XI. Отпуск тепловой энергии внешним потребителям

Обоснуйте взаимное расположение по высоте питательного насоса и деаэратора. Какие существуют типы привода питательных насосов, каковы их достоинства и недостатки? Как производится выбор мощности и количества питательных насосов?

Каково назначение питательной установки? Зачем устанавливается бустерный насос? Каковы возможные схемы включения питательных насосов?

Питательные насосы (ПН) создают необходимое рабочее давление в парогенераторе, а также преодолевают гидравлическое сопротивление питательного тракта, включая все ПВД.

В питательную установку помимо ПН может входить бустерный насос (БН). Это предвключенный «подталкивающий» насос с небольшим числом оборотов, который создает подпор на всасе основного питательного насоса для улучшения условий его работы (рис. 28).

Возможны две схемы включения питательных насосов:

- одноподъемная схема, в которой ПН устанавливается только после деаэратора перед первым по ходу питательной воды ПВД; данная схема получила наибольшее распространение ввиду ее простоты и повышенной надежности, обусловленной более низкой температурой поступающего на всас ПН рабочего тела;

- двухподъемная схема с питательными насосами первой ступени перед ПВД и второй ступени непосредственно перед парогенератором обеспечивает снижение металлоемкости при изготовлении подогревателей высокого давления, так как давление в них меньше, чем при одноподъемной схеме.

В конструкции деаэратора предусмотрен аккумуляторный бак для создания запаса деаэрированной воды на 5-10 минут работы питательного насоса.

Этот бак питательной воды располагают на некоторой высоте над ПН для предотвращения кавитации (вскипания) рабочего тела на всасе насоса.

Дело в том, что рабочий процесс в деаэраторе происходит при температуре насыщения, а питательная вода проходит путь оттуда до входа в ПН за короткое время и не успевает остыть. Это означает, что даже небольшой подогрев воды в насосе (а он неизбежен) вызовет ее вскипание, которое может привести к срыву насоса.

Если же мы расположим деаэраторный бак выше питательного насоса, то за счет гидростатического давления, обусловленного разностью высот, питательная вода на всасе ПН окажется недогретой до температуры насыщения, соответствующей новому, более высокому давлению рабочего тела.

Наиболее широко распространенные деаэраторы ТЭС и АЭС, которые рассчитаны на рабочее давление 0,7 МПа, могут располагаться примерно на 10-12 м выше питательных насосов.

Питательный насос может иметь электрический привод или турбопривод. Электропривод обычно применяется на ТЭС с докритическим давлением острого пара. Его достоинствами являются простота, высокий КПД, быстрый пуск в работу.

Однако единичная мощность питательных электронасосов (ПЭН) ограничена, поэтому для мощных энергоблоков с большими расходами питательной воды предпочтительнее турбопривод, т.е. привод питательного насоса от специальной паровой турбины. Она может работать на паре главной турбины, прошедшем промперегрев, или на остром паре, а конденсат отработавшего пара направляется в конденсатный тракт или конденсатор.

Помимо высокой мощности, у турбопривода есть еще одно достоинство – экономичное регулирование производительности питательного насоса за счет изменения числа оборотов приводной турбины.

При выборе питательных насосов их мощность рассчитывают на максимальную нагрузку электростанции с запасом по расходу питательной воды не менее 5%.

Для энергоблока ТЭС берут, как правило, один основной ПН и один резервный, который может обеспечить 30-50% расчетной нагрузки. Если же основных насосов два, то резерв не предусматривается.

На неблочных станциях вопрос о резервировании ПН решается в зависимости от количества основных насосов.

При использовании ПН с турбоприводом на АЭС необходимо предусмотреть аварийные ПЭНы с небольшой подачей и надежным питанием от автономного источника. Например, на энергоблоке АЭС с реактором типа ВВЭР-1000 имеется 2 основных турбонасоса и 4 аварийных электронасоса с подачей 2-3% от номинальной.

Если электростанция является изолированной (т.е. не входящей в энергосистему), то для ее пуска с нуля необходимы резервные питательные насосы с турбоприводом.

43. Как определяется присоединенная тепловая нагрузка электростанции? Приведите классификацию систем теплоснабжения.

Присоединенная тепловая нагрузка электростанции включает в себя:

- отпуск технологического пара промышленным потребителям;

- отопительную нагрузку (отопление и вентиляция зданий, горячее водоснабжение).

Рассмотрим эти составляющие суммарной тепловой нагрузки.

Отпуск пара на технологические нужды может осуществляться несколькими способами:

- из регулируемых отборов теплофикационной турбины и/или из противодавления; это наиболее экономичный вариант отпуска пара;

- через паропреобразователи; такой способ может применяться при низком качестве исходной воды;

- непосредственно из котла со снижением температуры и давления, если, например, турбина остановлена или потребность в паре очень высока.

Расчетный расход тепловой энергии на отопление зданий учитывает объем помещений и их характеристики. Максимальная нагрузка определяется по средней температуре наиболее холодных пятидневок из четырех самых холодных зим за последние 25 лет. Эта температура составляет для Москвы и Санкт-Петербурга минус 25 ^оС, Екатеринбурга – минус 31 ^оС, Новосибирска – минус 39 ^оС. Отопление может включаться при выполнении, например, такого условия: среднесуточная температура наружного воздуха не превышает 8 ^оС в течение трех дней подряд. Аналогичные правила существуют и для отключения отопления.

Расход тепловой энергии на вентиляцию зданий зависит от внутреннего объема помещений и скорости (кратности) обмена воздуха в них, а также от температуры наружного воздуха.

Для расчета тепловой нагрузки, связанной с горячим водоснабжением, требуется установить среднесуточную норму расхода горячей воды в расчете на одного жителя.

По типу рабочего тела системы теплоснабжения могут быть паровыми, что в настоящее время встречается очень редко, или водяными. Достоинствами водяных систем являются высокая аккумулирующая способность и возможность подачи тепловой энергии на большие расстояния (до десятков километров), а также, в отличие от паровых систем, относительно невысокие температуры воды у потребителя.

В свою очередь, водяные системы теплоснабжения бывают:

- двухтрубными, если имеются прямая (подающая) и обратная магистрали воды; это наиболее распространенный вариант;

- однотрубными, когда горячая вода используется сначала для отопления, а потом разбирается на горячее водоснабжение и не возвращается на станцию; такие системы целесообразны при подаче на большие расстояния;

- трех- и многотрубными; в этом случае подающих линий может быть несколько (в зависимости от требуемых параметров теплоносителя), а обратная магистраль общая.

Наконец, водяные системы горячего водоснабжения могут быть открытыми (разомкнутыми) или закрытыми (замкнутыми). Почти во всех крупных городах используются закрытые системы, когда теплоноситель от ТЭЦ поступает на местные теплопункты и там передает теплоту вторичной воде, направляемой уже непосредственно к потребителям. Из-за затрат на водоподготовку открытая система целесообразна только при высокой чистоте источника водоснабжения станции, как, например, в случае с использованием невской воды в Санкт-Петербурге.

Дата добавления: 2014-11-29