Отчет по практике на ТЭЦ-2

 

 

2.1. Паротурбинные установки

 

    Паротурбинная установка — это непрерывно действующий тепловой агрегат, рабочим телом которого является вода и водяной пар. Паротурбинная установка является механизмом для преобразования потенциальной энергии сжатого и нагретого до высокой температуры пара в кинетическую энергию вращения ротора турбины. Включает в себя паровую турбину и вспомогательное оборудование. Паротурбинные установки используются для привода турбогенератора на тепловых и атомных электростанциях.

 

    Схема паротурбинной установки:

Рис. 2. Схема паротурбинной энергетической установки

1.Котел; 2.Пароперегреватель; 3.Турбина; 4.Конденсатор;

5.Ротор электрического  генератора; 6. Конденсатный насос;

7.Подогреватель низкого  давления; 8.Даэратор; 9.Питательный  насос;

10.Подогреватель высокого  давления.

 

    Свежий пар из котла 1 и пароперегревателя 2 поступает в турбину 3 и, расширяясь в ней, совершает работу, вращая ротор электрического генератора 5. После выходи из турбины пар поступает в конденсатор 4, где конденсируется. Далее конденсат отработавшего пара конденсатным насосом 6 прокачивается через подогреватель низкого давления 7 в деаэратор 8. Из деаэратора 8 питательным насосом 9 вода подается через подогреватель высокого давления 10 в котел 1.

 
    Паровая турбина и электрогенератор представляют собой турбоагрегат. Подогреватели 7, 10 и деаэратор 8 образуют систему регенеративного подогрева питательной воды с использованием пара из нерегулируемых отборов паровой турбины. 
Для эффективной работы пар в турбину должен подаваться с высоким давлением и температурой (от 13 кг/см2/190 oC до 240 кг/см2/550оС). Такие условия предъявляют повышенные требования к котельному оборудованию, что приводит к существенному росту капитальных вложений.

 
    Преимуществом  паротурбинной технологии является: возможность использования в котле самого широкого спектра топлив, включая твердые. Однако использование тяжелых нефтяных фракций и твердого топлива снижает экологические показатели системы, которые определяются составом отходящих из котла продуктов горения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Паровые котлы

 

   Паровой котел – емкость, в которой вода при нагревании превращается в пар. Устройство парового котла предполагает обязательное наличие топки, где сжигается топливо. Выделяемое тепло по системе трубок передается жидкости. Соответственно жидкость испаряется и превращается в пар.

 

Схема парового котла рисунок 3.

 

Рис.3. Схема парового котла

1.Топочная камера (топка); 2.Горизонтальный газоход; 3.Конвективная шахта; 4.Топочные экраны; 5.Потолочные экраны; 6.Спускные трубы; 7.Барабан; 8.Радиационно-конвективный пароперегреватель; 9.Конвективный пароперегреватель; 10.Водяной экономайзер; 11.Воздухоподогреватель; 12.Дутьевой вентилятор; 13.Нижние коллекторы экранов; 14.Шлаковый комод; 15.Холодная коронка; 16.Горелки.

На схеме не показаны золоуловитель и дымосос.

 

 

    Паропроизводительность (количество вырабатываемого пара котлом за 1 час работы) парового котла определяется силой парового механизма, который работает благодаря пару, вырабатываемому котлом. Сквозь корпус котла проходит тепло от сгораемого топлива в воду; от величины нагреваемой площади (стенки парового котла, покрытые с внутренней стороны водой и обдаваемые жаром с внешней стороны) напрямую зависит количество полученного «полезного» пара и его потеря вследствие улетучивания в трубу дымохода.

 

2.3. Электрический генератор

 

    Электрический генератор - это устройство, в котором неэлектрические виды энергии (механическая, химическая, тепловая) преобразуются в электрическую энергию.

 

    В настоящее время имеется много различных типов индукционных генераторов. Но все они состоят из одних и тех же основных частей. Это, во-первых, электромагнит или постоянный магнит, создающий магнитное поле, и, во-вторых, обмотка, в которой индуцируется переменная ЭДС - электро движущая сила (в рассмотренной модели генератора это вращающаяся рамка).

 
    Принцип действия генератора - получение высокого магнитного потока. В генераторах применяют специальную магнитную систему, состоящую из двух сердечников, сделанных из электротехнической стали. Обмотки, создающие магнитное поле, размещены в пазах одного из сердечников, а обмотки, в которых индуцируется ЭДС, - в пазах другого. Один из сердечников (обычно внутренний) вместе со своей обмоткой вращается вокруг горизонтальной или вертикальной оси. Поэтому он называется ротором. Неподвижный сердечник с его обмоткой называют статором. Зазор между сердечниками статора и ротора делают как можно меньшим для увеличения потока магнитной индукции.

 
    В изображенной на рисунке модели генератора вращается проволочная рамка, которая является ротором (правда, без железного сердечника). Магнитное поле создает неподвижный постоянный магнит.

 

 

 

 

Рис.4. Схема генератора переменного тока

 

    Неподвижные пластины - щетки - прижаты к кольцам и осуществляют связь обмотки ротора с внешней цепью. Сила тока в обмотках электромагнита, создающего магнитное поле, значительно меньше силы тока, отдаваемого генератором во внешнюю цепь. Поэтому генерируемый ток удобнее снимать с неподвижных обмоток, а через скользящие контакты подводить сравнительно слабый ток к вращающемуся электромагниту.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Назначение и принцип действия

вспомогательного оборудования ТЭЦ

 

    Кроме основного оборудования, в комплекс электроцентрали входит многочисленное вспомогательное оборудование, а именно: регенеративные воздухоподогреватели, вентиляторы, дымососы, даэраторы, золоуловители.

 

 

3.1. Регенеративный воздухоподогреватель

 

Регенеративный воздухоподогреватель - представляет собой вертикальный цилиндрический барабан , заключенный в неподвижный цилиндрический корпус  и заполненный набивкой, выполненной из гофрированных стальных листов толщиной 0 5 - 1 25 мм.

       Регенеративные воздухоподогреватели имеют два вида уплотнений: радиальные и периферийные. Периферийные уплотнения служат для снижения присосов холодного воздуха в воздухоподогреватель извне, а радиальные - для предотвращения перетоков воздуха с воздушной стороны в газовую.

Регенеративные воздухоподогреватели отличает ряд достоинств: компактность и малая затрата металла, невысокое сопротивление. Газовая коррозия мало влияет на тепловую работу воздухоподогревателя. Даже если набивка разъедена коррозией насквозь во многих местах, то и это не приводит к перетоку воздуха в газовый поток.

 

Рис.5. Регенеративный воздухоподогреватель

 

1.Вал ротора; 2.Подшипники; 3.Электродвигатель; 4.Набивка; 5.Наружный кожух; 6 и 7.Радиальное н периферийное уплотнение; 8.Утечка воздуха.

 

    Ротор медленно (с частотой вращения 2—6 об/мин) вращается в неподвижном корпусе. Корпус разделен на две части секторными плитами. В одну из них через горловину поступают продукты сгорания, в другую — воздух. Движение потока газа и воздуха раздельное и непрерывное. При непрерывном вращении ротора его металлическая набивка попеременно проходит через эти потоки. Сначала теплота газов аккумулируется, а затем отдается воздуху. Процесс повторяется. В итоге организуется непрерывный нагрев воздуха.

 

3.2.Вентилятор

 

    Дутьевые вентиляторы  предназначены для создания искуственной тяги путем дополнительной подачи воздуха в топочные камеры тепловых электростанций или котельных установок. Искусственную тягу осуществляют в котельных установках производительностью свыше 2,5 т/ч при сопротивлении газового тракта более 300 Па, для чего устанавливают дутьевые вентиляторы, подающие воздух в топку под небольшим давлением.

 

 

3.3. Деаэратор

 

Деаэратор — техническое устройство, реализующее процесс деаэрации некоторой жидкости (обычно воды или жидкого топлива), то есть её очистки от присутствующих в ней нежелательных газовых примесей. На многих электрических станциях также играет роль ступени регенерации и бака запаса питательной воды.

 

 Конструкция термического атмосферного деаэратора смешивающего типа рисунок 6.

 

 

Рис.6. Конструкция термического атмосферного деаэратора смешивающего типа

 

1.Бак (аккумулятор); 2.Выпуск питательной воды из бака;

3.Водоуказательное стекло; 4.Манометр; 5, 6 и 12.Тарелки; 7.Спуск воды в дренажный бак;8.Автоматический регулятор подачи химически очищенной воды;  
9.Охладитель пара; 10.Выпуск пара в атмосферу; 11 и 15.Трубы;  
13.Деаэраторная колонка; 14.Парораспределитель;16.Впуск воды в гидравлический затвор; 17.Гидравлический затвор; 18.Выпуск лишней воды из гидравлического затвора.

 

 

 

 

 

 

 

4. Индивидуальное задание. Двухванные сталеплавительные печи.

 

    В двухванных печах выплавляют, стали широкого сортамента, в том числе низколегированные, не уступающие по качеству сталям, выплавляемым в мартеновских печах. 
 
    Распространение двухванных печей определилось их преимуществами в сравнении с мартеновскими печами: малым удельным расходом огнеупоров (4-5 кг в сравнении с 12-15 кг на мартеновских печах), меньшим объемом ремонтов, значительным облегчением условий труда ремонтных рабочих, в 3-5 раз меньшим расходом топлива, более высокой стойкостью, достигающей 800-1000 плавок. 
 
    Производительность двухванных печей в 3-4 раза выше, чем мартеновских; их устанавливают на месте существующих мартеновских печей без реконструкции здания и изменения грузопотоков в цехе.

 

        Устройство работы двухванной печи: 
В одной ванне (горячей) происходит плавление и доводка с интенсивной продувкой металла кислородом, а во второй ванне (холодной) в то же время идет завалка и прогрев твердой шихты. Газы из горячей части печи направляются в холодную и состоят до 35% из оксида углерода. В холодной части печи СО догорает до СО2 и за счет выделяющегося тепла проис-ходит нагрев твердой шихты. Недостающее для процесса нагрева тепло восполняется подачей природного газа через горелки, установленные в своде печи. Сгорание природного газа и догорание СО совершаются за счет дополнительного кислорода. 
 
Когда готовую сталь из первой ванны выпускают, во вторую ванну заливают жидкий чугун. После заливки чугуна тут же начинают продувку ванны кислородом. Заканчивается продувка за 5-7 мин до выпуска. С выпуском металла из первой ванны цикл плавки заканчивается и начинается новый. В то же время с помощью перекидных шиберов изменяется направление движения газов. Теперь бывшая холодная ванна становится горячей. Первую ванну заправляют и производят завалку шихты, и цикл повторяется. 
 
Двух ванная печь должна работать таким образом, что-бы было равенство холодного и горячего периодов, протекающих одновременно в разных ваннах. Металл продувают кислородом в каждой ванне через две-три кислородные фурмы с интенсивностью 20-25м3/ч" на 1 т металла. Каждая часть печи оборудована сводовыми кислородными фурмами и газокислородными горелками. Горелки необходимы для сушки и разогрева печи после ремонтов, а также для подачи дополнительного топлива. 
 
Современные двухванные печи работают на техническом кислороде без вентиляторного воздуха, поэтому регенераторы отсутствуют. Холодная ванна печи частично выполняет роль регенераторов, аккумулируя тепло газов, по-кидающих горячую часть печи с температурой ~1700°С, и частично улавливает плавильную пыль, тем самым выполняет роль шлаковиков. Тем не менее количество пыли в продуктах сгорания, покидающих печь, составляет большую величину (20-40 т/м). Пыль состоит на 85-90 % из окислов железа. 
 
Дымовые газы, покидающие рабочее пространство печи с температурой около 1500 °С, поступают по вертикальному каналу в шлаковик, в котором охлаждаются водой до тем-пературы 900-1000 °С, а затем направляются в боров. В борове за счет подсоса холодного воздуха происходит дальнейшее понижение их температуры до 700 °С.

 

                              Рис.7 Двухванная сталеплавильная  печь:

1 — жидкий металл; 2 —  твёрдая шихта; 3 — продувочная  фурма; 4 — дожигающая фурма; 5 — резервная топливная горелка.

 

  Недостатки двухванных сталепллавительных печей:

 К недостаткам существующих конструкций двухванных печей следует, отнести меньший выход годной стали, повышенный расход жидкого чугуна и выбивание большого количества технологических газов через завалочные окна в цех.  
Выбивание газов из рабочего пространства происходит через завалочные окна при поднятых заслонках и по периметру закрытых заслонок, а также через стационарные желоба для заливки чугуна. Как показала практика, оптимальное с точки зрения тепловой работы существующих двухванных печей давление под сводом печи составляет 3– 4 Па. При этом нулевая линия давления располагается на уровне порога печи или несколько выше его. При этих условиях, как показывают расчеты, через одно открытое окно выбивается 6–8 тыс. м3 газа в час (запыленность 20– 40 г/м3). В отдельные периоды плавки расчетное количество выбивающихся газов превышает 20 % всего количества газов, поступающих в дымоотводящий тракт. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение:

 

В ходе прохождения практики я, узнала о назначении, специализации, принципах работы Ивановской теплоэлектроцентрали. Таким образом, в данном отчете мною рассмотрены следующие вопросы:

• генеральный план ТЭЦ;
• основное оборудование ТЭЦ;
• вспомогательное оборудование ТЭЦ.

    Так же мною был  изучен принцип работы двухванных  сталеплавительных печей.

    Всю информацию, по вышеизложенным  вопросам, предоставила и оформила  в данном отчете.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

1. Большая инцеклопедия нефти и газа
2. 3.Г. Ф. Быстрицкий «Основы Энергетики» Москва Инфра-М 2007 ISBN 978-5-16-002223-9
3. 5.Под общей редакцией чл.-корр. РАН Е.В. Аметистова Том 1 по редакцией проф.А.Д.Трухния // Основы современной энергетики. В 2-х томах. — М.: Издательский дом МЭИ, 2008. — 472 с. —
4. 6.Э.П.Волков, В.А.Ведяев, В.И.Обрезков Энергетические установки электростанций / Под ред.Э.П.Волкова. — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 280 с.
5. Интернет