ЖЭО құрылғыларын таңдау

Жылуландырулық құрылғылар сипаттамасы ЖЭО профилі мен жылумен қамту жүйесінің типінен тәуелді, және ЖЭО энергожүйеге кіруі немесе жеке жұмыс істеуіне байланысты. Сулық жылумен қамту жүйелеріндегі негізгі жылуландырулық құрылғылар: бу сулық жылытқыштар, қоректендіруші құрылғылар, жүйелік және қоректендіруші сорғылар. Булық жүйелерде бу түрлендіруші, компрессорлық редукционды-суытқыш және конденсациялық құрылғылар.

ЖЭО-нан жылулық тұтынушыларға бу жіберу келесі ретте орындалады:

а) турбиналардың алымдары немесе қарсықысымдарынан;

б) турбиналардың алымдары немесе қарсықысымдарының буымен жылытылатын бу түрлендіруші құрылғылардан;

в) турбина алымдары немесе жартылай турбина алымы, жартылай бу генераторынан бу қабылдайтын термокомпрессорлардан;

г) тікелей бу генераторлардан немесе редукционды-суытқыш құрылғылардан (РСҚ).

Қазіргі заманғы ЖЭО-да қуаты 50-250 МВт жылуландырулық турбиналардың екі типін орнатады: бу алымы бар конденсациялық (Т, ПТ) және қарсықысымды (Р, ПР). Т типті турбиналарда жылуландырулық бапталатын бу алымы болады, ол ЖЭО-ғы жылытқыш құрылғыларға су жылытуға жылыту, желдету және ыстық сумен қамту мақсатында жөнелтіледі. ПТ типті турбиналарда бу алымының екі түрі болады: жылуландырулық және өндірістік. Т және ПТ типті турбиналар параметрлері қосымша 32 келтірілген. ПР типті турбиналарында су жылытуға қолданылатын екі бу алымы болады. Р типті турбиналарда қарсықысымның пайдаланылған буын технологиялық тұтынушыларды қамтуға қолданады. Р және ПР типті турбиналар параметрлері қосымша 33 келтірілген.

Турбина типін таңдаған кезде айқындаушы жағдай ретінде жылутұтынушылар параметрлері мен сыйымдылығы анықталады, негізінде технологиялық жүктемеге будың шығыны мен қысымы немесе коммуналды-тұрмыстық тұтынушының жылулық жүктемесі. Будың ең үлкен, ең ірі бастапқы параметрлері бойынша бірлік қуат пен агрегат типі таңдалады. Капиталды жөндеуді қамтамасыз ету үшін ЖЭО-да екіден кем емес турбина орнатылады. Таукенөндіруші, химиялық, металлургиялық және тағы біраз өндірістерде элект энергиясымен қамтуды тоқтату қауіпті аварияларға алып келеді. Сондықтан изоляцияланған ЖЭО үштен кем емес турбогенератор таңдайды да жиі резервті турбогенератор орнатады.

Т және ПТ типті конденсациялық турбиналар универсалды болып табылады. Алайда 1 кВТ.с өндіруге жұмсалған орташа меншікті жылу шығыны қарсықысымды турбиналардан гөрі жоғары. Егер алымның номиналды өндіргіштігі 2000с/жыл кем қолданылса, Т типті турбиналар орнатылады. ПТ типті турбиналар өндіргіштік алымды ұзақ мерзімді қолдану жағдайында таңдалады.

Ұарсықысымды турбиналарда 1 кВТ.с өндіруге жұмсалған орташа меншікті жылу шығыны конденсациялыққа қарағанда төменірек. Алайда бұл турбиналар өздерімен өндірілетін электрлік қуат пен жылу жүктемесінен аса тәуелді,сондыұтан олар жылу жүктемесінің графигінің «базалық» бөлігін (өндіргіш бу жүктемесі) жабуға қолданылады. Өндірістік тұтынудың ауыспалы жағдайында өндірістік бу алымы бар турбиналар көбірек ыңғайлы. Жылулық жүктемені қамтуға турбиналардың дұрыс тіркестірілуі ол турбиналардың артықшылықтарын тиімді пайдалануға мүмкіндік береді.

Технологиялық тұтынушыларға аса ауқымды бу жіберетін және сыртқа айтарлықтай конденсат жоғалтуларына ие ЖЭО-да бу түрлендіруші құрылғылар қолданылады. Онда бірінші ретті жылытушы бу өз жылуын екінші реттіге береді. Бірінші ретті жылытушы бу конденсатты ЖЭО сақталады және бу генераторларын қоректендіруге қолданылады. Екінші ретті бу сыртқы тұтынушыларға жіберіледі. Бу түрлендіргіштерді қолдану жылулық қолдануда электр энергиясын өндіруді төмендететінін ескерген жөн. Біздің өндірісте шығарылатын бу түрлендіргіштер параметрлері қосымша 34 келтірілген.

Редукционды-суытқыш құрылғылар өткір будың қысымы мен температурасын төмендетуге қолданылады. Жалпы жағдайларда РСҚ бапталатын алымдарды резервтеу немесе бу генераторларынан бумен турбиналарының қарсықысымы турбогенератордың істен шығуы кезінде қолданылады, сонымен қоса ЖЭО-ға максимал булық жүктеме кезінде турбина алымдарынан бу жетіспеген кезде қосылады. Кей жағдайларда турбина алымдары немесе қарсықысымдарындағы бу қысымы жеке тұтынушыларға талап етілетін қысымға сай келмесе, үнемі қызмет етіші РСҚ қолданылады.

Өндірістік РСҚ өнімділігі бу алымдарын резервтеу үшін қолданылатын бір турбинаның бу алымы парамтрлер мәніне тең деп қабылданады. Үнемі қызмет жасайтын РСҚ өнімділігі тұтынушының берілген қысымдағы будың максимал есептік шығыны бойынша анықталады. Тұтынушы тарапынан бу беруде үзіліс болмаған жағдайда резервтік РСҚ ескеріледі. РСҚ бугенераторлары қосымша 35 келтірілген.

Термокомпрессорлар қажет мәнге дейін алымнан немесе қарсықысымды турбинадан тұтынушыға берілетін бу қысымын көтеру үшін қолданылады. Бу компрессорларын қолдану төменпотенциалды станцияның булық шығындарын қолдану есебінен жылумен қамту мен өзіндік қажеттіліктерге жұмсалатын өткір бу шығынын төмендетуге мүмкіндік береді. Бу қысымының жоғарылауы көбінесе компрессорларда жүзеге асырылады.

Жылу жүйесіне жіберілетін ыстық суды жылыту ЖЭО-ның арнайы алымдар мен турбина қарсықысымдары буымен жылытылатын құрылғыларында жүргізіледі, ал кейбір ЖЭО бөліктерімен су жылытқыш қазандықтарда. Төмен қуатты турбогенераторлары бар ЖЭО жалпы орталықтандырылған жылытушы құрылғы орналастырылады, оның ішінде жылытұыштар, жүйелік сорғылар және қоректендіргіш құрылғылар болады. Жоғары қуатты ЖЭО су жылытқыштары мен жүйелік сорғылар тікелей әр агрегатқа орнатылады, бұл жағдайда қоректендіргіш құрылғылар жалпы ЖЭО үшін орталықтандырылып құрылады.

Жылытқыш құрылғыларын таңдау келесі негізгі жағдайлардан жасалады. Бір сатылы схеманың энергетикалық тиімділігі өте төмен болады жұмыс жасаған будың аса жоғары қысымы мен соған сәйкес берілетін жылу базасында меншікті электр энергиясын шығарудың төмендеуі есебінен. Энергетикалық тиімділіктің айтарлықтай жоғарылауы қоссатылы немесе үш сатылы жүйелік суды жылыту схемасына көшуде қамтамасыз етіледі, онда бірінші саты функцияларын 0,09 - 0,12 МПа қысымдағы турбина қарсықысымдарының алымдарының буымен жылытылатын жүйелік судың негізгі жылытқыштары атқарады. Мұндай қысымдар судың 85 - 104 °С дейін жылуын қамтамасыз етеді. Жылытудың екінші сатысының қызметін бу генераторларының РСҚ-да 0,7…1,4 МПа қысымға дейін дроссельденетін жаңа бумен жылытылатын жүйелік су жылытқыштары атқарады. Жоғары жылулық жүктеме кезінде жылытқыштар орнына пиктік су жылытқыш қазандықтар орнатылады. Жылытқыштар мен су жылытқыш қазандықтардың суммалық жылуөндіргіштігі жылудың жылытуға, желдетуге және ыстық сумен қамтуға максимал шығынына тең болу керек.Резервті жылытқыштар мен су жылытқыш қазандар орнатылмайды. Жылулық жүктеменің сатыларға бөлінуі жылуландыру коэффициентін ескерумен жасалады.

Негізгі жылытқыштың жылулық өндіргіштігі:

(8.1)

мұнда: - жылудың жылытуға, желдетуге және ыстық сумен қамтуға максимал шығыны, кДж/с;

- аудан жылуландырусының оптимал коэффициенті, есептеуде 0,4…0,6 аралығында қабылдау.

Пиктік жылытқыш немесе су жылытқыш қазанның жылулық өндіргіштігі:

(8.2)

Белгілі жылытқыштың жылуөндіргіштігі бойынша жылыту бетінің қажетті ауданы анықталады:

(8.3)

мұнда: - жылытқыштың жылу беру коэффициенті,

- жылытқыштағы орташа жылуландырулық арын, °С.

Жеткілікті дәрежедегі жылыту бетінің тазалыңы, судың жоғары жылдамдығы, конденсат пен жылуландырулық бу сулық жылытқыштардың бу кеңістігіндегі ауаның сенімді дренажы кезінде жылу беру коэффициенті тең болады 3…4 кДж/(с.м².град).

Жылытқышта жылутасығыштың қарсы ағуындағы орташа температуралық арын:

(8.4)

мұнда: - жылытқышқа кірудегі бу температурасы, °С;

- жылытқыштан шыңудағы конденсат температурасы°С;

және - жүйелік судың жылытқышқа кіруі мен шығуындағы температурасы (длсәйкес сатыға), °С;

Жылытқышқа кірудегі бу температурасы турбина алымдарынан бумен қамту кезінде қосымша 32, 33 бойынша қабылданады, РСҚ арқылы бу генераторынан бумен қамту кезінде қосымша 37 бойынша.

Конденсат температурасын сәйкес қысымдағы қанығу температурасына тең деп қабылдауға болады (қосымша 10).

Жылыту бетінің қажетті ауданында өндірісте шығарылатын жылытқыштар таңдалады. Жүйелік суды жылыту үшін вертикаль және горизонталь бу сулық жылытқыштар қолданылады. Бірлік қуаты 50 МВт дейінгі турбоагрегаттары бар ЖЭО түзу трубкалары бар вертикаль бу сулық жылытқыштар қолданылады (қосымша 37). Жоғары қуатты жылуландырулық турбиналардың бу сулық жылытқыштары горизонтальділермен орналысады (қосымша 38). Қалған су жылытқыш қазандардың негізгі мәліметтері қосымша 36 келтірілген.

Қазіргі заманғы ЖЭО «пиктік» жылулық жүктемені қанағаттандыру үшін газ мазуттық отында жұмыс істейтін су жылытқыш қазандар қолданылады (қосымша36). Қатты отында жұмыс істейтін ЖЭО «пиктік» жүктемені төменгі және орта қысымды булары бу сулық жылытқаштарда жүйелік суды жылытуға қолданылатын булық қазандар есебінен жабуға болады (қосымша 39).

ЖЭО бу өндіргіштік пен бу генераторлар санын буға деген және бу турбина санына деген суммалық қажеттіліктен таңдалады. Бұл кезде жылулық жүктеменің «базалық» құрауышы энергетикалық бу генераторының бу есебінен жойылады, бу энергиясы бөлшектене турбиналарда электр энергиясын өндіруге қолданылған соң. Бу генератор саны турбина санына тең болу міндетті емес.

Қуатты ЖЭО блоктық компановка (моноблок: бугенератор- турбина, немесе дубль–блок: екі бугенератор–турбина). Бұл жағдайда резервті бу генераторы орнатылмайды (жылуландырулық жүктеме бойынша резервті пиктік су жылытқыш қазан таңдауда ескеріледі).

Өндірістік жүктемесі бар ЖЭО негізінен өткір буда көлденең байланысты схемасын қолданады және резервті бу генераторын орнатады. Жылумен қамту сенімділігін қамтамасыз ету үшін станцияда үш–төрттен кем емес бірдей жылу өндіргіштігі бар бу генераторлары орнатылу керек.

Жоғары қысымды энергетикалық бу генераторының параметрлері қосымша 40 келтірілген.

Сорғы таңдау жылытқыш құрылғы типінен тәуелді, яғни жүйелік сорғылары мен қоректендіруші құрылғылары бар орталықтандырылған жылытқыш құрылғылар, онда жүйелік сорғылары болады, бірақ қоректендіргіш құрылғылары бүтін ЖЭО үшін орталықтандырылған боп орнатылады.

Сорғы саны қабылдану керек:

- жүйелік екіден кем емес, оның бірі резервті болып табылады, төрт жұмысшы жүйелік сорғыларда топтардың бірінде резервті сорғы орнатпау мүмкін етіледі;

- басқылаушы – үштен кем емес, біреуі резервті;

- қоректендіруші – жылумен қамтудың жабық жүйелерінде екіден кем емес, ашық жүйелерде үштен кем емес және біреуі резервті;

- жүйелік судың аумақтарға бөліну байламдарында жабық жүйелерде бір қоректендіруші сорғы орнатылады, ашық жүйелерде бір жұмысшы және бір резервті.

Сорғы типін таңдау үшін оның өнімділігі мен дамытатын арынын білу керек. Қосымша 41 жылу жүйелеріне арналған сорғылар сипаттамасы берілген.

СНиП [8] сәйкес жұмысшы сорғылар өнімділігі қабылдану керек:

- жүйелік және басқылаушы сорғылар жабық жүйе үшін жылыту маусымында – суммалық есептік сағаттық су шығыны бойынша;

- жүйелік және басқылаушы сорғылар жылу жүйесінің беруші құбырларында ашық жүйе үшін жылыту маусымында – жылытуға, желдетуге және ыстық сумен қамтуға ортасағаттық жылу шығыны 1,2 коэффициентпен максимал сағаттық шығын суммасына тең;

- басқылаушы сорғылар ашық жүйелер үшін жылу жүйелерінің кері құбырларында жылыту маусымында суммалық есептік су шығыны бойынша;

- жүйелік және басқылаушы сорғылар жабық және ашық жүйе үшін жаз маусымында максимал сағаттық ыстық сумен қамтуға жаз маусымындағы су шығыны бойынша (жылыту маусымынан гөрі су шығыны 20% кем).

Жұмысшы қоректендіргіш сорғылар өнімділігі жабық жүйелерде жылу жүйесінен жоғалтулар компенсациясына су шығынына тең болу керек (жылу жүйесі құбырларында 0,5% су көлемі),ашық жүйелерде – максимал сағаттық ыстық сумен қамтуға су шығынына және жоғалту компенсациясына су шығынына тең.

Жабық сулық жүйесіндегі жүйелік сорғылардың жұмыстық арыны суммалық есептік су шығынында тең болу керек:

(8.5)

мұнда: - станцияның жылыту құрылғысында, типтік қазандықтың және станция коммуникацияларында арын жоғалту, м;

и - жылу жүйесінің беруші және кері жолындағы арын жоғалту, м.

- абоненттік кіруде орналасқан арын, м;

Басқылаушы сорғылар арынын пьезометриялық график бойынша анықтау керек

Басқылаушы сорғылар арыны сулық жылу жүйелерінде статикалық қысым ұсталу шартынан анықталады.

Станцияға конденсатты тарту үшін булық абоненттерде орнатылатын сорғы арыны:

(8.6)

мұнда: - конденсат құбырында абоненттің жинаушы бакынан станцияның қабылдаушы бакына дейінгі аймақтағы конденсат құбырындағы конденсаттың есептік шығынындағы арын жоғалту, м;

- станция бакы мен абонент бакы геодезиялық белгілерінің айырымы (теріс мәнді болу мүмкін),м.