| |||||
МЕНЮ
| ГРЭС 1500 Мвт8.4 Питательные насосы. Питательные насосы являются важнейшими из вспомогательных машин паротурбинной электростанции; их рассчитывают на подачу питательной воды при максимальной мощности ТЭС с запасом не менее 5%. При установке прямоточных парогенераторов необходимое давление воды на выходе из насоса рассчитывают по формуле: -6 Рн=Рпг+Рс.пг+Нн((н(g(10+Рсн(Рпг(1,25(30Мпа Где Рпг Давление в котле 240 кгс/смІ Нн – уровень от верхней точки трубной системы парогенератора до нуля- 53м. (н – плотность воды в напорном тракте кг/мі Рс.пг – гидравлическое сопротивление котла, Рс.пг(4(5 МПа (н – средняя плотность питательной воды в напорном тракте, Рсн – гидравлическое сопротивление ПВД, трубопроводов, арматуры и т.д. Блоки мощностью 500 мВт оснащаются двумя питательными насосами ПТН-950-350, производительностью 950 мі/ч, при давлении на напоре 34,4 мПа (350 кгс/смі) каждый из которых обеспечивает более 60% нагрузки блока по питательной воде. 9. Выбор схемы главных паропроводов Свежий пар из котла двумя паропроводами подводится в паровые коробки двух стопорных клапанов высокого давления . Определим тип и размеры паропровода: Внутренний диаметр паропровода свежего пара определяем по формуле: dр=0,595(DV/c где D – паропроизводительность котла т/ч; V – объем пара (t0;P0) 0,01375 c – скорость свежего пара 45 м/с dр=0,595(1650(0,01375/45= 0,422 м. Так как с котла уходят два паропровода по , то полученный внутренний диаметр одного паропровода равен 211 мм, то по таблице 2 (л6; стр 33), округляя в большую сторону, принимая во внимание то, что условный диаметр dу кратен 25, находим наиболее подходящий тип стационарного паропровода: dу=250, dн(s = 377(70 мм. где s – толщина стенки паропровода. Марка стали для изготовления паропровода 15Х1М1Ф; Тракт промежуточного перегрева выполнен двухниточным. Отвод пара после ЦВД осуществлен трубопроводами d=630(17 марка стали 16ГС. Подвод вторично перегретого пара к двум блокам клапанов в корпус ЦСД – трубопроводами d=720(22. марка стали 15Х1М1Ф [pic] 10. Выбор схемы питательных трубопроводов. Определение диаметра трубопровода. Питательный трубопровод состоит из одной линии. Определение диаметра трубопровода. dв = 0,595 (D U/c, м, где Определяем диаметр питательного трубопровода: D- расход среды –1650 т/ч с- скорость среды – 5,5 м/с U-удельный объем среды – 0,0012452, (tп.в 265(С;P 30 МПа) dв=0,595(1650(0,0012452/5,5 = 0,363 м. Расчетный внутренний диаметр dв=363 мм., при давлении создаваемом питательным насосом Рраб=30 МПа, и температуре питательной воды tп.в.=265(С; округляя в большую сторону по таблице 16-7(л1; стр250) определяем наиболее подходящий тип трубопровода dв=400 мм.; Dн(s=530(65 марка стали 15ГС. Где Dн – диаметр наружный; s – толщина стенки; 11. Определение потребности ГРЭС в технической воде, выбор циркуляционных насосов. Прямоточные системы технического водоснабжения По условию задания, рассчитываемая ГРЭС имеет оборотную систему технического водоснабжения, с водозабором из реки Енисей. Прямоточное водоснабжение – технически наиболее совершенная и, как правило, экономичная система водоснабжения, и позволяет получать более глубокий вакуум в конденсаторах турбин по сравнению с другими системами водоснабжения При прямоточной системе водоснабжения главный корпус электростанции размещают вблизи от берега реки. Территория ГРЭС должна быть незатопляемой во время максимального уровня воды в реке. При значительных колебаниях этого уровня в течение года циркуляционные насосы обычно размещают в береговой насосной станции (рис.11.1). На крупных ТЭС применяют осевые насосы поворотно-лопастного типа с вертикальным валом. Они работают с подпором воды в 2 – 5 м, и их колеса размещаются ниже уровня воды (рис.11.2). Подача насосов может изменяться на работающем агрегате специальным устройством дистанционного поворота лопастей рабочего колеса (например, от – 7 до +4 угловых градусов). Перед поступлением в насосы вода освобождается от крупных плавающих или взвешенных предметов и механических решетках, очищаемых специальными решеткоочистными машинами. После «грубой» очистки вода проходит через тонкие вращающиеся сетки, представляющие собой вертикальную бесконечную ленту, огибающую барабаны сверху и снизу. Сетки снабжены промывным струйным устройством, автоматически включающимся при их загрязнении. Расход технической воды на охлаждение конденсатора и прочих потребителей технической воды. Таблица 11.1 |назначение расходуемой воды |расход воды |расход воды | | |% |мі/ч | |конденсация пара |100 |2(25740 | |охлаждение газа и воздуха |3 |1544,4 | |турбогенератора и крупных | | | |электродвигателей | | | |Охлаждение масла турбоагрегата |1,5 |772,2 | |охлаждение подшипников |0,5 |257,4 | |вспомогательных механизмов | | | продолжение таблицы 11.1 |назначение расходуемой воды |расход воды |расход воды | | |% |мі/ч | |гидротранспорт золы и шлака |0,2 |102,96 | |итого |105,2 |54156,96 | Выбор циркуляционного насоса: Необходимый напор насосов определяют с учетом действия сифона. Нагретая вода сливается по трубе из конденсаторов в колодец, в котором поддерживается необходимый ее уровень. Сливной трубопровод погружают выходным сечением под уровень воды; труба заполняется водой и благодаря действию атмосферного давления на поверхность воды в колодце в трубе поддерживается столб воды высотой hсиф=7(8 м (с учетом гидравлического сопротивления и остаточного воздуха, в частности выделяемого из воды). Благодаря этому от насосов требуется подъем воды от уровня ее в реке, до уровня в сливном колодце на высоту hг не включая высоту подъема ее до верха конденсатора, если последняя не превышает высоты сифона. Уровень воды можно обеспечить, выполняя в сливном канале порог; это позволяет отказаться от сливных колодцев. Действие сифона основано на известном из физики явлении перетока жидкости (воды) из верхнего сосуда в нижний через изогнутую трубку, заполняемую водой, вытесняющей воздух, с коленом выше уровня воды в верхнем сосуде теоретически на величину атмосферного давления, равного 0,1 МПа. В нашем случае вода подается из нижнего сосуда (реки) в верхний (сливной колодец или канал) насосами., поднимающими ее на высоту hг равную разности уровней в сосудах (рис.11.2). При пуске системы, воздух из нее удаляют пусковыми эжекторами или вакуум-насосами. Общий напор насосов (давление, создаваемое насосом), МПа, составится в виде суммы: (Р=(Рг+(Рк+(Рс где (Рг;=(hг – давление, необходимое для подъема воды на геометрическую высоту, , МПа; ((9,81 кН/мі(0,01 МН/мі – удельный вес воды; hг геодезическая высота подъема воды, равная разности отметок сечения в месте сброса и уровня в заборном устройстве, 3м; (Рг=0,01(3=0,03 (Рк – гидравлическое сопротивление конденсатора, равное 0,04 МПа; (Рс – гидравлическое сопротивление всасывающих и напорных трубопроводов с арматурой, ( 0,01 МПа; (Р=0,03+0,04+0,01=0,08 МПа ( 8 м.вод.ст Значения (Рг, и (Рс стремятся всемерно уменьшить, размещая электростанцию и машинный зал по возможности ближе к реке с минимальным превышением их над уровнями воды в ней. Мощность, потребляемую насосами, МВт, определяют по формуле Wн= V(Р/(н где V – объемный секундный расход охлаждающей воды, м/сі; (Р – напор (давление), создаваемое насосом, МПа. Wн=14,8(0,08/0,8 По справочнику по насосам выберем по два насоса ОП6-145 на один энергоблок. технические характеристики насоса: подача воды: 18710-36160 мі/ч напор: 8,1-4,4 м.вод.ст. частота вращения: 365 об/мин Максимальная мощность 338-796 кВт Каждый из насосов обеспечивает более 60% потребности блока в тех. воде. На проектируемой ГРЭС установим шесть циркуляционных насосов ОП6-145 , по два на каждый энергоблок. Сливные каналы подогретой технической воды, закрытые на территории электростанции и открытые за ее пределами, сливают воду в реку через водосброс, обеспечивающий допустимую разность температур [pic] рис 11.1 [pic] рис 11.2 12. Выбор оборудования конденсационной установки. Основные требования и обоснования выбора конденсатора. Среди основных требований, предъявляемых к современным конденсаторам, одними из главных являются обеспечение высоких теплотехнических показателей и удовлетворение эксплуатационных требований при высокой степени надежности оборудования с учетом блочности турбоустановки и сверхкритических параметров. Решение вышеперечисленных требований, в свою очередь, должно основываться на оптимальных конструктивно-технологических показателях. Высокие теплотехнические показатели конденсатора определяются главным образом эффективной работой его трубного пучка и характеризуются равномерной паровой нагрузкой различных участков трубного пучка; минимальным уровнем парового сопротивления; отсутствием переохлаждения конденсата; высокой степенью деаэрации конденсата с обеспечением в нем нормативных показателей по кислороду; оптимальными аэродинамическими условиями движения отработавшего пара из выхлопного патрубка ЦНД к трубному пучку конденсатора. Особенности турбоустановки и эксплуатационные требования обеспечиваются с наличием соответствующих устройств в конденсаторе, удовлетворяющих различным режимам работы блока; повышенной плотностью конденсатора по водяной стороне в условиях длительной эксплуатации; конструктивным решением по конденсационному устройству, исключающим останов блока при нарушении плотности как о водяной, так и по паровой стороне. В соответствии с количеством ЦНД в конденсационной установке приняты два конденсатора – по одному на каждый ЦНД. Конденсаторы являются однопоточными по воде, т. е. имеют по одному подводящему и сливному патрубку. Определено это невозможностью компоновки на одном конденсаторе четырех (два подводящих и два сливных) циркуляционных водоводов сравнительно большого диаметра. Применение однопоточных конденсаторов, в свою очередь, привело к их объединению по паровому пространству для предотвращения полной потери мощности блока при вынужденном отключении одного из конденсаторов. Конденсаторы связаны с ЦНД переходными патрубками, между которыми установлены так называемые перепускные патрубки, объединяющие паровые пространства двух конденсаторов. В связи с тем, что в фундаменте турбоустановки между ЦНД установлена дополнительная колонна, подпирающая поперечную балку, связь по паровому пространству осуществляется двумя перепускными патрубками, площадь которых принята максимально возможной из условия их расположения в фундаменте и на переходном патрубке и составляет примерно 25%, площади выхлопа ЦНД. В соответствии. с этим при отключении одного конденсатора мощность блока должна быть снижена примерно на 50 – 40%. Проведенные испытания блока с одним отключенным конденсатором подтвердили возможность работы при мощности 60 – 70%. Перепускные патрубки конструктивно выполнены с системой компенсаторов, которая, с одной стороны, обеспечивает компенсацию температурных удлинений ЦНД от своих фикс-пунктов, а с другой – восприятие усилий от атмосферного давления на стенки переходного патрубка в зоне расположения компенсаторов. Соединение переходного патрубка с турбиной и конденсатором осуществляется при помощи сварки, по этому для компенсации температурных удлинений выхлопного патрубка ЦНД от опорных лап, переходного патрубка и корпуса конденсатора последний устанавливается на пружинных опорах, которые, в свою очередь, устанавливаются а бетонные подушки фундамента турбоустановки. Для обеспечения нестационарных режимов работы блока (пуск и сброс нагрузки) предусмотрены специальные приемносбросные устройства, через которые осуществляется прием пара в конденсаторы, а также устройство для приема растопочной воды котлов. В днище конденсатора расположены конденсатосборники деаэрационного типа, предназначенные для сбора конденсата с одновременной дополнительной его деаэрацией. В конденсатосборнике поддерживается постоянный уровень конденсата, чем обеспечивается необходимый подпор на всасе конденатных насосов. Емкость конденсатосборников выбрана из условия обеспечения указанного подпора исходя из времени срабатывания клапана рециркуляции и производительности конденсатных насосов. Конденсаторы: Количество 2 Тип К-11520, поверхностные двухходовые по охлаждающей воде, с центральным отсосом воздуха, Поверхность охлаждения 2(11520 мІ Количество охлаждающих трубок 2(14740 Длина трубок 9 м. Сортамент трубок 28(1 мм, 28(2 мм Материал трубок сплав МНЖ-5-1 Расход охлаждающей воды 2(25740 мі/ч Гидравлическое сопротивление по водяной стороне. 39,2 кПа (4 м вод. столба) Конденсатные насосы I ступени : Расчетный напор в коллекторе конденсатного насоса первой ступени определяется по формуле: Ркн1=(Рбоу+(Рэж+(Ртр+(Ркн2–Рк где (Рбоу – гидравлическое сопротивление обессоливающей установки, 0,6 МПа; (Рэж гидравлическое сопротивление эжекторной группы, 0,07 МПа; (Ртр - гидравлическое сопротивление трубопроводов, 0,05 МПа; (Ркн2 –необходимое давление на всасе конденсатного насоса второй ступени, 0,2 МПа; Рк – давление в конденсаторе 0,0035 МПа; Ркн1=0,6+0,07+0,05+0,2-0,0035= 0,916(92 м.вод.ст По литературе (л7; стр 369) выбираем конденсатный насос: количество: 2 ( 1 резервный) тип: КсВ-1600-90 производительность: 1600 мі/ч напор: 90 м вод. ст. Конденсатные насосы II ступени : Напор конденсатных насосов второй ступени определяем следующим образом: Ркн2(Рд-(Ркн2+(Рпнд+(Ррку +(Ргеод где Рд – давление в конденсаторе, 0,7 МПа; (Ркн2 – давление создаваемое конденсатным насосом первой ступени, 0,2 МПа; (Рпнд сопротивление теплообменников ПНД1 – 0,05978 МПа; ПНД2 – 0,06762 МПа; ПНД3 0,07938 ПНД4 – 0,0892; ПНД5 – 0,07938 МПа ; (Рпнд =0,376 МПа; Рск – общее гидравлическое сопротивление ПНД, трубопроводов с арматурой ( 0,2 МПа - (Ргеод – геодезический подпор, определяется разницей в высотах места входа воды в конденсатный насос и уровнем установки деаэратора. 28м. вод.ст.(0,28 МПа (Ррку – сопротивление регулирующего клапана уровня 0,4 МПа; Ркн2(0,7-0,2+0,376+0,2+0,28+0,4( 1,756 МПа(180 м.вод.ст По литературе ( ) выбираем конденсатный насос второго подъема: количество: 2 ( 1 резервный) тип: ЦН-1600-220 производительность: 1600 мі/ч напор: 220м вод. ст. 13. Выбор тягодутьевых установок и дымовой трубы. Выбор тягодутьевых установок сводится к подбору машины, обеспечивающей производительность и давление, определенные при расчете воздушного и газового трактов, и потребляющей наименьшее количество электроэнергии при эксплуатации. Для расчета дутьевого вентилятора определим расход Vдв=Вр(V0((т-((т-((пл+((вп)((tхв+273)/273 где Vдв количество холодного воздуха засасываемого дутьевым вентилятором. Вр – расчетный расход топлива кг/с; V0 – теоретическое количество воздуха мі/кг; (т– коэфф. избытка воздуха в топке; ((т – коэфф. присосов воздуха в топке; ((пл - коэфф. присосов воздуха в системе пылеприготовления; ((вп – коэфф. присосов воздуха в воздухоподогревателе; tвзп – температура воздухоподогревателя tх.в= 30(С Vдв=296000(4,42(1,2-0,7-0,04+0,25)((30+273)/273= =1030985 мі/ч Подача воздуха вентиляторами должна обеспечивать полную производительность парогенератора с запасом в 10% Vдв.расч =1,1(Vдв=1,1(674= 741,4 мі/с= 1134083 мі/ч Оснащаем парогенератор двумя дутьевыми вентиляторами, производительностью не менее 567048 мі/ч, один дутьевой вентилятор должен обеспечивать не менее половинной нагрузки парогенератора,. номограмме VII-86 (л4; стр. 249) выбираем центробежный дутьевой вентилятор ВДН-24(2-IIу Выбор дымососов сводится к подбору машины, обеспечивающей производительность и давление, определенные при расчете воздушного и газового трактов, и потребляющей наименьшее количество электроэнергии при эксплуатации. Расход газов (в мі/ч) рассчитывается по формуле: Vд=Вр(Vг.+((V0)((д+273 273 где Вр – расчетный расход топлива кг/с; V0 – теоретическое количество воздуха мі/кг; (т– коэфф. избытка; Vг. объем продуктов горения на 1 кг топлива; (( - присос воздуха в газопроводах за воздухоподогревателем для котлов с электрофильтрами ((=0,1; V0 – теоретическое количество воздуха мі/кг; Vд=296000(479+01(4,42)(145+273 = 2371227 мі/ч 273 Подача дымовых газов дымососом должна обеспечивать полную производительность парогенератора с запасом в 10% Vд.р=1,1(Vд= 2608349,7 мі/ч Оснащаем парогенератор двумя осевыми дымососами, один дымосос должен обеспечивать не менее половинной нагрузки парогенератора производительность дымососа должна быть не менее, 1304174,85 мі/ч. По таблице ( ) выбираем осевой двухступенчатый дымосос ДОД – 43. характеристики дымососа ДОД – 43 : подача: 1335/1520 тыс. мі/ч Напор: 3500/4500 Па, КПД: 82,5% Число оборотов: 370 Потребляемая мощность: 1570/2500 кВт. Расчет дымовой трубы. Определение высоты дымовой трубы производим в такой последовательности: Определяем выброс золы: 6 Мзл=10 (Вр/3600((1-(зу/100)( (((1-q4/100)(Ар/100+q4/100( где Вр – расчетный часовой расход топлива всеми котлами работающими на одну трубу, т/ч; (зу – КПД золоуловителя 99%; q4 – потеря теплоты от механического недожога = 1. Мзл=1000000(893/3600(1-99/100)( (((1-1/100)(38,1/100+1/100(= 960 г/с Определяется выброс SO2 ; 6 М SO2=10 (Вр/3600(Sр/100((SO2/(S где Sр –содержание серы в рабочей массе топлива, 0,8%; (SO2 , (S – молекулярная масса SO2 и S, соотношение их равно 2. М SO2=1000000(893/3600(0,8/100(2= 3968,8 г/с Определяется выброс оксидов азота М NO2=0,034(1(k(Вр(Qр.н.(1-q4/100)(3 Где (1 – безразмерный поправочный коэффициент учитывающий качество топлива, 1,0; Вр расход натурального топлива 248 кг/с (3 – коэффициент учитывающий конструкцию горелок 1,0; k - коэффициент характеризующий выход оксидов азота на 1т сожженного условного топлива, k=12D/(200+Dн ) |
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|