ТЕПЛОВАЯ СХЕМА КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Котельная установка ПГУ служит для максимальной утилизации тепла уходящих газов ГТУ путем его передачи воде и водяному пару, причем его расход и параметры должны быть такими, чтобы из тепловой энергии этого пара можно было бы получить максимум электроэнергии в паровой турбине.

Котельная установка ПГУ-450Т состоит из двух одинаковых котлов, каждый из которых включает:

· двухконтурный барабанный котел-утилизатор вертикального (башенного) типа;

· систему рециркуляции конденсата, обеспечивающую постоянную температуру конденсата на входе в котел;

· систему многократной принудительной циркуляции воды в испарителях котла;

· систему деаэрации конденсата в деаэрационной установке.

 

Рисунок 1- Тепловая схема котельной установки ПГУ-450 Т

 

На рисунке 1 показана тепловая схема половины котельной установки (одного корпуса), в которую поступают уходящие газы из одной ГТУ. Второй корпус выполнен точно также с той лишь разницей, что деаэратор для этих половин является общим. На рисунке 1 в прямоугольных рамках нанесены значения параметров (расходов пара или воды, давления и температуры), полученные при расчете тепловой схемы котла.

Котел-утилизатор КУ-1 ПГУ-450Т представляет собой вертикальный противоточный теплообменный аппарат. Горячий теплоноситель (газы ГТУ) поступает снизу и движется вверх к дымовой трубе. Холодный теплоноситель (вода) и движется сверху вниз по трубам. Газы передают свое тепло воде (пару), остывают и при температуре примерно 100 °С выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу (все приведенные на схеме значения параметров относятся к номинальному режиму, но являются приблизительными, так как они зависят от температуры наружного воздуха.) В нижней части КУ, куда поступают горячие газы, размещены теплообменные поверхности контура ВД, а в верхней — контура НД.

Конденсат, выйдя из конденсатора паровой турбины, после конденсатора пара уплотнений в точке а рисунок 1. разводится на два КУ. Половина его в количестве 293 т/ч с температурой 30 °С поступает в КУ-1. В точке b к этому конденсату подмешивается 88 т/ч горячего конденсата, имеющего температуру 154 °С. Эти потоки смешиваются, и питательная вода приобретает температуру 60 °С. Если эта температура будет меньшей, то на поверхности газового подогревателя конденсата (ГПК) будет происходить конденсация водяных паров из дымовых газов, а имеющиеся в них агрессивные вещества будут растворяться в выпадающем конденсате, вызывая коррозию труб ГПК. Если температура на входе в ГПК будет больше 60 °С, то, во-первых, это приведет к увеличению температуры уходящих газов КУ и снизит экономичность и, во-вторых, увеличит затраты мощности на привод электронасосов рециркуляции конденсата (ЭНР). Поэтому КУ снабжается регулятором температуры конденсата (РТК), поддерживающем его температуру близкой к 60 °С.

На выходе из ГПК температура конденсата составляет 154 °С. Часть его (88 т/ч) отводится на рециркуляцию (точка с), а остальной конденсат (293 т/ч) поступает сверху в деаэрационную колонку деаэратора. В нее же (точка d) поступает конденсат из КУ-2. Снизу в колонку подается перегретый пар из контура НД с температурой 200 °С. При их смешении конденсат нагревается до температуры насыщения (158 °С), из него выделяются растворенные газы, и в деаэраторном баке скапливается деаэрированный конденсат. Он является источником рабочего тела для контуров ВД и НД котла.

Питательными электронасосами ВД (ПЭН) ВД, за которыми давление составляет около 9 МПа, через питательный клапан ПК ВД конденсат подается в экономайзер ВД (ЭВД). Здесь он нагревается примерно до 295 °С и поступает в барабан ВД, в котором поддерживается давление 8,5 МПа и температура 300 °С.

Особенностью вертикального КУ является невозможность организации естественной циркуляции воды в испарителе. Поэтому его снабжают циркуляционными электронасосами (ЦЭН ВД), которые создают непрерывную циркуляцию среды через барабан ВД и испаритель ВД (ИВД), в процессе которой часть воды превращается в пар и скапливается в верхней части барабана ВД. Отсюда пар отводится в пароперегреватель ВД (ППВД), в котором он перегревается и с параметрами 8 МПа, 515 °С направляется на вход паровой турбины.

Питательные насосы НД (ПЭН НД) через питательный клапан ПК НД подают конденсат прямо в испаритель НД (ИНД), который с помощью циркуляционных электронасосов НД (ЦЭН НД) обеспечивают генерацию насыщенного пара в барабане НД. После перегрева в пароперегревателе НД (ППНД) пар с параметрами 0,65 МПа и 200 °С направляется в турбину.

Парогенерирующая способность контура НД существенно меньше, чем контура ВД (из-за остывания газов) и поэтому его паропроизводительность составляет всего 56 т/ч, т.е. примерно 20 % от паропроизводительности контура ВД.