Технические параметры функционирования ТЭС

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общая часть

1.1 Характеристика Приднепровской ТЭС

Приднепровская ТЭС сооружена на р. Днепр недалеко от г. Днепропетровска. Строительство основных её объектов началось в 1953 г. и было закончено к 1967 г. Электростанция входит в энергосистему «Днепроэнерго» и связана с объединенной энергетической системой юга страны.

Мощность ПТЭС - 1800 Мвт. Её оборудование состоит из восьми блоков (четыре по 150 Мвт, четыре по 300 Мвт). Электростанция - конденсационного типа. Основное топливо - донецкий уголь марки АШ (Q_р^н=5230 ккал/кг; зольность-24,5 %; влажность-9,4 %) и природный газ, растопочное топливо - газ, мазут.

Блоки 150 МВт и 300 МВт запроектированны по следующей схеме: котел - турбина - генератор - трансформатор. Каждый блок имеет свою водопитательную установку. Для блоков по 300 МВт в состав водопитательной установки входят два деаэратора 6 ата производительностью 500 т/ч, три бустерных электронасоса, один рабочий питательный турбонасос ОСПТ - 1150 (производительностью 1130 м³/ч при давлении в напором патрубке-340 кгс/см²) и один пускорезервный электронасос ПЭ - 600 - 300 (производительностью 600 м³/ч при давлении 300 кгс/см²).

Система пылеприготовления - индивидуальная с промежуточными бункерами. На каждом котле установлены шаровые мельницы: для котлов производительностью 500 т/ч - две по 50 т/ч. На котлах производительностью 950 т/ч установлены по три шаровых мельницы производительностью 50 т/ч каждая.

На электростанции сооружены два тракта топливоподачи. Первый тракт, обслуживающий первые три очереди электростанции, в настоящее время выведен в резерв, второй тракт производительностью 1200 т/ч подаёт топливо для котлов пятой очереди ТЭС. Топливоподача имеет центральный щит управления.

В мазутном хозяйстве электростанции имеется разгрузочная эстакада для одновременного слива восьми цистерн вместимостью по 50 т, приёмная ёмкость на 180 м³ и семь мазутных ёмкостей по 2000 м³.

Система технического водоснабжения. Источником прямоточного водоснабжения ТЭС является река Днепр. Здесь сооружены три береговых насосных, напорные трубопроводы, открытые и закрытые сбросные каналы.

Система золоулавливания - одноступенчатая. На блоках 150 МВт установлены мокрые скрубберы, часть которых оборудована трубами Вентури. На блоках по 300 МВт сооружены четырехпольные электрофильтры ПГД - 4 - 50.

Система золошлакоудаления - гидравлическая, раздельная. Шлак от котлов четырех очередей удаляют багерными насосами, расположенными в приямках котельной, а золу - шламовыми насосами. Золошлакоудаление на пятой очереди производится по двухступенчатой схеме. Для этого применяются багерные насосы 12 Гр - 8Т производительностью 700 м³/ч при напоре 38 м. вод. ст. Золошлаки из котельной транспортируются на багерную насосную второго подъема, на которой установлены восемь групп багерных насосов 12 Гр. - 8Т - 2 (по два в группе последовательно) производительностью по 1000 м³/ч. Эти насосы откачивают золошлаки на золоотвал вместимостью 17,7 млн.м³.

Все вспомогательное оборудование котлов и турбин на очередях электростанции смонтировано на нулевой отметке за исключением питательных турбо- и электронасосов пятой очереди, которые размещены на специальных фундаментах на отметке 4,5 м. Деаэраторы на четвертой и пятой очередях установлены на отметке 21,0 м. Сепараторы и циклоны пыле приготовительных установок расположены на крыше бункерного отделения и обслуживаются козловым краном грузоподъёмностью 10 т. Дымососы и дутьевые вентиляторы на 4 - 5 очередях установлены на открытом воздухе.

Химводоочистка производительностью 260 т/ч находится в отдельном здании и выполнена по схеме двухступенчатого Na - катионирования с предварительным известкованием и одновременной коагуляцией в осветлителях. Здесь имеется установка глубокого обессоливания воды производительностью 150 т/ч.

Топливное хозяйство состоит из открытого угольного склада, рассчитанного на 20-ти суточный запас топлива. Хозяйство обслуживают: 3 крана-перегружателя производительностью по 400 т/ч; два вагоноопрокидывателя производительностью 900 т/ч; система транспортеров, расположенная в подземных галереях и надземных эстакадах; два размораживающих устройства, рассчитанных на одновременную установку 20 и 32 вагонов грузоподъёмностью по 60 т.

Кроме кранов-перегружателей топливный склад оборудован двумя загрузочными устройствами с ленточными конвейерами для подачи угля со склада в котельную.

Выдача мощности электростанции осуществляется на напряжение 330 кв. и 154 кв. На территории открытых распределительных устройств (ОРУ) находятся здания отпаек для подключения эл. привода компрессоров; трансформаторы собственных нужд; блочные трансформаторы связи 4 и 5 очередей.

ОРУ 330 - 154 кВ имеют две рабочих системы сборных шин и одну обходную. Сборные шины 154 кВ. секционированы. Генераторы 4 очереди подключаются к шинам 154 кВ через трансформаторы мощностью 250 тыс. кВА. Генераторы 5 очереди электростанции подключены к шинам 330 кВ через блочные трансформаторы мощностью по 400 тыс. кВА.

Связь между шинами 330 кВ. и 154 кВ. осуществляется через два автотрансформатора мощностью по 400 тыс. кВА. Питание собственных нужд электростанции производится на напряжение 6,3 и 3,15 кВ. от трансформаторов мощностью 32 кВА, подключенных к отпайкам генераторов. Для резервирования собственных нужд предусмотрены трансформаторы мощностью по 10 тыс. кВА на напряжение 154/3,15 кВ, 15 тыс. кВА на напряжение 154/6,3 кВ и 32 тыс. кВА с питанием от 1 АТ, 2 АТ.

Управление и автоматика. Для каждых двух блоков 4 и 5 очередей имеется один блочный щит управления работой основного и вспомогательного оборудования блоков, на котором также установлены контрольно-измерительные приборы, необходимые для пуска и останова блоков.

Управление основным обще станционным оборудованием и включателями линий электропередачи напряжением 330 и 154 кв. осуществляется с главного щита управления, расположенного на территории ОРУ. Для блоков 5 очереди на главном щите управления предусмотрена мнемоническая схема с сигнализацией положения оборудования. Релейная защита линий электропередачи и трансформаторов связи располагается в специальных помещениях ОРУ.

Регулирование процессов горения и питания, температуры перегрева пара и загрузки мельниц котлоагрегатов автоматизирована.

Котлы и турбины оснащены тепловой защитой и имеют автоматическое включение резервного оборудования.

Турбоустановка № 11 Приднепровской ТЭС, установленной мощностью 300 Мвт, введена в эксплуатацию в 1963 году и в настоящее время достигла предельного срока эксплуатации и наработки числа часов.

Программой технического перевооружения тепловых электростанций намечено продление срока эксплуатации большого числа турбин, выработавших свой предельный ресурс.

Поэтому, наряду с вводом новых энергомощностей, большое значение приобретают мероприятия по восстановлению работоспособности действующего оборудования.

Так как сборочные единицы и детали турбин. К - 300 - 240, подлежащие замене, проектировались 25 - 30 лет назад, их конструкция не отвечает современным требованиям, как в эксплуатации, так и в производстве. Поэтому признано целесообразным произвести замену не отдельных сборочных единиц, а цилиндров в сборе.

Модернизация турбины К - 300 - 240 ХТГЗ предусматривает замену и обновление высокотемпературных сборочных единиц и деталей, отработавших рабочий ресурс, а также предусматривает сохранение строительных конструкций машинного зала и фундаментов турбин.

Ниже приводится описание турбины К - 300 - 240 ХТГЗ и её принципиальной тепловой схемы до реконструкции.

1.2 Описание принципиальной тепловой схемы турбоустановки К - 300 - 240

Принципиальная тепловая схема турбоустановки К - 300 - 240 показана на рисунке 1.1.

Питательная вода с температурой 260 ⁰С поступает через узел питания в водяной экономайзер. После водяного экономайзера на входе в подовый экран низко радиационной части (НРЧ) каждый поток раздваивается и проходит последовательно многоходовые панели, экранизирующие фронтовые или задние и боковые стенки камеры горения - экраны НРЧ. Во входных камерах НРЧ происходит объединение раздвоенных на входе НРЧ потоков.

После НРЧ потоки снова раздваиваются. Вода, с температурой 399 ⁰С, перепускными подвесными трубами, где осуществляется переброс по ширине газохода, отводится к панелям, экранирующим боковые стенки поворотной камеры. После экранов поворотной камеры, пройдя панели потолочного пароперегревателя, пар поступает в выходные камеры потолочного экрана За выходными камерами потолочного экрана потоки снова раздваиваются и пар с температурой 403 ⁰С поступает в панели задних экранов высоко-радиационной части (ВРЧ). Пройдя панели задних, боковых и фронтовых экранов ВРЧ пар с температурой 477 ⁰С уже четырьмя потоками подается в конвективный пароперегреватель, расположенный в корпусе «А». [2]

При растопке котла, до подключения в работу корпуса «Б», пар после ВРЧ корпуса «А» распределяется по всем четырем ниткам пароперегревателя СВД. Потоки корпуса «А» поступают в левые блоки, а потоки корпуса «Б» в правые блоки КПП.

После КПП ВР пар с температурой 521 ⁰С поступает в ширмовый пароперегреватель 1ступени. После пароперегревателя 1ступени осуществляется переброс по ширине газохода и далее поступает на 2 ступень ширмового пароперегревателя. После острый пар по четырем трубопроводам подается с температурой 545 ⁰С и давлением 23,5 МПа к двум блокам парораспределения, откуда по перепускным паропроводам десятью нитками направляется на паровпуск цилиндра высокого давления (ЦВД) турбины. Отработанный пар после ЦВД с температурой 320 ⁰С и давлением 3,9 МПа двумя паропроводами подводится в 1 ступень вторичного ширмового пароперегревателя и далее с температурой 408 ⁰С во 2 ступень ширмового пароперегревателя со встроенным теплообменником. После ширмового пароперегревателя пар с температурой 477 ⁰С четырьмя трубопроводами подается в КПП НД, расположенную в корпусе «Б», после которого с температурой 545 ⁰С и давлением 3,7 МПа идёт к двум блокам клапанов промперегрева.

После блоков клапанов пар направляется в цилиндр среднего давления (ЦСД), а из ЦСД две трети пара по ресиверным трубам с параметрами 0,25 МПа и температурой 192 ⁰С поступают на двух поточный цилиндр низкого давления (ЦНД), а одна треть пара в первый поток ЦНД, объединенный с ЦСД. Из трёх потоков низкого давления пар поступает в поверхностный двухходовый конденсатор К - 15240, состоящий из двух независимых трубных пучков.

Из конденсатора, через группу конденсаторных насосов 1 ступени, 100% конденсата направляется через холодильники эжекторной группы на блочную обессоливающую установку. Затем через конденсаторные насосы 2 ступени конденсат через клапан регулятора уровня в конденсаторе поступает на регенеративные подогреватели низкого давления ПНД 1 - 5. После ПНД № 5 пар направляется в деаэратор, а затем на всасывающие патрубки бустерных насосов, установленных перед группой питательных насосов - главного ТПН и пускорезервного с электроприводом.

Питательная вода от насосов с давлением 32,0 - 34,0 МПа и температурой 165 ⁰С направляется на подогреватели высокого давления ПВД №6 - 8, откуда с температурой 260 ⁰С поступает в котёл. [3]

1.2.1Описание турбины К - 300 - 240

Паровая одновальная конденсационная турбина К - 300 - 240 ХТГЗ номинальной мощностью 300 МВт, работающая при частоте вращения 3000 об/мин, предназначена для привода генератора переменного тока.

Турбина рассчитана для работы с параметрами свежего пара перед стопорными клапанами цилиндра высокого давления (ЦВД) турбины 240 кг с/см^» и 560 ⁰С и температурой пара после промперегрева, измеренной перед стопорными клапанами ЦСД, равной 565 ⁰С.

В соответствии с указаниями эксплуатационного циркуляра № Т - 4/71:

-температура свежего пара и пара после промперегрева снижена перед турбиной до 540 ⁰С;

-давление свежего пара перед блоками - 240 кгс/см²;

-температура свежего пара перед блоками клапанов ЦВД - 540 ⁰С;

-давление пара на выходе из ЦВД - 40 кгс/см²;

-температура пара на выходе из ЦВД - 320 ⁰С;

-давление пара после промперегрева перед входом в ЦСД - 37 кгс/см²;

-температура пара после промперегрева перед блоками клапанов ЦСД - 540 ⁰С;

-давление в конденсаторе при расчетной температуре охлаждающей воды + 12 ⁰С и расчетном её расходе 34805 м³/час - 0,035 кгс/см²;

-температура питательной воды после ПВД - 265 ⁰С.

Турбина имеет девять нерегулируемых отборов пара, предназначенных для подогрева питательной воды в подогревателях низкого давления (ПНД), деаэраторе и подогревателях высокого давления (ПВД).

Парораспределение турбины сопловое. Через паровпускные патрубки свежий пар подводится к сопловым камерам, выполненным во внутреннем корпусе ЦВД.

В ЦВД расположено 11 ступеней давления, в том числе одно-венечная регулирующая ступень, после ЦВД пар отводится в промежуточный пароперегреватель котлоагрегата, а затем направляется обратно в турбину через блоки клапанов ЦСД. Цилиндр среднего давления однопоточный и конструктивно выполнен из двух частей: из части среднего давления и первого потока части низкого давления (ЦНД). Часть среднего давления имеет 12 ступеней, после которых две трети пара перепускается по двум ресиверам в двух поточный цилиндр низкого давления, а одна треть пара поступает непосредственно в первый поток низкого давления, являющийся продолжением ЦСД. Первый поток низкого давления имеет 5 ступеней давления. Цилиндр низкого давления выполнен двух поточным с 5 ступенями давления в каждом потоке. Впуск пара производится в среднюю часть цилиндра сверху. Отработанный в турбине пар отводится в один поверхностный двухходовой конденсатор.

Роторы высокого и среднего давления соединены жёсткой муфтой и имеют общий средний подшипник. Роторы среднего и низкого давления, а также роторы низкого давления турбины и генератора турбоагрегаторов соединены полужёсткими муфтами.

Турбина имеет паровые лабиринтовые уплотнения цилиндров. В предпоследние камеры лабиринтовых уплотнений подаётся пар с параметрами 0,1 - 0,3 кгс/см² и 164 ⁰С из коллектора, давление в котором поддерживается регулятором. При работе турбоагрегата подача пара в коллектор и далее к уплотнениям турбины осуществляется из уравнительной линии деаэратора.

Ротор турбины лежит на пяти опорных подшипниках самоустанавливающегося типа. Конструкция всех опорных подшипников одинакова. Смазка подшипников формированная. Масло подаётся под давлением около 1,7 кгс/см². Для восприятия осевых усилий ротора, а также для установки его в необходимом осевом положении имеется двухсторонний упорный подшипник самоустанавливающегося типа. Для равномерного прогрева ротора во время останова турбины производится вращение роторов турбины валоповоротным устройством, которое установлено на крышке подшипника ЦНД со стороны генератора. Валоповоротное устройство в качестве электропривода имеет электродвигатель.

При пусках блока и сбросах нагрузки предусматривается приём пара в конденсатор от БРОУ - 2 в количестве до 500 т/час с параметрами 6,65 кгс/см² и 200-220 ⁰С. Предусмотрен также приём в конденсатор пароводяной смеси из растопочного расширителя котла в количестве до 200 т/час с температурой не более 200 ⁰С. [5]

1.2.2 Описание конденсационного устройства турбины К - 300 - 240

Конденсационное устройство, предназначенное для обслуживания турбины, состоит из конденсатора К - 15240, воздухо-удаляющего устройства, 2 основных паровых эжектора ЭП - 3 - 25/75 и одного водяного эжектора 12 НДС - 60, конденсатных насосов 16 КСВ 10 * 5, 3 водяных фильтров типа ФС - 400 - 1.

Конденсатор предназначен для конденсации отработанного в турбине пара. Технические данные конденсатора приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Технические данные конденсатора К-15240

Воздухо-удаляющее устройство, обеспечивающий нормальный процесс теплообмена в конденсаторе, состоит из двух основных паровых эжекторов, предназначенных для отсоса паровоздушной смеси из конденсатора, и одного пускового (водяного), служащего для ускорения набора вакуума в конденсаторе при пусках, а также для заполнения рециркуляционной системы водой перед пуском турбины.

Расход пара на каждый основной эжектор 1000 кг/ч при давлении перед соплами 5 кгс/с ². Оба эжектора по пару и конденсату включаются параллельно. теплоэлектростанция котлоагрегат турбоустановка конденсатор

Пять насосов обессоливающей установки (НОУ) (конденсатные насосы 1 ступени) типа 10 КСД - 5*3. С помощью этих насосов конденсат подаётся через блочную обессоливающую установку на всас конденсатных насосов.

Три конденсатных насоса 16 КСВ - 11*4 - 2, два рабочих и один резервный.

10 КСД - 5*3 16 КСВ - 11*4 - 2

Производительность 240 м³/ч 470 м³/ч

Производимое давление 60 м. вод. ст. 160 м. вод. ст.

Мощность 73 КВт 320 КВт

Охлаждающая вода для конденсатора, маслоохладителей, охладителей и газоохладителей генератора подается циркуляционными насосами. Суммарный расход охлаждающей воды на турбоустановку около 39000 м³/ч.

Для очистки охлаждающей воды от механических примесей, поступающей к маслоохладителю и охладителю электродвигателя питательного насоса и резервного возбудителя, устанавливаются фильтры с поворотом сетки для их промывки в процессе работы. [8]

1.2.3 Описание регенеративной установки

Регенеративная установка предназначена для подогрева питательной воды (конденсата турбины) паром, отбираемым из промежуточных ступеней турбины и после турбо привода питательного насоса. [9] Состоит из шести подогревателей низкого давления (ПНД), деаэратора и трёх подогревателей высокого давления (ПВД).

Подогреватели высокого давления состоят из двух групп - по три подогревателя в каждой, включенных параллельно по пару и по питательной воде..

Слив конденсата подогревателей низкого давления каскадный по ходу уменьшения давления: с ПНД - 5 в ПНД - 4 в ПНД - 3, а с него при работе испарителя через ОВ - 40 на конденсатор, если испаритель не работает на РБ (расширяющий бак). Из ПНД № 2 конденсат откачивается в линию основного конденсата между ПНД № 2 и ПНД № 3 сливным насосом 10 КСВ - 9*6 Конденсат из ПНД № 1 сливается в конденсатор через сифон высотой 5 м. В схему регенерации низкого давления включён конденсатор испарителя (КИ), служащий охладителем - конденсатором вторичного пара испарителя. Греющим паром для ПНД являются отборы, параметры которых приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Отборы греющего пара для ПНД

Данные ПНД турбоустановки К - 300 - 240 приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3

Основные данные ПНД турбоустановки К - 300 - 240

Вводимая в цикл турбоустановки добавочная вода из-за длительного контакта с атмосферой насыщенна газами, в том числе кислородом и двуокисью углерода. Коррозионно-агрессивные газы попадают в питательную воду также из-за присосов воздуха на вакуумных участках пароводяного тракта и аэрации конденсата, и дренажей в открытых баках.

Удаление коррозионно-агрессивных газов в цикле турбоустановки осуществляется в специальных аппаратах - термических деаэраторах, в которых одновременно происходит подогрев воды до температуры насыщения, отвечающей давлению в аппарате. Зависимость давления в деаэраторах от температуры основного конденсата приведена в таблице 1.4.

Таблица 1.4

Зависимость давления в деаэраторах от температуры основного конденсата

Каждая турбоустановка К - 300 - 240 снабжена двумя смешивающимися деаэраторами типа ДСП - 500 повышенного давления 7 кгс/см² и производительностью 500 т каждая. Два бака аккумулятора деаэрированной воды, ёмкостью 72 т каждая, два охладителя выпара по 18 м³ каждый.

Деаэратор работает на дросселированном паре из отбора турбины с давлением 1,56 МПа и температурой 445 ⁰С. Он является пред включенной ступенью ПВД №1. Подогреватели высокого давления вертикальные, двухходовые по воде с горизонтальными спиральными трубками. В ПВД происходит подогрев питательной воды после деаэратора в количестве до 105 % максимального расхода пара на турбину. Водяной тракт подогревателей находится под давлением питательных насосов ПЭН - 600 - 300. Конденсат греющего пара сливается каскадом с ПВД - 3 в ПВД - 2, с ПВД - 2 в ПВД - 1, откуда в деаэратор. [8]

Греющим паром для ПВД являются отборы, параметры которых приведены в таблице 1.5.

Таблица 1.5

Отборы греющего пара для ПВД

Паспортные данные ПВД приведены в таблице 1.6.

Таблица 1.6

Основные данные ПВД турбоустановки К - 300 - 240

1.2.4 Описание испарительной установки

Испаритель И-250-2 предназначен для работы в тепловой схеме с турбиной К-300-240 и служит для восполнения потерь конденсата дистилатом высокого качества, равного 2% номинального расхода пара на турбину. Испарительная установка состоит из однокорпусного испарителя, конденсатора вторичного пара, охладителя продувки и насоса продувки. [10]

Производительность испарителя 21 т/ч.

Поверхность нагрева со стороны воды - 227,5 м2

Давление греющего пара - 2,26 ата

Давление вторичного пара - 1,015 ата

Испаритель питается отработанным паром после турбо привода питательного насоса давлением 2,3 кгс/см2. Вторичный пар испарителя конденсируется в конденсаторе - испарителе (КИ), нагревая основной конденсат. Предусмотрен резервный подвод пара к испарителю из 4 отбора турбины, используемый при 50 % нагрузке турбины.

Питательной водой испарительной установки является химически очищенная деаэрированная вода, поступающая из деаэратора атмосферного типа. Греющим паром деаэратора является отработанный пар после турбо привода питательного насоса. [8]

1.2.5 Описание блочной обессоливающей установки (БОУ)

Установка для очистки конденсата турбины предназначена для удаления из конденсата при пуске и работы блока окислов железа и полного обессоливания и обескремнивания конденсата.

Установка рассчитана на 100% пропуск конденсата турбины, на установке также можно производить очистку загрязнённого конденсата из баков запасного конденсата.

Проектная производительность установки 900-950 т/час.

Установка работает следующим образом: весь конденсат из конденсатора насосами обессоливающей установки типа 10 КСД 5*3 подаётся на фильтры обезжелезования типа Д-6000 мм, предназначенные для задерживания окислов железа (механических частиц) и его коллоидных частиц, и фильтры смешанного действия (ФСД) типа Д-2000 мм, предназначенные для удаления из конденсата солей жёсткости, кремнекислоты, натриевых соединений. Затем после фильтров конденсат направляется на всас конденсатных насосов турбины и далее в схему регенерации низкого давления. [8]

Размещено на Allbest.ru