- •Нагнетатели – насосы, вентиляторы и компрессоры. Определение, классификация и области применения в схемах энергоснабжения промышленных предприятий
- •Центробежные насосы, вентиляторы, компрессоры. Принцип действия и устройство. Уравнение Эйлера для центробежных нагнетателей, треугольники скоростей, развиваемый напор
- •Подобие центробежных машин. Коэффициент быстроходности. Формулы пропорциональности
- •Характеристики центробежных насосов, работа на трубопровод. Способы регулирования подачи. Параллельное и последовательное включение центробежных нагнетателей
- •Характеристики центробежных вентиляторов: размерные при постоянной и переменной частоте вращения, безразмерные. Работа вентилятора на сеть и регулирование подачи.
- •Характеристики центробежных компрессоров. Работа на сеть. Особенности регулирования производительности.
- •Параллельная и последовательная работа центробежных насосов. Неустойчивость работы. Помпаж.
- •Явление кавитации в центробежных насосах, способы борьбы с ней. Допустимая высота всасывания.
- •Объемные насосы поршневого типа простого, двойного и многократного действия. Устройство и принцип действия, подача действительная q, теоретическая qt. Графики подачи.
- •Поршневые компрессоры простого, двойного и многократного действия. Устройство, производительность. Влияние мертвого пространства на производительность компрессора.
- •Индикаторная диаграмма поршневого насоса. Средние индикаторные давление, мощность и к.П.Д. Насоса
- •Индикаторная диаграмма поршневого компрессора. Средние индикаторные давление, мощность и кпд компрессора.
- •Способы регулирования подачи (производительности) поршневых насосов и компрессоров. Их сравнительная оценка.
- •Типы, назначение и области применения тепловых двигателей. Принцип работы и основные конструктивные элементы энергетических турбомашин. Классификация и маркировка стационарных паровых турбин.
- •2)По характеру теплового процесса:
- •3)По параметрам пара:
- •4)По числу часов использования:
- •5)По конструктивным особенностям:
- •Потери энергии в турбинной ступени, относительные лопаточный и внутренний к.П.Д.
- •Конструктивные схемы паровых турбин. Рабочий процесс в многоступенчатой турбине. Системы парораспределения и регулирования паровых турбин.
- •Классификация режимов работы турбин. Изменение энергетических характеристик ступеней и отсеков турбин и надежности их работы в нестационарных и переходных режимах.
- •Тепловая схема и рабочий процесс энергетической гту открытого цикла. Конструктивные особенности газовых турбин и газотурбинных установок
- •Основные виды, назначения, принципы действия тепломассообменного оборудования предприятий
- •Рекуперативные теплообменные (т/о) аппараты, конструкции, принципы действия, режимы эксплуатации, основные параметры, характеризующие их эффективность
- •Общее положение теплового расчёта рекуперативных теплообменных аппаратов. Особености теплового расчёта аппаратов с однофазными теплоносителями, с конденсацией и ребристых
- •Гидродинамический расчет т/о аппаратов. Основные геометрические характеристики, определение проходных сечений и скоростей теплоносителей
- •Регенеративные теплообменники, конструкции, принцип действия и основы теплового расчёта
- •Тепломассообменные установки контактного (смешивающего) типа. Конструкции, принцип действия, режимы эксплуатации, основы теплогидравлического расчёта
- •Основы процесса термической деаэрации. Термические деаэраторы, назначение, конструкции, принцип действия и принцип их включения в систему водоподготовки
- •Основы теплогидравлического расчёта и конструирования термических деаэраторов
- •Теплообменники систем теплоснабжения и их конструкции. Схемы взаимного течения и определение температур теплоносителей.
- •Классификация сушимых материалов, сушильных установок и сушильных агентов. Основы расчета статики и кинетики сушки.
- •Принципиальные схемы и конструкции сушильных установок. Построение процесса сушки в hd-диаграмме влажного газа
- •1.Сушильная установка непрерывного действия
- •2.Сушильная установка периодического действия
- •Технологические способы выпаривания растворов. Выпарные аппараты и испарители, их назначение и устройство
- •3. По технологии обработки раствора:
- •Эффективность испарения растворителя в таких
- •Определение нагрузок и производительности компрессорной станции (кс) предприятия. Принципы выбора компрессоров и вспомогательного оборудования (кс).
- •Баланс воды в системах технического водоснабжения предприятия, состав и схемы этих систем.
- •Требования к качеству технической воды, оборудование для охлаждения и обработки воды систем технического водоснабжения. Оборотные системы
- •Газовый баланс и расчет потребления газа предприятием. Устройство системы промышленного газоснабжения. Основа гидравлического расчета и выбора их элементов.
- •Методика расчёта потребности предприятия в холоде. Типы холодильных установок систем холодоснабжения и выбор основного оборудования
- •Выбор хладагента
- •Выбор хладоносителя
- •Выбор расчётного режима
- •Выбор типа и количества компрессоров
- •Выбор и расчёт конденсаторов
- •2. Абсорбционные холодильные машины
- •3 . Пароэжекторная холодильная установка
- •Виды и расчёт тепловых нагрузок предприятия. Годовой график продолжительности тепловых нагрузок и его построение
- •1 Метод расчёта тепловых нагрузок
- •2 Метод расчёта тепловых нагрузок (Соколов).
- •Классификация и характеристики систем теплоснабжения Источники теплоты и теплоносители их особенности и выбор
- •1. По виду теплоносителя:
- •2. По виду потребления:
- •Схемы присоединения абонентских установок отопления и горячего водоснабжения к закрытой водяной тепловой сети.
- •Схемы присоединения абонентских установок отопления и горячего водоснабжения к открытой водяной тепловой сети.
- •Схемы совместного присоединения систем отопления и гвс.
- •Паровые системы теплоснабжения и схемы присоединения абонентских установок потребителей.
- •Методы регулирования отпуска теплоты из систем централизованного теплоснабжения. Температурный график и график расходов сетевой воды.
- •Задачи и методика гидравлического расчета транзитных трубопроводов и разветвленных водяных тепловых сетей
- •Расчёт паропроводов и конденсатопроводов. Подбор оборудования системы пароснабжения. Выбор конденсатоотводчиков
- •2.Пропускная способность паропроводов и конденсатопроводов, кг/с
- •3.Массовые доли пара в смеси конденсата и пара за конденсатными горшками x1и в конце конденсатопровода x2
- •3. Плотность смеси конденсата и пара, кг/м3
- •Пьезометрический график напоров водяной тепловой сети. Гидростатический и гидродинамический режимы её работы
- •Методики теплового расчета теплоизоляции и механического расчета теплопроводов
- •Работа, основные энергетические показатели и принципиальная тепловая схема водогрейной котельной.
- •Работа, основные энергетические показатели и принципиальная тепловая схема паровой котельной.
- •Работа, основные энергетические показатели и принципиальная тепловая схема пароводогрейной котельной.
- •Методика расчёта тепловой схемы котельной и характерные расчётные режимы её работы. Выбор типа и мощности котлов
- •Характерные режимы котельной, на которые необходимо проводить тепловой расчет схемы. При проведении расчётов тепловой схемы котельной рекомендуется проводить их на следующие режимы:
- •Выбор вспомогательного оборудования котельной: тягодутьевые машины, насосы, дымовые трубы, деаэраторы, подогреватели
- •Методика составления и расчета тепловых схем тэц. Выбор оборудования промышленных тэц
- •2. Определение расходов пара и тепла в расчётных точках схемы.
- •Технико-экономические и энергетические показатели источников теплоснабжения предприятий
- •1.Полные и удельные капиталовложения.
- •2. Себестоимость энергии.
- •Вторичные энергоресурсы промышленных предприятий. Котлы утилизаторы. Теплонасосные установки.
- •Энергосбережение в котельных и системах централизованного теплоснабжения( тепловых сетях)
- •Характеристика основных типов тепловых электростанций. Принципиальная технологическая схема тэс, состав основного и вспомогательного оборудования
- •1.Вид отпускаемой энергии.
- •2. Вид используемого топлива.
- •3. Тип основных турбин для привода электрогенераторов
- •4. Начальные параметры пара и вид термодинамического цикла.
- •5. Тип парогенераторов.
- •6. Технологическая структура.
- •7. Мощность тэс
- •8. Связь с электроэнергетической системой.
- •9. Степень загрузки и использования электрической мощности.
- •0Сновы выбора и расчета принципиальной тепловой схемы тэс
- •Энергетический баланс турбоагрегата и тэс. Определение к. П. Д. И удельных расходов теплоты и топлива на выработку и отпуск тепловой и электрической энергии тэс
- •Сущность и энергетическая эффективность теплофикации. Коэффициент теплофикации и его оптимальное значение. Удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении
- •Назначение и содержание диаграмм режимов работы теплофикационных паровых турбин различных типов.
- •Топливное хозяйство тэс на твердом топливе. Мазутное и газовое хозяйство тэс. Системы золошлакоудаления
- •Солнечная энергия, ее характеристики. Солнечные энергетические установки. Солнечные электростанции. Системы солнечного теплоснабжения зданий. Солнечные коллекторы, их типы, принципы действия и расчет.
- •Типы ветроэнергетических установок. Ветроэлектростанции. Расчёт идеального ирреального ветряка. Схема ветроэнергетической установки Нет схемы!!!!
- •Геотермальная энергия. Схемы и особенности ГеоТэс. Развитие и геотермальной энергетики в России и мире
- •Способы и устройства использования отходов производства или с/хозяйства для энергоснабжения. Биоэнергетика
- •Виды топлив, их энергетические и технологические характеристики. Способы сжигания топлив и их сравнительный анализ.
- •I. Твердое топливо (тт)
- •5)Влажность:
- •7)Плотность.
- •II. Жидкое топливо.
- •III. Газообразные топлива.
- •Способы сжигания топлив.
- •Тепловой баланс котельных агрегатов, структура тепловых потерь.
- •Теплота сгорания топлива.
- •4 Горение газообразного топлива
- •4.1 Горение предварительно приготовленной однородной горючей смеси
- •4.5 Интенсификация сжигания газообразных теплив
- •5. Горение жидкого топлива
- •5.1 Основные свойства и стадии горения жидких углеводородных топлив
- •5.2 Горение капли жидкого топлива
- •5.3 Продолжительность горения капли топлива
- •5.4 Сжигание жидкого топлива в факеле. Интенсификация горения. Снижение образования токсичных соединений
- •6. Горение твердого топлива
- •6.1 Химическое реагирование углерода
- •6.2 Влияние температуры на процесс горения углерода
- •6.3 Кинетическое уравнение гетерогенного горения
- •6.4 Горение твердого топлива в слое
- •6.5 Горение пылевидного топлива в факеле
0Сновы выбора и расчета принципиальной тепловой схемы тэс
П ринципиальная тепловая схема (ПТС) электростанции определяет основное содержание технологического процесса преобразования тепловой энергии на электростанции. Она включает основное и вспомогательное теплоэнергетическое оборудование, участвующее в осуществлении этого процесса и входящее в состав пароводяного тракта электростанции.
На чертеже, изображающем ПТС показывают теплоэнергетическое оборудование вместе с линиями (трубопроводами) пара, воды, конденсата и других теплоносителей, связывающими это оборудование в единую установку. ПТС изображается обычно как одноагрегатная и однолинейная схема, одинаковое оборудование изображается на схеме условно 1 раз: линии технологической связи одинакового назначения также показывают в виде одной линии, т.е. каждый элемент данного рода показывают в ПТС один раз. Принципиальная тепловая схема КЭС ввиду блочной структуры электростанции является ПТС энергоблока. В ее состав входят, кроме основных агрегатов и связывающих их линий пара и воды: регенеративные подогреватели высокого и низкого давления, деаэратор питательной воды, трубопроводы отборного пара к подогревателям, питательная установка, включающая обычно питательные и бустерные насосы и их привод, конденсатные и дренажные насосы, блочная обессоливающая установка. На первых энергоблоках КЭС принято устанавливать сетевую подогревательную установку для отопления зданий жилого поселка и служебных помещений электростанции. В зависимости от вида сжигаемого топлива в тепловую схему включают: калориферную установку предварительного подогрева котельного воздуха на отборном паре или с использованием горячего конденсата ПНД; линии отвода пара на разогрев топлива и на его предварительную просушку. При составлении ПТС решают вопрос о схеме отвода дренажей греющего пара (каскадную или с дренажными насосами), о наличии в регенеративных подогревателях охладителей пара и дренажа, об использовании в деаэраторах питательной воды постоянного или скользящего давления и выборе этого давления, об использовании протечек пара из уплотнений роторов турбины, стопорных и регулирующих клапанов, протечек уплотнений питательных и бустерных насосов в системе регенеративного подогрева воды.
ПТС ТЭЦ имеет ряд особенностей по сравнению с ПТС КЭС. Для ТЭЦ с однотипными турбоагрегатами (чаще всего типа Т) составляют схему данной турбоустановки. На ТЭЦ с промышленной и отопительной нагрузкой часто устанавливают теплофикационные турбоагрегаты двух или трех различных типов (ПТ, Р, Т), технологически связанные между собой. Общими являются линии промышленного отбора пара турбин ПТ и Р, линии обратного конденсата внешних потребителей, добавочной воды, подпиточной воды тепловой сети. Сетевые подогревательные установки выполняют индивидуальными у каждого турбоагрегата Т и ПТ, а магистрали прямой и обратной сетевой воды и пиковые водогрейные котлы являются общими для всей ТЭЦ. В схеме с разнотипными турбоустановками предусматривают преимущественно один тип паровых котлов, а теплофикационные турбоагрегаты на сверхкритических параметрах пара работают по блочному принципу. При проектировании ТЭЦ необходимо в результате расчета ПТС уточнить состав ее основного и вспомогательного оборудования в соответствии с заданными значениями электрической и тепловой нагрузки.
Основная цель расчета ПТС проектируемого конденсационного энергоблока (электростанции) заключается в определении технических характеристик теплового оборудования (расходов пара, воды, топлива) и энергетических показателей электростанции и её частей (КПД и удельных расходов теплоты и топлива). ПТС при проектировании рассчитывается при максимальной (номинальной) мощности электростанции НЭ. Эта величина является исходной в данном расчете и определяет выбор оборудования электростанции. Расчет выполняется в определенной последовательности.
Первый этап расчета заключается в определении состояний водяного пара в ступенях турбины. Для этого строят процесс работы пара в турбине в h,S-диаграмме.
Для построения используются значения начального давления и температуры пара перед турбиной, давления и температуры промежуточного перегрева пара, конечного давления отработавшего пара в конденсаторе турбины. Необходимо знать значения внутреннего относительного КПД отдельных отсеков турбины. Давление пара в регенеративных отборах турбины на данном этапе определяют по результатам оптимального распределения регенеративного подогрева воды.
Второй этап расчета 114 0С носит подготовительный характер и имеет целью составление сводной таблицы параметров пара и воды в турбоустановке. Её составляют по результатам построения рабочего процесса пара в турбине и на основании расчета оптимального распределения регенеративного подогрева воды между ступенями. При этом давление первого отбора пара из ЦВД выбирают в зависимости от технико-экономического обоснования температуры питательной воды. Вторым регенеративным отбором является отбор из противодавления ЦВД, из холодной линии промежуточного перегрева. В 3 подогреватель поступает пар с наибольшим перегревом. Далее определяют следующие значения: 1) подогрев воды в питательном насосе; 2) доли расхода питательной воды; 3) доли расходов пара на ПВД из ЦВД турбины; 4) внутреннего абсолютного КПД условной конденсационной турбины, состоящей из одного ЦВД; 5) разности между энтальпией пара на входе в ЦСД и энтальпией пара в индифферентной точке. Далее определяют параметры пара в индифферентной точке и распределяют подогрев воды в ступенях 3,4.....z по геометрической прогрессии. По температурам основного конденсата и питательной воды за регенеративными подогревателями и значениям недогрева в них определяют температуру насыщения tн и давление греющего пара перед подогревателями Р . Учитывая падение давления в паропроводах от турбины до подогревателя в размере 5-7% от давления пара в отборе, устанавливают давление пара в отборах турбины. После этого завершают построение процесса работы пара в турбине.
Третий этап расчета ПТС заключается в составлении соотношений материальных балансов потоков пара, конденсата и воды. Паровой баланс турбины:
D0 = ΣDr + ΣDу + ΣDi + Dк , где
D0 - расход свежего пара на турбину, кг/ч;
ΣDr - расход пара регенеративных отборов, кг/ч;
ΣDу - расход пара протечек через уплотнения, кг/ч;
ΣDi - расход пара на подсушку топлива, привод питательных насосов и воздуходувок, подогрев топлива, кг/ч;
Dк - пропуск пара в конденсатор, кг/ч.
Пар после промежуточного перегрева возвращается полностью в турбину, а потери пара и воды от утечек через неплотности и по другим причинам Dут условно относят к регенеративным отборам пара или к потоку конденсата.
Паровой баланс парогенератора: Dпг = D0 + Dут
Баланс питательной воды барабанного парового котла : Dпв = Dпг + Dпр
Баланс питательной воды прямоточного парового котла : Dпв = Dпг
Баланс добавочной воды определяется потерями рабочего тела - внутренними и внешними:
Dдв = Dут + D , где
D - потеря продувочной воды, кг/ч барабанного котла, = 0 у прямоточного котла.
Целесообразно устанавливать на энергоблоках КЭС сетевые подогреватели для отпуска теплоты на отопление жилого поселка и помещений станции. В этом случае по заданному значению отопительной нагрузки Qот определяют расходы пара на верхнюю и нижнюю ступени сетевой установки. Подогрев воды в этой установке принимают 70 до 130 0С, распределяя его примерно поровну между ступенями. Для питания паром этих подогревателей подбирают отборы с соответствующими давлениями и с учетом недогрева воды в подогревателях на 3-7 0С.
Четвертый этап расчета заключается в составлении и последовательном и совместном решении уравнений теплового баланса теплообменников ПТС с целью определения долей расходов пара на них и уточнения некоторых параметров схемы.
Расчет подогревателей регенеративной системы проводят начиная с верхних отборов (группа ПВД) с дальнейшим переходом к группе ПНД.
Группа ПВД: Подогреватели рассчитывают, начиная с ПВД1, а затем переходят к расчету тепловых балансов ПВД2 и ПВДЗ, учитывая каскадный слив дренажей греющего пара вплоть до деаэратора питательной воды. Определяют долю отбора пара на приводную турбину питательного насоса.
При расчете смешивающих подогревателей, каким является деаэратор, следует использовать уравнения
материального и теплового балансов, из которых определяют долю отбора пара, а затем долю подвода воды. В уравнениях балансов деаэратора необходимо учитывать все потоки пара и воды подводимые к нему и отводимые от него:
,
DД и DДУ, iД и iДУ – соответственно расход и энтальпии греющего пара из отбора и уплотнений турбины;
- расход и энтальпия дренажей сливаемых в деаэратор из ПВД 3;
- расход энтальпий основного конденсата на в ходе в деаэратор;
- отвод пара из деаэратора на уплотнения турбины и эжекторные установки и его энтальпия;
- расход и энтальпия воды на выходе из деаэратора..
Группа ПНД. Дренаж из нижней ступени ПНД 7 сливается в линию основного конденсата перед конденсатным насосом. Конденсат греющего пара ПНД 6 перекачивается в смеситель СМ1 на линии основного конденсата.
Расход пара на ПНД7:
D7+Dоэ +Dоу +Dп к +Dдв =Dк7 =Dкд –D4 –D5 –D6;
и D7 ∙i7 +Dоэ ∙iэ + Dоу ∙iу + Dвк ∙i/к = (Dкд –D4 –D5 –D6) ∙iвп7, где
Dоэ и Dоу – расходы пара на охладители эжекторов и уплотнений;
Dвк – Расход воды (конденсата) из конденсатора;
Dп к – пропуск пара в конденсатор;
Dдв – расход добавочной воды.
Расчет проводят в зависимости от типа подогревателя (поверхностный или смешивающий) с учетом имеющихся смесителей. В итоге определяют расходы пара на регенеративные подогреватели, количество конденсата, поступающего из конденсатосборника конденсатора главной турбины.
Пятый этап. Контроль материального баланса пара и конденсата уравнением Dвк = Dп к + Dдв (расхождение не более 0,3 %).
Шестой этап. Энергетическое уравнение и определение расходов пара и воды составляется для определения расхода пара на турбину D0. При определении учитывают регенеративные отборы, отводы пара на уплотнения, приводные турбины, и другие цели, а также возврат пара в промежуточные ступени.
Седьмой этап.
Определяют:
Расход теплоты на турбоустановку кДж/ч:
Qту = D0∙ (i0 –iпв ) +Dпп∙ (iпп –i0пп ) –Dдв∙ (iпв-iдв), где Dпп= D0- D1- D2 – пропуск пара через промежуточный перегреватель.
Удельный расход теплоты на турбоустановку кДж/(кВтч):
;
Эффективную мощность на валу приводных турбин питательного насоса и воздуходувки (для паровых котлов с наддувом) кВт;
КПД турбоустановки: ;
Тепловую нагрузку парового котла кДж/ч: Qпг= Dпг ∙ (iпг – iпв) + Dпп ∙ (iгпп – iгопп);
Количество тепла топлива на энергоблок: ;
КПД электростанции брутто; КПД нетто ;
Удельный расход условного топлива на производство электроэнергии: где
Qрун =29300 кДж/кг – теплота сгорания условного топлива.
№ 62