14.Выбор системы золоулавливавния и золоудаления.

Примеси, заключающиеся в дымовых газах, загрязняя атмосферный воздух, оказывают при определенных концентрациях весьма вредное влияние на человеческий организм и растительный мир, а также увеличивают износ механизмов, интенсифицируют процессы коррозии металлов, разрушающе действуют на строительные конструкции зданий и сооружений. Для снижения количества выбросов золы в атмосферу, на проектируемой ГРЭС устанавливаются комбинированные золоуловители.

Комбинированные золоуловители

При сжигании многозольных видов топлива на электростанциях большой мощности устанавливают двухступенчатую очистку дымовых газов от золы, комбинируя батарейные циклоны и электрофильтры,а также мокрые золоуловители и электрофильтры.

Суммарную степень очистки газов в двухступенчатом золоуловителе определяют по формуле

= h'+ h`` (1 – h'),

где h' и h`` – соответственно степень очистки  газов в 1-й и 2-й ступенях.

Для блока 500 МВт, работающего на многозольном экибастузском угле, зола которого имеет высокое удельное электрическое сопротивление установка состоит из мокрого золоуловителя с трубой Вентури и четырехпольного электрофильтра. В первой ступени улавливалось 90% золы, содержащейся в дымовых газах, а также происходили их увлажнение и охлаждение до 75 – 80'С. Это способствовало снижению удельного электрического, сопротивления слоя золы и уменьшало вероятность образования обратной короны в электрофильтре. Общая степень очистки дымовых газов на этой установке составила 99,0 – 99,5%.

Стоимость таких высокоэффективных золоуловителей достигает около 7% общих затрат на сооружение электростанции.

Золоудаление

Система удаления и складирования золы и шлака современных крупных электрических станций, называемая золоудалением, представляет собой сложный комплекс, включающий специальное оборудование и устройства, а также многочисленные инженерные сооружения. Ее назначением является удаление шлака, образующегося в топках, и золы, уловленной золоуловителями парогенераторов, транспорт их за пределы территории электростанции, часто на значительное расстояние (до 10 км и больше), и организация их складирования на золошлакоотвалах.

На проектируемой станции осуществлено гидравлическое золошлакоудаление.

Наиболее универсальной и экономичной является система гидрозолоудаления с багерными насосами, транспортирующими совместно золовую и шлаковую пульпу. В настоящее время для мощных электростанций осуществляют, как правило, эту систему гидрозолоудаления.

На рисунке показана общая схема совместного гидравлического удаления золы и шлака багерными насосами. Образующийся в топке парогенератора шлак поступает в шлакоудаляющее устройство 1, из которого удаляется в самотечный канал 2 системы гидрозолоудаления, в него подается также смывными устройствами 3 из бункеров 4 летучая зола, уловленная в золоуловителе. Из канала гидрозолошлаковая смесь (пульпа) поступает к багерным насосам 5, которые по стальным трубопроводам 6 перекачивают ее на золошлакоотвал. Перед поступлением к багерному насосу пульпа проходит через центральную дробилку 7 (если отсутствуют дробилки у шлакоудаляющих устройств под парогенераторами), где происходит измельчение шлака до кусков размером не более 25 – 30 мм, а затем через металлоуловитель 8. Осветленная вода поступает из отвала в отстойный бассейн, если осуществлена замкнутая (оборотная схема), либо в ближайший водоем, если водоснабжение системы гидрозолоудаления выполнено по разомкнутой (.прямой) схеме.

.

Для удаления шлака из топок парогенераторов большой паропроизводительности, образующегося в твердом состоянии, служат механизированные устройства непрерывного действия со шнековым транспортером (БКЗ и ЗиО).

Шнековые транспортеры (рис. ) имеют ванну с наклонным лоткообразным дном. Производительность этих транспортеров 4 – 8 т/ч. Диаметр шнека 500 – 600 мм, длина 5 – 8 м, угол наклона 15° – 25° . Как правило, за шнеком, под шлаковой течкой располагают дробилки.

рис (     )

1бункер холодной воронки; 2 ванна; 3 кольцо для дробления шлака; 4 шнек; 5 привод шнека; 6 шлаковая течка; 7 люк; 8 опорная конструкция; 9 втулка; 10 подшипник;

Шлаковые и золовые каналы в пределах котельного цеха выполняют раздельными. Типовыми являются железобетонные каналы, облицованные плитами из литого базальта, со съемными металлическими перекрытиями на уровне пола, который выполняют с уклоном не менее 1° в сторону каналов гидрозолоудаления.

Насосы подающие шлакозолвую пульпу называют багенными. В качестве багерных насосов используют центробежные насосы . Обычно используют грунтовые насосы, которые располагают так, чтобы их всасывающий патрубок всегда находился под заливом.

(л1; стр. 347 – 353)

15. Выбор схемы водоподготовки.

Обычно исходная вода подвергается специальной обработке для улучшения ее качества. Установки, на которых производится такая обработка, называется водоподготовительными, а вода, полученная в результате обработки, – химически обработанной. Вода, поступающая в. котельные агрегаты, называется питательной, а находящаяся в них – котловой (или испаряемой) водой.

Конденсатными насосами первой ступени турбинный конденсат подается на блочную обессоливающую установку (БОУ) , где происходит его очистка от суспендированных и ионизированных загрязнений. После БОУ конденсатными насосами второй ступени конденсат направляется через подогреватели низкого давления (ПНД) в деаэратор , куда поступает также и конденсат греющего пара подогревателей высокого давления (ПВД).

Так как в деаэратор направляется не только турбинный конденсат, но и другие потоки, то выходящая из деаэратора смесь называется уже питательной (а так же деаэрированной) водой. Подогретая паром до 428 К хорошо дегазированная (т. е. освобожденная от растворенных газов О2, СО2, N2) питательная вода из деаэратора поступает в бустерные насосы 15, подающие ее на всас питательных насосов . Последние через ПВД направляют ее в котельный агрегат, где и замыкают описанный здесь контур энергоблока.

В этом замкнутом цикле имеются потери конденсата, значения для которых для энергоблоков с давлением 24 МПа находится в пределах 1-2% паропроизводительности котла. Эти потери восполняются обессоленной водой подготовленной на специальной водоподготовительной установке (ВПУ). 

У каждой турбины электростанции с прямоточными парогенераторами предусматривается установка для обезжелезивания и глубокого обессоливания 100% конденсата, выходящего из конденсаторов.

Блочная обессоливающая установка предназначена для очистки полного расхода основного конденсата и работает по схеме: обезжелезивание на намывных целлюлозных фильтрах, обессоливание на фильтрах смешанного действия с выносной регенерацией ионитов. Производительность установки – 1600 м~/ч.

В состав БОУ входят четыре целлюлозных фильтра Æ2000 мм производительностью 500 м³/ч каждый, три фильтра смешанного действия Æ3400 мм производительностью 900 м³/ч каждый с выносной регенерацией.

Дистиллят испарителей электростанций с прямоточными парогенераторами обессоливается в конденсатоочистках турбин.

Внутренние поверхности баков деаэрированной воды, запаса и сбора конденсата должны иметь защитные покрытия.

На ТЭС блочной структуры общий дополнительный запас обессоленной воды в баках без давления, устанавливаемых вне зданий, принимается на 40-минутный расход воды при максимальной нагрузке, но :не менее 6000 м³.

Для каждого энергоблока устанавливают один дренажный бак емкостью 15 м³ с двумя насосами.

На электростанциях предусматриваются аппаратура, насосы, трубопроводы и т. и. для предпусковых и эксплуатационных водно-химических промывок, а также устройства для предупреждения стояночной коррозии парогенераторов, турбин и прочего оборудования и трубопроводов.

16. Перечень средств автоматизации и технологической защиты турбины

Автоматическая система защиты (АСЗ) – электрогидравлическая, с электрическими измерителями и гидравлической исполнительной частью. Только защита по превышению частоты вращения, (автомат безопасности) выполнена механогидравлической. Надежность и быстродействие АСЗ достигаются дублированием элементов, исключением золотниковых. пар, введением положительных обратных связей, периодическими проверками на остановленной и работающей турбине.

 ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА АСЗ.

НАЗНАЧЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТОВ

На обеих модификациях турбины АСЗ выполнена беззолотниковой, с положительной обратной связью во всех ступенях усиления. На турбинах К-500-240-2 эта система проектная, на К-500-240 – установлена взамен золотниковой при модернизации.

Система защиты (рис. 16.1) имеет четыре (пять на К-500-240) сервомотора 1, 8 и четыре регулятора (два механических автомата безопасности по предельной частоте вращения 15 и два защитных устройства 12 по остальным сигналам) и выполнена с двумя ступенями усиления. В промежуточных ступенях использованы выключатели с положительной обратной связью.

Все сервомоторы АСЗ – односторонние, открытие производится конденсатом из напорных линий 2, 5, закрытие – пружинами. В рабочую камеру каждого сервомотора через ограничительную шайбу осуществляется постоянный подвод конденсата, слив из камеры зависит от положения пластины беззолотникового выключателя д, 7.

Положение каждой пластины выключателя зависит от соотношения давлений над ней р3 и под ней рр. При р3 >0,33 Рр, пластина прижата к нижнему упору, слив из рабочей  камеры закрыт и сервомотор открыт. При Р3< 0,33 Рр, пластина прижата к верхнему упору, открывая слив и позволяя сервомотору под действием пружин закрыться с максимальным быстродействием.

В случае, Р3=0,33Рр пластина находится во взвешенном равновесном положении.

Беззолотниковые выключатели сервомоторов являются второй ступенью усиления АСЗ. Первой ступенью усиления являются также . беззолотниковые защитные устройства 12, управляющие сливами из линий защиты 4 и 6. Защитных устройств – два, установлены они параллельно. При срабатывании каждого закрываются все стопорные клапаны, для открытия клапанов необходимо взведение обоих защитных устройств. Каждое из защитных устройств управляет сливом из двух линий защиты и линии 1-го усиления 18 (управляющей регулирующими клапанами). Давление в одной линии защиты определяет положение находящихся с одной стороны турбины клапанов высокого давления и промперегрева, ложное падение давления приводит к закрытию клапанов только одной стороны и не препятствует продолжению работы турбины со сниженной нагрузкой в течение некоторого времени.

Основным элементом защитного устройства является пластина, работающая подобно пластине выключателя сервомотора. Снизу пластина нагружена давлением из линий защиты 4, б и 1-го'усиления 18, сверху давлением импульсной линии защиты 10. Подвод в последнюю постоянен, сливами управляют четыре клапана. Два клапана, размещенные непосредственно в корпусах защитных устройств, жестко связаны с электромагнитами защиты и кнопками ручного останова турбины. При нажатии на одну кнопку или срабатывании одного электромагнита происходит перемещение клапана соответствующего защитного устройства, Два других клапана открывают слив из импульсной линии от 'действия механических автоматов безопасности при повышении частоты вращения ротора.

Общая схема управления стопорными и регулирующими клапанами, показана на рис 16.2

рис.16.1

рис.16.2

17. Описание компоновки главного здания электростанции.

Главным корпусом тепловой электростанции называют главное ее здание, внутри которого размещается основное и связанное с ним вспомогательное энергетическое оборудование, осуществляющее главный технологический процесс преобразования теплоты сгорания топлива в электрическую энергию.

В главный корпус подается топливо, подлежащее использованию, вода для охлаждения отработавшего пара турбин и для других целей и т. д. Из главного корпуса отводятся охлаждающая вода после конденсаторов, дымовые газы парогенераторов, шлак и зола при использовании твердых топлив и т. Из главного корпуса выводится конечная продукция электростанции – электрическая энергия.

В соответствии с установкой в главном корпусе основных энергетических агрегатов парогенераторов и турбоагрегатов в состав главного корпуса входят два основных помещения (отделения): парогенераторное и турбинное (машинный зал) и, кроме того, так называемое промежуточное помещение между парогенераторным и турбинным помещениями для различного вспомогательного оборудования турбоагрегатов и парогенераторов. Промежуточное помещение выполняют многоэтажным (в виде «этажерки»); наличие его способствует устойчивости строительных конструкций главного корпуса, включающих, в частности, колонны наружных (фасадных) стен машинного зала и отделения парогенераторов.

В промежуточном помещении находятся деаэраторы с баками, иногда бункеры топлива и оборудование пылеприготовления. Оно выполняется или однопролетным в виде совмещенного бункерно-деаэраторного помещения. Кроме того, в нем размещают РОУ и БРОУ, трубопроводы, электрическое распределительное устройство собственного расхода и тепловые щиты, в том числе блочные щиты управления. Эти щиты размещают на основном уровне обслуживания, составляющем –10 м и совпадающем с таковым в помещениях турбоагрегатов и парогенераторов. Совмещенное бункерно-деаэраторное помещение входит в состав парогенераторного отделения

Парогенераторное помещение

Компоновка энергоблоков 500 Мвт электростанции, использующей экибастузские угли включает парогенератор Т-образной конструкции, способствующей снижению скоростей дымовых газов в двух конвективных шахтах, и турбоагрегат 500 Мвт, установленный поперек машинного зала (рис.   ).

 Парогенератор опирается на самостоятельный фундамент. Бункеры и молотковые мельницы устанавливаются между парогенераторами, регенеративные воздухоподогреватели и конвейеры топливоподачи – в пристройке к помещению парогенератора. Ячейка энергоблоков имеет размер 66 м, пролет машинного зала 51 м.

Часть вспомогательного оборудования парогенераторов: воздухоподогреватели регенеративного типа, электрофильтры дымососы и дутьевые вентиляторы устанавливают в пристройке к помещению парогенераторов.

Компоновка помещения турбогенератора.

Решения, реализованные в компоновке основного и вспомогательного оборудования, способствуют обеспечению высоких показателей надежности, экономичности и ремонтопригодности турбоустановки.

Компоновка выполнена для условий работы турбоагрегата в моноблоке с одпокорпуспым котлом П-57 с укрупненным вспомогательным оборудованием, паропроводами свежего и вторичного пара. Турбина сопрягается с генератором ТГВ-500,

В основу выполненной компоновки заложены следующие основные принципы.

1. В ячейке размещается все оборудование турбоустановки, за исключением системы регенерации фильтров блочной обессоливающей установки, которая размещается у колонн ряда А (фасадной стены) в ремонтном пролете.

2. Для размещения оборудования при ремонте турбоагрегата предусмотрен дополнительный пролет за каждым нечетным блоком.

3. Основная отметка обслуживания турбоагрегата 10,2 м, глубина подвала 4,2 м.

4, Б машинном зале в этажерке у ряда А) размещаются из электрической части только аккумуляторные батареи - и установка ионного возбуждения, Размещение РУ( Н= =6 кВ и 0,4 кВ предусмотрено в бункерно-деаэраторной этажерке. Там же на отметке 10,2 м напротив основной ремонтной площадки между соседними энергоблоками размещается блочный щит управления.

5. Трассы кабельных коммуникаций приняты проходными ~2´2 м) и предусмотрены с обеих сторон фундамента турбоагрегата.

На рис. (        ) показаны план машинного зала для головного образца турбоустановки К-500-240-2.

Компоновка турбоустановки поперечная, т. е. продольная ось турбоагрегата перпендикулярна оси колонн главного корпуса ГРЭС. Ось турбоагрегата совпадает с осью котла. Такое расположение турбоагрегата обеспечивает наиболее короткие связи с котлом по свежему и вторично перегретому пару, питательной воде, симметричность основных трубопроводов и отсутствие неуравновешенных поперечных компенсационных усилий на корпусе турбины. Относительно оси турбины компоновка несимметричная: слева от оси по виду со стороны ряда Б в сторону ряда А – 1,5 пролета, справа – 2,5 пролета

Слева от оси турбины расположены: конденсатные насосы первой и второй ступеней; блочная обессоливающая установка; эжекторная группа; подогреватели низкого давления (ПНД-1 – ПНД-5); сетевые подогреватели (основной и пиковый бойлеры с охладителем дренажа); дренажные насосы ПНД и насосы сетевых подогревателей.

Справа от оси турбины размещены: питательная группа (питательные и бустерные насосы); подогреватели высокого давления (ПВД-7 – ПВД-9); оборудование масляного хозяйства турбины и генератора.

Для данной компоновки принята ячейка машинного зала размерами 51´48 м, что соответствует удельной площади 4,54 м'/Мвт

Значительная насыщенность ячейки оборудованием потребовала многоярусного размещения узлов и трубопроводов установки и ремонтных площадок. Примерами такого размещения могут служить: маслохозяйство турбоустановки, расположенное под ремонтной площадкой отметки 10,2 м, конденсатные дренажные, сетевые и другие насосы со стороны ПНД под площадкой отметки 5,6 м, на которой устанавливаются эжекторы пусковые, сальниковый и другие.