Котельні установки та парогенератори
Сьогодні в наявності: Парові котли РІ-1 (до 100кг пари на годину) - 13000грн Парові котли РІ-5М (до 170кг пари на годину) - 26000грн Контакти для замовлень: +38 050 4571330 [email protected]
Електрична станція є промисловим підприємством для вироблення електричної енергії. Основну кількість електричної енергії в Україні та в більшості великих економічно розвинених країн світу виробляють на теплових електричних станціях (ТЕС), що використовують хімічну енергію органічного палива, що спалюється. Значну частку електричної енергії виробляють у багатьох країнах світу на електричних станціях, що перетворюють теплоту ядерних реакцій – атомних електричних станціях (АЕС).
Незалежно від типу електростанції електричну енергію, зазвичай, виробляють централізовано. Це означає, що окремі електричні станції працюють паралельно загальну електричну мережу і, отже, об'єднуються в електричні системи, що охоплюють значну територію із великою кількістю споживачів електричної енергії. Це підвищує загальну резервну потужність і надійність електропостачання споживачів, а також знижує собівартість електроенергії, що виробляється.
Теплові електростанції. Основним типом теплової електричної станції на органічному паливі є паротурбінні електростанції, які діляться на конденсаційні (КЕС), що виробляють лише електричну енергію, та теплоелектроцентралі (ТЕЦ), призначені для вироблення теплової та електричної енергії.
Централізоване постачання теплом великих міст і селищ у вигляді гарячої води і пари низького тиску значно підвищує ефективність використання енергії палива, що спалюється, і покращує стан повітряного басейну в зоні міст.
Паротурбінні електростанції вигідно відрізняються можливістю зосередження величезної потужності в одному агрегаті, проте ефективність використання теплоти органічного палива, що спалюється, не настільки висока (рис. В.1), і перш за все, в силу фізичних властивостей робочої речовини енергетичних установок — води і пари.
Основними тепловими агрегатами паротурбінної КЕС є паровий котел та парова турбіна (рис. В.2). Паровий котел являє собою систему поверхонь нагріву для виробництва пари з безперервно надходить в нього води шляхом використання тепла, що виділяється при спалюванні палива. Воду, що надходить у паровий котел, називають рис. В 1. Ефективність перетворення енергії палива на електричну енергію:
Тл - паливо; ГІК – паровий котел; Пе - пароперегрівач; ПТ - парова турбіна; ЕГ – електрогенератор.
Мал. В 2. Найпростіша теплова схема КЕС а) та ТЕЦ б):
1 - паровий котел; 2 - парова турбіна; 3 - електричний генератор; 4 – конденсатор; 5 - конденсатний насос; 6 - поживний насос; 7 - ПНД; 8 - ІІВС; 9 - деаератор; 10 - підігрівач мережної води; 11 - промисловий відбір пари; 12 – водопідготовча установка.
Поживною водою. Поживна вода в котлі підігрівається до температури насичення, випаровується, а отримана насичена пара потім перегрівається.
Отримана перегріта пара високого тиску надходить у турбіну, де його теплова енергія перетворюється на механічну енергію валу турбіни, що обертається. З останнім пов'язаний електричний генератор, в якому механічна енергія на основі закону Фарадея перетворюється на електричну.
На сучасних КЕС з агрегатами одиничної електричної потужності 100 МВт і вище застосовують проміжний перегрів пари, приякому частково відпрацьований пар з проміжних щаблів турбіни повертають у паровий котел. Зазвичай застосовують одноразовий проміжний перегрів пари (рис. В.2,а), що забезпечує помітне підвищення працездатності пари. В окремих установках великої потужності застосовують подвійне проміжне перегрів. Проміжний перегрів пари збільшує ККД турбінної установки і відповідно знижує питому витрату пари на вироблення електроенергії та витрату палива в паровий котел. Проміжне перегрів пари знижує також вологість пари в останніх щаблях низького тиску турбіни і, тим самим, зменшує ерозійне зношування лопаток. Відпрацьована пара з турбіни надходить у конденсатор, де теплота конденсації пари (значна частина теплової енергії пари) передається охолоджувальній воді і далі розсіюється в навколишньому середовищі. Отриманий конденсат перекачують конденсатними насосами через підігрівачі низького тиску деаератор, де конденсат доводиться до кипіння при тиску деаератора, звільняючись при цьому від розчинених у воді газів (головним чином від корозійно-небезпечних кисню і вуглекислоти). Сюди надходить очищена додаткова вода, що компенсує втрати пари і конденсату в циклі. З деаератора вода живильним насосом через підігрівачі високого тиску подається в паровий "котел під тиском, що перевищує тиск пари на виході з котла. Підігрів конденсату в підігрівачах низького тиску і поживної води в підігрівачах високого тиску виробляється теплотою конденсується пари, що відбирається з ступінь. називають регенеративним підігрівом води Регенеративний підігрів помітно підвищує ККД паротурбінної установки.
p align="justify"> Принципова схема ТЕЦ (рис. В.2,б) відрізняється від вищеописаної схеми КЕС додатковим відбором частини пари з проміжних ступенів турбіни на теплофікацію житлового району (отримання гарячої води), а також на виробничі потреби. При цьому зменшується витрата пари на конденсатор і пов'язані з ним теплові втрати.
До пристроїв і механізмів, що забезпечують роботу парового котла, входять: паливоприготувальне обладнання, поживні насоси, дутьові вентилятори, що подають у котел повітря для горіння, димососи, що служать для видалення продуктів згоряння через димову трубу в атмосферу, та інше допоміжне обладнання, необхідне експлуатації казана. Паровий котел разом із комплексом перерахованого обладнання становлять котельну установку. Отже, поняття «котельна установка» ширше за поняття «паровий котел». .
Сучасна потужна котельна установка є складною технічною спорудою, в якій всі робочі процеси повністю механізовані та автоматизовані; підвищення надійності роботи сс оснащують автоматичним захистом від аварій.
Тенденції розвитку парових котлів - це збільшення одиничної потужності, підвищення початкового тиску пари та її температури, застосування проміжного перегріву пари, повна механізація та автоматизація управління, виготовлення та постачання обладнання великими блоками для полегшення та прискорення монтажу.
Із застосуванням пари надкритичного тиску (р = 25, 5 МПа) та перегріву пари (£п. п = 545 - 565°С), розвитком регенерації тепла теплова економічність ТЕС наблизилася до своєї термодинамічної межі (ККД близько 42%). Подальше підвищення початкових параметрів пари вже мало підвищує теплову економічність паротурбінних блоків, але сильнозбільшує їх вартість через застосування більш високолегованих і дорогих сталей. Ускладнюється при цьому збереження вже досягнутих показників надійності.
Виходячи із забезпечення електроенергією різко змінних потреб у ній у межах добового та тижневого графіків необхідним стає створення маневреного енергообладнання, що дозволяє змінити навантаження багаторазово протягом тижня та за короткий час. Цим завданням відповідають комбіновані парогазові установки (ЛДУ), що представляють різне поєднання паротурбінної (ПТУ) та газотурбінної (ГТУ) установок. Найбільш поширеними є ПГУ з низьконапірним та ПГУ з високонапірним парогенератором, ПГУ з пікової ГТУ, що дозволяють розширити маневреність енергетичних установок та підвищити експлуатаційний ККД на 4-5% порівняно з ПТУ.
У комбінованій ПГУ з низьконапірним парогенератором (рис. В. З) високотемпературні гази після ГТУ (450-500 ° С) надходять у топку котла, куди додатково надходять підготовлене для спалювання котельне паливо та частина гарячого повітря. Інша частина гарячого повітря використовується для підігріву води, що надходить в котел. У цій схемі паротурбінні частина установки може працювати як самостійно (при зупиненій газовій турбіні), так і в комбінованому варіанті. Газотурбінна установка використовується для вироблення додаткової електроенергії у годині пікового навантаження. Вона має високу маневреність, швидкий набір потужності (пуск в роботу на повну потужність за кілька хвилин) і працює від 500 до 2 ТОВ годину. в році. Низьконапірний парогенератор (паровий котел) може працювати на твердому паливі або мазуті, газова турбіна - на природному газі або рідкому паливі. Електрична потужність ГТУ становить близько 1/3 потужності ПГУ. Так ПГУ-450Тмає ПТУ потужністю 300 МВт та ГТУ потужністю 150 МВт.