Общая характеристика агрегатов собственных нужд. Степень ответственности механизмов в технологическом процессе

Общая характеристика агрегатов  собственных нужд. Степень ответственности  механизмов в технологическом  процессе 

     Для более ясного представление о значении и месте отдельных механизмов

       В технологическом процессе ТЭС  рассмотрим их назначение и краткие характеристики.

     Питательные насосы - являются наиболее ответственными агрегатами энергоблоков  и служат для подачи воды в паровой котел. На современных мощных энергоблоках, оснащенных прямоточными паровыми котлами. Питательные насосы обеспечивают циркуляцию воды в замкнутом контуре блока и отличаются высоким напором (до 30-35МПа) и высокой производительностью. Производительность насоса определяется количеством вырабатываемого пара, паровым котлом, которое составляет около 3т.ч на 1000 кВт вырабатываемой мощности при параметрах острого пара перед турбиной 24 МПа и 545-565⁰ С, при более низких параметрах расход пара на 1 кВт увеличивается. В качестве привода основных рабочих питательных насосов на блоках 300-800 МВт служат  паровые турбины приводимые во вращение паром отбираемой от основной турбины блока. Для привода пускорезервных питательных насосов на блоках 300 МВт применяются асинхронные  ЭД типа АВ (АТД)-8000,6000 мощностью 8 МВт с водяным охлаждением  короткозамкнутой обмотки  ротора и стали статора. На энергоблоках меньшей мощности в качестве приводов основных питательных насосов используются асинхронные ЭД  мощностью 2-5 МВт (АТМ-2000,АТМ-3000, АТМ-3200,АТМ-5000)

     Сопряжение  ЭД с насосами выполняется через  повышающий редуктор и гидромуфту. На некоторых энергоблоках мощностью 800МВт отсутствуют питательные насосы а имеются только турбопитательные насосы мощностью 12 МВт.

     В основном паропроводящем контуре энергоблока  работают также конденсатные насосы, которые служат для откачки конденсата из конденсатора турбины и подачи в деаэратор. С переходом на сверхкритические параметры пара на блоках мощностью 300 МВт и выше большое значение для повышения надежности работы парового котла и турбины имеет качество питательной воды. В связи с этим на энергоблоках устанавливаются обессоливающие установки, через которые конденсат прокачивается конденсатными насосами.

     Тягодутьевые  механизмы (дутьевые вентиляторы, вентиляторы горячего дутья, дымососы) служат для обеспечения требуемого режима горения топлива в паровом котле и удаления газообразных продуктов сгорания через дымовую трубу. Для их привода используются одно- и двухскоростные АД типа ДАЗО в закрытом обдуваемом исполнении мощностью 2-5 МВТ,а также ЭД типов АЗ и ДАМСО.

     На энергоблоках мощностью 800 МВт применяются в качестве дутьевых вентиляторов  и дымососов АД мощностью 5000 кВт, а на некоторых применяются заменяющие их турбовоздуходувки. Применение паровых турбин для привода крупных агрегатов повышают надежность работы энергоблока, однако при проведении пусковых операций требует подключение их к постороннему источнику пара.

     Циркуляционные  насосы - служат для подачи  в конденсатор турбины воды для охлаждения отработавшего пара. В качестве циркуляционных насосов применяются вертикальные осевые и центробежные насосы, а для их привода применяются  одно- и двухскоростные АД вертикального исполнения типов ДВДД, ВДД, и ДЗДА.

     Эти насосы отличаются небольшим напорам 0,1-0,4 МПа, но высокой производительностью (до 5000 т.ч), что объясняется необходимостью большого количества охлаждающей воды для конденсации пара в 30-60 раз больше по массе, чем масса охлаждаемого пара. Наличие поворотных лопастей у рабочего колеса насоса позволяет регулировать расход охлаждающей воды в зависимости от ее температуры и соответственно влиять на технико-экономические показатели энергоблока в целом.

     В системе топливоприготовления  на пылеугольных ТЭС для привода  углеразмольных  мельниц  устанавливаются  асинхронные и синхронные ЭД с мощностью до 2,5 МВт. На шаровых мельницах Ш-50 производительностью 50 т угольной пыли в час применяются в частности синхронные ЭД ДЗТ мощностью 2,2 МВт. Угольная пыль после мельниц трансформируется потоком воздуха, создаваемым  мельничным вентилятором, и подается питателями пыли в форсунки котла. На ТЭС жидкое топливо подается в паровой котел мазутными насосами.

     Важную  группу механизмов составляют механизмы  с ЭД напряжением 0,4 кВ мощностью от нескольких киловатт до 200 кВт, обеспечивающие нормальный режим работы турбогенератора, повышающих трансформаторов и крупных агрегатов. К ним относятся валоповоротное устройство турбоагрегата, водяные насосы охлаждения обмоток генераторов с непосредственным охлаждением, водяные насосы газоохладителей генераторов, масляные насосы системы уплотнений вала турбогенераторов с водородным охлаждением, масляные и водяные насосы в системе охлаждения трансформаторов, масляные насосы смазки и охлаждения подшипников турбогенераторов (а также питательных насосов, дымососов и турбовоздуходувок крупных блоков). Работа приводов системы регулирования мощности турбин обеспечивается маслонасосами или насосами огнестойкой жидкости. На блоках 300-500 МВт в системе регулирования с целью повышения пожарной безопасности  применяется конденсат и соответственно применяются конденсатные насосы регулирования.

     Современные энергоблоки практически полностью автоматизированы и поэтому оснащены большим количеством запорной и регулирующей арматуры с электроприводом, для чего применены короткозамкнутые АД мощностью до нескольких киловатт.

     Как известно АД потребляют активную мощность определяемую (без учета потерь)  загрузкой механизма, т.е. полезной работы. Кроме того, для создания электромагнитного поля АД потребляет и реактивную мощность. Потребляемый ток отстает по фазе от напряжения, т.е. АД работает с отстающим  косинусом.

     Применение  синхронных ЭД позволяет в ряде случаев за счет увеличения тока возбуждения отдавать в сеть реактивную мощность, что соответствует поддержанию  напряжения на шинах собственных нужд. При этом ток АД опережает напряжение. Для повышения устойчивости работы синхронных ЭД в переходных режимах, например при кратковременном снижении  питания применяется простейшая форсировка возбуждения. Однако синхронные ЭД  в настоящее время широко применяются  для  привода ответственных механизмов на электростанциях не получили. Это объясняется отчасти и тем, что наличие системы возбуждения у синхронных ЭД создает определенные трудности в эксплуатации и усложняет обеспечение их самозапуска. С другой стороны, с ростом единичной мощности проявляются недостатки АД такие как большой пусковой ток и малый пусковой вращающий момент, вследствие чего усложняется их конструкция (в часности, усложняется конструкция обмотки ротора). В тех случаях, когда требуется  в широких пределах изменять производительность или частоту вращения агрегатов, находят применение ЭД постоянного тока. Такими механизмами являются шнековые питатели пыли пылеугольных котлов, механизмы кранов-перегружателей. ЭД постоянного тока применяются также для привода особо ответственных механизмов, от работы которых зависит сохранность основного оборудования в аварийных ситуациях, К таким механизмам относятся резервные маслонасосы смазки подшипников турбогенератора, уплотнение вала турбогенераторов с водородным охлаждением, насосы системы регулирования. Гарантированность питания ЭД этих механизмов обеспечивается за счет присоединения их к аккумуляторным батареям (АБ).

     Однако  ЭД постоянного тока конструктивно  сложнее (наличие коллектора, щеточного аппарата), а также сложнее их эксплуатация, поэтому область их применения ограничена.

     Механизмы собственных нужд на ТЭС, с точки  зрения допустимости их временного отключения без нарушения основного технологического режима или без повреждения основного оборудования, делятся на ответственных и неответственные, Ответственными механизмами являются не только механизмы  непосредственно участвующие в основном технологическом процессе, но и вспомогательные механизмы, нарушение работы которых ведет к нарушению работы или выходу из строя основного оборудования.

     К ответственным механизмам собственных нужд относятся питательные, конденсатные, бустерные, циркуляционные насосы, дымососы, дутьевые вентиляторы, вентиляторы горячего дутья, насосы подачи мазута.

     К ответственным агрегатам относятся  также вспомогательное оборудование - валоповоротное устройство, насосы охлаждения генератора, маслонасосы уплотнения вала генератора, маслонасосы смазки подшипников турбогенератора, маслонасосы смазки подшипников   питательных насосов и дымососов, насосы системы регулирования, насосы охлаждения силовых трансформаторов с циркуляционной системой охлаждения, механизмы вращения воздухоподогревателей и другие.

     К  неответственным механизмам, в работе которых допускается более или  менее длительный перерыв без  нарушения технологического режима энергоблока, относятся – шаровые мельницы, мельничные вентиляторы, механизмы топливоподачи, питатели сырого угля, насосы сырой воды, насосы системы гидрозолоудаления и ряд других вспомогательных механизмов.