Ответы на вопросы № 34-50 государственного экзамена специальности «Тепловые электрические станции» (Схема главных паропроводов острого пара блочной и неблочной ТЭС. Газотурбинные ТЭС)

34.Схема главных паропроводов острого пара блочной и неблочной ТЭС. Паропроводы пром. перегрева. РОУ (пускосбросные, собственных нужд)

Схема гл. паропров-ов блочной станции.

1-паровой котел, 2- РОУ для прогрева свежим паром вторичного пром.перегрева, 3-пусковое БРОУ блока, 4-главн. паровая задвижка, 5- БРОУ собственных нужд эл. станции, 6-турбина, 7-перепускное РОУ (пуск, прогрев, остановка, аварийный режим), 8-стопорный клапан.

35. Схемы питательных трубопроводов блочной и неблочной ТЭС. Назначение арматуры.

Арматура: 1. запорная, служит для временного отключения отдельных участков трубопровода и прекращения движения в них среды (задвижки, вентили), управляются либо по месту, либо дистанционно.

2. регулирующая, позволяет изменять расход и параметры среды, привод, как правило, автоматический (рег. клапана турбины, котла, впрыски врды в водопроводы, регуляторы уровня).

3. предохранительная, служит для защиты оборудования и трубопроводов, от недопустимого повышения давления, от обратного тока воды, от попадания воды в турбину и тд. (предохранительные клапана, обратные клапана).

4. контрольная (краны, вентили), используются для отбора проб среды.

Схема питательных трубопроводов блочной станции.

1-деаэратор, 2-бустерные насосы, 3-питательный турбонасос, 4-питательный электронасос (резервный), 5,8-задвижки (для отключен. ПВД), 6-линия холодного питания, 7-ПВД, 9-главная питательная задвижка, 10-перепускная линия, 11-вода к котлоагрегатам.

Схема питательных трубопроводов неблочной станции.

1-деаэратор, 2- питательный насос, 3- линия холодного питания, 4-переключательная магистраль, 5-ПВД, 6-общая питательная магистраль, 7-главный питательный трубопровод, 8-байпас.

36. Конденсатопровод от конденсатора до деаэратора. Включение ПНД, конденсационных насосов, эжекторной установки. Назначение арматуры.

Арматура: 1. запорная, служит для временного отключения отдельных участков трубопровода и прекращения движения в них среды (задвижки, вентили), управляются либо по месту, либо дистанционно.

2. регулирующая, позволяет изменять расход и параметры среды, привод, как правило, автоматический (рег. клапана турбины, котла, впрыски врды в водопроводы, регуляторы уровня).

3. предохранительная, служит для защиты оборудования и трубопроводов, от недопустимого повышения давления, от обратного тока воды, от попадания воды в турбину и тд. (предохранительные клапана, обратные клапана).

4. контрольная (краны, вентили), используются для отбора проб среды.

Схема включения ПНД. 1-ПНД, 2-ПНД, вмонтированный в конденсатор, 3-конденсатор, 4-конденсатные насосы, 5-эжекторная установка, 6-подогреватель уплотнений, 7-дренажный насос.

37. Гидравлический и механический расчет трубопровода.

Гидравлический – определение диаметра трубопровода, потерь давления.

1. Внутренний диаметр определяют по уравнению непрерывности (сплошности) потока пара или воды, протекающего по сечению трубопровода:

где dр-расчетный внутренний диаметр, м; V- объемный пропуск среды, м³/с; D- массовый пропуск среды, кг/с; с- скорость потока, м/с. Отсюда . По расчетному подбирается условный диаметр.

2. Потери давления.

, МПа, - коэф. трения.

, МПа

Отсюда

Механический – определение толщины стенки трубопровода, напряжения, компенсация трубопровода.

1. Толщина стенки, мм: , где р- давление среды, протекающей внутри трубопровода, МПа; dн- наружный диаметр трубопров, мм; - коэф. прочности, учитывающий класс, марку стали, наличие и вид сварных швов; с- прибавкв к к расчетной толщине стенки, мм, - допускаемое напряжение.

2. На металл трубопровода действуют нагрузки:

·  Внутреннее давление , МПа

·  Растягивающая (сжимающая) сила  , - площадь концевого сечения.

·  Изгибающий момент (в плоскости продольной оси)

, где W- момент сопротивления поперечного сечения трубы.

·  Крутящий момент

Эквивалентное внешнее напряжение подсчитывается:

, МПа

Трубопровод пригоден к работе, если:

38. Термическая деформация трубопроводов и их компенсация

Для уменьшения возникновения напряжений используют компенсаторы- это устройства, для деформации которых требуются сравнительно не большие усилия.

Компенсаторы термическ. Деформации бывают:

1.  П-образные (лирообразные), для больших давлений.

2. Линзовые, давление до 7 бар, газоходы, возухопроводы.

3.  Сальниковые, для небольших давлений до 2 бар

39. Выбор основного и вспомогательного оборудования при проектировании ТЭС

Выбор основного оборудования: зависит от заданных величин электрической и тепловой нагрузок. На крупных станциях устанавливают моноблоки (котел-турбина). Паропроизводительность котлоагрегатов выбирают по максимальному расходу пара на турбоустановку с запасом 3%. Тип турбин выбирается исходя из нагрузок: Wэ-КЭС-К, Qт-ТЭЦ-Т, Qпр-ПТ, Р.

Турбогенераторы изолированной ТЭЦ выбирают так, чтобы при выходе из строя наиболее крупного из них, было обеспечено покрытие электр. и тепловых нагрузок,  с учетом допускаемого потребителями регулирования.

Если ТЭЦ работает в энергосистеме, электр. резерва не предусмотрено, тепловой есть (РОУ).

При выходе из работы энергоблока ТЭЦ или парогенератора ТЭЦ неблочной структуры, остальные энергоблоки и агрегаты вместе с пиковыми водогрейными котлами должны обеспечить максимальный длительный отпуск пара на производство и средний за наиболее холодный месяц отпуск тепла на отопление, вентиляцию и ГВС.

На изолированных эл. станциях всегда предусматривается и электрич., и тепловой резерв.

Выбор вспомогательного оборудования: Насосы выбираются по напору и производительности, в минимальном числе с мах производительнлстью.

·  Питательные насосы: на блочных ТЭЦ для каждого блока в отдельности, пр-ть на 5-8% больше, чем номинальн. расход пит воды. Крутят: 8-200 МВт – электродвигатель, 300 МВт и более- паровая турбина. Для исключения каветации (вскипания) ставятся предвключенные низкооборотные бустерные насосы, так же есть резервные.

·  Конденсатные насосы: ставятся срезервом, 100% пнроизвод-ть любого насоса, выбирается по летнему режиму работы.

·  Циркуляционные насосы: большая производ-ть и небольшой напор. Устанавливаются без резерва, резерв есть только при морском водоснабжении.

·  Сетевые насосы: ставятся с резервом на каждой группе. На летний период ставится насос с меньшей производ-ю на ГВС.

Теплообменники:

·  Регенерат. подогреватели поставляются вместе с турбиной.

·  Деаэратор выбирается по мах расходу пит воды, объем деаэраторного бака из расчета запаса воды на 5 мин. работы блока. На неблочной станции не менее, чем на 10 мин. работы бока, на ТЭЦ – 15 мин. Деаэраторы сетевой воды выбираются для всей ТЭЦ или отдельно по очередям.

·  Испарители выбираются по необходимой производит-ти

·  Сетевые подогреватели устанавливаются без резерва.

40. Выбор площадки для сооружения ТЭЦ. Генплан. Требования генплана. Генплан ТЭС, работающей на твердом топливе.

При выборе площадки строительства руководствуются:

1.  близостью топливной базы

2.  близостью потребителей эл. энергии и тепла

3.  наличием воды (особенно для КЭС)

4.  размером площадки 0.03-0.06 га/МВт (лучше прямоугольник)

5.  рельефом площадки, требуется небольшой уклон (вблизи ж/д)

Генплан – взаимное расположение зданий, сооружений, различных цехов на площадке сооружения ТЭС.

Самое главное- это главный корпус, в этом здании расположены котлы, турбины, вспомогат. оборудование. Оно имеет постоянный тарец, въезд бывает основной и запасной, так же есть временный тарец. Само гл. здание на площадке расположено так, чтобы была минимальная протяженность водоводов охл. воды, сетей теплофикации, выводов линий эл. передач, золопроводов.

Предусматривают удобный подвод ж/д путей, автомобильных дорог для подвоза топлива, оборудования и материалов.

Основным показателем является коэф. застройки (0.6-0.7)- отношение, занятое зданием ко всей площади.

Важнейший элемент на генплане - роза ветров.

1-весы, 2-размораживающее устройство, 3-приемное устройство, 4- узел пересыпки, 5-система ленточных конвееров, 6-расходный склад топлива, 7- механический цех, 8-склад, 9- дымовая труба, 10-устройство по очистке газов, 11- главный корпус, 12- цех парогенератора, 13- помещение, 14- турбогенераторный цех, 15- ж/д пути, 16- объедин. распределит. устройство, 17- насосная станция, 18- здание хим. водоочистки, 19- служебный корпус, 20- мазутное хоз-во, 21- ацетиленокислородная уст-ка, 22- водородные ресиверы, 23- проходная, 24- напорные цирк. Водоводы, 25- пруд-охладитель, 26-сливные водоводы.

41. Компоновка гл. корпуса ТЭС. Типы компоновок, примеры. Компоновка гл. корпуса газомазутных ТЭС.

Компоновка гл. здания- взаимное размещение помещений друг относительно друга и размещенным в них оборудованием.

Гл. здание включает: помещение парогенератора со всем оборудованием, турбинный цех, бункерное отделение (мельницы и т.д.), деаэрационное помещение, главный щит управления и распределительных устройств собствен. нужд. Дымососы, вентиляторы, золоуловители, пылевые циклоны, угольные сепараторы располагаются на открытом воздухе.

При компоновке гл. корпуса необходимо руководствоваться:

1.  компоновка должна обеспечить бесперебойную и экономичную работу станции, высокую производительность труда, безопасные условия работы персонала.

2.  должна быть такой, чтобы обеспечить скоростное и качественное проведение ремонта основного и вспомогат. оборудования.

3.  минимальные затраты на сооружение зданий, применение индустриальных методов строительства.

4.  должна обеспечить расширение ТЭС без ее реконструкции.

Характерным для ТЭС является:

1.  гл. корпус выполняют с парал-но расположенными помещениями.

2.  парогенераторы устанавливают в один ряд перпендикулярно к оси помещения, фронтом к машинному залу.

3.  все вращающееся оборудование располагается на нулевой отметке.

4.  турбогенераторы располагаются либо поперек помещения, либо вдоль

5.  все помещения находятся выше уровня земли

6.  основная площадка обслуживания п.г. и турбин находится на одной отметке

7.  оборудование золоочистки, дымососы, вентиляторы располагают на открытом воздухе.

Тип компоновки гл. здания зависит от: типа топлива, энергетического типа эл. станции, типа и числа турбоагрегатов и парогенераторов, технологической структуры эл. станции (блочная, неблочная).

Типы компоновок: по степени закрытости основных агрегатов:

·  закрытые, турбины и котлы находятся внутри помещения

·  полуоткрытые, закрытый машинный зал и открытое размещение п.г., для защиты от осадков устраивают навесы

·  открытые, открытая верхняя часть машинного зала, закрытое конденсационное помещение, открытое помещение п.г.

Компоновка газомазутных эл.станций: не требуется бункерное помещение, устройства пылеприготовления, золоуловители. Упрощается гл. здание, которое состоит из машинного зала и помещения для котельного агрегата. Турбоагрегаты размещают вдоль или поперек машинного зала. Для размещения деаэраторов и баков, трубопроводных магистралей, распределительного устройства собственного расхода, центральных тепловых щитов сооружают промежуточное (деаэраторное) помещение между котельной и машинным залом. Возможна также установка деаэратора в котельной на площадке, опирающейся на колонны здания и специальные колонны в котельной или на каркас котлоагрегата, промежуточное здание при этом не требуется.

42. Расход воды на ТЭС. Источники водоснабжения. Требования, предъявляемые к источникам водоснабжения.

Вода является рабочим телом, теплоносителем, транспортирующим средством (зола), конденсация отработавшего пара.

Большой расход воды идет на конденсатор, маслоохладители, охладители газа и воздуха, подшипники, водоподготовка, шлакозолоудаление.

Источники водоснабжения: реки, озера.

Характеристики:

·  расход (дебет)- количество воды, протекающее через поперечное сечение реки в единицу времени. Является величиной непостоянной, зависит от количества выпадающих осадков. Должен быть больше в 2-3 раза, чем катастрофический.

·  Температура воды, от нее зависит эффект охлаждения. Зависит от климатических условий и времени года.

·  Жесткость, пригодной для охлаждения конденсаторов считается не выше 4.5 мг-экв/л.

43. Система водоснабжения. Прямоточная система водоснабжения. Схема, назначение элементов.

Прямоточная – вода из реки (озера) подается однократно в конденсаторы турбин и затем возвращается в реку несколько ниже