Турбоустановка К-500-240

Содержание

 

Введение            3

1. Краткая характеристика  турбоустановки       4

2. Тепловая схема установки         7

3.Вспомогательное оборудование  турбоустановки     9

3.1. Конденсатор           9

3.2. Подогреватель низкого  давления (ПНД)      11

3.3. Подогреватель высокого  давления (ПВД)      14

3.4. Деаэратор           15

4. Топливное хозяйство          17

4.1 Общая схема и оборудование топливного хозяйства     

электростанции на мазуте         17

4.2.  Характеристика используемого  топлива      18

Заключение            20

Литература            21

 

 Введение

 

Целями данного курсового  проекта являются расширение и закрепление  знаний по специальным курсам усвоение принципов повышения эффективности  ТЭС, а также методов расчета  тепловых схем ПТУ, их отдельных элементов  и анализа влияния технических  решений, принятых при выборе тепловой схемы и режимных факторов на технико-экономические  показатели установок.

Производство электроэнергии в нашей стране осуществляется тепловыми  электрическими станциями - крупными промышленными  предприятиями, на которых неупорядоченная  форма энергии - теплота - преобразуется  в упорядоченную форму - электрический  ток. Неотъемлемым элементом мощной современной электрической станции  является паротурбинный агрегат  совокупность паровой турбины и  приводимого ее электрического генератора.

Тепловые электрические  станции, которые кроме электроэнергии в большом количестве отпускают  теплоту, например, для нужд промышленного  производства, отопления зданий, называются теплоэлектроцентралями (ТЭЦ). Более 60% электроэнергии на ТЭЦ вырабатывается на базе теплового потребления. Режим  работы на тепловом потреблении обеспечивает меньшие потери в холодном источнике. Благодаря использованию отработанной теплоты, ТЭЦ обеспечивает большую  экономию топлива.

 

 

1.Краткая характеристика турбоустановки К-500-240.

 

Конденсационная пароваятурбина К-500-240 ЛМЗ производственного объединения турбостроения «Ленинградский металлический завод завод» (ПОТ ЛМЗ) номинальной мощностью 525 МВт, с начальным давлением пара 23,5 МПа предназначена для привода генератора переменного тока типа ТВВ-500-2ЕУЗ мощностью 500 МВт и для работы в блоке с прямоточным котлом. Номинальные параметры турбины приведены в табл. 1.1.

 

Таблица 1.1. Номинальные значения основных параметров турбины К-300-240

 

1 Мощность, МВт номинальная максимальная 2. Начальные параметры  пара: давление, МПа температура. °С 3. Параметры пара после  промежуточного перегрева: давление, МПа температура. °С 4. Максимальный расход  свежего пара, т/ч 7. Температура воды. °С питательной охлаждающей 8. Расход охлаждающей  воды, т/ч 9. Давление пара в конденсаторе  при конденсационной мощности 250 МВт, кПа	525 320   23,5 540   3,75 540 1650   276 12 51480   3,5

 

Турбина имеет восемь нерегулируемых отборов пара, предназначенных дляподогрева питательной воды (основного конденсата) в четырех ПНД, деаэраторе итрех ПВД до температуры 276 °С (при номинальной нагрузке турбины и питании приводной турбины главного питательного насоса паром из отборов турбины).

Данные об отборах пара на регенерацию и турбопривод  приведены в табл.1.2.

 

Таблица 1.2. Характеристика отборов.

 

 

 

 

Приведенные данные соответствуют  режиму работы при номинальном расходе  пара через стопорные клапаны  номинальной мощности 525 МВт, номинальных  началь ных параметрах пара и пара промежуточного перегрева, номинальной  температуре охлаждающей воды 12 °С и расходе ее 51 480 m3/ч, расходе пара на собственные нужды в количестве 35 т/ч из отбора за 23-й (34-й) ступенями ЦСД и подпитке цикла обессоленной водой 33 т/ч.

При максимальном расходе, включенных отборах пара на собственные нужды  за ЦСД и других отборах, кроме  системы регенерации, без подпитки в конденсатор, номинальных параметрах пара и поминальных расходе и  температуре охлаждающей воды может  быть получена мощность 535 МВт.

 

Турбина представляет собой  одновальный четырехцилиндровый агрегат, состоящий из 1ЦВД+1ЦСД + 2ЦНД. Пар  из котла подводится по двум паропроводам к двум стопорным клапанам. Каждый из них сблокирован с двумя  регулирующими клапанами, от которых  пар по четырем трубам поступает  к ЦВД. Во внутренний корпус ЦВД вварены  четыре сопловые коробки патрубков. Пароподводящие штуцера имеют сварные  соединения с наружным корпусом цилиндра и подвижные - с горловинами сопловых коробок.

Пройдя сопловой аппарат, пар поступает в левый поток, состоящий из регулирующей ступени  и пяти ступеней давления, поворачивает на 180° и перепускается в правый поток, состоящий из шести ступеней давления, и далее отводится на промежуточный перегрев по двум паропроводам. После промежуточного перегрева  пар по двум трубам подводится к  двум стопорным клапанам ЦСД, установленным  по обе стороны цилиндра, и от них к четырем коробкам регулирующих клапанов, находящихся непосредственно  на цилиндре.

Двухпоточный ЦСД имеет по 11 ступеней в каждом потоке, причем первые ступени каждого потока размещены в общем внутреннем корпусе. Из выхлопных патрубков ЦСД пар по двум трубам подводится к двум ЦНД.

ЦНД - двухпоточные, имеют  по пять ступеней в каждом потоке. Впуск  пара производится в среднюю часть  цилиндра, состоящую из наружной и  внутренней частей. Выхлопные патрубки ЦНД привариваются к продольному  конденсатору.

Роторы ВД и СД - цельнокованые, роторы ИД - с насадными дисками, с высотой рабочих лопаток  последних ступеней 960 мм. Средний  диаметр этой ступени -2480 мм. Роторы имеют жесткие соединительные муфты  и лежат на двух опорах.

Фикспункт водопровода (упорный  подшипник) расположен между ЦВД  и ЦСД.

Турбина снабжена паровыми лабиринтовыми уплотнениями. В предпоследние  от секи концевых уплотнений ЦНД подается пар с давлением 0,101-0,103 МПа из коллектора, давление в котором регулятором  поддерживается равным 0,107-0,117 МПа Концевые уплотнения ЦВД и ЦСД работают по принципу самоуплотнения. Отсосы из предпоследних отсеков сведены  в общий коллектор, в котором  регулятором «до себя» поддерживается давление 0,118-0.127 МПа.

Из концевых каминных камер  уплотнений всех цилиндров паровоздушная  смесь отсасывается эжектором через  вакуумный охладитель. Схема питания  концевых уплотнений ЦВД и ЦСД  позволяет подавать горячий пар  от постороннего источника при пусках турбины из неостывшего состояния.

Лопаточный аппарат турбины  рассчитан и настроен на работу при  частоте в сети 50 Гц, что соответствует  частоте вращения ротора турбоагрегата 50 с^-1 . Допускается длительная работа турбины при отклонениях частоты в сети 49,0-50.5 Гц. 

2. Тепловая схема  установки.

 

Принципиальная тепловая схема (ПТС) электростанции определяет основноесодержание технологического процесса выработки электрической  и тепловойэнергии. Онавключаетосновноеи вспомогательноетеплоэнергетическоеоборудование, участвующее в осуществлении этого процесса и входящее в составпароводяного тракта.

Пройдя рабочие цилиндры турбины, пар поступает в конденсаторнуюустановку, включающую в себя конденсаторную группу, воздухоудаляющееустройство, конденсатные и циркуляционные насосы, эжектор  циркуляционнойсистемы, водяные фильтры.

Конденсаторная группа состоит  из одного конденсатора со встроеннымпучком общей площадью поверхности 15400 м2 и  предназначена для конденсациипоступающего  в него пара, создания разрежения в  выхлопном патрубке турбины исохранения  конденсата С целью уменьшения термических  напряжений ипредотвращениярасстыковкивальцовочныхсоединенийпакорпусахконденсаторов предусмотрены линзовые компенсаторы,обеспечивающиеподатливость трубных досок относительно корпуса конденсатора.

Воздухоудаляющее устройство предназначено для обеспечения  нормальногопроцесса теплообмена  в конденсаторе и прочих вакуумных  аппаратах, а также длябыстрого  набора вакуума при пуске турбоустановки и включает в себя дваосновных  водоструйных эжектора, два водоструйных эжектора циркуляционнойсистемы для  удаления воздуха из верхних частей водяной камеры конденсатора иверхних водяных камер маслоохладителей, а также водоструйный эжектор  дляудаления воздуха из сальникового подогревателя ПС-115.

Для отвода конденсата из конденсатосборников  конденсатора и подачи его вблочную обессоливающую установку турбоустановка имеет три конденсатныхнасоса 1-й  ступени, а для подачи конденсата в деаэратор – три конденсатныхнасоса, которые приводятся в действие электродвигателями переменного тока.

Циркуляционные насосы предназначены  для подачи охлаждающей воды вконденсатор и маслоохладители турбины, а  также в газоохладители генератора

Регенеративная установка  предназначена для подогрева  питательной водыпаром, отбираемым из нерегулируемых отборов турбины, и имеет подогревательзамкнутого  контура газоохладителей генератора, охладитель пара лабиринтовы хуплотнений, четыре ПНД, деаэратор и три ПВД.

ПНД – камерные, вертикальные, поверхностного типа представляют собойконструкцию, состоящую из водяной камеры, корпуса  и трубной системы

ПНД3 имеет встроенный охладитель конденсата греющего пара, а ПНД4выполнен со встроенным охладителем пара, каждый снабжен регулирующимклапаном отвода конденсата из подогревателя, управляемым  электроннымрегулятором. ПНД2 оборудован двумя регулирующими клапанами, один изкоторых устанавливается  на напорной линии сливных насосов  из ПНД, другой – налинии отвода конденсата в конденсатор, оба управляются  одним электроннымрегулятором.

В турбине имеются отборы на подогреватели сетевой воды для  покрытия теплофикационных нужд.

 

Рисунок 2.1. Принципиальная тепловая схема

турбоустановки К-500-240.

 

3. Вспомогательное  оборудование турбоустановки

Тепловая схема установки  во многом определяется схемой регенеративного  подогрева питательной воды. Такой  подогрев воды паром, частично отработавшим в турбине и отводимым от нее  через регенеративные отборы к подогревателям, обеспечивает повышение термического КПД цикла и улучшение общей  экономичности установки. В систему  регенеративного подогрева питательной  воды входят подогреватели, обогреваемые паром, подводимым от турбины, деаэратор, некоторые вспомогательные теплообменники (сальниковые подогреватели, использующие теплоту пара из уплотнений, конденсаторы пара испарителей, эжекторов и т. д.), а также перекачивающие насосы (конденсатные, питательной воды, сливные).

Комплектующее теплообменное  оборудование энергоблока представлено в таблице 3.1.

 

Таблица 3.1– Комплектующее теплообменное оборудование

 

3.1. Конденсатор

Конденсатор – это устройство, предназначенное для передачи тепла  отработанного пара турбины охлаждающей  воде. Величина механической энергии, которую можно получить с 1 кг пара, зависит от начальных параметров и давления в конце расширения. При этом, величина давления в конце  расширения влияет на работоспособность  единицы массы пара больше начальных  параметров. Расширение пара в турбине  можно вести только до давления в  среды, в которую он затем поступает. Так, например, расширение газа в газовой  турбине возможно только до атмосферного давления. Отсюда второе назначение конденсатора: поддерживать наименьшее значение давления в конце расширения. Разрежение или вакуум в конденсаторе поддерживается в основном за счет конденсации поступающего в него пара.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.1 – Поверхностный конденсатор

Поверхностный конденсатор  состоит из стального сварного или  клепаного корпуса 4, к которому с  торцов крепятся трубные доски 5. В  трубных досках укрепляются (чаще всего  развальцовкой) тонкие латунные трубки. Трубки располагаются пучками таким  образом, чтобы обеспечить наименьшее сопротивление проходу пара. Между  отдельными пучками часто устраиваются перегородки для сбора и слива  конденсата 15 мимо нижележащих пучков, с тем, чтобы лишний конденсат  не снижал тепловосприятие нижележащих  пучков. Трубный пучок является главным  конструктивным элементом конденсатора. Трубный пучок компонуют с  учетом того, что в области близкой  к входу пара в пучок, происходит массовая конденсация пара при очень  малом относительном содержании воздуха, а в зоне отсоса паровоздушной  смеси эжектором конденсация  идет значительно слабее и выпадающий конденсат сильно переохлажден. Для  того, чтобы исключить попадание  струй конденсата, образовавшегося  в зоне массовой конденсации в  зону повышенного парциального давления воздуха, трубный пучок разбивают  на части: основной пучок и пучок  воздухоохладителя. Главной задачей  основного пучка является обеспечение  массовой конденсации пара при малом  гидравлическом сопротивлении, так  как чем ниже гидравлическое сопротивление  пучка, тем ниже будет давление в  горловине конденсатора.