ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 7
1.1. Описание электростанции 7
1.2. Характеристика основного оборудования 8
1.3. Особенности тепловой и электрической схем, режимов работы оборудования, условий
топливо- и водоснабжения 11
1.3.1. Тепловая схема 11
1.3.2. Электрическая схема: открытое распределительное устройство (ОРУ) 110 кВ с 1-й, 2-й и обводной системами шин 12
1.3.2.1, Генераторное распределительное устройство собственных нужд (ГРУ) 13
1.3.2.2. Распредустройство собственных нужд (РУСН) 13
1.3.3. Топливоснабжение 14
1.3.4. Водоснабжение 14
1.4. Принципы распределения электрических и тепловых нагрузок 15
1.5. Уникальность ТЭЦ-1 17
1.5.1. Особенности ТЭЦ-1 17
1.5.2. Сравнение ТЭЦ-1 с другими ТЭЦ города 18
1.5.3. Сравнение ТЭЦ-1 с ТЭС за рубежом 21
1.6. Экологические составляющие станции 22
1.7. Загрязнение воздуха в г. Красноярск 24
ВЫВОД ПО ГЛАВЕ 1 27
ГЛАВА 2. ОБЗОР ОБОРУДОВАНИЯ В РАМКАХ ДПМ-2 28
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2 33
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ 34
3.1. Исходные данные 34
3.2. Расход натурального топлива, сжигаемого на энергообъекте ТЭЦ 39
3.3. Полный объем продуктов сгорания с учетом коэффициента избытка воздуха 41
3.4. Энтальпия продуктов сгорания и воздуха 43
3.5. Тепловой баланс котла 51
3.6. Расчет выбросов вредных веществ при сжигании топлива 54
3.6.1. Массовый выброс летучей золы 54
3.6.2. Количество оксидов серы SO2 и SO3 в пересчете на SO2 56
3.6.3. Количество окислов азота, выбрасываемых в атмосферу, в пересчете на N02 56
3.6.4. Количество оксида углерода при сжигании органических топлив 59
3.6.5. Концентрация вредных выбросов одного котла 59
3.7. Расчеты рассеивания дымовой трубы и концентрации вредных веществ на ЭВМ 61
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3 68
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 71
ПРИЛОЖЕНИЕ А. ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН СТАНЦИИ 73
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. СХЕМА ПАРОПРОВОДОВ 74
ПРИЛОЖЕНИЕ В. ГЕНЕРАТОРЫ 75
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. ТРАНСФОРМАТОРЫ И АВТОТРАНСФОРМАТОРЫ 76
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. РЕЗЕРВ МОЩНОСТИ СЕКЦИЙ
СОБСТВЕННЫХ НУЖД 6 КВ 77
ПРИЛОЖЕНИЕ Е. СВЯЗЬ С ЭНЕРГОСИСТЕМОЙ 78
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ И ОПИСАНИЕ
ХИМВОДООЧИСТКИ
Теплоэнергетика занимает ведущую роль в жизни общества, она позволяет обеспечить каждого человека теплом, светом и энергией, использование которых распределяется в соответствии с необходимостью каждого человека. Каждый день один человек тратит примерно 2 кВт*ч электроэнергии и 230 л воды. Удовлетворение потребностей и обеспечение необходимыми ресурсами становится задачей мощных теплоэнергосистем. На территории Красноярского края, одного из крупнейших регионов страны, подобную задачу выполняет ТЭЦ-1, на которой сегодня проходит процесс модернизации.
Целью исследования является выявление и описание эффективности проекта по модернизации трубы котельного цеха ТЭЦ-1 в городе Красноярск в период с 2020 по настоящее время.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
- Описание составляющих ТЭЦ-1 и ее устройства;
- Сбор информации о проекте модернизации ТЭЦ-1;
- Сравнение ТЭЦ-1 с другими ТЭЦ города и с подобными электростанциями и определение ее преимуществ;
- Расчёт и описание динамки показателей ТЭЦ-1 после завершения отдельных этапов модернизации;
- Произведение расчета выбросов и концентрации вредных веществ;
- Сравнение показателей рассеивания до модернизации и после ее основных этапов.
Объектом исследования выступает сфера теплоэнергетики и ее развитие на примере ТЭЦ-1 в Красноярске.
Под предметом работы понимаются конкретные результаты и эффективность показателей модернизации ТЭЦ-1 в Красноярске с 2020 по настоящее время.
Область исследования - 13.03.01 - Теплоэнергетика и теплотехника.
В работе используются общенаучные методы (аналитический метод, методы сравнения и анализа), наряду с ними применяются методы критического анализа и оценки современных научных достижений, численный метод.
Актуальность исследования заключается в его новизне, поскольку работа описывает текущие процессы модернизации на ТЭЦ-1 в Красноярске и включает перечень актуальных на 2022 год материалов, полученных в результате прохождения практики непосредственно на ТЭЦ-1. Работа также затрагивает будущие изменения в рамках проекта модернизации и уделяет внимание экологическому аспекту ТЭЦ-1.
Эмпирическая база представлена наработками материалов с производственной практики в 2021 году на ТЭЦ-1 в Красноярске.
Список использованной литературы состоит из 12 источников.
Структура работы. Работы состоит из Введения, 3 глав «Обзор теплоэлектростанции», «Обзор оборудования в рамках ДПМ-2», «Расчет вредных выбросов», Заключения, Списка использованных источников и 7 приложений. Исследования изложено на 79 страницах, имеет 12 таблиц, 16 рисунков и 7 приложений.
Во Введении описываются основные положения относительно цели исследования и задач для ее достижения, предмет и объект исследования, актуальность темы, содержится характеристика теоретическо- методологической и информационной основы, отражается новизна и практическая значимость результатов.
В Первой главе «Обзор теплоэлектростанции» описывается устройство и функционирование ТЭЦ-1, указаны основные характеристики ключевого оборудования централи и приводится ее сравнение с другими подобными системами.
Во Второй главе «Обзор оборудования в рамках ДПМ-2» рассматривается основное оборудование в рамках модернизации, приведены графические материалы и схемы, отмечающие особенности конструкции.
Третья глава «Расчет вредных выбросов» представляет собой расчет рассеивания и концентрации вредных веществ, в результате которых выявляются показатели эффективности модернизации теплового оборудования котельного цеха ТЭЦ-1.
В Заключении представлены основные выводы и результаты исследования, а также сформированы перспективы его развития.
Модернизация на ТЭЦ-1 в Красноярске проходит с целью выполнения двух основных задач. Первая задача - обновление котельного оборудования, что в свою очередь должно привести к увеличению КПД централи. Вторая, не менее актуальная на сегодня задача, - обновление оборудования с целью выполнения нормативов экологической программы СГК.
Проведя анализ загрязнения атмосферного воздуха г. Красноярска в период с 2010-2020 годы на основании данных краевой наблюдательной сети, отмечено, что для большинства загрязняющих веществ характерна пространственно-временная динамика. Концентрации большинства загрязняющих веществ снижается в летние месяцы, что по всей видимости связано с работой ТЭЦ. Именно поэтому одна из причин модернизации учитывает экологический фактор.
Согласно исследованию и проведенным расчётам на основе эмпирических данных, полуучёных в результате работы на производственной практике летом 2021 года в ПТО ТЭЦ-1, можно отметить положительную динамику изменений на централи. Использование программ ЭВМ позволило детально представить данные расчетов и сопроводить их визуальным материалом.
Изучение развития теплоэнергетики города на примере ТЭЦ-1 является перспективным развитием темы. В первую очередь необходимость изучения ТЭЦ-1 вызвана ее стремительной модернизацией, в результате которой заметно изменяются ключевые показатели. Это в свою очередь влияет на состояние экологической обстановки, что является актуальной темой для города. На основе полученных данных в перспективе возможно продолжение других мероприятий, связанных с модернизаций ТЭЦ-1 и увеличением эффективности ее отдельных элементов, например, дымовой трубы, которые позволили бы продолжить преобразование системы теплоэнергетики.
Другой вехой развития данной темы может стать более детальное сравнение ТЭЦ-1 г. Красноярска с другими теплоэнергетическими системами России и зарубежья, выявление преимуществ и недостатков, что так же позволило бы учесть эти данные при дальнейшем развитии теплоэнергосистем города.
1. Администрация Президента России [Электронный ресурс]. 2018. URL:
http://www.kremlin.ru/events/president/news/56816 (дата обращения: 27.04.2022).
2. Власов В.А., Вологдина Я.В, Лебедева В.А. Загрязнение атмосферного воздуха как один из основных факторов риска для здоровья граждан в городе Красноярске // Аграрное и земельное право. 2020. С. 87 (дата обращения: 22.02.2022).
3. Делицын Л. М., Власов А. С. Необходимость новых подходов к использованию золы угольных ТЭС // Теплоэнергетика No 4. 2010. с. 49-55. URL: https://elibrary.ru87 (дата обращения: 22.02.2022).
4. Енджиевская И.Г, Василовская Н.Г, Дубровская О.Г, Баранова Г.П., Чудаева А.А. Влияние механоактивации на стабилизацию свойств золы уноса Красноярских ТЭЦ // Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies, 2018. 843 с. (дата обращения: 13.05.2022).
5. Крылова В.А. Анализ загрязнения атмосферного воздуха города Красноярск // World science: problem and innovations, 2022. С. 25 (дата обращения: 13.05.2022).
6. Лунев А. А., Догдурбеков Н. К., Баранова М. П. Возможности снижения зольных выбросов на ТЭЦ // Борисовские чтения, 2021. С 159.
7. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1986. 68 с.
8. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции: Учебник для теплоэнерг. спец. вузов. М.Л.: Энергия, 1967. 400 с.
9. СГК Online [Электронный ресурс]. 2022. URL: https://sibgenco.online(дата обращения: 13.05.2022)
10. СГК Online [Электронный ресурс] Экологическая модернизация Красноярской ТЭЦ-1. 2020. URL: https://kemerovo. sib genco. online/news
11. Теплоэнергетика и теплотехника: Общие вопросы: Справочник. Под общ. ред. В. А. Григорьева, В.М. Зорина. 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1987. 456 с.
12. Технология ионного обмена [Электронный ресурс]. 2022.
URL: http://twt.mpei.ac.ru(дата обращения: 15.04.2022).