- •I. Общие вопросы тэс и аэс
- •1. Каковы основные требования к работе тепловых и атомных электростанций?
- •2. Какие электрические и тепловые нагрузки могут покрываться тепловыми и атомными электростанциями? Какие существуют графики электрических и тепловых нагрузок?
- •3. Какие существуют показатели режимов производства и потребления электрической и тепловой энергии?
- •4. Каковы возможность и целесообразность аккумулирования электрической и тепловой энергии?
- •5. Какие существуют тепловые электростанции по виду используемой первичной природной энергии и по типу двигателя?
- •6. Как классифицируются тэс по виду опускаемой энергии и по установленной электрической мощности? Что такое грэс? к какому типу электростанций по виду отпускаемой энергии относятся аэс?
- •7. Как классифицируются электростанции по степени загрузки? к какому типу электростанций по этому признаку относятся грэс, тэц, аэс, гэс?
- •8. Как классифицируются тэс по начальным параметрам водяного пара? к какому типу электростанций по этому признаку могут относиться грэс, тэц, аэс?
- •9. Чем отличаются блочные и неблочные (с поперечными связями) тепловые схемы тэс? Каковы их достоинства и недостатки? Как выбирается структура тепловой схемы электростанции?
- •II. Технологическая схема электростанции
- •10. Что такое технологическая схема тэс? Что включает в себя технологическая схема пылеугольной тэс? Какое оборудование тэс и аэс считается основным, а какое вспомогательным?
- •11. Как происходит процесс преобразования энергии на тэс, работающей на органическом топливе?
- •12. Как осуществляется подготовка топлива на электростанциях, работающих на угле, мазуте, природном газе, и на аэс?
- •13. Каково назначение дутьевого вентилятора, регенеративного воздухоподогревателя, дымососа, золоуловителя, дымовой трубы? Как производится золошлакоудаление на пылеугольной тэс?
- •III. Показатели тепловой экономичности
- •14. Какие потери энергии учитывает термический кпд цикла рабочего тела? Каковы основные способы повышения термического кпд цикла?
- •16. Какие потери энергии учитывает кпд тепловой электростанции в целом? Чем отличаются кпд станции брутто и нетто?
- •17. Что такое условное топливо? Введите понятия: удельный расход пара на турбину, удельный расход теплоты на турбоустановку, удельный расход условного топлива электростанции.
- •IV. Выбор начальных и конечных параметров пара
- •19. Как выбираются начальные параметры пара на тэс, чем они ограничены? Что такое равнопрочные начальные параметры пара? Каковы начальные параметры пара в отечественной теплоэнергетике?
- •21. Какие факторы влияют на выбор конечных параметров пара? Что такое кратность охлаждения в конденсаторе? Каково конечное давление пара на тэс и аэс?
- •22. Какие существуют способы расширения действующих электростанций турбоустановками высоких параметров? Каковы достоинства и недостатки этих способов?
- •V. Промежуточный перегрев пара
- •23. Каково назначение промежуточного перегрева пара? Как он осуществляется на тэс и аэс? Сравните эффективность промперегрева на кэс и тэц.
- •24. Как выбирается количество ступеней и давление промперегрева? Почему давление промперегрева на тэц желательно иметь выше, чем на кэс?
- •VI. Регенеративный подогрев питательной воды
- •25. Каково назначение системы регенеративного подогрева питательной воды? Как выбирается количество ступеней подогрева?
- •26. Как распределяется суммарный подогрев между ступенями? Как определяется оптимальная температура питательной воды парогенератора?
- •27. Каковы достоинства и недостатки регенеративных подогревателей смешивающего и поверхностного типов? Как определяется расход отборного пара в них и оптимальная величина недогрева?
- •28. Что такое коэффициент недовыработки мощности паром отбора? Как определяется расход свежего пара на турбоустановку с регенеративным подогревом питательной воды?
- •29. Каково влияние регенеративного подогрева на конечную влажность пара? Как влияет промперегрев пара на эффективность регенерации? Сравните эффективность регенерации на кэс и тэц.
- •30. Какие бывают схемы вывода дренажей регенеративных подогревателей? Каково назначение охладителей дренажа и пароохладителей?
- •VII. Восполнение потерь пара и конденсата
- •32. Какие внутристанционные и внешние потери пара и конденсата имеют место на тэс и аэс? Сравните потери рабочего тела на кэс и тэц.
- •33. Какие существуют методы подготовки добавочной воды? Каковы назначение и принцип действия расширителей, испарителей и паропреобразователей?
- •VIII. Конденсационные установки
- •34. Каковы назначение и состав конденсационной установки? Как выбираются конденсатные насосы?
- •35. Каковы назначение и принцип действия эжектора? Почему на тэс и аэс предусматриваются пусковые эжекторы наряду с основными?
- •IX. Системы технического водоснабжения
- •36. Каковы назначение и структура системы технического водоснабжения? Для каких целей используется техническая вода на тэс и аэс?
- •X. Деаэрационно-питательные установки
- •38. Каково назначение деаэрации на тэс и аэс? Опишите пути поступления газов в пароводяной контур. Каково воздействие растворенных в воде газов на работоспособность оборудования?
- •39. Какие существуют способы деаэрации воды? Каков принцип действия деаэраторов тэс и аэс?
- •40. Приведите классификацию деаэраторов. Каковы условия применимости бездеаэраторных схем?
- •41. Каково назначение питательной установки? Зачем устанавливается бустерный насос? Каковы возможные схемы включения питательных насосов?
- •XI. Отпуск тепловой энергии внешним потребителям
- •43. Как определяется присоединенная тепловая нагрузка электростанции? Приведите классификацию систем теплоснабжения.
- •44. Каковы назначение и состав сетевой подогревательной установки? Какие параметры прямой и обратной сетевой воды могут иметь системы теплоснабжения?
- •XII. Трубопроводы и арматура
- •XIII. Энергетические характеристики оборудования
- •47. Что такое паровая и тепловая характеристика турбоустановки? Какими энергетическими потерями обусловлен расход пара на холостой ход турбины, что такое коэффициент холостого хода?
- •48. Введите следующие понятия: номинальная, нормальная, располагаемая, рабочая, максимальная мощность агрегата. Почему номинальная мощность, как правило, превосходит располагаемую и нормальную?
- •49. Для чего строятся диаграммы режимов турбоустановок? Как ими пользоваться? Что такое конденсационный хвост турбины, зачем нужен вентиляционный пропуск пара в конденсатор?
- •XIV. Выбор мощности электростанций и энергоблоков
- •50. Как выбирается мощность электростанции в целом и мощность отдельных турбоагрегатов? Чем ограничена максимальная мощность тэс и аэс?
- •51. Что представляют собой скрытый и явный резерв мощности? Что такое станционная, электросетевая, теплосетевая, системная авария? Как оценивается надежность оборудования?
- •XV. Выбор места строительства тэс и аэс
- •52. Каковы основные требования к месту строительства электростанции? Каковы особенности выбора места строительства аэс? Что такое роза ветров в районе размещения станции?
- •53. Какие изыскания проводятся при определении возможных площадок строительства тэс и аэс? Как принимается окончательное решение о выборе места строительства электростанции?
- •XVI. Генеральный план электростанции
- •54. Что такое генеральный план электростанции? Что показывается на генеральном плане?
- •55. Каков порядок составления генерального плана тэс и аэс? Каковы основные требования к генеральному плану?
- •56. Какие количественные показатели характеризуют совершенство генерального плана? Каковы особенности генерального плана тэц? Каковы особенности генерального плана аэс?
- •XVII. Компоновка главного здания тэс и аэс
- •58. Как решается вопрос о продольном или поперечном расположении турбин в машинном зале? Каковы достоинства и недостатки бокового и подвального расположения конденсаторов турбин?
- •XVIII. Тепловые схемы электростанций
- •59. Чем отличаются принципиальные и развернутые тепловые схемы, что на них показывается? Какова цель расчета принципиальной тепловой схемы турбоустановки?
- •60. Какие условные обозначения используются на тепловых схемах тэс и аэс?
- •Условные обозначения на тепловых схемах [7]
- •Перечень сокращений
- •Литература
VIII. Конденсационные установки
34. Каковы назначение и состав конденсационной установки? Как выбираются конденсатные насосы?
Конденсационная установка (рис. 26) обеспечивает создание и поддержание разрежения (вакуума) в выхлопном патрубке турбины для
Рис. 26. Общая схема конденсационной установки
повышения мощности турбоустановки за счет увеличения разности между начальным и конечным давлением пара, а, значит, и теплоперепада на турбину.
На рис. 26 показана общая схема конденсационной установки. В ее состав входят конденсаторы, конденсатные насосы и эжекторы.
В конденсаторе происходит конденсация отработавшего в турбине пара при его соприкосновении с трубками, в которых течет охлаждающая вода, поступающая из системы технического водоснабжения электростанции. При конденсации объем рабочего тела значительно уменьшается, что и обеспечивает понижение давления.
Кроме того, превращение пара в воду позволяет существенно снизить расход электроэнергии на собственные нужды ТЭС и АЭС, поскольку затраты энергии на транспортировку рабочего тела определяются прежде всего объемным расходом рабочего тела через перекачивающие агрегаты (насосы, компрессоры).
Конденсатор обеспечивает в определенной мере и деаэрацию конденсата, так как процесс конденсации идет при параметрах насыщения.
Трубки теплообменной поверхности конденсатора изготавливаются из латуни. Она обладает высокой теплопроводностью, что особенно важно для максимально возможного приближения температуры конденсации пара к температуре охлаждающей воды и тем самым снижения давления в конденсаторе.
Производительность конденсатных насосов (КН) выбирается исходя из полной нагрузки турбины в летний период, когда температура охлаждающей воды наиболее высока. Давление КН определяется гидравлическим сопротивлением всего конденсатного тракта – от конденсатора до деаэратора. Привод насосов – электрический.
При наличии полной очистки турбинного конденсата применяется двухподъемная схема включения конденсатных насосов, когда фильтры конденсатоочистки расположены между двумя ступенями КН (рис. 4). Насос первой ступени преодолевает сопротивление этих фильтров, а насос второй ступени – сопротивление конденсатного тракта (до деаэратора).
Отметим, что на КЭС 100%-ная очистка конденсата турбин считается обязательной. В отношении АЭС это обусловлено повышенными требованиями к герметичности теплообменных поверхностей парогенерирующих установок. Что касается современных ГРЭС, то там используются прямоточные котлы, требующие более высокого качества питательной воды по сравнению с барабанными котлами ТЭЦ, имеющими продувку. В тепловых схемах мощных турбоустановок ГРЭС конденсатоочистку принято называть блочной обессоливающей установкой (БОУ).
Резерв для конденсатных насосов обычно устанавливают из расчета: на два рабочих один резервный КН, обеспечивающий в случае необходимости до 50-60% суммарной нагрузки.
35. Каковы назначение и принцип действия эжектора? Почему на тэс и аэс предусматриваются пусковые эжекторы наряду с основными?
Давление в межтрубном пространстве конденсатора обычно составляет 0,0035-0,006 МПа. При таком глубоком вакууме неизбежны подсосы в него воздуха, в первую очередь из-за неплотностей в местах соединения корпуса конденсатора с выхлопным патрубком турбины.
Температура конденсации газов, входящих в состав атмосферного воздуха, намного ниже, чем для водяного пара, поэтому они не конденсируются в конденсаторе. Следовательно, подсосы неконденсирующихся газов в конденсатор турбины приводят к увеличению давления в нем. Это приводит к существенным негативным последствиям:
- снижается КПД цикла рабочего тела;
- ухудшаются условия теплообмена при конденсации пара.
Если не предпринимать мер по удалению этих газов из парового объема конденсатора, показатели тепловой экономичности турбоустановки будут постепенно снижаться до неприемлемых значений. Этим обусловлена необходимость использования эжекторов – струйных насосов для отсоса воздуха из конденсатора.
Принцип действия эжектора виден из рис. 26. Разрежение создается за счет движения потока какого-либо жидкого или газообразного рабочего тела по каналу, что приводит (вследствие массопереноса) к снижению давления в нужном объеме.
Если в качестве рабочего тела используется пар, то эжектор называется пароструйным, а если вода, то водоструйным. При обычном режиме турбоустановки включены основные эжекторы, использующие, например, выпар деаэратора. При пуске энергоблока используется пусковой эжектор, работающий, в отличие от основного, при переменных режимах. Он начинает работу при давлении всасывания, равном атмосферному, а отключается, когда это давление снижается до расчетного, и в дальнейшем вакуум поддерживается основными эжекторами.
Для пускового эжектора резерв не предусматривается, а для основных эжекторов обычно один резервный приходится на два рабочих.