Тепловая схема ТЭЦ на органическом топливе
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новосибирский государственный технический университет»
РЕФЕРАТ
на тему «Тепловая схема ТЭЦ на органическом топливе»
по дисциплине «Введение в направление»
Проверил: Выполнил:
проф. Щинников П.А. студент Пинаев Д.В.
группа ТЭ-41
Отметка о защите
________________
Новосибирск, 2008
Введение
В данном реферате рассмотрены общие положения о принципиальной тепловой схеме электростанций. Как ПТС изображается при блочной и неблочной структуре и с турбоагрегатами разных типов. Описано какие оборудование изображается на ПТС, даны указания по составлению ПТС электростанций, особенности составления ПТС ТЭЦ и этапы ее разработки. В конце реферата приведены примеры принципиальных тепловых схем теплоэлектроцентралей с различными турбоустановками.
Содержание и значение ПТС.
Принципиальная тепловая схема (ПТС) электростанции определяет основное содержание технологического процесса преобразования тепловой энергии на электростанции. Она включает основное и вспомогательное теплоэнергетическое оборудование, участвующее в осуществлении этого процесса и входящие в состав пароводяного тракта электростанции.
На чертеже, изображающем ПТС, показывают теплоэнергетическое оборудование вместе с линиями (трубопроводами) пара и воды (конденсата), связывающими это оборудование в единую установку.
В состав электростанции входят несколько турбоагрегатов и парогенераторов с вспомогательным оборудованием. Принципиальная тепловая схема изображается обычно как одноагрегатная и однолинейная схема, одинаковое оборудование изображается в схеме условно один раз; линии технологической связи одинакового назначения также показываются в виде одной линии; иначе говоря, каждый элемент данного рода показывают в ПТС один раз.
Рис.1. Схема ТЭС с блочной структурой.
Отсюда следует, что ПТС электростанции с блочной структурой при одинаковых энергоблоках сводится к принципиальной тепловой схеме энергоблока.
При неблочной структуре электростанции, имеющей одинаковые турбоустановки и одинаковые парогенераторы, ПТС также сводится к принципиальной тепловой схеме одноагрегатной электростанции. Принципиальная тепловая схема электростанций с разнотипным оборудованием составляется из ПТС частей (секций) электростанций с одинаковыми агрегатами. Так, например, если на блочной конденсационной электростанции имеются турбоагрегаты 300 и 800 МВт, то ПТС составляется из схем этих энергоблоков.
Для ТЭЦ с промышленной и отопительной нагрузкой и разнотипными теплофикационными турбоагрегатами (ПТ, Р, Т), технологически связанными между собой (линиями промышленного отбора пара, подогрева добавочной и подпиточной воды и обратного конденсата и т. п.), ПТС составляется как единая схема, состоящая из связанных схем агрегатов разных типов.
Рис.2. Тепловая схема ТЭЦ с турбинами типов ПТ, Р и Т.
В состав принципиальной тепловой схемы, кроме основных агрегатов и связывающих их линий пара и воды, входят: регенеративные подогреватели высокого и низкого давления с охладителями пара и дренажей; деаэраторы питательной и добавочной воды; трубопроводы отборов пара от турбин к подогревателям; питательные, конденсационные и дренажные насосы; линии основного конденсата и дренажей, добавочной воды. При термической водоподготовке в схему включают испарительную установку. Схемы ТЭЦ включают, кроме того, сетевые подогревательные установки, иногда - испарительные или паропреобразовательные установки с соответствующими линиями трубопроводов. Сетевые подогреватели входят также в схемы первых энергоблоков КЭС и используются для отопления зданий жилого поселка и служебных помещений электростанции. В состав ПТС входят также вспомогательные устройства и теплообменники; расширители и охладители продувочной воды парогенераторов барабанного типа; охладители пара эжекторных установок и уплотнений; линии отвода пара из уплотнений турбин к различным подогревателям воды.
В ПТС электростанций с энергоблоками мощностью 250 МВт и больше входят также приводные турбины питательных насосов и линиями пара и воды. В схему ТЭС могут входить также приводные турбины воздуходувок газомазутных парогенераторов под наддувом, паровые или водяные подогреватели воздуха; линии отвода пара на сушку топлива с охладителями, отвода пара на разогрев мазута; водяные экономайзеры высокого и низкого давления.
Основой ПТС является схема технологической связи парогенератора и турбоустановки совместно со схемой регенеративного подогрева воды, на ТЭЦ, кроме того, вместе со схемами отпуска тепла с паром и водой (включая, в частности, пиковые водогрейные котлы).
На чертеже ПТС показывают также часть арматуры, необходимой для нормальной работы элементов оборудования, например дроссельный регулирующий клапан на подводе пара к деаэратору и т.п.
Принципиальная тепловая схема с указанием параметров пара и воды и полученные в результате ее расчета значения энергетических показателей определяют уровень технического совершенства энергоблока и электростанции, а также в значительной мере их экономические показатели. ПТС является основной расчетной технологической схемой проектируемой электростанции, позволяющей по заданным энергетическим нагрузкам определить расходы пара и воды во всех частях установки, ее энергетические показатели.
На основе расчета ПТС определяют технические характеристики и выбирают тепловое оборудование, разрабатывают развернутую (детальную) тепловую схему энергоблоков и электростанции в целом.
Рационализацию и модернизацию тепловой схемы действующих электростанций осуществляют также на основе расчетов ПТС.
Принципиальная тепловая схема является основной технологической и расчетной схемой электростанции любого типа: паротурбинной и газотурбинной на органическом топливе, атомной электростанции на ядерном горючем.
Составление принципиальной тепловой схемы
Общие указания
Составлению принципиальной тепловой схемы электростанции предшествует решение следующий существенных вопросов, определяющих профиль электростанции:
1. На основании данных об энергетических нагрузках выбирают энергетический тип электростанции – чисто конденсационный или теплофикационный.
2. Для конденсационной электростанции устанавливают общую электрическую мощность, тип и мощность отдельных энергоблоков, определяют начальные параметры пара, число ступеней и параметры пара промежуточного перегрева.
3. При проектировании ТЭЦ устанавливают электрическую и тепловую ее мощность, намечают тип и число теплофикационных турбоагрегатов, уточняемые в результате расчета ПТС.
4. Выбирают тип парогенератора: при докритическом давлении пара барабанный или прямоточный; при сверхкритическом давлении - прямоточный.
5. В зависимости от вида топлива выбирают способ его подготовки.
На основе принятых решений по профилю электростанции и основного ее оборудования переходят непосредственно к разработке принципиальной тепловой схемы.
ПТС электростанции (энергоблока) нового типа разрабатывают на основе имеющихся теоретических исследований, опыта эксплуатации действующих электростанций, новых технических предложений и результатов технико-экономических расчетов.
В ПТС электростанции на существующем оборудовании вносят изменения и дополнения, обусловленные местными условиями: характером энергетических нагрузок, видом и стоимостью топлива, качеством исходной воды и т.п. Так, при базовой нагрузке и дорогом топливе целесообразно развивать схему регенеративного подогрева воды, в частности установкой охладителей регенеративного пара и дренажей и т. п. в зависимости от качества исходной сырой воды в источнике водоснабжения выбирают термическую или химическую подготовку добавочной воды. При использовании испарителей и дорогом топливе в схему включают отдельный конденсатор испарительной установки; при дешевом топливе вторичный пар испарителей конденсируют в регенеративном подогревателе, присоединенном к отбору более низкого давления, следующему за отбором пара на испаритель.
Вид ПТС промышленной ТЭЦ зависит существенно от начальных параметров, типа парогенераторов, принятого способа отпуска пара.
Принципиальная тепловая схема теплоэлектроцентрали
Составление принципиальной тепловой схемы ТЭЦ имеет ряд особенностей. Для ТЭЦ с однотипными турбоагрегатами (типа Т или ПТ) составляют схему данной турбоустановки. На ТЭЦ с промышленной и отопительной нагрузкой 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. Однако, сетевые подогревательные установки выполняют обычно индивидуальными у каждого турбоагрегата типа Т или ПТ. На такой сложной ТЭЦ с разнотипными турбоагрегатами ПТС включает по одному турбоагрегату каждого типа.
ПТС такой ТЭЦ включает схемы отпуска пара и горячей воды, а также регенеративного подогрева воды для каждого турбоагрегата, подготовки подпиточной и добавочной воды и т.д.
В схеме с разнотипными турбоагрегатами, но с одинаковыми парогенераторами, показывают условно один парогенератор, при разнотипных парогенераторах – по одному парогенератору каждого типа.
Принципиальную тепловую схему ТЭЦ с разнотипными турбоагрегатами можно при предварительных ориентировочных расчетах представить схемой одного условного «эквивалентного» турбоагрегата типа ПТ, обеспечивающего заданную электрическую мощность, отпуск пара и горячей воды данных параметров.
При проектировании ТЭЦ необходимо в результате расчетов ПТС уточнить состав ее основного и вспомогательного оборудования в соответствии с заданными значениями электрической и тепловой нагрузки.
Оптимальный набор турбоагрегатов ТЭЦ производят на основании расчетов ПТС и последующего технико-экономического сравнения вариантов.
Разработка принципиальной тепловой схемы ТЭЦ включает следующие этапы:
1) подбор турбоагрегатов одного или разных типов, обеспечивающих заданную тепловую нагрузку;
2) составление схемы отпуска тепла с паром или горячей водой (или только с одним теплоносителем);
3) разработку схемы подготовки конденсата и питательной воды, включающие регенеративные подогреватели, деаэратор дополнительные теплообменники, насосы питательные, конденсационные, дренажные и т.п., для каждого типа турбоагрегата;
4) составление схем подготовки добавочной воды для питания парогенераторов и подпиточной воды для тепловой сети, с включением дополнительных деаэраторов, подогревателей и т.п.
Рис.3. Принципиальная тепловая схема ТЭЦ Линден (США): 1- парогенератор; 2- пароперегреватель; 3- турбоагрегат; 4- электрический генератор; 5- конденсатор; 6- конденсатный насос; 7- охладители; 8- конденсатный насос второго подъема; 9- регенеративные ПНД; 10- протечки из уплотнений; 11- питательный насос; 12- регенеративные ПВД; 13- дренажный насос; 14- подогреватель воздуха; 15- промежуточный пароперегреватель; 16- отбор пара на производство; 17- подвод добавочной воды..
Рис. 4. Принципиальная тепловая схема теплоэлектроцентрали с турбоустановкой типа Т-100-130.
Рис. 5. Принципиальная тепловая схема теплоэлектроцентрали с турбоустановкой типа ПТ-135-130.
Рис. 6. Принципиальная тепловая схема теплоэлектроцентрали с турбоустановкой типа Т-250-240.
Заключение
Принципиальная тепловая схема является основой проектируемой электростанции. В результате расчетов определяют расход свежего пара на турбину, для контроля правильности выбора исходных данных используют значения энергетических показателей (удельный расход условного топлива на каждый вид вырабатываемой энергии). Составлять и рассчитывать принципиальную тепловую схему ТЭЦ нужно очень внимательно, чтобы не пришлось пересчитывать.
Список используемой литературы:
1. В.Я. Рыжкин «Тепловые электрические станции». Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1976. 448 с.