Лекция 2. НАЗНАЧЕНИЕ И СТРУКТУРА ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ТЭС

Котельная установка ТЭС предназначена для выработки перегретого пара, заданных параметров и соответствующего химического качества, который используется для привода ротора турбоагрегата в целях выработки тепловой и электрической энергии.

На неблочных ТЭС используются в основном котельные установки, включающие барабанные котлы с естественной циркуляцией, без промежуточного перегрева пара, эксплуатируемые при средних, высоких и сверхвысоких давлениях (соответственно 3, 5; 10, 0 и 14, 0 МПа), и реже используются котельные установки с прямоточными котлами.

Принципиальная технологическая схема котельной установки неблочной ТЭС представлена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Принципиальная технологическая схема котельной установки неблочной ТЭС

Б – барабан котла; ВЦ– выносной циклон; РНП– расширитель непрерывной продувки; ОП – охладитель пара; МНС – мазутонасосная станция; РТМ – регулятор температуры мазута; РДМ, РДГ – регулятор давления мазута, газа; РПТТ – регулятор подачи количества твердого топлива; ГРП – газорегуляторный пункт; ГВ – горячий воздух; СПВ – слабо подогретый воздух; РПП – расширитель периодической продувки; Т – топка котла; ПК – поворотная камера котла; КШ – конвективная шахта; ПСК – паросборная камера; ИПК, ОПК – соответственно импульсный и основной предохранительные клапана; ДВ – дутьевой вентилятор; ДС – дымосос; ДРГ – дымосос рециркуляции дымовых газов; ЗУ – золоулавливающее устройство; КГПВ – коллектор горячей питательной воды; КХПВ – коллектор холодной питательной воды; К.О.П. – коллектор острого пара; К.С.Н. – паровой коллектор собственных нужд; КУ – конденсационная установка; КК – калориферы котла; ОП – охладители пара впрыскивающего типа; ПЭН – питательный насос; РР – растопочный расширитель; РБ – растопочный барботер; РРОУ – растопочное редукционно-охладительное устройство; СУП – сниженный узел питания котла; – сливной канал гидрозолошлакоудаления.

Котельная установка неблочной ТЭС в общем случае включает:

Собственно паровой котел.

Паровой котел является основным элементом, входящим в котельную установку. Он представляет собой устройство, имеющее топку, обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного, используемого вне самого устройства [8].

Основными элементами парового барабанного котла являются: каркас, барабан, топочная камера, переходный газоход, опускной газоход, поверхности нагрева, обмуровка. Кроме перечисленных элементов паровые котлы имеют золоулавливающие установки, механизированные системы шлакоудаления, устройства регулирования температуры перегретого пара, предохранительные устройства топок и газоходов, предохранительные устройства пароперегревательных поверхностей и паропроводов перегретого пара, устройства защиты экономайзера и пароперегревателя, гарнитуру, приборы контроля тепломеханического состояния элементов котла и др.

Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов регламентируются требования, предъявляемые к конструкции котлов и их основных частей, которыми устанавливается следующее:

- конструкция котла и его основных частей должна обеспечивать надежность, долговечность и безопасность эксплуатации на расчетных параметрах в течение расчетного ресурса безопасной работы котла (элемента), принятого в технических условиях;

- конструкция и гидравлическая схема котла должны обеспечивать надежное охлаждение стенок элементов, находящихся под давлением. Температура стенок элементов котла не должна превышать величины, принятой в расчетах на прочность;

- конфигурация размещенных в газоходах труб, отводящих рабочую среду из экономайзера, должна исключать возможность образования в них паровых мешков и пробок;

- конструкция котла должна обеспечивать возможность равномерного прогрева и свободного теплового расширения его элементов. Для контроля за перемещениями элементов котла при тепловом расширении в соответствующих точках, указанных в проекте котла, должны быть установлены указатели перемещения (реперные устройства);

- конструкция котла должна учитывать возможность кратковременного повышения давления в топке от " хлопков" и кратковременного повышения разрежения после " хлопков";

- конструкция котла должна обеспечивать возможность удаления воздуха из всех элементов, находящихся под давлением, в которых могут образовываться воздушные пробки при заполнении котла водой;

- устройство газоходов котла должно исключать возможность образования взрывоопасного скопления газов, а также обеспечивать необходимые условия для очистки газоходов от отложений продуктов сгорания.

Более подробная оперативно-значимая информация о назначении и конструкции элементов котла излагается в [9, разд. 2.2.].

2. Технологические системы в пределах обвязки котла (рис. 2.1) , а именно:

- систему заполнения и питания барабана котла, включающую питательные трубопроводы, идущие от общестанционных коллекторов холодной и горячей питательной воды до барабана котла. Система обеспечивает поддержание требуемого уровня воды в барабане эксплуатируемого котла, а также защиту экономайзера от пережога в режимах пуска и останова котлоагрегата, что является одним из основных условий нормальной эксплуатации котельной установки;

- систему мазутопроводов в пределах обвязки котла обеспечивающую подачу топочного мазута, подготовленного на мазутонасосной, непосредственно к форсункам горелочных устройств. В общем случае система должна обеспечивать:

1) поддержание требуемых параметров мазута перед форсунками, обеспечивающими качественный его распыл при всех режимах эксплуатации котла;

2) возможность плавного регулирования расхода мазута, подаваемого к форсункам;

3) возможность изменения нагрузки котла в регулировочном диапазоне нагрузок без отключения форсунок;

4) исключение застывания мазута в мазутопроводах котла при выведенных из работы форсунках;

5) возможность вывода мазутопроводов в ремонт и полное удаление при этом остатков мазута из отключаемых участков мазутопровода;

6) возможность пропарки (продувки) отключенных (включаемых) мазутных форсунок;

7) возможность быстрой установки (снятия) форсунки в горелочное устройство;

8) быстрое и надежное отключение подачи мазута в топку в режимах аварийного останова котла.

Структура схемы мазутопроводов котла зависит в основном от типа применяемых мазутных форсунок;

- систему газопроводов в пределах обвязки котла обеспечивающую:

1) избирательную подачу газа к горелкам котла;

2) регулирование производительности горелок изменением давления газа перед ними;

3) надежное отключение схемы при обнаружении неисправностей в ней или при срабатывании защит, действующих на отключение котла;

4) возможность продувки газопроводов котла воздухом при выводе их в ремонт;

5) возможность продувки газопроводов котла газом при заполнении схемы;

6) возможность безопасного проведения ремонтных работ на газопроводах и газовоздушном тракте котла;

7) возможность безопасного розжига горелок;

- индивидуальную систему пылеприготовления. В современных энергетических паровых котлах твердое топливо сжигают в пылевидном состоянии. Подготовка топлива к сжиганию осуществляется в системе пылеприготовления, в которой производится его сушка, размол и дозирование специальными питателями. Для сушки топлива используют сушильные агенты. В качестве сушильных агентов используются воздух (горячий, слабоподогретый, холодный) и топочные газы (горячие, холодные) или то и другое вместе. После отдачи теплоты топливу сушильный агент называют отработанным сушильным агентом. Выбор системы пылеприготовления определяется видом топлива и его физико-химическими свойствами. Различают центральные и индивидуальные системы пылеприготовления. В настоящее время наибольшее распространение получили индивидуальные системы пылеприготовления, выполненные по схеме с пылевым бункером, или по схеме прямого вдувания, когда готовая пыль отработанным сушильным агентом транспортируется к горелкам топочного устройства;

- систему газовоздушного тракта котла предназначенную для организации транспорта воздуха, необходимого для сжигания топлива, продуктов сгорания, образующихся в результате горения топлива, а также улавливания золы и шлака и рассеивания на значительное расстояние остающихся после улавливания вредных выбросов (золы, оксидов азота и серы, нагретых газов и др.). Газовоздушный тракт начинается от воздухозаборных окон ВЗО и заканчивается выходной насадкой дымовой трубы. При детальном рассмотрении в нём можно выделить воздушный и газовый тракты;

- систему паропроводов острого пара в пределах котельного цеха (отделения), включающую элементы защиты трубопроводов обвязки котла от недопустимого повышения давления, элементы защиты пароперегревателя от пережога, соединительный паропровод и растопочный узел;

- систему регулирования температуры пара предназначенную для поддержания температуры перегретого (первичного и вторичного) пара в заданном диапазоне. Необходимость регулирования температуры перегретого пара вызвана тем, что она при эксплуатации барабанных котлов находится в сложной зависимости от режимных факторов и конструктивных характеристик котла. В соответствии с требованиями ГОСТ 3619-82 для котлов среднего давления (Р_пе = 4 МПа) колебания перегретого пара от номинального значения не должны превышать +10 °С, –15 °С, а для котлов, работающих при давлении более 9 МПа, + 5 °С, –10 °С. Различают три способа регулирования температуры перегретого пара: паровой, при котором воздействуют на паровую среду преимущественно путем охлаждения пара в пароохладителях; газовый способ, при котором изменяют тепловосприятие пароперегревателя со стороны газов; комбинированный, при котором используются несколько способов регулирования;

- системы очистки поверхностей нагрева котла от наружных отложений включают: паровую и воздушную обдувки, водяную обмывку, обмывку перегретой водой, дробевую очистку и виброочистку. В настоящее время начинают применяться новые виды очистки поверхностей нагрева: импульсная и термическая;

3. Общецеховые технологические системы в пределах главного корпуса ТЭС:

- систему главных мазутопроводов, предназначенную для подачи жидкого топлива от мазутонасосной к мазутопроводам котлов;

- систему распределительных газопроводов, предназначенную для подачи газообразного топлива от газорегуляторного пункта (ГРП) к газопроводам котлов;

- систему главных паропроводов острого пара, предназначенную для приема от котельной установки острого пара и распределения его на работающие турбоагрегаты;

- систему растопочных паропроводов, предназначенную для осуществления растопки котлов из различных тепловых состояний;

- систему паропроводов собственных нужд, предназначенную для обеспечения соответствующих технологических систем котельной установки (мазутопроводов, очистки поверхностей нагрева, пожаротушения и т.д.) паром;

- систему трубопроводов питательной воды, предназначенную для обеспечения котла водой соответствующей температуры и качества;

- систему технического водоснабжения, предназначенную для охлаждения механизмов, различных устройств, пожаротушения и т.д.;

- систему сбора пароводяных технологических протечек котла, предназначенную для утилизации тепловых потоков и повышения экономичности работы ТЭС;

- систему сливных каналов золошлакоудаления, в случаях использования на ТЭС твердого топлива;

- систему трубопроводов подачи химических реагентов (аммиака, гидразина, фосфатов и т.п.) для ведения водно-химического режима, консервации котлов и т.д.

Контрольные вопросы:

1) Используя схему 2.1., перечислите, укажите границы и назначение технологических систем и элементов защиты входящих в энергетическую котельную установку ТЭС.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: