Составление принципиальной тепловой схемы электростанции

Составление тепловой схемы является одним из важнейших этапов проектирования ТЭС и производится на основе заданных энергетических нагрузок, исходя из обеспечения высокой надежности и экономичности работы станции.

Проектирование тепловой схемы промышленной ТЭС начинают с анализа тепловых и электрических нагрузок и рассмотрения возможных вариантов выбора турбоагрегатов, обеспечивающих покрытие заданных тепловых (технологических, отопительных, ГВС) и электрических нагрузок. При этом решаются вопросы целесообразности отпуска пара на технологические нужды непосредственно из отборов (противодавления) турбин или через паропреобразовательные установки, вопросы использования струйных компрессоров или редукционно-охладительных установок для теплоснабжения потребителей. При этом необходимо учитывать, что наличие необратимых процессов таких, как теплообмен с большой разностью температур, смешение потоков с большим отличием потенциалов по давлению и температуре, дросселирование потоков пара вызывает большие энергетические потери.

На промышленных ТЭС используют, как правило, турбины с промышленным и теплофикационным отборами пара и турбины с противодавлением.

Выбор турбин для того или иного варианта проектируемой ТЭЦ производят исходя из расходов и параметров пара для технологических потребителей, а также на основе ориентировочных расходов пара, необходимых для отпуска теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Если необходимо обеспечить и покрытие необходимой электрической мощности, то суммарная развиваемая мощность турбин должна удовлетворять этому условию.

При выборе турбин необходимо стремиться:

а) к максимальной выработке электрической энергии на тепловом потреблении;

б) к уменьшению числа устанавливаемых турбоагрегатов, при этом для ТЭЦ, работающих в системе, допускается установка одного турбоагрегата.

Принципиальная тепловая схема должна составляться с учетом регенеративного подогрева питательной воды применительно к выбранной турбоустановке. Комплектно с каждой турбиной поставляются регенеративные установки, которые при составлении тепловых схем должны приниматься в соответствии с заводской схемой без каких-либо изменений.

Многие турбины с противодавлением поставляются без регенеративных подогревателей. Регенеративный подогрев в этих случаях должен осуществляться в деаэраторах и подогревателях высокого давления. При этом в принципиальной схеме необходимо учитывать дополнительные ПВД. Нагрев воды в этих ПВД должен производиться паром, идущим из отборов или противодавления турбин. Подогрев питательной воды в ПВД должен производиться до температуры, соответствующей ГОСТу для выбранных начальных параметров пара или для принятых к установке котлоагрегатов.

Для деаэрации питательной воды применяются деаэраторы. В схемах низкого давления устанавливают деаэраторы атмосферного типа 0,118 МПа (1,2 кгс/см²). В схемах высокого давления осуществляют двухступенчатую деаэрацию. Добавочную воду деаэрируют в атмосферных деаэраторах, а весь поток питательной воды в деаэраторах повышенного давления, имеющих обычно давление 0,59-0,69 МПа (б-7кгс/см²). В некоторых схемах высокого давления атмосферные деаэраторы не устанавливают.

Восполнение потерь пара и конденсата на станции производят добавочной водой, как правило, поступающей из ХВО и нагретой в теплообменниках непрерывной продувки, сальниковых и подогревателях ХВО. В отдельных случаях добавочную воду подают в конденсаторы турбин. Восполнение потерь пара и конденсата может осуществляться конденсатом, полученным в испарительных и паропреобразовательных установках. Потери пара и конденсата складываются из внешних и внутристанционных.

Важнейшей функцией промышленной ТЭС является отпуск теплоты внешним потребителям с паром и горячей водой. Для приготовления горячей воды на ТЭС устанавливают сетевые подогревательные установки, состоящие из основных и пиковых подогревателей. Основные подогреватели подключают к теплофикационным отборам турбин, а пиковые - к производственным отборам или противодавлению турбин. Допускается питание пиковых подогревателей острым паром через РОУ. Однако покрытие нагрузки, получаемой через РОУ от энергетических котлов, приводит к увеличению их установленной мощности, что удорожает станцию и стоимость отпускаемой энергии. Для станции с большей теплофикационной нагрузкой экономически целесообразно пиковую нагрузку покрывать с помощью пиковых водогрейных котлов.

Для восполнения потерь сетевой воды должна производиться подпитка тепловой сети. Для закрытых схем ГВС подпитка сети может осуществляться водой, подаваемой из станционных атмосферных деаэраторов, а для открытых схем - водой, приготовляемой в вакуумных подпиточных деаэраторах или в специальных подпиточных узлах, имеющих атмосферные деаэраторы.