Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Тепловая схема тэц

3.1.1. Тепловые схемы тэс

Процесс преобразования тепловой энергии в электрическую энергию отражается на упрощенных (принципиальных) или полных тепловых схемах.

Принципиальная тепловая схема ТЭС показывает основные потоки теплоносителей, связанные с основным и вспомогательным оборудованием в процессах преобразования теплоты сжигаемого топлива для выработки и отпуска электроэнергии и теплоты потребителям. Практически принципиальная тепловая схема сводится к схеме пароводяного тракта ТЭС (энергоблока), элементы которого обычно представляют в условных изображениях.

Упрощенная (принципиальная) тепловая схема теплоэнергетической установки, работающей на угле, представлена на рис. 3.1.

Уголь подается в топливный бункер 1, а из него — в дробильную установку 2, где превращается в пыль. Угольная пыль поступает в топку парогенератора (парового котла) 3, имеющего систему трубок, в которых циркулирует химически очищенная вода, называемая питательной. В котле вода

Рис. 3.1. Упрощенная тепловая схема паротурбинной

пылеугольной ТЭС и внешний вид колеса паровой турбины

нагревается, испаряется, а образовавшийся насыщенный пар доводится в пароперегревателе до температуры 400—650 °С и под давлением 3…25 МПа поступает по паропроводу в паровую турбину 4. Параметры перегретого пара T0, P0 (температура и давление на входе в турбину) зависят от мощности агрегатов. На КЭС весь пар идет на выработку электроэнергии. На ТЭЦ одна часть пара полностью используется в турбине для выработки электроэнергии в генераторе 5 и затем поступает в конденсатор 6, а другая, имеющая большую температуру и давление, отбирается от промежуточной ступени турбины и используется для теплоснабжения (на рис. 3.1 штриховая линия). Конденсат насосом 7 через деаэратор 8 и далее питательным насосом 9 подается в парогенератор. Количество отбираемого пара зависит от потребности предприятий в тепловой энергии.

Полная тепловая схема (ПТС) отличается от принципиальной тем, что на ней полностью отображаются оборудование, трубопроводы, запорная, регулирующая и защитная арматура. Полная тепловая схема энергоблока состоит из схем отдельных узлов, в том числе дается общестанционный узел (баки запасного конденсата с перекачивающими насосами, подпитка тепловой сети, подогрев сырой воды и т.п.). К вспомогательным трубопроводам относятся трубопроводы обводные, дренажные, сливные, вспомогательные, отсосов паровоздушной смеси. Обозначения линий и арматуры ПТС следующие:

3.1.1.1. Тепловые схемы кэс

Большинство КЭС нашей страны используют в качестве топлива угольную пыль. Для выработки 1 кВт∙ч электроэнергии затрачивается несколько сот граммов угля. В паровом котле свыше 90 % выделяемой топливом энергии передается пару. В турбине кинетическая энергия струй пара передается ротору (см. рис. 3.1). Вал турбины жестко соединен с валом генератора. Современные паровые турбины для ТЭС являются быстроходными (3000 об/мин) высокоэкономичными машинами с большим ресурсом работы.

КЭС большой мощности на органическом топливе строятся в настоящее время в основном на высокие начальные параметры пара и низкое конечное давление (глубокий вакуум). Это дает возможность уменьшить расход теплоты на единицу выработанной электроэнергии, так как, чем выше начальные параметры P0 и T0 перед турбиной и ниже конечное давление пара Pк, тем выше КПД установки. Поэтому поступающий в турбину пар доводят до высоких параметров: температуру – до 650 °С и давление – до 25 МПа.

На рисунке 3.2 представлены типичные упрощенные тепловые схемы КЭС на органическом топливе. По схеме рисунка 3.2, а подвод теплоты к циклу осуществляется только при генерации пара и подогреве его до выбранной температуры перегрева tпер; по схеме рисунка 3.2, б наряду с передачей теплоты при этих условиях, теплота подводится к пару и после того, как он отработал в части высокого давлении турбины.

Первую схему называют схемой без промежуточного перегрева, вторую – схемой с промежуточным перегревом пара. Как известно из курса термодинамики, тепловая экономичность второй схемы при одних и тех же начальных и конечных параметрах и правильном выборе параметров промежуточного перегрева выше.

По обеим схемам пар из парового котла 1 направляется в турбину 2, находящуюся на одном валу с электрогенератором 3. Отработавший пар конденсируется в конденсаторе 4, охлаждаемом циркулирующей в трубках технической водой. Конденсат турбины конденсатным насосом 5 через регенеративные подогреватели 6 подается в деаэратор 8.

Деаэратор служит для удаления из воды растворенных в ней газов; одновременно в нем, так же как в регенеративных подогревателях, питательная вода подогревается паром, отбираемым для этого из отбора турбины. Деаэрация воды проводится для того, чтобы довести до допустимых значений содержание кислорода и углекислого газа в ней и тем самым понизить скорость коррозии металла в трактах воды и пара. В то же время, деаэратор в ряде тепловых схем КЭС может отсутствовать. При этом так называемом нейтрально–кислородном водном режиме в питательную воду подаются в определенном количестве кислород, пероксид водорода или воздух; деаэратор в схеме при этом не нужен.

Рис. 3.1. Типичные тепловые схемы паротурбинных

конденсационных установок на органическом топливе без

промежуточного перегрева пара (а) и с промежуточным

перегревом (б)

Деаэрированная вода питательным насосом 9 через подогреватели 10 подается в котельную установку. Конденсат греющего пара, образующийся в подогревателях 10, перепускает каскадно в деаэратор 8, а конденсат греющего пара подогревателей 6 подается дренажным насосом 7 в линию, по которой протекает конденсат из конденсатора 4.

Описанные тепловые схемы являются в значительной мере типовыми и незначительно меняются с ростом единичной мощности и начальных параметров пара.

Деаэратор и питательный насос делят схему регенеративного подогрева на группы ПВД (подогреватель высокого давления) и ПНД (подогреватель низкого давления). Группа ПВД состоит, как правило, из 2–3 подогревателей с каскадным сливом дренажей вплоть до деаэратора. Деаэратор питается паром того же отбора, что и предвключенный ПВД. Такая схема включения деаэратора по пару широко распространена. Поскольку в деаэраторе поддерживается постоянное давление пара, а давление в отборе снижается пропорционально снижению расхода пара на турбину, такая схема создает для отбора запас по давлению, который реализуется в предвключенном ПВД. Группа ПНД состоит из 3–5 регенеративных и 2–3 вспомогательных подогревателей. При наличии испарительной установки (градирни) конденсатор испарителя включается между ПНД.

КЭС, производящие только электричество, имеют невысокий КПД (30 – 40 %), так как большое количество выработанного тепла сбрасывается в атмосферу через конденсаторы пара, градирни, теряется с отходящими топочными газами и охлаждающей водой конденсатора.

studfiles.net

Что важно при разработке принципиальной тепловой схемы электростанции?

Поделиться "Что важно при разработке принципиальной тепловой схемы электростанции?"

В статье описаны пункты, которые нужно учитывать при разработке схемы КЭС и ТЭЦ

КЭС

При разработке ПТС конденсационной электростанции решают следующие основные вопросы:

принимают (в зависимости от начальных параметров) конечную температуру питательной воды
выбирают тип регенеративных подогревателей (поверхностный или смешивающий) и схемы отвода дренажей
рассматривают целесообразность применения в схеме охладителей дренажа и пара и способ их включения
выбирают схему включения деаэратора питательной воды, как предвключенного или в виде самостоятельной ступени

выбирают тип привода питательных насосов и, для ТЭС на газо-мазутном топливе с паровыми котлами, воздуходувных агрегатов
устанавливают тип приводной турбины питательных насосов и воздуходувных агрегатов (с конденсацией пара или противодавлением), а также место ее включения в тепловую схему турбоустановки
в случае организации паровой подсушки влажного твердого топлива предусматривают для этой цели отвод пара из отбора турбины, а также определяют способ охлаждения отработавшего пара
предусматривают отвод пара для подогрева мазута
при предварительном подогреве воздуха для котла выбирают теплоноситель: пар из отборов турбины, основной конденсат, питательная вода, дренажи;
определяют способ подготовки добавочной воды; при установке испарителей выбирают схема конденсации вторичного пара
при наличии в схеме ТЭС котлов барабанного типа предусматривают установку расширителей и охладителей продувочной воды
в тепловую схему на линии основного конденсата включается вспомогательные теплообменники-охладители: пара из концевых уплотнений турбины и их эжекторов, паровоздушной смеси из эжекторов конденсаторов турбины, газоохладители электрогенераторов и др.

составляют схему протечек пара через уплотнения турбин (главной и приводных) и их использование в теплообменниках ТЭС
на первых двух блоках новой КЭС предусматривают сетевую подогревательную (одно - или двухступенчатая) установку
выбирают способ подготовки и ввода в цикл добавочной воды

экран схема электростанции

ТЭЦ

При разработке принципиальной схемы ТЭЦ, в дополнение к выше представленным позициям, более детально разрабатывают:

схемы отпуска теплоты с паром и горячей водой (или только с одним теплоносителем для ОТЭЦ)
целесообразность применения (в зависимости от величины невозврата конденсата тепловым потребителем) многоступенчатых испарительных и паропреобразовательных установок
схему подготовки добавочной воды для питания котлов и подпиточной воды для тепловой сети, с включением необходимых деаэраторов, подогревателей и т.п.
общестанционные связи с пиковыми водогрейными котлами или пиковыми бойлерами

Поделиться "Что важно при разработке принципиальной тепловой схемы электростанции?"

(Visited 719 times, 1 visits today)

Программа «Симулятор тепловой схемы ТЭЦ»

Программа является имитатором работы тепловой схемы ТЭЦ с параллельным связями. Расчет параметров осуществляется в реальном времени (точнее 20-30 раз в секунду) по формуляру IAPWS-IF97. Программа предназначена, как для обучения основам преобразования тепловой энергии на ТЭЦ и основам регулирования, так для осмысления работы тепловой схемы ТЭЦ на профессиональном эксплуатационном уровне.

В тепловую схему входят

1. Паровая схема: коллектор питательной воды, коллектора перегретого пара 90/30/10/1.2 ата, 2 барабанных котла, турбина 90/30, турбина 90/10/1.2, турбина 30/10/0.05, БРОУ 90/30, БРОУ 30/10, РУ 10/1.2, промышленные отборы пара 30/10/1.2.

2. Схема конденсата: ХОВ, возврат конденсата промышленных отборов, ДНД, ДВД, ПН, ПВД.

3. Схема котлоагрегата: топка, газоход, поверхности нагрева.

Режим работы тепловой схемы можно менять (клик мыши на один из трех квадратиков) регуляторами:

промышленного отбора 30/10/1.2 ата;
диафрагмы конденсатора турбины 30/10/0.05;
расхода пара на ПВД;
пароохладителя котла.

Среди нововведений данной версии стоит отметить:

параллельные связи теплового оборудования;
расчет газовоздушного тракта котла;
расчет на основе коэффициента теплопередачи: поверхностей нагрева котлоагрегата, конденсатора турбины, ПВД;
расчет электроэнергии турбин и насосов производится на основе реальных характеристик;
контроль сохранения массы и энергии теплоносителя;
автоматическое регулирование позволяет поддерживать параметры тепловой схемы в рабочем диапазоне;
в программе производится расчет технико-экономических показателей, как обычным методом, так и по методу относительного прироста топлива на прирост тепла (эксергический метод).

Минимальные требования: .NET Framework 4.0 (в Win8 уже есть) скачать отсюда.ОС: WinAll.Тип: полностью бесплатно.Интерфейс: русский.Размер: 688kб.

Официальный сайт программы. Ссылка для скачивания.

Поделись с друзьями

Похожее

energoworld.ru

Принципиальная тепловая схема - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Принципиальная тепловая схема

Cтраница 2

Принципиальная тепловая схема - основа для расчета проектируемой опреснительной установки, в соответствии с которой по заданной производительности и начальным параметрам устанавливают оптимальные характеристики рабочего процесса. По ним подбирают необходимое оборудование. При выборе тепловой схемы следует обращать внимание на более полное использование теплоты в ней. С этой целью как для прямоточных, так и для рециркуляционных схем применяется высокоразвитая система регенерации теплоты. [16]

Принципиальная тепловая схема дает представления - о технологическом процессе преобразования энергии и является основной расчетной схемой тепловой электростанции. [17]

Принципиальная тепловая схема характеризует сущность основного технологического процесса преобразования энергии и использования в установке теплоты рабочего тела. Тепловая схема представляет собой условное графическое изображение основного и вспомогательного оборудования, объединяемого линиями трубопроводов для рабочего тела в соответствии с последовательностью его движения в установке. Схема характеризует техническое совершенство и тепловую экономичность данной установки. [18]

Принципиальная тепловая схема характеризует термодинамический цикл работы станции и процессы использования тепла водяного пара на станции. [19]

Принципиальная тепловая схема ТЭЦ со средними или повышенными начальными параметрами, показанная на фиг. [20]

Принципиальная тепловая схема ТЭЦ с высокими начальными параметрами пара ( рй 90 ama, tu 500 С), показанная на фиг. На данной ТЭЦ установлены турбогенераторные агрегаты типа КОО. [21]

Принципиальные тепловые схемы КЭС и ТЭЦ показаны на рис. В. [22]

Принципиальная тепловая схема ТЭЦ определяется типом теплофикационных турбин, которые имеют развитый регенеративный подогрев питательной воды, в основном аналогичный таковому у конденсационных турбин. Рассмотрим принципиальные схемы ТЭЦ на примерах наиболее распространенных типов турбин. [24]

Принципиальные тепловые схемы станции должны составляться с учетом регенеративного подогрева всей питательной воды до температуры, соответствующей ГОСТ 3619 - 59 на изготовление паровых котлов. Согласно этому питательная вода, подаваемая в котлы среднего давления с рабочими параметрами пара 40 ат и 440 С, должна иметь температуру 145 С, а вода, подаваемая в котлы высокого давления с параметрами пара 100 ат и 540 С, должна быть подогрета до температуры 215 С. Регенеративный подогрев питательной воды осуществляется в специальных подогревателях низкого и высокого давления паром из отборов турбин. [25]

Принципиальная тепловая схема ПГ ( рис. 11.3) представляет собой контур естественной циркуляции. Питательная вода с температурой t, подается в корпус ПГ, где смешивается с циркулирующей водой, поступает вниз испарителя и кипит на наружной поверхности труб, внутри которых циркулирует вода первого контура. Пароводяная смесь сепарируется, и на выходе сепараторов получается сухой насыщенный пар. [26]

Принципиальная тепловая схема КЭС ввиду блочной структуры электростанции является, как правило, ПТС энергоблока. [27]

Принципиальная тепловая схема теплоэлектроцентрали имеет ряд особенностей по сравнению с ПТС КЭС. Для ТЭЦ с однотипными турбоагрегатами ( чаще всего типа Т) составляют схему данной турбоустановки. На ТЭЦ с промышленной и отопительной нагрузкой часто устанавливают теплофикационные турбоагрегаты двух или трех различных типов ( ПТ, Р, Т), технологически связанные между собой. Так, общими являются линии промышленного отбора пара турбин ПТ и Р, линии обратного конденсата внешних потребителей, добавочной воды, подпиточной воды тепловой сети. Сетевые подогревательные установки выполняют индивидуальными у каждого турбоагрегата Т и ПТ, а магистрали прямой и обратной сетевой воды и пиковые водогрейные котлы являются общими для всей ТЭЦ. [29]

Принципиальная тепловая схема КЭС приведена на рис. 9.1, а. Полученный в котле 1 свежий пар направляется в часть высокого давления 2 турбины, расширяется здесь и возвращается для перегрева в котел. Из конденсатора конденсатным насосом 5 конденсат подается в регенеративный подогреватель низкого давления ( ПНД) 6, а затем в деаэратор 7, который предназначен для дегазации воды и состоит из деаэратной колонки и питательного бака. В подогреватели 6 и 9 пар для подогрева поступает из частей соответственно низкого и высокого давления турбины. Пар одного из отборов части низкого давления 3 турбины используется для термической деаэрации конденсата. Тракт от конденсатора до питательного бака деаэратора называют конденсатным, а от деаэратора до котла - питательным. [30]

Страницы: 1 2 3 4