Регенеративный подогрев на ТЭС .

Энергосистема России.

РСВ -рынок на сутки вперед

БР- балансирующий рынок

КОМ- коммерческий отбор мощности.

ОЭС: Востока, Урала, Ср.Волги, Сев- Запада, Сибири, Юга, Центра.

ЕЭС России состоит из 69 регио-х систем, 7 объе-ых энер-х систем: Востока, Сибири, Урала, Ср.Волги, Сев -Запада, Юга, Центра, соедин-х напр-м 220- 500 кВ и выше и работают в синх. режиме.

РДУ (6 из 12 Юга): Астраханское, Волгоградское, Дагестанское, Кубанское, Ростовское, Северокавказское.

125 эл.станций - 20, 170(МВт). 1578 эл. подстанций по 500 кВ и 1909 ЛЭП 100-800 кВ. На территории операц. зоны располага-ся площади 112, 9 тыс. кв. км с населением 2.6 млн. чел.

2. Графики электрических нагрузок.

3. Типы электростанций и их классификации.
Классификации ТЭС:
1. По типу используемых приводов эл. ген-ра.: Паротурбинные(ПТ), Газотурбинные(ГТ), Парогазотурбинные(ГТУ+ПТУ).
2. По начальным параметрам пара: *до критические(22Мпа): низкого(до 3.9), среднего(до 9), высокого(более 9 до 22). *сверх.крит(СКД): более 22Мпа. *супер сверх. крит. давление (ССКД): более 30Мпа,
3. По назначению и производству энергии делятся на: *Конденсационные-КЭС(только эл.эн) *ТЭЦ( и эл. и тепло): 1.Пром. 2.Пром-отоп. 3.Отоп
4. По режиму загрузки: Базовые, полупиковые, пиковые.
5. По виду сжигаемого топлива: газ, жидкое топливо(мазут), твёрдное(уголь).
6.По типу паровых котлов: *работающие с естественной циркуляцией Е. *прямоточные, типа П.
7. По величине мощности(установленной): Малой(до100МВт), средней(до 1000), большой (свыше 1000).
8. По типу компоновки: блочные (сверх крит), не блочные (с поперечной связью, до крит).

Регенеративный подогрев на ТЭС.

Регенеративный подогрев основного конденсата и питательной воды осуществляют отработавшим в турбине паром, теплота которого возвращается в котел (регенерируется). Регенеративный подогрев применяют на всех ТЭС. Турбины выполняют с 7 9 регенеративными отборами пара.

Увеличение КПД цикла Ренкина с регенерацией происходит за счет увеличения средней температуры подвода теплоты пара при одинаковой конечной температуре отвода теплоты. Регенеративный подогрев питательной воды приводит:

1) к увеличению КПД паросиловой установки на 10÷ 12 % за счет снижения потерь теплоты в конденсаторе (уменьшается расход пара через конденсатор и потеря теплоты в нем) и тем в большей степени, чем выше давление пара;

2) к уменьшению расхода пара через последние ступени турбины и уменьшению их габаритов, а для первых ступеней наоборот, что облегчает конструкцию турбины;

3) к уменьшению поверхности нагрева водяных экономайзеров. При этом,

чтобы не снизить КПД котла температуру уходящих газов снижают в воздухоподогревателях, увеличивая их поверхность.

Отличиями регенеративного отбора пара от теплофикационного является:

1) зависимость (и ограниченность) регенеративного подогрева от расхода питательной воды;

2) на регенеративный подогрев топливо не расходуется, а на внешнее тепловое потребление – расходуется.

ПТС КЭС без подогрева.

КОНДЕНСАЦИОННАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (КЭС), тепловая паротурбинная электростанция, назначение
которой - производство электрич. энергии с использованием конденсационных
турбин. На КЭС применяется органическое топливо:
твёрдое топливо, преимущественно уголь разных сортов в пылевидном состоянии,
газ, мазут и т. п. Тепло, выделяемое при сжигании топлива, передаётся в
котельном агрегате (парогенераторе) рабочему телу, обычно - водяному пару.
КЭС, работающую на ядерном горючем, называют атомной электростанцией
(АЭС)
или конденсационной АЭС (АКЭС). Тепловая энергия водяного пара преобразуется
в конденсационной турбине в механическую энергию, а последняя в электрич.
генераторе - в электрическую энергию. Отработавший в турбине пар конденсируется,
конденсат пара перекачивается сначала кон-денсатным, а затем питательным
насосами в паровой котёл (котлоагрегат, парогенератор). Т.о. создаётся
замкнутый пароводяной тракт: паровой котёл с пароперегревателем - паропроводы
от котла к турбине-турбина-конденсатор-конденсат-ный и питат.насосы-трубопроводы
питат. воды-паровой котёл.Схема пароводяного тракта является осн. технологич.
схемой паротурбинной электростанции и носит название тепловой схемы КЭС.

ПТС КЭС с пром перегревом

Промежуточный перегрев пара применяется на паротурбинных электростанциях с целью повышения их кпд, а также для ограничения конечной влажности пара в турбине при высоком его начальном давлении, когда повышение начальной температуры ограничено по технологическим или экономическим причинам. При промежуточном перегреве пар, проработавший в ряде ступеней (обычно – в части высоких давлений – ЧВД) турбины отводится в промежуточный перегреватель, использующий тепло топлива, и после перегрева возвращается к следующим ступеням (части среднего давления – ЧСД) турбины (рис. 5.1.4).

Рис. 5.1.4. Принципиальная тепловая схема простейшей конденсационной электростанции с промежуточным перегревом пара:

ПЕ - первичный перегрев пара; ПП - промежуточный перегреватель пара; - тепло промежуточного перегрева

Теплопадение пара и его работа в турбине возрастают, вследствие чего уменьшается расход пара на турбину:

, (5.1.41)

где теплопадение пара при промежуточном перегреве

равно сумме теплопадений до и после промежуточного перегрева (рис. 5.1.5):

Соответственно благодаря промежуточному перегреву уменьшается и удельный расход пара на турбину:

. (5.1.42)

Расход тепла на турбоустановку с промежуточным перегревом пара:

, (5.1.43)

ПТС ТЭЦ

Назначение ПТС – определить сущность технологического процесса преобразования тепловой энергии в электрическую. В состав ПТС входят основное и вспомогательное оборудование пароводяного тракта, участвующее в процессе преобразования энергии, ПТС устанавливает основные связи по теплоносителю, объединяющие это оборудование в единую установку. Все элементы и связи на ПТС изображаются в одну линию. При блочной компоновке оборудования станции станции, имеющей одинаковые турбины и парогенераторы ПТС дается (составляется) как схема одноагрегатной ТЭС.

Если ТЭЦ имеет однотипные турбины, то составляют схему одной турбоустановки, однако чаще устанавливаются турбины различных типов: ПТ, Р, Т, которые связаны технологически. Общими являются линии технологических отборов турбин ПТ и Р обратного конденсата внешних потребителей, добавочной воды и подпиточной воды тепловых сетей. Сетевые подогреватели выполняются индивидуальными для каждой турбины. ПТС получается сложной и с разнотипным оборудованием, она включает по одному агрегату каждого типа.

СН – сетевой насос

ТП – тепловой потребитель

РКЦВД – регулирующий клапан цилиндра высокого давления

РКЦСНД – регулирующий клапан цилиндра среднего и низкого давления

ПРД – поворотно-регулирующая диафрагма

П-отборы и Т-отборы регулируемые

Конструкция ПНД

1-трубная доска

2-U – образные трубки

3-водяные камеры

РУ – регулирующие устройства

Dок- основной конденсат турбины

Рок близко к Рпi, поэтому применяется плоская трубная доска. Выполняются обычно без ПО и ОД.

Уровень дренажа удерживается с помощью автоматического регулятора.

Для крупных блоков с мощностью 500-800 МВт выполняются с ОД.

Конструкция ПВД

Особенность ПВД – большой перепад давлений между питательной водой и паром. Поэтому ПВД выполняется коллекторной схемой.

Устройство ПВД и ПНД определяется правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

Основные характеристики:

- давления пара в подогревателях (на входе пара в подогреватель и в корпусе);

- давления питательной воды и основного конденсата (до и после группы подогревателей);

- температуры питательной воды и основного конденсата на входе и выходе из подогревателей

- расход основного конденсата

- уровень конденсата греющего пара в подогревателях