Принципиальная схема оборудования ТЭС

Тепловая электрическая станция включает комплекс оборудования, с помощью которого внутренняя энергия топлива (химическая или ядерная) преобразуется в тепловую и электрическую энергию [6].

К настоящему времени основу энергетической отрасли в структуре генерирующих установок составляют тепловые электрические станции типа ТЭЦ и КЭС. Основным оборудованием этих станций являются паровой котел, паровая турбина, электрический генератор и трансформатор. Все остальное оборудование станции: трубопроводы, насосы, теплообменники и т.п. – принято считать вспомогательным. По схеме компоновки основного оборудования тепловые электрические станции подразделяются как блочные и неблочные. Неблочные ТЭС называют еще и станциями с поперечными связями.

Если паровой котел вырабатывает пар только для одного турбоагрегата, такую установку называют энергетическим блоком. На электростанциях устанавливают, как правило, несколько энергоблоков и в этом случае ее называют блочной. Разновидностью блочной компоновки является схема работы двух паровых котлов на один турбоагрегат. Такое компоновочное решение принято называть " дубль-блок".

В тех случаях, когда любой турбоагрегат, установленный на ТЭС, может снабжаться паром от любого парового котла, такую ТЭС называют станцией с поперечными связями.

В предыдущих разделах отмечались общие сведения о тепловых электрических станциях. В то же время имеются отличительные признаки блочных и неблочных ТЭС.

Принципиальная схема пароводяного тракта ТЭЦ с поперечными связями изображена на рис. 1.2. В представленной схеме не раскрывается структура технологических систем, обеспечивающих эксплуатацию котельной установки и турбогенератора. Соответствующий материал является предметом дальнейшего изучения и будет представлен в последующих разделах курса.

К характерным особенностям структуры и компоновки оборудования неблочных ТЭС (ТЭЦ, КЭС) необходимо отнести следующее:

- использование барабанных котлов с естественной циркуляцией, работающих с давлением от 3, 5 до 14 МПа и температурой от 410 до 560 °С, предназначенных в большинстве случаев для сжигания всех видов топлива (жидкого, твердого, газообразного);

- использование в основе работы ТЭС регенеративного теплового цикла. При этом в питательном тракте станции выделяется тракт основного конденсата (трубопроводы от конденсатора турбины до деаэратора) и тракт питательной воды, включающий деаэратор и трубопроводы до барабана котла. Регенеративный подогрев основного конденсата осуществляется в подогревателях низкого давления (ПНД-1, 2, 3, 4). Для регенеративного подогрева питательной воды используется группа подогревателей высокого давления, состоящая в большинстве случаев из трех подогревателей (ПВД-6, 7, 8);

- использование теплофикационных турбин типа «ПТ», «Т», «Р», «ПР», от которых обеспечивается подача пара в общестанционные паровые коллекторы, работающие с давлением (10-13) и (0, 8-2, 5) кгс/см²;

- использование деаэраторов высокого давления (5) для удаления коррозионно-агрессивных газов из основного конденсата и поддержания необходимого запаса питательной воды для обеспечения устойчивой работы питательных насосов;

- использование оборотных систем циркуляционного водоснабжения конденсаторов турбин, включающих градирни и реже брызгальные установки или водохранилища-охладители;

- наличие поперечных связей по паропроводам острого пара (К.О.П.), циркуляционному водоснабжению конденсаторов турбин, трубопроводам основного конденсата (12), трубопроводам добавочной (14) и питательной воды (всасывающий коллектор ПЭН, КХПВ и КГПВ);

 

Рис. 1.2. Принципиальная схема пароводяного тракта ТЭЦ: ПК – паровой котел; РР – растопочный расширитель; РРОУ– растопочный расширитель; К.О.П. – коллектор острого пара; СУП – сниженный узел питания котла; КГПВ, КХПВ – соответственно коллекторы горячей и холодной питательной воды; РДД, РУК, РУД – соответственно регулятор давления в деаэраторе и регуляторы уровня в конденсаторе и деаэраторе; ПЭН, ЦЭН, СЭН-I, СЭН-II, КЭН, СлН, Пер.Н, НБЗК – соответственно питательный, циркуляционный, сетевой насос I и II ступени, конденсатный, сливной, перекачивающий насосы и насос бака запасного конденсата; ТГ – турбогенератор; К-р – конденсатор; ОЭ – охладитель эжекторов; ПС – подогреватель сальниковый; Рец в К-р – рециркуляция конденсата в конденсатор; БЗК – бак запасного конденсата; ВСП, НСП – соответственно верхний и нижний сетевой подогреватель; ПВК – пиковый водогрейный комплекс; Д-6, Д-1, 2 – деаэратор высокого давления и атмосферный деаэратор; ПХОВ – подогреватель химически обессоленной (очищенной) воды; ХОВ – химически обессоленная (очищенная) вода; Тобр, Тпр – температура сетевой воды в обратном и прямом сетевом трубопроводе; в Л.О.К. – в линию (трубопровод) основного конденсата; АД ХОВ - задвижка аварийного добавка химически обессоленной воды в конденсатор турбины.

1, 2, 3, 4 – соответственно ПНД - 1, 2, 3, 4; 6, 7, 8 – соответственно подогреватели высокого давления (ПВД - 6, 7, 8); 9, 10 – быстродействующий впускной защитный и обратный клапаны ПВД; 11, 13 – общестанционные паровые коллекторы собственных нужд давлением (10-13) и (0, 8-2, 5) кгс/см²; 12– общестанционный коллектор основного конденсата; 14 – общестанционный коллектор добавочной воды; 15 - коллектор вводы добавочной воды в конденсаторы турбин.

- восполнение потерь в пароводяном тракте ТЭЦ осуществляется добавочной химически очищенной или обессоленной водой, предварительно деаэрированной в деаэраторах атмосферного (Д-1, 2) или вакуумного типа. Ввод добавочной воды осуществляется в схему основного конденсата (в рассечку между ПНД-2, 3) или в некоторых случаях непосредственно в деаэратор высокого давления. Следует обратить внимание на то, что восполнение пароводяных потерь в тракте КЭС осуществляется недеаэрированной добавочной водой, подаваемой непосредственно в конденсатор турбины. Таким же образом осуществляется подпитка конденсаторов в режимах пуска турбин ТЭЦ и в аварийных ситуациях;

- подача питательной воды в барабаны котлов осуществляется от сниженных узлов питания (СУП), питательная вода к которым может подаваться от коллекторов ''горячей'' (при включённых ПВД) или ''холодной'' (при отключённых ПВД) питательной воды;

- питательные установки комплектуются соответствующими насосами с электроприводом, которые обеспечивают подачу питательной воды на группы ПВД и в общестанционные коллекторы ''горячей'' и ''холодной'' питательной воды. В настоящее время для регулирования производительности питательных насосов и тягодутьевых механизмов котлов всё большее применение находят электродвигатели с частотным регулированием оборотов. В других случаях питательные установки комплектуются гидромуфтами позволяющими осуществить регулирование частоты вращения ротора насоса в диапазоне от 30 до 98%;

- структура теплофикационных установок ТЭЦ определяется конструкцией турбоагрегатов. Турбоагрегаты с двухступенчатым теплофикационным отбором комплектуются горизонтальными сетевыми подогревателями (ПСГ-1 и ПСГ-2). В этом случае нижний сетевой подогреватель (ПСГ-1) по пару неотключаемый. При этом подача пара в паровой коллектор собственных нужд ТЭЦ от верхнего или нижнего теплофикационных отборов турбины допускается только с разрешения завода-изготовителя, но при наличии соответствующих защитных элементов;

- теплофикационные турбоагрегаты типа «ПТ» и «Т» с одноступенчатым теплофикационным отбором обеспечивают подачу пара в соответствующие коллекторы (р=(10-13) и р=(0, 8-2, 5) кгс/см²) паровых собственных нужд станции, к которым подключаются, как правило, вертикальные сетевые подогреватели: «основные» – к коллектору теплофикационного отбора и «пиковые» – к коллектору производственного отбора пара.

По станционным трубопроводам сетевые подогреватели имеют поперечные связи: по всасывающему и напорному коллекторам подпорных насосов (СЭН-II); по обратным и прямым сетевым трубопроводам между подогревателями и теплофикационными установками, размещёнными в котло-турбинном цехе. Таким образом, схема обвязки сетевых подогревателей позволяет осуществлять индивидуальное отключение их при выводе в ремонт или резерв.

Наличие перечисленных поперечных связей по трубопроводам сетевой воды позволяет использовать теплофикационные установки, как для отопления производственных зданий ТЭС, так и для отпуска тепловой энергии внешним потребителям. Такая схема также позволяет производить равномерную загрузку сетевых подогревателей, что в целом повышает надежность теплоснабжения потребителей при выходе из строя одного или нескольких узлов на любой из теплофикационных установок.

Тепловые сети станционных и внешних потребителей – водяные, чаще двухтрубные, с открытым (открытые тепловые сети) или закрытым (закрытые тепловые сети) водоразбором у потребителя.

Для восполнения потерь сетевой воды в системе теплоснабжения используется схема подпитки теплосети, включающая в себя:

- насосное оборудование (насосы сырой воды, насосы подпиточной воды, перекачивающие насосы и др.);

- подогреватели исходной и очищенной воды;

- встроенные пучки конденсаторов турбин;

- водоподготовительную установку;

- вакуумные или атмосферные деаэраторы;

- аккумуляторные баки.

Отпуск тепла внешним потребителям осуществляется исходя из утверждённого графика регулирования отпуска тепловой энергии, который фиксирует температуру воды в прямом и обратном трубопроводе в зависимости от температуры наружного воздуха, «срезку» по температуре в прямом трубопроводе, расчетную температуру наружного воздуха и характерные точки излома графика. Пример графика регулирования отпуска тепловой энергии приведён на (рис.1.3).

 

Рис.1.3. График регулирования отпуска тепловой энергии

τ ₁, τ ₂ - температура теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, ° C.

 

Циркуляция теплоносителя в контуре теплосети осуществляется сетевыми насосами (СЭН-II). Для обеспечения устойчивой безкавитационной работы сетевых насосов используются подпорные насосы (СЭН-I).

Пиковый водогрейный комплекс (ПВК) используется для покрытия пиковых нагрузок по отпуску тепла в горячей воде потребителям и обеспечивает нагрев сетевой воды в пределах 100-150^оС.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: