Выбор и обоснование современных способов повышения тепловой экономичности теплофикационных ПТУ с турбиной Т-180/210-130

1.1. Выбор и обоснование современных способов повышения тепловой экономичности теплофикационных ПТУ с турбиной             Т – 180/210 – 130

1.1.1. Блочная схема ТЭЦ и ее преимущества

При блочной схеме ТЭЦ  все основное оборудование паротурбинной установки не имеет технологических связей с оборудованием другой установки теплоэлектроцентрали. При не блочной схеме ТЭС пар от всех паровых котлов поступает в общую магистраль и лишь оттуда распределяется по отдельным турбинам. В ряде случаев имеется возможность направлять пар непосредственно от паровых котлов к турбинам, однако общая соединительная магистраль при этом сохраняется, поэтому всегда можно использовать пар от всех котлов для питания любой турбины. Линии, по которым вода подается в паровые котлы (питательные трубопроводы), также имеют поперечные связи.

Блочные ТЭС дешевле неблочных, так как упрощается схема трубопроводов, сокращается количество арматуры. Управлять отдельными агрегатами на такой станции проще, установки блочного типа легче автоматизировать. В эксплуатации работа одного блока не отражается на соседних. При расширении электростанции последующий блок может иметь другую мощность и работать на новых параметрах. Это дает возможность на расширяемой станции устанавливать более мощное оборудование на более высокие параметры, т.е. позволяет применять все более совершенное оборудование и повышать технико – экономические показатели электроцентрали. Процессы наладки и освоения нового оборудования при этом не отражаются на работе ранее установленных агрегатов. Однако для нормальной эксплуатации блочных ТЭС надежность их оборудования должна быть выше, чем на неблочных. В блоках нет резервных паровых котлов. Если возможная производительность котла выше необходимой для данного расхода, турбины часть пара то часть пара нельзя перепустить на другую установку.

Для паротурбинных установок с промежуточным перегревом пара блочная схема является практически единственно возможной, так как неблочная схема станции в этом случае окажется чрезмерно сложной.

1.1.2. Требования, предъявляемые к тепловым схемам ТЭС. Роль подогрева питательной воды в повышении тепловой экономичности турбоустановки

При проектировании вновь сооружаемых энергетических объектов и реконструкции действующего теплоэнергетического оборудования к тепловым схемам должны предъявляется следующие требования:

1)  надежность работы основного и вспомогательного оборудования ТЭС и АЭС при всех возможных режимах эксплуатации;

2)  обеспечение безопасности эксплуатационного персонала и комфортных условий труда;

3)  высокая тепловая экономичность работы ТЭС и АЭС как при номинальных, так и при максимальных и частичных нагрузках;

4)  максимально возможный регулировочный диапазон изменения электрической нагрузки с учетом технического минимума паропроизводительности котла и других ограничивающих факторов в условиях работы в объединенной энергосистеме;

5)  обеспечение необходимых маневренных характеристик по условиям приемистости и заданных пусковых характеристик при пусках из холодного, неостывшего и горячего состояния согласно требованиям заказчика (энергосистемы) при вводе в эксплуатацию нового энергетического оборудования реконструкции действующего;

6)  обеспечение необходимого отпуска тепловой энергии на отопление и горячее водоснабжение в условиях достижения самой низкой температуры наружного воздуха в зимний период;

7)  минимально возможный уровень теплового загрязнения окружающей среды за счет достижения максимальной выработки электроэнергии на тепловом потреблении и минимальных потерь теплоты с циркуляционной водой в конденсаторах турбин;

8)  возможность создании комплексных АСУ ТП на базе внедрения САУ с применением микропроцессорной техники с включением в систему диспетчерского управления энергосистемы;

9)  возможность быстрого вывода в ремонт основного и вспомогательного оборудования за счет применения систем принудительного расхолаживания для сокращения сроков проведения ремонтных операций и повышения готовности.   

Регенеративный подогрев питательной воды применяется в настоящее время на всех паротурбинных установках. Это объясняется тем, что такой подогрев существенно повышает тепловую и общую экономичность установок. В схемах с регенеративным подогревом потоки пара, отводимые из турбины в регенеративные подогреватели, совершают работу без потерь в холодном источнике (конденсаторе). При этом для одной и той же электрической мощности турбогенератора расход пара в конденсатор уменьшается и КПД установки увеличивается.

1.1.3.  Типы подогревателей питательной воды

Нагрев воды в ПВ сопровождается двумя потерями – теплорассеянием , которое оценивается коэффициентом ηр , и потерей от неравновесного теплообмена . Последняя потеря вызывается недогревом  воды до температуры кипения , соответствующей давлению в ПВ на величину q градусов .Обычно q ≈ 3…6˚C при достаточных габаритах МКО и 10…15˚С при жестких массогабаритных ограничениях . При q ≈ 10…15˚С снижение КПД установки  может  составить  1 … 2  %  .  Величина  ηр   у  поверхностного               ПВ ≈ 0,99…0,995 .

У смесительного ПВ q = 0 , зато  ηр  существенно меньше (0.96…0.98) , а потеря больше . Ещё важнее то , что смесительные подогреватели плохо работают при качке  и за каждым таким подогревателем нужно ставить питательный насос , что ведёт к перенасыщению тепловой схеме . Поэтому судовая практика отдаёт предпочтение к поверхностным подогревателям . Исключение – смесительный деаэратор – подогреватель , поскольку по принципу действия он требует нагрева воды до кипения.