Низконапорного парогенератора

При усилении импульсов малой длительности (порядка долей микросекунды) необходима высокочастотная коррекция. При этом можно получить допустимое растягивание фронта импульса и либо полностью избавиться от выбросов фронта или свести их к требуемому уровню. Для усиления импульсов большой длительности применяют низкочастотную коррекцию с помощью анодного фильтра. При этом заряд емкости фильтра к концу действия импульса повышает напряжение на выходе и компенсирует спад вершины импульса.

Наиболее просто низкочастотную коррекцию лампового каскада можно осуществить, включив последовательно с нагрузкой в анодную цепгхлампы сопротивление Кф, зашунтированное конденсатором Сф ( 10.32, а). Принцип действия этой коррекции состоит в том, что полное сопротивление анодной нагрузки лампы, определяющее усиление каскада, с понижением частоты сигнала увеличивается, частично компенсируя снижение коэффициента усиления за счет влияния конденсатора связи Сс. (Влияние на коэффициент усиления конденсаторов в цепях смещения и экранирующей сетки здесь не рассматривается.)

Так как .напряжение источника анодного питания равно напряжению на экранирующей сетке, последняя подключается к плюсу источника анодного питания непосредственно. Применять низкочастотную коррекцию цепочкой Сф R# 'в данном каскаде нецелесообразно, так как это 'вызовет необходимость увеличения напряжения источника анодного питания. Поэтому каскад будет иметь лишь две цепи, вносящие спад: цепь Ск RK и цепь, состоящую из разделительного конденсатора Ср и сопротивления нагрузки RH- Из допустимого* спада в 3% отведём на менее стабильную цепь катодного смещения 1% и на цепь CpRH —2%, после чего по ф-лам (7.65) и '(5.22) найдём 'необходимую ёмкость конденсаторов Ск и Ср, равную 75 и 0,01 мкф соответственно.

Сопротивления Ra в анодных цепях инверсного каскада с катодной связью и другие его детали рассчитывают, как в обычном реостатном каскаде. Ввиду того что эквивалентная схема его плеч не отличается от эквивалентной схемы реостатного каскада, расчёт частотных, фазовых и переходных характеристик производится по формулам реостатного каскада. При необходимости улучшения характеристик каскада в каждом его плече можно применить как высокочастотную, так и низкочастотную коррекцию; элемент!.! схемы и коррекцию рассчитывают обычным образом.

Если же найденная сумма значительно превышает допущенные на усилитель искажения на низшей частоте, в одном или нескольких каскадах вводят низкочастотную коррекцию цепочкой ClpRlp или обратной связью такой величины, чтобы результирующие частотные искажения на низшей рабочей частоте оказались в l,5-f-2 раза меньше допущенных на усилитель; это необходимо из-за разброса параметров усилительных элементов и допусков на детали.

Если 'нужно получить частотную характеристику усилителя с подъёмом на низшей рабочей частоте, частотные искажения на каскад берут из табл. 9.2 в соответствии с приведёнными выше указаниями, суммируют их и вводят в усилителе низкочастотную коррекцию такой величины, при которой получится заданный подъём характеристики.

Допущенные на широкополосный усилитель гармонических сигналов частотные искажения на низшей частоте Чнусдб> а также допущенный на усилитель импульсных сигналов спад А^с делят поровну между каскадами (или цепями), вызывающими эти искажения или спад, и рассчитывают ёмкость конденсаторов Се, Ск и Сэ по найденным для каждого каскада искажениям. Если рассчитанные конденсаторы имеют небольшие размеры и стоимость и уменьшение их ёмкости в несколько раз не отразится на размерах и стоимости усилителя, низкочастотную коррекцию в усилитель не вводят и останавливаются на конденсаторах найденной величины. Если же размеры и стоимость рассчитанных конденсаторов велики и уменьшение их ёмкости экономически и конструктивно выгодно, в усилитель вводят низкочастотную коррекцию. В этом случае в усилителе гармонических сигналов частотные искажения на каскад берут в (2-=-5) раз больше, а в усилителе импульсных сигналов спад берут в (З-т-10) раз больше взятого первоначально и корректируют искажения или спад усилителя до допустимого значения цепочкой или цепочками С^?^ в каскаде или каскадах предварительного усиления (за исключе-302

Для ра'сш'ирения полосы в сторону более низких частот надо брать разделительный конденсатор большой емкости или' применять низкочастотную коррекцию. Из 5.16 .несложно найти функцию передачи

Так как напряжение источника анодного питания равно напряжению на экранирующей сетке, последняя подключается к плюсу источника анодного питания непосредственно. Применять низкочастотную коррекцию цепочкой СфКф в данном каскаде нецелесообразно, так как это вызовет необходимость увеличения напряжения источника анодного питания. Поэтому каскад будет иметь лишь две цепи, вносящие спад: цепь С к RK и цепь, состоящую из разделительного конденсатора Ср и сопротивления нагрузки R* . Из допустимого спада в 3% отведём на менее стабильную цепь катодного смещения 1% и на цепь СpRH —2%, после чего по ф лам (7.65) и (5.22) найдём необходимую ёмкость конденсаторов Ск и Ср, равную 75 и 0,01 мкф соответственно.

Сопротивления Ra в анодных цепях инверсного каскада с катодной связью и другие его детали рассчитывают, как в обычном реостатном каскаде. Ввиду того что эквивалентная схема его плеч не отличается от эквивалентной схемы реостатного каскада, расчёт частотных, фазовых и переходных характеристик производится по формулам реостатного каскада. При необходимости улучшения характеристик каскада в каждом его плече можно применить как высокочастотную, так и низкочастотную коррекцию; элементы схемы и коррекцию рассчитывают обычным образом.

Если же найденная сумма значительно превышает допущенные на усилитель искажения на низшей частоте, в одном или нескольких каскадах вводят низкочастотную коррекцию цепочкой СфКф или обратной связью такой величины, чтобы результирующие частотные искажения на низшей рабочей частоте оказались в 1,5-4-2 раза меньше допущенных на усилитель; это необходимо из-за разброса параметров усилительных элементов и допусков на детали.

Чаще рассматриваются две схемы ПГТУ. В одной — топка котла (высоконапорного парогенератора) работает под давлением 4—10 бар, выполняя одновременно роль камеры сгорания ГТУ, получающийся же пар отдает свою энергию в паровой турбине. В другой схеме в камеру сгорания ГТУ подается порядка 20% всего топлива, используемого в установке. Отработав в газовой турбине, продукты сгорания, содержащие до 12% кислорода, поступают при почти атмосферном давлении в топку котла (низконапорного парогенератора), куда вводится остальное топливо, которое может быть любого вида и качества. Вторая схема называется «со сбросом газов в котел», ПГТУ, выполненные по ней, имеют в 2—3 раза большие габариты и меньшую экономичность. Переворот в теплоэнергетической технике произвела бы схема, в которой котельный агрегат вообще бы был исключен (или, как говорят, заменен котлом «контактного типа»), а в камере сгорания готовился бы не газ, а парогаз — за счет впрыска в нее для охлаждения вместо избыточного воздуха соответствующего количества воды. Парогаз поступал бы в парогазовую турбину, а отработавший пар из него мог бы конденсироваться и возвращаться обратно «в цикл». Здесь, конечно, немало своих проблем (см. [67]), но заманчив результат — исключение такой сложной, громоздкой и дорогостоящей установки, как котельная, и повышение экономичности за счет расширения температурного интервала.

Компрессор подает в газогенератор воздух в количестве, необходимом для газификации мазута, и создает повышенное давление (0,7— 0,5МПа) в системе очистки газа для увеличения степени поглощения H2S. Избыточное давление очищенного газа срабатывается в газовой турбине, после чего газ подается в топку низконапорного парогенератора НПГ для сжигания.

На 1-4 и 1-5 показаны схемы парогазовой установки ПГУ с низкотемпературной очисткой продуктов газификации сернистых мазутов на базе типового энергетического оборудования. Для уменьшения перегрузки части низкого давления ЧНД паровых турбин в схемах предусмотрен конденсационный турбопривод питательных насосов. В схеме ( 1-4) отработавшие газы ГТУ сбрасываются в топку низконапорного парогенератора НПГ, в схеме ( 1-5) газы используются для нагрева питательной воды, паротурбинной части, частично вытесняя регенерацию. Технические показатели такого типа установок приведены в табл. 1-3.

с низконапорным парогенератором и турбиной К-500-240 с газификацией и высокотемпературной очисткой ее продуктов представлена на 1-21. Здесь воздух компрессором КР подается в газогенератор ГГ на газификацию угля. Предварительная подсушка угля происходит в трубчатых паровых сушилках ПС. Для этой цели используется пар из отбора турбины под давлением ~0,66 МПа, предварительно охлажденный в пароохладителе ПО. Из этого же отбора используется пар для дутья в газогенератор ГГ. Образующиеся в газогенераторе продукты газификации с давлением 0,5—0,6 МПа проходят через аппараты золоулавливания ЗУ и сероочистки СО, где производится отделение золы и улавливание сернистых соединений твердым реагентом, так же как и при очистке продуктов газификации мазутов, рассмотренной в § 1-2. Тонкая очистка газа от пыли производится в пылеуловителях ПУ. Очищенные газы с теплотой сгор.ания 4000 кДж/м3 и температурой t — 800°С направляются в качестве топлива в топку парогенератора. Снижение давления продуктов газификации перед подачей к горелкам низконапорного парогенератора происходит в расширительной газовой турбине РГТ.

Здесь в камере сгорания газовой турбины сжигается очищенньп яирогаз и легкая смола, а твердый остаток (кокс, угольная пыль i др.) поступает в топку парогенератора, куда подаются в качестве окис лителя выхлопные газы ГТУ. Здесь применена схема со сбросом газо] в топку низконапорного парогенератора НПГ. Питательная вода по догревается по параллельной схеме: частично в экономайзерах низкой и высокого давления и частично в регенеративных подогревателя; отборным паром из турбины. Расход питательной воды в экономайзе pax принят равным половинному количеству общего ее потока. В свя зи с недостаточностью твердых горючих для выработки нужного ко личества пара в парогенераторе, в его топке сжигаются также газо образные продукты пиролиза.

На 8-1, а показана параллельная схема размещения воздухоподогревателя и водяного экономайзера в раздельных газоходах низконапорного парогенератора. Такая схема обеспечивает необходимое соотношение расходов теплоносителей, высокую температуру воздухо-подогрева при наименьших поверхностях. Этим путем, в частности, можно достичь эквидистантность расположения изобар охлаждения дымовых газов и нагрева воздуха.

Зависимость годовых затрат при различной компоновке поверхностей ' нагрева низконапорного парогенератора от температуры подогрева воздуха:

Рассмотрим расчет оптимального сечения конвективной шахты низконапорного парогенератора Р0гт применительно к схеме парогазового энерготехнологического блока, показанной на 8-8. Как

видно из схемы, в дополнительной шахте низконапорного парогенератора размещаются экономайзеры высокого и низкого давлений, геометрические и конструктивные характеристики которых отличаются. Заданными величинами при определении оптимального сечения конвективной шахты, а следовательно, и оптимальных скоростей в поверхностях нагрева являются геометрические и конструктивные характеристики поверхностей нагрева, их тепловосприятия, температурные напоры, расходы и параметры теплоносителей на рассматриваемых режимах работы блока, задаваемых графиком электрической нагрузки.

При варьировании размеров сечения конвективной шахты изменяются скорости продуктов сгорания в газоходах низконапорного парогенератора, а следовательно, изменяется коэффициент теплопередачи и размеры поверхностей нагрева. Это вызывает изменение затрат в насосное оборудование и мощность газовой турбины.

Пример 8-4. Определить оптимальное сечение газохода конвективной шахты низконапорного парогенератора парогазового энерготехнологического блока с пиролизом мазута мощностью 300 МВт с турбиной К-300-240 и ГТ-35-770. В газоходе размещаются экономайзер высокого и низкого давлений. Геометрические характеристики пучка труб, удельная стоимость поверхности ЭК-2, режимы работы и другие исходные данные указаны в примере 8-3. Дополнительно задано: удельная стоимость поверхности ЭК-1 Цп = 13,6 руб/м2; суммарный коэффициент ежегодных отчислений рр = 0,233 1/год; коэффициенты, характеризующие загрязнение поверхности, та = 0,012; па = 0,00034; 1/а2 % 0 —тепловосприятие ЭК-2 Q2 = 622- 10s Вт; средний температурный напор Д/срз — 72,3°С; приведенный объем газов Vn2 = 742 м3/с;. тепловосприятие ЭК-1 Qi = 10,1-Ю5 Вт; средний температурный напор Д^срх = 66°С; приведенный объем газов Fnl = 622 м3/с; коэффициент для ЭК-1 PZHI = 1,04. Все комплексы, входящие в формулу (8-117) и относящиеся к ЭК-2) обозначим индексом 2, эти комплексы применительно к ЭК-1— индексом 1.

Оптимальные значения поверхности нагрева экономайзера высокого давления F°^T, проходного сечения газохода низконапорного парогенератора Р°пт и расхода питательной воды в экономайзере D°™ зависят от графиков нагрузок и взаимосвязаны между собой. Так, оптимальная поверхность экономайзера является функцией расхода питательной воды Ц,а и коэффициента теплопередачи А2) зависящего от скорости газов и, следовательно, от проходного сечения газохода. В свою очередь, оптимальный расход воды в экономайзере зависит от поверхности экономайзера, а также от коэффициента теплопередачи ?2., Поэтому определение перечисленных характеристик парогенератора производят совместно с учетом удельной стоимости поверхности экономайзера Црг,стоимости топливаДт,