Выбор вспомогательного оборудования
Выбор вспомогательного оборудования турбинных и парогенераторных установок
Турбинные установки
Выбор насосов
Питательные насосы являются важнейшими из вспомогательных машин паротурбинной электростанции; их рассчитывают на подачу питательной воды при максимальной мощности ТЭС с запасом не менее 5 %.
В отечественных энергоблоках с давлением пара 13,0 МПа, мощностью 150/160 и 200/ 210 МВт применяют питательные электронасосы; ранее применяли по два рабочих и один резервный в энергоблоке с подачей по 50% полного расхода воды каждый, в настоящее время — один рабочий и один резервный (в запасе на складе) в энергоблоке, каждый на 100 % полного расхода воды, или 2 по 50 % без резерва. Соответственно выбирают и бустерные (предвключенные) насосы, также с электроприводом.
В энергоблоках с давлением пара 24,0 МПа, мощностью 300 МВт в Советском Союзе применяют по одному рабочему питательному насосу полной подачи с приводом от паровой турбины с противодавлением и один пускорезервный электронасос с гидромуфтой на 30—50 % полной подачи.
Для энергоблоков 500, 800 и 1200 МВт устанавливают с целью разгрузки выхлопных частей главных турбин питательные насосы с конденсационной приводной турбиной, по два рабочих турбонасоса, каждый на 50 % полной подачи с резервированием подвода пара к приводной турбине. Бустерные насосы в этих энергоблоках, а также в новых энергоблоках 300 МВт имеют общий с главным питательным насосом привод от турбины через редуктор.
На ТЭЦ блочной структуры (с турбинами Т-250-240) питательные насосы выбирают аналогично соответствующим конденсационным энергоблокам (300 МВт) — по одному рабочему с приводной турбиной с противодавлением.
На электростанциях неблочной структуры, входящих в энергосистему, общую подачу воды питательными насосами принимают такой, чтобы при выпадении наиболее крупного насоса остальные обеспечивали подачу воды на все установленные паровые котлы при номинальной их паропроизводительности.
При выпадении одного из насосов на ТЭЦ, работающей в энергосистеме, остальные должны обеспечить такую подачу воды, при которой ТЭЦ отпускает полное количество производственного пара, теплоту в количестве, определяемом средней температурой самого холодного месяца, с допустимым снижением электрической нагрузки на мощность одного турбоагрегата.
На изолированных электростанциях неблочной структуры рабочие питательные насосы должны обеспечивать полную подачу воды на все установленные паровые котлы, кроме того, должно быть не менее двух резервных турбонасосов.
Если рабочими приняты турбонасосы, то устанавливается хотя бы один электронасос для первоначального пуска электростанции.
приводной турбине. Бустерные насосы в этих энергоблоках, а также в новых энергоблоках 300 МВт имеют общий с главным питательным насосом привод от турбины через редуктор.
На ТЭЦ блочной структуры (с турбинами Т-250-240) питательные насосы выбирают аналогично соответствующим конденсационным энергоблокам (300 МВт) — по одному рабочему с приводной турбиной с противодавлением.
На электростанциях неблочной структуры, входящих в энергосистему, общую подачу воды питательными насосами принимают такой, чтобы при выпадении наиболее крупного насоса остальные обеспечивали подачу воды на все установленные паровые котлы при номинальной их паропроизводительности.
При выпадении одного из насосов на ТЭЦ, работающей в энергосистеме, остальные должны обеспечить такую подачу воды, при которой ТЭЦ отпускает полное количество производственного пара, теплоту в количестве, определяемом средней температурой самого холодного месяца, с допустимым снижением электрической нагрузки на мощность одного турбоагрегата.
На изолированных электростанциях неблочной структуры рабочие питательные насосы должны обеспечивать полную подачу воды на все установленные паровые котлы, кроме того, должно быть не менее двух резервных турбонасосов.
Если рабочими приняты турбонасосы, то устанавливается хотя бы один электронасос для первоначального пуска электростанции.
Рис. 3.1. Определение напора питательных насосов электростанции с барабанными паровыми котлами:
ПБ — питательный бак
Определение давления питательных насосов. В случае установки паровых котлов типа Е (барабанных) с естественной циркуляцией и включения питательного одноподъемного насоса после деаэратора (рис. 3.1) давление питательной воды после насоса должно составить, МПа:
где с учетом работы предохранительных клапанов наибольшее допустимое давление в паровом котле ; — рабочее давление в паровом котле, МПа; — высота подъема воды от оси питательного насоса до уровня воды в барабане, м; — средняя плотность питательной воды в напорных линиях, кг/м3; — суммарное гидравлическое сопротивление оборудования (регенеративных подогревателей высокого давления, напорных трубопроводов с арматурой, экономайзера парового котла и др.); — ускорение свободного падения, м/с2. Скоростным напором на входе воды в барабан парового котла пренебрегаем.
Давление воды на входе в питательный насос, МПа, составляет:
,
где — давление в деаэраторе, МПа; — гидравлическое сопротивление трубопроводов, подводящих воду из деаэратора к насосу, с арматурой, МПа; —; высота уровня воды в деаэраторном баке относительно оси питательного насоса, м. Значение выбирают из условия предотвращения вскипания воды на входе в питательный насос и явлений кавитации в насосе; на современных электростанциях Советского Союза для различных конструкций питательных насосов м; — плотность воды в подводящих трубопроводах, кг/м3.
Если пренебречь скоростными напорами воды на входе в насос и выходе из него, создаваемое им повышение давления, МПа, равно:
где h=Hн-Нв — высота подъема воды из деаэратора в барабан парового котла, м; — средняя плотность питательной воды в напорной и входной линиях насоса; — суммарное сопротивление напорного и входного трактов питательной воды, МПа.
При установке прямоточных паровых котлов необходимое давление воды на выходе из питательного насоса составляет:
,
где — давление пара на выходе из парового котла, МПа; р0 — давление пара перед турбиной; — потеря давления в паропроводе от парового котла до турбины; МПа — гидравлическое сопротивление парового котла; Нн — высота подъема воды от оси питательного насоса до верхней точки трубной системы парового котла, м; —плотность воды в нагнетательном тракте, кг/м3.
Давление воды на входе в насос и повышение давления в насосе определяются аналогично предыдущему.
Конденсатные насосы выбирают в минимальном 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 наибольшему пропуску пара в конденсатор с учетом регенеративных отборов. Конденсатные насосы теплофикационных турбин выбирают по конденсационному режиму работы с выключенными теплофикационными отборами для внешнего потребителя.
При прямоточных паровых котлах применяют химическое обессоливание конденсата турбины, поэтому устанавливают конденсатные насосы двух ступеней: после конденсатора турбины с небольшим напором и после обессоливающей установки с напором, необходимым для подачи конденсата через поверхностные регенеративные подогреватели низкого давления в деаэратор питательной воды.
При выполнении части ПНД смешивающими (контактными) после них может потребоваться дополнительный перекачивающий насос. Между смешивающими подогревателями перекачивающий насос не требуется, если подогреватель более низкого давления устанавливается выше следующего за ним подогревателя более высокого давления, чем обеспечивается переток воды из одного подогревателя в последующий. К перекачивающим насосам требуются, естественно, резервные насосы.
Насосы охлаждающей воды конденсаторов турбин («циркуляционные») выбирают обычно по одному или но два на турбину. В машинном зале насосы устанавливают индивидуально, обычно по два насоса на турбину, для возможности отключения одного из них при уменьшении расхода воды (в зимнее время). В центральных (береговых) насосных целесообразно укрупнять насосы охлаждающей воды, принимая по одному на турбину.
Важно отметить, что к циркуляционным насосам резерв не устанавливают. Их производительность выбирают по летнему режиму, когда температура охлаждающей воды высокая и требуется наибольшее ее количество. В зимнее время, при низкой температуре воды» расход ее существенно снижается (примерит вдвое), и часть насосов фактически является резервом (один на турбину, например при индивидуальной их установке, или один на две турбины при централизованной их установке). Насосы для питания водой вспомогательных теплообменников (испарители, паропреобразователи, сетевые подогреватели) выбирают поимущественно централизованно на всю электростанцию или часть ее секций в возможно наименьшем числе (один-два рабочих насоса) с одним резервным, имеющим подачу рабочего насоса (при четырех сетевых насосах резервный не устанавливают).
Подпиточных насосов тепловой сети при закрытой системе горячего 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 сетевых подогревателей (и паропреобразователей) выбирают индивидуально, один или два рабочих на турбину, с резервным у сетевого подогревателя нижней ступени, имеющим подачу рабочего насоса (конденсат из этих теплообменников составляет основную часть всего потока питательной воды паровых котлов).
Давление насосов определяют с учетом давления и гидравлических сопротивлений в элементах оборудования и системе трубопроводов.
Давление основных конденсатных насосов турбины, МПа, определяют (без учета динамических напоров) следующим образом:
где — давление в конденсаторе турбины; hк — высота подъема конденсата от уровня его в конденсатосборнике конденсатора до уровня в деаэраторном баке, м; — средняя плотность конденсата в его тракте; — общее гидравлическое сопротивление тракта конденсата (регенеративные подогреватели низкого давления, трубопроводы с арматурой). При включении в тракт конденсата установки химического обессоливания, обычно между конденсатными насосами первого и второго подъемов, определяют в отдельности необходимое давление насосов первого и второго подъемов.
Дата добавления: 2016-10-26; просмотров: 2239;