1. Анализ состава оборудования, условий топливо и водоснабжения, особенностей тепловой схемы

1.1. Состав оборудования и его краткая техническая характеристика

На Самарской ГРЭС установлено 6 энергетических котлов: два НЗЛ-60 (ст. №№ 1, 2), три НЗЛ-110 (ст. №№ 3, 4, 5), один БКЗ-110 (ст. № 9) и три пиковых водогрейных котла ПТВМ-50 (ст. №№ 10, 11, 12).

Турбинная установка включает 5 турбин: одну турбину АК-4 (ст. № 1); одну турбину Р-4 (ст. № 2) – в настоящее время демонтирована; одну турбину АТ-12-1 (Р-12) (ст. № 3); одну турбину ТА-536-1Б (ст. № 4) и турбину АТ-25-1 (Р-25) (ст. № 5).

Котельные агрегаты НЗЛ-60, НЗЛ-110 и БКЗ-110 барабанного типа с естественной циркуляцией, с П-образной компоновкой поверхностей нагрева. Характерной особенностью парогенераторов НЗЛ-60 и НЗЛ-110, является наличие у них двух барабанов, соединенных по пару и воде между собой перепускными трубами, что позволяет более тщательно осушать пар.

Топочная камера парогенераторов НЗЛ-60, НЗЛ-110 и БКЗ-110 имеет форму прямоугольной четырехгранной призмы (удлиненной по высоте и вдоль фронта парогенератора), где организуется камерный (факельный) способ сжигания топлива. На каждом котле НЗЛ-60 (ст. №№ 1, 2) установлено 4 комбинированных газомазутных горелки с встречным расположением на боковых стенках топки. Производительность каждой горелки по газу 1,275 тыс нм³/час, по мазуту – 1,1 т/час.

Топочная камера котлов НЗЛ-110 (ст. №№ 3, 4, 5) оборудована тремя комбинированными газомазутными горелками, установленными в один ряд с фронта котла. Производительность каждой горелки по газу 3 тыс нм³/час, по мазуту – 2,7 т/час. Топочная камера котла БКЗ-110 (ст. № 9) оборудована четырьмя комбинированными газомазутными горелками, установленными встречно на боковых стенках топки (по две с каждой стороны) в один ряд. Производительность каждой горелки по газу 2,25 тыс нм³/час, по мазуту – 2,0 т/час.

При сжигании мазута применяются механический способ распыливания, давление топлива перед форсунками 25 кгс/см².

Поддержание заданной температуры холодного воздуха перед воздухонагревателем осуществляется рециркуляцией горячего воздуха на всас дутьевых вентиляторов.

Котлы оборудованы автоматикой питания, горения и перегрева пара, технологическими блокировками и тепловыми защитами.

На всех котлах регулирование температуры острого пара производится с помощью пароохладителей.

Котел Нзл-60 вертикально-водотрубный, двухбарабанный, системы «Стерлинг» (Невский машиностроительный завод имени Ленина) имеет номинальную паропроизводительность 60 т/ч, расчетное давление пара в барабане 32 кгс/см², на выходе из пароперегревателя 32 кгс/см² , расчетная температура перегретого пара 425 ^оС, поверхность нагрева котла – 434 м². На котлах НЗЛ-60 (ст. №№ 1, 2) в 1999 г. произведена реконструкция сепарационных устройств с установкой выносных циклонов (разработчик Уралтехпроект).

Техническое диагностирование котлов НЗЛ-60 (ст. №№ 1, 2) проведено соответственно 6.06.2001г. и 15.08.2000г. В настоящее время эксплуатация этих котлов производится с р_раб=34 кг/см², р_пп=32 кгс/см² и с температурой перегретого пара t_пп=425 ⁰С.

Котел НЗЛ – 110 вертикально-водотрубный системы «Стерлинг» (Невский машиностроительный завод имени Ленина). Номинальные параметры работы котла: Д_п=110 т/ч, р_раб =34 кгс/см², р_пп=32 кгс/см². Поверхность нагрева экрана котла – 644 м². На котлах НЗЛ-110 (ст. №№ 3, 4, 5) в 1996г также произведена реконструкция сепарационных устройств с установкой выносных циклонов по проекту Уралтехпроект. Техническое диагностирование котлов НЗЛ-110 (ст. №№ 3 и 4 ) произведена в 2001 году.

Котел БКЗ-110 – вертикально-водотрубный, однобарабанный (Барнаульский котельный завод). Номинальные параметры работы котла: Д_п=110 т/ч, Р_раб =34 кгс/см², Р_пп=32 кгс/см². Поверхность нагрева экрана котла – 342 м². Сепарация пара производится в выносных двухступенчатых циклонах (типа КГРЭС).

Котел ПТВМ-50-1 – прямоточный водогрейный (Дорогобужский котельный завод, Смоленская обл.). Номинальные параметры работы котла: теплопроизводительность Q=50 Гкал/час; давление воды Р_в=25 кгс/см²; температура горячей воды t_в=150 ⁰С.

Для обеспечения питательной водой энергетических котлов ст. №№ 1, 2, 3, 4, 5 в турбинном отделении котлотурбинного цеха установлены 6 питательных электронасоса (ПЭН), питательные насосы центробежные , секционные, горизонтальные, однокорпусные. Концевые уплотнения у ПЭН №№ 1, 2, 3, 5, 6 выполнены с мягкой сальниковой набивкой и подводом сырой охлаждающей воды, у ПЭН № 4 концевые уплотнения торцевые с подводом охлаждающей химочищенной воды II ступени. Технические характеристики питательных насосов приведены в таблице 1.

Наименование характеристик	ПЭН №1	ПЭН №2	ПЭН №3	ПЭН №4	ПЭН №5	ПЭН №6
Тип насоса	ПЭ-100-53	ПЭ-150-53	ПЭ-150-53	ПЭ-250-45х2	ПЭ-250-45х2	ПЭ-150-53
Производительность, м^3/час	100	150	150	250	250	100
Рабочее давление, кгс/см^2	53	53	53	45	45	53
Тип электродвигателя	4АЗМ-315/6000	4АЗМ-500/6000	4АЗМ-500/6000	4АЗМ-500/6000	4АЗМ-500/6000	4АЗМ-315/6000
Мощность электродвигателя, кВт	315,0	500,0	500,0	500,0	500,0	315,0
Напряжение, В	3000	3000	3000	3000	3000	3000
Число оборотов, об/мин	2975	2970	2970	2970	2970	2970

Турбина типа АК-6 АЕГ (АК-4) (ст. № 1) мощностью 6000 кВт, одноцилиндровая, активного типа, n=3000 об/мин. Проточная часть турбины состоит из двухвенечной регулирующей ступени (диска Кертиса) и 5 ступеней давления. Впуск пара регулируется шестью групповыми клапанами последняя ступень снята ввиду ослабления посадки. Концевые уплотнения турбины лабиринтовые. Отсос пара от штоков стопорного и регулирующего клапанов направлен в охладитель дренажей.

Конденсатор соединяется с выхлопным патрубком сальниковым компенсатором. Упорный подшипник сегментного типа. Эжектор турбогенератора двухступенчатый, работает на свежем паре.

Работа АК-6-АЕГ ст. № 1 осуществляется при следующих параметрах:

1. р_о=27,5 кгс/см²; t_п=375 ⁰С – без ограничения по времени;

2. р_о=28,5 кгс/см²; t_п=390 ⁰С – не более 1000 часов в год;

3. р_о=29 кгс/см²; t_п=400 ⁰С – не боле 300 часов в год.

Давление масла на регулирование 5 кгс/см²; перед маслоохладителем – 3,6 кгс/см²; с/на подшипники 0,6 кгс/см².

Конденсатор турбины четырехходовой, однопоточный, подключен к обратной южной магистрали теплосети через задвижку С-9, а через задвижку С-10 вода поступает на всас сетевых нососов. Расход воды через конденсатор регулируется задвижкой С-11 на перемычке помимо конденсатора. Потери давления в конденсаторе при расходе циркуляционной воды Q=1500т/час равны 0,73 кгс/см².

С целью повышения экономичности с августа 1974 г. турбина в зимнее время может работать с ухудшенным вакуумом, используя тепло отработавшего пара для подогрева сетевой оды, для чего произведена реконструкция конденсатора с заменой трубных досок, водяных камер и трубок конденсатора. При этом в межтрубном пространстве температура не должна превышать 140 ⁰С, в трубах конденсатора допустимое давление р_мах=6,5 ати, t=70 ⁰С.

Максимальный расход пара на турбину – 31,2 т/ч, давление р_рс=4,3 кгс/см². Давление пара в конденсаторе – 0,7 ата. При таких параметрах турбогенератор развивает мощность ~ 3860 кВт, т.е. –65 % от номинальной.

В летней период возможно использование турбины для подогрева сетевой воды. При расходе воды 400-500 т/час t_в =30-40⁰С, турбина может работать с нагрузкой 2,8-4,0 МВт.

Турбина типа АТ-12-1 (ст. № 3) одноцилиндровая. Рабочие параметры турбины N=12000 кВт, n=3000 об/мин, давление свежего пара – 29 кгс/см², температура свежего пара – 400 ⁰С; максимальный расход острого пара на турбину 90 т/ч при включенном ПВД и 82 т/ч при отключенном ПВД; давление пара в камере II отбора 0,2-0,5 кгс/см². Имеет количественное регулирование, в части высокого давления установлено 3 групповых клапана. Турбина имеет двухвенечное колесо Кертиса и 10 ступеней давления.

В 1990 г. турбина АТ-12-1 (ст. № 3) реконструирована с переводом в режим противодавления. В корпусе, где размещались диафрагмы 11 и 14 ступеней установлены 2 глухие диафрагмы. Теплофикационный II отбор берется по 10 ступени и идет на бойлера и деаэраторы. Первый отбор нерегулируемый, берется за четвертым диском и идет в ПВД для подогрева питательной воды.

Рабочие параметры ПВД:

1) по пару: давление - 7 кгс/см²; температура – 250 ⁰С, пробное давление Р_пр при гидроиспытании парового пространства – 11 кгс/см²;

2) по воде давление - 52 кгс/см²; температура – 140 ⁰С, пробное давление Р_пр =65 кгс/см²;

Слив ХОВ с водянымх экранов переднего подшипника направлен в бак нижних точек (БНТ).

Турбина ТА 536-Б (ст. № 4)

Паровая турбина ТА 536-Б противодавления однокорпусная, активного типа, дисково-диафрагменной конструкции с парциальным выпуском, дроссельной системой парораспределения. Проточная часть турбины содержит 11 ступеней с лопатками постоянного профиля. За 5-ой ступенью предусмотрен отбор пара на подогреватель питательной воды.

Корпус турбины сварной с горизонтальным разъемом, в нем установлены 3 обоймы, в которых закреплены сварные диафрагмы с направляющими лопатками и уплотнениями, концевые уплотнения лабиринтовые гребенчатого типа.

Ротор турбины гибкий цельнокованый опирается шейками на подшипники скольжения.

Технические параметры турбины. Электрическая мощность на клеммах генератора 12 МВт при противодавлении 0,12 МПа и 10,66 МВт при противодавлении 0,2 МПа; отпускаемое тепло – 39,6 Гкал/ч; параметры подаваемого на турбоагрегат пара: расход 80 т/ч; давление 3,0 МПа; температура 400 º С.

Параметры пара в отборе на подогрев питательной воды: расход 5,2 т/ч; давление 0,86 и 0,88 МПа (абс.), температура 267 и 269 ºС соответственно при противодавлении 0,12 и 0,2 МПа.

Параметры сетевой воды: расход 1200 м³/ч; температура на входе в подогреватели 63,5 и 70 º С, на выходе из подогревателей – 96,5 и 103 º С.

Параметры конденсата, подаваемого в деаэратор от сетевых подогревателей: расход 77,8 м³/ч; температура 105 и 120 º С.

Параметры питательной воды: расход через подогреватель 80 м³/ч; температура на входе 104 º С, температура на выходе 140 º С.

Расход охлаждающей воды не более 125 м³/ч.

Турбина АТ-25-1 (ст. № 5).

Мощность турбины 25000кВт, n=3000 об/мин, давление свежего пара – 29 ата, температура – 400 ⁰С, максимальный расход острого пара – 208 т/час, давление масла на регулирование 6,5 –7,8 кгс/см² , температура пара на выходе из ЦВД – не выше 230 ⁰С. Турбина имеет качественное (дроссельное) регулирование. ЦВД имеет 21 ступень давления. Первый отбор, нерегулируемый, берется за 15 диском и идет в ПВД. После 21 ступени весь пар, прошедший ЦВД поступает в бойлера № 1, 2, 3, 4, 13 для подогрева сетевой воды.

При переводе турбины на режим с противодавлением выполнены следующие изменения в тепловой схеме.

ПНД и СП – используются для подогрева добавочной воды ХОВ II ступени. При работающем ТГ-5 вся добавочная ХОВ проходит через ПНД и СП с последующей подачей в ДА № 1, 2. Греющей средой ПНД и СП является пар с расширительного бачка. При отключении добавочной ХОВ необходимо обеспечить циркуляцию ХОВ конденсатным насосом № 1 и из конденсатора в ПНД и СП через линию рециркуляции в конденсатор. Дренажи с расширительных продувок ПНД и СП направлены в БНТ. Дренаж ПВД направлен в ДА № 1 и в БНТ, слив ХОВ с водяных экранов охлаждения переднего п/ш заведен в БНТ.

1.2. Характеристики и назначение бойлерных установок

В состав бойлерной установки входят сами бойлеры, подводящие трубопроводы пара, входные и выходные трубопроводы сетевой воды, выходные трубопроводы конденсата, трубопроводы дренажей, отсосов паровоздушной смеси, уравнительных линий, системы защит, блокировок и сигнализаций, КИП.

Подогрев сетевой воды осуществляется паром II отбора турбин №№ 3, 4, 5 или паром от РОУ –5 «а», «б» и РОУ-1 с параметрами, указанными в таблице.

Наименование характеристик	№ бойлера
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Поверхность нагрева, м^3	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200	315
Расход воды, м^3/ч	400	400	400	1200	400	400	400	1200	400	400	400	400	725
Расход пара, т/ч	33	33	33	49	33	33	33	49	33	33	33	33	69
Число ходов	4	4	4	2	4	4	4	2	4	4	4	4	2
Максимально допустимое рабочее давление по сетевой воде, кгс/см^2	14	14	14	14	14	14	14	14	14	15	14	15	23
Максимально допустимое рабочее давление по паровой части, кгс/см^2	1,5	1,5	1,5	1,2	1,5	1,5	1,5	1,2	1,5	1,2	1,5	1,2	1,2
Максимально допустимая температура греющего пара, ^0С	250	250	250	250	150	150	150	150	150	250	250	250	400
Гидравличесоке сопротивление бойлера при номинальном Qсет.в не более, кгс/см^2	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,4	0,5	0,4	0,4	0,5	0,4

Бойлера № 1, 2, 3, 4, 13 работают от турбины Р-25 (ст. № 5) или от РОУ 5а. Давление (противодавление) в отборе 1,2-2 кгс/см², производительность 102 Гкал/час (190 т/ч).

Бойлера № 5, 6, 7, 8 работают от турбины Р-12 (ст. № 3) или от РОУ 5а. Давление (противодавление) в отборе 1,2-2,5 кгс/см², производительность 44 Гкал/час (80 т/ч).

Бойлер № 9 работает от РОУ 5а, 5б (ранее был присоединен к турбине Р-4 (ст. № 2), которая демонтирована).

Бойлера № 10, 11, 12 работают от турбины ТА-536-Б (ст. № 4). Давление (противодавление) в отборе 1,2-2 кгс/см², производительность 40 Гкал/час (74,8 т/ч).

Схема подогрева сетевой воды (зимой и летом) одноступенчатая. В бойлерах вода нагревается до температуры 88 ⁰С. При низких температурах наружного воздуха дополнительный догрев сетевой воды производится в ПВК.