Реферат 3
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Технико-экономическое обоснование12
1.1 Литературный обзор 12
1.1.1 ПТУ с ВЦГ 12
1.1.2 АЭС 14
1.1.3 Теплофикационные турбины на СКП 17
1.2 Экономическое обоснование состава оборудования 20
2 Расчетная часть 22
2.1 Расчет тепловой схемы 22
2.1.1 Описание тепловой схемы и подготовка данных к расчету 22
2.1.2 Расчет установки по подогреву сетевой воды 24
3.1.3 Построение процесса расширения пара на i-s диаграмме 27
2.1.4 Определение параметров по элементам схемы 31
2.1.5 Определение предварительного расхода пара на турбину 34
2.1.6 баланс пара и конденсата 35
2.1.7 Расход пара на турбопривод 36
2.1.8 Расчет регенеративной схемы (ПВД) 36
2.1.9 Расчет деаэратора 39
2.1.10 Расчет регенеративной схемы (ПНД) 40
2.2 Расчет технико-экономических показателей 43
3 Общая часть 48
3.1 Выбор паровых котлов 48
3.2 Выбор вспомогательного оборудования 49
3.2.1 Регенеративные подогреватели 49
3.2.2 Деаэратор 50
3.2.3 Сетевые подогреватели 51
3.2.4 Выбор питательных насосов 51
3.2.5 Выбор конденсатных насосов 52
3.2.6 Выбор циркуляционных насосов 53
3.2.7 Выбор сетевых насосов 53
3.2.8 Сливные насосы 54
3.2.9 Маслосистема турбогенератора 54
3.2.10 Система регулирования турбины 56
3.3 Генеральный план 56
3.4 Компоновка главного корпуса 57
4 Проектирование топливного хозяйства 58
4.1 Определение КПД котельного агрегата и расхода топлива 58
4.2 Приемные разгрузочные устройства 61
4.3 Ленточные конвейеры 62
4.4 Дробилки 63
4.5 Топливный склад 64
4.6 Выбор механизмов системы пылеприготовления 65
4.7 Дутьевые вентиляторы и дымососы 65
5 Охрана окружающей среды 67
5.1 Золоулавливание 67
5.2 Золоудаление 69
5.3 Расчет выбросов и выбор дымовой трубы 70
5.4 Водоснабжение 73
6 Экономическая часть 77
6.1 Капитальные вложения 77
6.2 Определение ежегодных издержек, связанных с эксплуатацией 77
6.3 Расчёт себестоимости единицы тепловой и электрической энергии 79
6.4 Оценка экономической эффективности капитальных вложений 81
6.5 Оценка коммерческой эффективности проекта 83
6.6 Анализ чувствительности и анализ безубыточности 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 90
Российская теплоэнергетика характеризуется использованием довольно устаревшего оборудования. В последние годы вопрос обновления ТЭС поднимается наиболее часто. Если взглянуть на динамику изменения среднего срока службы основного оборудования (рисунок 1), то можно отметить что к 2014 году, среднее число лет эксплуатации котлоагрегатов составляет 43 года, а турбоагрегатов - 34 года, что, как видно ниже, превышает их проектный ресурс. Как сказано в Энергетической стратегии развития до 2035 года, в электроэнергетической и теплоэнергетической отрасли необходимо решить отраслевую задачу:
Вывод из эксплуатации экономически неэффективного, физически и морально устаревшего энергетического оборудования с введением необходимого объема новых мощностей преимущественно на базе использования отечественных технологий и оборудования, и с сохранением приоритета выработки электрической и тепловой энергии в комбинированном режиме.
Так же там сказано, что в целях стимулирования вывода из эксплуатации, устаревшего морально, и физически, оборудования потребуется усиление ограничений по использованию не отвечающего современным требованиям оборудования, в технологическом и экологическом плане.
Как замечено в статье, из тысячи теплофикационных турбин, которые на данный момент установленных на ТЭС, 820 единиц теплотехнического оборудования, находятся в эксплуатации более 30 лет, а 600 единиц теплотехнического оборудования отработали больше 40 лет и требует замены в ближайшее время. ТЭЦ-1 города Красноярска, на данный момент одна из старейших ТЭЦ Сибири, и возраст большей части оборудования давно превысил свой проектный ресурс. Вместо полного обновления, станция занимается капитальными ремонтами, продлевая срок жизни оборудования. Такой подход полностью противоречит задачам Стратегии, обозначенным выше. Ниже более подробна рассмотрена сама станция, и предложены варианты решения, удовлетворяющие Стратегии развития.
Красноярская ТЭЦ-1 была введена в эксплуатацию 16 мая 1943 года.ТЭЦ-1 - одна из крупнейших станций Сибирской генерирующей компании по установленной тепловой мощности, составляющей 1677 Гкал/ч. Установленная электрическая мощность станции - 485,9 МВт. На Красноярской ТЭЦ-1 установлено 17 котлов и 10 турбин (рисунок 2). В эксплуатации находится 4 котлоагрегата с паропроизводительностью 230 т/ч каждый, 9 котлоагрегатов с паропроизводительностью 220 т/ч, 4 котлоагрегата с паропроизводительностью 270 т/ч, 4 турбины мощностью 25 МВт каждая, 2 турбины мощностью - 60 МВт, 1 турбина мощностью - 64,9 МВт, 1 турбина - 87 МВт, 2 турбины - 57 МВт.
Электростанция может работать как в теплофикационном режиме, так и в режиме комбинированной выработки тепла и электроэнергии. Станция работает на угле Бородинского разреза. Растопочного топлива нет. Уголь поставляется с разреза железнодорожным транспортом.
...
В данной выпускной квалифицированной работе был разработан проект строительства ТЭЦ мощностью 1140 МВт, который заменит уже существующую ТЭЦ-1 в городе Красноярске. Был произведён обзор существующей станции, в результате которого продемонстрировано, что оборудование на станции устарело, и требует полного обновления, что соответствует задачам энергетической стратегии России до 2035 года. Был проведен литературный обзор, и технико-экономическое обоснование по методу приведённых затрат, в результате которого было выбрано 4 блока с турбинами Т-285/335-240.
В экономической части были определены себестоимости тепловой и электрической энергии, а также срок окупаемости капитальных вложений. Капитальные вложения в ТЭЦ окупается на восьмой год эксплуатации. Также в экономической части был проведен анализ чувствительности, который показывает изменение чистого дисконтированного дохода от изменения цены топлива, и капитальных вложений.
В расчетной части дипломного проекта были произведены следующие расчеты:
расчет принципиальной тепловой схемы;
расчет технико-экономических показателей проектируемой станции, и сравнение их с существующими;
выбор вспомогательного оборудования в пределах ПТС;
Расчет топливного хозяйства;
Разработан генеральный план, система технического водоснабжения, а также компоновка главного корпуса. Также в выпускной квалифицированной работе были рассмотрены вопросы охраны окружающей среды. Рассчитаны выбросы вредных веществ в окружающую среду, выбран электрофильтр.
Энергетическая стратегия России на период до 2035 года (редакция от 01.02.2017) - 96 с.
Комаров, И.И. Разработка методических основ и моделей оценки влияния уровня развития паротурбинных технологий на технике- экономические показатели эксплуатации высокотемпературных угольных блоков: дис. ... канд. экон. наук : 05.14.01 / Комаров Иван Игоревич — Москва, 2016. - 206 с.
Филиппов, С.П. ТЭЦ в России: необходимость технологического обновления/ Филиппов С.П., Дильман М.Д.// Теплоэнергетика : Институт энергетических исследований Российской академии наук. — Москва, 2018. - 5-22 с.
Рыжков, А.Ф. Парогазовые технологии на твердом топливе : учеб. пособие / А. Ф. Рыжков, Т. Ф. Богатова, Е. И. Левин. — Екатеринбург : УрФУ, 2018 - 158 с.
Базеев, Е.Т. Книга 3. Развитие теплоэнергетики и гидроэнергетики/ Базеев Е.Т., Билека Б.Д. — Киев., 2012. - 127 с.
Белова, Е.С. Исследование парогазовой установки, работающей на генераторном газе : дис. ... маг. тех. наук: 13.04.01 / Белова Екатерина Сергеевна — Томск, 2016. - 116 с.
Ташлыков, О. Л. Опыт атомного теплоснабжения города Заречного и перспективы атомной теплофикации Екатеринбурга / О. Л. Ташлыков, С. Е. Щеклеин // XII Международная конференция «Российские регионы в фокусе перемен». Екатеринбург, 16-18 ноября 2017 г. : сборник докладов. — Екатеринбург: Издательство УМЦ УПИ, 2018. — Ч. 2. — С. 525-535.
Шаломов, В.И. К вопросу об энергетической эффективности теплофикационных турбин на сверхкритические параметры пара: научная статья / Шаломов В.И., Плетнёв С.М.// ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ ВЕСНА : Комсомольский-на-Амуре государственный университет —: Комсомольск-на- Амуре, 2018- 46-49 с.
Cost and performance data for power generation technologies / National Renewable Energy Laboratory / National Renewable Energy Laboratory. Golden : USA, 2013. - 105 p.
Бойко, E. А. Котельные установки и парогенераторы (тепловой расчет парового котла) : Учебное пособие / Е. А. Бойко, И. С. Деринг, Т. И. Охорзина. Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2005. - 96 с.
Цыганок А.П. Проектирование тепловых электрических станций : учеб.пособие /А.П. Цыганок, С.А. Михайленко ; Красноярский. гос.техн. ун-т. - Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2006. - 136 с.
Пономаренко, В.С. Градирни промышленных и энергетических предприятий : Справочное пособие / В.С. Пономаренко, Ю.И. Арефьев : - Москва : Энергоатомиздат, 1998. - 376 с.
Водный кодекс Российской Федерации (с изменениями на 24 апреля 2020 года) (редакция, действующая с 14 июня 2020 года)
Турбины тепловых и электрических станций : учебник для вузов. - 2 -е изд., перераб. и доп. / А. Г. Костюк, В.В. Фролов, А.Е. Булкин, А. Д. Трухний ; под ред. А. Г. Костюка, В. В. Фолова. - М. : Издательство МЭИ, 2001 г. - 488 с.
Зубова, М.В. Экономика и управление промышленными предприятиями. Оценка экономической эффективности инвестиций в энергетические объекты: метод. пособие / М.В. Зубова, И.А. Астраханцева, Л.В. Голованова. - Красноярск : СФУ, 2014. - 35 с.