Файл: Мейкляр, М. В. Паровые котлы электростанций [учеб. пособие].pdf

из воды выделяются растворенные в ней газы, в том числе кислород и углекислый газ. Если воду не очи­ щают от кислорода и углекислоты в 'деаэраторе, то вы­ деление кислорода и углекислоты приводит к быстрому

происходит даже в тех случаях, когда вода в деаэра­ торе недогрета до кипения только на 1—2°С.

Очищенная от кислорода и других газов вода на­ правляется в питательный насос, из которого выходит под давлением, превышающим давление в котле. Бес­ перебойная работа питательных насосов является одним из важнейших условий надежной эксплуатации всей электростанции. Резервные питательные насосы должны всегда находиться в полной готовности к пуску.

д а в л е н и я и дополнительно нагревается паром, также отбираемым из паровой турбины, где он уже совершил работу. Поступающий в подогреватели пар не проходит через конденсатор турбины, и тепло, выделяемое при его превращении в воду, не уходит бесполезно с охлаждаю­ щей водой из конденсатора, а отдается на подогрев во­ ды, направляемой в котел. Благодаря этому достигает­ ся экономия 3—5% сжигаемого на электростанции то­ плива.

1-2. Повышение экономичности тепловой электростанции

На рис. 1-2 схематически показано, как распреде­ ляется на современной тепловой электростанции тепло, полученное при сжигании топлива. Часть этого тепла пропадает вследствие неполного сгорания топлива, часть теряется с выходящими из дымовой трубы газами, часть попользуется для привода многочисленных насосов, вен­ тиляторов и иных механизмов. Но основная потеря тепла (около половины всего тепла топлива) происходит в кон­ денсаторах паровых турбин. Когда нар превращается в воду той же температуры, он выделяет большое коли­ чество тепла, которое в конденсаторе напревает охлаж­ дающую воду и уносится ею в пруд или реку.

В 1824 г. французский военный инженер С. Карно дал теорети­ ческое обоснование того, что такая потеря тепла неизбежна. Выводы Карно правильны для любой электростанции, где весь пар преврэ-

3

ідаётся в воду в конденсаторах паровых турбин. Действие отведейного с водой тепла наглядно видно зимой. Река, в которую сбрасывает­ ся охлаждающая вода из конденсаторов, не замерзает вблизи элек­ тростанции даже в сильные морозы.

Тепло топлива используется более полно при нали­ чии теплофикации, когда часть пара используется сна­ чала для выработки электрической энергии, а затем при малом давлении отбирается из турбины и направляется для промышленного потребления и на отопление зданий. Такие электростанции называются теплоэлектроцентра­ лями (сокращенно — ТЭЦ).

Теплофикация чрезвычайно эффективна как для электростанций, так и для потребителей пара. Но не всегда имеется возможность использовать пар низкого давления. Большинство новых электростанций прихо­ дится строить вдали от потребителей тепла. Такие элек­ тростанции называют конденсационными и сокращенно именуют ГРЭС (государственная районная электростан­ ция).

Чтобы хоть частично уменьшить непроизводительную затрату огромного количества тепла, прежде всего стре­ мятся к тому, чтобы каждый килограмм выработанного

вкотле пара совершил наибольшую возможную работу, прежде чем, превращаясь в воду, он отдаст в реку или

впруд остаток своего тепла. Тогда непроизводительно потерянному теплу будет соответствовать большее коли­ чество использованного тепла и выраженная в процентах потеря тепла котлом уменьшится. С этой целью увели­ чивают начальное давление и начальную температуру пара, направляемого в турбину.

Сравним экономичность двух ГРЭС, на одной из которых котлы вырабатывают пар давлением 32 кгс/см2, а на другой— 100 кгс/см2. Обе электростанции имеют одинаковую мощность и сжигают уголь одного месторождения. На первой из них в полезную электрическую

с полной нагрузкой, потребляет в час около 27 т антрацита или до 50 т бурого угля. Экономия топлива 12% практически означает

10

крупной электростанции такая экономия с избытком окупает расхо­ ды, связанные с усложнением конструкции оборудования из-за по­ вышения давления.

В процессе развития энергетики в СССР неодно­ кратно производилось значительное повышение давле­ ния пара в котлах и турбинах, изготовлявшихся энерге­ тическими заводами. Обычно при этом увеличивали и расчетную производительность каждого котельного агре­ гата. Так, в 20-х и начале 30-х годов строились котлы производительностью до 35 т/ч на давление до 18кгс/см2. В дальнейшем были внедрены котлы среднего давления на 32 и 40 кгс/см2 производительностью до 200 т/ч, за­ тем котлы высокого давления на 100 и 140 кгс/см2, а с середины 60-х годов и котлы сверхкритического дав­ ления, вырабатывающие пар 255 кгс/см2 и имеющие про­ изводительность 1000 т/ч и более.

В табл. 1-1 указаны основные характеристики котлов, изготовляемых в СССР. Работающие на советских элек­ тростанциях зарубежные котлы имеют обычно иные ха­ рактеристики.

Оснащение электростанций более крупными котлами,

электростанции с восемью энергоблоками мощностью по 300 МВт сверхкритического давления оказывается толь­ ко на 3%' выше, чем стоимость равных ей по суммарной мощности двух электростанций, на каждой из которых имеется по шесть блоков докритического давления по 200 МВт. Таким образом, экономия, достигаемая при установке на первой электростанции более крупных энергоблоков, почти полностью компенсирует дополни­ тельные расходы, возникающие в связи с усложнением оборудования вследствие внедрения пара сверхкритиче­ ского давления.

Увеличение экономичности электростанций может быть достигнуто как при повышении давления пара, так и при перегреве этого пара в котлах до более высокой температуры. В современных котлах выходную часть па­ роперегревателя, паропровод и входную часть турбины изготовляют из стали специальных сортов. Повышать температуру пара можно лишь з тех пределах, в каких

U

12