6. Составление принципиальной тепловой схэмы

Принципиальная тепловая схема характеризует сущность основного технологического процесса, определяет тепловую экономичность и уровень технического совершенства ТЭС или АЭС. Она включает котельный (для АЭС - ядерную паропроизводящую установку) и турбинные агрегаты, водопитательную установку (основные деаэраторы питательной воды, деаэраторы добавочной воды и конденсата, питательные насосы, перекачивающие насосы деаэраторов добавочной воды, регенеративные подогреватели конденсата и питательной воды, соответственно, низкого и высокого давдения), теплоподготовительную установку (основные и пиковые подогреватели сетевой воды, пиковый водогрейный котел, подпиточную установку, теплофикационные и подпиточные насосы), основную (постоянно работающую) редукционно-охладительную установку для отпуска пара промышленному потребителю и т.д.. Основное ивспомогательное оборудование объединяется в схеме трубопровода в соответствии с последовательностью движения пара иводы, в установке. На принципиальной схеме однотипное оборудование изображается в виде одного агрегата, резервное оборудование и арматура не указываются (за редким исключением).

В общем случае при составлении принципиальной тепловой схемы решаются следующие задачи: выбор основных параметров схемы регенерации турбоустановки, выбор схемы подготовки подпиточной воды и конденсата, возвращаемого с производства, выбор схемы подпитки теплосети; выбор схемы отпуска теплоты потребителям; разработка схемы использования теплоты непрерывной продувки котлов, уплотнений турбины .эжекторов и т.п.. При разработке принципиальной схемы атомной энергетической установки решается также задача выбора схемы и параметров теплоносителя реакторного, а иногда и промежуточного контуров.

При использовании на проектируемой электростанция серийно изготавливаемого турбинного оборудования проектировщик ТЭС или АЭС схему и параметры регенерации турбоустановки не выбирает. Это объясняется тем, что турбина и ее вспомогательное оборудование, включая систему регенеративного подогрева, трубопроводы, в пределах установки составляют единый агрегат - паротурбинную установку и вписываютсяпроектировщиками в технологический комплекс станции в строгом соответствии с разработанными заводом-поставщиком турбины комплектностью и компоновкой. Аналогично этому при использовании на проектируемой атомной электростанции серийно изготавливаемых реакторов проектировщик АЭС схему и параметры теплоносителя реакторного (.и промежуточного при его наличии) контура не выбирает, поскольку все оборудование, входящее в состав ядерной паропроизводящей установки (ЯППУ), вписывается в технологический комплекс станции в строгом соответствии с разработанный заводом-поставщиком комплексностью и компоновкой. С решением же остальныхперечисленных выше задач при составлении принципиальной схемы проектировщику электростанции приходится обычно сталкиваться. При этом необходимо учитывать следующее.

Восполнение потерь рабочего тела цикла осуществляется химически или термически обессоленной водой. В последнем случае химически умягченная вода, направляемая в испарители, предварительно должна деаэрироваться (обычно в атмосферном деаэраторе при давлении 1,2 кг/см²=0,0117 МПа). Наэлектростанциях с только внутренними (то есть в термодинамическом цикле) потерями рабочего тела (которые при проектировании водоподготовки принимаются равными 1 % для АЭС и 2% для КЭС и отопительных ТЭЦ) обессоленная вода обычно подается в конденсатор турбины. При этом на блоках с прямоточными котлами и на АЭС добавочная вода вместе с основным конденсатом турбины перед подачей в систему регенеративного подогрева предварительно проходит 100% очистку на блочной обессоливающей установке (БОУ), размещенной между конденсатными насосами 1 и 2 подъёмов. На энергоблоках АЭС с реакторами типа РБМК такой же очистке подвергается весь конденсат греющего пара (дренаж) ПНД, сливаемыйдля этой цели каскадно в конденсатор, что объясняется очень жесткими нормами водного режима этих реакторов.

На промышленно-отопительных ТЭЦ с давлением свежего пара 9 МПа и выше, на которых кроме внутренних потерь рабочего тела (норма при проектировании водоподготовки - 3 %) имеет место его потери у промышленных потребителей пара,должна применяться двухступенчатая деаэрация питательной воды. Для этого перед основными деаэраторами питательной воды высокого давления (ДВД) с давлением преимущественно 6 кг/см²=0,588 МПа или 7 кг/см²=0,686 МПа устанавливается деаэраторы низкого давления (атмосферные с давлением 1,2 кг/см²=0,118 Мпа или вакуумные), в которых производится, деаэрация добавляемой в цикл обессоленной воды и конденсата, возвращаемого с производства, если он предварительно не очищается в цехе химводоподготовки (ХВО) (что допустимо только при давлении свежего пара не выше 9 МПа).

Схема использования теплоты непрерывной продувки котла может быть одно- и двух- ступенчатой, последняя обычно применяется при наличии в схеме атмосферных деаэраторов.

При составлении принципиальной схемы ТЭЦ необходимо учитывать также следующее.

В схеме должна быть предусмотрена возможность догрузки турбин с противодавлением за счет частичной, передачи на них нагрузки с теплофикационных отборов турбин с конденсацией пара.

Для использования теплоты пара, получаемого от котлов в период их растопки (до подключения к главному паропроводу), на ТЭЦ должна устанавливаться растопочная РОУ, паропроизводительность которой применительно котлам 220-450 т/ч должна составлять120-150 т/ч.

Для деаэрации подпиточной воды теплосети в системах теплоснабжения с открытым водоразборном горячей воды рекомендуется применять вакуумные деаэраторы, а в закрытых системах обычно используется атмосферные деаэраторы, подпитки.

При использовании на проектируемой электростанции нетипового оборудования окончательному выбору должен предшествовать анализ нескольких ее альтернативных вариантов.

Примеры принципиальной схем ТЭС и АЭС приведены в /8,12,16,17,16,19,21/.