циркуляция,М-мазут, Пр-принудительная циркуляция, ГМ - газомазутный котел, П-прямоточны котел, Пп-прямоточный с промежуточным перегревом, Еп-естественная циркуляция с промежуточным перегревом, Г-газообразование топлива.

Т-Таганрогский котельный завод Красный Котельщик(ТК3) П-Подольский машиностроительный завод имени Марженикидзе(ПЗиО) БКЗ-Барнаульский котельный завод ТГМЕ-406-Таганрогский котельный завод, газомазутный котел с естественной циркуляцией с заводским номером.

1-экономайзер 2-барабан-сепаратор 3-опускная труба 4-коллектора 5-подъемная труба 6-пароперегреватель ПВ-питательная вода ПП-перегретый пар.

Питательная вода поступает в 1, где подогревается до температуры насыщения, после чего направляется в водный объем 2. По холодной опускной трубе вода попадает в оба коллектора4. Из 4 вода поступает во все испарительные поверхности, расположенные в топке котла. В процессе горения топлива образуются продукты сгорания, которые попадают на поверхность нагрева с помощью излучения, конвенкции. После теплопроводности вода нагревается в трубах и начинается процесс парообразования. Образовавшаяся пароводяная смесь по горячим подъемным трубам 5 поступает в барабан сепаратор, где происходит отделение пароводяной смеси от воды. Отсепарированная паровая фаза направляется в 6, на выходе которого имеем перегретый пар нужного давления и температуры. В котлах с естественной циркуляцией возникает двигающий напор S, величина которого прямо пропорциональна высоте трубы H. Движение в контуре циркуляции происходит за счет разности плотности воды и паровой смеси. За счет циркуляции пароводяной смеси вверх происходит охлаждение поверхности нагрева котла. Величина S в котлах обычно не превышает 0,1 МПа. Кратность циркуляции – это есть отношение массового расхода циркулирующей воды к количеству образовавшегося пара в единицу времени.

В котлах с естественной циркуляцией обязательно устанавливается барабан, который выполняет следующие функции:1)отделение паровой смеси от водяной2)необходим для организации циркуляции3)четко разделяет друг от друга экономайзерную, парообразующую, пароперегревательную зону. Котлы естественной и принудительной циркуляции работают до критической области давления(давление жидкости и пара равны между собой)

25. Принципиальная схема котлов с вынужденной циркуляцией. Основных характеристики, маркировка, область применения.

Отличны от естественных тем, что к выпускной трубе устанавливается насос7, который развивает дополнительное давление Д. Движущий напор на циркуляции в несколько раз превышает напор естественной циркуляции, что позволило располагать трубы и наклонно, и горизонтально. Эти котлы более компактны. Кратность циркуляции .

В котлах с вынужденной циркуляцией обязательно устанавливается барабан, который выполняет следующие функции:1)отделение паровой смеси от водяной2)необходим для организации циркуляции3)четко разделяет друг от друга экономайзерную, парообразующую, пароперегревательную зону. Котлы естественной и принудительной циркуляции работают до критической области давления(давление жидкости и пара равны между собой) 1-экономайзер 2-барабан-сепаратор 3-опускная труба 4-коллектора 5-подъемная труба 6-пароперегреватель ПВ-питательная вода ПП-перегретый пар.

55 Назначение и классификация тэц, используемых в системах теплоснабжения. Принципиальные тепловые схемы тэц. Принципиальная схема тэц