2.3. Выбор состава основного турбинного и котельного оборудования

Выбор числа и типа паровых турбин на ТЭЦ производится с учетом покрытия ими расчетных паровых нагрузок из промышленных и теплофикационных регулируемых отборов. При этом также необходим учет расходов пара на собственные нужды станции из промышленного и теплофикационного отборов. Величины этих расходов пара зависят также от вида сжигаемого топлива и от ряда других факторов.

Из промышленных отборов турбин пар поступает к потребителю с расходом и на собственные нужды ТЭЦ с расходом :

= + .

Для теплофикационных турбин с двумя регулируемыми отборами пара существует запрет заводов-изготовителей на использование пара теплофикационных отборов турбин для собственных нужд ТЭЦ. Дополнительная теплофикационная нагрузка собственных нужд – отопление зданий ТЭЦ, подогрев греющей воды для вакуумных деаэраторов подпитки теплосети – обеспечивается за счет того, что часть прямой сетевой воды после сетевых подогревателей теплофикационных турбин направляется в соответствующие теплообменники на ТЭЦ.

Предварительно оценим величину доли дополнительной нагрузки сетевых подогревателей для обеспечения указанных собственных нужд ТЭЦ от их расчетной теплофикационной нагрузки :

МВт.

Тогда действительная тепловая нагрузка сетевых подогревателей

МВт (216,68 Гкал/ч)

и требуемый расход пара из теплофикационных отборов турбин

кг/с.

Соответственно этому фактическая теплофикационная нагрузка ТЭЦ составит

=454,5 МВт (390,8 Гкал/ч).

Большое значение при выборе типов турбин, устанавливаемых на ТЭЦ, имеет характер графика технологической тепловой нагрузки. При равномерном графике годовых технологических тепловых нагрузок целесообразно принимать к установке противодавленческие турбины. Они наиболее просты, дешевы и, при условии полной загрузки, экономичнее других типов турбин. В случае переменного характера графика годовых технологических нагрузок целесообразнее устанавливать на проектируемой ТЭЦ турбины типа ПТ с регулируемыми промышленными и теплофикационными отборами. При проектировании промышленных и промышленно-отопительных ТЭЦ следует также учитывать постепенность роста тепловых нагрузок по годам. Поэтому в качестве первых агрегатов на этих ТЭЦ обычно вначале устанавливают турбины ПТ, а в дальнейшем – турбины Т и, при необходимости, противодавленческие турбины типа Р.

При выборе вариантов основного оборудования следует ориентироваться на технические характеристики современных теплофикационных турбин, приведенные в Приложении.

В соответствии с заданием на курсовое проектирование произведем выбор одного из возможных вариантов состава основного оборудования ТЭЦ и проверку его соответствия нормам технологического проектирования ТЭС. Более подробно выбор оборудования ТЭЦ рассмотрен в [1].

Учитывая значительную тепловую мощность проектируемой ТЭЦ по технологическому пару, в первом варианте выбора основного оборудования будем ориентироваться на установку турбин ПТ-135/165-130/13.

В соответствии с [14], номинальная величина теплофикационных отборов турбины ПТ–135 равна = 60,9кг/с (219,24т/ч), промышленного отбора = 88,9кг/с (320т/ч). Тогда, исходя из требуемого суммарного расхода пара теплофикационных отборов, на ТЭЦ должны быть установлены:

= =117,9/60,9 = 1,93, т.е. две турбины ПТ-135.

При номинальном режиме работы этих турбин суммарный отпуск пара из их производственных отборов составит =2×88,9 = = 177,8 кг/с.

Требуемый заданием на проектирование расход пара промышленным потребителям из производственных отборов турбин ТЭЦ = 250 кг/с больше номинальных значений промышленных отборов двух турбин ПТ-135. Исходя из этого, кроме двух турбин ПТ-135-130/13 на проектируемой ТЭЦ следует установить также и противодавленческие турбоагрегаты типов Р-50 или Р-100.

В соответствии с тепловой схемой станции, в состав основного оборудования которой входят турбоагрегаты типов ПТ и Р (рис. 2.1), при определении величины паровой нагрузки промышленных отборов устанавливаемых турбин следует также учесть и расход пара для обеспечения собственных нужд станции – на подогрев сырой воды перед химводоочисткой (в ПСВ-2), на подогреватели деаэрированной химобессоленной воды (ПДХОВ), на деаэраторы высокого давления для турбоагрегатов типа Р.

Учитывая эти обстоятельства, предварительно примем, с последующим уточнением, что общая величина дополнительного расхода пара из промышленных отборов турбин, потребляемая собственными нуждами станции, составит 21% от его расхода промышленным потребителям:

= 0,21 =0,21x250 = 52,5 кг/с.

Суммарная величина промышленных отборов всех турбин ТЭЦ в этом случае будет равна

= 250 + 52,5 = 302,5 кг/с.

С учетом необходимости использования части пара из противодавления на обеспечение собственных нужд ТЭС примем к установке одну турбину Р-100-130/15, имеющую номинальный расход пара в противодавлении 181 кг/с (651,6 т/ч).

Для покрытия пиковых теплофикационных нагрузок предусматриваем установку на ТЭЦ пиковых водогрейных котлов КВГМ-100 тепловой мощностью 100 Гкал/ч. Их требуемое количество:

= =174/100 =1,74,

следовательно, нужно установить два пиковых водогрейных котла.

Учитывая, что в турбинах ПТ-135 и Р-100 применена однотипная ЧВД с одинаковыми расходами острого пара на голову 211 кг/с (759,6 т/ч), определим суммарный расход пара на две турбины ПТ-135 и одну Р-100 при их работе в номинальном режиме:

= = 3x211=633 кг/с (2278,8 т/ч).

Определим требуемую паропроизводительность энергетических котлов ТЭЦ при работе турбоагрегатов в номинальном режиме, с запасом в 3%:

1,03х633=652 кг/с (2347,16 т/ч).

Выбираем к установке на ТЭЦ котельные агрегаты типа Е-420-140-НГМ номинальной паропроизводительностью по 420 т/ч (116,66 кг/с).

Число этих котлов должно быть не менее n_к = 2347,16/420 = 5,588.

Таким образом, требуется установить на ТЭЦ шесть энергетических паровых котлов Е-420-140-НГМ. Максимальный расход пара от котлов ТЭЦ составит:

=  = 6420 =2520 т/ч.

Итак, состав первого варианта основного оборудования устанавливаемого на проектируемой ТЭЦ определился: 2ПТ-135/165-130/15, 1Р-100-130/15, 6Е-420-140НГМ, 2КВГМ-100.

Аналогично изложенному выше производят выбор состава основного оборудования ТЭЦ и для других, альтернативных вариантов.