Лекция Развитие топливно-энергетического комплекса (тэк) страны

Компоновка главного корпуса пылеугольных электростанций

Тип компоновки главного корпуса пылеугольной электростанции в Советском Союзе изменялся в зависимости от требований к чистоте воздушного бассейна, а также к раз­мещению пылеприготовительных устройств.

Первоначально было обязательно разме­щать пылеприготовление у наружной стены котельной для отвода взрывных волн и хлоп­ков в пылевых устройствах из здания котель­ной наружу. Это определило выполнение ком­поновки главного корпуса с наружным бун­керным отделением, с размещением в нем пылеприготовительного оборудования и пы­левых бункеров.
На пылеугольных электростанциях пер­вых пятилеток применялись почти исключи­тельно шаровые барабанные тихоходные мельницы практически для всех углей: АШ, тощих, бурых подмосковных и челябинских и др. Электростанции выполнялись с верх­ним размещением дымососов и металличе­ских дымовых труб без золоуловителей или с малоэффективными малогабаритными элек­трофильтрами.
Усилившиеся требования к чистоте воз­душного бассейна привели к установке в ко­тельной электрофильтров (вертикального со­тового типа) и к сооружению железобетон­ной дымовой трубы вне котельной на уровне земли.
Следующим шагом было вынесение за пре­делы котельной, на открытый воздух, также золоуловителей и дымососов.
В начале 40-х годов требование разме­щения пылеприготовления у наружных стен котельной было отменено, что позволило при­менять компоновки главного корпуса с внут­ренним бункерным отделением. В 40-х годах распространение получили электростанции с турбоагрегатами мощностью до 100 МВт, с параметрами пара 9 МПа, 500—535 °С, без промежуточного перегрева, с неблочной структурой.
Главный корпус такой электростанции вы­полнялся с двухпролетным промежуточным помещением — со смежными деаэраторным и бункерным отделениями. Турбоагрегаты размещались в машинном зале продольно. Котел устанавливался фронтом к внутреннему бункерному отделению. Такая компоновка существенно упрощала выход дымовых га­зов из котельной к золоуловителям и далее к дымососам и дымовым трубам (рис. 5.2).
На электростанциях с энергоблоками 150 и 200 МВт с параметрами пара примерно 13 МПа, 565/565°С, с промежуточным пере­гревом пара, а также с энергоблоками 300 МВт с параметрами примерно 24 МПа, 540/540 ^СС, с промежуточным перегревом пара принято поперечное размещение турбоагрегатов и со­вмещенное однопролетное бункерно-деаэраторное отделение. Промежуточные бункера угольной пыли размещают между бункерами сырого угля соседних паровых котлов (рис. 5.3).
В текущем десятилетии мощные конденсационные пылеугольные электростанции сооружают почти исключительно на востоке страны в крупнейших топливно-энергетических комплексах (ТЭК).
На Экибастузском ТЭК работает первая такая ГРЭС с пылеугольными энергоблоками 500 МВт, с Т-образными паровыми котлами типа П-57Р на параметры пара примерно 24 МПа, 540/540 °С. Каменный уголь (Qн^р=14,4 МДж/кг, А^с = 44%) поступает для размола в среднеходные валковые мельницы.










Рис. 5.2. Компоновка главного корпуса пылеугольной электростанции со смежными деаэраторным и внут­ренним бункерным отделениями с продольным размещением турбоагрегатов в машинном зале:
а — поперечный разрез; б — план; 1—турбоагрегат К-100-90; 2 — регенеративные подогреватели; 3—питательный насос; 4— основной деаэратор; 5 — распределительное устройство собственного расхода; б — конвейеры топливоподачи; 7 — угольные бун­кера; 8— промежуточные бункера пыли; 9— шаровая барабанная мельница; 10— сепаратор пыли; //—циклон; 12 — мостовые краны; /3—паровой котел производительностью 230 т/ч; 14 — дутьевой вентилятор; 15—электрофильтр; 16—дымосос; 17—рас­пределительное устройство электрофильтров; 18 — питательный турбонасос; 19— деаэратор добавочной воды; 20—бак питательной воды; 21— дымовая труба





Рис. 5.3. Компоновка главного корпуса пылеугольной электростанции 1200 МВт блочной структуры:
а—поперечный разрез; б —план, / - турбоагрегат типа К-200-130 с параметрами пара 13 МПа, 565/565⁰С ; 2- паровой котёл производительностью 640 т/ч, 14 МПа, 570/570 °С; 3- шаровая барабанная мельница; 4- сепаратор пыли; 5—пылевой циклон; 6—мельничный вентилятор ; 7—дутьевой вентилятор; 8 — конвейеры топливоподачи; 9- золоуловитель типа МП-ВТИ; 10- дымосос; 11- повышающий трансформатор; 12,19 - распределительные устройства собственного расхода; 13- питательные насосы; 14 —испарители; 15- основной деаэратор; 16- подогреватели низкого давления; 17- подогреватели высокого давления; 18- блочный щит управления испарители





Рис. 5.4. Поперечный разрез главного корпуса Экибастузской ГРЭС-1:
1 - турбогенератор; 2 — паровой котел; 3— деаэраторная этажерка; 4— помещение ленточных транспортеров и питателей сы­рого угля; 5—трубчатый воздухоподогреватель; 6 — электрофильтры; 7 — блочный щит управления; 8—дымовая труба
Угольная пыль подается в топку котла че­рез 24 вихревые горелки в два яруса. Тур­богенератор 500 МВт имеет поперечное рас­положение при ячейке блока 60 м (рис. 5.4). Деаэратор питательной воды расположен в отдельной секции под общей крышей котель­ного отделения. Блочные щиты управления вынесены на наружную стенку машинного от­деления, что обеспечивает лучшие условия ра­боты для обслуживающего персонала и средств вычислительной техники. Воздухо­подогреватели трубчатого типа устанавлива­ют в пристройке к котельному отделению, высота которого превышает 70 м. Для удале­ния дымовых газов ГРЭС 4000 МВт обору­дуется двумя дымовыми трубами высотой по 420 м.
Для Канско-Ачинского ТЭК проектируют­ся и строятся ГРЭС с энергоблоками 800 МВт установленной мощностью по 6400 МВт (Бе­резовская ГРЭС-1 и др.). В проектах АТЭП принято продольное размещение турбогене­раторов (рис. 5.5). Ячейка блока в продоль­ном направлении в этом случае увеличена до 72 м. Кроме того, обеспечены дополни­тельные пролеты для ремонта оборудования. В поперечном направлении главный корпус ГРЭС включает машинный зал с проле­том 54 м, бункерно-деаэраторную этажерку (12 м), котельное отделение с тремя проле­тами (12+30+12 м), бункерное отделение (12 м), отделение трубчатых воздухоподо­гревателей (30 м), отделение электрофиль­тров (54 м), под которыми установлены ды­мососы.
Т-образный паровой котел П-67 производителыюстью 2650 т/ч с тангенциальной топ­кой квадратного сечения подвешен на отмет­ке 105,5 м к потолочному перекрытию, со­стоящему из хребтовых, подхребтовых, меж­хребтовых балок и системы связей пролетом в 30 м. Совмещение несущих конструкций котельной и каркаса парового котла позво­ляет сэкономить до 1500 т металла и до 4000 м³ железобетона, а также обеспечивает оптимальные термические перемещения кот­ла. В системе пылеприготовления использо­ваны восемь мелющих вентиляторов произ­водительностью 70 т/ч с прямым вдуванием пыли в топку котла. Надежное топливоснаб­жение энергоблоков обеспечивается подачей угля в главный корпус по двум топливным трактам. При полной нагрузке расход бурого угля для восьми блоков ГРЭС достигает 4000 т/ч, или 96000 т/сут. Дымовые газы уда­ляются и рассеиваются в атмосфере при по­мощи двух дымовых труб высотой 360 м (одна труба на четыре блока).
Три цилиндра низкого давления турбины К-800-240-5 ЛМЗ подключены к конденсаци­онному устройству, состоящему из двух кон­денсаторов с общим паровым пространством и последовательным включением по охлаж­дающей воде для использования преимуществ ступенчатой конденсации пара.
Блочные щиты управления (1 щит на два энергоблока) расположены за пределами на­ружной стенки.
Развитие пылеугольных ТЭЦ на перспек­тиву актуально для ряда районов страны:
ТЭЦ в районах центра европейской части СССР и Поволжья — на кузнецких углях;
ТЭЦ в районах Казахстана и Южного Урала — на экибастузских и карагандинских углях;
ТЭЦ в районах Сибири — на канско-ачинских углях.
ВНИПИэнергопромом разработан проект унифицированной пылеугольной теплоэлек­троцентрали на твердом топливе ТЭЦ-ЗИТТ для целого ряда теплофикационных турбо-установок: ПТ-135, Т-175, Р-100, Р-50, ПТ-80, ПТ-60, Т-110 на параметры свежего пара 13 МПа, 560 ^СС. В качестве парового котла используется унифицированный котел БКЗ производительностью 420 т/ч.


Рис. 5.5. Компоновка главного корпуса Березовской ГРЭС-1 с энергоблоками 800 МВт:
а—поперечный разрез: / — турбогенератор; 2 — паровой котел П-67; 3—мелющие вентиляторы; 4— трубчатый воздухопо­догреватель; 5 — электрофильтр; 6 —дымосос; б — план: / — вспомогательные помещения; 2—помещения ХВО и насосного отделения; 3, 3' — соответственно первый и второй вводы тракта топливоподачи; 4 — бытовые помещения; 5 — БЩУ; 6 — трубопроводный этаж

Рис. 5.6. Компоновка главного корпуса пылеугольной ТЭЦ-ЗИТТ: а – поперечный разрез; б – план.

На рис. 5.6 приведен один из вариантов компо­новки главного корпуса промышленно-отопительной ТЭЦ-ЗИТТ. Ячейка унифицированного парового котла в продольном направлении составляет 30 м. Продоль­ный размер секции турбогенератора зависит от его типа. Для турбин ПТ-135, Т-175 он равен 60 м, что позволяет установить два котла по дубль-схеме. Для турбин Т-110, ПТ-80, Р-50 размеры секции попеременно составляют 36 и 24 м таким образом, чтобы две со­седние секции имели общий продольный размер 60 м и позволяли установить два унифицированных котла.
В поперечном направлении пролет машинного отделения принят 39 м, что позволяет осуществить как продольное (Т-175), так и поперечное (ПТ-135, Т-110, ПТ-80, Р-100) расположение турбоагрегатов. Деаэрато­ры и питательная установка размещены в машинном зале на специальной конструкции. Питательные насосы рассчитаны на работу с пониженным кавитационным запасом; необходимая высота подпора на входе насоса снижена до 9 м.
В бункерной этажерке (12 м) размещены бункера и питатели сырого угля, узлы трубопроводов, обору­дование групповых щитов управления. Пролет котель­ного отделения составляет 39—42 м в зависимости от системы пылеприготовления. Паровые котлы рассчита­ны преимущественно на сухое шлакоудаление и комп­лектуются мелющими вентиляторами МВ-2120/600/740 либо среднеходными мельницами МВС-180— по четыре на один котел.
Перспективны варианты компоновки главного кор­пуса ТЭЦ-ЗИТТ с выносом в пристройки за переднюю стенку машинного зала центрального электрического щита, групповых щитов управления (ГрЩУ), аккуму­ляторной батареи (глубина ячейки до 18 м).
Сетевые подогревательные установки ТЭЦ комп­лектуются с тремя ступенями сетевых насосов: I и II ступени—насосы типа СЭ-5000-70 и III ступень — насосы СЭ-5000-1600.
Сетевые трубопроводы выводятся через главный корпус в сторону фасадной стены котельной (ряд А) и затем к пиковой водогрейной котельной на площадке ТЭЦ, размещаемой со стороны дымовой трубы. В качестве пиковых водогрейных котлов целесообразно ис­пользовать пылеугольные котлы типа КВТК-ЮО.
В машинном и котельном отделениях ТЭЦ уста­навливают по два мостовых крана грузоподъемностью по 50/10 т.