Диплом (Проектирование электрической станции)

46

1.2.6. Выбор циркуляционного насоса

На турбину устанавливается два циркуляционных насоса производительностью 50 %. Резервные насосы не используются. Выбор циркуляционных насосов осуществляется по летнему режиму работы, когда пропуск пара в конденсатор при полной нагрузке турбины наибольший и температура охлаждающей воды наивысшая.

Расход охлаждающей воды для конденсатора типа 500-КЦС-4

Gрасч.ц.в. 1,1 m DК 1,1 57,7 209,043 13267,971 47765м3/ч ,

где m – кратность охлаждения, кг/кг.

Выбраны насосы типа ОП2-185 в количестве двух на блок по расходу воды в насосе равному половине расхода охлаждающей воды в конденсатор. Основные характеристики насосов приведены в табл. 1.7.

Таблица 1.7

Основные характеристики циркуляционных насосов

Показатель	Значение
Тип насоса	ОП2-185
Количество насосов	2
Подача, м³/ч	31860 - 54900
Напор, м	16,6 - 9,2
Частота вращения, об/мин	250
КПД, %	80
Потребляемая мощность	1430 - 2620

Мощность двигателя для привода насоса – 1600 кВт.

47

1.2.6. Выбор тягодутьевых машин

Первоначально определен часовой расход натурального топлива (газ), м3/ч

В = Qпе 3600/( Qнр к),

где Qпе – расход теплоты на турбоустановку с учетом утечек определен, кДж/с;

Qнр – калорийность топлива, принятая для газа равной 37000 кДж/ м3;к – КПД котла, равный 92,93%.

В = 1237088 3600/(370000,9293) = 129522,57 м3/ч.

Объемный расход холодного воздуха, подаваемый дутьевым вентилятором определяется выражением:

V р 1,1 B V 0		α			tв 273	,
			к
дв	в			273

где Vв0 – теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания 1 м3 топлива, равное 10,45 м3/ м3;

к – коэффициент, учитывающий утечку воздуха а воздухоподогревателе и избыток воздуха в топке, принятый равным 1,02; tв – температура воздуха летом, принятая равной 30 С.

V р 1,1 129522,57 10,45 1,02	30 273	=1685521,7 м3/ч = 468,2 м3/с.
дв	273

С учетом установки двух рабочих вентиляторов расход воздуха для одного составит 842760,85 м3/ч. Расчетный напор вентилятора Нрдв принят равным

13,2 кПа. К установке выбраны дутьевые вентиляторы ВДН-28-11у.

Мощность, потребляемая дутьевым вентилятором равна, кВт

P	Vдв Hдв		,
дв	3600	ηв

где – КПД машины; H – напор создаваемый машиной, кПа; V – расход.

После подстановки численных значений мощность, потребляемая приводом дутьевого вентилятора равна

Pдв= 468,2 13,2/(2 0,84) = 3678 кВт.

48

К вентилятору подбирается асинхронный электродвигатель мощностью 6300 кВт.

Окончательные результаты выбора вспомогательного оборудования сведены в табл. 1.8.

						Таблица 1.8
	Результаты выбора вспомогательного оборудования
				Количество двигателей
Тип оборудования			P, МВт			P∑,
					одновременно в
						МВт
				всего
					работе
		I ступень	0,15	3	2	0,3
Конденсатный
		II ступень	0,2	3	2	0,4
насос
		III ступень	0,45	3	2	0,9
Циркуляционный насос			1,6	2	2	3,2
Дутьевой вентилятор			4,0	2	2	8,0
Суммарная мощность, МВт						12,8

Суммарная потребляемая мощность данного оборудования составляет 12,8 МВт. С учетом мощности мелких потребителей расход электроэнергии на собственные нужды составит:

Pmax.сн 1,25 12,8 16 МВт.

Что в процентах от мощности генератора составляет 3,2%.

Выводы: Была рассчитана принципиальная тепловая схема, а так же выбрано основное оборудование.

49

2.ВЫБОР СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ КЭС

2.1.Варианты структурной схемы КЭС

Рассмотрено два возможных и целесообразных варианта структурной схемы КЭС, приведенных на рис. 2.1– 2.3. Допустимый сброс мощности по условию устойчивой работы энергосистемы принят равным 900 МВт. Поэтому варианты структурной схемы с укрупненными блоками не рассматриваются. Варианты отличаются друг от друга количеством блоков, подключенных к РУ 500 и 220 кВ. Применяются блоки с генераторными выключателями. В этом случае схема электроснабжения СН обладает преимуществами перед схемой с блоками без генераторных выключателей. Уменьшается число коммутаций в распределительных устройствах повышенных напряжений. Это приводит к увеличению надежности всей станции. Отпадает необходимость переключений системы собственных нужд в процессе пуска и останова блока. Кроме того, вместо пускорезервного трансформатора с большей мощностью применяется резервный трансформатор собственных нужд такой же мощности, что и рабочего; более низкий уровень токов КЗ в системе собственных нужд позволяет снизить стоимость РУ СН. Все это вместе взятое перекрывает снижение надежности цепи генератор-трансформатор и удорожание, связанное с установкой генераторных выключателей.

Количество блоков, подключенных к РУ 220 кВ, определено по условию минимального перетока мощности между распредустройствами в нормальном режиме (так как в этом случае потери в АТС будут наименьшими). Это условие соблюдается при подключении одного блока к РУСН. Однако целесообразно рассмотреть также варианты с подключением к РУСН двух блоков, так как в этом случае уменьшаются капиталовложения в реализацию проекта.

50

Рис. 2.1. Вариант структурной схемы КЭС «7+1»

Рис. 2.2. Вариант структурой схемы КЭС «6+2» с двумя АТC

Рис. 2.3. Вариант структурой схемы КЭС «6+2» с тремя АТC

51

2.2. Выбор трансформаторов

Суточные графики нагрузки генераторов, РУ СН, собственных нужд, блочного трансформатора, а так же графики перетока мощности представлены на рис. 2.4 - 2.8.

а)

б)

Рис. 2.4 Суточный график нагрузки генераторов в именованных единицах

а)

б)

Рис. 2.5 Суточный график нагрузки РУ СН в именованных единицах

52

а)

б)

Рис. 2.6. Суточный график нагрузки собственных нужд в именованных единицах

Рис. 2.7. Суточный график нагрузки блочного трансформатора

53

а)

б)

Рис. 2.8. Графики перетока мощности в нормальном режиме работы КЭС по схеме «7БВН+1БСН» (а) и по схеме «6БВН+2БСН» (б)

При построении суточного графика нагрузки генераторов в МВт (см. рис. 2.5) использовалась формула:

Pi Si cosφном.

Пример расчёта мощности суточного графика нагрузки генераторов в МВт:

P0-6ч S0-6ч cosφном 353 0,85 300МВт.

Мощность, потребляемая на собственные нужды определяется по формуле:

P	(0, 4 0,6	Pi г	) P	,
i СбН			СбН.мах
		Pг.ном

где Pг.ном = 500 МВт – номинальная мощность генератора;

PСбН.мах = 16 МВт – номинальная мощность потребителей собственных нужд

(3,2% от номинальной мощности блока);

Pгi – мощность генератора в заданный интервал времени (см. рис. 2.5), МВт.

Пример расчёта мощности потребляемой на собственные нужды:

54

P	(0,4 0,6	P0-6ч. г	) P	(0,4 0,6 300)16 13,12 МВт.
0-6ч. СбН			СбН.мах	500
		Pг.ном

Пример расчёта суточный графика нагрузки собственных нужд в МВ∙А:

	S0-6ч		P0-6ч		13,12	14,6МВ А.
			cosφном		0,85

Расчёт суточного графика нагрузки блочного трансформатора в МВт, с учётом того факта что коэффициенты мощности генератора и собсвтенных нужд равны, осуществляется по формуле:

S	Piг Piсн ,
iбл.т		cos φ

где Pгi – мощность генератора из суточного графика нагрузки генератора (см. рис.

2.5.), Мвт;

Pсн – мощность, потребляемая на собственные нужды (см. рис. 2.6), Мвт.

Пример расчёта суточного графика нагрузки блочного трансформатора:

S6-24ч. бл.тр. P6-24ч.г P6-24ч. сн 500 16 537,8МВ А.

cos φ 0,85

Переток мощности из РУ СН в РУ ВН в нормальном режиме работы КЭС вычисляется по формуле:

Sпер.норм. nСН Sбл.т SРУСН ,

где nСН – число блоков на стороне СН.

При этом положительные числовые значения означают, что происходит переток мощности со стороны СН на сторону ВН.

Пример расчёта графика перетока мощности для варианта структурной схемы КЭС «6+2»:

Sпер.норм.0-6ч 2 374,3 235,3 513,33 МВ А .

Выбор трансформаторов включает в себя определение числа, типа и мощности трансформаторов структурной схемы электростанции. При блочной

55

схеме соединения трансформатора с генератором, последний должен обеспечивать выдачу мощности генератора в сеть повышенного напряжения за вычетом мощности нагрузки собственных нужд. Исходя из суточного графика нагрузки блочных трансформаторов (см. рис. 2.5) были выбраны трансформаторы типа ТЦ-630000/500 и ТЦ-630000/220-74У1 с номинальной мощностью 630 МВ А, при этом они не будут испытывать перегрузок. Исходя из суточного графика перетока мощности (см. рис. 2.8) для схемы «7+1» были выбраны автотрансформаторы АТДЦТН-250000/500/220, которые будут испытывать систематические (2 часа в день) допустимые перегрузки; а для схемы «6+2» были выбраны АТДЦН-500000/500/220, которые не будут испытывать систематических перегрузок.

Таблица 2.1

Технико-экономические параметры трансформаторов и автотрансформаторов

																					Sном,	Px,	PкВН-(СН)НН,			КТ,
													Тип								МВ∙А	кВт	кВт			тыс.руб.
								ТЦ-630000/500													630	420	1210			418
							ТЦ-630000/220-74У1														630	380	1200			574
				АТДЦТН-250000/500/220																	250	125	470			292
				АТДЦН-500000/500/220																	500	220	1050			375,5
Расчёт систематических перегрузок для автотрансформаторов:
						Si			2	ti
							i
																139,022 6 67,192 8 50, 462 6 67,192 2
								ti
																					24				0,51;
K1								i
							Sном														250
								302, 482 2
K2										24							1, 21;
								250
K							Sмах				302, 48							1, 21 K			1,32.
	max						Sном												2доп
												267