Расчет основных параметров и оборудования тепловой электростанции

1. Конденсаторы турбин

кратность циркуляции.

m=100ч120 - для одноходовых;

m=50ч70 - для многоходовых.

G_ц.в.= m?D_х

G_ц.в.=(50ч70)D _к - это 90% потребности станции в воде.

2. Газоохладители

G_г.о.=(1ч3)D

з_г =98ч99%

3. Маслоохладители

G_м.о.=(3ч5)D

4. Охлаждение подшипников технологического оборудования

G_т.о=(0,1ч0,5)D

5. ХВО для подпитки котлов

G_хво.=0,05D для промышленных ТЭЦ.

6. Гидрозолошлакоудаление

G_гзшу = (0,2ч0,6)D

7. Газоочистка

G_го=(0,2ч0,5)D

8. Хозяйственно бытовые нужды

G_т.о.=(0,02ч0,1)D

Общий расход:

G_в =(60ч80)D

9. Подпитка ТС.

G_т.с =(1ч5)D

10. Питьевой и пожарный водопровод.

НС ТЭЦ

G_в =60·320?8=150000 т/час

Выбор системы технического водоснабжения осуществляется с учетом следующих факторов:

1. наличие вблизи предполагаемого места станции достаточного источника воды и достаточность его технического водоснабжения станции.

Дебет реки должен в 35 раз превышать потребности станции;

2. удаленность источника водоснабжения от станции и разность геодезических уровней площадки станции и уровня воды в источнике;

3. при отсутствии или невозможности использования естественных водоемов следует рассматривать возможность использования искусственных (наливных) водоемов;

4. условия работы ТЭС, определяющие необходимый расход на основании технико-экономических расчетов;

5. качество воды в источнике (Ж_о, температура воды должна быть менее 30°С, возможность забора глубинных вод).

Схема водоснабжения.

-прямоточная;

-оборотная.

Прямоточная схема.



1- береговая насосная станция с водозаборными устройствами;

2- приемные самотечные каналы подающие водовод;

3- приемные колодцы циркуляционных насосов;

4- циркуляционные насосы;

5- конденсаторы турбин;

6- сливные колодцы конденсаторов турбин;

7- сливные каналы;

8- насосная маслоохладителей, охладителей технологического оборудования газоохладителей;

9- потребители;

10 - насосная химического цеха, хоз. бытового, гидросилового удаления;

11- сильфоны (снижающие напор циркуляционных насосов).

Оборотная система технического водоснабжения

Вода, нагретая на станции (в конденсаторах турбин) используется повторно после охлаждения в охладителях. В качестве охладителей используются естественные или искусственные пруды охладители (градирни, брызгальные бассейны).

? ТЭС, работают с оборотной системой технического водоснабжения.

Особенности:

1. более высока температура циркуляционной воды, поэтому вакуум конденсаторов турбин меньше, чем при прямоточных системах водоснабжения, следовательно, больше теплоперепад;

2. зависимость работы охладительных устройств от метеоусловий: температуры, влажности воздуха, скорости ветра;

3. т.к. вода используется многократно для предотвращения отложений на трубках конденсатора турбин требуется специальная обработка воды (как механическая, так и химическая);

4. необходимость восполнения потерь воды в оборотных схемах технического водоснабжения. Эти потери:

G_в.=G_исп+G_ул+G_ф+G_пр+G_проч

G_исп потери с испарением циркуляционной воды;

G_ул - потери с капельным уносом;

G_ф - потери с фильтрацией через грунт и через плотины в прудах охладителях;

G_пр - потери с продувкой;

G_проч прочие потери технологические потери воды (ГЗШУ).

t₁ - t_теор=у

у - недоохлаждение воды.

Теоретически воду можно охладить до t_м., действительно до t₁.

Типы охладительных устройств

1. пруды охладители (естественные или искусственные водоемы)



1-береговая насосная станция;

2- сбросной канал (колодец);

3- струйнонаправляющая дамба (насыпная или железобетонная).

Расчет прудов охладителей производится по номограммам по д, _в-ха, t_в-ха, w_в-ха, F_{акт. пруда}.

F_акт=k·F

,

2. Градирни

Используются там, где большая плотность застройки и нет прудов охладителей.

Особенности градирен:

· малая занимаемая площадь за счет высокого эффекта охлаждения воды;

· меньшая степень охлаждения циркуляционной воды.

Виды градирен:

башенные (до 80 м);

открытые;

вентиляторные.



1- башня градирни;

2- разбрызгивающие розетки;

3- распределительные трубопроводы;

4- оросительные устройства (пленочного, капельного, смешанного типа);

5- воздухонаправляющие жалюзи;

6- водосборный бассейн;

7- приемная камера (водозаборный бассейн);

8- циркуляционный насос;

9- конденсатор турбины;

10- циркуляционный водовод.

производительность градирни.

тепловая нагрузка градирни

плотность орошения;

для оросителей пленочного типа

для оросителей капельного типа

Очистка дымовых газов

Основные мероприятия по борьбе с вредными выбросами:

1. глубокая очистка дымовых газов на ТЭС от золы, SO_х, NO_х.

2. предварительная переработка топлива перед сжиганием с целью извлечения сернистых соединений;

3. рациональное ведение топочного процесса в ПГ ТЭС для снижения образования NO_х;

4. устройство высоких дымовых труб в соответствии с СНиП для рассеивания веществ на большие площади;

5. создание санитарных зон вокруг станции.

Классификация золоулавливающих устройств.

Типы золоулавливающих устройств:

1. Механические (сухие; инерционные)

· твердые частицы отделяются от потока газов под действием центробежных сил и сил тяжести (циклоны, мультициклоны, батарейные циклоны):

· под действием инерционных сил и сил тяжести (жалюзийные золоуловители, пылеосадительные камеры).

"+" простота, дешевизна;

"" невысокая степень очистки, различная степень улавливания разных фракций.

2. Мокрые золоуловители.

Отделение твердых частиц от газа осуществляется за счет промывки газа или орошения водой (скруббер).

"+" простота, низкая стоимость, более высокая степень очистки (до 95%), нечувствительность к фракционному составу;

"" повышенное гидравлическое сопротивление, высокий расход воды, растворение оксидов в воде.

3. Электрофильтры

Отделение твердых частиц от потока газов осуществляется за счет осаждения заряженных в электрофильтре твердых частиц на поверхности осадительных электродах.

4. Тканевые (рукавные)

Отделение твердых частиц от потока газов осуществляется за счет фильтрации запыленного потока через фильтрующий элемент (стеклоткань). Самая высокая степень очистки.

5. Комбинированные.

Выбор золоуловителя на станции осуществляется в соответствии со следующими факторами:

1. дисперсный состав и физико-химический свойства золы (способ сжигания, вид топлива);

2. количество улавливаемой золы;

3. степень очистки (КПД золоуловителя);

4. ПДК выбросов у поверхности земли;

5. технико-экономические соображения (стоимость ЗУ, обслуживание ЗУ).

Показатели эффективности: КПД, степень очистки.

Полный КПД:

Фракционный КПД:

содержание золы определенной фракции.

Количество золы на входе в ЗУ:

, кг/час

В, кг/час

коэффициент, определяющий количество золы в топке и количество уноса.

	ун	т
слоевое сжигание	15ч20	80ч85
пылевидное с сухим золошлакоудалением	85ч90	10ч15
пылевидное с влажным золошлакоудалением	50ч70	30ч50

А_р - зольность на рабочую массу;

q₄ - механический недожог.

Попутно: очистка от сернистого ангидрида.

степень очистки

А_d - зольность топлива на сухую массу;

Щ - щелочность золы, ;

12,5? 10^-5 для пылевидного сжигания.

1. Механические фильтры:

"+" простота, невысокая стоимость, невысокое гидравлическое сопротивление (50ч70 мм. вод. ст.; невысокое гидравлическое сопротивление дымососа, следовательно расход электрической энергии небольшой);

"" невысокая степень очистки (~60ч70%; мультициклоны и батарейные до 80%);

"" разная степень улавливания фракций;

"" низкая степень очистки при изменении расхода.

2. Мокрые золоуловители (скруббер).

"+"

- более высокая степень очистки (до 95%);

- сравнительная простота, низкая стоимость;

- нечувствительность работы к разному составу золы.

""

- повышенное гидравлическое сопротивление (от 100 до 350 мм. вод. ст.)

- большой расход воды на улавливание золы (0,1ч0,4 кг/м³ газов);

- растворение оксидов серы в воде (низкотемпературная коррозия дымососа, дымовой трубы, элементов дымоходов) приходится нейтрализовать воды из ЗУ.

Обычно на станциях не используются (применяют при сжигании сернистого и попутного газов).

3. Электроулавливатели

"+"

- высокая степень очистки (до 99 ч 99,5%);

- низкое гидравлическое сопротивление (скорость ~ 2 м/с > 20 мм. во. ст.);

- независимость степени очистки от фракционного состава золы;

- слабая зависимость от нагрузки.

""

- низкая скорость, следовательно, очень большие габариты, следовательно, высокая металлоемкость и стоимость;

- повышенная сложность конструкции;

- сложность эксплуатации.

4. Тканевые (рукавные).

"+"

- очень высокая степень очистки (до 99,99%);

""

- большие габариты, высокая стоимость.

Генеральный план ТЭС

Выбор площадки осуществляется на стадии технико-экономического обоснования проекта.

Факторы обоснования:

1. близость станции к источнику топливоснабжения (для твердого топлива менее 500 км);

2. близость к потребителям энергии (величина потерь в сетях);

3. близость к источнику водоснабжения;

4. благоприятный рельеф местности;

5. достаточные размеры площадки с учетом застройки и санитарной зоны (S_{станции} ~0,04ч0,06 Га/мВт удельная площадь станции);

6. благоприятное качество грунтов;

7. низкий уровень грунтовых вод (не ближе 4,5 м от поверхности);

8. близость к населенным пунктам и транспортным магистралям.

Генеральный план включает:

1. Здания и сооружения основного и производственного назначения (главный корпус, дымовая труба и т.д.);

- распределительные устройства;

- сооружения технического водоснабжения;

- ХВО;

- разгрузочные устройства;

- цех топливоснабжения;

- ремонтный цех;

- золоотвал;

- пульпопроводы к золоотвалу;

- дробильное отделение;

- конвейера;

- склад.

2. Здания вспомогательного назначения: АБК, склады, локомотивное депо, подъездные ж/д пути, водоочистные сооружения, столовая, проходная.

Все объекты располагаются таким образом, чтобы размеры станции и затраты были минимальными.

Проектирование начинается с расположения главного корпуса.

Размещено на Allbest.ru