ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технологический 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 энергия, 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 следующее 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, работающей 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 19. 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 камере 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, обогреваемым 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 из 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 — водоподвсдящие (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 подсушивается 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 температуру, 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 И 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 кГ1слА. [c.72] В деаэраторах питательная вода освобождается от растворенных в ней газов и в частности кислорода, который особенно опасен тем, что вызывает коррозию внутренних стенок трубопроводов питательной воды, труб водяного экономайзера и других поверхностей нагрева котельного агрегата. [c.72] Вернуться к основной статье