КОТЛЫ-УТИЛИЗАТОРЫ ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПАРОГАЗОВЫХ И КОГЕНЕРАЦИОННЫХ УСТАНОВКАХ. 20 лекция ПГУ с КУ. Лекция 20 Котлыутилизаторы, используемые в парогазовых установках Парогазовые установки с котлами
 Скачать 4.3 Mb.
|
|
КОТЛЫ-УТИЛИЗАТОРЫ ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПАРОГАЗОВЫХ И КОГЕНЕРАЦИОННЫХ УСТАНОВКАХ ЛЕКЦИЯ 20 Котлы-утилизаторы, используемые в парогазовых установках Парогазовые установки с котлами- утилизаторами были созданы позже парогазовых установок. Принципиальное отличие парогазовых установок с котлами-утилизаторами от парогазовых установок с котлами полного горения заключается в том, что котлы- утилизаторы не рассчитаны на обеспечение автономной работы паротурбинной части установки при останове газотурбинного агрегата. Принципиальная тепловая схема ПГУКУ 1 – газотурбинный агрегат; 2 – котёл-утилизатор; 3 – секция высокого давления; 4 – секция низкого давления; 5 – паровая турбина; 6 – выхлопная труба; 7 – переключающая арматура; К – компрессор; КС – камера сгорания; ГТ – газовая турбина; Д – деаэратор; КД – конденсатор; КН – конденсатный насос; ПНВ – питательный насос высокого давления; ПНВ – питательный насос низкого давления; ЦН – циркуляционные насосы; ЭГ – электрогенератор Принципиальная тепловая схема ПГУКУ В принципиальной тепловой схеме парогазовой установки с котлом-утилизатором выхлопные газы газотурбинного агрегата 1 поступают в котел- утилизатор 2. В секции высокого давления 3 этого котла вырабатывается пар для паровой турбины 5. Для более полной утилизации теплоты выхлопных газов ГТА котел-утилизатор имеет секцию низкого давления 4, в которой подогревается конденсат паровой турбины и вырабатывается пар низкого давления для паровой турбины и греющий пар для деаэратора. Автономная работа газотурбинного агрегата и пусковые режимы установки обеспечиваются с помощью выхлопной трубы 6 и отключающей арматуры 7. Котлы-утилизаторы, используемые в парогазовых установках В составе парогазовых установок с котлами- утилизаторами, как правило, используют несколько серийных газотурбинных установок. Чаще всего их бывает две, но бывает одна, три, четыре и даже пять. Доля мощности газотурбинных агрегатов в суммарной мощности современных парогазовых установок с котлами-утилизаторами достигает 70 %. Количество котлов-утилизаторов в составе ПГУКУ равно количеству газотурбинных агрегатов. Применяют котлы одного, двух и трех давлений обогреваемой среды. Котлы-утилизаторы, используемые в парогазовых установках Параметры пара, получаемого в котлах- утилизаторах первых ПГУ - приблизительно 3 МПа и 400 С. Котлы-утилизаторы современных ПГУКУ вырабатывают пар с давлением 11 МПа и температурой 540 С. На некоторых установках предусмотрен промежуточный перегрев пара. По мере дальнейшего увеличения температуры выхлопных газов ГТА будут повышаться и параметры пара, получаемого в котлах-утилизаторах. Котлы-утилизаторы, используемые в парогазовых установках Паровые турбины для парогазовых установок с котлами-утилизаторами также разрабатывают специально для этих установок. В составе парогазовой установки, как правило, используют одну паровую турбину. Эта турбина обычно представляет собой простейший одноцилиндровый агрегат с одним потоком пара без регенеративных отборов пара. Котлы-утилизаторы, используемые в когенерационных установках Котлы-утилизаторы когенерационных установок утилизируют тепло уходящих газов газовых турбин или поршневых двигателей. Эти котлы предназначены для получения пара, используемого для технологических нужд или подогрева сетевой воды систем теплоснабжения . Они выполняются одноконтурными с принудительной циркуляцией. Котлы-утилизаторы, применяемые в парогазовых установках - ТЭЦ, предназначены для получения пара среднего и высокого давления , который в последующем используется в паровой турбине . Источником энергии, утилизируемой таким котлом утилизатором, являются уходящие газы газовой турбины. Котлы-утилизаторы, используемые в когенерационных установках Конструкция КУ парогазовой установки определяется температурой уходящих газов (450 –550°С), а также мощностью паровой турбины. Котел-утилизатор парогазовой установки представляет собой водотрубный барабанный агрегат с конвективными поверхностями нагрева и многократной принудительной циркуляцией. В зависимости от мощности паровой турбины они могут быть как одноконтурными, так и иметь два независимых контура с различными давлениями пара. Котлы-утилизаторы, используемые в когенерационных установках Барабанные КУ предназначены для выработки пара высокого (8 МПа) и низкого (0,65 МПа) давления, и горячей воды за счет утилизации тепла выхлопных газов , поступающих после газотурбинной установки (ГТУ). КУ П-90 выполнен однокорпусным вертикальной компоновки с принудительной циркуляцией среды в испарительных контурах высокого и низкого давления с подвеской поверхностей нагрева к собственному каркасу через промежуточные металлоконструкции (схема) Общая схема котла-утилизатора П-90 для ПГУ мощностью 450 МВт в разрезе Общая схема котла-утилизатора П-90 для ПГУ мощностью 450 МВт в разрезе За счет металлической обшивки котел утилизатор выполнен газоплотным. Пароводяной тракт состоит из отдельных контуров высокого и низкого давления. Контур высокого давления включает экономайзерную, испарительную и пароперегревательную поверхность, контур низкого давления – испарительную и пароперегревательную. Поверхности нагрева котла-утилизатора выполнены из труб с наружным спиральным оребрением. Общая схема котла-утилизатора П-90 для ПГУ мощностью 450 МВт в разрезе Паропроизводительность контура высокого давления составляет 242 т/ч , низкого – 56 т/ч . Рабочий диапазон регулирования нагрузки КУ составляет 100 –50% номинальной. Регулирование давления и температуры пара в КА не предусматривается, так как он должен работать при скользящих параметрах пара. Параметры определяются расходом и температурой газов, поступающих в КУ от ГТУ, и паровой турбины. В результате путем утилизации тепла уходящих газов ГТУ вырабатывается до 30% полной мощности ПГУ. КПД установки повышается до 52–54%, а в ряде случаев и до 60%. |