
- •1. Козак а.А., ведущий инженер службы режимов и наладки
- •2. Хомяков в.Б., преподаватель фгоу спо двэт. Курс лекций составлен в соответствии с рабочей программой по курсу «Тепловые электрические станции», утверждённой 16 сентября 2008 г. Рецензия
- •Рецензия
- •Раздел 2 посвящен наиболее перспективным направлениям и разработкам в получении электрической энергии другими методами.
- •Содержание
- •Введение
- •Исторические условия возникновения и развития энергетической техники
- •Энергетические ресурсы и топливно-энергетический баланс.
- •Раздел 1. Тепловые электрические станции
- •Тема 1.1. Типы электрических станций
- •1.1.1. Классификация электрических станций
- •Контрольные вопросы.
- •1.1.2. Основные элементы паровых электростанций
- •1.1.3. Суточные графики потребления энергии
- •0 4 8 12 16 20 24 Часы суток
- •Тема 1.2. Технологическая схема тэс
- •1.2.1. Тепловая схема тэс
- •1.2.2. Тепловые нагрузки тэц
- •Контрольные вопросы.
- •1.2.3. Отопление и горячее водоснабжение (гвс)
- •1.2.4. Системы теплоснабжения
- •1.2.5. Подпитка тепловой сети
- •1.2.6. Основное и вспомогательное оборудование теплофикационных установок
- •Контрольные вопросы.
- •1.2.6. Топливный тракт электростанции
- •1.2.7. Сжигание жидкого топлива на электростанции
- •1.2.8. Сжигание газа на электростанции
- •Р ис.6 Схема газового хозяйства тэс:
- •Контрольные вопросы.
- •1.2.9. Газовоздушный тракт
- •Р ис.8 Горизонтальный трёхпольный электрофильтр:
- •1.2.10. Тракт шлакозолоудаления
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 1.3. Органическое топливо
- •1.3.1. Виды органического топлива
- •1.3.2. Элементарный состав топлива
- •Контрольные вопросы.
- •1.3.3. Характеристики топлива.
- •1.3.4. Выход летучих и кокса, твёрдость топлива и коэффициент размолоспособности
- •1.3.5. Свойства топлива
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 1.4. Элементы теории термодинамики
- •1.4.1. Общие определения в технической термодинамике и теплопередаче
- •1.4.2. Основные термодинамические параметры рабочего тела
- •1.4.3. Первый закон термодинамики
- •Контрольные вопросы.
- •1.4.4. Термодинамический процесс
- •1.4.5. Энтальпия
- •1.4.6. Основные термодинамические процессы в газах
- •1.4.7. Политропный процесс
- •1.4.8. Изохорный процесс
- •1.4.9. Изобарный процесс
- •1.4.10. Изотермический процесс
- •Контрольные вопросы.
- •1.4.12. Круговые процессы или циклы
- •1.4.13. Второй закон термодинамики
- •1.4.14. Цикл Карно
- •Контрольные вопросы.
- •1.4.15. Энтропия как параметр термодинамической системы.
- •1.4.16. Регенеративный цикл
- •1.4.17. Термодинамические процессы водяного пара
- •2. Удельную теплоту q1,2, подведённую к рабочему телу или отведённую от него находят по формулам:
- •4. При решении задач по h,s-диаграмме состояние рабочего тела определяют как точку пересечения любых двух линий и находят необходимые параметры пара.
- •1.4.18. Водяной пар
- •Контрольные вопросы.
- •1.4.19. Процесс парообразования и его изображение в р,V-диаграмме.
- •1. Подогрев холодной воды до температуры кипения tн.
- •2. Парообразование.
- •3. Перегрев пара.
- •1.4.20. Основные параметры воды и водяного пара
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 1.5. Основное тепловое оборудование тэс
- •1.5.1. Общие сведения о паровых котлах
- •1.5.2. Устройство парового котла
- •Р ис.22 Схема устройства парового котла с естественной циркуляцией.
- •Контрольные вопросы.
- •1.5.3. Основные параметры и обозначения паровых котлов
- •1.5.4. Поверхности нагрева паровых котлов
- •1.5.4.1. Экономайзеры
- •1.5.4.2. Испарительные поверхности нагрева
- •1.5.4.3. Пароперегреватели
- •1.5.4.4. Воздухоподогреватели
- •Р ис.26 Трубчатый воздухоподогреватель:
- •Р ис.27 Схема работы регенеративного воздухоподогревателя:
- •Контрольные вопросы.
- •1.5.5. Паровые турбины
- •1.5.6. Основные узлы и конструкция паровой турбины
- •1.5.7. Принципиальная схема конденсационной установки, устройство конденсатора
- •Р ис.32 Принципиальная схема конденсационной установки:
- •1.5.8. Воздухоотсасывающие устройства
- •1.5.9 Питательные и циркуляционные насосы
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 1.6. Теплоэлектроцентрали (тэц)
- •1.6.1. Общие положения.
- •1.6.2. Регулирование тепловой нагрузки
- •1.6.3. Покрытие основной и пиковой отопительной нагрузок
- •1.6.3. Схемы включения сетевых подогревателей
- •1.6.4. Основное и вспомогательное оборудование теплофикационных установок
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 1.7. Компоновка главного корпуса и генеральный план тэс
- •1.7.1. Основные требования, предъявляемые к компоновке тепловых электрических станций
- •1.7.2. Компоновка главного корпуса электростанции. Общие положения.
- •1.7.3. Типы компоновок главного корпуса
- •I. Степень закрытия основных агрегатов (турбин и котлов). По этому признаку компоновки главного корпуса разделяются на:
- •1. Закрытые компоновки, при которых турбоагрегаты находятся внутри соответствующих помещений. Этот тип является основным.
- •II. Взаимное расположение помещений для турбогенераторов и парогенераторов. Этот признак характеризует в основном компоновки закрытого типа. По этому признаку различают следующие варианты:
- •2. Турбоагрегаты и парогенераторы размещаются в двух отдельных параллельных зданиях, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга и соединенных переходными
- •Контрольные вопросы.
- •1.7.3. Строительная компоновка главного корпуса тэс
- •1.7.4. Компоновка помещения парогенераторов
- •1.7.5. Компоновка машинного зала и деаэраторного отделения
- •1.7.6. Генеральный план электростанции
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 1.8. Газотурбинные, парогазовые и атомные электрические станции
- •1.8.1. Газотурбинные электростанции
- •1. 8.2. Область применения гту
- •1.8.3. Парогазовые установки электростанции
- •1.8.2. Атомные электростанции. Общие сведения
- •2 Замедлитель 39Np нептуний
- •239Pu плутоний 235u Медленные нейтроны
- •1.8.3. Принципиальные тепловые схемы аэс
- •1.8.4. Сооружения, системы хранения и транспортировки топлива на аэс
- •Раздел 2. Альтернативные источники получения электрической энергии
- •Тема 2.1. Нетрадиционные способы получения электрической энергии
- •2.1.1. Электростанции, использующие нетрадиционные виды энергии
- •2.1.2. Гидроэлектростанции.
- •Тема 2.2. Энергетическое производство и окружающая среда
- •2.2.1. Экология
- •2.2.2. Экологические проблемы энергетики и влияние человека на окружающую среду
- •2.2.3. Экологические проблемы тепловой энергетики
- •2.2.4. Город и охрана природы
- •2.2.5. Экологические проблемы гидроэнергетики
- •2.2.6. Экологические проблемы ядерной энергетики
- •2.2.7. Некоторые пути решения проблем современной энергетики по охране окружающей среды
1.7.2. Компоновка главного корпуса электростанции. Общие положения.
Главным корпусом тепловой электростанции называют главное её здание, внутри которого размещается основное и связанное с ним вспомогательное энергетическое оборудование, осуществляющее главный технологический процесс преобразования теплоты сгорания топлива в электрическую энергию.
Среди производственных установок и сооружений электростанции главный корпус занимает особое, центральное место, к которому стекаются и от которого отходят разнообразные технологические потоки. Так, в главный корпус подаётся топливо, подлежащее использованию, вода для охлаждения отработавшего пара турбин и т. д. Из главного корпуса отводятся охлаждающая вода после конденсаторов, дымовые газы парогенераторов, шлак и зола при использовании твёрдых топлив и т. д. Из главного корпуса выводится конечная продукция электростанции ― электрическая энергия, а на теплоцентралях, кроме того, и тепловая энергия с паром или горячей водой.
В соответствии с установкой в главном корпусе основных энергетических агрегатов ― парогенераторов и турбоагрегатов ― в состав главного корпуса входят два основных помещения (или отделения): парогенераторное и турбинное (машинный зал) и, кроме того, так называемое промежуточное помещение между парогенераторным и турбинным помещениями для различного вспомогательного оборудования турбоагрегатов и парогенераторов. Промежуточное помещение выполняют многоэтажным в виде этажерки. Наличие его способствует устойчивости строительных конструкций главного корпуса, включающих, в частности, колонны наружных фасадных стен машинного зала и отделения парогенераторов.
В промежуточном помещении находятся деаэраторы с баками, иногда бункеры топлива и оборудование пылеприготовления. Оно выполняется двухпролётным, состоящим из деаэраторного и бункерного отделений, или однопролётным в виде совмещённого бункерно-деаэраторного помещения.
Кроме того, в нём размещают РОУ и БРОУ, трубопроводы, электрическое распределительное устройство собственного расхода и тепловые щиты, в том числе блочные щиты управления. Эти щиты размещают на основном уровне обслуживания, составляющем 9÷11 м и совпадающим с помещениями турбоагрегатов и парогенераторов.
Бункерное и совмещённое бункерно-деаэраторное отделения входят в состав парогенераторного отделения. Отдельно выполненное деаэраторное помещение относят к машинному залу.
В отдельных случаях, например, на некоторых газомазутных ТЭС, промежуточное отделение отсутствует, что удешевляет здание, но затрудняет размещение вспомогательного оборудования.
Как мы уже знаем, парогенераторное помещение электростанции на твёрдом топливе включает бункерное отделение с бункерами, в которых обеспечивается запас топлива. На пылеугольных электростанциях с индивидуальным пылеприготовлением оборудование пылеприготовления размещают в бункерном отделении, но быстроходные угольные мельницы располагают в основном помещении парогенераторов.
В случае централизованной сушки и размола топлива вне главного корпуса оборудование пылеприготовления размещают в отдельном здании центрального пылезавода (ЦПЗ). Там же размещают бункеры сырого угля и промежуточные бункеры угольной пыли. При индивидуальном и центральном пылеприготовлении расходные бункеры угольной пыли размещают в главном корпусе, близ топочных камер парогенераторов.
Часть вспомогательного оборудования парогенераторов ― золоуловители, дымососы на пылеугольных электростанциях ― размещают, как правило, вне главного корпуса, рядом с ним, на открытом воздухе.
Сухие золоуловители, как правило, во всех климатических районах устанавливают на открытом воздухе, нижние части обычно закрыты. Мокрые золоуловители при расчётной температуре ниже минус 150С устанавливают в закрытом помещении. Сопла и нижнюю часть мокрых золоуловителей закрывают во всех климатических районах. Дымососы и дутьевые вентиляторы устанавливают на открытом воздухе при использовании газа и мазута во всех климатических районах при расчётной температуре отопления выше минус 280С. Дымовые трубы сооружают вблизи главного корпуса со стороны парогенераторного отделения.
При благоприятных условиях, в районах с тёплым климатом, на открытом воздухе возможно расположить также и основное оборудование: парогенераторы, специально выполняемые, и турбоагрегаты, защищаемые при этом лёгкими укрытиями. Конденсационное помещение с конденсаторами турбин, теплообменниками и насосами выполняют закрытыми.
Проведение монтажных и ремонтных работ должно обеспечиваться необходимыми грузоподъёмными механизмами. Обязательна установка в машинном зале одного-двух мостовых электрических кранов грузоподъёмностью, рассчитанной на наиболее тяжёлые детали турбоагрегатов. Самыми тяжёлыми являются статоры электрогенераторов, конденсаторы турбин и т.д.
В помещении парогенераторов устанавливают также один-два мостовых электрических крана. Вспомогательное оборудование обслуживают грузоподъёмными механизмами. На электростанции устанавливают, кроме того, пассажирские и грузовые лифты. Монтажно-ремонтные площадки с железнодорожным въездом нормальной колеи выполняются в машинном отделении со стороны постоянного и временного торцов здания.
На ТЭЦ допускается въезд только со стороны временного торца. При поперечном расположении шести и более турбоагрегатов допускается устройство промежуточной ремонтной площадки. Устраивают железнодорожный въезд нормальной колеи в парогенераторное отделение, в которое предусматривают и въезд автотранспортом, электрокарами и тягачами.
Боковые въезды автотранспорта предусматривают примерно через каждые 200 м длины помещения парогенераторов со стороны дымососной. Для защиты от загрязнений открытых производственных установок, например, электрические распределительные устройства, трансформаторы и т.д., для сохранения здоровья персонала и населения, для охраны природы района электростанции при компоновке главного корпуса предусматривают возможно полную очистку дымовых газов от твёрдых примесей.