Автоматическое регулирование и защита узла сетевых подогревателей турбоагрегата К-800-240

1 Описание тепловой электрической  станции

 

1. Описание тепловой схемы ТЭС с котлом ТГМП-204

В  состав  энергоблока  входит:  одновальная конденсационная турбоустановка К-800-240 сверхкритических параметров пара с одноступенчатым газовым промежуточным перегревом пара; прямоточный  котел  типа  ПП-2650/255-ГМ.

На  рисунке 1.1 изображена  тепловая  схема  энергоблока  мощностью  800 МВт.

Свежий  пар от котла с  параметрами  23,5 МПа, 5400С  через  группу  стопорных  и  регулирующих  клапанов  поступает  в  двухкорпусный  ЦВД,  после  которого  направляется  в  промежуточный  пароперегреватель  парового  котла.  После  промежуточного  перегрева  пар  с  параметрами  3,34 МПа, 5400С подводится  через  стопорные  и  регулирующие  клапаны   в  середину  двухпоточного ЦСД,  а  из  ЦСД  отводится  в  три  двухпоточных  цилиндра  низкого  давления ЦНД.  Конечное  давление  в  двухсекционном  конденсаторе  составляет  приблизительно  3,4 кПа. 

 Вдоль оси турбины установлены два продольных конденсатора с перегородкой по пару, позволяющей осуществлять двухступенчатую конденсацию пара.

    Пар,  сконденсированный  за  счет  охлаждения  циркуляционной  водой, которая  при  помощи циркуляционных  насосов  подается  из  реки  превращается  в  жидкую  фазу  - конденсат,  который  конденсатными  электронасосами  КЭН-I (первой  ступени)  прокачивается  через   блочную  обессоливающую  установку (БОУ)  а  также  через подогреватель  низкого  давления (ПНД-1). Конденсатными электронасосами второй ступени (КЭН-II)  конденсат  прокачивается  через  ПНД-2. Насосы третьей  ступени (КЭН-III) предназначены  для  прокачки  конденсата  через  ПНД-3 и  ПНД-4,  а также  для  подачи  конденсата  в  деаэратор.  Этот  участок  называется  трактом  регенерации  низкого  давления.

В схеме регенерации низкого  давления  установлены  ПНД-1, ПНД-2 смешивающего типа и ПНД-3, ПНД-4 поверхностного типа. В  связи со значительной разницей давлений отборного  пара,  поступающего  на смешивание в ПНД, выполнена трехступенчатая схема  перекачки  основного конденсата с установкой конденсатных насосов за  каждым  смешивающим подогревателем. После  тракта  регенерации  низкого  давления  конденсат  поступает в деаэратор.

На блок установлен один деаэратор производительностью 777,7 кг/с, с рабочим давлением 0,7 МПа. Питание деаэратора осуществляется паром от нерегулируемых отборов турбины. После деаэратора установлено два насосных  агрегата. Каждый агрегат, в свою очередь, состоит  из  питательного насоса производительностью 0,42  м3/с  при  давлении в напорном патрубке 35 МПа и  низкооборотного  бустерного насоса производительностью 0,44  м3/с  с  напором 1,88 МПа.

Оба насоса имеют общий привод -  конденсационную  турбину, питаемую паром из четвертого отбора и включающую редуктор для понижения частоты вращения бустерного насоса. Конденсат турбопривода конденсатным насосом направляется в основной конденсатор.

Для обеспечения устойчивой работы насосного  агрегата  при малых расходах питательной воды предусмотрена линия рециркуляции (на схеме не показана).

На блоке установлено две  группы  подогревателей  высокого давления, включенных параллельно. Каждая из групп состоит из трех подогревателей высокого давления, включенных последовательно по  питательной воде. Пар поступает от отборов турбины. После группы ПВД вода поступает в котел, а конденсат сливается в деаэратор.

 

 

 

 

1.2 Описание основного оборудования

1.2.1 Описание  котла ТГМП-204

Прямоточный котел ТГМП-204 предназначен  для получения  пара   сверхкритического давления при сжигании природного газа и  работы в блоке с одновальной конденсационной турбиной ЛМЗ К-800-240

Котел имеет П-образную компоновку и состоит из топочной  камеры  и  опускного газохода, соединенных в верхней части горизонтальным  поворотным  газоходом,  двух  отдельно  стоящих   регенеративных    вращающихся  воздухоподогревателей. В опускном газоходе размещены последовательно по ходу газов первая  ступень пароперегревателя низкого давления, а также водяной экономайзер. Топочная камера оснащена  горелками, размещенными в три яруса на   фронтовой и задней стенках топки. Топочная камера котла выполнена прямоугольного сечения, экранирована подовым экраном, нижней, средней и верхней радиационными частями, выполненными в виде панелей из плавниковых труб. Котельный агрегат имеет следующие технические характеристики приведенные в таблице 1.1.

 

Таблица 1.1 – Технические характеристики котла ТГМП-204

Наименование характеристики	Значение
Производительность по первичному пару, кг/с Производительность по вторичному пару, кг/с Температура первичного пара, °С Давление первичного пара, МПа Температура вторичного пара на входе в котлоагрегат, °С Температура вторичного пара на выходе из котлоагрегата, °С Давление вторичного пара на выходе из котлоагрегата, МПа Температура питательной воды, °С	736,11 605,6 545 25 291 545 3,56 273

 

Котел  рассчитан  на  сжигание  в  качестве  основного  топлива  попутного  газа  и  в качестве  аварийного  топлива – мазута. Топка  котла  оборудована 36 газомазутными  горелками, расположенными  в три яруса – по шесть горелок  в  ярус  на  каждой  фронтовой  и  задней  стенках  топки.

Пароводяной  тракт  котла  составляют  два  несмешивающихся  потока, которые  в  свою  очередь  разделяются  на  подпотоки  перед  встроенной  задвижкой  и  расположенными  за  ними  ширмовыми  пароперегревателями.

Порядок  расположения  поверхностей  нагрева (по  ходу  рабочей  среды)  следующий: экономайзер, подвесная  система  конвективной  шахты, подовый  экран, нижняя  радиационная  часть первой и второй ступени, средняя  радиационная часть первой и второй ступени, верхняя  радиационная  часть, фронтовой  экран  конвективной  шахты, боковой  экран  горизонтального  газохода, задний  экран  конвективной  шахты – потолочный экран, ширмовый пароперегреватель, конвективный  пароперегреватель  высокого  давления первой и второй ступени.

Промперегреватель  котла  состоит  из  входной  ступени  конвективного  пароперегревателя  низкого  давления, конвективного  пароперегревателя  высокого  давления первой и второй ступени. Подача  воды  в  котел  производится  двумя  питательными  турбонасосами.

НРЧ-I представлена восемью центральными панелями фронтовой и задней стены нижней части топки. Кроме того, по две средних панели НРЧ-1 располагаются на боковых стенах топки.

НРЧ-II образованы восемью крайними панелями фронтовой и задней стены нижней части топки. По  две панели со стороны боковых стен, расположенными до отметки 22800 мм, и четырьмя крайними панелями боковых стен, до отметки 22800 мм.

СРЧ-I является непосредственным продолжением экранов НРЧ-П, соответственно располагаясь на фронтовой, задней и боковых стенах топки между отметками 22800 и 35800 мм.

СРЧ-II – экранирует центральную часть фронтовой, задней и боковых стен топки и расположена между отметками 22800 и 35800 мм.

ВРЧ экранирует верхнюю часть топочной камеры и занимает полностью фронтовую, боковые и заднюю стены топки между отметками 35800 и 55300 мм. Причем ВРЧ задней стены топки экранирует аэродинамический выступ и часть горизонтального газохода. Потолок топки, горизонтального газохода и конвективной шахты экранирован.

На боковых стенах поворотной камеры между отметками 43550 и 55300 мм расположен боковой экран горизонтального газохода. В горизонтальном газоходе, в площади газового окна установлен ширмовой пароперегреватель (ШПП). Далее по ходу газов установлены конвективный пароперегреватель высокого давления (первой и второй ступени КПП высокого давления) и вторая ступень конвективного пароперегревателя низкого давления (КПП низкого давления).

Стены конвективной шахты (КШ) экранированы панелями фронтового, бокового и заднего экранов КШ.

Котлоагрегат разработан без собственного несущего каркаса, с подвеской всех его элементов к металлоконструкциям здания (к трем хребтовым балкам высотой 7 метров каждая).

Забор воздуха осуществляется в верхней части котельного отделения (предусмотрен забор воздуха с улицы в количестве 40 %).

      Котел предназначен  для работы на  уравновешенной  тяге  и  оснащен   двумя  дутьевыми  вентиляторами  типа  ВДН-36х2 Э и   двумя    дымососами  ДОД-43-500 ГМ.

      Для регулирования  температуры перегретого пара, снижения  тепловых   потоков в нижней  радиационной части, уменьшения  окислов азота установлены   два дымососа рециркуляции,  забирающих  дымовые  газы  за  конвективной шахтой и подающие их в топку.

Котел оборудован достаточным количеством лазов и лючков, необходимых для ремонта и эксплуатации.

1.2.2 Описание турбины  К – 800 – 240

 Турбина представляет собой пятицилиндровый агрегат, состоящий из ЦВД, двухпоточного ЦСД и трех двухпоточных ЦНД. Турбина К-800-240 конденсационная, одновальная, без регулируемых отборов пара, с промперегревом, предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока с напряжением на клеммах 24 кВ. Турбина работает в блоке с прямоточным  котлом. Основные характеристики турбины приведены в таблице 1.2

 

Таблица 1.2 – Технические характеристики турбины К-800-240  

Наименование параметра	Значение
Давление свежего пара перед ЦВД, МПа; Температура свежего пара перед ЦВД, 0С; Давление на выходе ЦВД, МПа; Максимальное давление, МПа; Температура пара на выходе ЦВД, 0С; Давление пара перед ЦСД, МПа; Температура пара перед ЦСД после промперегрева, 0С; Расчетное давление в конденсаторе турбины, МПа Температура охлаждающей воды на входе в конденсатор, 0С Расход охлаждающей воды, м3/с.	24 540 3,85 4,17 289 3,41 540 0,0035 12 20,3

 

Пар после регулирующих клапанов ЦВД по четырем перепускным  трубам  подводится к сопловым коробкам ЦВД.

Пройдя сопловой аппарат, пар поступает в левый поток проточной части ЦВД, состоящий из регулирующей ступени и пяти ступеней давления, поворачивает на 180  градусов и по межцилиндровому пространству подводится в правый поток проточной части ЦВД, состоящей из шести ступеней давления. После цилиндра высокого давления пар отводится  на промежуточный перегрев в котел.

После промежуточного перегрева пар подводится к двум коробкам стопорных  клапанов ЦСД, расположенным по обе стороны цилиндра. От стопорных  клапанов  ЦСД  пар поступает к четырем регулирующим клапанам, расположенным непосредственно на цилиндре.

Регулирующие клапаны ЦСД разгруженного типа, перемещаются двумя сервомоторами. Каждый сервомотор перемещает одновременно два клапана. Все регулирующие клапаны ЦСД подводят пар в общую сопловую коробку. Цилиндр среднего давления двухпоточный. В каждом потоке расположено по 9 ступеней, причем, три ступени каждого потока размещены  в  общем,  внутреннем корпусе.

После ЦСД пар поступает к трем цилиндрам низкого давления. Все ЦНД двухпоточные, имеют по пять ступеней в каждом потоке. Из трех цилиндров низкого давления пар поступает в два конденсатора, установленных вдоль оси турбины. К каждому конденсатору присоединены три выхлопа ЦНД. Все ЦНД сварной конструкции изготавливаются из листовой, углеродистой стали.

Роторы ЦВД и ЦСД цельнокованые заодно с рабочими колесами, а роторы ЦНД состоят из вала с насадными рабочими колесами. Все роторы соединены между собой жесткими муфтами.