- •ВВЕДЕНИЕ
- •Примеры маркировки насосов ТЭС
- •Для валковой среднеходовой мельницы
- •Рис. 5.2. Регулирование работы насоса перепуском среды
- •Основные виды защит ПЭН
- •Останов ПЭН
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ПРОЙДЕННОМУ МАТЕРИАЛУ
- •VIII
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •Глава 2. Теоретические основы работы лопастных машин
- •Глава 3. Характеристики лопастных машин
- •Глава 4. Работа насосов и тягодутьевых машин в трактах ТЭС
- •Глава 5. Регулирование насосов и тягодутьевых машин
- •Глава 6. Особенности эксплуатации насосов и тягодутьевых машин
- •Библиографический список ____________________________________
- •Контрольные вопросы по пройденному материалу__________________
- •Слесаренко Вячеслав Владимирович
Министерство образования Российской Федерации Дальневосточный государственный технический университет им. В.В. Куйбышева
НАСОСЫ И ТЯГОДУТЬЕВЫЕ МАШИНЫ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Учебное пособие
Владивосток 2002
УДК 621.184.85 С47
Слесаренко В.В. Насосы и тягодутьевые машины тепловых электростанций: Учебное пособие. – Владивосток: Издательство ДВГТУ, 2002. - с.
Учебное пособие предназначено для студентов дневного и заочного обучения специальностей «Тепловые электрические станции» и « Промышленная теплоэнергетика». В работе представлены материалы по теории лопастных машин, применяемых на ТЭС, описаны условия работы и особенности эксплуатации оборудования, рассмотрены вопросы регулирования и работы насосов и тягодутьевых машин на переменных режимах.
Рецензенты: В.Н. Савченко, доктор физ.- мат. наук, профессор; Е.Ю. Дорогов, канд. тех. наук.
Печатается с оригинал-макета, подготовленного автором.
Рекомендовано Дальневосточным региональным учебно-методическим центром в качестве учебного пособия для студентов специальностей 100500 «Тепловые электрические станции» и 100700 «Промышленная теплоэнергетика» вузов региона.
ISBN |
С |
Издательство ДВГТУ, 2002 |
|
С |
Слесаренко В.В. |
ВВЕДЕНИЕ
Надежность и технико-экономическая эффективность работы тепловых электростанций и теплоснабжающих систем в значительной степени определяется эффективностью использования насосов и тягодутьевых машин, являющихся самыми распространенными агрегатами на энергетических предприятиях. Кроме требований по надежности и экономичности, возможности работы на переменных режимах к ним предъявляются специфические требования, связанные с длительной эксплуатационной компанией, работой с агрессивными средами при высокой температуре и давлении различных теплоносителей.
Насосы и тягодутьевые машины являются неотъемлемой частью технологической схемы тепловой электростанции или отопительнопромышленной котельной. Без них невозможна работа котельных установок, паровых и газовых турбин, теплообменного оборудования, централизованных систем теплоснабжения, то есть всех тех энергетических систем, которые обеспечивают жизнь и деятельность человека.
Учебное пособие написано в соответствии с новыми программами курсов «Тепломеханическое и вспомогательное оборудование электростанций» и «Тепловые двигатели и нагнетатели». Изложенные в разделах учебного пособия основные теоретические и практические сведения дают возможность студентам теплоэнергетических специальностей ВУЗов получить знания, необходимые для технически грамотной эксплуатации насосов и тягодутьевых машин на энергетических предприятиях. В пособии приведены также сведения, которые можно использовать при проектировании нового и реконструкции существующего тепломеханического оборудования.
Основное внимание в учебном пособии уделено особенностям работы наиболее важных видов насосов, эксплуатируемых на тепловых электростанциях, а также агрегатов, используемых в газо-воздушном тракте котельных установок – дутьевых, мельничных вентиляторов и дымососов. Кроме основных положений, описывающих теорию лопастных машин, в пособии рассматриваются важнейшие вопросы регулирования, эксплуатации и обеспечения надежности и экономичности работы тепломеханического оборудования на переменных режимах.
Настоящее учебное пособие может быть использовано при повышении квалификации специалистов в области теплоэнергетики. Определенный интерес к пособию могут проявить работники различных предприятий, занимающиеся эксплуатацией насосного, компрессорного и вентиляционного оборудования.
ГЛАВА 1. НАЗНАЧЕНИЕ НАСОСОВ И ТЯГОДУТЬЕВЫХ МАШИН, ИХ МЕСТО В ТЕПЛОВОЙ СХЕМЕ ТЭС
1.1. Назначение насосов и тягодутьевых машин
Нагнетатели различного назначения (насосы, дымосос, дутьевые и мельничные вентиляторы) являются важнейшим энергетическим оборудованием, устанавливаемым на тепловых электростанциях.
По принципу действия все машины, предназначенные для перемещения жидкостей и газов, подразделяются на две группы:
а) объемные (поршневые, ротационные и другие агрегаты); б) динамические (лопастные машины, струйные и вихревые машины,
машины трения и инерции).
Поршневые нагнетатели, а также родственные им установки имеют следующие особенности работы:
-возвратно-поступательное движение рабочего органа с трением о стенки цилиндра;
-принудительное выталкивание (подача) рабочего тела (за счет чего достигается высокое давление среды на выходе);
-относительно невысокая прерывистая подача среды.
Лопастные машины делятся на осевые и центробежные и имеют следующие особенности:
- движение рабочего органа вращательное практически без трения;
-энергия сообщается среде за счет изменения момента количества движения под воздействием лопастей (значительных давлений при этом не достигается);
-подача среды непрерывная и равномерная, по величине практически не ограничена.
Таким образом, поршневые машины применяются в случае необходимости создания большого напора при малом расходе среды, а лопастные обычно обеспечивают высокий расход при различных давлениях.
Машины ротационного типа сочетают некоторые особенности поршневых и лопастных машин и имеют следующие особенности:
-движение рабочего органа вращательное с трением пластин о поверхность полости агрегата;
-выталкивание среды принудительное;
-подача среды непрерывная, но неравномерная.
Вихревые, струйные машины и машины трения (шнековые,
лабиринтные, червячные, эжекторные, аэролифты и т.д.) обеспечивают перемещение среды за счет действия сил трения и инерции.
Насосы и тягодутьевые машины, применяемые на ТЭС, разделяют по назначению, характеру работы, конструкции, виду и параметрам перекачиваемой среды и относят в большинстве случаев к центробежным или осевым лопастным машинам.
На рис 1.1. представлена принципиальная тепловая схема ТЭЦ с основными насосами и тягодутьевыми машинами. Питательная вода подается в котельный агрегат питательным насосом (ПН). Из парогенератора пар поступает в теплофикационную турбину, откуда часть идет в сетевой подогреватель и подогреватели питательной воды, а остальная часть пара попадает в конденсатор. Специальный сетевой насос (СН) подает воду через сетевой подогреватель потребителям для целей отопления и горячего водоснабжения. Охлаждение пара в конденсаторе осуществляется циркуляционной водой, подаваемой циркуляционным насосом (ЦН). Конденсат из конденсатора и сетевого подогревателя отводится конденсатными насосами (КН) в деаэратор. В деаэратор специальными насосами (НХВ) полается химически очищенная вода, прошедшая обработку в системе водоподготовки ТЭЦ.
Различные вспомогательные насосы могут работать в системе подготовки и подачи жидкого топлива (ТН) или применяться для перекачки подпиточной воды из баков аварийного запаса в деаэратор - дренажные насосы (ДН) и т.д..
Кроме этого на схеме не показаны масляные насосы, обеспечивающие смазку подшипников и подачу жидкости в систему регулирования турбины, охлаждающие насосы, насосы вспомогательных циклов, а также насосы технические различного назначения.
Для нормальной работы котельного агрегата необходим дутьевой вентилятор (ВД), который через воздухоподогреватель подает воздух в топку котла. Мельничный вентилятор (МВ) обеспечивает работу системы пылеприготовления и подачу пылевоздушной смеси в котел. Дымовые газы высасываются дымососом (Д) из топки и выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу.
Если в качестве определяющего признака принять назначение лопастных машин, то все насосы, устанавливаемые на ТЭС, можно разделить на следующие группы [1, 2].
1. Насосы основных (непрерывных) циклов работы:
Цикла циркуляции воды: циркуляционные для охлаждения пара в конденсаторах, рециркуляционные для охлаждения циркуляционной воды ( в прудах, холодильниках градирнях и т.п.);
Цикла питательной воды: конденсатные низкого давления, конденсатные среднего давления, конденсатные добавочные (перекачивают конденсат греющего пара из сетевых подогревателей, регенеративных подогревателей, испарителей, конденсатных баков),
воздушные, мокровоздушные, эжекторные, питательные бустерные, питательные котлоагрегатов;
Цикла теплоснабжения: сетевые, бойлерные;
Цикла регулирования: насосы, подающие рабочую жидкость в органы системы регулирования паровых турбин;
Цикла охлаждения основного оборудования: для охлаждения элементов конструкции котлов, для охлаждения трансформаторов, для охлаждения генераторов, для охлаждения подшипников.
2. Насосы вспомогательных циклов работы:
Цикла подготовки питательной воды: для подачи сырой воды в испарители, рециркуляционные (для охлаждения пара в испарителях), для подачи конденсата из испарителей в конденсатный бак или аккумулятор;
Цикла подготовки топлива и удаления продуктов горения: для подачи жидкого топлива к бакам хранения и горелкам котла, для удаления золы гидравлическим способом (багерные).
3. Насосы для технических целей и разного назначения:
дренажные (грязевые) для перекачки сточных вод; масляного хозяйства (перекачка масла, очистка и т.д.); для прочистки трубок конденсаторов и бойлеров; для химической промывки поверхностей нагрева котлов; насосы - дозаторы системы водоподготовки; насосы пожарные, хозяйственные, разные.
К насосам, непосредственно влияющим на надежность и экономичность работы ТЭС, относят питательные, конденсатные, сетевые и багерные. Эти же насосы работают в наиболее трудных условиях из-за особенностей рабочего процесса на ТЭС и требований, предъявляемых к их надежности и экономичности.
Номенклатура насосов, используемых на ТЭС, разнообразна. В таблице 1.1 приведены примеры маркировки основных видов насосов, применяемых на тепловых электростанциях. Первая цифра в маркировке - расход среды в м3 /час, вторая цифра - развиваемое давление в кгс/м2 или м.в.с. На рисунках 1.2 - 1.5 представлены некоторые типы центробежных насосов, используемых на ТЭС.
Тягодутьевые машины, применяемые на ТЭС, разделяются по назначению на дымососы - машины для отвода дымовых газов из котлоагрегата; дутьевые вентиляторы - машины для подачи воздуха в топку котла и систему пылеприготовления; мельничные вентиляторы - машины, предназначенные для пневмотранспорта угольной пыли в системах пылеприготовления и подачи ее в топку котлоагрегата, а также компрессорные машины различного вспомогательного назначения.
Все тягодутьевые машины (за исключением некоторых компрессоров специального назначения) относятся к лопатным машинам радиального или осевого типа.