Проект энергоблока теплофикационной электростанции с турбиной Т-175-130

Описание

В проекте выполнена разработка энергоблока теплофикационной электростанции с турбиной Т-175-130.

Приведена технологическая часть.

Выполнен расчет принципиальной тепловой схемы энергоблока с турбиной Т-175-130. Мощность энергоблока составляет 175 МВт. В его составе имеется барабанный парогенератор и одновальная конденсационная турбоустановка Т-175-130. В турбине имеется три цилиндра. Поступление свежего пара выполняется в ЦВД, который включает регулирующую одновенечную ступень и ступени активного типа в количестве одиннадцати штук. Затем пар поступает в ЦСД, имеющий одиннадцать ступеней. После цилиндра среднего давления происходит поступление пара в двухпоточный цилиндр низкого давления, имеющий четыре ступени в каждом потоке. В турбине имеется семь регенеративных отборов пара. Пять отборов являются нерегулируемыми, а два - теплофикационные, для подогрева сетевой воды. Регенеративный подогрев питательной воды осуществляется в нескольких подогревателях поверхностного и смешивающего типов последовательно. Подогрев конденсата турбины выполняется в охладителе уплотнений, подогревателе уплотнений и охладителе эжектора. После деаэратора посредством питательного насоса вода прокачивается через три подогревателя высокого давления. Все подогреватели оснащены пароохладителями и охладителями дренажа.

Сделано определение параметров пара и воды. Рассчитано давление: в конденсаторе 0,0039 МПа, в нагнетательном патрубке конденсатного насоса – 0,98 МПа и питательного насоса – 21,4 МПа. Определены параметры конденсата и воды на участке регенерации низкого и высокого давления. Составлен баланс пара и воды. Принят расход свежего пара на турбину 210 кг/с.

Определены параметры пара и воды в установке использования продувки:

Из расширителя пар поступает в деаэратор питательной воды. Продувочная вода поступает в охладитель продувки, где обеспечивает подогрев воды для водоподготовки.

1. Выполнено определение расхода пара на теплофикацию. Расход пара на нижний сетевой подогреватель составляет 69 кг/с, на верхний 70,6 кг/с.
2. Произведен расчет группы подогревателей высокого давления, деаэратора питательно воды, подогревательной установки низкого давления.
3. Составлен материальный баланс конденсатора, турбины и турбоагрегата.
4. Рассчитаны энергетические показатели энергоблока: полный расход тепла на турбоустановку 517,56 МВт, КПД 0,925, тепловая нагрузка парогенераторной установки 533,822 МВт, общий расход условного топлива энергетическими котлами 71,27 кг ут/с.
5. Сделан выбор основного и вспомогательного оборудования.
6. Принято основное оборудование энергоблока: трехцилиндровая турбина Т-175-130 мощностью 175 МВт, барабанный котел марки Е-820-140 ГМ, турбогенератор ТВВ–220–2Е с водородно-водяным охлаждением.
7. Выполнен выбор вспомогательного оборудования.
8. Посредством подогревателей высокого давления выполняется регенеративный подогрев питательной воды вследствие охлаждения и последующей конденсации пара. Приняты три подогревателя поверхностного типа: ПВ-800-230-32, ПВ-800-230-21 и ПВ-760-230-14. Выбраны подогреватели низкого давления: ПН-100-16-4-1, ПН-400-26-7-II, ПН-700-29-7-I в количестве двух штук. Принят струйно-барботажный деаэратор ДП-1000, конденсатор модели КГ2-12000-1. Подогрев сетевой воды обеспечивается подогревателями ПСГ-5000-2,5-8-І на верхнем и нижнем отборе. Произведен выбор питательных и конденсатных насосов: ПЭ-580-200 и КсВ-500-220.

 Выполнен выбор схемы ХВО.

Рассмотрены методы подготовки технологической обессоленной воды. В проекте принят метод дообессоливания на базе ионообменной технологии.

Приведен конструкторский расчет деаэратора.

Посредством деаэраторов повышенного давления выполняется деаэрация питательной воды. Также они применяются в качестве ступени подогрева в регенеративной схеме подогрева воды, буферной и аккумулирующей емкости между насосами: питательными и конденсатными. Главной функцией устройства является удаление коррозионно-активных газов из питательной воды. В состав установки включена деаэрационная колонка и бак аккумулятора. Деаэрируемая вода подается в верхнюю часть колонки, а греющий пар - в нижнюю. Температура поступающей в бак воды близка к температуре насыщения. Дегазация воды осуществляется в колонке. В баке-аккумуляторе также происходит частичное выделение мельчайших пузырьков газа и их удаление за счет отстоя.

Рассчитаны значения: диаметр отверстий в днище тарелки 0,005 м, высота подпора воды на тарелке 0,05 м, скорость истечения воды из отверстий 0,961 м/с, количество отверстий 10701 шт, площадь тарелки 0,301 м². Вычислена скорость пара на входе и выходе из струйного отсека 1,5 м/с и 0,7 м/с, площадь барботажной тарелки 3,824 м².

Выполнены прочностные расчет элементов деаэратора с определением толщины стенки 0,02 м, днища – 0,00693 м, суммы компенсирующих площадей укрепляющих деталей 0,00044 м².

Разработана специальная часть.

Теплообменный аппарат является устройством, обеспечивающим передачу теплоты от горячего теплоносителя к холодному. В проекте разработан воздухоподогреватель, который является рекуперативным. Передача теплоты выполняется через стенку, разделяющую каналы, по которым совершает движение горячий и холодный теплоноситель. Часть устройства, в которой выполняется передача теплоты, называется теплопередающей матрицей. Посредством входного и выходного коллекторов выполняется подвод и отвод теплоносителей к матрице. В качестве теплоносителей могут применяться пары, газы и жидкости.

Выполнен расчет воздухоподогревателя для котла марки Е-820-140 ГМ. Рассчитано общее число труб в пакете и поперечном ряду 12822 шт и 214 шт, высота одного хода 2,95 м, коэффициент теплопередачи 24,64 Вт/(м²×К), количество ходов 3, действительная скорость газов 9,7 м/с.

Аналогично рассчитаны параметры воздухоподогревателя для котла, работающего с расходом пара 500 т/ч, в программе Mathcad.

Описаны природоохранные мероприятия.

 В дипломной работе разработан энергоблок теплофикационной электростанции с турбиной Т-175-130, конструкции деаэратора ДП-100 и воздухоподогревателя для котла марки Е-820-140 ГМ.