Тепломеханическое и вспомогательное оборудование электростанций
Характеристика регенеративных и сетевых подогревателей, испарителей, паропреобразователей, деаэраторов, редукционно-охладительных установок, эжекторов. Схемы включения питательных насосов. Твердое, жидкое и газообразное топливо теплоэлектростанций.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курс лекций |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 29.08.2015 |
| Размер файла | 3,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Плёночные деаэраторы
Возможно создание большой поверхности за счёт плёночного движения воды в деаэраторе, где выплняется засыпка, по которой вода течёт тонкой струйкой вниз. Снижение вязкости достигается за счёт повышения давления.
Рис.1. Схема барботажного деаэратора: 1-подвод пара, 2-барботажный лист
Классификация деаэраторов
I) По назначению
1) Деаэраторы питательной воды (6-7 атм) устанавливаются в рассечку между группой ПВД и ПНД.
2) Деаэраторы добавочной воды - являются деаэраторами атмосферного типа (1,2 атм). Устанавливаются после ХВО.
3) Деаэраторы подпиточной воды тепловых сетей
II) По способу обогрева воды
1) C внутренним подогревом воды внешним паром
2) С внешним подогревом воды - деаэраторы вакуумного типа, применяются в тепловых сетях и на водогрейных котельных.
III) По давлению греющего пара
1) Повышенного давления (6-7 атм.)
2) Атмосферного давления (1,2 атм.)
3) Вакуумного типа
4) Скользящего давления
IV) По конструкции
1) Струйно-капельного тарельчатого типа с барботажем и без него.
2) Плёночного типа - вертикальные и горизонтальные.
Требования к деаэраторам
По правилам ПТЭ: при Ро<10 МПа содержание О2 <20 мг/кг, при Ро>10 МПа содержание О2 <10 мкг/кг.
Остатки кислорода после деаэрации удаляются с помощью гидрозин-гидрата.
Баки-аккумуляторы деаэраторов
Назначение:
1) Подпорная ёмкость перед питательным насосом;
2) Компенсирующая ёмкость при изменении расхода рабочего тела в цикле станции.
В деаэраторе расположено дополнительное устройство для удаления СО2.
Бикарбонаты, попадая в деаэратор не успевают разлагаться до газообразного состояния. В баке они находятся достаточно длительное время, успевая при этом разлагаться.
Включение деаэратора в тепловую схему турбины
При Nэ=100 % Рд=12 атм
При Nэ=50 % Рд=6 атм
Существует два варианта включения деаэратора
1) Схема с потерей тепловой экономичности
Схема с включением на отдельный отбор
Рис 2. Включение деаэратора в тепловую схему турбины
Потери тепловой экономичности связаны с тем, что при Nэ=100 % в отборе приходится держать давление в 2 раза превышающее требуемое 6-7 атм., при этом пар как бы не дорасширяется.
2) Схема без потери тепловой экономичности
В данной схеме деаэратор подключается параллельно третьему отбору.
Деаэратор - дополнительная тепловоспринимающая часть теплообменного аппарата.
Рис 3. Схема включения деаэратора без потери тепловой экономичности
Тепловой расчёт деаэратора
Задача расчёта: определение расхода греющего пара на деаэратор.
Эта задача решается на основании теплового и материального баланса деаэратора.
Рис. 4. Схема к тепловому расчёту деаэратора
Уравнение теплового баланса
Уравнение материального баланса
В этих уравнениях Dп1,2,3 определяется на основании тепловых балансов ПВД.
Dдв и Dпв определяются из материального баланса рабочего тела в цикле ТЭС.
iпд - из процесса расширения пара в турбине
iок 4 и iдр- в результате расчёта параметров в тепловой схеме
Удаление газов из теплообменников тепловой схемы турбины
Рис. 5. Удаление газов из тепловой схемы турбины
Остатки газов, не удалённые в деаэраторе с питательной водой попадают в котельный агрегат, а затем в турбину. С отборным паром поступают на ПВД и ПНД, где накапливаются со стороны греющей среды , т.е. со стороны пара. В конденсате газы не растворяются, т.к. идёт процесс конденсации и над поверхностью конденсата образуется пар. Накапливаясь, газы ухудшают процесс теплообмена и снижают эффективность регенерации. Из деаэратора газы удаляются с выпаром.
Рис. 6. Удаление газов из тепловой схемы турбины
Лекция 7. Редукционно-охладительные установки
Редукционно-охладительные установки (РОУ) снижают температуру и давление пара до значений, которые необходимы потребителю.
Редукционные установки (РУ) могут применяться только с целью снижения давления пара.
Охладительные установки (ОУ) предназначены для охлаждения пара до заданного значения температуры.
Условное обозначение РОУ
РОУ способен производить 60 тонн пара в час, при этом давление острого пара составляет 4.0 МПа, давление редуцированного пара - 1.5 МПа, поддерживаемая температура свежего пара равна 450 °С, температура редуцированного пара - 300°С:
РОУ 60= (4,0-450) / (1,2-300)
ОУ имеетпроизводительность 30 тонн пара в час, имеет давление острого пара, равное 3.15 МПа, температуру свежего пара 420 °С, охлажденный пар имеет температуру 300°С:
ОУ 30= (3,15-420) / (3,15-300)
РУ имеетпроизводительность 40 т/ч, значениедавления острого пара составляет 1.4 МПа, значения давления редуцированного пара равны 0.6 МПа,свежий пар имеет температуру 350°С:
РУ 40= (1,4 / 0,6)*350
БРОУ - быстродействующие редукционно-охладительние установки
Принцип работы редукционно-охладительных установок
Первая ступень по снижению давления (дросселирования) пара происходит в регулирующем клапане (поз. 1), куда острый пар поступает через запорную задвижку рис. 1 (поз. 1) по паропроводу.
При больших перепадах давлений, с целью уменьшения шума во время работы,Установки обязательно имеют дополнительные ступени дросселирования для того, чтобы при резких перепадах давления уменьшать шум впроцессе работы.
В зависимости от величины давления острого и редуцированного пара как дополнительные ступени дросселирования могут быть установлены один либо несколько узлов глушителей шума, которые имеют дроссельную рис. 1 (поз.3) и/илидроссельно-охладительную решетку в зависимости от значения давления пара: острого и редуцированного.
Шумоглушители - необязательный элемент РОУ ииспользуются лишь при очень большихперепадах давления ине являются необходимым элементом РОУ.
Температура острого пара снижается путем впрыскивания в паровой поток охлаждающей водычерез специальную трубку, расположенную в дросcельно-охладительной решетке узла глушителя шумов, либо через специальное сопло вода впрыскивается в охладитель пара рис.1 (поз.3).
Рис.1. Схема редукционно-охладительной установки: 1 -- задвижка, 2 -- клапан для регулировки (пар), 3 -- охладитель пара или узел глушителя шума с дроссельно-охладительной решеткой, 5 -- клапан предохранительный, 6 -- клапан импульсный, 7 -- вентиль игольчатый, 8 -- вентиль запорный, 9 -- клапан для регулировки (вода), 10 -- задвижка.
Охлаждающая вода отбирает тепло у пара и начинает испаряться, пар при этом охлаждаетсядо заданных температурных параметров. При выходе из охладителя пар имеет определенную заданную температуру, которая зависит от соотношения израсходованных объемов острого пара и впрыснутой охлаждающей воды и от их изначальной температуры. Рабочие параметры охладителей пара определяют размеры охладителей и число сопел.
Электронные регуляторы воздействуют нарегулирующиепаровой (поз.2) и водяной (поз.9) клапаны и способны автоматически поддерживать заданные давление и температуру редуцированного пара.
К тому же с целью регулировки температуры пара в наличии имеется вентиль игольчатый, управляемый с помощью ручного привода (поз.7).
Для того чтобы полностью перекрыть (открыть) поток охлаждающей воды для РОУ и ОУ конструктивно предусматриваются вентили запорные (поз. 8).
Импульсно-предохранительное устройство, состоящее из предохранительного (поз. 5) и импульсного (поз. 6) клапанов, имеется в каждой установке с целью предотвращения повышения давления выше заданного значения.
Количество таких импульсно-предохранительных устройств находится в зависимости от того, какова производительность установки и каковы параметры пара.
Рис. 2 Схема редукционной установки: 1 -- задвижка, 2 -- клапан регулирующий (пар), 4 -- узел шумоглушителя с дроссельной решеткой, 5 -- клапан предохранительный, 6 -- клапан импульсный
При проведении проектирования трубопроводов после РОУ учитывается то, что предохранительные клапаны рассчитываются на использование при минимальном давлении 0.25 МПа (2.5 кгс/смІ), в установках, имеющих номинальное давление редуцированного пара 0.12 МПа (1.2 кгс/смІ), предусмотрена возможность повышения давления до 0.25 МПа (2.5 кгс/смІ).
Рис.3. Схема охладительной установки: 1 -- задвижка, 3 -- охладитель пара, 7 -- вентиль игольчатый, 8 -- вентиль запорный, 9 -- клапан регулирующий (вода), 10 -- задвижка.
Согласно функциональному назначению, в редукционных установках происходит прохождение пара через расчетное количество ступеней дросселирования до достижения необходимых потребителю параметров давления пара, имеющего незначительное понижение температуры: регулирующий клапан, а также узлы глушителей шумов.
В установках охладительного типатемпература пара снижается аналогично РОУ. Охладители пара ОУ в отличие от охладительных установок пара РОУ имеют иную конструкцию впрыскивающих устройств, то есть сопел, которые иначе расположены и имеют другие размеры, именно это позволяет обеспечивать оптимальность скорости пара и перемешивания его с впрыскиваемой водой.Причем при этом конструктивно невозможно, чтобы вода попала на стенку трубы.
Техничекие требования
1. Установки должны быть изготовленысоответственно требованиям ТУ 3113-001-79315310-2006 и ПБ 10-573-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды»
2. Установки, которые предназначаются для постоянного применения на нужды потребителя, должны устойчиво работать, обеспечивая производительность в следующем рабочем диапазоне: 40 - 100% от номинальной производительности.
3. Редуцированный пар по своим заданным температурным параметрам не может быть меньше показателя, который выше температуры насыщения на 20°С (293К).
4. Предохранительные клапаны по своей пропускной способности равны сумме пропускных способностейоткрытых на полную возможность парового регулирующего клапана и водяного.
5. Трубопроводы по норме монтируются с уклоном в сторону движения пара, при этом обеспечивается уклон не менее 1:500.
6. При монтаже трубопроводов, которые подводят острый пар, отводят редуцированный пар, а такжевыхлопного трубопровода, учитывается необходимость ограничения нагрузок массы трубопроводов вместе с их тепловым расширением, которые может выдержать арматура.
7. Вода, которая применяется с целью охлаждения пара, по своим параметрам, согласно правилам Госгортехнадзора, соответствует нормам питательной воды, используемой для котлов с повышенным давлением.
8. Установка термодатчиков, которые определяют температуру охлажденного пара, может производиться на расстоянии 5 - 6 метров от того места, где вводится охлаждающая вода.
9. Импульсно-предохранительное устройство может быть установлено по нормам в любом местетрубопровода редуцированного пара, при этом расстояниеот ближайшего элемента, будь то регулирующий клапан, глушитель шума или охладитель пара, должносоставлять не менее 1,5 метра.
10. Эксплуатация установок на иных, чем указанные в свидетельстве об изготовлении, средах и параметрах, категорически запрещена.
Шумоглушитель РОУ
При больших перепадах давлений, с целью уменьшения шума во время работы, установки снабжаются дополнительными ступенями дросселирования.
В зависимости от величины давления острого и редуцированного пара в качестве дополнительных ступеней дросселирования устанавливаются один или несколько узлов шумоглушителей с дроссельной и дроссельно-охладительной решетками.
Лекция 8. Насосное оборудование
Включение ПН и КН в тепловую схему
Питательная насосная установка нагнетает питательную воду, повышая её давление до Рп.н.=(1,25-1,3)Р0 с учётом сопротивления питательного тракта и парового котла.
Возможно несколько схем включения питательных насосов
1) одноподъёмная, при котороё питательный насос подаёт воду с конечным давлением через ПВД к питательному узлу парового котла
Рис.1. Одноподъёмная схема включения питательных насосов
Достоинства: относительная простота регулировки расхода питательной воды питательным насосом.
Особенность: ПВД работает под очень высоким давлением за питательным насосом.
Из-за перепада давлений предъявляются высокие требования к надёжности работы ПВД и повышенные капитальные затраты на обеспечение надёжности: увеличение толщины стенки.
2) двухподъёмная, при которой питательные насосы первого подъёма прокачивают воду через ПВД к питательным насосам второго подъёма, подающим воду в паровой котёл
Рис.2. Двухподъёмная схема включения питательных насосов
Данная схема применяется на энергоблоках мощностью 500-800МВт.
Достоинства:
1)выполнение ПВД на менее высокое давление, определяемое тем, что давление воды на входе в насосы второго подъёма должно для предотвращения кавитации несколько превышать давление насыщения при температуре воды перед насосами, поэтому требования к надёжности ПВД меньше, чем в одноподъёмных схемах, а следовательно меньше толщина стенки.
Недостатки:
1) пониженная надёжность питательных насосов второго подъёма, перекачивающих воду с высокой конечной её температурой;
2) усложнение и удорожание питательной установки;
3) повышенный расход электроэнергии на перекачку воды с более высокой температурой;
4) необходимость синхронизации насосов I и II подъёма и сложность их регулирования
Питательный насос второго подъёма работает на горячей воде.
Мощность питательного насоса определяется по формуле:
Dп.в. - расход питательной воды
- перепад давлений на входе в питательный насос и на выходе из него;
-средняя температура питательной воды на выходе из питательного насоса;
-КПД насоса
- КПД гидромуфты
Привод питательных насосов
существует два варианта приводов питательных насосов: 1)электрический;
2)турбинный.
Электрический привод питательных насосов
Достоинства:
1)простота конструкции (синхронный или асинхронный);
2)надёжность
Недостатки:
1)ограничена единичная мощность двигателя до 9 МВт;
2)ограниченные возможности по регулировке расхода питательной воды.
Регулирование расхода воды у гидропривода осуществляется при помощи гидромуфты. Она позволяет осуществить бесступенчатое изменение частоты вращения насоса при неизменной частоте вращения приводного электродвигателя с относительно небольшой энергетической потерей.
Турбинный привод питательных насосов
Достоинства:
1)возможность регулирования частоты вращения, а также подачи воды в широком диапазоне;
2)компактность;
3)большой регулирующий диапазон.
Выбор электродвигателя осуществляется на основе сравнения.
Условием тепловой экономичности турбинного или электрического привода служит следующее соотношение:
Коэффициенты полезного действия преобразования и передачи энергии при турбоприводе и электроприводе соответственно равны:
-внутренние относительные КПД главной и приводной турбин;
и - механические КПД главной и приводной турбин;
-коэффициент дросселирования при транспорте пара в тракте приводной турбины;
- КПД генератора;
- КПД электрического трансформатора и электрической сети собственных нужд;
- КПД приводного электродвигателя;
- КПД гидромуфты
На ТЭЦ обычно применяется электропривод, а на КЭС тип привода зависит от мощности блоков станции.
Например: 1) для блоков мощностью 200 МВт используются электроприводы; 2) для блоков мощностью 300 МВт: при Nэ<30 % - электроприводы, при 30 %<Nэ<100% - турбоприводы; 3) для блоков мощностью 500 МВт - турбоприводы.
Включение турбинного привода в тепловую схему турбины
Для привода питательных насосов применяют турбины конденсационного типа или с противодавлением. Конденсационные приводные турбины имеют обычно свой конденсатор, эжекторную установку, конденсатные насосы и т.д.Отработавший пар конденсационной паровой турбины в некоторых случаях отводят непосредственно в конденсатор главной турбины.
Питание приводной турбины свежим паром не выгодно, т.к. из-за высоких параметров её КПД низок. Отработавший пар турбопривода питательного насоса с противодавлением смешивается в главной турбине с основным потоком пара, и в последующих ступенях работает объединённый поток пара.
Рис. 3. включение турбинного привода в тепловую схему турбины К-300-240
Подпор перед питательным насосом
1)Для питательных насосов с электрическим приводом (частота вращения ротора <3000об/мин)
Рис. 4. включение турбинного привода в тепловую схему турбины К-500-240
На всас питательного насоса вода поступает при температуре насыщения tнас, при этом давление снижается и во всасывающем патрубке питательного насоса возможно закипание воды, в результате которого образуются паровые пузыри, которые должны исчезать за первой ступенью. В результате закипания происходит явление кавитации, которое приводит к разрушению рабочих дисков.
Высота подпора:
Рд=1,2 атмh=6м
Рд=2,5 атмh=9м
Рд=6 атмh=12м
2)Для питательных насосов с турбинным приводом (частота вращения ротора 15000об/мин)
В связи с увеличением частота вращения ротора уменьшается кавитационный запас насоса. Необходимым условием отсутствия кавитации является превышение с некоторым запасом давления воды на входе в насос над давлением насыщенного пара при данной температуре. Решение задачи привело к разделению давлении, создаваемого питательным насосом в одноподъёмной схеме, между бустерным и главным питательными насосами.
Бустерный насос рассчитывают на давление воды за ним примерно 2 МПа и на пониженную частоту вращения, что обеспечивает его бескавитационную работу. Повышение воды за счёт работы бустерного насоса надёжно защищает питательную установку от процессов кавитации.
Установка деаэраторов питательной воды на определённую отметку (выше питательных насосов на 12-15 м ) также увеличивает кавитационный запас насосов.
Определение напора, создаваемого питательными насосами
1) Для барабанных котельных агрегатов
Рб - рабочее давление в паровом котле;
Рд- давление в деаэраторе;
- высота подъёма воды из деаэратора в барабан парового котла;
- средняя плотность питательной воды;
- суммарное гидравлическое сопротивление оборудования (ПВД и экономайзера парового котла)
2) Для прямоточных котельных агрегатов
Давление, создаваемое конденсационными насосами
Лекция 9. Струйные аппараты
Эжектором (инжектором) называется струйный аппарат для всасывания (нагнетания) эжектируемой среды с помощью эжектирующей (рабочей) среды, находящейся при относительно большем давлении.
В зависимости от рода участвующих в процессе сред различают жидкостно-жидкостные (например, применяемые для регулирования температуры воды в тепловых сетях элеваторы-смесители, устанавливаемые в теплопунктах, рис. 1); жидкостно-газовые, используемые в энергетике в качестве воздухоотсасывающих устройств конденсаторов, в схемах вакуумной деаэрации воды, для создания вакуума в различных емкостях; газо-газовые, газожидкостные, а также парожидкостные и парогазовые эжекторы. Подсасываемой средой могут быть неоднородные смеси (эмульсии и суспензии).
Рис. 1: Водоструйный элеватор в схеме тепловой сети: 1- водоструйный элеватор; 2 - отопительный прибор (радиатор); 3 - воздухосборник; 4 - грязевик; 5 - регулятор расхода; 6 - регулятор давления „до себя"
Независимо от назначения эжектора в нем всегда имеются следующие конструктивные элементы (рис.2.): сопло высоконапорной (эжектирующей) среды 1; сопло низконапорной (эжектируемой) среды 2; смесительная камера 3, которая заканчивается диффузором 4 (реже конфузором, цилиндром или соплом).
Рис. 2: Принципиальная схема эжектора
Физические процессы, происходящие в газоструйных аппаратах, можно пояснить простейшей схемой. Эжектирующий поток вещества с параметрами торможения p01,Р01, T01 вытекает из сопла в камеру смешения со скоростью vi имея на срезе сопла параметры p1, р1, T1, - происходит преобразование потенциальной энергии и теплоты в кинетическую энергию потока рабочей среды, движущейся с большой скоростью. Струя этого вещества в камере смешения увлекает эжектируемую среду с исходными параметрами po2, Р02, Т)2
Назначение сопел -- с минимальными потерями подвести газы к входу в смесительную камеру. Взаимное расположение, число и форма сопел не оказывают, однако, существенного влияния на конечные параметры смеси газов. Важным является лишь соотношение между величинами поперечных сечений потоков эжектирующего и эжектируемого газов на входе в камеру, т.е. отношение суммарных площадей потоков. Если падение давления в сопле эжектирующего газа значительно превышает критическую величину, то в ряде случаев оказывается выгодным применение сверхзвукового сопла. Однако и при больших сверхкритических отношениях давлений можно использовать эжектор с нерасширяющимся соплом, в котором скорость истечения эжектирующего газа не превышает скорость звука. Это наиболее распространенный тип эжектора, эффективно работающий в широком диапазоне изменения параметров газов.
В результате интенсивного турбулентного обмена смесь потоков становится однородной и характеризуется параметрами p3, T3[19]. Форма камеры смешения оказывает заметное влияние на процесс смешения сред. Длина камеры выбирается такой, чтобы в ней успел завершиться процесс смешения потоков, однако по возможности короткой с тем, чтобы не увеличивать гидравлические потери и сократить общие габариты эжектора. Если смесительная камера не цилиндрическая, как предполагалось, а имеет переменную по длине площадь сечения, то можно получить произвольное изменение статического давления по длине. Затем происходит обратное преобразование кинетической энергии смешанного потока в потенциальную энергию (в диффузоре) или теплоту. Диффузор устанавливается на выходе из смесительной камеры в тех случаях, когда желательно повысить статическое давление смеси газов на выходе из эжектора или когда при заданном давлении на выходе желательно получить низкое статическое давление в камере смешения и во входном сечении эжектора. Следует отметить, что эжектор может работать и без диффузора. В этом случае конечное сечение камеры смешения одновременно является выходным сечением эжектора. При этом статическое давление смеси по длине камеры возрастает за счет выравнивания поля скоростей, так что во входном сечении камеры существует пониженное давление по сравнению с давлением на выходе из нее.
Расчет эжектора заключается в определении параметров смеси газов на выходе из смесительной камеры по их значениям до смешения и геометрических размеров проточной части аппарата. В основе расчета термодинамических параметров -- модель одномерного адиабатно изолированного потока идеального газа и соответствующие уравнения баланса (аналитические формы законов сохранения) массы, импульса (количества движения) и энергии.
При отсутствии теплообмена закон сохранения энергии выражается в виде равенства изменения суммы кинетической и внутренней энергии потоков работе сил давления (потенциальной энергией положения и работой сил трения пренебрегаем). Аналитические выражения указанных законов сохранения в одномерном приближении приобретают вид G1 + G2 = G3; G1 V1 + G2 V2 = G3 V3;
При одинаковой для исходных сред и их смеси теплоемкости cp последнее соотношение можно записать в параметрах заторможенного потока ной камере путем теплопередачи через стенки камеры или выделяющееся вследствие химических превращений (фазовых переходов) в потоке.
Замечательным является тот факт, что для определения параметров потока на выходе из камеры при решении системы уравнений (2.98) анализировать сам процесс смешения необязательно. Нет необходимости также предварительно вычислять потери, возникающие в процессе смешения, и анализировать механизм процесса передачи энергии.
Отношение масс эжектируемого и эжектирующего газов называется коэффициентом эжекции
Выполняя роль вентиляторов, компрессоров, насосов, эжекторы не имеют механического привода и движущихся частей. Благодаря этому качеству использование струйных аппаратов во многих отраслях техники позволяет получать более простые и надежные технические решения по сравнению с применением механических нагнетателей. Обычно давление смешанного потока на выходе из струйного аппарата выше давления инжектируемого потока перед аппаратом, но ниже исходного давления рабочего потока. Исключение оставляют пароводяные инжекторы, в которых давление смешанного потока может превышать давление рабочего потока.
Лекция 10. Аккумуляторы и баки
Промышленные ТЭЦ высокого давления, кроме баков деаэрированной воды, должны иметь баки для хранения запаса питательной воды, используемые и в качестве емкостей, обеспечивающих выполнение операций, предопределяемых технологическим процессом ТЭЦ :
1. Два бака по 500 м3 - для хранения запаса обессоленной воды и для промывки оборудования. Один бак 500 м3 - для загрязненного конденсата станции, требующего очистки перед возвратом в цикл (конденсат станции не рекомендуется смешивать с конденсатом, возвращаемым производственными потребителями пара, который подается на конденсатоочистку).
Баки обессоленной воды должны обеспечивать не менее чем 15-минутный запас воды. В случае необходимости должны устанавливаться дополнительные емкости. Баки устанавливаются снаружи, а насосы - в помещении котельной на отметке 0,0 со стороны постоянного торца. К указанным трем бакам по 500 м3 должны устанавливаться перекачивающие насосы с суммарной производительностью и напором, обеспечивающим постоянную подачу в цикл 2 % полного расхода питательной воды на станции и аварийную подачу воды в количестве, равном 30 % от расхода пара наибольшей из турбин [1, 2]. Группа этих насосов должна быть обеспечена резервным насосом. Подача загрязненного конденсата для очистки обеспечивается этими же насосами.
2. Два бака дренажей и слива из котлов емкостью 40 м3 обеспечиваются перекачивающими насосами (при одном резервном насосе), имеющими суммарную производительность, равную емкости этих баков. Напор насосов выбирается из расчета подачи воды в деаэратор первой ступени. Баки и перекачивающие насосы устанавливаются на отметке 0,0 со стороны постоянного торца котельного или машинного отделений в зависимости от компоновки оборудования.
3. Один бак низких точек емкостью 5…10 м3 с двумя перекачивающими насосами (один резервный) на 5…10 м3/ч и с напором 15…20 м. вод. ст. из расчета перекачки воды в дренажные баки. Бак и насосы устанавливаются в машинном отделении на отметке минус 2,5…3 м.
Кроме вышеперечисленных баков, ТЭЦ высокого давления (10…14 МПа) должны иметь установку для промывки котлов с необходимыми для этого баками и насосами.
ТЭЦ с котлами, оборудованными регенеративными воздухоподогревателями, работающие на мазуте (как основное, так и резервное топливо) или имеющие в своем составе мазутные водогрейные котлы, при необходимости оборудуются специальными установками для нейтрализации обмывочных вод регенеративных воздухоподогревателей и водогрейных котлов.
В крупных промышленных котельных с котлами низкого давления баковое хозяйство состоит из двух баков для приема конденсата, возвращаемого с производства, и двух баков для сбора дренажей. Суммарная полезная емкость конденсатных баков должна выбираться исходя из 20…30-минутного поступления конденсата и 50 % емкости в каждом баке.
Емкость дренажных баков принимается в пределах 5…10 м3. Перекачивающие насосы (как минимум один рабочий и один резервный) к конденсатным и дренажным бакам выбираются по максимальному поступлению конденсата или дренажей. Напор насосов определяется высотой подъема воды, давлением в деаэраторе и потерями давления в трубопроводах. Баки и перекачивающие насосы устанавливаются в помещении котельной на отметке 0,0. Для защиты от коррозии баков применяются специальные покрытия и мероприятия, зависящие также от типа системы теплоснабжения (с открытым или закрытым водоразбором).
Возврат конденсата от технологических потребителей необходим для экономии топлива и улучшения качества питательной воды котлоагрегатов.
Конденсат поступает в сборные (конденсатные) баки, которые устанавливаются в котельной или на предприятии. Затем из конденсатных баков с помощью конденсатных насосов подается в деаэратор. На рис. 7 представлена схема конденсатного бака.
Температура смеси конденсата определяется из выражения
tСМ = G1 *1 + G2 *t 2 + G3 *t 3 + ... + Gi * i
где G1 , G2 , G3 ,..., Gi - количество конденсата, возвращаемого отдельными потребителями, кг/с; t1 , t 2 , t 3 ,..., ti - температуры конденсата, возвращаемого отдельными потребителями, оС; GСМ = G1 + G2 + ... + Gi - суммарное количество конденсата, поступающего в конденсатный бак, кг/с.
Рисунок 1 - Принципиальная схема включения бака-аккумулятора и когенерационной установки
Использование БА направлено на увеличение производства электроэнергии в пиковый и полупиковый периоды суточного графика электрических нагрузок и снижения в период ночного минимума. Поэтому зарядка БА осуществляется в часы максимальных нагрузок энергосистемы в различных режимах работы ТЭЦ.
Существует четыре основных режима работы ТЭЦ с КГУ и БА в различных зонах суточного графика:
1. Режим одновременной выдачи тепловой энергии в сеть и зарядки бака-аккумулятора в часы пиковых и полупиковых нагрузок энергосистемы.
Задвижки 3 и 9 закрыты, остальные - открыты, а задвижка 6 осуществляет регулирование температуры подачи воды в соответствии с температурным графиком.
2. Режим удовлетворения нагрузки отопления только от бака-аккумулятора в часы ночного минимума нагрузок энергосистемы.
Задвижки 2, 5, 7, 8 - закрыты, остальные - открыты.
3. Режим, когда КГУ осуществляет пиковый догрев сетевой воды после бака-аккумулятора в часы ночного минимума и полупиковых нагрузок.
Задвижки 2, 5, 9 - закрыты, остальные - открыты. Преимуществом данного режима является возможность разрядки бака до температуры обратной сетевой воды фо2, что повышает его тепловую емкость.
4. Режим удовлетворения нагрузки отопления только от когенерационной установки в часы пиковых-полупиковых нагрузок энергосистемы.
В зависимости от температурного графика мини-ТЭЦ (95/70 или 84/60) бак-аккумулятор может быть спроектирован на самостоятельное выполнение нагрузки отопления в ночное время (с 23.00 до 7.00), либо на покрытие ним части ночной нагрузки отопления, а части - когенерационной установкой ТЭЦ.
Если бак-аккумулятор самостоятельно выполняет нагрузку отопления, то предельная температура охлаждения бака равна температуре сетевой воды в подающей линии. В таком случае тепловая емкость бака-аккумулятора будет определяться выражением:
В системах горячего водоснабжения (ГВС) баки-аккумуляторы получили широкое распространение. Это связано с тем, что бак-аккумулятор берет на себя пиковые нагрузки ГВС, при этом источник тепловой энергии продолжает работать в некотором среднем, постоянном режиме. В таком режиме использования бака-аккумулятора необходимая мощность источника определяется не пиковыми нагрузками потребителей горячей воды, а средними, что позволяет снизить капитальные затраты и повысить коэффициент использования установленной мощности. Производство электроэнергии на базе выполнения нагрузки горячего водоснабжения для такой схемы будет происходить в постоянном режиме. Таким образом, мини-ТЭЦ будет конкурировать с мощностями, также производящими электроэнергию в базовом режиме.
Выдача электрической нагрузки в энергосистему должна регулироваться в соответствии с требованиями энергосистемы. А применение бака-аккумулятора целесообразно для покрытия минимальных ночных нагрузок горячего водоснабжения.
Потребление горячей воды характеризуется коэффициентами часовой, суточной, недельной и сезонной неравномерности.
Коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды зависит от характеристики и количества потребителей, и в большинстве случаев колеблется от 2,35 до 4,45.
Поскольку в часы утреннего пика энергосистемы потребление горячей воды ниже, чем в часы вечернего пика, то избытка тепловой мощности когенерационных установок достаточно для необходимой зарядки бака-аккумулятора.
Коэффициент суточной неравномерности может быть снижен за счет увеличения объема бака-аккумулятора. Тогда тепловая энергия, накопленная во время утреннего «пика» и дневного «полупика» будет также использована для покрытия дефицита горячей воды, вызванного суточной неравномерностью. Увеличение объема бака-аккумулятора также расширяет диапазон выдачи электрической мощности в энергосистему в часы пиковых и полупиковых нагрузок суточного графика.
Коэффициент недельной неравномерности расхода горячей воды находится в пределах 1,7-2,0. Однако этот коэффициент характеризует среднесуточное увеличение потребления горячей воды в выходные и праздничные дни и достигается, главным образом, за счет значительного увеличения потребления в дневные часы. Таким образом, 20-30% запаса объема бака-аккумулятора позволит обеспечить возможный дефицит мощности КГУ для производства горячей воды в часы вечернего пика водопотребления. Коэффициент сезонной неравномерности, принимаемый обычно 0,8, учитывает снижение потребления горячей воды в летнее время.
Таким образом, расчетная тепловая мощность когенерационных установок будет определяться пиковым суточным потреблением горячей воды в зимний период.
От значений установленной тепловой мощности когенерационных установок, объема бака-аккумулятора, а также возможности потребителя получать горячую воду от альтернативного источника, зависит эффективность внедрения когенерации при покрытии нагрузки горячего водоснабжения.
Лекция 11. Трубопроводы и арматура
Назначение трубопроводов: обеспечение транспортировки воды, пара, масла, газа, воздуха, топлива.
Трубопроводы подразделяются на главные и вспомогательные.
Главные - паропроводы острого пара, линия питательной воды, линия основного конденсата.
Назначение - обеспечение технологического процесса.
Вспомогательные - аварийные, резервные линии, дренажные, пусковые схемы.
Назначение - обеспечение работоспособности схемы.
Трубопроводы обеспечивают связи в тепловой схеме, а режим работы обеспечивается арматурой.
По массе трубопроводы составляют 8 % от всего технологического оборудования - на КЭС и на ТЭС - 12 %.
По стоимости трубопроводы составляют 15 % от стоимости всего тепломеханического оборудования, по трудозатратам на монтаж так же около 15 %.
Типы трубопроводов и их характеристика
Материал, конструкция, изготовление, монтаж трубопроводов подчиняется правилам устройства безопасной эксплуатации трубопроводов горячей воды и пара.
В них установлено 4 категории трубопроводов в зависимости от температуры и давления среды. В зависимости от категории трубопровода реализуется весь технологический цикл.
Таблица 2.Категории трубопроводов
|
Категория |
Среда |
Рабочие параметры среды |
||
|
Температура, оС |
Давление (избыточное), МПа |
|||
|
1 |
а |
Выше 580 |
Не ограничено |
|
|
б - перегретый пар |
От 540 до 580 |
То же |
||
|
в |
От 450 до 540 |
« » |
||
|
г |
До 450 |
Более 3,9 |
||
|
д - горячая вода |
Выше 115 |
Более 8 |
||
|
2 |
а |
От 350 до 450 |
До 3,9 |
|
|
б - - перегретый пар |
До 350 |
От 2,2 до 3,9 |
||
|
в- горячая вода, насыщенный пар |
Выше 115 |
От 3,9 до 8,0 |
||
|
3 |
а |
От 250 до 350 |
До 2,2 |
|
|
б - - перегретый пар |
До 250 |
От 1,6 до 2,2 |
||
|
в- горячая вода, насыщенный пар |
Выше 115 |
От 1,6 до 3,9 |
||
|
4 |
а - перегретый пар и насыщенный пар |
От 115 до 250 |
От 0,07 до 1,6 |
|
|
б - горячая вода |
Выше 115 |
До 1,6 |
Трубопроводы диаметром более 70 мм относится к первой категории; диаметром более 100 мм - ко второй и третьей категории (должны быть зарегистрированы в органах технического надзора).
Трубопроводы различных категорий изготовляют из сталей различных классов: аустенитных высоколегированных (хромоникелевых ),ферритно-перлитных (хромистых), перлитных низколегированных (хромомолибденовых), углеродистых - 20 и 10
Для пропуска определённого количества среды необходимо знать соответствующие значения сечения и внутреннего диаметра трубы
Диаметр трубопровода определяется на основании технико-экономического анализа.
С уменьшением диаметра снижаются кап. затраты, увеличивается скорость движения среды, увеличивается сопротивление среды, снижается адиабатный теплоперепад, а следовательно и КПД.
Для определения диаметра проходного сечения трубопровода нужно знать скорость движения соответствующей среды.
На основе анализа выбраны оптимальные скорости движения среды.
Таблица 3. Оптимальные скорости движения среды
|
Среда |
Скорость, м/с |
|
|
Паропроводы |
||
|
Перегретый пар. Свежий пар от парогенератора к турбинам: |
||
|
докритических параметров |
50-70 |
|
|
сверхкритических параметров |
40-60 |
|
|
Пар промежуточного перегрева: |
||
|
«горячий» (после промежуточного перегрева) |
50-70 |
|
|
«холодный» (перед промежуточным перегревом ) |
30-50 |
|
|
Пар к периодичеки действующим РОУ и БРОУ, предохранительным клапанам, выхлопным линиям |
80-100 |
|
|
Насыщенный пар |
20-40 |
|
|
Водопроводы |
||
|
Напорные (под давлением, создаваемым насосами): |
||
|
питательная вода парогенераторов |
4,0-6,0 |
|
|
конденсат турбин |
2,5-4,0 |
|
|
«Всасывающие» (приёмные): |
||
|
вода, подводимая к насосам |
0,5-1,5 |
|
|
свободный слив, перелив и т.п. |
1-2 |
|
|
Сжатый воздух, газы |
10-20 |
|
|
Вязкие вещества (масло, мазут и др.) |
1-3 |
Дроссировка трубопроводов
1. Основное условие при проектровании: зона низкого давления никогда не должна оказаться под высоким давлением.
2. Компактность дроссировки. Достигается за счёт применения крутозагнутых отводов.
Конструктивные элементы (компенсаторы, отводы, опоры, подвески) жёстко регламентированы межведомственными нормами.
Длина трубопроводов должна быть минимальной, прямые участки выполняются с уклоном. В нижней части трубопровода - дренаж, в верхней - воздушник.
Крепление трубопроводов к строительным конструкциям должно учитывать тепловое расширение, причём крепление должно быть жёстким. При этом на трубопроводе устанавливаются компенсаторы.
Согласно установленным правилам, при температуре больше 45оС на трубопроводе должна быть изоляция.
Контроль состояния трубопроводов
1) визуальный
2) ультразвуковая диффектоскопия
3) г и рентгеновская диффектоскопия
4) механические испытания
5) металлографическое исследование
6) контроль ползучести (для паропроводов острого пара)
Объём контроля определяется категорией трубопровода.
Обозначения трубопроводов
Красный цвет - высокая температура и давление
Зелёный цвет - водопроводы
Чёрный цвет - технические воды
Оранжевый цвет - пожарная вода
Если на трубопроводе есть металлическая изоляция, то на листе наносятся буквенные и цифровые обозначения, а так же цветовые кольца.
Для питательной воды - ПВ (без цветового кольца ), для химически очищенной воды - белое цветовое кольцо.
Расчёт трубопроводов
Задача расчёта: 1) определение внутреннего диаметра dв и толщины стенки д; 2) выбор марки стали, дроссировка трубопровода, проверка напряжения в металле.
Нахождение необходимых величин производится на основании механического и гидравлического расчётов.
Гидравлический расчёт
Внутренний диаметр трубопровода определяют на основании уравнения сплошности потока пара и воды, протекающего по сечению трубопровода.
[м3/с]
- объёмный пропуск среды, м3/с;
- массовый пропуск среды, кг/с;
dр - расчётный внутренний диаметр трубопровода, м;
- удельный объём среды м3/кг;
- площадь сечения трубопровода, м2;
- скорость потока
Потери давления в трубопроводах
- потери давления в трубопроводах
- коэффициент сопротивления прямых труб
-местные сопротивления, м
L -общая длина прямых труб
Механический расчёт
Толщину стенки трубопровода определяют по формуле:
- толщину стенки трубопровода, мм;
Р - давление среды, протекающей внутри трубопровода, МПа;
- коэффициент прочности, учитывающий класс и марку стали, наличие и вид сварных швов;
- допускаемое напряжение в металле трубопровода, МПа;
с - прибавка к расчётной толщине стенки
с=с1+с2
с1 - утонение стали при коррозии;
с2 - утонение стали при изгибе
Арматура электростанций
К арматуре относят вентили, задвижки, регулирующая арматура.
Типы:
1) запорная
2) регулирующая
3) предохранительная
4) защитная
5) контрольная
6) фазоразделительная
Запорная арматура служит для временного отключения участков трубопровода и прекращения движения в них среды. К ней относятся краны, задвижки и клапаны
Главная паровая задвижка, главная питательная задвижка: работают в двух положениях - открыто - закрыто.
Регулирующая арматура позволяет изменять расход и параметры среды. Привод регулирующей арматуры, как правило, автоматизируется. К ней относятся регулирующие клапаны турбины, регулирующие клапаны питания паровых котлов, впрыска воды в паропроводы, редукционно-охладительные установки, регуляторы уровня, конденсатоотводчики и др.
Предохранительная арматура служит для защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого повышения давления, от обратного тока среды, попадания воды в турбину и т.д.
Применяют предохранительные клапаны на паропроводах высоких параметров и регулируемых отборов, различном оборудовании (деаэраторы и др.). Устанавливают обратные запоры на напорной линии насосов при параллельной их работе, на линиях отбора пара из турбин. Перед регулирующими клапанами подвода пара к цилиндру турбины после промежуточного перегрева устанавливают отсечно - защитные клапаны для отвода пара в конденсатор во избежание разноса турбины при сбросе нагрузки.
Регенеративные подогреватели высокого давления отключают автоматически от питательного трубопровода и направляют воду в обвод подогревателей в случае разрыва из трубок, для защиты турбины от попадания в неё воды.
Защитная арматура препятствует развитию аварии, но работает на отсечение потока рабочего тела. К ней относят стопорный клапан турбины, обратные клапана на линии питательной воды.
Контрольная арматура , преимущественно краны или клапаны, указатели уровня, используется для отбора проб среды и других целей
Фазоразделительная арматура служит для автоматического удаления конденсата из паропроводов.
Лекция 12. Топливное хозяйство ТЭС на твердом топливе. Характеристики и свойства твердого топлива; схема топливоподачи; доставка, разгрузка и хранение топлива
Характеристики и свойства твердого топлива
К твердым топливам для тепловых электростанций относятся угли и продукты их переработки, горючие сланцы и торф. В топливном балансе ТЭС соотношение этих видов топлива таково: уголь - 94%, горючие сланцы - 4%, торф - 2%. Характеристики основных углей, сжигаемых на ТЭС, приведены в табл. 4.
Для правильного выбора параметров оборудования топливно-транспортного хозяйства, обеспечения его надежной и эффективной работы необходимо знание таких свойств твердого топлива, как гранулометрический состав, плотность, сыпучесть, смерзаемость, абразивность, склонность к самовозгоранию и др.
Гранулометрический (фракционный) состав топлива -- это характеристика крупности его кусков. От него зависит выбор технических параметров ряда устройств (решеток на приемных бункерах разгрузочных устройств, грохотов, дробилок, конвейерных лент и др.). Крупность частиц топлива определяют рассевкой пробы на стандартных ситах (грохотах) с размером ячеек 150, 100, 50, 25, 13, 6, 3, 0,5. Обычно сита собирают в комплект, располагая, их друг под другом с убывающими сверху вниз ячейками. Дно выполняют глухим. На верхнее сито помещают пробу топлива, и весь комплект встряхивают с помощью специальной рассевочной машины. После этого определяют остаток на каждом сите и на дне и выражают его в процентах первоначальной массы пробы. Получаемые на всех ситах остатки, кроме верхнего, называют фракционными и обозначают буквой F с индексом, указывающим размер ячеек данного xi-1 и предыдущего xi сита - . Таким образом, фракция - это массовая доля топлива в некотором интервале размеров частиц.
Полный остаток на каком-либо сите равен сумме фракционных остатков на данном сите и на всех других более крупных ситах. Он обозначается Rx, где индекс х указывает размер ячейки сита в миллиметрах. В результате рассевки проба топлива разделяется на фракции 0-0,5; 0,5-3; 13-25; 25-50; 50-100 и более 450 мм. Остатки на ситах и служат количественными характеристиками гранулометрического состава топлива.
Твердые топлива подразделяются по предельным размерам кусков на классы крупности (сорта) - см. табл. 5
Стандарт допускает совмещаемые классы ПК, ОК, ОМ, МС при условии соотношения верхних пределов не более 1:4 и классы ОМСШ, МСШ и СШ.
Таблица 4. Характеристика основных углей, сжигаемых на ТЭС
|
Уголь |
Марка |
Низшая теплота сгорания Qрн кДж/кг |
Влажность |
Зольность, % |
Выход летучих веществ Vг,% |
Насыпная плотность , т/м3 |
Коэффициент размоло способности kло |
||||
|
Рабочая Wр |
максимальная Wмакс |
Смерзания Wсм |
Рабочая Ар |
Максимальная Aмакс |
|||||||
|
Кузнецкий |
Г |
26958 |
8 |
12 |
6 |
9 |
16 |
40 |
0,8 |
1,3 |
|
|
Кузнецкий |
СС |
27795 |
7 |
10 |
6 |
7 |
12 |
30 |
0,87 |
1,99 |
|
|
Кузнецкий |
Т |
25660 |
7 |
9 |
6 |
17 |
22 |
11 |
0,89 |
1,5 |
|
|
Донецкий |
Д |
20260 |
13 |
20 |
13 |
20 |
30 |
43 |
0,83 |
1,13 |
|
|
Донецкий |
Т |
27418 |
5 |
9 |
5 |
15 |
27 |
13 |
0,86 |
1,9 |
|
|
Донецкий |
АШ |
25158 |
7 |
10 |
5 |
17 |
30 |
4 |
1,01 |
0,95 |
|
|
Экибастузский |
СС |
16116 |
8 |
- |
6 |
37 |
- |
32 |
0,96 |
1,3 |
|
|
Карагандинский |
Ж |
22270 |
7,5 |
12 |
6 |
25 |
32 |
28 |
0,93 |
1,4 |
|
|
Печорский |
Д |
18167 |
11 |
15 |
10 |
25 |
35 |
39 |
0,92 |
1,15 |
|
|
Львовско-Волынский |
Г |
20721 |
10 |
- |
3,5 |
22 |
- |
38 |
0,9 |
1,22 |
|
|
Черемховский |
Д |
19507 |
14 |
18 |
14 |
22 |
30 |
45 |
0,89 |
1,3 |
|
|
Березовский |
Б |
14944 |
35 |
- |
32 |
5 |
- |
48 |
0,76 |
1,24 |
|
|
Назаровский |
Б |
12809 |
40 |
- |
33 |
7,5 |
- |
48 |
0,73 |
1,0 |
|
|
Челябинский |
Б |
15781 |
17 |
24 |
14 |
25 |
40 |
43 |
0,84 |
1,3 |
|
|
Башкирский |
Б |
9377 |
52 |
60 |
35 |
10 |
30 |
63 |
0,62 |
1,8 |
|
|
Богословский |
Б |
11888 |
28 |
33 |
22 |
22 |
35 |
48 |
0,81 |
1,1 |
|
|
Подмосковный |
Б |
10507 |
33 |
37 |
27 |
24 |
45 |
45 |
0,81 |
1,75 |
|
|
ГусиноозерскиЙ |
Б |
18670 |
26 |
- |
21 |
13 |
- |
45 |
0,9 |
1,3 |
|
|
Азейский |
Б |
17163 |
25 |
- |
23 |
13 |
- |
45 |
0,8 |
1,2 |
|
|
Райчихинскйй |
Б |
12851 |
37 |
45 |
32 |
10 |
21 |
43 |
0,69 |
1,37 |
|
|
Артемовский |
Б |
13060 |
28 |
32 |
- |
22 |
35 |
49 |
0,83 |
0,92 |
Таблица 5. Названия классов, их обозначения и размеры кусков (ГОСТ 19242-73)
|
Класс |
Условное обозначение класса |
Размер кусков, мм |
|
|
Плитный |
П |
100-200(300) |
|
|
Крупный |
К |
50-100 |
|
|
Орех |
О |
25-50 |
|
|
Мелкий |
М |
13-25 |
|
|
Семечко |
С |
6-13 |
|
|
Штыб |
Ш |
0-6 |
|
|
Семечко со штыбом |
СШ |
0-13 |
|
|
Мелкий и семечко со штыбом |
МСШ |
0-25 |
|
|
Рядовой |
Р |
0-200 при подземной добыче, 0-300 при открытых разработках |
При маркировке углей класс крупности проставляют после условного обозначения марки, цифрами в скобках указывают нижний и верхний пределы крупности в миллиметрах. Например, ГР (0--200) -- разовый рядовой с размером кусков от 0 до 200 мм. ТЭС получают, как правило, топливо рядового класса. У твердого топлива различают три плотности: действительную (истинную), кажущуюся (объемную) и насыпную. Действительная плотность , г/см3, -- это отношение массы образца топлива m к объему Vт входящих в него твердых составляющих, т.е. беспоровой части: = m/ Vт .
Кажущаяся плотность г/см3, -- это отношение массы образца объему кусков и частиц топлива, включающему объем пор и трещин в них
Vобщ: = m/ Vкаж
При расчетах и выборе различных элементов тракта топливоподачи широко используется понятие насыпной плотности или плотности в засыпки , г/см3 или т/м3. Эта величина представляет собой массу частиц, отнесенную к единице занятого ими объема, включающего не только объем пор, но и объем промежутков между частицами в слое. Насыпная плотность определяется как отношение массы топлива, свободно насыпанного в мерный сосуд, к объему этого сосуда.
Работа всех элементов топливно-транспортного хозяйства в огромной степени зависит от сыпучести топлива. Под сыпучестью понимают подвижность частиц топлива относительно друг друга и прилегающих поверхностей оборудования под действием силы тяжести. Сопротивление движению эго топлива складывается из сопротивления трения и сцепления частицами. Следует подчеркнуть, что сыпучие материалы по своим механическим свойствам фундаментально отличаются от жидкостей. Поэтому, употребляя термин "истечение топлива", например, при выходе топлива из бункера, не следует по ассоциации подразумевать, что при этом ведет себя как жидкость. Сыпучий материал следует рассматривать как пластичное тело со специфическими свойствами.
При движении, высыпании и встряхивании топлива неоднородного гранулометрического состава происходит явление сегрегации - самопроизвольного отделения крупных фракций от мелких, приводящее к неравномерному распределению топлива по крупности. Сегрегацию приходится учитывать, прежде всего, при хранении топлива на складе и организации контроля качества топлива.
При проектировании топливоподачи и при разработке мероприятий, устраняющих затруднения в ее работе, необходимо, знание показателей сыпучести топлива. Так как одного всеобъемлющего показателя сыпучести не существует, то используется несколько показателей и в их числе: насыпная плотность, угол естественного откоса, фракционный состав, коэффициент внутреннего и внешнего трения, начальное напряжение сдвига.
Рис. 1 Определение динамического (а) и статического (б) углов естественного откоса
В зависимости от способа определения различают динамический и статически...
Подобные документы
Принципиальные тепловые схемы электростанции, способы ее расширения, схема питательных трубопроводов. Расчет тепловой схемы теплофикационного энергоблока. Схемы включения питательных насосов и приводных турбин. Расчет напора питательного насоса.
презентация [13,1 M], добавлен 08.02.2014Классификация и виды топлив. Происхождение, способы добычи и применение различных видов топлив. Основные современные виды и характеристика топлив. Ядерное и ракетное топливо. Твердое и жидкое топливо. Уровень мирового потребления различных видов топлива.
курсовая работа [66,1 K], добавлен 16.05.2011Краткое описание тепловой схемы турбины Т-110/120–130. Типы и схемы включения регенеративных подогревателей. Расчет основных параметров ПВД: греющего пара, питательной воды, расход пара в подогреватель, охладителя пара, а также охладителя конденсата.
курсовая работа [340,5 K], добавлен 02.07.2011Достижение упорядоченности путем избавления системы от тепловой энергии. Агрегатные состояния вещества: твердое, жидкое и газообразное. Организация атомов в кристаллах, свойства сверхпроводимости и магнетизма. Ферромагнетики в условиях фазовых переходов.
реферат [475,1 K], добавлен 26.09.2009Тепловая схема проектируемой теплофикационной установки. Выбор основного оборудования: подогревателей сетевой воды, насосов, трубопроводов, компоновочных решений. Тепловой, проверочный, гидравлический и прочностной расчет сетевых подогревателей.
курсовая работа [815,6 K], добавлен 15.04.2015Выбор типа и количества турбин, энергетических и водогрейных котлов. Расчет и выбор деаэраторов, конденсатных и питательных насосов, оборудования теплофикационной установки. Определение потребности станции в технической воде, выбор циркуляционных насосов.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 24.06.2012Виды классических источников энергии. Современные проблемы развития энергетики роль и значение биотоплива в альтернативной биоэнергетике. Твердое, жидкое и газообразное биотопливо. Пеллеты. Расчет экономической эффективности биотопливного производства.
реферат [38,0 K], добавлен 17.06.2016Понятие вещества и его состояния (твердое, жидкое, газообразное, плазменное), влияние изменения температуры. Физическое состояние газа, характеризующееся величинами: температура, давление, объем. Формулировка газовых законов: Бойля-Мариотта, Гей-Люссака.
презентация [1,1 M], добавлен 09.04.2014Конструктивные признаки теплообменных аппаратов, их виды. Схемы движения теплоносителей. Назначение и схемы включения, конструкция сетевых подогревателей. Тепловой и гидравлический расчёты подогревателя сетевой воды, площадь поверхности нагрева.
курсовая работа [791,2 K], добавлен 12.03.2012Расчет режима работы и показателей экономичности теплонасосной установки. Выбор насосов, схем включения испарителей, конденсаторов, диаметров трубопроводов. Тепловой расчет и подбор теплообменников. Разработка принципиальной схемы системы водоснабжения.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 23.03.2014Расчёт принципиальной схемы ТЭС. Распределение регенеративного подогрева по ступеням. Выбор основного и вспомогательного оборудования. Схема включения, конструкция и принцип действия. Определение основных геометрических характеристик, тепловой схемы.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 02.10.2008Главное преимущество теплоэлектроцентрали. Конденсационные турбины с отбором пара. Характеристики паровых котлов. Выбор питательных насосов и деаэраторов, подбор градирен. Коэффициент полезного действия турбоустановки по производству электроэнергии.
курсовая работа [94,3 K], добавлен 24.01.2014Назначение деаэраторных установок современных электростанций. Классификация способов деаэрации воды и конструктивное выполнение деаэраторов. Конструкция деаэрационной колонки. Описание процесса деаэрации. Общие требования, предъявляемые к деаэраторам.
реферат [221,6 K], добавлен 12.09.2013Назначение регенеративных подогревателей питательной воды низкого давления и подогревателей сетевой воды. Использование в качестве греющей среды пара промежуточных отборов турбин для снижения потерь теплоты в конденсаторах. Повышение термического КПД.
курсовая работа [886,6 K], добавлен 23.10.2013Техническая эксплуатация турбинных установок: подготовка к пуску; обслуживание систем маслоснабжения, регулирования, защиты, конденсационной системы, питательных насосов и вспомогательного оборудования во время работы; плановый и аварийный остановы.
реферат [42,3 K], добавлен 16.10.2011Стадии производства энергии. Виды газообразного топлива. Нефть как природная маслянистая горючая жидкость, состоящая из сложной смеси углеводородов и некоторых других органических соединений. Ископаемое, растительное и искусственное твердое топливо.
курсовая работа [26,6 K], добавлен 24.09.2012Производство электроэнергии и тепла на ТЭЦ. Назначение и роль сетевых подогревателей. Технология нагрева сетевой воды. Подогреватель сетевой воды как объект автоматизации. Определение настроек регулятора и построение переходного процесса АСР подогрева.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 16.12.2013Источники водоснабжения ТЭЦ. Анализ показателей качества исходной воды, метод и схемы ее подготовки. Расчет производительности водоподготовительных установок. Водно-химический режим тепловых электростанций. Описание системы технического водоснабжения ТЭС.
курсовая работа [202,6 K], добавлен 11.04.2012Характеристика парового котла как основного агрегата тепловой электростанции. Основное и вспомогательное оборудование котельной установки, системы автоматизации и рациональное использование топлива. Расчет парогенератора ГМ-50-1 по жидкому топливу.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 04.11.2009Характеристика электрических станций различного типа. Устройство конденсационных тепловых, теплофикационных, атомных, дизельных электростанций, гидро-, ветроэлектростанций, газотурбинных установок. Регулирование напряжения и возмещение резерва мощности.
курсовая работа [240,4 K], добавлен 10.10.2013
