75 группа 2 вариант / ТЭС и АЭС / Часть 3 / Выбор основного и вспомогательного оборудования ТЭС

Напор сетевых насосов второй ступени выбирается по требуемому давлению в тепловых сетях.

Расчетный расход сетевой воды в тепловых сетях подсчитывается как сумма расчетного расхода ее на отопление и на горячее водоснабжение.

Расчетный расход воды на отопление (т/ч)

	Dот =	Q	10	3
		от			.
		с(tпр − tобр )
	св

Расчетный расход воды на горячее водоснабжение для закрытых систем теплоснабжения зависит от схемы включения подогревателей горячего водоснабжения.

Водонагреватели в зависимости от величины соотношения максимального часового расхода теплоты на горячее водоснабжение

Qmax	= 2Q	и максимального часового расхода теплоты на ото-
гв	гв

пление Qотр присоединяют:

Qmax

а) при гв ≤ 0,6 - по двухступенчатым последовательной и

Qотр

смешанной схемам;

Qmax

б) при 0,6 < гв <1,2 - по двухступенчатой смешанной схеме;

Qотр

Qmax

в) при гв ≥1,2 - по параллельной схеме.

Qотр

Расход сетевой воды на горячее водоснабжение для всех схем включений подогревателей

Dсвгв = qтр Qгв,

где qтр - удельный расход сетевой воды на горячее водоснабжение, т/Гкал;

- для смешанной схемы qтр = 16,5 т/Гкал (при tпод = 150 оС) и
qтр = 16 т/Гкал (при tпод = 130 оС);
- для параллельной схемы qтр = 28,8	т/Гкал при различных
значениях tпод; для последовательной схемы qтр = 16,5 т/Гкал (при
tпод = 130 оС); qтр = 18,7 т/Гкал (при tпод = 150	оС).

Пример выбора сетевых насосов для ТЭЦ - 540 МВт

Известны отопительная нагрузка Qот=3000 ГДж и нагрузка горячего водоснабжения Qгв=600 ГДж/ч.

40

Температурный график 150 - 70 °С. Система горячего водоразбора закрытого типа.

Схема включения водонагревателей при

Qгвmax = 2 600 = 0,4 < 0,6 принята смешанная.

Qотр 3000

Расчетный расход сетевой воды на горячее водоснабжение

Dгв = q	р	Q	=16,5		600 = 2363 т/ч.
св	т	гв			4,19
Расчетный расход сетевой воды на отопление
		Dот =		Q		10	3		3000 103
				от				=		= 8950 т/ч.
				с(tпр − tобр )					4,19 (150 −70 )
		св

Расчетный расход сетевой воды в тепловых сетях от ТЭЦ

DсвТЭЦ = Dсвот + Dсвгв = 8950 + 2363 =11313 т/ч.

При групповой установке в качестве насосов второй ступени сетевых насосов СЭ-2500-180 их количество

	nсн =	DсвТЭЦ	=	11313		= 5 .
		Dсн			2500

Тогда при необходимом напоре насосов 1-й ступени

НснΙ = 2∆Нсп + ∆hкав.зап = 2 4,2 +28 = 36,4 м,

на первой ступени возможна установка пяти насосов СЭ-2500-60.

∆Нсп- сопротивление сетевого подогревателя,

∆Нсп = 4,2 м [5] (для ПСГ-1300-3-8-I и ПСГ-1300-3-8-II);

∆hкав.зап = 28 м [11] (по допустимому кавитационному запасу насоса СЭ-2500-180).

Техническая характеристика сетевых насосов приведена в

[11, 12].

4.9. Выбор оборудования теплофикационных установок ГРЭС

4.9.1. Выбор подогревателей сетевой воды

На ГРЭС подогреватели сетевой воды устанавливаются не менее чем на двух блоках. Тепловая мощность теплофикационной установки одного блока должна быть такой, чтобы при выходе из работы одной установки сетевых подогревателей оставшиеся обеспечивали 70% максимальной тепловой нагрузки [1].

41

Пример выбора подогревателей сетевой воды ГРЭС-4000 МВт с блоками 800 МВт (2880 ГДЖ/ч)

Нагрузка отопления 120 МВт (432 ГДж/ч), нагрузка горячего водоснабжения 12,25 МВт (44,1 ГДж/ч), температурный график

130-70 ˚С.

Система горячего водоснабжения - закрытая. Суммарная нагрузка теплофикационных установок ГРЭС

∑QГРЭСТ.У = Qот +Qгв =120(432 ) +12,25(44,1) =132,25 МВт

(476,1 ГДж/ч).

Тепловая мощность теплофикационной установки одного блока 125,7 ГДж/ч = 35 МВт [11]; отсюда количество теплофикационных установок ГРЭС

nт.у =	∑QГРЭСТ.У	=	132,25(476,1)		= 4 .
	бл			35(125,7 )
	QТ.У

При выходе из работы одной установки тепловая мощность оставшихся составит

QТбл.У ( n −1) = 35 3 =105 МВт.

Требуемая по условиям норм [1] тепловая мощность

0,7 ∑QГРЭТ.У С =0,7 132,25 = 92,575 МВт, что меньше QТбл.У ( n −1) =105 МВт.

	Давление отборного пара				на подогреватели: основной
	0,098 МПа, пиковый 0,49 МПа.
	Расход сетевой воды через подогреватели одной установки
	DТ.У	=	QТбл.У 103	= 125,7 103	= 500 т/ч = 138,88 кг/с.
			с(130 −70 )
	св			4,19 60

По давлениям пара в отборах, расходу сетевой воды и номинальному расчетному тепловому потоку выбираются подогреватели ПСВ-125-7-15 с характеристиками: число ходов по воде 2, давление пара 0,78 МПа, 0,25 МПа, номинальный расход воды 138,9 кг/с, номинальный расчетный поток 23,26 МВт каждого подогревателя [11].

4.9.2. Выбор сетевых насосов ГРЭС

Сетевые насосы принимаются индивидуальной установки по два насоса 50 % - ной подачи.

Расход сетевой воды через одну сетевую установку 500 т/ч.

К установке принимаются два насоса типа СЭ-320-100 подачей 320 м3/ч напором 110 м вод. ст., давлением на входе в насос 0,39 МПа, температурой перекачиваемой воды 120 ˚С [12].

42

4.9.3. Выбор конденсатных насосов

Согласно нормам [1] устанавливаются два насоса на первой ступени подогрева (основной подогреватель) - один рабочий, один резервный, на второй (пиковый подогреватель) - один рабочий.

Конденсат сетевых подогревателей при качестве, удовлетворяющем нормам качества питательной воды, закачивается в линию основного конденсата; при качестве, не удовлетворяющем нормам качества питательной воды,- в конденсатор турбины для очистки на БОУ. Конденсат теплофикационных установок турбин сверхкритического давления обычно направляется в конденсаторы турбин за счет перепада давления через расширитель.

4.10. Выбор оборудования подпитки теплосети

Производительность ХВО и соответствующего оборудования для подпитки теплосети принимается:

-в закрытых системах теплоснабжения - 0,75 % от объема воды

втеплосети и 0,5 % от объема транзитных магистралей;

-в открытых системах теплоснабжения - по расчетному среднечасовому расход воды на горячее водоснабжение за отопительный период с коэффициентом 1,2 плюс 0,75 % суммарного объема воды

втеплосети и 0,5 % от объема в транзитных магистралях.

При отсутствии фактических данных объем воды в теплосети принимается из расчета:

-50 м3 на 1 Гкал/ч при наличии транзитных магистралей;

-65 м3 на 1 Гкал/ч при их отсутствии.

Объем воды в транзитных магистралях определяется по фактической емкости.

Для открытых систем теплоснабжения предусматривается установка баков-аккумуляторов подготовительной воды емкостью, равной десятикратной величине среднечасового расхода воды на горячее водоснабжение за отопительный период. Число баков принимается не менее 2 по 50 % расчетной ёмкости в каждом.

Для закрытых систем теплоснабжения предусматривается установка на ТЭЦ 2 баков запаса подготовленной подпиточной воды емкостью, равной 3 % от объема воды в тепловых сетях [1].

Пример выбора оборудования подпитки тепловых сетей для ТЭЦ с открытой системой теплоснабжения

Тепловые нагрузки:

на отопление 5000 ГДж/ч; на горячее водоснабжение 500 ГДж/ч.

43

Dхвоп / тс = 0,0075 vтс +1,2 Dгв,

vтс = q QТЭЦ = 65 55004,19 = 85322 м2; q = 65 м3/Гкал/ч [1];

			Q 10	3		500 103
	D	=	гв		=			= 2169,67 т/ч;
			с(tгв −t	х )		4,19 (60 −	5 )
	гв

Dхвоп / тс = 0,0075 85322 +1,2 2169,67 =639,91 + 2603,6 = 3243,5 т/ч.

По расходу подготовленной воды с ХВО Dхвоп / тс = 3243,5 т/ч ус-

танавливаются вакуумные деаэраторы ДВ-1200 в количестве трех. По расходу воды на горячее водоснабжение Dгв = 2169,67 т/ч

устанавливаются баки-аккумуляторы общей емкостью 22500 м3 в количестве трех по 8000 м3 каждый.

Подпиточные насосы принимаются при открытых системах не менее 3 насосов, в том числе один резервный насос.

Подпитка производится в обратную линию теплосети, где дав-

ление обычно около 0,2 ÷ 0,4 МПа.
Для рассматриваемых	условий			принимаются насосы типа
Д 1250-65 в количестве 4.
Количество рабочих насосов
		Dхвоп / тс		3243,5	= 3 .
nраб =			=
				1250
		Dнас

К установке принимаются три рабочих насоса и один резервный.

Технические характеристики насоса: подача 1250 м3/ч, напор 65 м, допускаемый кавитационный запас ∆hдоп = 7/12 м, не менее (верхняя цифра для нормального режима, нижняя для перегрузочного), мощность насоса 260 кВт, частота вращения ≈24 с-1, КПД ηн = 86 %, давление на входе в насос 0,3 МПа.

Изменение подачи и напора в пределах поля насоса Н - Q:

Н= 32 ÷ 73 м, Q = 750 ÷ 1700 м3/ч (ГОСТ - 10272 - 73).

4.11.Определение производительности ХВО и выбор оборудования подогрева сырой воды на ХВО

4.11.1.Производительность ХВО для ГРЭС

иотопительных ТЭЦ

Расчетную производительность обессоливающей или испарительной установки для конденсационных электростанций и отопительных ТЭЦ следует принимать равной 2 % паропроизводительности устанавливаемых котлов. Производительность общестанционной испарительной установки или величина дополнительной произ-

44

водительности обессоливающей установки (сверх 2 %) принимаются:

-для электростанций с прямоточными котлами в соответствии с табл. 4.3;

-для электростанций с барабанными котлами - 25 т/ч.

Таблица 4.3. Дополнительная производительность обессоливающей установки для станций с прямоточными котлами Мощность блоков, МВт Дополнительная производительность

установки, т/ч

200,250,300	25
500	50
800	75

На газомазутных электростанциях при использовании пара на разогрев мазута без возврата конденсата для покрытия потерь химобессоленной водой производительность химобессоливающей установки увеличивается на 0,15 т на каждую тонну сжигаемого мазу-

та [1].

Dхобвп / к = 0,02 Dкот +Dдоп +0,15 Вмаз,

где Вмаз - количество мазута, сжигаемого на ТЭС при номинальной производительности котлов;

Dдоп - принимается для электростанций с прямоточными котлами в соответствии с табл. 4.3.

4.11.2. Производительность ХВО ТЭЦ с отдачей пара на производство

Производительность водоподготовительной установки для ТЭЦ с отдачей пара на производство рассчитывается исходя из покрытия внутристанционных потерь конденсата в размере 2 % установленной паропроизводительности котельной, покрытия потерь конденсата на производство с 50 % - ным запасом на невозврат конденсата и покрытия потерь с продувкой котлов и испарителей, а для мазутных ТЭЦ с учетом потерь конденсата на мазутном хозяйстве [1].

Dховп / к = 0,02 Dкот +1,5 β Dп +αск Dкот +0,15 Вмаз

4.11.3. Производительность ХВО подпитки теплосети для закрытых систем теплоснабжения

Производительность установки ХВО подпитки теплосети для закрытых систем теплоснабжения определяется по формуле

Dхвоп / тс = 0,0075 vтс +0,005 vтр.м,

45

где vтс, vтр.м - объем тепловых сетей, объем транзитных магистралей (учитывается при их наличии).

4.11.4. Производительность ХВО подпитки теплосети для открытых систем теплоснабжения

Производительность установки ХВО подпитки теплосети для открытых систем теплоснабжения определяется по формуле

Dхвоп / тс = 0,0075 vтс +0,005 vтр.м +1,2 Dгв.

Объем тепловых сетей vтс = q QТЭСот+гв ,

q = 50 м3/ГКал/ч при наличии транзитных магистралей и 65 м3/ГКал/ч при их отсутствии [1].

4.11.5. Расход сырой воды на XBО

Расход сырой воды на ХВО рассчитывается по выражению

Dв =1,25 Dхвоп / тс +1,4 Dхобвп / к ,

где 1,25 и 1,4 – коэффициенты, учитывающие собственные нужды ХВО.

Сырая вода на ХВО подается насосами сырой воды через подогреватели и охладители производственного конденсата (на ТЭЦ с отдачей пара на производство), поэтому в схеме подогрева сырой воды могут быть установлены как пароводяные, так и водо-водяные подогреватели.

Подогреватели выбирают по расходу сырой воды, давлению в трубной системе, давлению в корпусе подогревателя.

Типы водо-водяных теплообменников приведены в [5].

В качестве пароводяных теплообменников возможно применение ПСВ, приведенных в [11, 5].

Насосы сырой воды выбираются по условию подачи воды на ХВО. Примерный напор насосов сырой воды 30 ÷ 60 м.

Количество рабочих насосов сырой воды n = Dв .

Dнас

При установке четырех насосов и более резервные насосы не устанавливаются.

В качестве насосов сырой воды обычно устанавливаются насо-

сы Д (ГОСТ 10272-73).

46

5.ВЫБОР СИСТЕМЫ И ОБОРУДОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

На тепловых электрических станциях применяются следующие системы водоснабжения: прямоточная, оборотная с естественными и искусственными водоемами-охладителями, градирнями или брызгальными установками и комбинированная.

Выбор системы охлаждения и источника водоснабжения производится в зависимости от района сооружения ТЭС с учетом химических показателей качества воды.

Источниками водоснабжения электростанций могут являться реки, озера, моря, наливные водохранилища.

Прямоточная система (рис. 5.1) применима при дебите реки, превышающем в 2-3 раза потребности станции в технической воде.

1

2

10

3

8

9

6	7

4

									На	На м/о На г/о
		5	На ГЗУ			На ХВО
									охлажд.
									подшипников
	Рис.5.1. Принципиальная схема технического водоснабжения
	при прямоточной системе (для неблочных ТЭС):
1	- источник водоснабжения;	5	- конденсатор турбины;							8 - переключательный
2	- циркуляционные насосы;	6	- сливные циркуляционные							колодец;
3	- береговая насосная;	водоводы;								9 - сливной канал;
4	- напорные циркуляцион-	7	- сифонные колодцы;							10 - перепускной канал

ные водоводы;

47

Оборотная система (рис. 5.2) применяется при недостаточном дебите естественного источника водоснабжения или при значительном его удалении от станции.

1

2

На м/о и г/о

3

	На ХВО
	От насосов	Продувка цирк. системы
		и подача воды на ГЗУ
	добавочной
	воды

Рис. 5.2. Схема оборотного водоснабжения: 1-конденсатор; 2 - градирня; 3-циркуляционный насос

Смешанная система, являющаяся комбинацией прямоточной и оборотной систем, применяется редко.

5.1.Определение потребности ТЭС в технической воде и выбор числа и производительности циркуляционных насосов

Суммарный расход воды на устанавливаемые турбоагрегаты рассчитывается по летнему режиму работы при условии обеспечения номинальной электрической мощности и покрытия летних тепловых нагрузок, так как в летний период пропуск пара в конденсатор наибольший и температура охлаждающей воды наивысшая.

Для электростанций с поперечными связями с турбинами типов "К" и “Т” расход циркуляционной воды (Wk) принимается по техническим условиям на поставку турбин, поставляемых заводамиизготовителями при конденсационном режиме.

Для электростанций с турбинами «ПТ» расходы охлаждающей воды принимаются по среднему летнему режиму отборов пара на производство, но не ниже 60 % от расхода воды при конденсацион-

48

ном режиме. Во всех случаях для первых двух турбин с производственным отбором расчетные расходы принимаются по конденсационному режиму

WкПТ = 2 Wк + 0,6 Wк( nт − 2 ) ,

где nт - число турбин данного типа на ТЭЦ. Формула справедлива для nт > 2.

Wk, м3/ч - расчетный расход охлаждающей воды при конденсационном режиме турбоагрегатов типа «ПТ» по техническим данным завода-изготовителя.

Расход технической воды на ТЭС (рис. 5.3) определится из следующих выражений:

- для ТЭС с турбинами «Т» и «К» n

Wтех.вод = ∑Wк +Wго +Wмо +Wподш;

1

- для ТЭС с турбинами «ПТ»

Wтех.вод = 2 Wк + 0,6 Wк( nт − 2 ) +Wго +Wмо +Wподш, причём

Wподш = (0,003 ÷0,008 )Wк ; Wмо = (0,012 ÷0,025 )Wк ; Wго = (0,025 ÷0,04 )Wк .

		На
	В реку	залоотвал	Из реки
		ГЗУ
	ХВО
		1	Wт.в
	2	Wк
	Wподш
	3	Wмо
			Насос
	4	Wго	газоохладителей

	Рис.5.3. Схема баланса воды при конденсационном режиме работы турбины
	при прямоточной системе водоснабжения:
1	- конденсатор турбины;	2	– холодильники подшипников;
3	- маслоохладители;	4	– газоохладители

5.1.1. Прямоточное водоснабжение

На электростанциях с поперечными связями циркуляционные насосы устанавливаются в центральных насосных станциях.

49