Реферат 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Обоснование выбора оборудования для расширения Тобольской ТЭЦ при помощи
SWOT-анализа и технико-экономических показателей 6
1.1 Описание города Тобольск 6
1.2 Описание Тобольской ТЭЦ 7
1.3 SWOT-анализ 8
1.4 Технико-экономические показатели состава оборудования 9
2 Расчет парогазовой установки 11
2.1 Компрессор 11
2.2 Параметры газа после камеры сгорания 13
2.3 Определение параметров процесса расширения газа в турбине 20
2.4 Учет охлаждения турбины ГТУ 26
2.5 Расчет двухконтурной комбинированной энергоустановки 29
2.6 Тепловой расчет котла-утилизатора 30
2.7 Конструкторский расчет котла-утилизатора 36
2.7.1 Определение габаритных размеров котла-утилизатора 37
2.8 Расчет поверхностей нагрева КУ 38
2.8.2 Определение поверхности теплообмена одной секции 38
2.8.3 Определение площади поверхности теплообмена III1ВД 40
2.8.4 Определение площади поверхности теплообмена ИСПВД 42
2.8.5 Определение площади поверхности теплообмена экономайзера 43
2.8.6 Определение площадей поверхностей теплообмена поверхностей НД 44
2.9 Укрупненный расчет паровой турбины 46
2.10 Расчет сетевого подогревателя 50
2.11 Основные показатели парогазовой установки 52
2.11.7 Общая электрическая мощность ПТУ 52
2.11.8 КПД производства электроэнергии ПГУ 53
2.11.9 Удельный расход условного топлива на единицу отпускаемой ПГУ электроэнергии . 53
2.12 Состав вспомогательного оборудования 53
2.12.10 Выбор сетевого подогревателя 53
2.12.11 Выбор сетевых насосов 54
2.12.12 Выбор конденсатных насосов 54
2.12.13 Выбор деаэратора 54
3 Охрана окружающей среды 54
3.1 Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу 55
3.2 Снижение оксидов азота в камере сгорания газотурбинной установки 56
4 Общая часть 57
4.1 Описание генерального плана станции 57
4.2 Газовое хозяйство 57
4.3 Компоновка главного корпуса 59
5 Экономическая часть 60
5.1 Расчёт затрат на топливо 60
5.2 Расходы на оплату труда 61
5.3 Амортизационные отчисления 61
5.4 Расходы на ремонт основных средств 62
5.5 Прочие расходы 62
5.6 Ежегодных издержек, связанных с эксплуатацией 62
5.7 Расчёт себестоимости единицы тепловой и электрической энергии 63
5.8 Оценка экономической эффективности 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 68
ПРИЛОЖЕНИЕ А Результаты анализа чувствительности 69
В России есть несколько городов, связанных с промышленным сектором. Одним из таких индустриальных городов является Тобольск, где планируется новое градостроительство с увеличением численности населения и привлечения новых работников для промышленности. (Приложение к распоряжению Правительства Тюменской области от 28 июля 2014 г. № 1380- рп). У города есть потребность в электричестве, теплофикации, горячем паре на промышленные нужды, которая по прогнозам аналитиков будет увеличиваться. В совокупности покрытие необходимых нагрузок обеспечивают Тобольская ТЭЦ и 31 котельная. Для того, чтобы в будущем обеспечивать стабильное снабжение растущего города, правительством Российской Федерации предусмотрено расширение Тобольской ТЭЦ на 110 МВт до 2030 г. (от 1- го августа 2016 г № 1634 - р).
Промышленные предприятия, которые были построены еще в прошлом веке, не могут не наносить вред окружающей среде. Также многочисленные котельные работают на устаревшем оборудовании. Для улучшения экологической ситуации необходимо внедрять самое современное оборудование.
В бакалаврской работе предлагается вариант расширения Тобольской теплоэлектроцентрали наиболее эффективным сочетанием оборудования с точки зрения экономичности и экологичности.
Выполнение поставленной задачи начиналось с изучения существующего оборудования расширяемой ТЭЦ и города, в котором она стоит. С помощью SWOT-анализа и сравнения технико-экономических показателей, было установлено, что в рамках этой задачи более удачным решением будет являться установка парогазотурбинной установки.
ПТУ состоит из газотурбинной установки, котла-утилизатора и теплофикационной турбины. Первоначальным этапом является тепловой расчет ГТУ. Расход топлива с учетом охлаждения Д)ХЛ = 5,341 м3/с. Расход воздуха в камеру сгорания G°™ = 127,079 м3/с. Массовый расход газов на выходе из турбины Gr = 195,315 кг/с. Температура на выходе из турбины Td = 632,161 °C. Электрический КПД ГТУ с охлаждением цЭхл = 0,35.
При тепловом расчете двухконтурного котла-утилизатора была определена энтальпия пара на выходе из контура низкого давления КОнд = 2819 кДж/кг и температура £Онд = 194 ОС. Энтальпия уходящих газов составила iyx = 76,36 кДж/кг, и температура Гух = 97,496 °C, коэффициент полезного действия цку = 0,98.
При конструкторском расчете была определена площадь поперечного сечения газохода котла-утилизатора f = 113,852 м2 , высота труб /тр = 11,5 м. Количество секций пароперегревателя высокого давления гппВД = 1 шт., пароперегревателя испарителя высокого давления гиспВД = 3 шт., экономайзера высокого давления гэкВД = 11 шт. Также пароперегревателя низкого давления гппНД = 1 шт, испарителя гиспНД = 2 шт, и в газовом подогревателе конденсата zrnK = 5 шт.
Располагаемая мощность паровой турбины NnT = 4868,581 кВт, а относительный внутренний цпт = 0,84. Расход пара на сетевой подогреватель составил Dcn = 32,048 кг/c.
В итоге КПД нетто установки ПГУ цэпгу н = 0,598.
После чего были рассчитаны выбросы окислов азота, которые не превысили норму, также были предложены мероприятия по дополнительному снижению выбросов путем реконструкции типовой камеры сгорания газотурбинной установки.
И в завершении определены тарифы на тепловую и электрическую энергию. Посчитаны экономические показатели, Окупаемость составила около 8 лет. Определено насколько процентов можно изменять ключевые факторы, чтобы не было убытков.
