6 Формирование аналогов опорного знания мысленными образами

Теплообмен между поверхностью твердого тела и соприкасающейся с ней средой  теплоносителем  осуществляется  конвекцией, теплопровод-ностью, лучистым теплообменом. 

Вырабатываемый современным котлом пар является, по содержанию солей одним из наиболее чистых продуктов, производимых промышленностью в больших количествах.

Современные электростанции работают с достаточно высоким КПД. Теплота, затраченная на подогрев питательной воды, ее испарение и получение перегретого пара, — это полезно использованная теплота Q₁

В случае прямоточной схемы пароперегревателя в отопительном котле наиболее высокая температура газов соответствует области наиболее низкой температуры пара. Это беспечиват низкие температуры металла пароперегревателя, но при наличии капель котловой воды, поступающих с насыщенным паром из сепарационных устройств барабана, соли, содержащиеся в данных каплях, будут осаждаться на первых рядах змеевиков, приводя к резкому повышению температуры металла. Кроме того, при такой схеме движения теплоносителей температурный напор минимален, что требует увеличения необходимой поверхности пароперегревателя.

Лекция 11 «Способы получения пиковой мощности»

1 Формирование исходных знании

Специфика работы энергогенерирующего оборудования, вызвана непрерывностью производства электроэнергии и необходимость поддержания работоспособности в течение всего периода эксплуатации, особенно в периоды максимальных нагрузок.

2 Изучение нового материала

При регулировании нагрузки на теплоисточниках в часы максимума возникает необходимость на период пиковой части графика нагрузки (1-3 часа) необходимо увеличить тепловую мощность сверх нормативной, которое обеспечивается включением пиковых водогрейных котлов. Для покрытия пиковой электрической мощности используют включение резервных энергоблоков, котлов с паровыми турбинами или соответствующим снижением тепловой нагрузки и отключением производственных и теплофикационных отборов. Увеличение мощности вызвана: аварийным остановом котла или энергоблока в энергосистеме; недостаточный уровень резерва; снижение температуры наружного воздуха и возросшая потребность в покрытии тепловых или электрических нагрузок.

Для получения пиковой энергии на действующем паротурбинном оборудовании используют следующие способы: форсировка котла и выработка пара сверх номинальной паропроизводительности; повышение начальных параметров пара в пределах допуска, углубление вакуума в конденсаторе; отключение части системы регенерации; увеличение электрической мощности за счет снижения их тепловой нагрузки путем ее перевода на пиковые водогрейные котлы (для теплофикационных турбин).

Максимальный прирост мощности определяется по перегрузке основного и вспомогательного оборудования: пропускной способности турбины, запаса мощности у генератора, конденсирующей способности конденсатора, запасов производительности дутьевых вентиляторов и дымососов.

При форсировке котла ограничение связано с генерирующей способностью котла, которая зависит от допустимого тепловосприятия поверхностей его нагрева, состава и качества сжигаемого топлива, запаса производительности тягодутьевых машин.

В зависимости от конкретных условий определяются допустимые пределы использования того или другого способа. Все котлы имеют запас по производительности в 5-7% по сравнению с количеством пара, необходимым для обеспечения номинальной мощности турбины.

Для ТЭЦ с продольно-поперечными связями увеличение производительности достигается подключением к каждой турбине отпуска пара от дополнительно включенных котлов из горячего резерва.

Генераторы турбин допускают достаточно длительное повышение их перегрузки по активной мощности на 10-15% от номинальной при одновременном снижении их реактивной нагрузки [12].

Применение форсировки котла или отключение части системы регенерации приводит к увеличению расхода пара в проточную часть турбины.

Для мощных теплофикационных турбин мощностью свыше Nэ > 200 МВт допустимое давление в конденсаторе не должно превышать Рк < 0,012 МПа (0,12 атм). Этот предел установлен заводами изготовителями исходя из прочностных характеристик последних ступеней ЦНД.

Повышение параметров острого пара для получения дополнительной мощности не нашло широкого применения из-за ограничений по условиям прочности элементов котла и турбины. Этот способ иногда используют на блоках с докритическими параметрами. Повышение температуры пара на 10^оС дает повышение мощности приблизительно на 1-1,2 %.

Для получения пиковой мощности, путем отключения части системы регенерации, используют отключение ПВД. Отключение ПНД для этих целей не практикуют, так как дополнительной выигрыш мощности слишком мал. Если деаэратор работает с постоянным давлением, то увеличивается расход пара на деаэратор для обеспечения деаэрации питательной воды, в результате чего выигрыш мощности от отключения ПНД практически сводится к нулю. Перевод деаэратора на пониженные параметры пара в таких режимах приводит к усложнению тепловой схемы и к снижению надежности. Поэтому, для получения пиковой мощности используют отключение только ПВД. Отключение группы ПВД позволяет повысить мощность турбины на 10-12 %.

При снижении тепловой нагрузки турбины ее поворотная регулирующая диафрагма постепенно открывается. На определенном этапе она оказывается открытой полностью. Начиная с этого момента, дальнейшее увеличение электрической мощности можно получить только за счет обвода части сетевой воды мимо сетевых подогревателей, дополнительно уменьшая тепловую нагрузку турбины. Процесс может продолжаться до момента перевода турбоагрегата полностью в конденсационный режим. Получение дополнительной пиковой сопровождается значительным ростом удельного расхода топлива на выработку электрической энергии [12].