ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технологическнй процесс производства электрической энергии на тепловых электростанциях Тепловые схемы электрических станций из "Слесарь по ремонту трубопроводов и пароводяной арматуры Издание 3" Технологический процесс производства электрической энергии на тепловых электростанциях неразрывно связан с оборудованием и установками, в которых один вид энергии преобразуется в другой. [c.68] Паротурбинная электростанция состоит из трех основных установок котельной, турбинной и электрической. Основным технологическим оборудованием этих установок являются котельные агрегаты (парогенераторы), паровые турбины (преобразователи тепловой энергии в механическую работу) и электрические генераторы. [c.68] Котельные агрегаты служат для выработки пара. Тепловая энерг я, выделяющаяся при сгорании топлива в топках котельных агрегатов, передается воде, в результате испаряется и превращается в водяной пар. Паровые турбины преобразуют тепловую энергию пара в механическую работу, которая в генераторе преобразуется в электрическую энергию. [c.68] Исходным носителем энергии на тепловых электростанциях является топливо. В топках котельных агрегатов сжигают следуюш,ее топливо уголь и торф (в кусковом и взвешенном состоянии), тяжелые продукты перегонки сырой нефти (мазут) и газ. [c.69] На рис. 21 представлена принципиальная технологическая схема тепловой электростанции, работаюш,ей на каменном угле. Изображенный на схеме в разрезе котельный агрегат состоит из вертикального оДнобарабанного водотрубного котла. Котлы такого типа с одним, двумя и большим числом барабанов (или коллекторов), соединенных между собой системой труб, которые расположены в топочной камере вертикально (или с небольшим наклоном), широко распространены на тепловых электростанциях. [c.69] Котельная установка оборудована шахтными мельницами для размола угля и превращения его в угольную пыль вентиляторами, которые засасывают холодный воздух и, создавая небольшой напор, прогоняют воздух через воздухоподогреватель, откуда он поступает в топку дымососами, чтобы отсасывать дымовые газы и усиливать тягу, необходимую для интенсивного сгорания топлива, и другим котельным вспомогательным оборудованием. [c.69] Подаваемое со склада топливо по ленточным транспортерам 15 поступает в бункер 16 и через питатели сырого угля 17 направляется в мельницу 19г В мельнице уголь размалывается и превращается в угольную пыль. В процессе размола угольная пыль подсушивается горячим воздухом, поступающим в мельницу из воздухоподогревателя 36 по воздуховоду 28. Пыль, смешанная с горячим воздухом (аэросмесь), под напором, создаваемым вентилятором 31, движется вверх по шахте 20 и через амбразуру (отверстие) 27 вдувается в топочную камеру 26. Шахта 20 выполняет одновременно функции сепаратора пыли в ней из пылевоздушного потока выделяются крупные частицы топлива, которые под действием собственного веса падают вниз, в мельницу, где дополнительно измельчаются. [c.69] В топочной камера пылеобразное топливо сгорает во взвешенном состоянии с высокой температурой (1600° С и выше). [c.69] Вода под давлением, которое создает питательный насос 18, поступает во входной коллектор 37 водяного экономайзера 38 и прямым током (прямоточно) проходит по его змеевикам, обогревае.мым дымовыми газами. Подогретая в водяном экономайзере вода через выходной коллектор поступает в перепускные трубы, а из них в барабан котла 22. [c.69] Трубы 21 находятся с наружной стороны обмуровки и не обогреваются. Эти трубы называют опускными, или водоподводящими. По ним более холодная часть воды самотеком опускается нз барабана вниз и подводится через коллекторы к нижним концам обогреваемых труб. [c.71] Разность между плотностью более холодной воды, заполняющей опускные трубы, и пароводяной эмульсии, находящейся в подъемных трубах, способствует вытеснению пароводяной эмульсии в барабан котла. В барабане котла пузырьки пара отделяются от воды и собираются в его верхней части (паровом пространстве барабана), а вода снова самотеком опускается вниз по необогреваемым (опускным) трубам. [c.71] Такой многократный кругооборот воды по замкнутому контуру — барабан 22 — водоподводящие (необогреваемые) трубы 21 — коллекторы 29 — экранные (обогреваемые) трубы 25 — барабан 22 — называется естественной циркуляцией в отличие от принудительной циркуляции, создаваемой насосом. Замкнутый путь, по которому движется вода, называется циркуляционным контуром. [c.71] Следует отметить, что Способ преобразования воды в пар с многократной циркуляцией воды возможен только в паровых котлах барабанного типа, так как барабан располагает запасом воды,превышающим количество пара, который из нее образуется в обогреваемых трубах. Кроме котлов барабанного типа на многих электростанциях котельные установки оборудованы прямоточными котлами. По технологии преобразования воды в пар прямоточные котлы резко отличаются от барабанных котлов с многократной циркуляцией. В прямоточных котлах нет циркуляционного контура вода под давлением, создаваемым насосом, проходит прямым потоком через все обогреваемые поверхности только один раз и, постепенно нагреваясь, преобразуется в пар. [c.71] Пар из верхней части барабана котла по трубопроводу 23 поступает в трубы пароперегревателя 24, где подсущивается до полного удаления из него влаги и перегревается до заданной температуры. [c.71] Основная часть тепловой энергии, выделяющейся при сгорании топлива, расходуется на нагрев воды и парообразование в трубах, расположенных в топочной камере, а также на перегрев пара в пароперегревателе. Продукты горения топлива (дымовые газы), выходя из пароперегревателя, имеют еще высокую температуру (до 700° С), поэтому их используют для подогрева питательной воды в водяном экономайзере и воздуха в воздухоподогревателе. [c.71] Отдавшие основную часть своего тепла дымовые газы отсасываются из котельного агрегата дымососом 33 и по газоходу 32 и трубе 34 выходят в атмосферу. На пути движения газов устанавливают золоуловитель 35, чтобы очищать газы от взвешенных в них частиц золы и несгоревшего топлива. Зола, шлак и частицы несгоревшего топлива проваливаются в бункер, откуда их удаляют на золоотвалы. [c.71] Выработанный в котельном агрегате перегретый пар по паропроводу 14 поступает в паровую турбину 5. В паровой турбине тепловая энергия пара преобразуется в механическую работу. Пар, отработавший в турбине и имеющий небольшое давление и низкую телшературу, поступает в специальное устройство — конденсатор 6. Конденсатор состоит из большого количества трубок, через которые прокачивается холодная вода, забираемая циркуляционным насосом 1 из реки или другого источника водоснабжения. Соприкасаясь с холодной поверхностью трубок, пар конденсируется, т. е. превращается снова в воду (конденсат). [c.72] Конденсат, собираясь в нижней части конденсатора — конденсато-сборнике, все время откачивается из него конденсатным насосом 8 и подается в подогреватели 9, из которых поступает в деаэраторы II и далее при помощи питательного насоса 18 через трубопровод 13 и водяной экономайзер 38 вновь поступает в котел. [c.72] В подогревателях питательная вода (конденсат) подогревается паром промежуточного отбора, т. е. паром, частично отработавшим в турбине и взятым из ее промежуточных ступеней. В современных паротурбинных установках осуществляют многоступенчатый подогрев воды в нескольких последовательно включенных водоподогревателях, присоединенных к промежуточным ступеням турбины с давлением пара от 1,2 до 13—30 кГ/см . [c.72] Подогрев питательной воды паром промежуточного отбора носит название регенеративного подогрева. Регенеративный подогрев питательной воды значительно повышает к. п, д. паротурбинной установки. Это объясняется тем, что тепло частично отработавшего пара не теряется непроизводительно в конденсаторе, а используется для предварительного подогрева питательной воды, благодаря чему на подогрев этой воды требуется меньшее количество тепла, а следовательно, и топлива. В зависимости от давления пара в котельном агрегате питательная вода подогревается паром до 150—260° С. [c.72] Вернуться к основной статье