Введение в теплоэнергетику Дальнего Востока
Таким образом, широкое распространение в XX веке получили лишь схемы (I) для стационарных ТЭС и (II) для транспортабельных ТЭУ.
 |
В начале этой схемы располагается одно из ключевых устройств ТЭС – паровой котел. В него поступает топливо в виде угля, мазута, газа и т.д., где оно и сжигается огромным факелом. Факел нагревает трубы котла, по которым циркулирует нагретая вода, за счет чего вода превращается в пар для дальнейшего хода по узлам электростанции. Основные характеристики котлов: паропроизводительность (кг/час), КПД (%), мощность (кВт), максимальное давление (бар, атм.), поверхность нагрева (м2), температура перегрева (К). На Владивостокских ТЭЦ кроме котлов, обслуживающих турбины, имеются котлы для подготовки сетевой воды, поступающей непосредственно в системы отопления города. Питаются котлы частично от отработанной воды (конденсата) и частично от питательной воды, поступающей из цеха химической очистки. Ввиду того, что в котле постоянно поддерживаются высокие давление и температура, происходит подгорание и деформация кипятильных труб, оседание накипи и золы. Поэтому на станциях устанавливают несколько котлов для обеспечения бесперебойной подачи электроэнергии, если один из котлов выйдет из строя. Именно с котлов начинают осмотр, когда на станции происходят неполадки технического характера, например, выход из строя ступеней турбин, каминных укреплений или ржавление металлических деталей.
Далее после котлов в этой схеме следует турбина – основной преобразователь тепловой энергии в механическую энергию вращательного движения. Турбина состоит из нескольких ступеней, на которые подается пар различного давления. Ступень турбины представляет собой два основных элемента: роторную и статорную части. На роторе по всему диаметру на определенном расстоянии друг от друга закреплены лопатки турбины. На них через сопловые аппараты поступает пар, который, подчиняясь законам аэродинамики, начинает вращать лопатку, а, следовательно, и весь ротор. Статор же служит для того, чтобы ротор не раскачивался от действующего на него давления. На последних ступенях турбины для экономии пара также ставятся элементы каминных уплотнений.
Следующим преобразователем одного вида энергии в другую после турбины является индуктивный электрогенератор. Подключенный к вращательному валу турбины, он перенимает механическое движение и преобразует его в электрический ток по закону магнитной индукции и закону ЭДС. Генераторы переменного тока характеризуются частотой подаваемого тока (рассчитывается по формуле T = νт / 60, где νт – число оборотов в минуту турбины), мощностью, силой тока и напряжением на выходе.
Отработанный пар собирается внизу турбины и по трубам уходит в следующий агрегат, служащий для охлаждения пара и создания разности давлений, – конденсатор. Образно конденсатор представляет собой объемный баллон, внутри которого спиралевидно и многоступенчато расположены трубы, по которым циркулирует охлаждающая вода. Для создания большей тяги, а, значит, и давления пара, в модернизированных конденсаторах создается специальная кабина с разреженным воздухом. Так как конденсатор подвергается обширной эрозии, важно не допустить протекания его охлаждающей воды в конденсат. Иначе это может привести, прежде всего, к порче котлов и турбин на электростанции. Особенно для электростанций города Владивостока, где в качестве охлаждающей воды используется морская.
Дальнейший ход конденсата не заканчивается сливом его на свободу, а служит в целях экономии пресной воды для подпитки котлов. Чтобы вся скопившаяся вода шла непременно в котельный цех, действует питательный насос. Он накачивает воду в цех водоподготовки, где она проходит дополнительную очистку и опять поступает в трубы котла.
Таким образом, мы рассмотрели полную схему стационарной ТЭС со всеми ее основными элементами и преобразованиями энергий из одной в другую. Однако, как и во всякой схеме, в ней имеется ряд недостатков, связанный, прежде всего, с грубыми недоделками, сделанными во время производства соответствующих аппаратов, а также в связи с потерей энергии из-за побочных сил, влияющих на систему в целом (сила трения, теплоотдача в атмосферу, большой вес деталей машин и т.д.).
Рассмотрим особенности систем регулирования парораспределения турбины: именно это в большей степени влияет на работу и показатели последней, цитируя [3].
При проведении анализа выявили ряд особенностей гидравлических систем регулирования паровых турбин, которые отсутствуют в современных силовых гидравлических приводах.
Во первых, имеет место объединение системы регулирования турбины и системы смазки её подшипников. Обе системы питаются от одного насоса и имеют общий слив. В результате неизбежного износа подшипников турбины (подшипники скольжения), в рабочую жидкость систем поступает большое количество металлических частиц, свободно проникающих во все элементы системы регулирования, что повышает вероятность появления отказов из‑за заклинивания подвижных пар.
Во вторых, в объединённой системе практически отсутствует необходимая фильтрация рабочей жидкости. Применены фильтры грубой очистки. Отсутствуют защитные фильтры тонкой очистки перед чувствительными элементами. Отсутствует байпасная система фильтрации.
В третьих, практически все системы регулирования имеют низкий уровень рабочего давления 0,7-1,4 МПа, который в 10-20 раз меньше рабочего давления современных гидроприводов аналогичного назначения.
Необходимость развития системой регулирования определенной мощности на органах парораспределения турбины, определяемой обеспечением перестановочного усилия и заданной скорости перемещения
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7