Парогазовая установка – ПГУ

Парогазовые установки производят электричество и тепловую энергию. Парогазовая установка состоит из двух отдельных блоков: паросилового и газотурбинного. Топливом отечественных ПГУ является природный газ, однако им может служить как природный газ, так и продукты нефтехимической промышленности, например мазут. В парогазовых установках на одном валу с газовой турбиной находится первый генератор, который за счет вращения ротора вырабатывает электрический ток. Проходя через газовую турбину, продукты сгорания отдают ей часть своей энергии и далее продукты сгорания попадают в паросиловую установку, в котел-утилизатор, где вырабатывается поступающий на паровую турбину водяной пар.

 

Сооружение установок комбинированного цикла (или ПГУ) является в последнее время основной тенденцией развития мировой и отечественной теплоэнергетики. Сочетание циклов на базе ГТУ, т.е. газотурбинной установки, и паротурбинной установки (циклов Брайтона и Ренкина соответственно) обеспечивает резкий скачок тепловой экономичности электростанции, при этом около двух третей её мощности приходится на ГТУ. Пар, выработанный за счет тепла отработанных газов ГТУ, как уже отмечалось, приводит в действие паровую турбину.

 

В нашем примере "ИНСТРУКЦИЯ ПО ВЕДЕНИЮ ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ПГУ-230 МВТ АЗАРОВСКОЙ ТЭС" (пример условный) дается следующее описание ПГУ, в несколько сокращенном виде:

 

Блок ПГУ-230 предназначен для создания замещающей мощности взамен выводимых из эксплуатации существующих энергоблоков. Спроектирован как 1x1x1 цепочка, состоящая из одной ГТ, одной ПТ, одного КУ и общего генератора подключенного к ГТ и ПТ. Сочетание циклов на базе ГТУ и паротурбинной установки (циклов Брайтона и Ренкина соответственно) обеспечивает резкий скачок тепловой экономичности ПГУ-230 МВт Азаровской ТЭС.

 

К основным узлам и элементам, обеспечивающим работу всей тепловой схемы, относятся:

– конденсатор;

– конденсатный тракт и конденсатные насосы;

– деаэратор;

– питательный тракты высокого и низкого давления и питательные насосы;

– газотурбинный агрегат и котёл-утилизатор;

– паровая турбина;

– система замкнутого контура охлаждения;

– система циркуляционной воды;

– система подогрева сетевой воды отопления главного корпуса.

 

Тепловая схема энергоблока построена по блочному принципу.

 

В состав блока входит один газотурбинный агрегат типа ГТЭ-160, один вертикальный котёл-утилизатор (КУ) и конденсационная паровая турбина К-80/65-7,0 с производственным отбором. В качестве рабочего тела для газотурбинной установки служат продукты сгорания природного газа; для паровой турбины – пар, вырабатываемый КУ. Основная доля выработки электроэнергии приходится на газотурбинный агрегат. Энергоблок ПГУ позволяет обеспечивать нагрузку в диапазоне 70-100% от номинальной.

 

Вводимое вместе с воздухом в камеру сгорания топливо (природный газ) сжигается, образуя продукты сгорания, которые поступают в проточную часть газовой турбины. Кинетическая энергия продуктов сгорания передается лопаточному аппарату турбины, приводя его во вращение, которое, в свою очередь, передается ротору электрогенератора. Частично отработанные (использованные для выработки электроэнергии) продукты сгорания природного газа (дымовые газы) после газотурбинной установки поступают в котел-утилизатор, где за счет тепла продуктов сгорания вырабатывается пар, направляемый в паровую турбину. Поступивший в проточную часть паровой турбины пар приводит во вращение ее лопаточный аппарат и ротор электрогенератора, утилизируя, таким образом, тепло дымовых газов в электрическую энергию, вырабатываемую паротурбинной установкой. Отработанный в турбине пар конденсируется в конденсаторе турбины и, пройдя конденсатный тракт, поступает в деаэратор вместе с добавком обессоленной воды, откуда питательная вода подается в КУ в контуры высокого и низкого давлений.

 

В плане ведения водно-химического режима ПГУ, одной из основных проблем является коррозия парообразующих труб котлов-утилизаторов, изложенная в статьях раздела Коррозия и коррозионные повреждения.

 

Общее представление о котлах-утилизаторах в схеме ПГУ можно получить на основе краткого описания КУ типа HRSG:

 

Котел-утилизатор типа HRSG в составе блока ПГУ предназначен для получения перегретого пара высокого, среднего и низкого давлений за счет использования тепла горячих выхлопных газов ГТУ.

 

Котел-утилизатор HRSG – вертикального типа, барабанный, с естественной циркуляцией в испарительных контурах высокого, среднего и низкого давлений, с собственным несущим каркасом.

 

Конструкция котла-утилизатора обеспечивает возможность проведения предпусковых и эксплуатационных водно-химических промывок пароводяного тракта, а также консервации внутренних поверхностей котла при остановах.

 

По пароводяному тракту гидравлическая схема котла-утилизатора состоит из трёх самостоятельных контуров с различным уровнем давлений:

тракт низкого давления;

тракт среднего давления;

тракт высокого давления.

 

Поверхности нагрева труб (испарители, пароперегреватели и т.п.) этого котла располагаются горизонтально. Все они имеют змеевиковую конструкцию трубных систем, которые объединяются коллекторами и с помощью отводящей системы трубопроводов, подсоединяются к барабану-сепаратору. При таком исполнении термические напряжения при изменениях нагрузки и пусках существенно ниже, трубные пакеты могут свободно расширяться, что сводит к минимуму риск защемления, приводящего к разрушению труб.

 

Трубки теплообменников секций ВД, СД и НД изготовлены со сплошным оребрением с учетом конвективного характера теплообмена между горячими газами из ГТУ и поверхностями теплообмена. Оребрение выполнено из углеродистой стали диаметром 62-68 мм и толщиной 1 мм.

 

Система очистки пара от капель котловой воды упрощенная, в ней отсутствуют внутрибарабанные циклоны, как это предусматривается на обычных паровых котлах. Имеются линии периодической продувки из барабанов, однако не предусмотрены специальные линии периодической продувки испарителей из нижних точек, где эти линии более актуальны в отношении вывода из котла накопившихся шламовых образований.

 

Из барабана насыщенный пар поступает в пароперегреватель высокого давления.

 

Котел – утилизатор HRSG работает на отходящих газах газовой турбины блока. По ходу движения дымовых газов поверхности нагрева котла расположены в следующей последовательности:

выходная ступень пароперегревателя ВД;

выходная ступень промперегрева;

вторая часть входной ступени пароперегревателя ВД;

входная ступень промперегрева;

первая часть входной ступени пароперегревателя ВД;

испаритель ВД;

экономайзер ВД вторая ступень;

пароперегреватель СД;

пароперегреватель НД;

экономайзер ВД первая ступень;

испаритель СД;

экономайзер СД выходная часть первой ступени / экономайзер ВД выходная часть первой ступени;

испаритель НД;

экономайзер СД входная часть первой ступени / экономайзер ВД входная часть первой ступени;

подогреватель конденсата (экономайзер НД).

 

В выхлопной части котла установлен глушитель и заслонка, предотвращающая попадания осадков в котел во время его стоянки.

 

Более подробные сведения по этому котлу-утилизатору можно найти в нашем примере "Инструкция по контролю состояния поверхностей нагрева КУ".

Copyright © 2009 - 2021 Алгоритмист | Правовая информация
Сделано в JustCreative | Карта сайта
Яндекс.Метрика