Доставка топлива на электростанции. Схема топливного хозяйства ТЭС

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

на тему  «Доставка топлива на электростанции. Схема топливного хозяйства ТЭС»

 

по дисциплине «Общая энергетика»

 

 

 

 

 

Выполнил: Комаров Е.В.

Группа ЭН-230501

 

 

 

Проверила:

Чернова М.Б.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург, 2014

Введение

Реферат рассказывает об одном участке всей системы преобразования физического материала-топлива в электрическую и тепловую энергию, а именно – систему топливоподачи.

Топливное хозяйство

Топливное хозяйство электростанций — это комплекс технологически связанных устройств, механизмов и сооружений, служащих для подготовки и подачи топлива в котельную. Комплекс выполняется в виде непрерывной технологической линии, началом которой является приемо-разгрузочное устройство, а концом — главное здание, куда подается подготовленное топливо. Подача топлива совмещается с различными этапами его подготовки, а также операциями складирования, взвешивания, отбора проб. Совокупность всех операций именуется переработкой топлива.

Подготовка твердого топлива заключается в подсушке и измельчении его до размера кусков не крупнее 25 мм и освобождении от посторонних предметов.

Рис.1 Структурная схема переработки твердого топлива  на электростанциях.

 

Наименование и количество объектов топливного хозяйства определяются видом топлива и технологией его подготовки. Совокупность всех объектов и их технологическая взаимосвязь именуется структурой топливного хозяйства.

Переработка топлива как основная задача топливного хозяйства складывается из следующих основных операций:

- прием топлива от поставщиков и организация его контроля по количеству и качеству;

- разгрузка прибывающих вагонов в установленное время;

- своевременная и бесперебойная подача топлива в бункера котельной;

- удаление из топлива случайных металлических и неметаллических 
предметов и измельчение кусков до размера 15—25 мм; 

- хранение топлива на складах.

Основным технико-экономическим показателем топливного хозяйства являются годовые издержки на переработку топлива, зависящие в свою очередь от численности персонала, потерь топлива при хранении и эффективности использования транспортных и технологических механизмов.

Численность персонала характеризуется коэффициентом производительности труда, выражающим годовое количество переработанного топлива в расчете на одну штатную единицу (тонн топлива в год/чел). Улучшение этого показателя достигается повышением квалификации персонала, а также полной механизацией и автоматизацией операций переработки топлива.

Потери топлива имеют место при перевозках и хранении на складах вследствие уноса ветром, окисления и перемешивания с землей при перегрузочных операциях.

Технологические механизмы топливного хозяйства (конвейеры, дробилки, мазутные насосы и др.) потребляют 10—15% энергии собственных нужд. Снижение удельных расходов энергии (кВт•ч/т топлива в год) достигается качественным проведением ремонтов и повседневным обслуживанием оборудования, а также выбором таких режимов работы, при которых механизмы большую часть времени работают при номинальной производительности. Всё это в общем характеризует приготовление твёрдого топлива на ТЭС. Теперь рассмотрим более подробно.

 

Общая схема и оборудование топливного хозяйства пылеугольной электростанции

 

На ТЭС, использующих в качестве топлива уголь, топливное хозяйство состоит из пристанционных железнодорожных путей (путевого хозяйства), разгрузочного устройства, топливоподачи, дробильного корпуса, бункеров в главном здании и склада. В районах с континентальным климатом и при систематическом поступлении вагонов со смерзшимся топливом кроме вышеперечисленных объектов сооружается размораживающее устройство.

Типовое топливное хозяйство ТЭС на угле показано на рис.2.

Первым технологическим объектом здесь является путевое хозяйство. Прибывающие вагоны с топливом подаются в разгрузочное устройство, оборудованное вагоноопрокидывателями (представляющими собой цилиндрическую ферму, смонтированную на катках, которая вместе с установленным в ней вагоном может поворачиваться на угол 170°, при этом находящееся в вагоне топливо высыпаетcя). На разгрузку одного вагона затрачивается 5—6 мин. Кроме вагоноопрокидывателей на многих ТЭС сооружены разгрузочные устройства эстакадного типа с разгрузкой вагонов через нижние и боковые люки. Перед разгрузочным устройством установлены вагонные весы для определения количества поступающего топлива. При разгрузке уголь высыпается в приемный бункер (предусматриваются для создания запаса топлива и непрерывной его выдачи

Рис.2 Общая схема топливного хозяйства ТЭС

при остановке топливоподачи). Выполняются они в виде 4-гранной призмы, переходящей внизу в усеченную пирамиду (воронку), имеющую в конце отверстие выпуска. Объем бункеров рассчитывается на 4-, 6-часовой запас топлива. После бункера уголь питателем подается на первый конвейер топливоподачи. Вместо ленточных конвейеров иногда применяются ковшовые элеваторы и другие транспортирующие механизмы.  Склады топлива служат для создания запаса топлива на случай прекращения его доставки. Склад выполняет также роль буферной емкости, позволяющей сглаживать неравномерность доставки топлива. Склады размещаются на территории электростанций. При ограниченности места, например для ТЭЦ в городах, сооружаются два склада: один на территории емкостью не более 5000 т и другой за городом для хранения основного запаса.

В разгрузочном устройстве топливо проходит первый этап подготовки, заключающийся в измельчении его до кусков размером 200— 300 мм. Крупные куски угля задерживаются на решетке, закрывающей сверху приемный бункер, и измельчаются с помощью дробильно-фрезерной машины (ДФМ). На решетке задерживаются также крупные посторонние предметы, удаляемые персоналом вручную. При отсутствии ДФМ грубое измельчение угля производится дискозубчатыми дробилками, устанавливаемыми между питателем и конвейером топливоподачи.

На топливоподающем тракте после дробилок в узле пересыпки располагаются механические пробоотборные устройства, с помощью которых отбирают топливо при сбросе его с конвейеров и приготовляют усредненные пробы топлива для физико-химических анализов.

Из разгрузочного устройства уголь поступает в узел пересыпки, откуда его можно направить или на склад, или в дробильный корпус. В дробильном корпусе устанавливаются молотковые дробилки, измельчающие уголь до кусков размером 15—25 мм. Перед дробилками устанавливаются грохоты, с помощью которых уголь, не требующий измельчения, пропускается мимо дробилок.[1,стр335]

Перед молотковыми дробилками устанавливают подвесной саморазгружающийся электромагнитный металлоискатель и металлоотделитель, а после дробилок - шкивный и подвесной электромагнитные металлоотделители. При среднеходных мельницах после молотковых дробилок устанавливают уловители немагнитного металла. При шаровых барабанных мельницах металлоуловители устанавливают только до дробилок. Древесина улавливается из угля уловителями длинномерных предметов, установленными в узле пересыпки до молотковых дробилок, и уловителями щепы, установленными на конвейерах после молотковых дробилок. «Улов» удаляется механизированным способом.[2,стр242]

Из дробильного корпуса уголь подается конвейером в главное здание на горизонтальный конвейер и с него ссыпается в бункера паровых котлов.

На рассматриваемой схеме показан склад топлива, в котором в качестве перевалочных механизмов использованы скреперы и бульдозеры. При подаче на склад уголь с конвейера сбрасывается в первичные кучи, а затем с помощью бульдозеров и скреперов формируется в штабеля. Этими же механизмами уголь подается в бункера выдающего конвейера, с помощью которого уголь поступает в узел пересыпки и далее в дробильный корпус. Кроме указанных механизмов склады оборудуются кранами-перегружателями, роторными погрузчиками и штабелерами.

Количество топлива, которое может быть принято, переработано и подготовлено к сжиганию или закладке на хранение, характеризует производительность топливного хозяйства. Определяющей характеристикой производительности является суммарный расход топлива всеми котлами при номинальной нагрузке с учетом поправок на неравномерность поступления топлива и остановки оборудования.

Расчетная производительность конвейеров для подачи топлива на склад и выдачи со склада, а также складских перевалочных механизмов принимается такой же, как и производительность топливоподачи в главное здание. Разгрузочное устройство и весь последующий тракт движения топлива рассчитывается на часовую производительность.

Механизмы топливоподачи в течение суток периодически останавливают для осмотра, выполнения мелкого ремонта и уборки помещений. В это время топливо к котлам подается из запаса в бункерах. Для ТЭС небольшой мощности можно предусмотреть такую емкость бункеров, которой будет достаточно для возможности работы топливоподачи не круглосуточно, а в две смены.

Расстояние между объектами топливоподачи определяется из условий необходимой высоты подачи и допустимого угла наклона конвейера к горизонту. Для сортированных углей угол наклона не более 18°.

Ленточные конвейеры, как правило, размещаются в закрытых галереях, размеры которых выбирают, исходя из обеспечения необходимых проходов. Галереи ленточных конвейеров, помещения узлов пересылок, а также подземная часть разгрузочных устройств отапливаются. В них температура составляет +10 °С, а в помещениях дробильных устройств +15 °С.

На электростанциях в районах с расчетной температурой наружного воздуха —20 °С и ниже галереи конвейеров подачи топлива на склад выполняют отапливаемыми, в них поддерживается температура не ниже + 10 °С. В остальных районах они не отапливаются, а на конвейерах используется морозостойкая лента.

Все пылящие узлы тракта топливоподачи проектируют с герметизацией от пыления. В узлах пересыпки, дробильных устройствах и в бункерной галерее главного корпуса предусматриваются обеспыливающие установки. В отапливаемых помещениях топливоподачи для уборки пыли в основном применяется гидросмыв.

Для монтажа и ремонта технологического оборудования в помещениях топливоподачи устанавливают грузоподъемные механизмы.

Наиболее трудоемка по условиям строительства заглубленная подземная часть зданий и сооружений, поэтому важна оптимизация компоновки оборудования и объемно-планировочных решений, позволяющая сократить количество объектов, располагаемых ниже уровня земли, а также уменьшить глубину сооружений с подземной частью. Поперечные сечения подземных и надземных транспортных галерей следует выполнять унифицированными, чтобы исключить сложные и трудоемкие переходные участки в местах выхода галерей из земли. Для надземных эстакад целесообразно применение легких металлоконструкций, что позволяет вести монтаж индустриальными блочными методами.

Здания и сооружения тракта топливоподачи относятся к категории пожароопасных помещений. По требованиям пожарной безопасности внутри конвейерных галерей не допускается прокладывать транзитные электрические коммуникации. В связи с этим с наружной стороны наземных конвейерных галерей устраивают мостики, на которых устанавливают металлические кабельные короба. В строительных конструкциях внутри зданий и сооружений топливоподачи должны быть исключены горизонтальные полки, на которых могут появиться отложения пыли.

 

Заключение

 

Топливное хозяйство, включающее в себя доставку, хранение, приготовление и подачу топлива очень сложный механизм. Основные составляющие этого механизма представлены в реферате.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Тепловые и атомные электростанции: Учебник для вухов/Л.С. Стерман, С.А. Тевлин, А.Т.Шарков; Под ред. Л.С. Стермана. – 2е изд., испр. и доп. – М.: Энергоиздат, 1982 – 456 с.
2. Теловые электрические станции: Учебник для вузов/ В.Я. Рыжкин; Под ред. В.Я. Гиршфельда. – 3е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоиздат, 1987 – 328с.
3. Сайт «Тепловые электрические станции» http://03-ts.ru