Выбор оборудования и расчет тепловой схемы промышленной ТЭЦ

 

 

№ отб.	αi	yi	αi*yi	ω, кДж/кг	Di, кг/с	WЭ, МВт
1	α1=0,05	0,833	0,042	260	8,89	2265,2
2	α2=0,0846	0,776	0,066	350	15,04	5158,7
3	α3=0,0157	0,641	0,01	560	2,72	1492,7
	αД=0,0007				0,125	68,6
4	α4=0,05	0,532	0,0266	730	8,89	6359,9
5	α5=0,045	0,269	0,079	1140	6,58	6190,5
	αПСП=0,247				44	41395,2
6	α6=0,037	0,385	0,096	960	8,0	8937,6
	αОСП=0,213				37,8	42230,2
К	1-Σαi=0,257	0	0	1560	45,69	69850,9
Σ	1,0	-	0,32	-	177,61	181881,5

 

Расчет погрешности

 

                                                                                                         (35)

 

 

 

Погрешность расчета не превышает 1,5%, а значит, расчет выполнен правильно.

 

1. Выбор оборудования тепловой схемы ТЭЦ

 

1. Выбор парового котла

Данные для выбора котла:

- номинальная паропроизводительность  D_ном=640 т/ч;

- максимальная паропроизводительность  D_max=670 т/ч;

- давление пара перед турбиной  Р₀=13 МПа;

- температура пара перед турбиной  t₀=540 ⁰С;

- температура пара после промежуточного  перегрева t_пп=540⁰С;

Из приведенных данных по таблице 1,3 [2] выбираем газомазутный котел с естественной циркуляцией, П-образной компоновкой и с промежуточным перегревом пара Еп-670-13,8-545ГМН (Н-под наддувом).  

 

Технические характеристики котла Еп-670-13,8-545ГМН

Температура подогрева воздуха, 0С	253
Температура уходящих газов, 0С	138
Температура питательной воды, 0С	243
КПД (брутто), %	94,0
Высота котла, м	34,5
Регулирование температуры промежуточного перегрева пара	Рециркуляция газов

 

2. Теплообменное оборудование , комплектующее паротурбинную 

установку Т-180/210-130-1

 

№ п.п	Оборудование	Типоразмер
1	Конденсатор	180КЦС
2	Подогреватели низкого давления:
	ПНД 1	ПН-350-16-7-I
	ПНД 2	ПН-350-16-7-III
	ПНД 3	ПН-350-16-7-III
3	Деаэратор	ДП-1000
4	Подогреватели высокого давления:
	ПВД 4	ПВ-775-265-13
	ПВД 5	ПВ-775-265-31
	ПВД 6	ПВ-775-265-45
5	Подогреватели сетевой воды:
	ОСП	ПСГ-2300-3-8-II
	ПСП	ПСГ-2300-3-8-II

 

Технические характеристики подогревателей системы

регенерации паротурбинной  установки

Типоразмер	Площадь поверхности теплообмена, м2	Номинальный расход воды, кг/с	Максимальная температура пара, 0С	Гидравлическое сопротивление при номинальном расходе воды, МПа
ПН-350-16-7-I	350	136,1	400	0,0495
ПН-350-16-7-III	352	159,7	400	0,05
ПВ-775-265-13	775	194,4	449	0,25
ПВ-775-265-31	775	194,4	341	0,24
ПВ-775-265-45	775	194,4	392	0,24

 

Технические характеристики подогревателей сетевой воды

Типоразмер	ПСГ-2300-3-8-II
Расчетное давление пара, МПа	0,06-0,25
Расчетный номинальный расход пара, кг/с	47,2
Расчетное давление воды, МПа	0,88
Максимальная температура воды на входе, 0С	120
Номинальный расход воды, кг/с	972
Гидравлическое сопротивление, МПа	0,067
Количество ОСП данного типа	1
Количество ПСП данного типа	1

 

Технические характеристики деаэратора ДП-1000

Номинальная производительность, кг/с	277,8
Рабочее давление, МПа	0,69
Рабочая температура, 0С	164,2

 

 

Геометрическая вместимость колонки, м3	17,0
Полезная вместимость аккумуляторного  бака, м3	100

 

3. Насосы конденсатно-питательного тракта

паротурбинной установки

Насос	Типоразмер	Количество
Конденсатный	КСВ-320-160-2	3
Конденсатные сетевых подогревателей	КС-80-150	2
Питательные	ПЭ-580-185/200	3
Сетевые	СЭ-5000-70
Циркуляционные	1200В-6,3/100

 

4. Конденсатор

Расход пара на конденсатор в  летнем режиме работы

 

                                                                     (36)

 

 

 

Расход охлаждающей воды на конденсатор

 

                                                                                                  (37)

 

 

 

m-кратность циркуляции (для двухходовых конденсаторов принимаем m=50);

k=1,03-принимаем.

Исходя из полученных данных, выбираем конденсатор 180-КЦС.

 

Технические характеристики конденсатора 180-КЦС

Количество на турбину Т-180/210-130	1
Площадь поверхности охлаждения, м2	9000
Число ходов по воде	2
Удельная паровая нагрузка, кг/(м2ч)	51,2
Давление пара, кПа	6,27
Температура охлаждающей воды, 0С	20
Гидравлическое сопротивление по воде, кПа	48,1

 

 

 

 

 

 

5.  Градирня

По расходу охлаждающей воды выбираем градирню БГ-3200-73.

 

Технические характеристики градирни БГ-3200-73

Площадь поверхности оросителя, м2	3200
Гидравлическая нагрузка, м3/ч	20 000-26 000
Плотность орошения, м3/(м2ч)	6-8
Высота градирни, м	81
Высота подачи воды, м	10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Влияние ТЭС на окружающую среду

ТЭС работают на органическом топливе, в качестве которого используют сравнительно дешевые уголь и мазут. Эти виды топлива - невосполнимые природные ресурсы. Основные энергетические ресурсы в мире сегодня- уголь (40%), нефть(27%), газ(21%). Однако этих запасов, по некоторым оценкам, хватит, соответственно, на 270, 50 и 70 лет, и это при условии, что человечество будет расходовать их с той же скоростью, что и сегодня.

Сжигание  топлива на ТЭС связано с образованием продуктов сгорания, содержащих летучую золу, частицы недогоревшего пылевидного топлива, сернистый и серный ангидрид, оксиды азота и газообразные продукты неполного сгорания, а при сжигании мазута, кроме того, соединения ванадия, соли натрия, кокс и частицы сажи. В золе некоторых топлив имеется мышьяк, свободный диоксид кремния, свободный оксид кальция и др. Перевод с твердого топлива на газовое ведет к значительному удорожанию вырабатываемой энергии, не говоря уже о дефиците и того, и другого. Кроме того, это не решит проблемы загрязнения атмосферы. Перевод установок на жидкое топливо существенно уменьшает золообразование, но практически не влияет на выбросы окиси серы, так как мазуты, применяемые в качестве топлива, содержат более 2% серы. При сжигании газа в дымовых выбросах также содержится оксид серы, а содержание оксидов азота не меньше, чем при сжигании угля.

Так как не хватает качественного топлива, ТЭС работают на низкосортном. В  процессе сгорания такого топлива образуются загрязняющие вещества, которые выводятся в атмосферу с дымом и попадают в почву с золой. Помимо того, что эти выбросы неблагоприятно влияют на окружающую среду, продукты сгорания вызывают выпадение кислотных осадков и парниковый эффект, который грозит нам засухами.

Одним из факторов воздействия угольных ТЭС на окружающую среду являются выбросы систем складирования топлива, его транспортировки, пылеприготовления и золоудаления. При транспортировке и складировании возможно не только пылевое загрязнение, но и выделение продуктов окисления топлива. Для золошлакоотвалов требуются значительные территории, которые долгое время не используются, и являются очагами накопления тяжелых металлов и повышенной радиоактивности, которые воздушным путем или же с водой попадают в биосферу.

Кроме того, происходит значительное тепловое загрязнение  водоемов при сбрасывании в них  теплой воды, что сопутствует цепным природным реакциям: зарастанию водоемов водорослями, нарушению кислородного баланса, что создает угрозу для жизни обитателей рек и озер.