ВЫСОКОНАПОРНЫЕ КОТЛЫ (ВПГ). СХЕМЫ ПГУ

КОМПОНОВКА И КОНСТРУКЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОТЛОВ.

Компоновкой называют – взаимное расположение газоходов котла (начиная от топки) и размещение в них поверхностей нагрева. Различают П, Т - образные, 4х ходовую, башенную, а также N и U – образные, кроме того необходимо различать сомкнутые и разомкнутые схемы компоновок.

П-образная. Может использоваться для различных видов топлив и имеет следующие преимущества и недостатки. К первым относят: подача топлива, воздуха, питательной воды, а при наличии шлакоудаления и его – снизу, а также установка ТДУ(дутьевые устройства) внизу на отдельных фундаментах, что исключает вибрационные нагрузки на каркас котла¸ а также удобно организовывать шлакоудаление. К отрицательному относят увеличенный размер пароперегревательного тракта и наличие поворотной и опускной шахт, что приводит к неравномерности заполнения шахт газами, а при сжигании твердого топлива – неравномерности распределения(концентрации) залы, что в свою очередь приводит к опасности абразивного износа и заноса поверхностей нагрева.

Т-образная. Используется только для твердых топлив, обладающих абразивными золами (но с не высоким А_р). В такой компоновке увеличивают конвективных газоходов, что позволяет уменьшить концентрацию залы и её воздействие на поверхности нагрева (за счет разряжения поверхностей нагрева). А далее + и – см. П-образные.

Четырехходовая. Только для твердых топлив, но обладающих значительным содержанием А_р, т.е. увеличение числа конвективных газоходов, позволяет еще больше разрядить конвективные пакеты поверхностей нагрева, уменьшив абразивный износы и заносы. И кроме того увеличивается аэросопротивление. А далее + и – см. П-образные.

Башенная. Может использоваться для различных видов топлив, однако имея значительный плюс – отличная аэродинамика (классическая) и хорошее заполнение газами газохода котла, а значит их равномерное распределение по поверхностям нагрева. Но имеет значительные минусы – сложность крепежа, как КП, так и хвостовых поверхностей со значительной высотой их размещения, а значит коммуникациями по рабочей среде и кроме того размещение ТДУ на большой высоте, причем с опорой на каркас котла, а значит возможны вибрации, что в целом утяжеляет каркас.

Могут быть использованы и N-образные и U-образные (N-образная – укороченная 4хходовая – для твердых топлив с промежуточным содержанием А_р, а U-образная – это перевернутая П-образная со всеми + и – наоборот, только к + относят восходящий конвективных газоход, уменьшающий аэросопротивление, но добавочный минус – если сжигается твердое топливо, наличие шлакоудаления уменьшает объемы и площади крепежа ПП, заставляя его перемещать в подъемную шахту).

ВЫСОКОНАПОРНЫЕ КОТЛЫ (ВПГ). СХЕМЫ ПГУ

(ПАРОГАЗОВЫЕ УСТАНОВКИ).

Использование высоконапорного котла применимо на ТЭС с комбинированной выработкой электроэнергии, как на газовом, так и на паровом циклах. КПД таких ПГУ (парогазовых установок) на 4-7% выше традиционных ТЭС и имеют меньшие кап.вложения при строительстве. Принцип работы ВПГ основан на том, что внутри газоходов котла имеется повышеннаяP (примерно 0,6 Мпа), которое создается за счет ввода в топку воздуха от компрессоров, причем в ВПГ отсутствует ВП, т.к. подогрев воздуха осуществляется непосредственно в компрессоре (при сжатии). А в дальнейшем в кольцевом канале между корпусом и кожухом ВПГ. Кроме того воздух проходя по кольцевому каналу не дает газам выходить из газохода, обеспечивая газовую плотность и своеобразную теплоизоляцию. Из канала воздух вводят в горелки, куда подают газо-мазутное топливо и производят сжигание в топке.

Паровой цикл ВПГ – аналогичен традиционным котлам и турбинам. А газ имея значительные p и t, а также Vг, сбрасывают в газовую турбину с дополнительной выработкой электрической энергии. И после ГТ (газовой турбины) энергию газа можно дополнительно использовать в регенераторе (подогревателе) любых рабочих сред на ТЭС.

Рассмотрим принципиальную тепловую схему работы ВПГ в ПГУ:

1. Копрессор

2. ВПГ

3. ПТ (паровая турбина)

4. Конденсатор ТУ

5. Система регенеративного подогрева и деаэрации

6. Регенератор

7. Газовая турбина

Однако конструктивно ВПГ в плане должен иметь прочную близкую к кругу или круглую оболочку с плавными переходами по газоходам, что затрудняет крепеж поверхностей нагрева минимизируя не плотности, поэтому ПГУ с ВПГ пока широко распространения не получил, но используются другие схемы ПГУ в виде ГТУ.