Замена электродвигателя ПЭН турбоприводом на Кемеровской ТЭЦ
|
Введение ..................................................................................................................... 10
1 Краткая характеристика станции .......................................................................... 13
1.1 Данные о месторасположении ........................................................................ 13
1.2. Тип электростанции, виды продукции ......................................................... 14
1.3 Основные и вспомогательные цеха и их назначение ................................... 14
2 Характеристика питательных насосов и возможные пути повышения их
экономичности ........................................................................................................... 17
2.1 Общее устройство и принцип действия насосов ПЭ250-45-2 (станционных
ПЭН №1,3,4,6,8) ..................................................................................................... 17
2.2. Общее устройство и принцип действия насосов ПЭ65-53, ПЭ100-53 (ПЭН
№ 4А, №2) ............................................................................................................... 18
2.3 Способы улучшения показателей экономичности работы питательных
насосов .................................................................................................................... 21
3 Анализ схемы включения питательных насосов и турбопривода на ТЭЦ ..... 23
3.1 Схемы включения питательного насоса ........................................................ 23
3.2 Конструкция турбопривода ............................................................................ 25
4 Расчет характеристик питательного насоса с турбоприводом .......................... 27
4.1 В даннном пункте построим характеристики насоса при различной
частоте вращения ротора насоса: ......................................................................... 27
4.2 Зависимость мощности насоса N , кВт от расхода Q, м3/час ...................... 29
5 Расчет и проектирование турбопривода .............................................................. 30
5.1 Приближенная оценка протекания процесса расширения пара в турбине 30
5.2 Определение расхода пара на турбину .......................................................... 31
5.3 Тепловой расчет приводной турбины ............................................................ 32
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ......................................... 45
ресурсосбережение .................................................................................................... 45
6.1 Расчет затрат и договорной цены на проектирование и проведение ВКР . 45
6.2 Анализ капитальных вложений и изменения эксплуатационных затрат при
модернизации схемы. ............................................................................................ 49
1 Краткая характеристика станции .......................................................................... 13
1.1 Данные о месторасположении ........................................................................ 13
1.2. Тип электростанции, виды продукции ......................................................... 14
1.3 Основные и вспомогательные цеха и их назначение ................................... 14
2 Характеристика питательных насосов и возможные пути повышения их
экономичности ........................................................................................................... 17
2.1 Общее устройство и принцип действия насосов ПЭ250-45-2 (станционных
ПЭН №1,3,4,6,8) ..................................................................................................... 17
2.2. Общее устройство и принцип действия насосов ПЭ65-53, ПЭ100-53 (ПЭН
№ 4А, №2) ............................................................................................................... 18
2.3 Способы улучшения показателей экономичности работы питательных
насосов .................................................................................................................... 21
3 Анализ схемы включения питательных насосов и турбопривода на ТЭЦ ..... 23
3.1 Схемы включения питательного насоса ........................................................ 23
3.2 Конструкция турбопривода ............................................................................ 25
4 Расчет характеристик питательного насоса с турбоприводом .......................... 27
4.1 В даннном пункте построим характеристики насоса при различной
частоте вращения ротора насоса: ......................................................................... 27
4.2 Зависимость мощности насоса N , кВт от расхода Q, м3/час ...................... 29
5 Расчет и проектирование турбопривода .............................................................. 30
5.1 Приближенная оценка протекания процесса расширения пара в турбине 30
5.2 Определение расхода пара на турбину .......................................................... 31
5.3 Тепловой расчет приводной турбины ............................................................ 32
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ......................................... 45
ресурсосбережение .................................................................................................... 45
6.1 Расчет затрат и договорной цены на проектирование и проведение ВКР . 45
6.2 Анализ капитальных вложений и изменения эксплуатационных затрат при
модернизации схемы. ............................................................................................ 49
Объектом исследования является Кемеровская ТЭЦ.
Цель работы – Провести анализ замены электродвигателя питательного
насоса турбоприводом на Кемеровской ТЭЦ.
Заключение - В процессе исследования проводились – Краткая
характеристика станции, характеристика питательных насосов и возможные
пути повышения их экономичности, анализ схемы включения питательных
насосов и турбопривода на ТЭЦ, расчет характеристик питательного насоса с
турбоприводом, расчет и проектирование турбопривода, анализ влияния на
надежность ТЭЦ предлагаемой модернизации.
В результате исследования – Определена возможность проведения
модернизации по замене электродвигателя питательного насоса на
турбопривод.
Основные конструктивные, технологические и техникоэксплуатационные характеристики: В проекте предусматривается замена
электродвигателя питательного насоса ПЭ 65-53 станционного 4а
турбоприводом.
Степень внедрения: Проект не существовал и не реализован.
Область применения: Теплоэнергетическая область.
Экономическая эффективность/значимость работы: В результате
экономического расчета был определен чистый доход денежных средств от
проекта модернизации питательного насоса ПЭ 65-53, срок окупаемости
проекта 5,6 года.
Введение
Главной задачей энергетики является улучшение качества отпускаемой
энергии, путем сведения к минимуму перерывов в снабжении тепловой и
электрической энергией населения, и производственных объектов. В настоящее
время значительные инвестиции направляются на строительство новых
объектов энергетики, в технологии которых применяются инновационные
направления и передовые научно-технические разработки. Однако
строительство новых энергетических объектов географически привязано к
формированию новых центров технологического потребления производимой
энергии. Рудные и угольные месторождения Восточной Сибири находятся в
районах не обеспеченных в достаточной для их освоения местными
генерирующими мощностями. Большие инвестиции направлены на
обеспечение энергетической безопасности Крыма. Введение новых объектов
энергетики планируется в районах строительства нового транссибирского
железнодорожного сообщения и модернизации существующих линий
железнодорожного сообщения.
Однако на ряду со строительством новых генерирующих, передающих и
преобразующих энергетических объектов, значительным направлением
развития энергетики остается направление реконструкции уже существующих
энергетических объектов и глубокой модернизации оборудования этих
энергетических объектов. Экономически наиболее выгодным является,
модернизация существующего энергетического оборудования путем замены
некоторых компонентов, узлов и деталей улучшающих характеристики,
увеличивающих срок эксплуатации оборудования и дающие возможность
снижения затрат на выработку энергии.
Целью данной бакалаврской работы является оценить возможность
модернизации узла питательного насоса Кемеровской ТЭЦ. В рамках работ по
модернизации планируется без остановки основного производственного цикла11
выполнить замену электропривода питательного насоса (электродвигателя) на
паровой турбинный привод (далее по тексту – турбопривод).
Экономическая составляющая заключается в том, что:
- образуется экономия электроэнергии используемой для питания
электродвигателя технологического процесса;
- возникает возможность выработки электроэнергии за счет
дополнительной загрузки турбоагрегата, это позволяет более эффективно
использовать технологический пар. Также следует отметить, что при
использовании электропривода регулирование расхода питательной воды
может вестись либо методом дросселирования, либо с помощью гидромуфты
или установки частотного регулятора. Рассмотрим каждый из возможных
методов в целях оценки их технико-экономических характеристик:
Регулирование методом дросселирования наиболее простое и
неэкономичное, т.к. в турбулентном потоке питательной воды возникают
невосполнимые потери и для их компенсации необходимо устанавливать
электродвтгатель большей мощности, чем требуется собственно для
перемещения питательной воды и ведет к быстрому износу насоса и арматуры.
Повышенный эксплуатационный износ пропорционально увеличивает затраты
на поддержание насоса в исправном состоянии в межремонтный период и
приводит к сокращению интервалов плановых ремонтных циклов.
Увеличивается время нахождение оборудование в ремонтном простое и
соответственно увеличивается фонд оплаты труда ремонтного персонала. Все
увеличения затратной части приводят к увеличению себестоимости конечного
продукта ТЭЦ - тепловой и электрической энергии.
Установка гидромуфты позволяет снять эффект дросселирования, но
приводит к дополнительным затратам на установку собственно узла
гидромуфты и возникновению затрат на ее последующую эксплуатацию. Кроме
того гидромуфта снижает возможности регулирования потока в необходимых
диапазонах.
Цель работы – Провести анализ замены электродвигателя питательного
насоса турбоприводом на Кемеровской ТЭЦ.
Заключение - В процессе исследования проводились – Краткая
характеристика станции, характеристика питательных насосов и возможные
пути повышения их экономичности, анализ схемы включения питательных
насосов и турбопривода на ТЭЦ, расчет характеристик питательного насоса с
турбоприводом, расчет и проектирование турбопривода, анализ влияния на
надежность ТЭЦ предлагаемой модернизации.
В результате исследования – Определена возможность проведения
модернизации по замене электродвигателя питательного насоса на
турбопривод.
Основные конструктивные, технологические и техникоэксплуатационные характеристики: В проекте предусматривается замена
электродвигателя питательного насоса ПЭ 65-53 станционного 4а
турбоприводом.
Степень внедрения: Проект не существовал и не реализован.
Область применения: Теплоэнергетическая область.
Экономическая эффективность/значимость работы: В результате
экономического расчета был определен чистый доход денежных средств от
проекта модернизации питательного насоса ПЭ 65-53, срок окупаемости
проекта 5,6 года.
Введение
Главной задачей энергетики является улучшение качества отпускаемой
энергии, путем сведения к минимуму перерывов в снабжении тепловой и
электрической энергией населения, и производственных объектов. В настоящее
время значительные инвестиции направляются на строительство новых
объектов энергетики, в технологии которых применяются инновационные
направления и передовые научно-технические разработки. Однако
строительство новых энергетических объектов географически привязано к
формированию новых центров технологического потребления производимой
энергии. Рудные и угольные месторождения Восточной Сибири находятся в
районах не обеспеченных в достаточной для их освоения местными
генерирующими мощностями. Большие инвестиции направлены на
обеспечение энергетической безопасности Крыма. Введение новых объектов
энергетики планируется в районах строительства нового транссибирского
железнодорожного сообщения и модернизации существующих линий
железнодорожного сообщения.
Однако на ряду со строительством новых генерирующих, передающих и
преобразующих энергетических объектов, значительным направлением
развития энергетики остается направление реконструкции уже существующих
энергетических объектов и глубокой модернизации оборудования этих
энергетических объектов. Экономически наиболее выгодным является,
модернизация существующего энергетического оборудования путем замены
некоторых компонентов, узлов и деталей улучшающих характеристики,
увеличивающих срок эксплуатации оборудования и дающие возможность
снижения затрат на выработку энергии.
Целью данной бакалаврской работы является оценить возможность
модернизации узла питательного насоса Кемеровской ТЭЦ. В рамках работ по
модернизации планируется без остановки основного производственного цикла11
выполнить замену электропривода питательного насоса (электродвигателя) на
паровой турбинный привод (далее по тексту – турбопривод).
Экономическая составляющая заключается в том, что:
- образуется экономия электроэнергии используемой для питания
электродвигателя технологического процесса;
- возникает возможность выработки электроэнергии за счет
дополнительной загрузки турбоагрегата, это позволяет более эффективно
использовать технологический пар. Также следует отметить, что при
использовании электропривода регулирование расхода питательной воды
может вестись либо методом дросселирования, либо с помощью гидромуфты
или установки частотного регулятора. Рассмотрим каждый из возможных
методов в целях оценки их технико-экономических характеристик:
Регулирование методом дросселирования наиболее простое и
неэкономичное, т.к. в турбулентном потоке питательной воды возникают
невосполнимые потери и для их компенсации необходимо устанавливать
электродвтгатель большей мощности, чем требуется собственно для
перемещения питательной воды и ведет к быстрому износу насоса и арматуры.
Повышенный эксплуатационный износ пропорционально увеличивает затраты
на поддержание насоса в исправном состоянии в межремонтный период и
приводит к сокращению интервалов плановых ремонтных циклов.
Увеличивается время нахождение оборудование в ремонтном простое и
соответственно увеличивается фонд оплаты труда ремонтного персонала. Все
увеличения затратной части приводят к увеличению себестоимости конечного
продукта ТЭЦ - тепловой и электрической энергии.
Установка гидромуфты позволяет снять эффект дросселирования, но
приводит к дополнительным затратам на установку собственно узла
гидромуфты и возникновению затрат на ее последующую эксплуатацию. Кроме
того гидромуфта снижает возможности регулирования потока в необходимых
диапазонах.