Ежедневно
7:00 - 17:00 (МСК) 8:00 - 20:00 (Пекин)
Инженерно-
лингвистические
решения под ключ

Как работает китайский пылеугольный энергоблок 660 МВт

Введение от автора

В далеком 2014 г. когда я только начинал знакомиться с китайским оборудованием, в силу своих должностных обязанностей я очень плотно работал с китайскими переводчиками. Переводчики в большинстве своем были девушками и им было очень сложно понять как работает сложное оборудование всей электростанции, как оно связано между собой, какие процессы в нем происходят. Чтобы помочь им понять принципы работы пылеугольного энергоблока, а также самому лучше разобраться в технологическом процессе, я разработал технологическую схему энергоблока 660 МВт и составил ее описание. Получилось довольно наглядно, просто и понятно.

Описание технологической схемы пылеугольного энергоблока 660 МВт

Как работает китайский пылеугольный энергоблок 660 МВт

Описание вспомогательных систем

Система топливоподачи

Уголь с угольного разреза поставляется на электростанцию с помощью железнодорожного транспорта. На электростанции производится разгрузка полувагонов с углем в специальном механизме – вагоноопрокидывателе. Всего для 2-ух энергоблоков 600 МВт предусматривается 2 вагоноопрокидывателя производительностью 1500 т/ч, со скоростью разгрузки 25 вагонов в час. В нижней части каждого вагоноопрокидывателя предусмотрено 2 приемных бункера емкостью 140 т и 2 вибрационных разгрузочных устройства производительностью 400÷800 т/ч. Для разгрузки в зимнее время на станции предусмотрено здание размораживающих устройств.

После вибрационных разгрузочных устройств уголь с помощью ленточных конвейеров подается в узел пересыпки, в котором, в зависимости от режима работы цеха топливоподачи, производится пересыпка угля на конвейеры, подающие его к котлам на сжигание, либо на хранение на угольный склад. Укладка и забор угля на угольном складе осуществляются с помощью роторного укладчика-заборщика с производительностью по укладке 3000 т/ч, производительностью по забору 775 т/ч. Угольный склад предназначен для обеспечения наличия запаса угля на электростанции при возникновении перебоев доставки угля по железной дороге. Общий расчетный запас угля составляет 170 тысяч тон, что достаточно для обеспечения работы двух энергоблоков мощностью 660 МВт с номинальной нагрузкой в течение 15 дней.

Уголь, подаваемый от вагоноопрокидывателей или с угольного склада на сжигание, проходит узел грубого дробления, который включает 2 молотковые дробилки производительностью 500 т/ч и 2 роликовых грохота с пропускной способностью 800 т/ч. Здесь происходит размол угля до кусков не более 30 мм. Для предотвращения попадания в дробилки металлических предметов, что вызывает их повреждение и нарушение работы, на конвейерах установлены металлоуловители.

После узла грубого дробления уголь с помощью системы ленточных конвейеров подается в бункера сырого угля (БСУ) систем пылеприготовления котла (всего 6 штук для каждого энергоблока).  БСУ являются границей системы топливоподачи.

Таким образом, система топливоподачи — совокупность устройств, механизмов, зданий, сооружений, предназначенных для приема и разгрузки железнодорожных вагонов, организации хранения угля на угольном складе, а также для предварительной подготовки угля перед его сжиганием, транспортировки и подачи угля в бункера систем пылеприготовления. Основными механизмами, узлами, составными частями, как уже было сказано выше, являются вагоноопрокидыватель (ВО), приемные бункера ВО, вибрационные разгрузочные устройства, ленточные конвейеры, узлы пересыпки, роторный укладчик-заборщик, угольный склад, металлоуловители, дробилки грубого дробления, грохоты угля и т.д.

Системы пылеприготовления

Для одного парового котла предусмотрено 6 систем пылеприготовления (5 рабочих, 1 в резерве). Системы пылеприготовления — замкнутые с прямым вдуванием топлива в топку, с сушкой и транспортировкой топлива первичным воздухом, со среднеходной мельницей. Каждая система пылеприготовления включает в себя:

1) Бункер сырого угля полезным объемом 490.4 м3. Запаса угля достаточно для работы системы пылеприготовления в течение 8,2 часов при режиме работы котла BMCR (режим максимальной продолжительной производительности котла).

2) Питатели сырого угля

Представляет себя ленточный конвейер с электронными весами, с регулированием производительности в диапазоне 10÷80 т/ч. Питатель сырого угля (ПСУ) предназначен для равномерной подачи угля из бункеров сырого угля в среднеходные мельницы. Электронные весы позволяют в режиме реального времени контролировать расход топлива на каждую из мельниц.

3) Из питателя сырого угля топливо по течке сырого угля подается в среднеходную мельницу. Среднеходная мельница имеет максимальную производительность 60,3 т/ч. В мельнице происходит размол топлива с помощью размольных валков и размольного стола до пылевидного состояния, сушка с помощью первичного воздуха с температурой 250 °С. Угольная пыль уносится потоком первичного воздуха по пылепроводам к горелкам котла и далее в топку на сжигание. Мельница имеет сепаратор, предназначенный для возврата в мельницу крупных частиц топлива для домола.

От каждой мельницы топливовоздушная смесь (аэросмесь) подается по 4-ем пылепроводам к прямоточным горелкам, которые имеют 6 ярусов, тангенциально установлены по сторонам топки.

Газо-воздушный тракт энергоблока (ГВТ)

ГВТ — с уравновешенной тягой т.е часть тракта работает под избыточным давлением (до топки парового котла), часть под разряжением (начиная с топки котла). ГВТ можно условно разделить на 3 части: система первичного воздуха; система вторичного воздуха; система дымовых газов. Ниже приведено описание каждой из подсистем.

Система первичного воздуха:

Данная система предназначена для подачи в системы пылеприготовления первичный горячий воздух, необходимый для сушки угля и транспортировки угольной пыли, а также воздух для регулирования температуры (холодный воздух). В системе предусмотрено 2 осевых вентилятора первичного дутья с постоянной частотой вращения и регулирующими рабочими лопатками производительностью 50% каждый, на их входе предусмотрены шумоглушители.  Во избежание коррозии холодной стороны РВП предусмотрен подогрев воздуха с помощью калориферов на входе вентиляторов первичного дутья. Подогрев первичного и вторичного воздуха осуществляется в трехсекционном РВП с помощью дымовых газов на выходе из котла. После РВП воздух проходит регулирование температуры и подается в мельницу. Часть воздуха с помощью уплотняющего вентилятора подается на уплотнение ПСУ и мельниц. Поток горячего первичного воздуха производит сушку топлива и транспортировку угольной пыли из мельницы к горелкам котла.

Характеристика вентилятора первичного воздуха приведена ниже:

  • Производительность: 118,6 м3/сек;
  • Давление на выходе: 15,864 кПа;
  • КПД=82,8%;
  • Мощность электродвигателя: 2200 кВт;
  • Частота вращения: 1500 об/мин.

Система вторичного воздуха:

Данная система предназначена для подачи воздуха для сгорания. В системе предусмотрены два осевых вентилятора вторичного дутья с постоянной частотой вращения и регулирующими рабочими лопатками производительностью 50% каждый, на их входе предусмотрены шумоглушители. Во избежание коррозии холодной стороны РВП предусмотрен подогрев воздуха с помощью калориферов на входе вентиляторов вторичного дутья. Подогрев первичного и вторичного воздуха осуществляется в трехсекционном РВП с помощью дымовых газов на выходе из котла.

Характеристика вентилятора вторичного воздуха приведена ниже:

  • Производительность: 242,3 м3/сек;
  • Давление на выходе: 5,068 кПа;
  • КПД=84,5%;
  • Мощность электродвигателя: 1600 кВт;
  • Частота вращения: 900 об/мин.

Система дымовых газов

В результате сгорания топлива в топке котла образуется большое количество теплоты, которое воспринимается поверхностями нагрева котла, а также дымовой газ с высокой температурой. Дымовые газы под воздействием разряжения, создаваемого двумя осевыми дымососами, проходят, передавая свое тепло, через поверхности нагрева котла, расположенные в горизонтальном газоходе, конвективной шахте, трехсекционный РВП. При омывании горячими дымовыми газами поверхностей нагрева котла происходит передача теплоты от дымовых газов к свежему и перегретому пару, питательной воде, первичному и вторичному воздуху, в результате чего температура дымовых газов перед электрофильтрами составляет примерно 130°С. После РВП дымовые газы поступают в электрофильтры, где происходит их очистка от золы. Для каждого котла блока 660 МВт предусмотрено 2 двухкамерных пятипольных электрофильтра с КПД 99,54%. Электрофильтры представляют собой оборудование для очистки дымовых газов, на коронирующие электроды подается отрицательный заряд, осадительные электроды соединяются с положительным электродом. При протекании дымовых газов через электрофильтр происходит зарядка золовых частиц отрицательными электронами и их притягивание к осадительным электродам. С осадительных электродов через установленные промежутки времени происходит стряхивание золы в золовые бункера. Электрофильтры обеспечивают удаление более 99% золовых частиц из дымовых газов. После электрофильтров дымовые газы подаются на вход осевых дымососов с постоянной частотой вращения, с регулированием производительности с помощью направляющего аппарата (НА), производительностью 50% каждый. После дымососов дымовые газы с помощью переключающих шиберов подаются по нормальной схеме в систему сероочистки, или непосредственно в дымовую трубу.

Дымовая труба имеет железобетонную наружную монолитную оболочку с двумя внутренними газоотводящими стволами (ГОС) высотой 240 м. Диаметр устья каждого ГОС составляет 8 м. Дымовая труба рассчитана для двух энергоблоков. Дымовая труба предназначена для выброса дымовых газов и рассеивания вредных веществ в больших объемах атмосферного воздуха, чем обеспечивается снижение приземной концентрации вредных веществ на прилегающей к станции территории.

Характеристика дымососов приведена ниже:

  • Производительность: 550,4 м3/сек;
  • Давление на выходе: 5.497 кПа;
  • КПД=82.4%;
  • Мощность электродвигателя: 4200 кВт;
  • Частота вращения: 740 об/мин.

Система сероочистки

Предназначена для очистки дымовых газов от оксидов серы. Эффективность системы сероочистки по удалению серы составляет 90%.

Дымовые газы после повышения давления бустерным вентилятором и снижения температуры в газо-газовом теплообменнике поступают в абсорбционную колонну. Дымовые газы, поднимаясь снизу вверх, многократно промываются распыленным раствором известняка в абсорбционной колонне. В результате химической реакции  SO2 дымовых газов и известкового раствора образуется сернистокислый кальций. В бассейне циркуляционного раствора в нижней части абсорбционной башни производится окисление сернистокислого кальция воздухом от дутьевого вентилятора окисления с образованием гипсового раствора CaSO4·2H2O. Из бассейна циркуляционного раствора гипсовой раствор перекачивается насосом в систему обезвоживания для обработки. После обработки получают гипсовую смесь, из которой производят различный строительные материалы.

Очищенные от серы дымовые газы проходят газо-газовый теплообменник и с помощью газоходов подаются к дымовой трубе и далее в атмосферу.

Система шлакозолоудаления

Энергетическое топливо содержит в своем негорючие минеральные примеси, которые характеризуются зольностью топлива. Чем больше зольность, тем больше золы на 1 кг содержится в топливе. В процессе горения большая часть минерального состава топлива превращается в мелкую уносимую потоком газов летучую золу. Остальная часть в виде шлака выпадает в нижнюю часть топки и удаляется из-под нее. Соотношение между долей минеральных примесей, которые переходят в золу и шлак зависит от способа сжигания топлива, режима горения, для котлов энергоблока 660 МВт примерно составляет: 20% — шлак, 80% — зола.

Для энергоблока 660 МВт применяется отдельное удаление золы, шлака.

Система золоудаления рассматриваемого ЭБ 660 МВт — пневматическая напорная. Под ВЭК, полями ЭФ установлены золовые бункера, в которых производится сбор золы. Зола из бункеров ВЭК, 1 и 2-ого поля ЭФ попадает в пневмокамерные насосы, с помощью которых транспортируется по пневмозолопроводам на склад крупной золы. Зола из-под 3,4,5 полей ЭФ также попадает в пневмокамерные насосы, с помощью которых транспортируется по пневмозолопроводам на склад мелкой золы. Для транспорта золы  используется сжатый воздух. Для двух энергоблоков предусмотрено 3 золохранилища, в том числе 2 золохранилища крупной золы, 1 золохранилище мелкой золы. Эффективная емкость каждого золохранилища составляет 2561 м3.

Система шлакоудаления — сухая. Шлак, выпущенный из котла, через шлаковую шахту и отсечной клапан попадает на стальной транспортер, стальной транспортер транспортирует шлак в дробилку первой ступени, на транспортере также происходит охлаждение встречным потоком холодного воздуха до температуры примерно 150ºС. Шлак после дробления в дробилке первой ступени выпускается в буферный бункер первой ступени, потом поступает в дробилку второй ступени, после дробления дробилки второй ступени выпускается в буферный бункер второй ступени, далее с помощью пневматического камерного насоса по трубопроводам транспортируется в силос шлака. Для каждого котла предусмотрен 1 шлаковый силос объемом 480 м3.

Шлак и зола из силосов для хранения периодически выгружаются в автомобильный или грузовой транспорт и транспортируются для дальнейшего использования при производстве бетона, строительных работ и т.д.

Основное оборудование

Описание процесса преобразования тепла в электрическую энергию

Основное назначение тепловой электрической станции – производство электрической энергии из тепла.

Источником тепла на любой тепловой электростанции является паровой котел, который вырабатывает тепло в виде пара с  высоким давлением и температурой.

Источником энергии в котле является топливо(уголь, газ и т.п.), которое при сжигании образует раскаленные дымовые газы и нагревает воду и пар.

В основе преобразования тепла пара в электрическую энергию лежит циклический процесс, который включает в себя:

  • Первый процесс – нагрев воды и перегрев пара, происходит в паровом котле
  • Второй процесс – расширение пара, происходит в паровой турбине, которая крутит ротор электрического генератора для выработки электроэнергии.
  • Третий процесс – конденсация отработавшего пара, происходит в конденсаторе.
  • Четвертый процесс – регенеративный подогрев конденсата, происходит в группе теплообменников, которые объединяются в систему регенерации.

Паровой котел

Паровой котел — это один из основных элементов энергоблока, предназначен для получения пара с высокими параметрами (давлением и температурой) путем сжигания энергетического угля.

На энергоблоке 660 МВт установлен прямоточный котел производства Харбинского котельного завода сверхкритического давления с возможностью работы на скользящем давлении, с однократным промежуточным перегревом. Маркировка котла HG—2100/25.4—YM, паропроизводительность 2100 т/ч, давление: 25,4 МПа (259,01 кгс/см2), температура свежего пара: 571ºС; температура вторичного перегрева: 569ºС. Котел предназначен для работы на кузнецких углях.

Паровой котел включает в себя большое количество элементов, опишем основные из них:

Каракас парового котла — представляет собой металлическую несущую конструкцию, предназначенную для установки всех элементов котла: сепараторов пароводяной смеси, поверхностей нагрева, коллекторов, обмуровки, изоляции, обшивки, трубопроводов, площадок и лестниц и др.

Для котла энергоблока 660 МВт применяется каркас котла, совмещенный с несущей конструкцией здания.

Поверхности нагрева — элементы парового котла, с помощью которых тепло, образующееся при горении топлива и движении горячих продуктов сгорания, передается рабочему телу пароводяного цикла котла (воде и пару).

Основными поверхностями нагрева парового котла энергоблока 660 МВт являются:

  1. водяной экономайзер (ВЭК) — предназначен для подогрева питательной воды на входе в котел с помощью тепла уходящих дымовых газов.
  2. Водяные экраны — в них происходит восприятие тепла от горения топлива, восприятие радиационной теплоты, происходит нагрев питательной воды до температуры насыщения и парообразование. Водяные экраны устанавливаются в топке парового котла. Для котла 660 МВт применяются спиральные водяные экраны, установленные в нижней части топки, и верхние вертикальные экраны, соединяемые через переходной коллектор.
  3. Пароперегреватели — предназначены для перегрева пара выше температуры насыщения (для повышения КПД энергоблока). Нагрев пара в пароперегревателях осуществляется с помощью горячих дымовых газов и лучистого теплообмена при горении топлива. Пароперегреватели первичные — для нагрева свежего пара, вторичные — для нагрева пара, частично отработавшего в турбине (пара промежуточного перегрева).

Паровая турбина

Паровая турбина — это силовой двигатель, в котором потенциальная энергия пара превращается в кинетическую, а кинетическая в свою очередь преобразуется в механическую энергию вращения вала. Энергия вращения ротора турбины затем преобразуется в электрическую энергию в устройстве, которое называется электрическим генератором.

Турбина типа CLN660-24.2/566/566 представляет собой конденсационную, одновальную, трехцилиндровую с четырьмя выхлопами конструкцию, со сверхкритическими параметрами пара и промежуточным перегревом пара

Турбина имеет восемь нерегулируемых отборов пара. Первые три отбора являются источниками пара ПВД-1, 2, 3; второй отбор также является резервным источником пара системы вспомогательного пара и 2-ух приводных турбин ПТН. Четвертый отбор питает паром деаэратор и служит основным источником пара для двух приводных турбин ПТН и системы вспомогательного пара, от него также предусмотрен отвод пара на сетевые подогреватели. Отборы 5, 6, 7, 8 служат для питания паром ПНД -5, ПНД-6, ПНД-7, ПНД-8 соответственно.

Конденсатор, система циркуляционного водоснабжения, вакуумная система

Конденсация пара происходит в теплообменном аппарате, который называется конденсатором. В процессе конденсации тепло пара передается охлаждающей воде, которая называется циркуляционной.

В процессе конденсации участвует следующее оборудование:

  1. Конденсационная установка
    • Конденсатор
    • Система вакуумирования конденсатора
  2. Система циркуляционного водоснабжения
    • Циркуляционные насосы
    • Градирни

Тепло, выделяемое в процессе конденсации пара в конденсаторе, нагревает циркуляционную воду, которая перекачивается циркуляционными насосами по контуру, состоящему из циркуляционных насосов, водоводов и градирен. В градирнях циркуляционная вода охлаждается путем распыления воды и обдувкой воздухом внутри градирни и снова подается циркуляционными насосами в конденсатор паровой турбины. Таким образом, на вход конденсатора турбины всегда поступает охлажденная вода.

Для улучшения процесса конденсации пара необходимо постоянно удалять воздух из парового пространства конденсатора, эту функцию выполняет система вакуумирования конденсатора.

Система вакуумирования конденсатора состоит из  водокольцевых вакуумных насосов, охлаждающих теплообменников и трубопроводов отсоса паровоздушной смеси.

Система основного конденсата и питательной воды

Основное оборудование:

  • Система основного конденсата
  • Система питательной воды

Конденсат из конденсатосборников конденсатора поступает на всас конденсатных электронасосов (КЭН). После повышения давления КЭН конденсат подается в деаэратор, последовательно проходя через блочную обессоливающую установку среднего давления, охладитель пара уплотнений, четыре подогревателя низкого давления. В процессе движения конденсата по тракту основного конденсата и в деаэраторе происходит его подогрев, деаэрация, химическая очистка и обработка.

Для одного энергоблока предусмотрено три конденсатных насоса (ООО Чианшаская компания по производству водяных насосов) с производительностью каждого 50% от расхода основного конденсата при работе энергоблока в номинальном режиме. При номинальной нагрузке энергоблока 2 конденсатных насоса работе, 1 — в резерве. Конденсатные насосы имеют электроприводы с частотными преобразователями, собственно насос вертикального исполнения, центробежный. Для системы основного конденсата предусмотрена одна блочная обессоливающая установка (БОУ) среднего давления для тонкой очистки конденсата, номинальная производительность которой удовлетворяет номинальной нагрузке энергоблока, также предусмотрен полнопроходной байпас БОУ.

Для регенеративного подогрева основного конденсата предусмотрены 1 охладитель пара уплотнений и 4 подогревателя низкого давления поверхностного типа, рассчитанные на подогрев всего количества конденсата (полнопроходные), 1 деаэратор с колонкой встроенного типа. Для ПНД №5 и №6 предусмотрены индивидуальные байпасы, а для ПНД №7 и №8 — общий байпас.

Система питательной воды энергоблока выполнена по блочной схеме. Для каждого энергоблока предусматривается установка двух ПТН производительностью 50 % BMCR и одного ПЭН производительностью 30 % BMCR с регулированием частоты вращения с помощью гидромуфты.

Каждый питательный насос оснащен одним бустерным насосом. Для привода бустерных насосов двух ПТН используются электродвигатели с постоянной частотой вращения. Для привода бустерного насоса и главного насоса ПЭН используется один общий электродвигатель.

При номинальной нагрузке энергоблока при нормальных условиях параллельно работают два ПТН.

В случае аварийного останова одного из двух ПТН, оставшийся в работе ПТН позволяет обеспечить подачу питательной воды, достаточной для режима с нагрузкой 60 % от номинальной. При одновременной работе одного ПТН и ПЭН возможно несение нагрузки, равной 90 % от номинальной.

В систему питательной воды также входят 3 горизонтальных полнопроходных Подогревателей Высокого Давления (ПВД). Для всех трех ПВД предусмотрен общий полнопроходной байпас, с  помощью которого осуществляется отключение группы ПВД в аварийных ситуациях на любом из ПВД.

Подогреватели питательной воды высокого давления (сокращенное название ПВД) являются важным оборудованием системы регенерации турбины. Они предназначены для подогрева питательной воды, подаваемой в паровой котел тепловой электростанций за счет использования тепла пара регенеративных отборов турбины. Регенеративный подогрев повышает экономичность работы энергоблока.

ПВД — горизонтальный, двухходовой, поверхностный подогреватель с теплообменной поверхностью, выполненной из U-образных труб, закрепленных в трубной доске с помощью сварки и развальцовки. Состоит из трёх зон — зоны охлаждения перегретого пара, зоны конденсации пара и зоны охлаждения конденсата. Кроме того, каждый ПВД оборудован аппаратурой для контроля уровня конденсата в корпусе и сигнализацией предельного уровня.

Комментариев - 0

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Для оформления заказа, пожалуйста, заполните следующую форму, наш менеджер свяжется с Вами в ближайшее рабочее время

Личные данные
Вы
Тема
Допустимые типы файлов: doc, docx, pdf, xls, xlsx, ppt, pptx, txt, jpg, jpeg, png, gif, rar, zip, dwg
Максимальный размер файла: 50mb
Введите код:
Ошибка регистрации. Такой email уже существует
Пароль должен состоять не менее, чем из 6 символов
Регистрация прошла успешно. Вы можете войти на сайт, используя Ваш email и пароль
Заказать звонок Оставить сообщение
Заказать обратный звонок
Данный звонок абсолютно бесплатный для Вас, можете спокойно принимать вызов
Оставить сообщение
Заявка успешно отправлена!
Мы благодарим Вас за то, что проявили интерес к нашей компании. В целях защиты наших интересов, доступ к просмотру содержимого кейсов будет открыт только после заполнения регистрационной формы.
Спасибо за понимание!
Регистрация Вход
Личные данные
Вы
Тема
Допустимые типы файлов: doc, docx, pdf, xls, xlsx, ppt, pptx, txt, jpg, jpeg, png, gif, rar, zip, dwg
Максимальный размер файла: 50mb
Введите код:
Ошибка регистрации. Такой email уже существует
Пароль должен состоять не менее, чем из 6 символов
Регистрация прошла успешно. Вы можете войти на сайт, используя Ваш email и пароль
Если Вы заполняли регистрационную форму ранее, Вы можете войти, используя Ваш E-mail и пароль
Вы можете восстановить пароль, используя свой E-mail
Ссылка для восстановления пароля отправлена Вам на почту.