Топливоподача газомазутной ТЭС. Схемы и оборудование

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Южно-Уральский государственный  университет"

(национальный исследовательский  университет)

Заочный инженерно-экономический факультет

Кафедра "Промышленная теплоэнергетика"

 

 

 

Топливоподача газомазутной ТЭС. Схемы и оборудование

Реферат

по дисциплине "Основы современной энергетики"

ЮУрГУ - 140100.2013.13-379

 

 

Руководитель

Н.Н. Каргаполова

"__"_________20__г.

 

Автор

Студент группы 114

А.В. Ахметшин

"__"_________20__г.

 

Работа защищена с оценкой

_____________________

"__"_________20__г.

 

 

Челябинск 2014

Аннотация

Ахметшин А.В. Принципиальная схема ТЭС. Циклы

– Челябинск: ЮУрГУ, ЗиЭФ-

 114, 18 с., 6 рис., список исп. литературы – 4 наим.

 

Цель реферата – обор золоулавливающего оборудования на ТЭС.

Задачи реферата – изучить, обобщить, проанализировать золоулавливающее оборудование используемое на ТЭС и сделать выводы по наиболее эффективному оборудованию.

Рассмотрено золоулавливающее оборудование используемое на ТЭС, приведено описание работы основных типов оборудования для золоулавливания. Сделано заключение по предпочтительному варианту выбора оборудования с точки зрения трудоёмкости, эффективности и результативности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

1. Введение....................................................................................................4

2.Принципиальные схемы тепловых электрических станций…….........4

3.Основные варианты классификации электростанций:............................6

     4.Проблемы ТЭЦ..........................................9

     5.Мазутное хозяйство ТЭЦ.................................................11

     6.основные мероприятия для снижения энергозатрат ТЭЦ…………….17

7.Основные требования к ТЭС

8.Топливоподача в газомазутных  ТЭС

 

     4. Список используемой  литературы..........................................................18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

Развитие теплоэнергетики, а также непрерывное ужесточение санитарных требований к чистоте атмосферного воздуха приводит к обострению проблемы защиты воздушного бассейна от выбросов летучей золы. Доля тепловых электростанций в суммарном выбросе твердых аэрозолей промышленными предприятиями весьма значительна. Это обуславливает, в частности, резкое повышение требований на электростанциях, сжигающих твердое топливо, к очистке дымовых газов от золы, осуществляемой в РФ и за рубежом.

При выборе типа золоулавливающих установок электростанции учитывают совокупность ряда факторов, таких, например, как сорт топлива, мощность котельного агрегата, уровень капитальных и эксплуатационных затрат на газоочистку, а в некоторых случаях также и экономическую целесообразность использования уловленной золы в народнохозяйственных целях.

Степень очистки дымовых газов в золоулавливающих установках должна удовлетворять как действующим нормативным требованиям с учетом санитарного законодательства, так и условиям надежной работы дымососов с точки зрения предотвращения их золового износа. Другим важным требованием к таким аппаратам является обеспечение длительной эксплуатационной надежности при минимальных ремонтно-эксплуатационных затратах. [3]

 

2. Типы и характеристики золоуловителей

В зависимости от мощности ТЭС, зольности топлива, физико-химических свойств золы, санитарно - гигиенических условий в районе расположения электростанций выбирается тип золоуловителей. На выбор типа золоуловителей может повлиять и использование золы.

К основным требованиям, предъявляемым к системам золоулавливания, относятся высокая эффективность и эксплуатационная надежность.

Следует иметь в виду, что чем выше требуемая степень очистки газов и чем мельче подлежащие улавливанию частицы, тем большими оказываются удельные капитальные затраты на сооружение установок для улавливания золы и расходы на их эксплуатацию.

На ТЭС применяются три типа золоуловителей:

• аппараты сухой инерционной очистки газов (жалюзийные золоуловители, циклоны, прямоточные циклоны, батарейные циклоны):
• аппараты мокрой очистки газов:
• электрофильтры.

Фильтры, в которых используются пористые среды для очистки газов от твердых частиц (волокнистые, тканевые или рукавные, зернистые), не нашли широкого распространения из-за очень больших габаритов и повышенной сложности в эксплуатации. Основная сложность заключается в накоплении золы в фильтрующем материале, что требует его периодической регенерации. Основное достоинство таких фильтров заключается в очень высокой степени очистки газов от пыли или золы, превышающей 99,9%.

Каждый тип золоуловителя рассчитан на определенные условия работы. К ним относятся допустимая температура уходящих газов, возможность размещения на открытом воздухе и восприятия нагрузок от подводящих газоходов и площадок обслуживания, наличие необходимого количества воды для мокрых золоуловителей, система транспорта и использования золы.

Золоуловители всегда устанавливают перед дымососами по ходу дымовых газов для предохранения последних от абразивного износа. При двухступенчатой системе золоулавливания возможна установка дымососов между золоуловителями (в рассечку).

Решение об установке золоуловителей внутри или вне зданий принимается в зависимости от климатических условий и типа аппаратов. Наиболее сложные по конструкционному оформлению газоочистные аппараты - электрофильтры - устанавливаются вне зданий. Для защиты изоляторных коробок от осадков и облегчения условий их обслуживания верх электрофильтра закрывается шатром или специальной кровлей. Подбункерное пространство электрофильтров также укрывается легкими материалами.

Степень улавливания золы в золоуловителях колеблется в зависимости от свойств золы и условий эксплуатации в широких пределах. Так, степень улавливания электрофильтров составляет 96 - 99,9%; мокрых золоуловителей 92 - 96%; батарейных циклонов 82 - 90%.

Газоочистительные установки, как правило, не дают прибыли. Возможность использовать уловленный продукт обычно лишь частично окупает их сооружение. Поэтому технико-экономическая оценка газоочистных сооружений строится в основном на базе сравнительных данных. Сравнение аналога с оцениваемым вариантом производится по капитальным вложениям, численности обслуживающего персонала, производительности труда, эксплуатационным затратам, уровню приведенных затрат. [1]

 

2.1 Инерционные золоуловители

В качестве инерционных (механических) золоуловителей наибольшее распространение получили циклоны, в которых осаждение твердых частиц происходит за счет центробежных сил при вращательном движении потока. Поступающий тангенциально через входной патрубок (рис.1, а) газ движется в канале, образованном наружной и внутренней цилиндрическими поверхностями циклона, где под действием центробежных сил происходит отделение пыли. Затем очищенный газ удаляется через внутренний цилиндр вверх, а осевшая на наружной стенке зола ссыпается под действием силы тяжести вниз в коническую воронку и далее в общий бункер.

Рис.1. Циклонные золоуловители:

а – принципиальная схема циклона; б – элемент батарейного циклона БЦУ типа “Энергоуголь”; в – батарейный циклон; 1 – входной патрубок запыленного газа; 2 – циклонный элемент; 3 – трубные доски; 4 – выходной патрубок очищенного газа; 5 – бункер для золы

 

В настоящее время циклоны устанавливаются на котлах паропроизводительностью до 500 т/ч. Причем для повышения эффективности применяются батарейные циклоны, составленные из циклонов малого диаметра, обычно около 250 мм. Гидравлическое сопротивление батарейных циклонов составляет около 500-700 Па.

В качестве элемента батарейных циклонов используется большое число модификаций:

• с аксиальным подводом газа и лопаточными завихрителями;
• с тангенциальным подводом газа;
• прямоточные и др.

Широко применяются для энергетических установок элементы с тангенциальным улиточным подводом газа типа “Энергоуголь” с внутренним диаметром 231 мм (рис.1, б). В маркировке циклонов содержатся основные данные по типоразмерам, и по ширине, их может быть от 7 до 24.

Положительный опыт длительной эксплуатации батарейных циклонов на многих электростанциях позволяет рекомендовать их для ряда случаев, в частности для очистки:

• дымовых газов от золы при сжигании малозольных топлив, главным образом – бурых углей;
• рециркуляционых газов котлов от золы с целью защиты дымососов системы рециркуляции от износа;
• сушильного агента от невзрывоопасной угольной пыли, например марок АШ, в системах подготовки топлива.

Не так широко, как циклоны или батарейные циклоны применяются на ТЭС другие типы инерционных золоуловителей. Однако, в промышленной теплоэнергетике, металлургии, нефтегазовой промышленности, деревообрабатывающем производстве и некоторых других семейство циклонных пылеуловители представлено достаточно разнообразно. К ним относят:

• жалюзийные пылеуловители;
• вихревые пылеуловители;
• отражательные инерционные пылеуловители;
• ротационные пылеуловители.

Кроме того, для улавливания частиц размером от 100 до 1000 мкм применяют также осадительные камеры. [1]

2.2 Мокрые золоуловители

Простейшим типом мокрого золоуловителя является центробежный скруббер (рис.2, а). Главным отличием его от сухого инерционного золоуловителя является наличие на внутренней стенке стекающей пленки воды. Отсепарированная за счет центробежных сил зола лучше отводится из скруббера в бункер, при этом уменьшается вторичный захват зольных частиц со стенки газовым потоком.

Золоуловитель тина МП-ВТИ (мокропрутковый конструкции Всесоюзного теплотехнического института им. Ф. Э. Дзержинского) во входном патрубке 1 (рис.2, а) имеет шахматный пучок горизонтальных прутков диаметром 20 мм. Прутковые решетки орошаются водой, распыливаемой механическими форсунками, установленными но ходу очищаемых газов перед решетками. Улавливание золы в аппарате МП-ВТИ проходит две ступени: на орошаемых решетках за счет осаждения частиц золы и на внутренней орошаемой поверхности скруббера. Эффективность золоулавливания составляет 88...90%.

Недостатками золоуловителей МП-ВТИ кроме низкой эффективности золоулавливания являются следующие:

• возникновение отложений золы в прутковых пучках, что приводит к увеличению аэродинамического сопротивления и снижению нагрузки котла;
• повышенный расход воды для обеспечения нормального функционирования золоуловителя.

Уральским отделением Союзтехэнерго совместно с ВТИ разработаны и внедрены на многих электростанциях более эффективные мокрые золоуловители с коагуляторами Вентури (рис.2, б). Основными достоинствами этих аппаратов являются стабильная степень очистки газов от золы, составляющая 94-96% при умеренном аэродинамическом сопротивлении (1100 - 1300 Па), относительно небольшие капитальные и эксплуатационные затраты, а также возможность работы на оборотной воде.

Коагуляторы Вентури могут устанавливаться как вертикально, так и горизонтально с небольшим уклоном.

Принцип работы мокрого золоуловителя с коагулятором Вентури заключается в следующем, (рис.2, б.). В конфузор 3 коагулятора через форсунки подается орошающая вода, которая дополнительно диспергируется (распыляется) скоростным газовым потоком на мелкие капли. Летучая зола при прохождении с дымовыми газами через коагулятор частично осаждается на каплях и на его орошаемых стенках. Далее капли и неуловленные частицы золы поступают в корпус аппарата - центробежный скруббер, где дымовые газы освобождаются от капель и дополнительно очищаются от золы, после чего дымососом выбрасываются в атмосферу. Гидрозоловая пульпа сбрасывается через гидрозатвор в канал системы гидрозолоудаления (ГЗУ).

Рис.2. Мокрые золоуловители:

а - центробежный скруббер; 1 - входной патрубок запыленного газа; 2 - корпус золоуловителя; 3 - оросительные сопла; 4 - выход очищенного газа; 5 - бункер; б - золоуловитель с коагулятором Вентури; 1 - входной патрубок запыленного газа; 2 - подача воды через оросительные сопла; 3, 4, 5 - конфузор, горловина и диффузор коагулятора Вентури; 6 - скруббер-каплеуловитель

 

В конфузоре пылегазовый поток разгоняется от 4...7 до 50...70 м/с. Дополнительное дробление капель воды осуществляется в горловине 4. В диффузоре 5 происходит столкновение частиц золы с каплями воды (кинематическая коагуляция) и снижение скорости пылегазового потока, который, в свою очередь, тангенциально вводится в скруббер.

Размер капель тем меньше, чем больше скорость газа в горловине.

Захват частиц золы каплями может происходить по двум причинам:

• быстро несущиеся со скоростью газов частицы золы попадают в капли, которые еще не успели разогнаться потоком газа. Тогда они попадают в каплю за счет разности скоростей
• за счет турбулентных пульсаций частиц золы, которые попадают в практически мало пульсирующие капли.