Основные характеристики парогенераторов ТЭС, работающих на органическом топливе. Принципиальные схемы парогенераторов барабанного и прямоточного типов.

Ответы по электрическим станциям к экзаменам 2011/2012 уч. года

Классификация тепловых электростанций на органическом топливе. Назначение КЭС и ТЭЦ. Технологическая схема паротурбинной электростанции.

Станция может работать на органическом (ТЭС) и ядерном (АЭС) топливе.

ТЭС в основном в настоящее время подразделяют на: ТЭЦ, КЭС, ПГЭС, ГТУ.

КЭС. Вырабатывают только электроэнергию. Располагаются вне городов потому что так повышается экология города, а э/э можно передавать на огромные расстояния с незначительными потерями. В КЭС нагретая циркуляционная вода сбрасывается в водоем, поэтому потери тепла составляют около 60%. КПД КЭС - 30-40%.

ТЭЦ. Вырабатывает тепло и э/э. Вынуждены находится вблизи потребителей, т.к. тепло нельзя передать а большие расстояния. Использование тепла отработавшего пара при комбинированном производстве энергии обеспечивает значительную экономию топлива.

Если отработавший пар или горячая вода используется для технологических процессов, отопления и вентиляции промышленных предприятий, то ТЭЦ называются промышленными. При использовании тепла для отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий городов ТЭЦ называются коммунальными (отопительными). Промышленно-отопительные ТЭЦ снабжают теплом как промышленные предприятия, так и население. На отопительных ТЭЦ наряду с теплофикационными турбоустановками имеются водогрейные котлы для отпуска тепла в периоды пиков тепловой нагрузки. КПД ТЭЦ – 50-60%

ПГЭС. Комбинирует паросиловой и газотурбинный циклы, что обеспечивает высокий КПД по производству энергии. ПГЭС применяются в двух вариантах: с высоконапорным парогенератором и со сбросом выхлопных газов в котлоагрегаты обычного типа. При первом варианте продукты сгорания из камеры сгорания под давлением направляются в высоконапорный компактный парогенератор, где вырабатывается пар высокого давления, а продукты сгорания охлаждаются до 750—800 °С, после чего они направляются в газовую турбину, а пар высокого давления подается в паровую турбину. При втором варианте продукты сгорания из камеры сгорания с добавлением необходимого количества воздуха для снижения температуры до 750—800 °С направляются в газовую турбину, а оттуда отходящие газы при температуре примерно 350—400 °С с большим содержанием кислорода поступают в обычные котлоагрегаты паротурбинных ТЭС, где выполняют функцию окислителя и отдают свое тепло. КПД -

ГТУ. Установка открытого типа, т.е. продукты сгорания проходят через турбину, а значит в качестве топлива может быть использовано жидкое или газообразное, т.к. золазасорит турбину.

(+) Маневренные, не привязаны к воде (+++!)

(-) КПД маленький из-за работы компрессора, поэтому ГТУ используются только лдя покрытия пиковых нагрузок.

Технологическая схема

Основные характеристики парогенераторов ТЭС, работающих на органическом топливе. Принципиальные схемы парогенераторов барабанного и прямоточного типов.

Парогенераторы делят на:

· Барабанного типа (работают на докритических параметрах)

· Прямоточного типа (работают на закритических параметрах).

Для работы П/Г необходимы вода, топливо, воздух; отходами являются газообразные продукты сгорания (дымовые газы) и твердые продукты сгорания (зола и шлак). В топках П/Г можно сжигать любое топливо, в том числе и низкокалорийное, типа торфа и бурого угля. Топливо бывает твердое (уголь, торф, сланцы), жидкое (мазут) или газообразное (природный газ). Твердое топливо в современных П/Г сжигается в виде пыли.

Основные схемы генерации пара.

Схема с естественной циркуляцией и с принудительной циркуляцией. У барабанного П/Г может быть использованы и та, и другая схема; в прямоточных П/Г – только принудительная циркуляция. Принудительная циркуляция – с помощью насоса; естественная циркуляция – в экранных трубах вода начинает закипать, т.е. испаряться. Таким образом поднимается вверх (ρ_смеси > ρ_воды ), => движущая сила.

S_движ= ρ_воды*g*H – ρ_смеси*g*H

S_движ= (ρ_воды – ρ_смеси)*g*H

Таким образом, в барабанном парогенераторе существует многократная циркуляция. У прямоточных парогенераторов количество циркуляции равно единице, поэтому там только принудительная циркуляция (с помощью насоса).

Обозначения к П/Г барабанного типа:

1. ленточный транспортер

2. бункер сырого угля

3. питатель (дозирует количество топлива)

4. мельница

5. сепаратор (отделяет крупные частицы пыли)

6. циклон (отделение пыли от воздуха)

7. шнек (питатель)

8. пылевой бункер

9. питатель пыли

10. мельничный вентилятор

11. горелки П/Г

12. барабан П/Г

13. топка П/Г

14. холодная воронка

15. система удаления воды и шлака

16. экранные трубы

17. коллекторы (собирают воду для экранных труб)

18. опускные трубы (из них вода поступает в коллекторы)

19. фестон

20. пароперегреватель

21. регулятор температуры перегрева пара

22. экономайзер

23. воздухоподогреватель

24. воздуходувка

25. воздуховод

26. золоуловитель (улавливается летучая зола)

27. дымосос

28. дымовая труба