Краткое описание энергоблока ПГУ-190/220 Тюменской ТЭЦ-1

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 18Следующая ⇒

Сочетание паротурбинных и газотурбинных установок, объединенных общим технологическим циклом, позволило снизить потери теплоты с уходящими газами ГТУ, использовать газы за газовыми турбинами в качестве подогретого окислителя при сжигании топлива в паровом котле, получить дополнительную тепловую и электрическую мощность за счет частичного вытеснения регенерации паровых турбоустановок и, в конечном итоге, повысить КПД электростанции [17, 20].

Кроме того, использование современных парогазовых технологий обеспечивает существенное снижение вредных выбросов в окружающую среду, значительную экономию газового топлива за счет высокого коэффициента использования топлива и низких удельных расходов на производство электроэнергии и тепла.

Технические характеристики основного тепломеханического оборудования блока № 1 при температуре охлаждающего воздуха - 7,5°С (среднеотопительная) приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Основное тепломеханическое оборудование ПГУ-190/220

№№ пп	Наименование	Единицы измерения	Характеристика
1	Паровой котлоагрегат		Е-500-13,8-560ГН (модель ТГЕ-435/ПГУ)
1.1	Номинальная паропроизводительность	т/ч	500
1.2	Номинальные параметры свежего пара: давление температура	МПа (кгс/см²) ⁰С	13,8 (135) 560
1.3	Температура питательной воды	⁰С	168
1.4	Температура уходящих газов	⁰С	107
1.5	КПД при номинальной паропроизводительности	%	94,17
1.6	Массовая концентрация оксида азота NOх в дымовых азах при а = 1,4 и содержании NOх за ГТУ 50 мг/м³, при 0₂ = 15%.	мг/м³	125
1.7	Массовая концентрация окиси углерода СО в дымовых газах при а =1,4 и выбросе СО за газовой турбиной 0 мг/м³	мг/м³	300
2	Паровая турбина		Т-130/160-12,8
2.1	Максимальная мощность в конденсационном режиме	МВт	163,5
2.2	Номинальная мощность в среднеотопительном режиме (-7,5°С) при тепловой нагрузке 140,5 Гкал/час	МВт	150,8
2.3	Номинальный расход свежего пара	т/ч	500
2.4	Номинальное абсолютное давление свежего пара перед топорными клапанами ЦВД	МПа (кгс/см²)	12,8 (130)
2.5	Номинальная температура свежего пара перед стопорными клапанами ЦВД	⁰С	555
2.6	Номинальный расход охлаждающей воды конденсатора	м³ /час	16000
2.7	Удельный расход теплоты в конденсационном режиме	ккал/кВтч	2037
3.	Газовая турбина фирмы Siemens		V 64. ЗА
3.1	Температура газов за газовой турбиной	⁰С	574,5
3.2	Расход газов на выходе из газовой турбины	кг/с	200
3.3	Расход топлива	кг/с (м³/ч)	4,17 (15,012)
3.4	Электрическая мощность	МВт	70,85
3.5	КПД ГТУ	%	35,12
3.6	Концентрация NOх в газах за турбиной	мг/м³	50

Паровой котел типа Е-500-13,8-560ГН (модель ТГЕ-435/ПГУ) предназначен для работы в составе парогазовой установки с газовой турбиной фирмы "Siemens" V 64.3А. Котел выполняется с естественной циркуляцией, однобарабанным, в газоплотном исполнении для работы под наддувом. Котел снабжен установкой производства собственного конденсата для регулирования температуры пара впрыском. На пусковых режимах впрыск осуществляется питательной водой. Барабан оборудован устройством обогрева и расхолаживания. Котел имеет П-образную компоновку поверхностей нагрева и состоит из топочной камеры и опускного газохода. Топочная камера призматическая с 8-ю вихревыми горелками, расположенными в два яруса на боковых стенах топки. Над горелками установлены сопла для подвода части окислителя из общего короба перед горелками. В опускном газоходе расположены последовательно по ходу газов три ступени конвективного подогревателя, водяной экономайзер, совмещенный с газоводоподогревателем высокого давления (ГВПВД), а также газоводоподогреватель низкого давления (ГВПНД). ГВПНД предназначен для подогрева конденсата паровой турбины перед деаэратором 0,7 МПа при номинальном режиме.

Все элементы и поверхности котла подвешиваются к каркасу котла, служащего для восприятия несущих нагрузок. Предусмотрена установка двух вентиляторов, обеспечивающих подачу дополнительного воздуха, участвующего в процессе горения и одновременно снижающего температуру выхлопных газов для защиты металла в режиме ПГУ и работу котла в режиме без ГТУ. Подвод дополнительного воздуха осуществляется в газоход перед горелками. Для качественного смешивания газов и воздуха выполнено смешивающее устройство.

Турбина паровая теплофикационная Т-130/160-12,8 предназначена для работы в составе парогазового энергоблока с газовой турбиной фирмы "Siemens" V 64.3А. Турбина сопрягается с генератором переменного тока ТЗФП-160-2УЗ ОАО "Электросила", с воздушным охлаждением, монтируемым на общем с турбиной фундаменте. Турбина представляет собой одновальный двухцилиндровый агрегат, состоящий из однопоточного цилиндра высокого давления и двухпоточного цилиндра низкого давления. Подогрев основного конденсата осуществляется последовательно в охладителях основных эжекторов, конденсаторе пара лабиринтовых уплотнений, газоводяном подогревателе низкого давления, деаэраторе. Подогреватели низкого давления №№ 1 и 2 конструктивно выполнены в одном корпусе с соответствующим подогревателем сетевой воды. В режиме работы ПГУ ПНД байпасируются. Турбина имеет, два теплофикационных отбора пара - верхний и нижний, предназначенные для подогрева сетевой воды. Система маслоснабжения турбины питает маслом подшипники турбины и генератора, систему автоматического регулирования турбины и систему гидроподъема роторов. Конденсатор турбины 130КП-9000-1 предназначен для работы на пресной воде и имеет общую поверхность охлаждения 9000м с номинальным расходом охлаждающей воды 16000м³. Конденсатор двухкорпусной с подключение корпусов к разным выхлопам ЦНД. Конденсатор имеет по два встроенных устройства для приема редуцированного пара от БРОУ и горячей воды. С турбиной поставляется устройство шариковой очистки трубок конденсатора и фильтры предочистки.

Фирма "Siemens" проводит фундаментальные исследования, разработку компонентов и процессов, направленные на совершенствование всей концепции электростанции. Эти работы позволяют ожидать повышения КПД паровых электростанций до 50%. Для газовых турбин в ближайшие годы будет превышен показатель 40%, для ПГУ - 60%. Повышение КПД приводит к уменьшению расхода топлива и снижению выбросов вредных веществ.

Ставшие возможными вследствие новых разработок увеличение температуры на входе в турбину и повышение КПД компонентов привели к существенному увеличению мощности ГТУ и их КПД. В настоящий момент в странах с частотой тока в сети 50 Гц фирма "Siemens" предлагает газовые турбины с параметрами, представленными в таблице 2.

Одновременно с развитием газовых турбин фирма "Siemens" разрабатывала и поставляла парогазовые установки с возрастающим КПД. Высокоэффективные ГТУ для рынка с частотой тока 50 Гц номинальной мощностью от 67 до 265 МВт обеспечивают широкий диапазон мощностей парогазовых электростанций одновальных и многовальных схем (даже с отборами тепла). Обычная станция комбинированного цикла в настоящий момент может иметь КПД (нетто) до 57,3%. Среди электростанций, находящихся в эксплуатации в настоящее время, одновальным блоком ПГУ с газовой турбиной V94.3A в Otahuhu (Новая Зеландия) уже достигнут КПД (нетто) 58%.

Таблица 2 - Газовые турбины фирмы "Siemens"

Марка	Мощность, МВт	КПД, %	Расход уходящих газов, кг/с	Температура уходящих газов,°С
V64.3A	67	34,7	191	589
V94.2	157	34,4	509	537
V94.2A	190	35,2	520	585
V94.3A	265	38,5	656	584

Газовая турбина фирмы "Siemens" V 64.3А представляет собой одновальную машину стационарной конструкции, заключенную в один общий корпус. Генератор ТЗФГ-63-2УЗ ОАО "Электросила" присоединяется к газовой турбине со стороны компрессора через редуктор.

Герметичный внешний корпус компрессора и турбины состоит из четырех частей:

входного корпуса компрессора с встроенным корпусом переднего радиально-упорного подшипника;

корпус компрессора, служащего держателем направляющих аппаратов компрессора;

центрального корпуса с кольцом камеры сгорания;

корпуса турбины.

Компрессор имеет 17 ступеней сжатия. Угол поворота входного направляющего аппарата компрессора изменяется для поддержания постоянной температуры выхлопных газов при нагрузках вплоть до половинной без потери КПД. С целью обеспечения устойчивой работы компрессора на низких скоростях вращения ротора при запуске и останове установлен ряд антипомпажных перепусков, которые стравливают необходимое количество воздуха. С целью компенсации потерь мощности, вызванных загрязнением лопаток, компрессор должен подвергаться периодической промывке.

Сжигание топлива происходит в кольцевой камере сгорания с гибридными горелками, которые обеспечивают низкий уровень выбросов окислов азота при сжигании газового топлива [5]. Кольцевая камера сгорания гарантирует высокую равномерность поля температур горячих газов перед лопаточным аппаратом турбины. Конструкция системы сжигания отличается простотой и высокой степенью надежности. Горячий газ, поступающий из камеры сгорания, подвергается расширению в четырехступенчатой турбине. Лопатки ротора турбины изготовлены из высокотемпературных сплавов, выдерживающих большие механические и тепловые нагрузки. Ротор объединяет секции компрессора и газовой турбины на одном валу. Газы от газовой турбины направляются к котлу по осевому диффузору.

Охлаждение двух первых ступеней турбины пленочное, воздухом, отбираемым от компрессора. Чрезвычайно жесткий и легкий ротор турбины дает возможность устанавливать его с помощью двух подшипников, расположенных во входном корпусе компрессора (радиально-упорный подшипник) и в районе выхода из турбины (радиальный подшипник). Особая конструкция ротора позволяет иметь мягкий ход на переходных режимах работы. Высокая разгонная и нагрузочная способность обеспечивается благодаря малым тепловым постоянным времени собранного ротора. При прокрутке генератора тиристорное пусковое устройство обеспечивает быстрый и мягкий запуск турбины.

Все направляющие и рабочие лопатки компрессора и турбины допускают возможность своей индивидуальной замены непосредственно на месте установки турбины. Турбина снабжена валоповоротным механизмом, предназначенным для поворота ротора газовой турбины после её останова для предотвращения неравномерного охлаждения, которое может привести к деформации вала. Газотурбинная установка укомплектована маслосистемой, топливной системой, системой пожаротушения, оборудованием промывки ГТУ (поставка фирмы "Siemens").

Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 342; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!