75 группа 2 вариант / ГТ и ПГУ / Книги / Общая энергетика. Часть 1

6.11. Насосное оборудование электростанций

Насосы – это машины, предназначенные для перемещения жидкостей и сообщения им энергии. По принципу действия насосы делятся на две основные группы: динамические и объемные. В теплоэнергетике наиболее распространены динамические лопастные насосы: центробежные, осевые и вихревые.

Насосный агрегат — это устройство, состоящее из насоса, приводного двигателя, соединительной муфты (или вариатора частоты вращения) и контрольно-измерительных приборов.

В тепловую систему ТЭС входят конденсаторные, сливные, питательные, бустерные, сетевые, циркуляционные и другие насосы.

Через циркуляционные насосы КЭС проходят большие потоки охлаждающей воды для создания кратности охлаждения в конденсаторе 40...60 кг/кг. При этом не требуется большого напора, так как сброс воды после конденсатора осуществляется чаще всего по самотечным каналам. Этим условиям удовлетворяют пропеллерные вертикальные насосы, в которых регулирование производительности осуществляется поворотом лопастей. На ТЭЦ потоки пара в конденсатор малы, количество охлаждающей воды заметно меньше, чем на КЭС, и поэтому в качестве циркуляционных применяют центробежные (радиальные) насосы.

Конденсатные насосы должны обеспечить напор, достаточный для преодоления сопротивления тракта системы регенерации низкого давления, и предназначены для подачи конденсата в основную линию.

Сетевые насосы, перекачивающие воду к потребителю теплоты, выполняются, как правило, в виде двух групп. Вторая группа насосов работает на обратной сетевой воде и имеет напор, необходимый для преодоления сопротивления сетевой установки. Напор сетевых насосов первой группы зависит от длины трубопроводов, рельефа местности. По абсолютной величине он значительно больше, чем у насосов второй группы.

Все перечисленные насосы ТЭС имеют электропривод и, как правило, выполняются без регулирования частоты вращения.

Питательные насосы (рис. 6.21) предназначены для подачи воды в котел. Они наиболее сложны в конструктивном исполнении и эксплуатации. Значительное давление воды на выходе обеспечивается многоступенчатой конструкцией проточной части насоса, а большая производительность и компактность –

161

выполнением насоса быстроходным. Кроме того, питательный насос должен иметь широкий регулировочный диапазон для обеспечения работы котла от минимальных до максимальных нагрузок.

Приводом питательных насосов может быть электродвигатель или паровая турбина. Мощности современных энергетических блоков таковы, что на привод питательных насосов требуется тратить 9...30 МВт. На такие мощности нет электродвигателей, и поэтому в качестве приводного агрегата применяются паровые турбины.

Рис. 6.21. Продольный разрез питательного насоса СВПТ-350-1350: 1 – передний подшипник; 2 – ротор; 3 – корпус переднего уплотнения;

4 – камера отбора; 5 – внешний корпус; 6 – внутренний корпус; 7 – обшивка; 8 – крышка цилиндра; 9 – корпус заднего уплотнения; 10 – задний подшипник; 11 – датчик осевого сдвига; 12 – отверстия перепуска жидкости из камеры разгрузки на всасывание насоса; 13 – рама; 14 – напорный патрубок; 15 – всасывающий патрубок; 16 – регулирующий болт; 17 – гидропята; 18 – воздушник.

162

6.12. Охрана окружающей среды от воздействия ТЭС

Тепловые электростанции оказывают существенное влияние на состояние окружающей среды. К обеспечению их работы привлекаются значительные природные ресурсы, такие, как топливо, вода, воздух, строительные материалы и др. При работе ТЭС загрязняют окружающую среду вредными выбросами. На рис. 6.22 показаны основные источники вредных веществ на ТЭС, оказывающие вредное влияние на окружающую среду в районе электростанции.

Потребляя огромное количество и топлива и воздуха, котельная установка 4 выбрасывает в атмосферу через дымовую трубу 1 продукты сгорания, содержащие оксиды углерода СОХ, сернистый ангидрид SO2, оксиды азота ΝΟχ, золу.

Складирование золы, уловленной в золоуловителе 3, в специальных местах (золоотвалах) исключает эти земли из сельскохозяйственного оборота. Причем последующая рекультивация поверхности золоотвала не приводит к полному восстановлению свойств почв.

Ватмосферу поступает вся теплота, внесенная топливом либо на самой ТЭС, либо у потребителей энергии. Главная часть (около 50 %) теплоты топлива удаляется через охлаждающие устройства циркуляционной водой, например, градирни 9, еще 5...10 % теплоты удаляется с дымовыми газами из дымовой трубы. Остальное количество теплоты выделяется у потребителей электрической энергии и теплоты.

Из градирен и брызгальных бассейнов электростанций в атмосферу уносятся большие массы теплоты и влаги. Это вызывает снижение солнечной освещенности, образование низкой облачности и туманов, моросящих дождей, инея и гололеда в холодное время, обледенения дорог и конструкций.

Врайоне расположения электростанции в воздушный бассейн попадают шумы в основном от источников, расположенных на открытом воздухе. Это шум от периодических сбросов пара через предохранительные клапаны в атмосферу и постоянный шум от повышающих электрических трансформаторов.

Методы охраны окружающей среды от воздействия ТЭС можно разделить на активные и пассивные. Первые связаны с применением природосберегающих технологий при получении энергии. К их числу относятся: технологии, которые увеличивают коэффициент использования топлива (ТЭЦ вместо КЭС) и, соответственно, уменьшают количество загрязнений; различные

163

способы переработки топлива, позволяющие более полно произвести выделение потенциальных загрязнителей; замкнутые технологические циклы, например, с полным использованием золы или получением серной кислоты из дымовых газов и др.

Предотвращение выбросов вредных окислов серы с дымовыми газами обеспечивается предварительной очисткой топлива от серы до его сжигания и последующей очисткой продуктов сгорания топлива в процессе его горения или после охлаждения дымовых газов (за котлом).

Основным способом снижения выбросов NОх является предотвращение их образования в процессе горения топлива.

Рис. 6.22. Источники загрязнений на ТЭС:

1 – дымовая труба; 2 – дымосос; 3 – золоуловитель; 4 – котел; 5 – турбина; 6 – генератор; 7 – трансформатор; 8 – конденсатор; 9 – градирня; 10 – циркуляционный насос; 11 – питательный насос; 12 – вентилятор

К пассивным способам защиты окружающей среды от вредного воздействия ТЭС относят применение различного вида устройств, улавливающих загрязнение на конечных стадиях технологического цикла (очистные сооружения, золоуловители и т. п.) или способствующих их уменьшению до концентраций и доз, меньших предельно допустимых (высокие дымовые трубы, шумоглушители и др.).

164

Контрольные вопросы

1.Чем отличается энергетический блок от ТЭС с поперечными связями?

2.Как классифицируются ТЭС по уровню начального давле-

ния?

3.На ТЭС сожгли 700 кг топлива, имеющего теплоту сгорания 4 000 ккал/кг, отпустив 1 200 кВт•ч электроэнергии. Чему равен удельный расход условного топлива на производство 1 КВт·ч электроэнергии?

4.Назовите назначение основных элементов паротурбинного энергоблока: энергетического котла, паровой турбины, конденсатора и питательного насоса.

5.С какой целью в мощных турбоустановках применяют промежуточный перегрев пара?

6.Какие функции на ТЭС выполняют электрогенератор и трансформатор?

7.Для чего в паротурбинной установке используется регенеративный подогрев питательной воды?

8.В каких аппаратах осуществляется регенеративный подогрев питательной воды?

9.Какой энергоблок более экономичный: пылеугольный или газомазутный?

10.Назовите преимущества и недостатки ТЭС по сравнению с ГЭС и АЭС.

11.Абсолютное давление перед турбиной составляет 240 ат. Выразите его в мегапаскалях и в барах.

12.Турбина отпускает теплоту в количестве 330 МВт. Переведите это значение в Гкал/ч.

13.В чем преимущество комбинированной выработки электрической и тепловой энергии перед раздельной?

14.Назовите показатели, которыми характеризуется экономичность работы ТЭЦ.

15.Приведите принципиальную схему ТЭЦ с противодавлен-

ческой турбиной.

16.Что такое выработка электроэнергии на тепловом потреблении и в чем его физический смысл?

17.Запишите формулу для КПД нетто ТЭС и назовите примерные значения всех величин, входящих в нее.

18.Назовите методы охраны окружающей среды от вредного воздействия ТЭС.

165