8. Химводоочистка

Для обеспечения потребностей всей электростанции в химобессоленной воде на Костромской ГРЭС введена в эксплуатацию химводоочистка производительностью 500 т/ч. Она работает по схеме коагуляции и трехступенчатого обессоливания. Все процессы приготовления обессоленной воды полностью автоматизированы.

Рис. 1. Схема водоочистки.

2. Компоновка главного корпуса электростанции

Исходя из условий надёжной работы металла в области критических температур, по конструктивным соображениям, учитывая что модернизируемый котёл ориентирован на параметры тепловой схемы с турбиной мощностью 1200 МВт и предназначен для работы в базовой части графика нагрузок, целесообразно принять следующие параметры пара: Р₀ = 23,5 МПа; t₀ = 540 °C; Р_пп = 3,9 МПа; t_пп = 540 °С.

При выборе элементов основного оборудования блока необходимо отметить, что оборудование является уникальным по своей конструкции.

1. Котёл тгмп-1202

Однокорпусный котёл Таганрогского котельного завода, газомазутный, П-образной компоновки, заводская марка ТГМП-1202 по ГОСТ-ПП-3950/225-ГМ.

Техническая характеристика котла:

паропроизводительность:	3950 т/ч;
расход пара через промперегреватель:	3240 т/ч;
давление пара на выходе из котла:	255 кгс/см2;
температура острого пара:	545 оС;
давление пара на выходе из вторичного пароперегревателя:	37,5 кгс/см2;
температура вторичного пара:	545 оС;
температура питательной воды:	274 оС;
температура горячего воздуха:	338 оС;
температура уходящих газов:	142 оС.

Топливо:

• основное – высокосернистый мазут: Q_H^P – 9500 ккал/кг;

• резервное – природный газ: Q_H^P – 8100 ккал/кг.

Расход топлива:

• мазут – 273 т/ч;

• газ – 314600 нм³/ч.

В настоящее время котлоагрегат большую часть рабочего периода функционирует на природном газе. Таким образом, мазут, как основное топливо, утратил данное значение. КПД котельного агрегата брутто:

• при сжигании мазута – 93,86 %;

• при сжигании газа – 94,6 %.

Масса котла – 13500 т.

Топочная камера призматическая, открытая, является восходящим газоходом. В нижней её части на фронтальной и задней стенках в три яруса размещены 56 комбинированных газомазутных горелок (по 10 горелок в верхнем и нижнем ярусе с каждой стороны и 8 горелок в среднем ярусе с каждой стороны).

Цельносваренные экраны на высоте топочной камеры разделены на три радиационные части: нижнюю (НРЧ), среднюю (СРЧ), верхнюю (ВРЧ). В горизонтальном газоходе размещают вертикальный ширмовой пароперерегреватель высокого давления, первую и вторую ступени конвективного пароперегревателя высокого давления, выходную ступень промперегревателя. В опускном конвективном газоходе последовательно по ходу газов расположены промежуточная и входная ступень промперегревателя и водяной экономайзер.

Расчётная производительность по газу горелки составляет 1,53 м³/с (5,54·10³ м³/ч), по мазуту – 1,43 кг/с (5,14 т/ч).

Площади сечения для прохода воздуха по внутреннему каналу – 0,194 м² по периферийному каналу – 0,308 м², по каналу газов рециркуляции – 0,3 м².

На номинальном режиме работы котла воздух и газы рециркуляции имеют следующие скорости на выходе из горелки: воздух внутренний 60,5 м/с, воздух периферийный – 70,5 м/с, газы рециркуляции – 19,9 м/с.

Котлоагрегат не имеет собственного несущего каркаса и подвешивается к металлоконструкциям здания котельного цеха.

Главными элементами металлоконструкций, воспринимающими нагрузки массы котлоагрегата и передающими их на колоны здания, являются хребтовые балки, расположенные перпендикулярно фронту котла с шагом 12 м. Пароводяной тракт СКД выполнен двухпоточным с самостоятельным регулированием питания и температуры по каждому потоку. Среда последовательно проходит последующим поверхностям нагрева: водяной экономайзер, подвесные трубы КПП НД, первый ход НРЧ, второй ход НРЧ, СРЧ, ВРЧ, потолочный пароперегреватель, экраны поворотной камеры конвективной шахты. Далее среда двумя потоками проходит ширмовый пароперегреватель, конвективный пароперегреватель первой и второй ступени. Пар из ЦВД турбины поступает в перегревательный тракт низкого давления, который выполнен двухпоточным с самостоятельным регулированием температуры пара каждого потока. Конвективный пароперегреватель выполнен двухступенчатым. Топочная камера, потолок, горизонтальный и опускной газоходы полностью экранированы унифицированными цельносваренными газоплотными панелями, сваренными из плавниковых труб диаметром 32 мм с толщиной стенки 6 мм (сталь 12Х1МФ) с шагом 46 мм.

Ширмовой пароперегреватель состоит из одного ряда ширм расположенных вертикально. Расстояние между ширмами 644 мм. Каждая ширма состоит из двух камер (входной и выходной) диаметром 159 х 28 мм и 47 параллельно включенных U-образных труб диаметром 32 х 6 мм (сталь 12Х1МФ). Шаг между трубами 35 мм.

Конвективный пароперегреватель состоит из двух частей – выходной и входной. Входная часть состоит из однопетлевых пакетов, 12 входных камер диаметром 273 х 40 мм (сталь 12Х1МФ) и 4 выходных камер диаметром 465 х 65 мм (сталь 12ХШФ).

Каждые 74 пакета и четвертая камера (три входные и одна выходная) составляют самостоятельный блок – контур. Таких блоков по ширме газохода четыре. Змеевики из труб диаметром 42 х 7 мм (сталь 12Х1МФ) устанавливаются в них с продольным шагом 65 мм и шагом по ширине газохода 138 мм.

Выходная часть конвективного пароперегревателя по ширине газохода состоит из четырёх блоков, в которых имеются 222 двухпетлевых пакета змеевиков, 8 входных и 24 выходных камеры диаметром 465 х 65 мм (сталь 12Х1МФ) и диаметром 273 х 63 мм (сталь 12Х1МФ) соответственно.

Каждый пакет состоит из пяти параллельно включенных змеевиков диаметром 42 х 7 мм (сталь 12Х18Н12Т в обогреваемой зоне) установленных с шагом 65 мм. В горизонтальном газоходе расположена выходная ступень пароперегревателя низкого давления. Выходная ступень каждого из четырёх потоков состоит из одной входной камеры диаметром 650 х 30 мм (сталь 12Х1МФ) и одной выходной камеры диаметром 420 х 40 мм (сталь 12Х1МФ ). В двух крайних потоках имеется 112 однопетлевых шестизаходных змеевиков из труб диаметром 60 х 5 мм (всего 672 змеевика), а в средних потоках – 110 однопетлевых шестизаходных змеевиков (всего 660 змеевиков). Змеевики в обогреваемой зоне выполнены из аустенитной стали 12Х18Н12Т, вне обогреваемой зоны из стали 12Х1МФ. Диаметр труб 60 х 5 мм. С целью уплотнения потолка, в случае возможных повреждений, под ним смонтирован "тепловой ящик шатёр".

В опускном газоходе все поверхности нагрева располагаются последовательно: промежуточная и входная ступени пароперегревателя низкого давления и водяной экономайзер.

Все поверхности нагрева КПП НД включены последовательно (по пару) для удобства перебросов пара с одной стороны на другую.

Входящая ступень каждого из шести потоков состоит из одной входной камеры диаметром 465 х 20 мм (сталь 12Х1МФ) и одной выходной камеры диаметром 465 х 30 мм (сталь 12Х1МФ). По высоте КШ входная ступень состоит из двух пакетов с разъёмом между ними 1140 мм.

Промежуточная ступень каждого потока состоит из одной входной и двух выходных камеры диаметром 465 х 30 мм (сталь 12Х1МФ) и 112 трехходовых и четырех заходных змеевиков диаметром 50 х 4 мм (сталь 12Х1МФ), расположенных параллельно фронту в коридорном порядке с шагом 90 мм.

Водяной экономайзер состоит из 12 входных и 12 выходных камер диаметром 273 х 40 мм (сталь 12Х1МФ) и 756 четырехзаходных змеевиков диаметром 32 х 6 мм (сталь 20). Водяной экономайзер выполнен шести поточным и десяти ходовым, и по высоте состоит из двух пакетов с разъёмом между ними 1540 мм. Весь водяной экономайзер подвешен на подвесных трубах выходящих из верхних камер. Из каждого выходного коллектора выходит 108 труб диаметром 36 х 6 мм (сталь 12Х1МФ) с шагом 90 мм.

Регулирование температуры перегрева первичного пара осуществляется поддержанием соотношения топливо – вода, а также впрыском питательной воды перед ширмами и второй ступенью конвективного пароперегревателя. Регулирование температуры перегретого (вторичного) пара осуществляется изменением расхода рециркулируемых газов и впрыском.

С целью понижения максимального уровня тепловых потоков в зоне максимального тепловыделения и снижения опасности возникновения высокотемпературной коррозии экранов выполнен ввод рециркуляции дымовых газов вниз топочной камеры. Газы на рециркуляцию отбираются за водяным экономайзером и вводятся в топку по наружному каналу горелок. Доля дымовых газов, отбираемых на рециркуляцию, составляет 15 % (r = 0,15). Кроме всех перечисленных значений рециркуляции, она понижает образование вредных окислов азота при горении топлива. А это имеет немаловажное значение.

Первоначально, с целью выравнивания тепловых потоков по ширине газохода, предусматривалась рециркуляция дымовых газов вверх топки. Но в настоящее время этим вводом рециркуляции не пользуются, ввиду его малой эффективности. Ввод газов вверх топочной камеры должны были осуществлять 2 дымососа рециркуляции газов вверх топки (ДРГВ). Но так как этой рециркуляцией не пользуются, то эти дымососы работают в помощь основным дымососам котла и получили новую аббревиатуру – ДРН – дымососы расчетной нагрузки. Это важно тем, что с переводом котла на работу с уравновешенной тягой, мощности основных дымососов стало не хватать для работы котлоагрегата с номинальной нагрузкой. Поэтому использование ДРН-ов дает возможность котлу работать с максимальной мощностью практически при любых погодных условиях (в частности речь идет об атмосферном давлении).

Котлоагрегат ТГМП-1202 оборудован 56 комбинированными газомазутными горелками. Производительность каждой горелки по мазуту составляет 5,14 т/ч, а по газу – 5,45·10³ м³/ч. Горелки размещены в общих распределительных коробах на фронтовой и задней стенах топки в 3 яруса по высоте. Все 56 горелок вихревые.

Очистка поверхностей нагрева в поворотном газоходе осуществляется обдувкой.

Для очистки поверхностей конвективной шахты (КПП НД и ВЭ) применяется три контура дробеструйной установки с пневмозабором дроби.

Цельносварные экраны изолируются изоляцией δ = 160 мм и зашиваются сверху металлическими листами.