Тепловые схемы котельных с паровыми и водогрейными котлами

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 16Следующая ⇒

Опыт проектирование различных источников теплоснабжения показал, что тепловая нагрузка котельной обычно превышает паровую нагрузку. В таких случаях в котельной с общей теплопроизводительностью более 50 МВт, как правило, целесообразно устанавливать как паровые, так и водогрейные котлы.

Необходимо учитывать, что в комбинированной котельной при остановке одного из паровых котлов водогрейный котел не может покрыть требующиеся паровые нагрузки, а тепловую нагрузку водогрейного котла частично или полностью можно покрыть с помощью паровых котлов и подогревателей сетевой волы. Вследствие этого в чисто паровой котельной суммарная установленная теплопроизводительность всех агрегатов будет меньше, чем установленная теплопроизводительность котельной с паровыми и водогрейными котлами.

Основным доводом в пользу сооружения комбинированных котельных являются меньшие удельные капитальные вложения, так как установка водогрейных котлов и их вспомогательного оборудования, как правило, требует значительно меньших затрат, чем установка паровых котлов со вспомогательным оборудованием и крупных пароводяных подогревателей при равной теплопроизводительности.

В установках с паровыми и водогрейными котлами иногда применяют двухступенчатую схему подогрева сетевой воды, в которой первой ступенью служат пароводяные подогреватели, второй – водогрейные котлы. Такая схема обеспечивает подачу в водогрейные котлы воды, нагретой до 90-100°С, т.е. вводит эти котлы в пиковый режим работы, что особенно важно при использовании котлов, работающих на высокосернистом мазуте.

Комбинированные котельные, несмотря на кажущуюся сложность достаточно надежны в эксплуатации. Поэтому они находят применение даже для котельных, от которых потребители получают теплоту только в виде горячей воды. В подобных котельных существенно облегчается разогрев мазута в приемных емкостях и последующее повышение его температуры в подогревателях.

Вопросы для самоподготовки

1. Назовите основные типы котельных.

2. Дайте определение категорий котельных по надежности теплоснабжения.

3. Какие требования предъявляются к котельным в зависимости от их категории?

4. Приведите классификацию котельных по их размещению.

5. Каковы требования к составлению тепловой схемы котельной? Назовите виды тепловых схем при проектировании котельных.

6. Какие задачи стоят перед проектировщиком при расчете тепловой схемы?

7. Как определяется расчетная теплопроизводительность котельной и производится выбор основного оборудования (котлоагрегатов)?

8. Приведите принципиальную тепловую схему паровой котельной.

9. Приведите принципиальную тепловую схему котельной с водогрейными котлами.

10. Каковы различия в составе оборудования котельных для закрытой и открытой системы теплоснабжения?

11. Приведите принципиальную тепловую схему котельной с паровыми и водогрейными котлами.

ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛИ (ТЭЦ)

Основная часть тепловой нагрузки при теплофикации удовлетворяется отработавшей при выработки электроэнергии теплотой от установленных на ТЭЦ теплофикационных турбоагрегатов, в которых электрическая энергия вырабатывается главным образом комбинированным методом.

На современных ТЭЦ, работающих на органическом топливе, устанавливаются, как правило, теплофикационные турбины большой единичной электрической мощности (50 – 250 МВт) на высокие и сверхкритические начальные параметры пара (13 и 24 МПа) двух основных типов: а) конденсационные с отбором пара (Т и ПТ); б) с противодавлением (Р).

Отработавший пар низкого давления (около 0, 05 – 0, 25 МПа) отводится из так называемых теплофикационных отборов турбины. Этот пар используется на ТЭЦ для подогрева сетевой воды, циркулирующей в тепловой сети. На современных ТЭЦ подогрев сетевой воды в зимний период проводится обычно в трех или четырех последовательно включенных ступенях подогрева.

Комбинированное производство электрической и тепловой энергии на ТЭЦ предполагает наряду с отпуском электрической энергии также отпуск теплоты для технологических нужд промышленности (обычно в виде пара необходимых параметров) или для целей отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений (в виде горячей воды достаточно высокой температуры), или одновременно и пара, и горячей воды.

В районах, располагающих природным газом как базовым топливом, применяются газотурбинные, а также парогазовые теплофикационные установки с использованием в качестве паровой ступени серийных паротурбинных установок.

ОТПУСК ПАРА

Схема пароснабжения зависит от характера паропотребления и выбирается исходя из технико-экономических соображений, учитывающих показатели всех элементов системы пароснабжения: ТЭЦ, паропроводов, потребителей.

Если всем потребителям требуется пар низкого давления, применяется однотрубная система (рис. 3.3, а); при потреблении пара высокого и низкого давлений – двухтрубная система (рис. 3.3, б).

Численные значения давления пара, отпускаемого потребителям, следующие: для отопительно-вентиляционных установок потребителей – 0, 06…0, 25МПа; технологических аппаратов – 0, 6…0, 8МПа; для паровых приводов – 1, 2…1, 8МПа и в ряде случаев 3, 5 и даже 9 МПа.

Отпуск пара от ТЭЦ внешним потребителям может производиться по различным схемам:

1. Из отборов или противодавления турбин различных типов: конденсационных (Т, ПТ и П) и с противодавлением (Р и ПР). Номенклатура выпускаемых турбин обеспечивает возможность снабжения паром из теплофикационных и производственных отборов или противодавления различных отопительно-вентиляционных и технологических потребителей.

2. От паропреобразователей ТЭЦ. Паропреобразователем называется установка для испарения воды (получения вторичного пара), греющим теплоносителем в которой является первичный пар с давлением, большим давления вторичного пара, отпускаемого внешним потребителям. В качестве первичного пара (греющего теплоносителя) используется пар из отборов высокого давления турбины.

Паропреобразовательные установки применяются на ТЭЦ, если внешним потребителям требуется большое количество пара с одновременной невозможностью возврата на ТЭЦ конденсата этого пара.

Рис. 3.3. Системы пароснабжения от ТЭЦ – однотрубная (а)и двухтрубная (б).

1 – парогенератор; 2 – турбина; 3 – редукционно-охладительная установка на ТЭЦ; 4 - редукционная установка у потребителей; 5 – потребитель пара; 6 – конденсатоотводчик; 7 - конденсатный насос; 8 – сборник конденсата; 9 – деаэратор; 10 – питательный насос.

3. От термокомпрессоров в том случае, если пар, отпускаемый потребителям из отборов или противодавления турбины, имеет давление меньше требуемого.

4. Непосредственно от паровых котлов ТЭЦ, при этом только в том случае, если его давление и температура соответствуют требованиям внешних потребителей пара. Такое совпадение на практике встречается достаточно редко, как правило, давление и температуру отпускаемого пара необходимо снижать с помощью РОУ.

ОТПУСК ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ

Подогрев воды, направляемой в тепловую сеть, производится на ТЭЦ в сетевых подогревательных установках, обогреваемых паром из отбора или противодавления турбин. При очень низкой температуре наружного воздуха вода после подогревательных установок (сетевых подогревателей) догревается до заданной по температурному графику температуры сетевой воды в пиковых водогрейных котлах, установленных на ТЭЦ. На рис. 3.4 показана схема двухступенчатой подогревательной установки.

Вода из обратной линии тепловой сети подается сетевым насосом последовательно через подогреватели первой и второй ступени и охладитель конденсата, а затем поступает в подающую магистраль тепловой сети. Обогрев подогревателя первой ступени осуществляется из отбора турбин, а второй ступени – паром из отбора турбин или от паровых котлов через РОУ.

Конденсат греющего пара из подогревателя второй ступени поступает в подогреватель первой ступени. Из подогревателя первой ступени конденсат поступает в охладитель конденсата, где охлаждается до 90 - 95º С, откуда самотеком или насосом подается в деаэратор. Вода для восполнения потерь в сети после предварительной очистки и деаэрации, подается подпиточным насосом во всасывающий коллектор сетевых насосов.

При самых низких температурах наружного воздуха (-20°С и ниже) сетевая вода после второго подогревателя поступает в пиковый водогрейный котел, где подогревается до требуемой температуры (обычно 150°С).

Рис. 3.4. Схема двухступенчатой подогревательной установки

1 – грязевик; 2 – расходомер; 3 –сетевой насос; 4 – конденсатный насос; 5 – охладитель конденсата; 6 – сетевой подогреватель первой ступени; 7 – сетевой подогреватель второй ступени

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒