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.
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.
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
Список используемой литературы:
1. В.Я. Рыжкин «Тепловые электрические станции». Изд. 2-е, перераб. и
доп. М., «Энергия», 1976. 448 с.