Введение 5
1 Обоснование проекта расширения Ачинской ТЭЦ 6
1.1 Актуальность. Обоснование расширения Ачинской ТЭЦ 6
1.2 Описание Ачинской ТЭЦ 6
1.3 Состав оборудования ТЭЦ 8
1.4 Варианты технических решений расширения 9
1.5 SWOT-анализ вариантов 13
1.6 Задачи проекта расширения 15
2 Расчётная часть 15
2.1 Описание тепловой схемы и исходные данные для расчёта 16
2.2 Расчёт установки по подогреву сетевой воды 18
2.3 Построение процесса расширения пара на h-s диаграмме 20
2.4 Определение параметров по элементам схемы 24
2.5 Определение предварительного расхода пара на турбину 25
2.6 Баланс пара и конденсата 26
2.6 Расчёт элементов регенеративной схемы 27
2.6.1 Расчёт подогревателей высокого давления 27
2.6.2 Расчёт подогревателей низкого давления 30
2.7 Расчёт технико-экономических показателей работы станции 35
2.8 Выбор вспомогательного оборудования 39
2.8.1 Выбор питательного насоса 39
2.8.2 Выбор конденсатного насоса 41
2.8.3 Выбор циркуляционного насоса 43
2.8.4 Выбор сетевого насоса 44
2.8.5 Выбор дренажного насоса 46
2.9 Выбор теплообменников 49
2.10 Баланс пара 49
3 Общая часть 50
3.1 Электрическая часть проекта 50
3.1.1 Выбор генератора электрической станции 50
3.1.2 Расчёт мощности станции 50
3.1.3 Выбор силового трансформатора и вспомогательного оборудования51
3.1.4 Разработка структурной схемы станции 54
3.1.5 Разработка схемы выдачи мощности 55
3.2 Техническое водоснабжение 58
3.3 Расширение главного здания 61
3.4 Расширение ЗРУ 61
4 Автоматизация технологического процесса 62
4.1 Описание системы АСУ ТП 63
4.2 Структура АСУ ТП 63
4.3 Функциональная структура 65
4.4 Перечень функциональных узлов 67
4.5 Количество сигналов 68
4.6 Перечни защит и систем регулирования 69
4.7 Интерфейс оператора 71
5 Экономическая часть 72
5.1 Исходные данные для расчёта 72
5.2 Расчёт капитальных вложений 72
5.3 Определение ежегодных издержек 73
5.3.1 Расчёт затрат на топливо 73
5.3.2 Расходы на оплату труда 73
5.3.3 Амортизационные отчисления 73
5.3.4 Расходы на ремонтное обслуживание 74
5.3.5 Прочие расходы и эксплуатационные расходы 74
5.4 Расчёт себестоимости единицы т/э и э/э 74
5.5 Оценка экономической эффективности проекта 76
5.6 Анализ чувствительности проекта 79
Заключение 85
Список использованных источников 86
Объектом реконструкции данной бакалаврской работы является ТЭЦ ОАО «Русал» АГК. Ещё с середины 80-ых после строительство второй очереди существует запас производства перегретого пара, позволяющий расширить мощности станции. С тех пор принимались неоднократные попытки разработки проекта и его реализации, одна в связи с разными причинами, разработка проекта откладывалась. В настоящее время глинозёмный комбинат, частью которого является Ачинская ТЭЦ, расширяется и нуждается в увеличении поставок производственного пара и электрической энергии. В городе Ачинск планируется переход теплоснабжения города с неэффективных котельных на теплофикацию. Заключая выше сказанное, расширение мощности станции является актуальной задачей, как для города Ачинск, так и для АГК.
Для реализации проекта, необходимо рассмотреть расширение машинного зала ТЭЦ для размещения седьмого турбоагрегата. Проектом предусматривается установка турбины ПТ-90-130 с номинальной мощностью 90 МВт. Данная турбина позволяет обеспечить, кроме выработки электроэнергии, отпуск тепла для горячего водоснабжения, а также поставку производственного пара для АГК. При работе всех остальных 6-ти турбин и всех 8-ми котельных агрегатов запаса пара достаточно для работы ПТ-90-130.
Увеличение мощности станции подразумевает, подбор и установку, кроме самого турбоагрегата, всей регенеративной установки, насосного оборудования, схемы выдачи мощности, автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП).
В рамках выпускной квалификационной работы выполнен проект реконструкции Ачинской ТЭЦ с установкой турбины ПТ-90-130.
В результате выполнения проекта, были разработаны следующие разделы:
1) Обоснование проекта реконструкции Ачинской ТЭЦ. В данном проекте рассмотрено обоснование расширения, характеристика объекта и состав его оборудования. Были рассмотрены три возможных варианта реализации проекта и с помощью SWOT-анализа сделан выбор наиболее перспективного варианта. В конце раздела перечислены поставленные задачи этого проекта.
2) Расчётная часть, в результате которого была рассчитана тепловая схема турбины ПТ-90-130, рассчитаны технико-экономические показатели, выбрано вспомогательное оборудование. В конце раздела был проверен баланс производства и потребления пара на станции.
3) Электрическая часть проекта, в которой выбрано силовое электрическое оборудование, разработана структурная схема, схема выдачи мощности и схема собственных нужд.
4) В разделе автоматизация технологического процесса было рассмотрено понятие АСУТП, какие цели оно выполняет и разработаны структурная схема АСУТП и функциональная схема для турбоагрегата. Также был создан перечень сигналов, которые направлены в АСУТП и технологических защит. Рассмотрен основной принцип построения интерфейса оператора.
5) Экономическая часть. В ней был сделан расчёт капиталовложений, расчёт себестоимости тепловой и электрической энергии, а также рассчитаны показатели экономической эффективности проекта. По результатам расчёта составлены графики чувствительности по каждому критерию.
