Выбор оборудования и расчёт тепловой схемы промышленной ТЭЦ

ВВЕДЕНИЕ

 

Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) используются для снабжения промышленных и бытовых потребителей тепловой и электрической энергией и паром.

Выбор основного оборудования станции осуществляется в зависимости  от требуемых тепловой и электрической  мощности, от необходимости обеспечения  паром промышленных потребителей.

Так при наличии только потребителей пара устанавливаются  турбины типа «П» – с промышленным отбором пара. Если требуется снабжать потребителей и паром, и теплом, то необходимы турбины типа «ПТ».

Когда ТЭЦ используется только для выработки тепловой и  электрической энергии, то устанавливаются  турбины типа «Т» с отборами пара для подогрева сетевой воды. В  этом случае необходима также установка  для подогрева сетевой воды, состоящая  обычно из двух сетевых подогревателей (верхнего и нижнего) и пикового водогрейного котла (ПВК).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение  …………………………………………………………………………4

Расчетное задание ……………………………………………………………….5

Принципиальная  схема турбины Т-25-90………………………………………8

1.Выбор  и краткое описание турбины  т-25-90 (вт-25-4)……………………..9

2.Таблица  отборов……………………………………………………………..10

3.Построение  процесса расширения пара в  турбине ………………...……….11

   Сводная таблица …………….………………………………………………14

4.Расчёт  тепловой схемы………………………………………………………15

  а)  Составление материальных балансов…………………………………….15

  б)  Расчёт расширителя непрерывной  продувки …………………………….15

  в)  Расчет сетевого подогревателя  ……………………………………………16

  г)  Расчет системы регенерации.………………………………………………17

  д) Расчет деаэратора ………………………………………………………….18

  е)  Расчет ПНД ………………………………………………………………...18

Сводная таблица теплового расчета …………………………………………...19

5.Выбор  основного и вспомогательного  оборудования ……………………..21

   Выбор котлов …………………….……………………………………………21

   Выбор подогревателей ……………………………………………………….22

   Выбор деаэратора …………………………………………………………...23

   Выбор насосов.………………………………………………………………..23

   Выбор конденсатора…………………………………………………………..28

   Выбор расширителя непрерывной  продувки………………………………29

6.Расчет показателей  тепловой экономичности ………………..……………………30

Топливоподача на угле………………………………………………………...34

Cписок литературы …………………………………………………………....37

Приложение:

Графическая часть на 1 листе ф.А1.

CПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Ривкин С.Л. Термодинамические свойства волы и водяного пара. -М: Энергоатомиздат,1984
  2. Справочное пособие теплоэнергетика электрических станций. -Минск: издательство “Беларусь”,1974
  3. Шляхин, Бершадский. Краткий справочник по паротурбинным установкам. -М: Энергоиздат,1981
  4. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. -М: Энергоатомиздат,1988

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТОПЛИВОПОДАЧА НА УГЛЕ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Топливным хозяйством называют систему  устройств и механизмов, предназначенных  для приема, хранения, перемещения  и первичной обработки топлива  перед его сжиганием. Система  и состав топливного хозяйства, а  также условия его работы определяются видом, свойствами топлива, способом сжигания, расходом и способом доставки топлива, а также территориальным расположением  котельных установок.

Топливное хозяйство должно обеспечивать бесперебойную подачу топлива к  котлам и удовлетворять следующим  основным требованиям : все процессы, связанные с подачей, разгрузкой и хранением, подготовкой к сжиганию и транспортом топлива, должны быть механизированы и по возможности автоматизированы. Потери топлива должны быть минимальными, и его физические и химические характеристики не должны ухудшаться ; первоначальные затраты и эксплуатационные расходы на топливное хозяйство должны быть небольшими.

В системе топливного хозяйства  осуществляются следующие операции: прием поступающего топлива ; доставка топлива от места приема к котлам или на склад , а также со склада к котлам ; хранение запаса топлива на складе в количестве, необходимом для бесперебойного топливоснабжения котлов при возможных задержках доставки топлива внешним транспортом; первичная обработка топлива, учет пребывающего и расходуемого топлива . На промышленных предприятиях обычно сооружается общее топливное хозяйство ,которое используется для снабжения топливом всех потребителей,  в том числе и котельных установок.

 

ТОПЛИВНОЕ ХОЗЯЙСТВО ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ  УГЛЯ

Уголь от места добычи к котельным  установкам обычно доставляется железнодорожным  транспортом в «саморазгружающихся» вагонах грузоподъемностью 60 и125 т. Разгрузка и обработка вагонов с топливом согласно нормам МПС должны производиться в течение не более 2-3 ч.

В зимний период времени влажные  угли : бурые угли, отходы мокрого обогащения угля и пр. – смерзается в вагонах за время их транспортировки, что затрудняет разгрузку вагонов. Вследствие этого в системе топливного хозяйства при работе с влажным углем возникает необходимость в применении специальных устройств для облегчения разгрузки вагонов. В качестве таких устройств применяют разогрев топлива в вагонах перед разгрузкой, который осуществляется в специальных тепляках продуктами сгорания топлива с температурой 100-180º С примерно в течении 1,5 часов, а также механические разрыхлители.

В общем случае топливное хозяйство  включает следующие устройства и  механизмы: устройства для взвешивания  прибывающего топлива; устройства для  размораживания или разрыхления  топлива в вагонах; приемно-разгрузочные устройства; базисные и расходные  склады топлива; механизмы для механизации  работ на складе; механизмы для  подачи топлива от приемно-разгрузочного  устройства на склад и в систему  подачи топлива к котлам; механизмы для подачи топлива помещению дробилок; дробильные устройства; механизмы для подачи топлива к бункерам котлов; устройства взвешивания расходуемого топлива.

Принципиальная  схема топливного хозяйства показана на рисунке. Вагоны с углем взвешиваются на весах и направляются в размораживающее  устройство и далее в приемно-разгрузочное устройство, где топливо выгружается  из вагонов в бункера, траншеи  или в дробильную установку. В  дробильную установку уголь подается также и со склада. После дробления  уголь транспортными механизмами  подается через весы в бункера  котлов.

В зависимости от конкретных условий  состав и схема топливного хозяйства  могут значительно изменяться. На промышленном предприятии с одним  общим угольным складом уголь  разгружается на складе и подается к котлам вагонами. Механизмы, связывающие  склад угля с приемным устройством, при этом не требуется. При слоевом  сжигании сортированных углей отпадает необходимость в дробильном устройстве и связанных с ним механизмов. Во всех этих и аналогичных случаях  система топливного хозяйства существенно упрощается.

ОСНОВЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТОПЛИВНО-ТРАНСПОРТНОГО  ХОЗЯЙСТВА НА УГЛЕ

1. При  эксплуатации топливно-транспортного  хозяйства должны быть обеспечены: бесперебойная работа железнодорожного  транспорта энергообъекта и механизированная разгрузка железнодорожных вагонов, судов и других транспортных средств в установленные сроки; приемка топлива от поставщиков и контроль его количества и качества; механизированное складирование и хранение установленного запаса топлива при минимальных потерях; своевременная и бесперебойная подготовка и подача топлива в котельную или центральное пылеприготовительное отделение; предотвращение загрязнения окружающей территории пылью

2. Качество  поставляемого на электростанции  топлива должно соответствовать  государственным стандартам и  техническим условиям. В договорах  с поставщиками в зависимости  от вида топлива должны быть  оговорены марка, зольность, влажность,  содержание серы, температура вспышки,  низшая теплотворная способность,  плотность, содержание ванадия  и другие показатели, по которым  ведется претензионная работа.

3. Должен  быть организован строгий учет  всего топлива при поступлении  на знергообъект, расходовании на технологические нужды, а также хранении на складах в соответствии с "Методическими указаниями по организации учета топлива на тепловых электростанциях". При учете поступающего топлива должно быть обеспечено: взвешивание всего твердого топлива, поставляемого по железной дороге, автомобильным или конвейерным транспортом, или определение его количества по осадке судов либо обмер при поступлении водным транспортом; инвентаризация твердого топлива; периодический, а при наличии приборов постоянный контроль качества топлива; предъявление претензий поставщикам при обнаружении недостачи и ненадлежащего качества топлива.

4. Прибывший  состав с топливом должен быть  осмотрен. При обнаружении поврежденных  вагонов утраты топлива в пути  или других обстоятельств, предусмотренных  "Уставом железных дорог", должны  быть составлены соответствующие  акты и предъявлены претензии  железной дороге.

5. Средства  измерений, используемые для учета  топлива (весы, лабораторные приборы  и другие измерительные устройства), подлежащие государственному контролю  и надзору, должны поверяться  в сроки, установленные Госстандартом  РФ. Средства измерений, используемые  для учета топлива и не подлежащие  поверке, подлежат калибровке  в соответствии с графиком, утверждаемым  техническим руководителем энергообъекта.

6. Движение поездов, а также подача и уборка вагонов должны быть организованы в соответствии с "Инструкцией о порядке обслуживания и организации движения на подъездном пути" и "Единым технологическим процессом работы подъездных путей электростанций и станции примыкания" (ЕТП), составленным применительно к данной электростанции с учетом принятого в проекте порядка выгрузки вагонов и цистерн и в соответствии с указаниями "Правил перевозок грузов" МПС России.

7. В договорах,  заключаемых электростанциями с  предприятиями МПС или с другими  предприятиями, осуществляющими  транспортно-экспедиционное обслуживание, и при составлении ЕТП не  должно учитываться резервное  оборудование (вагоноопрокидыватели, эстакады и др.), предназначенное для выполнения ремонта и ликвидации аварийных ситуаций при обеспечении котельных топливом.

8. Аппаратура  контроля, автоматического и дистанционного  управления, технологических защит,  блокировки и сигнализации, пожаротушения,  разгрузочных и размораживающих  устройств, агрегатов и систем  топливоподачи, а также средства  диспетчерского и технологического  управления должны быть в исправности и периодически по графику проверяться.

9. Эксплуатация  хозяйств твердого топлива должна быть организована в соответствии с "Типовой инструкцией по эксплуатации топливоподач тепловых электростанций".

10. Для  облегчения выгрузки топлива,  особенно смерзшегося, и очистки  железнодорожных вагонов энергопредприятия должны иметь специальные размораживающие устройства, механические рыхлители, вагонные вибраторы и т.п. Процессы дробления крупных кусков и смерзшихся глыб топлива, а также закрытия люков полувагонов должны быть механизированы с использованием дробильно-фрезерных машин, дискозубчатых дробилок, люкоподъемников и других механизмов.

11. При  эксплуатации вагоноопрокидьвателей, размораживающих устройств, рыхлительных установок и других устройств должна быть обеспечена их надежная работа с соблюдением требований МПС о сохранности железнодорожных вагонов. Размораживающие устройства должны эксплуатироваться в соответствии с режимной картой.

12. Хранение  топлива на складе должно быть  организовано в соответствии  с действующей "Инструкцией  по хранению ископаемых углей,  горючих сланцев и фрезерного  торфа на открытых складах  электростанций".

13. Механизмы  и оборудование топливных складов  должны быть в рабочем состоянии,  обеспечивающем их техническую  производительность.

14. Работа  грузоподъемных кранов, мостовых  перегружателей при наличии трещин  в металлоконструкциях, неисправных  тормозах, противоугонных устройствах,  концевых выключателях и ограничителях  перекосов запрещается. 

15. Резервные  механизмы и оборудование (вагоноопрокидыватели, нитки системы конвейеров, дробилки и др.) должны работать поочередно в соответствии с графиком, учрежденным техническим руководителем. При переводе электростанции на сезонное сжигание газообразного или жидкого топлива одна нитка топливоподачи должна быть в постоянной готовности к работе.

16. Устройства  для подготовки и транспортирования  твердого топлива должны обеспечивать  подачу в котельную дробленого  и очищенного от посторонних  предметов топлива. Рабочая нитка  системы топливоподачи должна  эксплуатироваться при проектной  производительности, рассчитанной  на минимальное время загрузки  бункеров котельной. 

17. Механизмы  топливоподачи должны управляться  автоматически либо дистанционно  с центрального щита управления  системы топливоподачи. При эксплуатации  должна быть обеспечена надежная  работа блокировок, устройств защиты, сигнализации и аварийного останова  для бесперебойной, надежной и  безопасной работы системы топливоподачи  (останов конвейеров при пробуксовке  лент, переполнении течек, неправильном  выборе схемы, при останове  одного механизма и др.).

18. Работа  оборудования и устройств топливоподачи  при отсутствии или неисправном  состоянии предупредительной сигнализации, необходимых ограждающих и тормозных  устройств запрещается. 

19. В галереях  и эстакадах ленточных конвейеров, узлах пересыпки основного тракта  и тракта подачи топлива со  склада и в подземной части  разгрузочных устройств температура  воздуха в холодное время года  должна поддерживаться не ниже 10oC, а в помещении дробильных устройств не ниже 15oC. Температура воздуха в надземных частях разгрузочных устройств (за исключением здания вагоноопрокидывателя и других устройств с непрерывным движением вагонов) должна поддерживаться не ниже 5oC. На конвейерах подачи топлива на склад, где отсутствуют) отопительные устройства, должна применяться морозостойкая лента.

20. Все  виды угля должны подвергаться  дроблению на куски размером  до 25 мм. При этом остаток на  сите 25 мм не должен превышать  5%. Проектом могут быть предусмотрены другие показатели крупности дробления. Для обеспечения требуемого качества дробления зазоры между валками валковых дробилок, между молотками и отбойной плитой, колосниками и брусом молотковых дробилок должны периодически в соответствии с местной инструкцией контролироваться и регулироваться.

21. Перед  подачей топлива в дробилки  и мельницы должно быть осуществлено  механизированное удаление из  него металла, щепы и корней. На работающем конвейере металлоуловители и щепоуловители должны быть постоянно включены и сблокированы с ним. Эксплуатация тракта топливоподачи при неработающей системе металлоулавливания на энергообъектах, имеющих системы пылеприготовления с мелющими вентиляторами, среднеходными и молотковыми мельницами, запрещается. Система механизированного удаления уловленных посторонних предметов должна быть в постоянной эксплуатации.

22. При  эксплуатации должен быть обеспечен  равномерный по ширине поток  топлива, поступающего на конвейеры,  грохоты, дробилки, щепо- и корнеуловители. Должны приниматься меры, исключающие замазывание влажным топливом грохотов, дробилок (обогрев, вибрирование, отсев мелочи).

23. Устройства, устраняющие зависание топлива  в бункерах и течках (устройства  обогрева стенок, пневмо- и парообрушители, вибраторы и др.), должны быть в действии или в состоянии готовности к действию.

24. Уплотнения  узлов пересыпки, дробилок и  других механизмов тракта топливоподачи,  устройства для очистки лент  и барабанов конвейеров, рабочие  элементы плужковых сбрасывателей, а также аспирационные устройства и средства пылеподовления (пневмо-, гидро- и пенообеспыливания) должны быть в исправном состоянии и периодически, не реже 1 раза в неделю, проверяться. При необходимости должна быть произведена регулировка или замена уплотнений, форсунок устройств пневмо-, гидро- и пенообеспыливания.

25. Отбор  и обработка проб топлива, поступающего  в котельную, должны осуществляться  с применением автоматических  пробоотборников и проборазделочных машин. Испытания установок по отбору и обработке проб топлива должны проводиться в каждом случае при внесении принципиальных изменений в конструкцию оборудования. Кроме того, не реже 1 раза в год должна проверяться масса высекаемых порций угля.

26. На  конструкциях здания внутри помещения  и на оборудовании системы  топливоподачи не должно допускаться  скопление пыли. Механизмы топливоподачи  должны быть тщательно уплотнены  и оборудованы устройствами, обеспечивающими  чистоту воздуха в помещении  в соответствии с санитарными  нормами. Запыленность и в необходимых  случаях загазованность воздуха  (содержание СО) в помещениях системы топливоподачи должны контролироваться по графику, утвержденному техническим руководителем. При работе аспирационных устройств должна быть обеспечена в соответствии с нормами очистка удаляемого воздуха от пыли. Уборка помещений и оборудования производится по утвержденному графику и должна быть механизированной (смывом водой или пылесосом). Производить гидроуборку при температуре в помещениях ниже 5oC, а также при нарушенной герметической заделке облицовки и швов внутренних помещений запрещается.

27. При  соединении и ремонте конвейерных  лент применение металлических  деталей запрещается. 

 

Нарушение топливоснабжения

1. Подача твердого топлива  может быть прекращена или  ограничена вследствие:

-повреждения элементов  конвейеров и дробилок, вагоноопрокидывателей;

-поступления угля с  повышенной влажностью (забивание  течек), а при низких температурах  наружного воздуха - смерзания  угля;

-отключения одного или  нескольких ленточных конвейеров  топливоподачи;

-разрыва конвейерной  ленты в тракте топливоподачи;

-зависания угля в бункерах  сырого угля;

-пожаров в системе  топливоподачи и пылеприготовления;

-ошибочных действий эксплуатационного  персонала.

2. О всех нарушениях в системе топливоподачи и пылеприготовления оперативный персонал котлотурбинного цеха получает информацию от оперативного персонала топливоподачи или по светозвуковой сигнализации.

3. При нарушениях в  подаче сырого угля котлы некоторое  время могут работать на запасном  топливе, находящемся в угольных  и пылевых бункерах. В этом  случае у оперативного персонала  имеется время на выяснение  причины нарушения и на принятие  оперативного решения, направленного  на удержание в работе оборудования  и предотвращение сброса нагрузки  электростанцией.

4. При нарушениях в  подаче твердого топлива оперативный  персонал по указанию начальника  смены электростанции:

-разгружает котлы, работающие  на основном топливе;

-организует подсветку  пылеугольного факела резервным  топливом.

Одновременно принимаются  меры по восстановлению подачи угля к  системе пылеприготовления.

  1. При нарушениях в подаче топлива на одном или нескольких котлах электростанции остальные нормально работающие котлы должны быть загружены до максимально возможной нагрузки с целью поддержания заданного суточного графика электрической нагрузки.

 

 

1.ВЫБОР И КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ТУРБИНЫ Т-25-90 (ВТ-25-4)

Завод изготовитель………...………………………………………………….БМЗ

Номинальная мощность, кВт……………………………...………………...25000

Давление свежего пара……………...…………………………………………...90

Температура свежего пара…………………………...………………………...500

Число нерегулируемых отборов………………………………..………………..4

Температура питательной воды…………………………..…………………...211

Давление отработавшего пара…………………………………….…………0.035

Расход охлаждающей воды т/ч…………………………………..…………...5000

Теплофикационный отбор пара

Давление  ………………………………………………...…………..……1.2

Температура…………………………………..…..……………………...104

Величина  отбора, т/ч……………………………………...………..…....100

Расход свежего пара при номинальной  нагрузке и номинальной величине теплофикационного отбора, т/ч……………………………………………….135

Максимальный расход пара, т/ч

Через ЧВД……………………..……………………..…………………..159

Через ЧНД………………………………………………..………………100

Число цилиндров……………………………………………………………….…1

Число ступеней…………………………………………………………..……....20

Формула проточной части

Для ЧВД………………………………………………………….…..К +15D

Для ЧНД…………………………………………………….………...P + 3D

Qоттэц , МВт………..…………………………………………………………….300

Количество турбин………………………………………………………………..5

αтэц ………………………………….…………………………………………....0.5

tсв , 0С……………..……………………………………………………..……160/60

 

2.ТАБЛИЦА ОТБОРОВ

Таблица 1.

 

№

 

Отбор пара на

подогреватель

 

Отбор за

ступенью №

Греющий пар

P, бар

T, °С

Кол-во

т/ч

 

1 отбор

 

ПВД №5

 

5

 

25.7

 

360

 

7.9

 

2 отбор

 

ПВД №4

 

8

 

14.4

 

 

293

 

 

7.4

 

Деаэратор

 

14.4/6

 

2.3

 

3отбор

 

ПНД №3

 

12

 

5.5

 

193

 

9+2.4

 

4 отбор

 

ПНД №2

Регулируемый

 

16

 

1.2

 

104

 

-

 

5 отбор

 

ПНД №1

 

18

 

отключен

 

отключен

 

отключен


 

 

 

 

 

3.ПОСТРОЕНИЕ ПРОЦЕССА РАСШИРЕНИЯ ПАРА В ТУРБИНЕ

 

 

 

СВОДНАЯ ТАБЛИЦА

Таблица 2.

№

адрес потока

пар

конденсат

вода

Р,бар

t, оС

i,

кДж/кг

Рп,бар

tнас, оС

h/,

 кДж/кг

tв, оС

hв,

 кДж/кг

0’

перед РС

85,5

497

3392

──

──

──

──

──

1

ПВД № 5

25,7

360

3138

24,4

222,6

956

220

924

2

ПВД № 4

14,4/6

293

3034

13,68

194

825

190

798

деаэратор

6

158,8

670,4

153

642,6

3

ПНД № 3

5,5

193

2868

5,23

153

647,4

150

630

4

регулир.

ПНД № 2 (ОСП)

1,2

104

2642

1,14

103,3

433

100

420

5

ПНД № 1

(отключен)

──

──

──

──

──

──

──

──

К

конденсатор

0,035

х=0,89

2280

0,033

25,7

107,6

22

92,4

Выбор оборудования и расчёт тепловой схемы промышленной ТЭЦ 📙 Курсовая → 🆔 58264

Выбор оборудования и расчёт тепловой схемы промышленной ТЭЦ 📙 Курсовая → 🆔 58264

Выбор оборудования и расчёт тепловой схемы промышленной ТЭЦ