Как выбрать число и мощность котлов и турбин для ТЭС?

Начальным этапом работы над проектом является выбор типа, единичной мощности и числа основных агрегатов ТЭС.

При этом рекомендуется руководствоваться следующими основными положениями:

• максимальное использование существующей номенклатуры оборудования (выпускаемого, проектируемого и модернизируемого) для КЭС и ТЭЦ;
• обеспечение покрытия заданных значений электрических, теплофикационных и промышленных нагрузок при условии максимального удовлетворения принципа комбинированного производства;
• стремление к увеличению единичной мощности турбоагрегатов и паровых котлов как к фактору, обеспечивающему снижение удельных капиталовложений при одновременном повышении тепловой экономичности ТЭС;
• применение на проектируемой ТЭС однотипных, одинаковой мощности турбоустановок и котлов.

Тип турбогенератора и котла определяют по характеристикам объектов энергоснабжения и видом требуемых энергетических нагрузок.

Выбор единичной мощности и числа турбоагрегатов для КЭС в большинстве случаев очевиден и связан с заданным значением установленной мощности. В таком случае принципы однотипности и повышенной мощности являются определяющими.

Выбор единичных мощностей турбоустановок для отопительной или промышленно-отопительной ТЭЦ обусловлен, помимо указанных выше факторов, характером изменения тепловой нагрузки, которая зависит от климатических условий на месте сооружения станции.

К величинам, по которым может быть произведена оценка единичной мощности турбоагрегатов типа "Т", относятся:

• установленная электрическая мощность ТЭЦ – Nтэц э;
• максимальная тепловая нагрузка отборов турбины Qмах т;
• пределы изменения давления пара в регулируемых отборах турбины -(Pmin отб - Pmax отб)

Для установок промышленно-отопительного типа дополнительно должны быть учтены возможность обеспечения заданного расхода пара на технологические нужды потребителя из отборов турбины – Gпр п и требуемые параметры технологического пара – Рпр п, Тпр п.

Используя данные о турбоустановках, выбирают группу турбин, различающихся единичной номинальной электрической мощностью Nном эj и способных в количестве «n» агрегатов удовлетворить заданной величине Nтэц э. Затем для каждого j-го типа турбины в зависимости от Nном эj оценивают значение расчетного коэффициента теплофикации Aр тэцj в соотвествии с рекомендациями (смотри статью Построение графика тепловой нагрузки ТЭЦ, коэффициент теплофикации).

Выбранные величины Aр тэцj зависят от Qмах тj, которое должно быть отпущено из теплофикационных отборов турбин, предполагаемых к установке на ТЭЦ, а также расчетные температуры загрузки отборов ТнAj, температуры прямой Тпсj и обратной Тпсj сетевой воды. В таком случае, температура насыщения конденсата греющего пара при заданном температурном напоре на выходе из сетевого подогревателя dТспj равна:

Т’спj = Тпсj+dТспj

Давление насыщения в подогревателе и давление пара в камере теплофикационного отбора (с учетом потери давления в подводящем трубопроводе dPj) для рассматриваемых типов турбин определяют из соотношений.

Р’’спj = f(Т’спj) и Pотбj = Рспj + dPj

Сопоставляя полученные данные с аналогичными характеристиками турбогенераторов, выбирают отвечающий их совпадению, типоразмер турбины и связанное с ним число агрегатов. В случае необходимости, может быть произведена корректировка результатов за счет изменения (в принятом диапазоне) величины Ар тэцj.

В случае соответствия отмеченным требованиям двух или более типоразмеров турбин, предпочтение отдается агрегату большей единичной мощности.

Паропроизводительность и число энергетических котлов выбирают с учетом требований:

• для блочных КЭС и ТЭЦ принимают моноблок с котлом, обеспечивающим максимальный пропуск острого пара турбиной с учетом собственных нужд и с запасом до 3%. При выходе из работы одного блока ТЭЦ оставшиеся (с учетом работы всех ПВК) должны обеспечить средний за наиболее холодный месяц отпуск теплоты;
• для неблочных ТЭЦ, входящих в энергосистему - по максимальному расходу пара, с тем, чтобы при выходе из работы котла оставшиеся (включая ПЕК) обеспечили максимально длительный отпуск пара на производство и средний за наиболее холодный месяц отпуск теплоты на теплофикацию.