Буров В.Д. и др. Тепловые электрические станции

Подождите немного. Документ загружается.

11.5.

Золошлакоудаление

на ТЭС

Рис. 11.14.

Принципиальная

схема

золошлакоудаления:

1 —

топочная камера

котла;

2 —

золоуловитель;

3 —

ванна

со

скребковым транспортером

для

непре-

рывного

шлакоудаления;

4 —

золосмывной

аппарат

золоуловителя;

5 —

шлакодробилка;

6 —

смывной

насос; 7 —

шлакозоловой

канал;

8 —

побудительное

сопло;

9 —

приемный бункер

пульпы

металло-

уловителем;

10 —

багерный

насос; 11 —

дренажный

насос; 12 —

пульпопровод;

13 —

золоотвал

ее размещении за пределами главного корпуса. К одной багерной насосной подсо-

единяются не менее шести котлов производительностью по 320—500 т/ч, не менее

четырех — по 640—1000 т/ч или двух котлов производительностью 1650—2650 т/ч.

К багерным насосам зола и шлак поступают по самотечным золовым и шлако-

вым каналам, которые в пределах котельного помещения выполняются раздельными.

Шлаковые каналы имеют уклон не менее 1,5 %, а при жидком шлакоудалении —

не менее 1,8 %, золовые каналы — не менее 1 %. Золошлаковые каналы защищают

износостойкой облицовкой. Движение золы и шлака по ним осуществляется под

действием потока воды, поступающего из побудительных сопл, которые распола-

гаются в торцах каналов, местах их сопряжения, под каждой шлакосмывной шах-

той, под золоспускными течками и по длине каналов. Общая схема золошлакоуда-

ления показана на рис. 11.14.

Для удаления летучей золы из бункеров золоуловителей служат золосмывные

аппараты. В них происходит смачивание и перемешивание золы с водой. Золо-

смывные аппараты имеют производительность по сухой золе от 1 до 10 т/ч; крат-

ность смыва составляет от 3 до 4 м

воды на 1 т золы. При большом числе золо-

смывных аппаратов для сброса золовой пульпы прокладывается коллектор длиной

до 40 м и диаметром до 300 мм.

Для удаления шлака из топочных камер паровых котлов как в жидком, так и в

твердом состоянии служат механизированные устройства непрерывного действия

(рис.

11.15): скребковые транспортеры производительностью 25—35 т/ч; шнековые

транспортеры (для твердого шлака) производительностью 4—8 т/ч и роторные уст-

ройства (для жидкого шлака) производительностью 10 т/ч.

При установке скребкового транспортера предусматривается шлакодробилка

для дробления шлака на куски размером 25—50 мм. Объем ванны скребкового

транспортера составляет

5,5—8

, скорость движения транспортера — 4—

5 м/мин, а расход воды — 12 м

на тонну шлака. Роторные устройства не требуют

установки дробилок, так как куски шлака измельчаются при их заклинивании меж-

ду вращающимся диском (ротором) и неподвижной дробильной плитой.

281

282

11.5.

Золошлакоудаление

на ТЭС

Рис. 11.15. Устройства для удаления шлака:

а — шнековый шлакоудаляющий транспортер: 1 — бункер холодной воронки; 2 — ванна; 3 — коль-

цо для дробления шлака; 4 — шнек; 5 — привод шнека; 6 — выход шлака; б — роторный шлакоуда-

ляющий транспортер: 1 — корпус; 2 — неподвижная дробильная плита; 3 — ротор; 4 — опора ро-

тора; 5 — короб выхода шлака; в — скребковый шлакоудаляющий транспортер: 1 — шахта холодной

воронки; 2 — ванна; 3 — натяжное устройство тяговых цепей; 4 — люк; 5 — направляющий каток;

6 — ведущие звездочки; 7 — короб выхода шлака; 8 — люк для очистки дробилки; 9 — поддержи-

вающий каток; 10 — рама-каркас ванны; 11 — ходовые колеса ванны; 12 — скребки; 13 — дробилка;

14 — тележка дробилки

Шнековые транспортеры оборудуются наклонным шнеком диаметром 500—

600 мм и длиной 5—8 м, который имеет частоту вращения 2,5—5 мин"

. Под

топочной камерой можно устанавливать один или два шнековых транспортера сум-

марной производительностью до 25 т/ч.

При наличии индивидуальных дробилок шлака под паровыми котлами с дроб-

лением его на куски размером 40 мм в багерной насосной шлакодробилки не уста-

навливаются.

Пульпопроводы от багерной насосной до золоотвалов выполняются из стальных

труб диаметром 0,3—0,7 м с толщиной стенки 8—12 мм. Они прокладываются

по поверхности земли и разбиваются на участки с фланцами, что дает возможность

периодически поворачивать их на 90—120° вокруг оси в целях увеличения срока

службы за счет равномерности износа. От каждой насосной прокладывается не менее

двух пульпопроводов с одной резервной линией. Скорость движения пульпы прини-

мается

1,5—1,9

м/с в зависимости от вида золошлаков и диаметра пульпопровода.

Площади, выделяемые для организации золошлакоотвалов, должны обеспечи-

вать работу электростанции в течение не менее 25 лет. Вместимость золошлако-

отвалов предусматривается достаточной для работы электростанции в течение

5 лет после вывода ее на проектную мощность. Необходимая площадь отчуждения

для отвалов строящихся ТЭС оценивается по годовому выходу золошлакового мате-

риала и составляет 200—500 га при выходе золы и шлака более 1500 тыс. т/год.

Максимальная высота золошлакоотвала 35—40 м.

Суммарный расход пульпы, поступающей на золошлакоотвал, больше количества

золы и шлака, удаляемого с ТЭС и определяемого по (11.16), на количество воды,

расходуемой для их транспортировки. При расчете системы гидрозолошлакоудале-

ния расход воды определяется по принятой скорости движения пульпы, которая

должна быть выше критической, соответствующей движению твердого материала

с частичным волочением по дну трубопровода или канала без образования непод-

вижных отложений. Значения оптимальных скоростей пульпы в пульпопроводах

приведены в табл. 11.4.

Таблица 11.4

Оптимальные скорости пульпы, м/с

Условный диаметр

пульпопровода, м

Жидкий шлак без золы

и с золой

Твердый шлак без золы

и с золой

Зола

0,3

1,5—1,7

1,4—1,6

1,25—1,4

0,5

1,6—1,85

1,5—1,7

1,3—1,45

0,7

1,65—1,9

1,55—1,8

1,35—1,5

283

Глава

11.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ, ТОПЛИВНО-ТРАНСПОРТНОЕ ХОЗЯЙСТВО

ТЭС

Рис. 11.16.

Типы

золоотвалов:

а —

дренированный,

образованный

надводным

намывом; б —

дренированный

прудом

инфильтра-

ции; в —

комбинированный

дренированной зоной

отстойным

прудом; г — с

поярусным

отвало-

ванием

из

золошлакового

материала

В настоящее время на ТЭС применяются оборотные системы гидрозолоудаления,

в которых осветленная на золошлакоотвале вода возвращается для повторного

использования. С этой целью сооружают дренируемые золошлакоотвалы, в основа-

нии которых по всей территории отвала закладывается система дренажных труб

(рис.

11.16, а). При таких отвалах отпадает необходимость в дамбах, а качество освет-

ленной воды выше, чем после отстойного пруда. Однако при наличии частиц разме-

ром менее 0,1 мм эффективная работа системы дренирования не обеспечивается.

При высоких требованиях к качеству осветленной воды и расходе пульпы 500—

1000 м

/ч могут использоваться дренируемые отвалы с прудом инфильтрации

и дамбами (рис. 11.16, б). При этом дамбы, образующие начальную емкость отвала,

возводятся из грунта, а для их наращивания в процессе эксплуатации используют-

ся шлак и зола.

Для раздельного складирования золы и шлака возможно использование комби-

нированного отвала (рис. 11.16, в), а при высокой цементирующей способности

золы и содержании шлаковых фракций в пульпе более 20 % наиболее рациональна

и экономична конструкция отвала, приведенная на рис. 11.16, г

284

11.5.

Золошлакоудаление на ТЭС

Водный баланс системы гидрозолоудаления проектируется

по

нулевому прин-

ципу, когда соблюдается годовой баланс воды отстойного пруда

системы гидро-

золоудаления,

количество воды, получаемое

из

отстойного пруда, достаточно

для

транспортировки золы

шлака. Подпитка системы предусматривается технологи-

ческими сточными водами.

Химический состав осветленной воды системы золошлакоудаления зависит

от химического состава используемых топлив

наличия газообразных веществ,

присутствующих

дымовых газах

растворимых

воде.

зависимости

от

состава

воды предусматривается

ее

выдержка

бассейнах

или

отсеках отвалов.

Так,

если

существует опасность образования

тракте осветленной воды отложений гидро-

оксида кальция,

то

осветленная вода должна выдерживаться

не

менее

250 ч, а при

возможности образования отложений карбоната кальция

— 100 ч.

Зола

шлак могут широко использоваться

при

производстве строительных

материалов, цемента,

дорожном строительстве,

сельском хозяйстве

и др. С

точки

зрения широкого использования золы

шлака наиболее эффективным является

их

раздельное удаление

с ТЭС. При

этом

ряде случаев целесообразным оказывается

применение системы пневмозолоудаления

отгрузкой сухой золы потребителям.

Глава

КОМПОНОВКА

ГЛАВНОГО

КОРПУСА

И ГЕНЕРАЛЬНЫЙ

ПЛАН

ТЭС

12.1.

Основные

понятия

и структура

главного

корпуса

Под компоновкой главного корпуса

ТЭС

понимается взаимное расположение

помещений

в нем и его

строительных конструкций. Главный корпус является

основным производственным зданием

ТЭС. В нем

размещаются основные агре-

гаты

—

паровые (возможно,

газовые) турбины

электрическими генераторами,

паровые котлы

часть тепломеханического вспомогательного оборудования. Здесь

же прокладываются соединительные трубопроводы, электрические коммуникации

к агрегатам собственных нужд, монтируются щиты управления работой оборудования.

В машинном зале

ТЭС

располагаются турбоагрегаты

и их

вспомогательное обо-

рудование.

котельном цехе (помещении) устанавливаются паровые котлы

неко-

торым вспомогательным оборудованием

(рис.

12.1).

Главный корпус

ТЭС на

высоте основной отметки обслуживания

[на

высоте

8 м

(иногда

до 12 м)

считая

от

уровня планировки строительной площадки] делится

на

два этажа. Основная отметка обслуживания одинакова

для

машинного зала, котель-

ного цеха

блочного щита управления (БЩУ).

Частично открытый сверху

для

обслуживания мостовым краном первый этаж

машинного зала,

где

размещаются конденсаторы турбин

вспомогательное тур-

бинное оборудование, называется конденсационным помещением. Здесь распола-

гаются регенеративные подогреватели низкого

высокого давлений, конденсат-

ные,

дренажные

бустерные насосы, маслоохладители

маслонасосы, иногда цир-

куляционные насосы охлаждения конденсаторов турбин.

На

некотором возвыше-

нии

над

нулевой отметкой машинного зала устанавливаются питательные насосы.

На втором этаже машинного зала

на

высоте основной отметки обслуживания

располагаются паровые турбины, электрические генераторы,

их

возбудители

и па-

ровые эжекторы конденсаторов турбин.

В котельном цехе котлы занимают

всю его

высоту

от

нулевой отметки

до

мос-

тового крана

ферм перекрытия. Часть котельного вспомогательного оборудова-

ния

—

тягодутьевая установка, воздухоподогреватели регенеративные

(РВП) и

трубчатые,

также золоуловители устанавливаются обычно

за

внешней стеной

ко-

тельного цеха

на

нулевой отметке

(на

открытом воздухе)

обслуживаются

при ре-

монте отдельным мостовым

или

полукозловым грузоподъемным краном.

Около топочной камеры котла

на

высоте основной отметки обслуживания

или не-

много выше располагаются горелки

растопочным устройством

шиберами воздуха.

В состав главного корпуса

ТЭС

входит также промежуточное помещение, обычно

именуемое деаэраторной этажеркой из-за многоэтажности

располагающееся между

котельным цехом

машинным залом. Здесь помимо деаэраторов размещаются трубо-

286

Рис.

12.1 (начало). Компоновка главного корпуса пылеугольной электростанции мощностью 1200 МВт блочной структуры:

а — поперечный разрез, / — турбина

К-200-130

с параметрами пара 13 МПа,

565/565

°С; 2 — паровой котел производительностью 640 т/ч с параметрами

пара 14 МПа,

570/570

°С; 3 — шаровая барабанная мельница; 4 — сепаратор пыли; 5 — пылевой циклон; 6 — мельничный вентилятор;

— дутьевой венти-

лятор; 8 — конвейеры топливоподачи; 9 — золоуловитель типа МП-ВТИ; 10 — дымосос; 11 — повышающий трансформатор; 12 — распределительное уст-

ройство собственных нужд; 13 — питательные насосы; 14 — испарители; 15 — деаэраторы; 16 — ПНД; 17 — ПВД; 18 — блочный щит управления; А—Д —

ряды несущих колонн

288

б)

Рис.

12.1 (окончание):

б — план главного корпуса (условные обозначения — см. рис. 12.1, вид а)

12.2.

Требования

к компоновке

главного

корпуса ТЭС

проводы

арматурой, БРОУ (ПСБУ), блочный

щит

управления

иногда распреде-

лительное устройство собственных нужд (РУСН) электростанции

и его

кабельный

полуэтаж.

некоторых случаях деаэраторная этажерка делается встроенной

в по-

мещение котельного цеха.

На ТЭС, использующих твердое топливо,

состав промежуточного помещения

входят также бункерная этажерка

бункерами угля

пыли, галереей транспортеров

и оборудованием

для

пылеприготовления. Бункерное помещение иногда объединя-

ется

деаэраторным

называется бункерно-деаэраторной этажеркой.

На

некото-

рых

ТЭС

бункерная этажерка размещается отдельно

от

деаэраторной

внешней

стены котельного цеха.

В компоновке различают постоянный

временный торцы главного корпуса

(главного здания). Постоянным именуется торец,

от

которого начинается строи-

тельство корпуса. Отсюда

же

нумеруются ряды колонн главного здания.

Временным торцом называется противоположный торец здания,

направлении

которого

ТЭС

расширяется

при

дальнейшем строительстве

монтируются после-

дующие агрегаты. Стена временного торца главного здания имеет конструкцию,

удобную

для

расширения главного корпуса.

временного торца

на

открытом воз-

духе располагаются монтажные площадки, снабженные козловыми кранами

на рельсовом ходу

для

перемещения оборудования

строительных конструкций.

Со стороны временного торца

не

должно быть никаких сооружений, препятствую-

щих расширению электростанции.

На

ТЭС

очень старой постройки

состав главного корпуса входит также адми-

нистративно-техническое помещение.

настоящее время

на

территории

ТЭС

соору-

жается отдельное административно-техническое здание, примыкающее

главному

корпусу

со

стороны

его

постоянного торца

сообщающееся

с ним

переходным мос-

тиком

на

высоте основной отметки обслуживания. Здесь размещаются руководящий

инженерно-технический персонал, администрация

некоторые лаборатории.

Химический

цех (цех

водоподготовки)

химическая лаборатория находятся

в отдельном вспомогательном корпусе.

Главный электрический

щит

управления

ТЭС

обычно располагается

отдельном

здании

за

внешней стеной машинного зала между главным корпусом

объединен-

ным электрическим распределительным устройством

(ОРУ)

обычно открытого

типа

сообщается

машинным залом переходным мостиком

на

высоте основной

отметки обслуживания.

помещении главного электрического щита управления

размещается также электрическая лаборатория.

Развитие

совершенствование компоновок главных корпусов

ТЭС

происходит

параллельно

совершенствованием оборудования, повышением

его

параметров

единичной мощности агрегатов

переходом

блочной структуре

ТЭС.

12.2.

Требования

компоновке

главного

корпуса

ТЭС

Компоновка главного корпуса ТЭС должна обеспечивать безопасную, надежную

и экономичную эксплуатацию оборудования электростанции, отвечать требова-

ниям противопожарной безопасности

охраны труда.

К мерам обеспечения безопасности работы персонала

ТЭС

применительно

к компоновке

ее

главного корпуса можно отнести,

частности, следующее.

289

Глава

12. КОМПОНОВКА

ГЛАВНОГО

КОРПУСА И

ГЕНЕРАЛЬНЫЙ

ПЛАН

ТЭС

Предохранительные клапаны в котельном цехе должны группироваться на отдель-

ных площадках в стороне от основных проходов обслуживающего персонала, а их

выхлопы выходить на крышу котельного цеха.

Взрывоопасное оборудование пылесистем (сепараторы и циклоны) на ТЭС,

использующих твердое топливо, должны размещаться на открытом воздухе, обыч-

но на крыше бункерной этажерки вдали от мест нахождения обслуживающего пер-

сонала

(см. рис.

12.1).

Выхлопные короба взрывных клапанов топок котлов должны выходить наружу.

Ввод топливного газа в котельный цех должен осуществляться через короткие

отводы во внешней стене с применением мер против накопления газа в помеще-

нии, его возможного взрыва и пожара. Магистрали топливного газа должны про-

кладываться на открытом воздухе за внешней стеной котельного цеха.

Выводы от электрических генераторов к трансформаторам (шинные мосты)

в машинном зале и подвод электропитания к электрическим золоуловителям долж-

ны хорошо ограждаться. Помещения РУСН должны быть закрыты для доступа сто-

роннего персонала.

К компоновочным мерам обеспечения надежной работы оборудования ТЭС

можно отнести следующее.

Для надежной работы бустерно-питательных и других центробежных насосов

их всасывающие линии должны быть по возможности короткими с минимальным

числом гибов. Во избежание кавитации и в целях надежной работы центробежных

насосов должен быть обеспечен достаточный подпор на их всасе. Это в первую

очередь относится к питательным насосам, для чего деаэраторы устанавливают

на 20 м выше их оси.

На ТЭС, использующих твердое топливо, предусматривается достаточный угол

наклона бункеров во избежание зависания и застревания угля и пыли.

Если над РУСН и БЩУ приходится размещать баки или трубопроводы, между

ними должно быть предусмотрено водонепроницаемое перекрытие.

Во избежание замерзания воды зимой в системе гидрозолоудаления необходимо

утеплять нижнюю часть электрофильтров при «открытой» их компоновке.

Для обеспечения экономичной работы ТЭС оборудование в главном корпусе

по возможности следует располагать в последовательности технологического про-

цесса с минимальными расстояниями между технологически связанными агрегатами.

Это способствует снижению потерь теплоты и энергии при транспортировке рабо-

чего тела.

Должна быть создана удобная и короткая по протяженности связь котельного

цеха с топливным хозяйством и с системой золошлакоудаления при применении

твердого топлива.

Компоновка главного корпуса должна обеспечивать удобство эксплуатации

и ремонта оборудования. Основные площадки обслуживания и блочные щиты

управления должны располагаться по возможности на одинаковых отметках, чтобы

избегать переходов по лестницам. Арматура и местные контрольно-измерительные

приборы следует размещать группами в легко доступных и хорошо освещенных

местах по возможности на основной отметке обслуживания. Проходы между обо-

рудованием должны быть достаточно широкие. Необходимо наличие монтажно-

ремонтных площадок, грузоподъемных механизмов, проемов для подъема и опус-

кания грузов, грузовых и пассажирских лифтов, железнодорожных въездов с широ-

290