Регенеративные подогреватели

Регенеративные подогреватели поверхностные и смешивающие устанавливаются без резерва. На каждый отбор целесообразно устанавливать один корпус подогревателя.

Регенеративные подогреватели поверхностного типа выбираются заводом-изготовителем в соответствии с давлением нагреваемой воды, давлением пара отбора и поверхностью нагрева, определяемой конструктивным расчетом по данным расчета тепловой схемы турбоустановки. По этим характеристикам выбрал следующий тип подогревателя низкого давления:

ПНД-1 ПН-400-26-7-II, 

ПНД-2 ПН-400-26-2-IV,

ПНД-3 ПН-400-26-2-IV,

ПНД-4 ПН-800-29-7-IIА

и подогреватели высокого давления:

ПВД -6 ПВ 475-230-50,

ПВД -7 ПВ 475-230-50, 

ПВД -8 ПВ 800-230-21

 

Таблица 1.8

Тип подогревателя	Подогреватели высокого давления					Подогреватели высокого давления
№ отбора	1 й отбор, П1	2 й отбор, П2		3 й отбор, П3		4 й отбор, П4		5 й отбор, П5	6 й отбор, П6	7 й отбор, П7
Типоразмер	ПВ 475-230-50		ПВ 475-230-50		ПВ 800-230-21		ПН-400-26-7-II	ПН-400-26-2-IV	ПН-400-26-2-IV	ПН-800-29-7-IIА
Площадь поверхности тепло­обмена,м^2	477		477		800		400	400	400	800
Номинальный расход воды кг/с	166,7		166,7		236,1		208,3	208,3	208,3	216,7
Расчетный тепловой поток, МВт	14,5		14,5		20,6		26,7	15,7	15,7	36,3
Максимальная температура пара, ^0С	416		416		500		400	300	300	200
Гидравлическое сопротивление при номинальном  расходе воды, МПа	0,42		0,42		0,11		0,045	0,045	0,045	0,036
Высота, мм	8000		8000		8800		5655	5655	5655	7515
Диаметр корпуса, мм	1772		1772		2280		1624	1624	1624	1824
Масса сухого подогревателя, т	38,1		38,1		68,4		12,3	12,5	12,5	19,9
Масса подогревателя полностью заполненного водой, т	53,5		53,5		90,3		21,9	21,1	21,1	36,1

Выбор деаэратора

В схемах турбоустановок блочный конденсационных электростанций обычно применяют деаэраторы повышенного давления.

По нормам технологического проектирования электростанций запас воды в баках основных деаэраторов блочных установок должен обеспечивать работу питательных насосов в течении не менее 3-5 минут. Таким требованиям и в том числе условиям эксплуатации внутри рассчитываемой тепловой схемы, соответствует типоразмер деаэрационной колонки ДП- 500 [5]. Время аккумуляторного режима двух главных деаэраторов:

T^ок = V_гд / (D_пв*60*2)        (1.88)

T^ок = 2 * 113 / (0,188*60*2) = 10,02 мин

Производительность деаэрационной колонки D_пв=171,15 кг/с

Q=D_пв*u=171,15*0,0011=0,188 м³/с=676,8 м³/ч

Деаэрационная колонка ДП- 500

Количество в блоке - 2 шт

Номинальная производительность - 165 кг/с

Рабочее давление - 0,69 МПа

Давление допустимое при работе предохранительных клапанов - 0,85 МПа

Пробное гидравлическое давление - 1,0 МПа

Рабочая температура -164,2 ⁰С

Диаметр колонки - 2432 мм

Высота колонки - 4000 мм

Геометрическая вместимость колонки - 113 м³

Деаэраторный бак БД-100-1

Геометрическая вместимость бака -113 м³

Максимальная длина бака -13500мм

 

 

1.3. КОМПОНОВКА ГЛАВНОГО КОРПУСА И ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН ТЭС.

Основные понятия и структура главного корпуса.

Под компоновкой главного корпуса ТЭС понимается взаимное расположение помещений в нем и его строительных конструкций. Главный корпус является основным производственным зданием ТЭС. В нем размещаются основные агрегаты— паровые (возможно, и газовые) турбины с электрическими генераторами, паровые котлы и часть тепломеханического вспомогательного оборудования. Здесь же прокладываются соединительные трубопроводы, электрические коммуникации к агрегатам собственных нужд, монтируются щиты управления работой оборудования[6].

В машинном зале ТЭС располагаются турбоагрегаты и их вспомогательное оборудование.

В котельном цехе (помещении) устанавливаются паровые котлы с некоторым вспомогательным оборудованием. [7]

Главный корпус ТЭС на высоте основной отметки обслуживания [на высоте 8 м(иногда до 12 м) считая от уровня планировки строительной площадки] делится над ва этажа. Основная отметка обслуживания одинакова для машинного зала, котельного цеха и блочного щита управления (БЩУ).

Частично открытый сверху для обслуживания мостовым краном первый этаж

машинного зала, где размещаются конденсаторы турбин и вспомогательное турбинное оборудование, называется конденсационным помещением. Здесь располагаются регенеративные подогреватели низкого и высокого давлений, конденсатные, дренажные и бустерные насосы, маслоохладители и маслонасосы, иногда циркуляционные насосы охлаждения конденсаторов турбин. На некотором возвышении над нулевой отметкой машинного зала устанавливаются питательные насосы. На втором этаже машинного зала на высоте основной отметки обслуживания располагаются паровые турбины, электрические генераторы, их возбудители и паровые эжекторы конденсаторов турбин.

В котельном цехе котлы занимают всю его высоту от нулевой отметки до мостового крана и ферм перекрытия. Часть котельного вспомогательного оборудования— тягодутьевая установка, воздухоподогреватели регенеративные (РВП) и трубчатые, а также золоуловители устанавливаются обычно за внешней стеной котельного цеха на нулевой отметке (на открытом воздухе) и обслуживаются при ремонте отдельным мостовым или полукозловым грузоподъемным краном. Около топочной камеры котла на высоте основной отметки обслуживания или немного выше располагаются горелки с растопочным устройством и шиберами воздуха.

В состав главного корпуса ТЭС входит также промежуточное помещение, обычно именуемое деаэраторной этажеркой из-за многоэтажности и располагающееся между котельным цехом и машинным залом. Здесь помимо деаэраторов размещаются трубопроводы с арматурой, БРОУ (ПСБУ), блочный щит управления и иногда распределительное устройство собственных нужд (РУСН) электростанции и его кабельный полуэтаж. В некоторых случаях деаэраторная этажерка делается встроенной в помещение котельного цеха.

На ТЭС, использующих твердое топливо, в состав промежуточного помещения входят также бункерная этажерка с бункерами угля и пыли, галереей транспортировки оборудованием для пылеприготовления. Бункерное помещение иногда объединяется с деаэраторным и называется бункерно-деаэраторной этажеркой. На некоторых ТЭС бункерная этажерка размещается отдельно от деаэраторной у внешней стены котельного цеха.

В компоновке различают постоянный и временный торцы главного корпуса (главного здания). Постоянным именуется торец, от которого начинается строительство корпуса. Отсюда же нумеруются ряды колонн главного здания. Временным торцом называется противоположный торец здания, в направлении которого ТЭС расширяется при дальнейшем строительстве и монтируются последующие агрегаты. Стена временного торца главного здания имеет конструкцию, удобную для расширения главного корпуса. У временного торца на открытом воздухе располагаются монтажные площадки, снабженные козловыми кранами на рельсовом ходу для перемещения оборудования и строительных конструкций.

Со стороны временного торца не должно быть никаких сооружений, препятствующих расширению электростанции.

На ТЭС очень старой постройки в состав главного корпуса входит также административно-техническое помещение. В настоящее время на территории ТЭС сооружается отдельное административно-техническое здание, примыкающее к главному корпусу со стороны его постоянного торца и сообщающееся с ним переходным мостиком на высоте основной отметки обслуживания. Здесь размещаются руководящий инженерно-технический персонал, администрация и некоторые лаборатории.

Химический цех (цех водоподготовки) и химическая лаборатория находятся в отдельном вспомогательном корпусе.

Главный электрический щит управления ТЭС обычно располагается в отдельном здании за внешней стеной машинного зала между главным корпусом и объединенным электрическим распределительным устройством (ОРУ) обычно открытого типа и сообщается с машинным залом переходным мостиком на высоте основной отметки обслуживания. В помещении главного электрического щита управления размещается также электрическая лаборатория.

Развитие и совершенствование компоновок главных корпусов ТЭС происходит параллельно с совершенствованием оборудования, повышением его параметров и единичной мощности агрегатов и переходом к блочной структуре ТЭС.

1.3.2. Генеральный план ТЭС.

Требования, предъявляемые к площадке ТЭС, весьма разнообразны и диктуются преимущественно стремлением снизить стоимость ее сооружения и повысить экономичность ее эксплуатации. При выборе площадок для строительства ТЭС практически невозможно наилучшим образом удовлетворить все основные требования. Районы для сооружения тепловых электростанций определяются народнохозяйственными планами, схемами развития энергосистем и теплоснабжения. Сооружению электростанции должны предшествовать всесторонние изыскания, после чего место и площадку для строительства выбирают на основании технико-экономического сравнения конкурирующих вариантов. Экономическая целесообразность приближения ТЭС к районам потребления электроэнергии может возникнуть лишь при использовании высококалорийных топлив. При низкосортном топливе, добыче топлива открытым способом, как правило, выгоднее располагать ТЭС ближе к месту добычи.

Во всех случаях площадку для строительства КЭС выбирают как можно ближе к источнику технического водоснабжения. В противоположность этому ТЭЦ приходится располагать вблизи от тепловых потребителей, где не всегда имеется удобный источник технического водоснабжения. Поэтому для ТЭЦ приходится применять оборотную систему с градирнями. Площадка для строительства электростанции должна быть расположена недалеко от магистральной железной дороги, необходимой для доставки строительных конструкций и оборудования, топлива и другого сырья. В районе площадки для ТЭС необходимы также хорошие шоссейные дороги.

Выбор площадки производится с учетом геологического строения почвы, сейсмичности района, наличия вечной мерзлоты. Ее нельзя выбирать в районах оползней, карстовых образований. Грунт должен быть надежным, не требующим устройства дорогого искусственного основания с допускаемым давлением на грунт не менее 0,2 МПа. Площадка должна иметь по возможности ровную поверхность с разностями отметок не более 4 м во избежание дорогих земляных работ. Уровень грунтовых вод должен находиться на глубине не менее 3 м ниже уровня планировки местности во избежание дорогих гидроизоляционных работ для подземных частей зданий и сооружений. Площадка ТЭС не должна затапливаться паводковыми водами из источника технического водоснабжения: отметка планировки должна быть по крайней мере на 0,5 м выше максимального уровня паводковых вод за последние 100 лет. Однако чрезмерная ее высота приводит к увеличению

расхода электроэнергии на привод циркуляционных насосов.

При работе на твердом топливе вблизи площадки ТЭС должно быть место для золошлакоотвала (овраг, старое русло реки, выработанный карьер после добычи угля открытым способом). Он рассчитывается на максимальный срок службы электростанции (не менее 25 лет). Место золоотвала должно быть ограждено во избежание загрязнения русла реки. Должно быть предусмотрено место для сброса засоленных и замазученных вод, изолированное от открытых водоемов.

При выборе площадки для строительства электростанции следует стремиться к минимальным расходам на отчуждение участка (занятие пахотной земли, снос жилья и др.). Площадка для строительства электростанции не должна располагаться на землях, содержащих ценные полезные ископаемые, и должна иметь достаточные размеры для размещения всех необходимых сооружений и устройств. В зависимости от мощности электростанции и ее агрегатов требуемая площадь ее составляет 25—30 га.

При выборе места для жилого поселка при ГРЭС учитывается «роза ветров» —поселок размещают на наветренной стороне. Под «розой ветров» понимают годограф, указывающий направление наибольшей годовой продолжительности ветра в данной местности по многолетним метеорологическим наблюдениям.

Для обеспечения охраны воздушного бассейна в окружающей местности должна быть предусмотрена возможность сооружения дымовых труб достаточной высоты. Однако при этом надо учитывать наличие близко расположенных аэродромов и трасс низко летящих самолетов.

Генеральным планом электростанции называется план размещения на ее выбранной производственной площадке всех основных и вспомогательных сооружений и объектов:

а) зданий и сооружений основного производственного назначения;

б) подсобных производственных объектов;

в) вспомогательных объектов.

К зданиям и сооружениям основного производственного назначения относятся объекты, непосредственно задействованные в технологическом процессе производства и выдачи электрической и тепловой энергии: главный корпус; объекты приема, хранения и подготовки топлива к сжиганию; объекты, связанные с техническим водоснабжением, выдачей электрической энергии [главное распределительное электрическое устройство и линии электропередачи (ЛЭП)]; главный электрический щит управления.

К подсобным производственным объектам относятся: административно-технический корпус, цех химической водоподготовки, ремонтный цех и мастерские, складские помещения, маслохозяйство, компрессорная, железные и автомобильные дороги, оборудование для шлакоудаления и др.

Вспомогательными объектами являются: пожарное депо; гаражи; устройства по очистке сточных вод; столовая; проходная; ограда территории и др.

Основными требованиями к генеральному плану ТЭС являются компактность размещения сооружений и их расположение в соответствии с последовательностью технологического процесса, удобный вывод внешних коммуникаций.

При составлении генерального плана ТЭС предусматриваются пожарные разрывы и проезды между всеми объектами, а также подводы железнодорожных путей к главному корпусу, топливному хозяйству, главным трансформаторам, главному электрическому распределительному устройству, складским помещениям. На генеральном плане ТЭС изображается «роза ветров». С учетом «розы ветров» устанавливаются места для строительства жилого поселка при ГРЭС и других крупных населенных пунктов, а также для золошлакоотвала.

Генеральный план ТЭС должен предусматривать возможность расширения электростанции, для чего в створе главного здания и других основных сооружений со стороны временного торца не должно быть объектов, препятствующих расширению. При сооружении электростанции очередями не должна нарушаться эксплуатация введенной ранее части станции. Следует предусмотреть удобные транспортные связи основных объектов строительства

ТЭС с монтажными площадками и складами для оборудования. Показателями экономичности генерального плана ТЭС служат удельная площадь площадки, м2/МВт, коэффициент застройки территории, представляющий собой отношение площади, занятой зданиями, к полной площади участка в ограде(обычно 9—13 %), и коэффициент использования территории — отношение площади, занятой всеми сооружениями, к полной площади участка в ограде (обычно45—60 %).

Подвоз топлива (угля) осуществляется со стороны котельного цеха, между ними топливным складом расположены только дымовые трубы. Рядом с угольным складом находится приемно-разгрузочное устройство (вагоноопрокидыватель),связанное ленточными транспортерами с угольным складом, дробильным помещением и бункерами котельного цеха. Все объекты размещены в соответствии с последовательностью технологического процесса на электростанции. Для механизации погрузочно-разгрузочных работ на топливном складе используется портальный грейферный кран.

 

1.4. Техническое водоснабжение.

Строительство КЭС связано с положением по отношению к источникам водоснабжения: требуется максималь­ное приближение станции к источнику водоснабжения. В общем случае водохра­нилища-охладители могут сооружаться не только в поймах рек, но и в стороне от них (так называемые наливные водохранилища). Они могут за­полняться из источников водоснабжения расположенных на десятки километров от КЭС. Источник водоснабжения должен компенсировать потери воды в водохрани­лище.

Системы циркуляционного водоснабжения подразделяют на прямо­точные, смешанные и оборотные.

ТЭЦ сооружают максимально приближённо к тепловым пот­ребителям. Так, промышленные ТЭЦ располагают на территории предприятия, отопитель­ные ТЭЦ максимально приближают к жилым районам, но в определённых слу­чаях, например, по санитарным условиям, возможно сооружение ТЭЦ на значительном расстоянии от места потребления тепловой энергии – до 20 км и более. В этих случаях использование водохранилищ для обо­ротного водоснабжения ограничено.

При заборе воды из рек с большим количеством наносов или внутреннего льда (шуги) в отдельных случаях перед водоприемным устройством сооружают водозаборный ковш, который дамбой частично отгораживают от русла реки. В зимний период времени в водозаборный ковш подаётся часть нагретой в конденсаторах турбин воды, чтобы поддерживать в приёмнике температуру воды +5 °С.

Водоприёмники имеют сооружения для очистки воды. Первичная очистка воды производится решётками, задерживающими крупные плавающие предметы. Второй этап очистки – пропуск воды через решётки размером ячеек 2x2 и 4x4 мм. Конструктивное выполнение их различно.

При прямоточной схеме использование затопленного слива воды позволяет применить сифон и за счёт этого снизить расход электроэнергии на привод циркуляционных насосов. Применение сифона снизит величину напора циркуляционного насоса на 7÷8 м. При пуске системы, циркуляционного водоснабжения имеющей сифон, из нее должен откачиваться воздух эжектором или вакуумнасосом.

Система технического водоснабжения тепловой электрической станции города Новокузнецка прямоточного типа. Источником водоснабжения является река Аба.