1.4.4. Эффективная мощность турбопривода
1.4.5. Удельный расход теплоты на выработку электроэнергии
1.4.6. Абсолютный электрический КПД
1.4.7. Расход теплоты на станцию
Учитываем потери в трубопроводах и котельной установке
1.4.8. КПД станции (брутто)
1.4.9. КПД станции (нетто)
Доля электрической мощности, расходуемой на собственные нужды
1.4.10. Расходы топлива
Вид топлива - Ангренский бурый уголь, его низшая теплота сгорания
Расходы натурального и условного топлива
Удельный расход условного топлива нетто
Мощность турбины КЭС выбирается в соответствии с мощностью блока. Принимаем за прототип турбоустановку К-330-240 производства Ленинградского металлического завода. Описание проектируемой турбины: трёхцилиндровая конденсационная турбина с промежуточным перегревом пара, тремя выхлопами в конденсатор и развитой системой регенеративного подогрева питательной воды. Система регенеративного подогрева питательной воды и основного конденсата состоит из 5 ПНД (2 – смешивающих, 3 – поверхностных), деаэратора и 3 ПВД. Турбина имеет восемь отборов: два – из ЦВД (один из которых, совмещён с «холодной» ниткой промперегрева); четыре – из ЦСД (деаэратор и турбопривод включены в 3-й отбор); два – из ЦНД.
Таблица 2.1.
Параметры проектируемой турбины К-250-240
Мощность номинальная, МВт | 250 |
Начальные параметры пара: | |
· давление, МПа | 24,5 |
· температура, °С | 550 |
Параметры пара после промперегрева: | |
· давление, МПа | 4,5 |
· температура, °С | 550 |
Номинальный расход свежего пара, кг/с (т/ч) | 213 (767) |
Выбор парового котла определяется, главным образом, выбранным типом турбины, суммарной мощностью и режимом работы ТЭС.
Исходными данными для выбора парового котла служат заданные параметры острого пара и промежуточного перегрева, температура питательной воды, тип топлива, а также полученный из расчета тепловой схемы расход пара в голову турбины:
На блочных КЭС производительность котла DПЕ, т/ч, выбирается по максимальному расходу пара в голову турбины D0 с учетом 5% расхода пара на собственные нужды:
Параметры пара на выходе из котла выше, чем перед турбиной, на величину потерь давления и температуры в паропроводах:
; .В качестве прототипа выбираем прямоточный котел марки Пп-1000-25-545/545 БТ (П-64) и составляем техническое задание на проектирование котла (табл.2.2.).
Таблица 2.2.
Параметры проектируемого котла
Номинальный расход свежего пара, т/ч | 805 | |
Топливо | Ангренский бурый | |
Начальные параметры пара: | ||
· давление, МПа | 25,7 | |
· температура, °С | 556 | |
Параметры пара после промперегрева: | ||
· давление, МПа | 4,5 | |
· температура, °С | 556 | |
Температура питательной воды, °С | 278 | |
Высота котла, м | 66 | |
Сопротивление, кПа | Hг | 4,48 |
Hв | 4,11 | |
Тип котла | Р |
Котел предназначен для работы в блоке с турбиной мощностью 250 МВт на низкокалорийных югославских лигнитах и бурых углях ангренского месторождения с широким диапазоном влажности (W=33-44%), зольности (Ар= 8-32%) и содержанием серы (S общ.) до 5,6%.
Котел сверхкритического давления с промперегревом, прямоточный, однокорпусный, закрытой Т-образной компоновки, работает под разряжением. Топочная камера открытая, прямоугольного сечения оборудована 24 щелевыми встречно расположенными горелками и полностью экранирована трубами, образующими выше горелок на боковых стенах газозаборные окна.
Для подогрева воздуха в отдельной шахте вне котла установлен каскадный трубчатый воздухоподогреватель, что исключает возможность коррозии и заноса труб воздухоподогревателя при работе на высокосернистом топливе.
Надежная, устойчивая работа топки котла и его бесшлаковочный режим обеспечиваются достаточно большой по сечению и объему топкой, трехъярусным расположением щелевых горелок по длинным сторонам топки и газовой сушкой топлива.
Качество угольной пыли характеризуется тонкостью помола и влажностью. Показателем тонкости помола считается остаток (в %), полученный после просеивания пыли на сите с ячейками размером 90x90 мкм и обозначаемый как R90. Тонкость помола зависит от реакционной способности угля, характеризуемой выходом летучих фракций Vг; чем выше содержание летучих, тем грубее может быть помол и тем меньше затраты энергии на пылеприготовление.
Влажность пыли Wп влияет на производительность мельницы и экономичность сжигания. Недостаточное подсушивание приводит к забиванию пылепитателей и медленному возгоранию, излишнее может привести к самовозгоранию пыли и взрыву. Влажность пыли Wп нормируется в пределах 0,5 — 23 % в зависимости от свойств топлива.
Таблица 2.3.
Характеристика топлива - Ангренский Б2, Р
Сернистость, % | Влажность, % | Зольность, % | Выход летучих, % | Теплота сгорания, МДж/кг | Размолоспособность | Теоретические объемы, м3/кг | |
воздуха | газов | ||||||
2.5 | 34.5 | 13.1 | 33.5 | 13.44 | 2.1 | 3.81 | 4.47 |
2.3.1. Выбор типа мельниц.
Выбираем мельницы-вентиляторы (МВ) с частотой вращения от 590 до 1470 об/мин. Они применяются для мягких высоковлажных углей. Подсушка топлива выполняется двухступенчатой: до мельницы в специальном сушильном устройстве (шахте) и в самой мельнице. Размол угля происходит в результате ударного действия массивных лопастей крыльчатки, при вращении которой создается давление 1,0 – 1,4 кПа, достаточное для преодоления сопротивления от мельницы до топки.
2.3.2. Выбор схемы пылеприготовления.
Выбираем систему пылеприготовления - замкнутую с прямым вдуванием (рис.2.1.), газовоздушной сушкой. Отработавший после сушки топлива воздух вместе с угольной пылью и выделившимися водяными парами сбрасывается в топку.
Из бункера сырого угля 1 топливо поступает в мельницу 2. Размолотое в мельнице топливо попадает в шахту, которая является гравитационным сепаратором, тонкая пыль через горелку 3 выбрасывается в топку потоком воздуха, а крупные частицы угля возвращаются в мельницу. В схеме отсутствует пылевой бункер, что упрощает и удешевляет установку.
Рис 2.1. Схема пылеприготовления с прямым вдуванием пыли.
1-бункер сырого угля, 2- МВ, 3-горелки, 4- короб горячего воздуха, 5- воздухоподогреватель.
2.3.3. Выбор числа и производительности мельницы.
Число мельниц, установленных на котле, зависит от его производительности и от типа мельниц. Принимаем число мельниц z=6. Расчетная производительность одной мельницы определяется по известному из расчета тепловой схемы расходу топлива на котел Bк=163 т/ч, принятому числу мельниц с учетом коэффициента запаса.