Общая характеристика устройства работы теплоэлектростанции на примере Усть–Илимской ТЭЦ ОАО "Иркутскэнэрго"

1. Прямоточную, при которой движение газов и пара осуществляется параллельно;

2. Противоточную - с движением газов и пара навстречу друг другу;

3. Смешанную.

В случае прямоточной схемы пароперегревателя в отопительном котле наиболее высокая температура газов соответствует области наиболее низкой температуры пара. В принципе это должно обеспечивать низкие температуры металла пароперегревателя, однако при наличии капель котловой воды, поступающих с насыщенным паром из сепарационных устройств барабана, соли, содержащиеся в данных каплях, будут осаждаться на первых рядах змеевиков, приводя к резкому повышению температуры металла. Кроме того, при такой схеме движения теплоносителей температурный напор (усредненная по поверхности разность температур греющей и нагреваемой сред) минимален, что требует увеличения необходимой поверхности пароперегревателя.

Рис. 5. Схемы включения пароперегревателей в газовый поток

а) При прямоточной схеме движения пара требуется большая поверхность нагрева пароперегревателя, что вызвано относительно низким температурным перепадом (температурным напором) между дымовыми газами и паром. Кроме того, при такой схеме возможны пережоги труб в первых змеевиках (по ходу пара), так как соли, уносимые паром из барабана котла откладываются в них больше, чем в последних змеевиках. В современных паровых котлах эту схему применяют редко.

б) При противоточной схеме движения в отопительном котле змеевики, обогреваемые продуктами горения с наиболее высокой температурой, встречают уже перегретый пар и охлаждаются при этом недостаточно. В результате, несмотря на то, что металл змеевиков пароперегревателя работает в наиболее тяжелых температурных условиях, температурный напор в этой схеме максимальный, а необходимая поверхность теплообмена минимальна, что позволяет делать пароперегреватели с такой схемой движения весьма компактными.

в) Оптимальной по условиям надежности работы является смешанная схема включения пароперегревателя, при которой первая по ходу пара часть пароперегревателя выполняется противоточной, а завершение перегрева пара происходит во второй его части при прямоточном движении теплоносителей. При этом в части змеевиков, расположенных в области наибольшей тепловой нагрузки пароперегревателя (в начале газохода), будет умеренная температура пара, а завершение процесса его перегрева происходит при меньшей тепловой нагрузке. Соотношение противоточной и прямоточной частей пароперегревателя выбирается из условия одинаковых температур металла в начале и в конце змеевика его прямоточной части.

6.3 Водный режим паровых котлов

Предварительная подготовка воды полностью не исключает присутствия в ней солей, механических примесей и газов, так как некоторое их количество остается после обработки и, кроме того, при прохождении по тракту тепловой схемы вода уносит продукты коррозии, а также с различными присосами в нее попадают газы. Частично соли и газы удаляют в обессоливающих установках, деаэраторах. Для надежной работы котла очистка питательной воды до входа в него оказывается также недостаточной. В процессе выпаривания воды (например, в барабане котла при температуре насыщения) происходит накопление солей, обусловленное различным их количеством в питательной (котловой) воде и в паре.

Поэтому дополнительно в самом котле предусматриваются обработка воды и организация водного режима, позволяющие уменьшить накипеобразование, прикипание шлама, вынос солей в турбину и коррозию. Организуются фосфатирование, обработка воды гидразином и комплексонами или комплексонно-щелочная продувка, ступенчатое испарение и промывка пара конденсатом или питательной водой. Кроме того, периодически проводятся водные и химические промывки, а при остановке котла на длительное время производят консервацию пароводяного тракта.

Основными накипеобразующими примесями необработанной воды являются соли кальция и магния, которые обусловливают жесткость воды, а также соединения железа.

Наличие указанных примесей не позволяет применять без предварительной обработки исходную (сырую) воду для питания котлов, так как при нагреве и испарении воды на внутренних поверхностях труб и барабанов котла осаждаются соли, образующие накипь и шлам. Поскольку накипь -- плохой проводник теплоты (в 40 раз хуже, чем сталь), в местах ее отложения происходит местный перегрев металла котла, образуются отдулины и трещины. Установлено, что при отсутствии накипи температура стенки труб котла при давлении 4,0 МПа (40 кгс/см2) не превышает 280°С, при толщине накипи в 3 мм температура металла повышается до 580°С.

Водно-химический режим котельной должен вестись таким образом, чтобы была обеспечена работа оборудования без повреждений и снижения экономичности, вызванных: образованием накипи и отложений на поверхностях нагрева; отложениями шлама в котлах и в тепловых сетях; коррозией внутренних поверхностей котлов, трубопроводов питательного тракта и тепловых сетей.

Главными показателями качества воды являются: прозрачность, солесодержание, щелочность и жесткость, содержание соединений железа и окисляемость.

Список использованных источников

1. Баранов П.А., Эксплуатация и ремонт паровых и водогрейных котлов. Энергоатомиздат, 1986, с. 42-46.

2. Бойко Е.А. Паротурбинные энергетические установки ТЭС. - К.: ИПЦ КГТУ 2006.

3. Деев Л.В., Балахничев Н.А. Котельные установки и их обслуживание: Высшая школа, 1990, с. 123-145.

4. Киселев Н.А., Котельные установки: Высшая школа, 1979, с. 237-242.

5. Кострыкин В.А., Шелехов И.Г. Теория тепловых процессов паротурбинных установок. - Харьков 2007.

6. Ломакин Б.В., Трухний А.Д. Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки. - М.: МЭИ 2002, с. 351-372.

7. Моторин А.В. Паровые турбины. - Б.: АлтГТУ 2004, с. 20-25.

8. Цанев С.В. Газотурбинные и парогазовые установки. - М.: МЭИ 2002, с. 120-189.

9. Эстеркин Р.И., Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование: Энергоатомиздат, 1989, с. 265-278.

Размещено на Allbest.ru