Расчет тепловой схемы и выбор основного и вспомогательного оборудования ТЭЦ в городе Магнитогорск

  /3/          (55)

кг/с

9. Удельный расход условного топлива на производство тепловой энергии

       /3/                                       (56)

10. Удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии:

b_Э = ;  /3/                    (57)

b_Э = .

 

6. Выбор  вспомогательного  оборудования

котельного и турбинного цехов

 

Поскольку существует набор  стандартного оборудования, которым  комплектуется турбина на заводе, производим установку турбины ПТ-135/165-130/15 в соответствии с заводской комплектацией.

Таблица 6. – Комплект вспомогательного оборудования турбины ПТ-135/165-130/15   /12/

 

№	Наименование	Типоразмер	Кол-во
1	Конденсатор	К2-6000-1	1
2	Основной эжектор конденсационного устройства (с холодильником)	ЭП-3-2А	2
3	Охладитель пара из концевых камер уплотнений (с эжектором)	ЭУ-120-1	1
4	Охладитель пара из промежуточных камер уплотнений	ПН-250-16-7-II	1
5	Подогреватели низкого  давления: ПНД7 ПНД6 ПНД5 ПНД4	ПН-400-26-7-II ПН-400-26-7-II ПН-400-26-8-V ПН-400-26-8-V	1 1 1 1
6	Номера подогревателей, конденсат которых заканчивается  сливными насосами	ПНД5; ПНД6	-
7	Подогреватели высокого давления: ПВД3 ПВД2 ПВД1	ПВ-800-230-14 ПВ-800-230-21 ПВ-800-230-32	1 1 1
8	Эжекторы: -основной -пусковой циркуляционных систем	ЭП-3-2А ЭП-1-1100-1	2 2
9	Фильтры водяные	ФС-80-1 ФС-400-1	7 2
10	Насосы: - масляный резервный - аварийный - пусковой	5 НДВ 4 НДВ 8 МС–7´4	1 1 1

6.1 Выбор питательных насосов

 

Производительность питательных  насосов определяется по максимальному расходу питательной воды с запасом не менее 5 %

D_ПН =     /7/           (58)

Максимальный расход питательной воды определяется по формуле:

,           

где - максимальный расход пара на турбин, кг/с.

 кг/с.

D_ПН = 1,05*220,31 = 231,32 кг/с

Объемная подача определяется по формуле:   /7/      (59)

где v = 0,0011 м³/кг удельный объём питательной воды при температуре питательной воды t_ПВ =164,5 °С /1/.

 м³/с (651,46 м³/ч)

Напор определяется по формуле: Н = ΔР_пв=Р_н-Р_д , /3/           (60)

Р_н=15+0,1+0,5+1,0+0,25=16,85 МПа                            (61)

Р_д=0,588 МПа

Н = 16,85-0,588 = 16,26 МПа

Согласно норм технологического проектирования, как правило устанавливается 1 питательный насос производительностью 100 %.

Для турбины ПТ-135/165-130/15 выбираем насос марки ПЭ-720-185

Характеристики насоса /17/:

• подача Q_ПН = 720 м³/ч;
• напор Н_ПН = 20,3 МПа.
• КПД = 82%;
• давление на входе в насос Р_ВХ = 0,98 МПа

Резервные питательные  насосы на ТЭЦ не устанавливаются, а  предусматриваются на складе, один питательный насос для всей электростанции (на каждый тип насоса) /18/.

6.2 Выбор деаэраторов питательной воды

 

Производительность деаэраторов  питательной воды выбирается по максимальному  расходу питательной воды. Объем  баков деаэрированной воды рассчитывают из необходимости обеспечения запаса воды при работе с максимальной нагрузкой  не менее чем 10 минут /18/.

Максимальный расход питательной воды составляет 220,31 кг/с 

(793,12 т/ч).

Объем воды в баках  деаэратора, необходимый для работы в течение 10 минут:

, /4/             (62)

где t = 60*10 = 600 с, - запас по времени работы станции.

0,0011 м³/кг удельный объем воды при давлении p = 0,588 МПа

V = 220,31*0,0011*600 = 145,4 м³

Для турбины ПТ-135/165-130/15 выбираем деаэратор из стандартного ряда деаэраторов повышенного давления:

ДП-1000-150, где

1000 м³/ч – производительность деаэрационной колонки:

150 м³ –полезная вместимость деаэраторного бака.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.3 Выбор циркуляционных насосов

 

Сооружается центральная  насосная станция. По нормам технологического проектирования на неблочной ТЭС  устанавливают не менее четырех (без резерва) с суммарной подачей, равной расчетному расходу охлаждающей воды. /18/

Расход охлаждающей воды для турбин:

Т-100/120-130 составляет = 16000 м³/ч /12/

ПТ-135/165-130/15 составляет = 12400 м³/ч /12/

ПТ-60/75-130/15 составляет  =7000  м³/ч /12/

Расчетный расход охлаждающей  воды  /3/:

,            (63)

= 1,15*(16000+2*12400+7000) =47800 т/ч.

Выбираем на всю станцию 5 насосов типа ОПВ2-87. Характеристики насоса /17/:

• подача 10700 м³/ч;
• напор 0,136 МПа.
• частота вращения n = 585 об/мин;
• мощность N =550 кВт;
• КПД на номинальном режиме =86%;
• масса М = 6200 кг.

 

 

 

 

 

 

6.4 Выбор сетевых подогревателей

Основные подогреватели сетевой воды на ТЭЦ выбираются по номинальной тепловой мощности теплофикационных отборов. Основные подогреватели устанавливаются индивидуально у каждой турбины без резерва.

Турбина ПТ-135/165-130/15 комплектуется  сетевыми подогревателями ПСГ-1300-3-8-1, турбина Т-100-130 подогревателями ПСГ-2300-3-8-1, а турбина ПТ-60/75-130/15 подогревателями ПСВ-500-3-8

 

Таблица 7. - Основные технические характеристики сетевых подогревателей /12/

Тип подогревателя	Пов-ть нагрева  м2	Расход воды, кг/с	Допустимое давление по воде, кПа	Рабочее давление пара, МПа
ПСГ-1300	1300	830	0,8	0,05-0,25
ПСГ-2300	2300	1250	0,8	0,06-0,25
ПСВ-500	500	320	0,8	0,05-0,24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.5 Выбор насосов системы теплофикации

6.5.1 Выбор сетевых насосов

 

Сооружается на ТЭЦ сетевая насосная станция. Она устанавливается в рассечку пиковой водогрейной котельной и верхним сетевым подогревателем.  /18/

Согласно нормам технологического проектирования при групповой установке  сетевых насосов резервные не устанавливаются при установке не менее четырех рабочих насосов.

Производительность насоса определяется по формуле:

, /3/             (64)

где = =1640,27 кг/с,

=0,00106 м³/кг,- удельный объем воды при температуре

t_пр =116,4 °С

D_СН = 1640,27*0,00106 = 1,74 м³/с (6259,27 м³/ч)

Выбираем 3 сетевых насоса марки СЭ-2500-180. Характеристики насоса /17/:

• производительность Q_СН = 2500 м³/ч;
• напор Н_CH =1,8 МПа.
• частота вращения n = 3000 об/мин;
• мощность N = 1380 кВт;
• КПД (не менее) = 84 %.

 

 

 

 

 

6.5.2 Выбор конденсатных насосов  сетевых подогревателей

Конденсатные насосы сетевых подогревателей выбираются для нижней ступени 2 по 50 % производительности и один резервный; для верхней  ступени 2 по 50 % производительности без резерва.  /18/

Производительность дренажного насоса СП1:

  /4/           (65)

где G_СП1 = 24,09 кг/с;

v = 0,0010406 м³/кг - удельный объём при Р_отб7 = 0,092МПа.

D_Н1 = 24,09*0,0010406*3600=90,24 м³/ч.

Выбираем 3 насоса (2 по 50 % производительности и 1 резервный) марки 5Кс-5х2  производительностью 50 м³/ч и напором

0,55 МПа.

Производительность дренажного насоса СП2:

  /4/           (66)

где G_СП2 = 24,68 кг/с;

v = 0,0010563 м³/кг - удельный объём при Р_отб6 = 0,177 МПа.

D_Н2 = 24,68 *0,0010563 *3600=93,85 м³/ч.

Выбираем 2 насоса (по 50 % производительности) марки 5Кс-5х2 производительностью 50 м³/ч и напором 0,55 МПа (без резерва).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.6 Выбор конденсатных насосов

 

Конденсатные насосы выбираются в количестве 1 на 100 % производительности и 1 резервный или 2 по 50 % производительности и 1 резервный. /18/

Производительность насоса:

, /3/            (67)

где = 330 т/ч, - максимальный расход пара в конденсатор /12/

D_Н = 1,15*330 = 379,5 т/ч.

Выбираем 2 рабочих насоса марки КсВ 200-130 (и один резервный) на одну турбину.

Характеристики насоса /17/:

• производительность Q_КН = 200 м³/ч;
• напор Н_КН = 1,30 МПа;
• частота вращения n = 1500 об/мин;
• мощность N = 91,1 кВт;
• КПД (не менее) = 73 %.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.7 Выбор дренажных насосов ПНД

 

Дренажные насосы на ТЭЦ  устанавливаются без резерва, один насос на 100 % производительности. /18/

Производительность дренажного насоса ПНД5:

  /3/            (68)

G_ПНД5 = D₄ + D₅,              (69)

D₄ – расход пара на ПНД4 при номинальном режиме, кг/с;

D₅ – расход пара на ПНД5 при номинальном режиме, кг/с;

G_ПНД5 = 6,12+2,16=8,28 кг/с;

v = 0,0010684 м³/кг - удельный объём при Р₅ = 0,256 МПа,

D_Н = 8,28 *0,0010684 *3600 = 31,86 м³/ч.

Выбираем 1 насос марки  Кс-32-150 с подачей 32 м³/ч

Производительность дренажного насоса ПНД6:

  /3/            (70)

G_ПНД6 = D₆ + D_СЕП2,             (71)

D₆ - расход пара на ПНД6, кг/с;

D_СЕП2 - расход пара из расширителя непрерывной продувки 2-ой ступени;

G_ПНД6 = 3,04+0,128 = 3,168 кг/с;

v = 0,0010563 м³/кг - удельный объём при Р_отб6 = 0,177 МПа.

D_Н2 = 3,168 *0,0010563 *3600 = 12 м³/ч.

Выбираем 1 насос марки Кс-32-150 с подачей 32 м³/ч

 

 

 

 

 

 

 

6.8 Выбор редукционно-охладительной  установки

 

Редукционно-охладительные  установки (РОУ) предназначены для  резервирования регулируемых отборов  пара для производства, устанавливаются  по одной для данных параметров пара производительностью равной отбору наиболее крупной турбины, для которой Dпр=88,9 кг/с (320 т/ч). РОУ для резервирования отопительных отборов не предусматриваются. /18/

Выбираем одну РОУ  марки: РОУ – VIII –350 (43ЭМ)

Техническая характеристика /12/:

• давление перед дроссельным клапаном 13,7 МПа,
• температура перед ним 560^ОС,

Охлаждающая вода:

• давление 5,5 МПа,
• температура 160^ОС,