Если ТЭЦ имеет однотипные турбины, то составляют схему одной турбоустановки, однако чаще устанавливаются турбины различных типов: ПТ, Р, Т, которые связаны технологически. Общими являются линии технологических отборов турбин ПТ и Р обратного конденсата внешних потребителей, добавочной воды и подпиточной воды тепловых сетей. Сетевые подогреватели выполняются индивидуальными для каждой турбины. ПТС получается сложной и с разнотипным оборудованием, она включает по одному агрегату каждого типа.
ПТС ТЭЦ с разнотипными турбинами и одинаковыми парогенераторами в ориентировочных расчетах можно представить одним условным, «эквивалентным» турбоагрегатом ПТ, который обеспечивает заданную электрическую мощность, требуемый отпуск пара и горячей воды (рис. 7.2).
Расчет ПТС должен уточнить состав основного и вспомогательного оборудования, обеспечивающего тепловую и электрическую нагрузки. Оптимальный состав турбогенераторов определяется на основании расчета ПТС и сравнения технико-экономических вариантов. Последовательность разработки ПТС ТЭЦ.
1. Произвести выбор типов турбин, обеспечивающих тепловую и электрическую мощность по заданию.
2. Составить схему отпуска тепла.
3. Для каждого типа турбины разработать схему подготовки питательной воды и конденсата: регенерация, деаэратор, насосы и т.д.
4. Составить схему подготовки добавочной воды для парогенераторов и подпиточной воды для тепловой сети.
|
Для простоты считают, что ТЭЦ имеет одинаковые турбины: ПТ-135-130. Эта турбина имеет мощность 135 МВт при начальных параметрах пара 12,75 МПа и 565 °С, расход пара при номинальной тепловой нагрузке 735 т/ч, 5 нерегулируемых отборов. Отпуск пара из первого регулируемого отбора составляет 320 т/ч при давлении 1,47 МПа. Отпуск тепла из второго регулируемого отбора - 460 ГДж/ч при давлении пара 0,078 МПа. Пропуск пара в конденсатор - 197 т/ч, давление в конденсаторе 0,0035 МПа.
Тип парогенератора определяется местными условиями: видом топлива, единичной мощностью парогенератора и т.п. Наиболее часто устанавливаются парогенераторы ТГМ-84-420-140 или БКЗ-420-140, производительность по 420 т/ч, параметры пара – 13,7 МПа и 565 °С, температура питательной воды 230 °С.
Схема регенеративного подогрева состоит из 3 ПВД, 4 ПНД, подогревателя уплотнений, охладителя пара эжекторов и деаэратора. ПВД имеют охладители дренажа. Отбор № 4 регулируемый – пар подается на деаэратор, ПНД 4 и на технологическое потребление. С производства конденсат возвращается ОКН в смеситель на линии основного конденсата между ПНД 5 и ПНД 6. Перед смесителем установлен охладитель дренажа (ОД), отборы № 6 и № 7 выполнены регулируемыми и отпускают пар на сетевые подогреватели ВС и НС. Пиковая отопительная нагрузка покрывается за счет включения ПВК. Дренаж из сетевых подогревателей сетевыми насосами ДНС возвращается в линию основного конденсата в смесители между ПНД 5 и 6 и ПНД 6 и 7. Дренаж из ПВД 1, 2, 3 самотеком по каскадной схеме направляется в деаэратор, из ПНД 4 самотеком поступает в ПНД 5 и через охладитель дренажа направляется в ПНД 6, откуда дренажным насосом подается в смеситель. Из ПНД7, ПУ, ОЭ дренаж самотеком подается во всасывающую линию конденсатного насоса. Выпар непрерывной продувки из РНП подается в деаэратор, а концентрат продувки используется для подогрева добавочной воды, вводимой в конденсатор.
Методика расчета ПТС КЭС
Задачей расчета ПТС КЭС является определение технических характеристик теплового оборудования, обеспечивающего график электрической нагрузки и требуемые энергетические и технико-экономические показатели станции. Расчет КЭС выполняется по максимальной нагрузке в следующей последовательности.
1. На основании процесса расширения в i, S–диаграмме определяется состояние пара в турбине. Линия процесса расширения строится по начальным параметрам пара, параметрам промежуточного перегрева пара, давлению отработавшего пара при заданных значениях ηоi отдельных цилиндров и отсеков турбины.
Значение КПД определяется по расчету, результатам испытаний или по справочным данным. Давление регенеративных отборов определяется в зависимости от распределения регенеративного подогрева воды между подогревателями. Первый этап расчета заканчивается построением в i, S–диаграмме процесса расширения пара в турбине.
2. По данным процесса расширения пара i, S–диаграмме с учетом регенеративного распределения подогрева питательной воды составляют таблицу параметров пара.
По температурам конденсата и питательной воды за регенеративными подогревателями (РП) и величинам недогрева θ °С или υ кДж/кг определяют температуру насыщения tн °С и давление греющего пара р'r, МПа в отборах турбины. Точки отборов показывают на i, S - диаграмме процесса расширения пара в турбине.
В таблицу параметров пара включается величина регенеративного подогрева воды τр, кДж/кг, количество тепла, отдаваемого паром при конденсации qp, кДж/кг. При использовании встроенных пароохладителей в величину qр включается количество тепла, отдаваемое в пароохладителе qпо. Для удобства расчета данные состояния пара и воды в пароохладителях целесообразно вынести в отдельную таблицу.
В основную таблицу включают давление рв и энтальпию iв питательной воды (конденсата) по ступеням подогрева. Следовательно, в таблицу должны входить: температура, давление, энтальпия пара всех точек процесса расширения от входа в турбину до конденсатора; параметры основного конденсата от выхода из конденсатора до выхода из последней ступени регенеративного подогревателя, параметры конденсата греющего пара.
Параметры пара вспомогательных потоков: охладителей, испарителей, подогревателей и др. целесообразно включать в отдельные таблицы.
Таким образом, задачей второго этапа расчета является определение параметров основных потоков теплоносителей.
3. Составляется материальный баланс потоков пара и конденсата, с учетом того, что все утечки теплоносителя сосредоточены на линии пара высокого давления. Материальные балансы составляются:
- для парогенератора;
- для питательной воды;
- для добавочной воды.
Расчет тепловой схемы целесообразно выполнять в относительных единицах a расхода пара и воды.
Исходной величиной для расчета служит электрическая мощность турбогенератора Nэ. Результатом расчета является определение расхода пара на турбину при заданной электрической мощности и значений потоков пара и воды, (выраженные в абсолютных величинах), в конденсатор, отборы, на тепловое потребление и т.д.
Расчет может быть выполнен и исходя из заданного расхода пара на турбину. В этом случае определяемой величиной будет электрическая мощность турбогенератора. При такой методике расчета целесообразно использовать выполненный прототип турбины и принять удельный расход пара около
3 кг/кВт ч.
4. Составляются и совместно решаются уравнения теплового баланса теплообменников для определения расходов пара на эти теплообменные аппараты, величин отборов и т.д.
Методика расчета ПТС ТЭЦ
В отличие от расчета принципиальной тепловой схемы КЭС для ПТС ТЭЦ помимо электрической нагрузки нужно знать еще и тепловую нагрузку. Расчет ПТС ТЭЦ выполняется при максимальных энергетических нагрузках. Задачей расчета является определение характеристик оборудования и показателей ТЭЦ для нескольких типичных нагрузок (режимов) за годовой период. Например, по отопительной нагрузке такими режимами являются следующие.
1. Расчетный режим - соответствует наибольшему отпуску (расходу) тепла на отопление из отборов при наибольшем отпуске тепла промышленным потребителям и наибольшей электрической мощности турбогенератора при минимальном пропуске пара в конденсатор.
2. Режим низшей расчетной температуры.
3. Режим промежуточных температур наружного воздуха и соответствующих этим температурам расходов тепла на отопление.
4. Режим минимального отпуска тепла на отопление.
5. Режим при пониженной отопительной нагрузке: отпуск тепла производится только на горячее водоснабжение, при этом электрическая нагрузка на турбогенератор несколько понижена за счет увеличения нагрузки, например, на конденсационные турбины.
На практике расчет тепловой схемы ТЭЦ может выполняться не по всем приведенным выше вариантам (режимам работы). Наиболее важными является режим работы ТЭЦ при максимальной тепловой и электрической нагрузке, а также режим, соответствующий низшей расчетной температуре наружного воздуха. Для расчетного режима расчет тепловой схемы выполняется в следующей последовательности.
1. Производится построение в i, S–диаграмме процесса расширения пара в турбине.
2. Составляется сводная таблица параметров пара и воды.
3. Составляются уравнения материального баланса.
4. Из полученных уравнений материального баланса выделяются искомые и исходные величины.
5. Составляются уравнения теплового баланса элементов ПТС и выделяются величины, подлежащие определению. Устанавливается порядок решения уравнений для определения необходимых величин.
6. Составляется баланс теплофикационной турбоустановки с учетом вспомогательных отборов пара на подогрев воздуха, мазута, на подсушку топлива и др.
7. Вычисляются показатели турбогенератора и ТЭЦ в целом по расходам пара, воды и их параметрам, по электрической мощности и по расходам тепла и топлива.
Дата: 2018-12-21, просмотров: 301.
