Принципиальная схема ТЭС конденсационного типа. Тепловые диаграммы цикла и основные показатели. Принципы подбора основного оборудования.

Рис. 1Принципиальная схема ТЭС конденсационного типа

ПГ – парогенератор, как правило, барабанного типа. В нем происходит процесс сжатия органич. топлива, в результате чего выделяется теплота и эта теплота передается циркулир. в разных поверхностях парогенератора воде и пару, различн. параметров и состояний. Осн. поверхности парогенератора: ВЭ, ПП, Исп.П.

ВЭ – водяной экономайзер – представляет собой рекуперативный теплообменник. В качестве нагрев. среды – питат. вода, поступающая после питат. насоса, в качестве греющ. среды – газы (продукты сгорания топлива).

Исп.П. – система экранных труб, располож. по стенкам вблизи топки котла, в кот. происходит частичное преобразование воды в сухой насыщ. пар. Для раздела фаз воды и пара служит так называемый, барабан котла.

ПП – пароперегревательная поверхность котла. На выходе – острый пар.

ПТ. – пар. турбина конденсац. типа, служит для выработки механич. энергии. В турбине происходит преобразование тепл. энергии острого пара высокого давления в механич. энергию вращения ротора турбины.

К – конденсатор – паровод. рекупер. теплообменник, большой по величине и сложный по конструкции. Здесь влажн. и насыщ.пар отдает теплоту фазового перехода циркуляц. воде системы охлаждения, за счет процесса теплопередачи через поверхности труб. Циркуляц. вода из конденсатора сбрасывается в реку или водохранилище. СР – система регенерации

Рис.2.T–SиI- S диаграммы p=const: т. 4 – состояние жидкости недогретой до кипения; 4-5 – подвод теплоты в ВЭ;

q_вэ = q_4-5 = i₅ – i₄.

Т=const: т. 5 – состояние жидкости на линии насыщения; 5-6 – процесс испарения;

q_исп= q_5-6 = i₆ – i₅.

т. 6 – состояние сухого насыщенного пара; q_пп= q_1-6 = i₁ – i₆.

т. 1 – перегретый пар; 1-2 – обратимый адиабатный процесс расширения пара в турбине;

q_1-2 = 0, S₁ = S₂.

т. 2 – влажный насыщенный пар; 2-3 - влажный и насыщенный пар отдает теплоту фазового перехода циркуляционной воде системы охлаждения, за счет процесса теплопередачи через поверхности труб; q_2-3 = i₃ – i₂.

3-4 – процесс повышения давления в конденсатном и питательном насосах;

Рис. 3. P-V диаграмма цикла ПТУ

η_t^ПТУ= l_Т^Ц/ q1= l_Т^Т- l_Т^Н=((i₁ – i₂)- (i₄ – i₃)) / (i₁ – i₄) = 1 - q2 / q1

При выборе единичной мощности энерго­блоков надо сравнивать возможные варианты по расчетным затратам с учетом затрат на аварийный резерв мощности в энергосистеме, обеспечивающий заданный уровень надежно­сти электроснабжения. Мощности проектир. электростанций выбираются на основе технико-экономич. расчетов, сопоставления вариантов с учетом плотности графиков потребления электроэнер­гии, топливной базы, условий водоснабжения, экологии. Мощность электростанции опред.я также единичной мощностью энерго­блоков, кот. уже выпускаются серийно. На крупных паротурбинных электростан­циях с промежуточным перегревом пара уста­навливают, как правило, моноблоки. Паропроизводительность пар. котлов энергоблока выбирают по максим. рас­ходу пара на турбинную установку с запасом 3 %, учитывая гарантийный допуск, возмож­ное ухудшение вакуума, сниж. параметров пара в допуст. пределах, потери пара на пути от пар. котла к турбине. Параметры пара пар. котлов выбира­ют с учетом потерь давления и температуры при транспорте его, при нач. парамет­рах пара перед турбиной 12,7 МПа, 560 °С или 23,5 МПа, 540 °С, у пар. котлов они рав­ны соответственно 13,7 МПа, 565 °С и 25 МПа, 545 °С. Тип теплофикационных турбин выбирают, исходя из энергетич. нагрузок, вида, па­раметров и режимов тепл. потребления. Число турбин каждого типа зависит от размеров и параметров теплового потребле­ния. Набор таких турбин опред. предва­рительно по оценочным приближенным расче­там и уточняют в результате детальных рас­четов тепловой схемы. Питат.насосыявл. важнейши­ми из вспомогат..машин паротурбинной электростанции; их рассчитывают на подачу пит. воды при максим. мощно­сти ТЭС с запасом не менее 5 %. Конденсатные насосы сетевых подогрева­телей. выбирают ин­дивидуально, один или два рабочих на турби­ну, с резервным у сетев. подогревателя ниж­ней ступени, имеющим подачу рабочего насо­са.Давление насосов определяют с учетом давления и гидравлич.сопротивлений в элементах обор-ния и системе трубопро­водов Подпит. насосов тепл. сети при закрытой системе гор. водоснабжения устанавливают два, при открытой системе — три, включая в обоих случаях резервный на­сос. Дренажные (сливные) насосы конденсата из, регенеративных подогревателей устанавли­вают без резерва, при этом выполняют резерв­ную линию каскадного слива дренажа в сосед­ний регенеративный подогреватель более низ­кого давления. Конденсатные насосы выбирают в мини­м. по возможности числе — один на 100 % или два рабочих по 50 % общей подачи и соответственно один резервный (на 100 % или 50% полной подачи). Общую подачу оп­ределяют по наиб. пропуску пара в конденсатор с учетом регенеративных отборов. Конденсатные насосы теплофикационных тур­бин выбирают по конденсационному режиму работы с выключенными теплофикационными отборами для внешнего потребителя. Выбор теплообменников: Регенеративные подогреватели ТЭС уста­навл. индивидуально у каждой турбины, без резерва. Деаэраторы добавочной воды пар. кот­лов и подпит. воды тепл. сети выби­рают централизованно для всей электростан­ции и для отдельных ее очередей. Испарительные установки для возмещения внутренних потерь пара и конденсата устанав­ливают индивидуально у каждой турбины. Резервных корпусов не применяют. Деаэратор питат.й воды принимают воз­можно большей пропускной способности. Дымососы и дутьевые вентиляторы имеют привод от электродвигателя, воздуходувки — от электродвигателя или турбины. Давление дымососов и дутьевых вентиля­торов выбирают с запасом 15%- Давление дымососов составляет обычно 3—5, дутьевых вентиляторов 4—7, воздуходувок 10—13 кПа.