Курс лекций общая энергетика

Начертательная геометрия
Фронтально проецирующая плоскость
Фронтальная плоскость уровня
Фронталь плоскости
Прямая, параллельная плоскости
Взаимная параллельность плоскостей
Примеры изображения плоскостей общего и частного положения
Задание поверхности на комплексном чертеже
Определитель поверхности
Алгоритм конструирования поверхности
Развертывающиеся поверхности
Комплексный чертеж призматической поверхности
Задание кривых линейчатых поверхностей
Задание цилиндрической поверхности общего вида на комплексном чертеже
Неразвертывающиеся линейчатые поверхности с двумя направляющими
Алгоритм построения цилиндроида
Коноид
Поверхности вращения
Поверхности вращения второго порядка
Сфера образуется вращением окружности
Эллипсоид вращения
Гиперболоид вращения
Тор- поверхность вращения 4 порядка
Сконструировать поверхность: тор-кольцо
Винтовые поверхности
Решение позиционных и метрических задач
Позиционные задачи
Решение главных позиционных задач
Конические сечения
Построить линию пересечения сферы
Метрические задачи.
Построение плоскости, касательной к поверхности
Задачи на определение расстояний между геометрическими фигурами
Преобразование комплексного чертежа
Плоский чертёж
Третья основная задача преобразования комплексного чертежа
Решение четырех основных задач преобразованием комплексного чертежа
Плоскость общего положения поставить в положение проецирующей
Решение позиционных задач с помощью преобразования комплексного чертежа
Технические чертежи

Изображения на технических чертежах

Разрезы
Классификация разрезов
Соединение части вида и части разреза
Сечения
Выносные элементы
По наглядному изображению построить три вида детали и выполнить необходимые разрезы.
Построить три вида детали и выполнить необходимые разрезы
Сфера
Аксонометрия
Изометрия окружности
Прямоугольная диметрия
Энергетика
  • Тепловые электрические станции
  • Основные элементы паровых электростанций
  • Технологическая схема ТЭС
  • Отопление и горячее водоснабжение (ГВС)
  • Топливный тракт электростанции
  • Сжигание жидкого топлива на электростанции
  • Тракт шлакозолоудаления
  • Виды органического топлива
  • Характеристики топлива
  • Элементы теории термодинамики
  • Термодинамический процесс
  • Изобарный процесс
  • Круговые процессы или циклы
  • Энтропия как параметр термодинамической
    системы
  • Термодинамические процессы водяного пара
  • Основные параметры воды и водяного пара
  • Основное тепловое оборудование ТЭС
  • Основные параметры и обозначения
    паровых котлов
  • Паровые турбины
  • Основные узлы и конструкция паровой турбины
  • Принципиальная схема конденсационной
    установки
  • Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ)
  • Компоновка главного корпуса
    и генеральный план ТЭС
  • Строительная компоновка главного корпуса ТЭС
  • Генеральный план электростанции
  • Газотурбинные, парогазовые электрические
    станции
  • Атомные электростанции
  • Принципиальные тепловые схемы АЭС
  • Альтернативные источники получения
    электрической энергии
  • Приливные электростанций (ПЭС).
  • Энергия морских течений
  • Различные типы ветроагрегатов
  • Экология
  • Экологические проблемы тепловой энергетики
  • Экологические проблемы ядерной энергетики
  •  

    Строительная компоновка главного корпуса ТЭС

    Агрегаты на электростанции нумеруются в порядке их установки. Торцевая стена главного корпуса со стороны первых турбин и котла называется постоянным торцом. Противоположный торец называется временным. Он переносится по мере установки новых агрегатов. Продольные ряды колонн обозначаются буквами А, Б, В, Г, Д, а поперечные ― цифрами 1,2,3,4 и т.д.

    Для основных геометрических размеров приняты следующие названия:

    ― пролёт ― это расстояние между осями колонн в поперечном направлении;

    ― шаг по колоннам ― это расстояние между осями колонн в продольном направлении;

    ― шаг по котлам или турбинам ― это расстояние в продольном направлении между осями смежных котлов или турбин;

    ― ячейка котла или турбины ― это часть котельного или турбинного отделения, занятая одним котлом или турбиной с относящимся к нему вспомогательным оборудованием.

    На блочных ТЭС шаг по котлам и турбинам одинаковый, поэтому он называется шагом по блокам. Благодаря единому шагу всё оборудование блока компонуется в единой блочной ячейке. Иначе бы происходил сдвиг котлов относительно турбин и соответственно ― удлинение коммуникаций блока, нарушение единообразия компоновки. Всё это усложнило бы проектирование, монтаж, ремонт, эксплуатацию оборудования. Равенство шагов по котлам и турбинам достигается путём изменения поперечных и высотных размеров главного корпуса электростанции и перекомпоновки всего оборудования. Например, деаэраторы питательной воды могут быть расположены либо вдоль цеха, либо поперёк цеха. При поперечном расположении деаэраторов требуется меньший шаг, но больший пролёт.

    Во всех случаях, то есть при блочной компоновке и с поперечными связями, стремятся к тому, чтобы длина машинного зала была близка к длине котельного отделения. Для этого часто применяют продольное расположение турбоагрегатов.

    Оборудование главного корпуса располагают в соответствии с технологической последовательностью, что сокращает протяжённость коммуникаций.

    Одной из основных задач, возникающих при создании типов компоновок электростанций на повышенные и сверхкритические начальные параметры пара с применением промежуточного перегрева пара, является требование максимального приближения турбоагрегата к парогенератору, с тем, чтобы паровые коммуникации, соединяющие котлоагрегат с турбиной, были по возможности короткими. Например, увеличение расстояния между котельным агрегатом и турбиной на 1 м приводит к дополнительному расходу стали на паропроводы, соединяющие котёл с турбиной, в 1,5÷2 раза, в зависимости от мощности котла и турбины.

    Кроме того, увеличение длины коммуникаций, связывающих котлоагрегат с турбиной, приводит к ухудшению экономичности блока за счёт увеличения падения давления в паропроводах. Особенно большое значение имеют потери давления в паропроводах промежуточного перегрева пара, для которых дополнительное падение давления ухудшает экономичность блока на 0,2÷0,3%.

    При продольном расположении турбоагрегатов в машинном зале однотипное расположение по отношению друг к другу котельного и турбинного оборудования можно получить только в том случае, когда размер котельной ячейки, определяемый шириной устанавливаемого котлоагрегата, совпадает с шагом турбоагрегатов, определяемым их длиной.

    Однако во всех случаях размер котельной ячейки заметно отличается от шага турбоагрегатов в их длину и при их продольном расположении возможны два решения: или выравнивание размеров ячеек, что приведёт к неоправданному увеличению строительных объёмов главного корпуса, или при сохранении минимальных размеров ― к увеличению длины соединительных коммуникаций для каждого последующего блока. А это недопустимо при применении повышенных и сверхкритических параметров и промежуточного перегрева пара.

    Необходимо отметить, что даже в случае соответствия размеров котельной ячейки и шага турбоагрегатов друг другу при продольном расположении турбоагрегатов трассы паропроводов удлиняются и усложняются из-за необходимости подвода пара к стопорным клапанам, которые расположены у турбоагрегатов большой мощности по обе стороны агрегата.

    Помимо взаимного расположения котлов и турбин, на длину коммуникаций, связывающих их, оказывает непосредственное влияние пролёт бункерно-деаэраторного отделения при центральном его расположении. Для электростанций с блочной схемой за счёт отсутствия поперечных связей деаэраторы блока при установке шаровых мельниц удаётся вписать в промежутки между бункерами котлоагрегатов. При установке шахтных мельниц вследствие их большого количества, вызванного отсутствием конструкций мельниц больших производительностей, места в бункерном отделении не остаётся. В этом случае деаэраторы располагаются либо над конвейерами топливоподачи, либо на специальных площадках, переброшенных со строительных конструкций бункерного отделения на каркасы котлоагрегатов.

    Благодаря этому, вместо самостоятельных бункерного и деаэраторного отделений, неизбежных для электростанций с поперечными связями, для блочных электростанций принято совмещённое бункерно-деаэраторное отделение уменьшенного пролёта.

    На электростанциях с поперечными связями по пару и воде требуется большое количество трубопроводов между котлами и турбинами. Необходимость трассировки этих трубопроводов вдоль главного корпуса и отсутствия места для них в бункерном отделении, а также в машинном зале и котельном помещении вызвали появление в составе главного корпуса второго специального отделения, в основном предназначенного для размещения трубопроводов. На высоких отметках этого отделения располагались деаэраторы для деаэрации питательной воды, вследствие чего это второе отделение получило название деаэраторного.

    На КЭС с блочными схемами, для которых характерно отсутствие поперечных связей, от сооружения специального деаэраторного отделения удалось отказаться. В этом случае деаэраторы чаще всего устанавливаются в бункерном отделении между угольными бункерами.

    На газомазутных электростанциях и на станциях с центральным вынесенным пылезаводом деаэраторы устанавливаются в котельном отделении.

    Компоновка помещения парогенераторов

    На современных электростанциях принято однорядное размещение парогенераторов. Тип компоновки парогенераторной установки определяется следующим: типом и размещением котлов, видом и подготовкой топлива, взаимным размещением бункеров и пылеприготовительного оборудования, размещением золоуловителей и дымососной установки.

    На ТЭС применяются парогенераторы различного типа. С парогенераторами Т-образного типа встречаются двухярусное бункерное отделение, которое размещается по обе стороны парогенератора. Размеры бункеров сырого угля принимают такими, чтобы обеспечивать для каменных углей и антрацитового штыба запас не менее чем на 8 часов, для бурых углей ― не менее чем на 5 часов работы парогенератора с полной нагрузкой.

    Полезную ёмкость промежуточных бункеров пыли парогенераторов принимают исходя из запаса не менее 2÷2,5-часового номинального расхода пыли. При установке одной мельницы на парогенератор полезная ёмкость бункера должна обеспечивать 4-часовой запас пыли.

    Шаровые барабанные мельницы устанавливают в бункерном отделении. Быстроходные мельницы устанавливают непосредственно у фронта парогенератора в основной части парогенераторного помещения. Электрофильтры и другие золоуловители, дымососы и дымовые трубы располагают на уровне земли вблизи наружной стены парогенераторного помещения.

    Резко упрощается компоновка парогенераторного отделения при газомазутном топливе. При этом фронт парогенераторов естественно располагать со стороны машинного зала или промежуточного отделения, например, деаэраторного. При сжигании пылевидного твёрдого топлива фронт парогенераторов также обращён к машинному залу.

    Компоновка машинного зала и деаэраторного отделения

    Машинный зал разделяется по высоте на два помещения: в верхнем устанавливается турбоагрегат, а в нижнем, конденсационном, размещают фундамент турбоагрегата, конденсаторы и вспомогательное оборудование, регенеративные и сетевые подогреватели, питательные, конденсатные, дренажные и другие насосы. Под полом конденсационного помещения возможно устройство подвала глубиной 3÷4 м, в котором размещают трубопроводы охлаждающей воды, электрокабели и другие линии коммуникаций. Между верхним помещением турбоагрегатов и нижним конденсационным сплошного перекрытия не выполняют. Это позволяет обслуживать мостовым краном, находящимся вверху машинного зала, не только турбоагрегаты, но и вспомогательное оборудование в конденсационном отделении. Такое общепринятое расположение турбоагрегатов в машинном зале называют островным. Освещение конденсационного помещения при этом улучшается, а главный корпус удешевляется.

    Вокруг турбоагрегатов устраивают площадки обслуживания, соединяемые переходами с галереями, идущими вдоль колонн и стен машинного зала.

    Здание машинного зала имеет колонны, верхнее перекрытие с кровлей, продольные и торцевые стены. Одну из торцевых стен, со стороны основного подъёзда к главному корпусу, выполняют постоянной, другую обычно временной. Расстояние между колоннами (продольный их шаг) для крупных электростанций принято 12 м.

    Возможны два способа расположения турбоагрегатов в машинном зале:

    ― продольное, при котором продольная ось турбоагрегата параллельна продольной оси машинного зала;

    ― поперечное, когда эти оси перпендикулярны.

    Продольное размещение турбоагрегатов можно выполнить, устанавливая все турбоагрегаты одинаково, турбинами в одну и генераторами в противоположную сторону. Такое размещение называют последовательным (цугом или гуськом). При такой компоновке одинаковые турбоагрегаты и их вспомогательное оборудование имеют одинаковое размещение, что удобно для эксплуатации, монтажа и строительства.

    При последовательном расположении турбоагрегатов предпочтительная установка их турбинами к постоянной торцевой стене. При этом для выемки ротора электрогенератора крайнего агрегата не требуется специального места, так как со стороны временного торца имеется монтажная площадка.

    Реже применяют продольную, так называемую встречную установку турбоагрегатов попарно, турбинами друг против друга. Продольное размещение турбоагрегатов характерно преимущественно для электростанций неблочной структуры.

    На электростанциях блочной структуры в РФ широко применяется поперечное размещение турбоагрегатов в машинном зале. При таком размещении продольные размеры здания, требуемые для одной турбоустановки и парогенератора данного энергоблока, практически совпадают, в отличие от продольного размещения турбоагрегатов, при котором размер ячейки турбоустановки значительно больше, чем для парогенератора.

    Турбоагрегаты устанавливают поперёк машинного зала турбиной со стороны парогенераторов, электрогенератором ― со стороны наружной стены машинного зала. Такая компоновка применена на Литовской ГРЭС с энергоблоками 300 МВт. Благодаря этому сокращаются длины трубопроводов пара свежего и промежуточного перегрева, а также выводов электрического тока от генераторов к повышающим трансформаторам, устанавливаемым у фасадной стены машинного зала на открытом воздухе.

    Например, при мощности энергоблоков 200÷300 МВт длина пролёта (ячейки) машинного зала составляет 45 м, при мощности 500 МВт ― 51 м, для 800 МВт ― 75 м, для 1200 МВт ― 90 м.

    Учитывая необходимость создания наиболее коротких трасс циркуляционного водоснабжения и наиболее коротких коммуникаций питательной воды, турбоагрегат при его продольном расположении в машинном зале должен располагаться регенеративной установкой в сторону котельного отделения. При этом патрубки охлаждающей воды конденсаторов обращены в сторону фасадной стены машинного зала. В этом случае пролёт машинного зала уменьшится на 6 м.

    Однако, несмотря на уменьшение пролёта ферм кровельного перекрытия, общий объём строительных работ не уменьшается, а увеличивается из-за необходимости сооружения дополнительного ряда колонн высотой 19 м для пристройки распределительного устройства собственных нужд (РУСН).

    Единственным способом уменьшения пролёта машинного зала при поперечной установке турбоагрегатов и его длины при продольной установке турбоагрегатов следует считать создание более компактных конструкций как самих турбоагрегатов, так и их вспомогательного оборудования. Турбостроительные заводы и заводы, производящие электрогенераторы, добились в этом направлении некоторых успехов, однако возможности дальнейшего сокращения габаритов турбин и генераторов пока ещё не исчерпаны.

    В деаэраторном отделении на газомазутных и неблочных пылеугольных электростанциях размещаются также трубопроводы с арматурой, РОУ, БРОУ, щиты управления и распределительное устройство собственных нужд. В объединённом бункерно-деаэраторном отделении пылеугольных блочных электростанциях размещается ещё и оборудование и бункера системы пылеприготовления.

    Энергетика