- •1.Регенеративные теплообменники непрерывного и периодического действия: назначение, конструкция, принцип действия, недостатки и преимущества.
- •2 Рекуперативные теплообменники (кожухотрубные): Гидравлический расчет.
- •3 Рекуперативные теплообменники. Тепловой расчет.
- •4. Рекуперативные теплообменники. Гидравлический расчет.
- •5 Как определить тепловую нагрузку на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение?
- •6 Какова методика установления тепловой нагрузки на технологические нужды?
- •7.Устройство тепловых пунктов промышленных зданий.
- •8. Каков порядок расчета удельного расхода условного (натурального) топлива на выработку и отпуск теплоты?
- •9 Влияние конечных параметров и параметров отбора на экономичность тэц
- •10) Что понимают под расчетным коэффициентом теплофикации?
- •11. Как определяются показатели тепловой экономичности тэц по производству тепловой и электрической энергии?
- •12. Чем отличается прямоточная система водоснабжения от оборотной?
- •13. Проведите сравнение технико-экономических показателей паротурбинных, газотурбинных и парогазовых тэц.
- •14 Как произвести выбор расчетного коэффициента теплофикации на атэц?
- •15 Схемы,оборудование и характеристики солнечно-топливных тэц и котельных.
- •16. Как определить диаметры трубопроводов?
- •17 Как производится расчет потерь теплоты в теплопроводах?
- •18 Как обосновать выбор узла смешения для производственного здания?
- •19. Назовите методы обнаружения и ликвидации разрывов в тепловых сетях.
- •20. Как обосновать расчетную температуру воды для тепловой сети
- •21Экономия тепловой энергии при эксплуатации тепловой сети
- •22) Как определить капитальные затраты в строительство тэц или котельной?
- •23. Как определить капитальные затраты в строительство тепловых сетей?
- •24.Выбор оптимального значения расчётного коэффициента теплофикации.
- •25. Интенсивность солнечного излучения.
- •26. Энергетический баланс теплового аккумулятора.
- •27 Работа ветрового колеса крыльчатого ветродвигателя.
- •28. Классическая теория идеального ветряка.
- •29. Открытые системы геотермального теплоснабжения.
- •30 Закрытые системы геотермального теплоснабжения.
- •31 Система геотермального теплоснабжения с тепловыми насосами.
- •32. Основы преобразования энергии волн.
- •33Энергия океанских течений.
- •34) Схема отэс, работающей по замкнутому циклу
- •35. Схема отэс, работающей по открытому циклу
- •36. Прямое преобразование тепловой энергии в электрическую.
- •37. Основы методики расчета простых и сложных контуров циркуляции.
- •38.Материальные и тепловые балансы котельных установок при работе на газовом, жидком и твердом топливах
- •39 Конструкции, выбор, и расчет топочных устройств для сжигания газового, жидкого и твердого топлив, отходов.
- •40.Определение основных характеристик работы котельного агрегата по результатам испытаний
- •42. К п д –брутто и к п д –нетто парового котла.
- •43. Аэродинамика котлоагрегата. Расчет вентилятора и дымососа
- •46) Актуальность энергосбережения в России и в мире. Состояние энергетики страны. Энергосбережение и экология.
- •47. Энергетический баланс промышленного предприятия
- •48. Энергосбережение в котельных.
- •49 Особенности энергосбережения в высокотемпературных теплотехнологиях. Энергосбережение при выплавке металлов.
- •50 Энергосбережение в централизованных системах отопления.
- •51 Энергосбережение при ректификации
- •52 Энергосбережение при передаче электроэнергии.
- •53.Энергосбережение в электроприводах.
- •54Энергосбережение в системах освещения
- •55 Виды поршневых двигателей.
- •56. Работа совершаемая в цилиндре поршневого двигателя.
- •57Четырёхтактный двигатель.
- •58) Двухтактный двигатель внутреннего сгорания.
- •59. Цикл Отто.
- •60. Цикл Дизеля.
- •61. Механический наддув двс.
- •62.Газотурбинный наддув двс.
- •63 Термодинамический цикл комбинированного двигателя с турбиной постоянного давления.
- •64. Основные сведения о паровых турбинах.
- •65 Паротурбинные установки
- •66 Термический кпд паротурбинной установки.
- •67 Потери в ступенях турбины паротурбинной установки.
- •68. Газотурбинные установки. Схемы и циклы простейших гту.
- •69Гту со сгоранием при постоянном давление. Гту со сгоранием при постоянном объёме.
65 Паротурбинные установки
Паротурби́нная устано́вка — это непрерывно действующий тепловой агрегат, рабочим телом которого является вода и водяной пар. Паротурбинная установка является механизмом для преобразования потенциальной энергии сжатого и нагретого до высокой температуры пара в кинетическую энергию вращения ротора турбины. Включает в себя паровую турбину и вспомогательное оборудование. Паротурбинные установки используются для привода турбогенератора на тепловых и атомных электростанциях.
На электрической станции механическая энергия превращается в электрическую энергию с помощью электрического генератора.
Принципиальная схема паротурбинной установки для привода электрогенератора изображена на рисунке.
Свежий пар из котельного агрегата (1), где он получил тепло от сгорания топлива, поступает в турбину (2) и, расширяясь в ней, совершает механическую работу, вращая роторэлектрогенератора (3). После выхода из турбины, пар поступает в конденсатор (4), где происходит его конденсация. Конденсат отработавшего в турбине пара при помощи конденсатногонасоса (5) проходит через подогреватель низкого давления (ПНД) (6) в деаэратор (7). Из деаэратора питательный насос (8) подаёт воду через подогреватель высокого давления (ПВД) (9) в котельный агрегат.
Подогреватели (6) и (9) и деаэратор (7) образуют систему регенеративного подогрева питательной воды, которая использует пар из нерегулируемых отборов паровой турбины.
Паровая турбина состоит из одной или нескольких последовательно расположенных ступеней, в которых происходит двойное преобразование энергии: потенциальная и внутренняя энергия пара преобразуются в соплах и лопатках в кинетическую энергию, а кинетическая энергия, а также работа сил, возникающих в процессе ее преобразования в рабочем колесе — в механическую энергию, передаваемую непрерывно вращающемуся валу. По принципу работы паровые турбины классифицируются на активные (расширение пара происходит только в соплах) и реактивные (расширение пара происходит в соплах и на рабочих лопатках). По типу паровые турбины принято разделять на: конденсационные турбины (тип К); конденсационные с теплофикационным отбором (Т); конденсационные с регулируемыми отборами на промышленные нужды и теплофикацию (ПТ); с противодавлением (тип Р); с противодавлением и отбором (ПР); конденсационные с отбором пара на промышленные нужды (П).
Принципиальная схема паротурбинной энергетической установки (ПТУ) приведена на Рисунке.
Принципиальная схема паротурбинной энергетической установки
Свежий пар из котла 1 и пароперегревателя 2 поступает в турбину 3 и, расширяясь в ней, совершает работу, вращая ротор электрического генератора 5. После выходи из турбины пар поступает в конденсатор 4, где конденсируется. Далее конденсат отработавшего пара конденсатным насосом 6 прокачивается через подогреватель низкого давления 7 в деаэратор 8. Из деаэратора 8 питательным насосом 9 вода подается через подогреватель высокого давления 10 в котел 1. Паровая турбина и электрогенератор представляют собой турбоагрегат. Подогреватели 7, 10 и деаэратор 8 образуют систему регенеративного подогрева питательной воды с использованием пара из нерегулируемых отборов паровой турбины. Для эффективной работы пар в турбину должен подаваться с высоким давлением и температурой (от 13 кг/см2/190 oC до 240 кг/см2/550оС). Такие условия предъявляют повышенные требования к котельному оборудованию, что приводит к существенному росту капитальных вложений. Преимуществом паротурбинной технологии является возможность использования в котле самого широкого спектра топлив, включая твердые. Однако использование тяжелых нефтяных фракций и твердого топлива снижает экологические показатели системы, которые определяются составом отходящих из котла продуктов горения. На существующих тепловых электростанциях новые ПТУ целесообразно использовать при отсутствии возможности внедрения на них газотурбинных и парогазовых технологий. Паровые турбины с противодавлением целесообразно использовать для модернизации котельных с промышленными паровыми котлами распространенных типов ДКВР, ДЕ (рабочее давление 1,3-1,4 МПа), у которых давление пара на выходе из котлов значительно выше, чем это необходимо для производственных нужд. При установке в таких котельных паровых противодавленческих турбоагрегатов малой мощности, пропускаемый через ПТУ пар будет срабатываться от начальных параметров на котлах до давления, нужного потребителю, и в результате бесполезно теряемый до этого потенциал пара будет использоваться для выработки малозатратной электрической энергии. Вырабатываемая ПТУ электроэнергия пойдет на покрытие собственных нужд котельной и предприятия, а ее избыток может продаваться в энергосистему. При этом основной задачей модернизированной котельной продолжает оставаться производство тепла, а электроэнергия является полезным сопутствующим продуктом его производства, значительно улучшающим технико-экономические показатели работы котельной, и может стать дополнительной статьей доходов. КПД ПТУ в части генерации электроэнергии самый низкий из всех рассматриваемых технологий и составляет от 7 до 39%, но в составе теплофикационных систем суммарная эффективность паротурбинной установки может достигать 84% в расчете на условную единицу израсходованного топлива.
Изменение электрического КПД конденсационных паротурбинных установок приведено на Рисунке Изменение электрического КПД при изменении единичной мощности конденсационных паротурбинных установок
Сложность комплексной оценки информации по паротурбинным установкам заключается в их большом разнообразии как по типу (К, П, ПТ, Т, Р, ПР), так и по начальным параметрам (от 13 кг/см2 и ниже до 240 кг/см2). В теплофикационных ПТУ электрическая мощность, расход пара на турбину определяется величиной тепловой нагрузки в паре и в сетевой воде. Технико-экономические показатели каждой турбины должны определяться по диаграммам режимов с учетом всех особенностей ее работы.