2540

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия»

Кафедра городского строительства и хозяйства

ГЕНЕРАТОРЫ ТЕПЛОТЫ

Технический альбом

Составитель В. Д. Галдин

Омск

СибАДИ

2013

1

УДК 658.26 ББК 31.3

Рецензент д-р техн. наук, проф. И.Л. Чулкова

Работа одобрена научно-методическим советом направления подготовки 270800 Строительство Инженерно-строительного института.

Генераторы теплоты: технический альбом / сост. В.Д. Галдин. Омск:

СибАДИ, 2013. 81 с.

Представлены принципиальные и полные тепловые схемы современных паротурбинных, газотурбинных и парогазовых установок. Приведены конструкции основного и вспомогательного оборудования.

Иллюстрационный материал предназначен для студентов направления подготовки 270800 Строительство профиля подготовки «Теплогазоснабжение и вентиляция» при выполнении практических и лабораторных работ, курсового и дипломного проектирования по дисциплине «Генераторы тепла и системы автономного теплоснабжения».

Ил. 84. Библиогр.: 12 назв.

ФГБОУ ВПО «СибАДИ», 2013

2

Содержание

Введение . …………………………………………………………………. 4

ТИПЫ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ …………….. 5

1.Паротурбинные установки …………………………………………….. 12

1.1.Принципиальные тепловые схемы паротурбинных установок …... 12

1.2.Турбины перегретого и влажного пара …………………………….. 17

1.3.Ступени паровых турбин ……………………………………………. 21

1.4.Конденсаторы паровых турбин ……………………………………... 24

1.5. Турбины питательных насосов и воздуходувок …………………… 27

1.6.Теплообменное оборудование системы регенеративного подогре-

ва питательной воды …………………………………………………. 30

3

ВВЕДЕНИЕ

Энергетика является одной из базовых отраслей мировой экономики, а органическое топливо остается доминирующим в мировом топливно-энергетическом балансе. Мировые запасы органического топлива оцениваются следующим образом: уголь 220 330 лет; газ 35 60 лет; нефть 25 50 лет.

Одной из основных тенденций мирового топливно-энергетическо- го баланса является снижение доли нефти, связанное с увеличением глубины ее переработки. В то же время наблюдается снижение темпов роста доли атомной энергетики в мировом балансе: если с середины 1960-х гг. до 1986 г. суммарная мощность АЭС удваивалась каждые 5 лет, то за последние 15 лет XX века увеличилась немногим более чем на 40 % .

В целом, в перспективе ближайших 40 50 лет прирост генерирующих мощностей в мире будет обеспечиваться в немалой степени за счет тепловых электростанций на органическом топливе, в том числе и за счет более широкого использования низкосортных топлив. Топливный баланс вводимой энергетической мощности оценивается следующим образом: 31 % уголь; 24 % газ; 22 % гидроэнергия; 10 % АЭС; 7 % мазут; остальные 6 % другие. Это связано в основном с большим опытом использования технологий энергопроизводства на базе органического топлива и благоприятной (в целом) конъюнктурой мировых цен на него.

В энергобалансах ряда стран увеличивается доля угля (например, в США доля угля в производстве электроэнергии в 2002 г. составляла 57 %, а в 2010 г. 65 %), что обусловлено не в последнюю очередь появлением экологически чистых технологий сжигания при высокой эффективности процессов. Коэффициент полезного действия современных паровых энергоблоков, работающих на каменных углях, может составлять 44 45 % и доходить до 47 %. Такое повышение экономичности достигнуто благодаря переходу на суперкритические параметры перегретого пара: давление 26 30 МПа, температура 560 610 ОС. В некоторых случаях (в Японии, Дании) применяется двойной промперегрев пара с температурами 566/566/566 или 580/580/580 ОС при мощности блока до 700 МВт. В перспективе планируется довести эффективность блока до 52 55 % при повышении температуры пара до 700 720 ОС.

4

ТИПЫ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ

Рис. 1.2. Принципиальная тепловая схема ТЭЦ: а – промышленная ТЭЦ; б – отопительная ТЭЦ: 1 – парогенератор; 2 – топливо; 3 – паровая турбина; 4 – электрический генератор; 5 – конденсатор отработавшего пара турбины; 6 – конденсатный насос; 7 – сбросной бак конденсата; 8 – питательный насос; 9 – потребитель теплоты; 10 – подогреватель сетевой воды; 11 – сетевой насос; 12 – конденсатный насос сетевого подогревателя

5

2 3

1

7

8

11

12 10 9

Рис. 1.5. Принципиальная схема парогазовой установки: 1 – компрессор; 2 – камера сгорания; 3 – топливо; 4 – газовая турбина; 5 – электрические генераторы; 6 – паровая турбина; 7 – котел-утилизатор; 8 – конденсатор паровой турбины; 9 – конденсатный насос; 10 – регенеративный подогреватель в паровом цикле; 11 – питательный насос котла-утилизатора; 12 – дымовая труба

6

3

5

6

~

10

1

2

8

Рис. 1.6. Принципиальная схема двухконтурной АЭС с паровой турбиной, работающей на насыщенном паре: 1 – ядерный реактор; 2 – ядерное топливо (стержни, заполненные ураном-235; 3 – парогенератор; 4 – главный циркуляционный насос первого контура АЭС; 5 – паровая турбина; 6 – электрический генератор; 7 – конденсатор паровой турбины; 8 – конденсатный насос; 9 – регенеративный подогреватель; 10 – питательный насос парогенератора во втором контуре

1

3

4 2

5 6

~ ~

Рис. 1.7. Схема гидроаккумулирующей электростанции: 1 – верхнее водохранилище; 2 – нижнее водохранилище; 3, 4 – плотины верхнего и нижнего водохранилищ; 5 – гидротурбина с электрогенератором; 6 – насосная установка с электроприводом

7

8

Рис. 1.8. Электрическая станция, работающая на твердом топливе: 1 – генератор; 2 – турбина; 3 – щит управления; 4 – деаэратор; 5 – бункер сырого топлива (угля); 6 – бункер угольной пыли; 7 – сепаратор; 8 – циклон; 9 – паровой котел; 10 – поверхности нагрева котла; 11 – дымовая труба; 12 – дробильное помещение; 13 – резервный склад; 14 – железнодорожные вагоны; 15 – разгрузочный сарай; 16 – конвейеры; 17 – дымососы; 18 – каналы гидрозолоудаления; 19 – золоуловитель; 20 – дутьевой вентилятор; 21 – топка парового котла; 23 – береговая насосная станция; 24 – водоем; 25 – насосы; 26 – подогреватели высокого давления; 27 – питательные насосы; 28 – подогреватели низкого давления; 29 – конденсатные насосы; 30 – конденсаторы; 31 – установка химической очистки воды; 32 – преобразователи (трансформаторы) электроэнергии

9