Проектирование расширения турбинного цеха с установкой дополнительной турбины ТОО ТЭЦ-3 «Караганда-Энергоцентр»

В основном корпусе находится оборудование цеха: 3 цепочки полного химического обессоливания воды для восполнения потерь в основном цикл, 4 блока катионитных фильтров для подготовки воды на подпитку тепловых сетей, насосы декарбонизованной воды цепочек и химочищенной воды, насосы подпора эжекторов, нососы дозаторы и др. Проектом предусмотрены 3 цепочки полного химического обессоливания производительностью 110т/ч. В составе цепочки Н-катионитные фильтры, ОН-аниоитные фильтры, декарбонизатор с баков и насосов. Цехом осуществляется подача и дозировка гидразина в питательную воду, гидразинная выварка котлов, подкисление циркводы, подача ИОМСа в подпиточную воду теплосети, контроль над водным режимом станции (пар, котловая, питательная, сетевая, циркуляционная, осветленная вода и т.п.), содержание кислорода по основному циклу и в сетевой воде, анализы топлива и масла.

В реагентном отделении хранятся запасы соли, фосфатов и других реагентов, установлены насосы подпора солевого раствора и др.

 

 

1.7 Система технического водоснабжения

 

 

Система технического водоснабжения ТЭЦ – оборотная. В качестве охладителей используются градирни башенного и вентиляторного типа. На ТЭЦ установлены 2 башенные градирни № 2, 3. Площадь орошения градирни № 2 составляет 2100 м3, гидравлическая нагрузка 14700 м3, степень охлаждения -8-100С, тепловая нагрузка 150 Гкал/ч. Площадь орошения градирни № 3составляет 3200 м3, гидравлическая нагрузка 22500 м3, степень охлаждения -8-120С, тепловая нагрузка 230 Гкал/ч. На месте башенной градирни № 1 была установлена градирня вентиляторного типа БМГ-1000(2) – 5 шт. Эта 5-блочная 2-х секционная градирня представляет собой сооружение размером 8 16 м, состоящее из 2-х секций 8 8 м. Площадь орошения 128 м3, производительность 3200 м3/ч.

Подача охлаждающей воды на конденсаторы происходит под действием естественного напора. Возврат нагретой воды производится с помощью циркуляционных насосов типа Д12500-24(48Д-22). Подвод технической воды на подпитку циркуляционной воды выполнен от насосной добавочной воды трубопроводом диаметром 600мм на всаснасосов технической воды. Аварийная подпитка осуществляется водой от водоводов питьевой воды из канала Иртыш – Караганда, после городских очистительных сооружений.

 

 

1.8 Система гидрозолоудаления

 

 

Система гидрозолоудаления ТЭЦ оборотная, гидравлическая. Включает в себя 2 багерные насосные станции, стальные золошлакопроводы, водоводы, насосные станции осветленной воды и трехсекционный золоотвал.

Насосная № 1 транспортирует золу и шлак от котлов ст. № 1, 2, 3, 4, насосная № 2 – от котлов ст. № 5, 6, 7.

 

 

1.9 Энергетические характеристики котлов

 

 

Котельный агрегат БКЗ-420-140-5 однобарабанный, вертикально-водотрубный, с естественной циркуляцией, крупноблочной конструкции с применением газоплотных панелей, предназначен для получения пара высокого давления при сжигании экибастузского угля марки «СС» с твердым шлакоудалением. Компоновка котла выполнена по Т-образной схеме. Топочная камера представляет собой первый восходящий газоход. В опускных газоходах слева и справа от топочной камеры расположены конвективные поверхности пароперегревателя и второй ступени экономайзера.

В вынесенной конвективной шахте расположена первая ступень экономайзера и две ступени воздухоподогревателя.

Котел спроектирован для работы со следующими параметрами:

- производительность по перегретому  пару - 420 т/ч

- давление пара в барабане - 15,9 МПа

- давление пара за паровой  задвижкой - 14 МПа

- температура перегретого пара - 5600С

- температура питательной воды - 2300С

Топочная камера открытого типа полностью экранирована трубами 60*6. Топочный объем 1947 м3.

Топочная камера оборудована восемью двухпоточными пылеугольными горелками, расположенными на боковых стенах топки в один ярус. Для растопки котла предусмотрены мазутные форсунки паро-механического распыления, встроенные в пылеугольные горелки.

Котел имеет следующие поверхности нагрева:

- пароперегреватель - 2641 м2

- водяной экономайзер - 2708 м2

- воздухоподогреватель - 32570 м2

- стен топки - 1077 м2

Регулирование температуры перегретого пара осуществляется путем впрыска «собственного» конденсата в пароохладителях первой и второй ступеней.

Удаление шлака из-под котла осуществляется тремя установками непрерывного механического шлакоудаления, состоящими из шлаковыдающего бункера и шнекового транспортера с приводом. Система пылеприготовления котла оборудована четырьмя индивидуальными системами пылеприготовления с прямым вдуванием, в составе:

- шнековая питатель сырого угля;

- молотковая мельница типа ММТ 2000/2590/730к, производительностью по Экибастузскому углю 18 т/ч, мощность двигателя 800 кВт;

- вентилятор горячего дутья типа ВГДН-15,5, производительностью 49400 м3/ч, напором 102,5 кгс/м2 при температуре 2900С;

- число оборотов 1500 об/мин. Регулирование  производительности осуществляется  направляющим аппаратом, мощность  двигателя 200 кВт.

Подача воздуха осуществляется двумя двух скоростными дутьевыми вентиляторами типа ВДН-26 ГМ с характеристикой:

- производительность - 237000 м3/ч

- полный напор - 565 кгс/м2

- частота вращения ротора - 740/594 об/мин

- мощность электродвигателя - 630/320 кВт

- диаметр колеса - 2620 мм

Транспортировка дымовых газов производится двумя дымососами типа ДН-26*2-0,62 с характеристикой:

- производительность - 310000 м3/ч

- полный напор - 430 кгс/м2

- частота вращения - 742/594 об/мин

- мощность электродвигателя - 1000/500 кВт

- диаметр колеса - 2620 мм

Регулирование производительности производится осевым направляющим аппаратом.

Очистка дымовых газов на котлах ст. № 1-4 производится золоуловителями типа МВ – УООРГРЭС (труба Вентури - каплеуловитель).

Очистка дымовых газов на котлах ст. № 5-7 производится высокоэффективными батарейными и кольцевыми эмульгаторами. Гидравлическое сопротивление эмульгаторов на 40-60 мм выше сопротивления золоуловителей типа МВ – УООРГРЭС.

Подогрев газов после эмульгаторов до температуры, рекомендуемой ПТЭ, производится присадкой горячего воздуха в количестве 35-50 тыс. м3/ч.

Каждый котел имеет питательный насос типа ПЭ – 500 – 180 – 3.

В период эксплуатации выявлен интенсивный золовой износ первой ступени водяного экономайзера, вследствие чего часть змеевиков отглушена, что привело к увеличению температуры уходящих газов в среднем на 110С.

Для снижения аварийности по этой причине в котлах ст. № 2, 3, 5 первая ступень водяного экономайзера демонтирована, вследствие чего температура  уходящих газов повышается на 180С.

 

 

1.10 Энергетические характеристики турбин

 

 

Теплофикационная паровая турбина Т-110/120-130/3 с отопительными отборами пара предназначена для непосредственного привода электрического генератора ТВФ-120-2 с частотой вращения 50 об/с и отпуска тепла для нужд отопления.

Номинальные значения основных параметров турбины приведены ниже.

Мощность, МВт

- номинальная - 110

- максимальная - 120

Номинальные параметры пара

- давление - 12,8 МПа

- температура - 5550С

Тепловая нагрузка, ГДж/ч

- номинальная - 732

- максимальная - 770

Пределы изменения давления пара в регулируемом отопительном отборе, МПа

- верхнем - 0,059-0,245

- нижнем - 0,049-0,196

Температура воды, 0С

- питательной - 232

- охлаждающей - 20

Расход охлаждающей воды - 16000 т/ч

Давление пара в конденсаторе – 5,6 кПа

Турбина имеет два отопительных отбора – нижний и верхний, предназначенные для ступенчатого подогрева сетевой воды. При ступенчатом подогреве сетевой воды паром двух отопительных отборов регулирование поддерживает заданную температуру сетевой воды за верхним сетевым подогревателем. При подогреве сетевой воды одним нижним отопительным отбором температура сетевой воды поддерживается за нижним сетевым подогревателем.

Давление в регулируемых отопительных отборах может изменяться в следующих пределах:

- в верхнем 0,059 – 0,245 МПа при двух включенных отопительных отборах;

- в нижнем 0,049 – 0,196 МПа при выключенном  верхнем отопительном отборе.

Турбина Т-110/120-130/3 представляет собой одновальный агрегат, состоящий из трех цилиндров: ЦВД, ЦСД, ЦНД.

ЦВД – однопоточный, имеет двухвенечную регулирующую ступень и 8 ступеней давления. Ротор высокого давления цельнокованый.

ЦСД – также однопоточный, имеет 14 ступеней давления. Первые 8 дисков ротора среднего давления откованы заодно с валом, остальные 6  насадные. Направляющий аппарат первой ступени ЦСД установлен в корпусе, остальные диафрагмы установлены в обоймы.

ЦНД – двухпоточный, имеет по две ступени в каждом потоке левого и правого вращения (одну регулирующую и одну ступень давления). Длина рабочей лопатки последней ступени равна 550 мм, средний диаметр рабочего колеса этой ступени – 1915 мм. Ротор низкого давления имеет 4 насадных диска.

С целью облегчения пуска турбины из горячего состояния и повышения ее маневренности во время работы под нагрузкой температура пара, подаваемого в предпоследнюю камеру переднего уплотнения ЦВД, повышается за счет подмешивания горячего пара от штоков регулирующих клапанов или от главного паропровода. Из последних отсеков уплотнений паровоздушная смесь отсасывается эжектором отсоса из уплотнений.

Для сокращения времени подогрева и улучшения условий пуска турбины предусмотрен паровой обогрев фланцев и шпилек ЦВД.

Лопаточный аппарат турбины рассчитан на работу при частоте сети 50 Гц, что соответствует частоте вращения ротора турбоагрегата 50 об/с (3000 об/мин).

Допускается длительная работа турбины при отклонении частоты в сети 49,0 – 50,5 Гц. При аварийных для системы ситуациях допускается кратковременная работа турбины при частоте сети ниже 49,0 Гц, но не ниже 46,5 Гц (время указано в технических условиях).