Расчет принципиальной тепловой схемы блока. Описание тепловой схемы блока. Добавочная химически обессоленная вода

2 РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ БЛОКА

2.1 Описание тепловой схемы блока

Принципиальная тепловая схема ТЭС является также и расчетной. На расчетной схеме удобно наносить все необходимые исходные данные: параметры пара и конденсата, внутренние относительные к.п.д. отсеков турбины, величины протечек пара через уплотнения.

Содержание и характер расчета тепловой схемы зависят от его назначения. Если ставится задача составить и рассчитать тепловую схему новой установки, не использующей уже выпускаемые серийные турбины, то расчет тепловой схемы заключается в выборе начальных параметров пара, параметров пара регенеративных отборов, построении процесса расширения пара в турбине в is-диаграмме и в определении по заданной номинальной мощности всех потоков пара и воды, а также показателей тепловой экономичности

Если же тепловая схема составляется с использованием серийной турбоустановки для конкретных условий определенной ТЭС, то проводят расчет некоторых характерных режимов с учетом дополнительных отборов пара, что позволяет выбрать вспомогательное оборудование и определить показатели тепловой экономичности для этих режимов.

На рисунке 2.1 а приведена принципиальная тепловая схема турбоустановки типа К-300-240. Из схемы видно, что решения по регенеративному подогреву приняты типовые: три ПВД, причем один отбор осуществляется из цилиндра высокого давления (ЦВД), второй после ЦВД (т.е. перед промежуточным перегревом пара), третий – из цилиндра среднего давления (ЦСД); деаэратор на давление 0,7 МПа питается паром из самостоятельного отбора из ЦСД, причем предусмотрена возможность перевода его при пониженных нагрузках турбины на питание из отбора с более высоким давлением (3-го) при пониженных нагрузках турбины; группа ПНД состоит из четырех регенеративных подогревателей и сальникового подогревателя.

Добавочная химически обессоленная вода подается в конденсатор турбины, где она деаэрируется в барботажном устройстве.

Протечки через лабиринтовые уплотнения ЦВД и переднее уплотнение ЦСД отводятся в паропроводы отбора на П7, на деаэратор, на подогреватель П2.

Особенностью схемы является паротурбинный привод питательного насоса, причем бустерный насос, создающий подпор на входе воды в питательный насос, имеет электропривод. Следует отметить, что на современных блоках большой мощности применение турбопривода питательного насоса является типовым решением, что обусловлено следующими соображениями.

Питательный насос блока на высокое начальное давление приходится выполнять быстроходным для обеспечения его компактности (n=45005 000 об/мин) и с регулированием оборотов.

При электроприводе выполнение этих требований приводит к применению повысительного редуктора и гидромуфты, что существенно усложняет и удорожает насосный агрегат. Электродвигатель при значительной мощности привода приходится выполнять со значительным запасом по мощности из-за пусковых условий. Так, для насоса с потребляемой мощностью около 6000 кВт установлен электродвигатель мощностью 8000 кВт, являющийся сложным и дорогим агрегатом. Указанный насос обеспечивает нагрузку 50% блока 300 МВт. Большей мощности питательные насосы с электроприводом пока не выпускаются , так как широкое применение получили питательные насосы с турбоприводом.

Турбопривод решает проблемы быстроходности и регулирования оборотов, может выполняться на практически любые требующиеся мощности. Приводная турбина питается паром низкого давления из отборов главной турбины.

Расчеты показывают, что при достаточно высоком относительном КПД приводной турбины (более 0,8) турбопривод оказывается экономичнее, чем электропривод, обусловливающий дополнительные потери энергии в редукторе и гидромуфте.

В приводной турбине с противодавлением отработавший пар поступает в регенеративный подогреватель ПЗ, а избыток возвращается в ЦНД турбины.

Рисунок 2.1- Принципиальная тепловая схема турбоустановки типа К-300-240

При снижении нагрузки главной турбины приводная турбина работает со скользящим начальным давлением пара, так как давление в отборе снижается пропорционально снижению пропуска пара через главную турбину. Пропуск пара через приводную турбину соответственно снижается, что приводит к снижению располагаемой мощности, равной

N.

При некоторой частичной нагрузке главной турбины располагаемая мощность приводной турбины оказывается меньше мощности, потребляемой питательным насосом. Это означает, что при такой нагрузке надо переходить на пускорезервный питательный насос с электроприводом. Последний необходим при пуске блока, так как при данном варианте приводной турбины нельзя пускать ее паром от постороннего источника из-за того, что отработавший пар отводится в главную турбину.

Указанных недостатков лишена конденсационная приводная турбина, которую можно пускать паром от постороннего источника (из станционной магистрали 1,3 МПа), а при сниженных нагрузках блока переводить на питание паром из этого же источника. Поэтому при конденсационной приводной турбине можно обойтись без пускорезервного питательного насоса с электроприводом.

2.2 Расчет тепловой схемы КЭС

Переходим к расчету тепловой схемы, рисунок 2-1 а. Первый этап – выбор исходных данных. Принимаем, что на основании технико-экономического анализа заданы следующие параметры:

Начальное давление пара ……………..............р_о = 23,5 МПа (240 кгс/см²)

Начальная температура пара ……………………………………t₀= 540 ⁰С

Конечное давление пара …………………………………………р_к = 0,04 МПа

Конечная температура регенеративного подогрева……………t _{п в} = 270 ⁰С

Число ступеней подогрева ……………………………………… n=8

Давление промежуточного перегрева на основании рекомендаций