Общая технологическая и тепловая схемы электростанции

Технология производства электроэнергии на ГЭС включает в себя несколько взаимосвязанных процессов: 1) топливоснабжения; 2) водоснабжения и водоотведения; 3) производство теплоты; 4) пре­образования энергии в механическую работу; 5) генерирования элек­троэнергии; 6) утилизации и удаления отходов энергопроизводства.

Функционирование современных мощных ТЭС требует боль­шого количества топлива, воздуха, воды и других ресурсов. Так. конденсационная ТЭС мощностью 2400 МВт сжигает 1060 т/ч ан­трацита, при этом используется 820 т/ч кислорода и образуется 10 млн м³/ч дымовых газов, содержащих 2350 т двуокиси углеро­да, 25 т паров воды, 34 т двуокиси серы, 9 т окислов азота, 2 т ле-

тучей золы. Кроме того, из топок котлов удаляется 34,5 т/ч шлаков, а из бункеров электрофильтров 193,5 т/ч золы. Расход воды на ТЭС связан как с компенсаций потерь рабочего тела, так и охлаждением пара в конденсаторе. Особенно значителен расход охлаждающей воды. Так, на конденсационной станции мощностью 2400 МВт этот расход соответствует 300-400 тыс. м7ч.

Система топливоснабжения современной ТЭС представляет собой комплекс инженерных сооружений, коммуникаций и обору­дования, предназначенных для разгрузки, складирования, подго­товки и подачи топлива в котлоагрегаты. Твердое и жидкое топливо доставляются на ТЭС, как правило, железнодорожным транспор­том. Поступающие на ТЭС железнодорожные составы твердого то­плива автоматически взвешиваются на вагонных весах. Затем ваго­ны поступают ь приемно-разгрузочное устройство, оборудованное эстакадами для приема саморазгружающихся вагонов или вагоно-прокладывателями со щелевыми бункерами и лопастными питате­лями. Для приема жидкого топлива (мазута) подъездные пути ТЭС имеют специальную эстакаду, оборудованную системой разогрева, слива и перекачки мазута. Природный газ на ТЭС подается по газо­проводу в газораспределительную станцию.

Из приемно-распределительного устройства топливо подается на склад и в систему топливоподачи. Твердое топливо во избежа­ние самовозгорания хранят в штабелях, уплотненных путем укатки. Хранение мазута производят в специальных резервуарах, которые могут быть наземными, полуподземными и подземными. Топлив­ные склады ГЭС должны вмещать запасы топлива на 15-20 суток работы станции. Транспортировка твердого топлива по территории ТЭС и в котельную осуществляется ленточными транспортерами (конвейерами), жидкого и газообразного - по трубопроводам.

В системе топливоподачи твердого топлива предусматривают­ся установки и оборудование, обеспечивающие предварительное измельчение, подсушку и размол топлива в тончайшую пыль, кото­рая вместе с воздухом подается в топку котлоагрегатов. Система топливоподачи мазута включает в себя фильтры, подогреватели и насосы, обеспечивающие подачу топлива к форсункам котлоагрега­тов. Система газоснабжения включает в себя газораспределитель­ные пункты и трубопроводы, обеспечивающие снижение давления, очистку и подачу природного газа на горелки котлоагрегатов.

Воздух, необходимый для горения топлива, подается при по­мощи дутьевых вентиляторов из верхней части помещения котель­ного цеха в воздухоподогреватели котлоагрегатов. Весь расход воз­духа делится на две части: 1) первичный воздух, который подается в топку вместе с топливом через систему пылеприготовления, где он выполняет роль сушильного и транспортного агента и 2) вто­ричный воздух, который подается непосредственно в топку котла. При сжигании жидкого топлива воздух подается в форсунки, при сжигании газа - в горелки, а при необходимости и в топку котла.

Система водоснабжения ТЭС включает четыре взаимосвязан­ных подсистемы:

• подготовки питательной воды и конденсата, в состав кото­-
рой входят трубопроводы, подогреватели низкого и высокого дав­
ления, питательный бак, деаэратор, конденсатные и питательные
насосы;

• охлаждения конденсаторов, в состав которой входят кон­-
денсаторы, водоводы, циркуляционные насосы, пруды-охладители
или градирни, обеспечивающие охлаждение и конденсацию пара,
отработанного в турбинах;

• восполнения добавочной воды, в состав которой входят тру-­
бопроводы, насосы сырой и добавочный воды, фильтры химводо-
очистки и деаэратор химочищенной воды;

• подпитки тепловой сети, в состав которой входят трубопро­-
воды, сетевой деаэратор и подпиточные насосы.

Кроме того, вода на ТЭС используется для охлаждения: 1) мас­ла и воздуха, используемых в турбогенераторах; 2) подшипников мельниц, дымососов и других механизмов, а также для удаления золы и шлаков.

Вода как рабочее тело поступает в экономайзер котлоагрегата, а затем в барабан и по спускным трубам в распределительные коллектора и экранные поверхности нагрева. При сгорании топлива в топке котла выделяется большое количество теплоты, часть кото­рого путем теплообмена передается воде, которая испаряется. В па­роперегревателе влажный пар перегревается и направляется в тур­бину, которая служит приводом электрического генератора.

Полученная электроэнергия передается через главное распре­делительное устройство, трансформаторы и линии электропередачи к потребителям. Часть выработанной электроэнергии через распре-

делительное устройство собственных нужд направляется для элек­троснабжения самой ТЭС.

Тепловой схемой электростанции называют чертеж, на кото­ром показаны в условном изображении оборудование и коммуни­кации, которые используются в технологическом процессе преоб­разования тепловой энергии пара в электрическую энергию. Паро-конденсатный тракт ТЭС представляется в виде замкнутого конту­ра общего технологического процесса (рис. 5.4).

Рис. 5.4. Принципиальная тепловая схема ТЭЦ:

1- паровой котел; 2 - турбина; 3 и 5 - нерегулируемые отборы пара;

4 - регулируемый отбор пара, 6 - деаэратор; 7 и 8 - подогреватели высокого

и низкого давления; 9- редукционно-охладитслыюе устройство; 10 и 11 основной

и пиковый подогреватели сетевой воды; 12 - потребители пара: 13, 14, 15 -

питательные, конденсатные и сетевые насосы; 16 -электрогенератор;

17 - конденсатор

Пар, выработанный в котельной установке 7, направляется в турбину 2, где совершает полезную работу, которая в генераторе 16 преобразуется в электрическую энергию. Отработавший в турбине пар направляется: 1) из нерегулируемых отборов 3 и 4 в систему регенеративного подогрева питательной воды 7 и 8: 2) из регули-

руемых отборов 4 в деаэратор 6 и систему внешнего теплоснабже- ния ТЭС, которая состоит из устройства отпуска пара внешним по­требителям 9 и приема возвращаемого от потребителей конденсата, а также сетевой подогревательной установки 10 и 11, в которой происходит нагрев воды, подаваемой потребителям 12 сетевыми насосами 15; 3) из турбины пар направляется а конденсатор 17. где конденсируется за счет циркуляции охлаждающей воды. Получен­ный конденсат подается в систему подготовки питательной воды с помощью насосов 13,14, и цикл повторяется.