Проектирование ГРЭС (стр. 6 из 19)

Расход топлива на отпуск тепла определяется, кг/с:

(2.61)

Фактическое значение удельных расходов условного топлива на отпуск электроэнергии и тепла определяются по формулам:

(2.62)

(2.63)

2.12 Выбор основного оборудования ГРЭС

На основании заданных величин в качестве основного оборудования, в целях обеспечения надежности работы станции, выбираем пять моднрнизированных турбоагрегатов К – 800 – 240 – 5.

Котлоагрегаты выбираем по максимальному расходу пара на турбину с запасом 3%. Для турбоустановки К – 800 – 240 – 5 максимальный расход пара составляет 2377,94 т/ч. Таким образом, паропроизводительность котельного агрегата должна составлять 2377,94∙(100+3)/100=2449,3 т/ч. По этому значению выбираем пять котлов прямоточного типа Пп‑2650–25–545БТ /1/.

Использование однотипных турбин и котлов дает ряд преимуществ, например, позволяет упростить эксплуатацию и ремонт оборудования станции.

Техническая характеристика котла:

Завод изготовитель – Подольский машиностроительный;

Заводская марка – П 67;

Паропроизводительность – 2650 т/ч;

Давление воды на входе в водяной экономайзер – 315 бар;

Температура воды на входе в водяной экономайзер – 274 ^оС;

Давление острого пара – 255 бар;

Температура острого пара – 545 ^оС;

Температура уходящих газов – 140 ^оС;

КПД – 91,9%;

Компоновка – Т – образная.

2.13 Выбор вспомогательного оборудования в пределах ПТС

2.13.1 Регенеративные подогреватели

Регенеративные подогреватели выбираем по заводским данным, так как их характеристики удовлетворяют значениям, полученным в ходе расчета ПТС.

ПВД‑1: ПВ 1800–37–6,5,

где 1800 – площадь поверхности теплообмена, м²;

37 – рабочее давление в трубной системе, МПа;

6,5 – рабочее давление в корпусе, МПа.

ПВД‑2: ПВ 1800–37–4,5;

ПВД‑3: ПВ 1800–37–2,0;

ПНД‑4: ПН 1900–32–6‑I;

ПНД‑5: ПН 1900–32–6‑II;

ПНД‑6: ПНСВ 2000–2;

ПНД‑7: ПНСВ 2000–1.

2.13.2 Деаэратор

По расходу питательной воды выбираем деаэратор смешивающего типа повышенного давления ДП‑2800/185 с характеристиками:

давление – 8 бар;

производительность – 2800 т/ч;

аккумуляторный бак – 185 м^3.

2.13.3 Сетевые подогреватели

В качестве подогревателей сетевой воды вместо кожухотрубчатых выбираем подогреватели пластинчатого типа, которые имеют большие преимущества.

Верхний сетевой подогреватель (ВС) – НН №43ТС –

;

Нижний сетевой подогреватель (НС) – НН №43ТС –

.

2.13.4 Насосы

2.13.4.1 Выбор питательных насосов

Питательный насос выбираем по производительности (с запасом 10–15%) и напору.

(2.64)

Выбираем два питательных насоса с турбоприводом марки ПН‑1500–350 ЛМПО с характеристиками:

подача – 1500 м³/ч;

напор – 350 кг/см²;

турбина приводная – ОК – 18 ПУ – 800;

номинальная мощность – 15,5 МВт;

обороты – 4650 об/мин;

конденсатор – КП‑1200–2.

2.13.4.2 Выбор конденсатных насосов

Конденсатные насосы выбираются по производительности в количестве трёх штук на турбину, два из которых в работе, один находится в резерве. На основании ПТС блока тракт основного конденсата имеет три ступени конденсатных насосов. В соответствии с расчётом ПТС по расходам основного конденсата на всас насосов произведём их выбор.

G_окl=1534,4 м³/ч – Три насоса марки КСВ 1600–90 с характеристиками:

подача – 1600 м³/ч;

напор – 90 м;

частота вращения – 1000 об/мин;

КПД – 76%.

G_окll=1622,6 м³/ч – Три насоса марки КСВ 1600–90

G_окlll=1913 м³/ч – Три насоса марки КСВ 2000–90 с характеристиками:

подача – 2000 м³/ч;

напор – 90 м;

частота вращения – 1000 об/мин;

КПД – 76%.

2.13.4.3 Выбор циркуляционных насосов

Расход циркуляционной воды на одну турбину по заводским данным составляет 73000 м³/ч. Число турбин на станции – 5.

Расчетный расход циркуляционной воды на ГРЭС составит, м³/ч:

Выбираем насосы типа ОП – 10 – 145 /5/ с характеристиками:

производительность – 74000 м³/ч;

полный напор – до 24,5 м.вод. ст.;

число оборотов – 333 об/мин;

КПД – 84%.

Необходимое количество насосов на береговой, шт.:

Мощность электродвигателя, кВт:

(2.65)

где Q=74000/3,6=20555,6 кг/с.

2.13.4.4 Выбор сетевых насосов

Выбор сетевого насоса производится по производительности и напору. Сетевые насосы устанавливаем в количестве двух насосов на турбину, рассчитывая их на 50%-ую производительность.

Производительность сетевого насоса, м³/ч:

(2.66)

Выбираем сетевые насосы СЭ 500–70 с характеристиками:

подача – 500 м³/ч;

напор – 70 м.вод. ст.;

частота вращения – 3000 об/мин;

мощность – 120 кВт;

КПД – 82%.

2.14 Описание модернизированной турбины К-800-240

Турбина представляет собой трехцилиндровый агрегат, рассчитанный на начальные параметры пара:

Турбина выполнена с промежуточным перегревом пара до 540ºС. При выходе из ЦВД пар с давлением 38,5 бар направляется на промежуточный пароперегреватель. После промежуточного перегрева пар подается в ЦСД с давлением 32,4 бар. Цилиндр среднего давления выполнен двухпоточным. В ЦСД размещается восемнадцать ступеней давления, по девять в каждом потоке.

Цилиндр низкого давления содержит четыре ступени давления на один поток.

Турбина имеет восемь регенеративных отборов, отборы не регулируемые, а также два выхлопа в конденсатор.

2.14.1 Описание проточной части ЦНД

При выполнении дипломного проекта за базовую конструкцию был принят штатный ЦНД турбины К – 800 – 240, выполненный по традиционной чисто осевой схеме, которая представляет двухпоточную конструкцию с пятью ступенями давления на один поток.

Разрабатываемый вариант конструкции ЦНД отличается от штатного пропускной способностью, устройством разделителя потока и установкой в качестве последней ступени – ступени с двойным выхлопом в конденсатор. Таким образом, схема проточной части является комбинированной и содержит двухпоточную радиально – осевую ступень (ДРОС), вторую и третью ступень – осевые, а четвертую – ступень с двойным выхлопом в конденсатор – на каждый поток.

Конструкция проектируемого ЦНД содержит два отбора в каждом потоке. Первый отбор расположен после двухпоточной радиально-осевой ступени, а второй – после второй ступени, то есть после первой осевой.

Основаниями для использования двухпоточной радиально-осевой ступени для разделения потока послужили следующие положения:

· После входа в ЦНД пар перед первой осевой ступенью должен совершить поворот на 90º, что при больших скоростях связано со значительными потерями;

· При повороте потока пара наблюдается неравномерное расширение потока в первой осевой ступени;

· При работе ЦНД с неподвижными разделителями потока имеет место потеря от протечки пара под разделителем;

· Также имеет место потеря энергии за счет неравномерного подвода пара в ЦНД.

Радиальное течение пара к оси турбины можно использовать для получения механической работы, при этом большую роль играет работа кориолисовых сил. Для этого первую ступень ЦНД целесообразно выполнить радиального типа, разместив ее в пространстве, которое в чисто осевой турбине не используется. Проектируемая двухпоточная радиально – осевая ступень заменяет четыре осевые ступени, по две в каждом потоке ЦНД. Благодаря этому значительно сокращается длина проточной части турбины и открывается возможность за счет освободившегося пространства усовершенствовать проточную часть последующих осевых ступеней. Поэтому, в качестве последней осевой ступени мы устанавливаем ступень с двойным выхлопом.

Применение ДРОС дает следующие преимущества:

· существенно повышается КПД ЦНД турбины. Это объясняется более совершенным преобразованием энергии пара в радиально – осевой ступени, чем в заменяемых осевых ступенях;

· позволяет существенно улучшить проточную часть осевых ступеней путем уменьшения угла раскрытия при помощи раздвижки ступеней;

· уменьшается влияние нестационарности потока;

· снижаются концевые потери в направляющем аппарате.

Цилиндр низкого давления является наиболее металлоемким и дорогостоящим элементом турбины. В штатной турбине К-800-240 используется 3 ЦНД. В проектируемом варианте турбины мы предлагаем один ЦНД. Это достигается путем увеличения пропускной способности цилиндра низкого давления благодаря использованию ступени с двойным выхлопом в конденсатор.