Введение 4
1 Обоснование расширения ГТЭС Полярная 5
1.1 Описание объекта реконструкции 5
1.1.1 Газовая турбина PG6111FA General Electric 5
1.1.2 Генераторы ELIN Motoren 6f.03 (6FA) 10
1.1.3 Трансформаторы ТРДН-6/110кВ 125 МВА силовые и трансформаторы собственных нужд станции 10
1.2 Актуальность проекта 10
1.3 Место расположения станции 14
1.4 Технико - экономические обоснования вариантов расширения ТЭС . .. 17
1.4.1 ГТУ с котлом-утилизатором 17
1.4.2 Газовая турбина с котлом - утилизатором и паровой турбиной (ПГУ) 21
2 Расчётная часть. Поверочный тепловой расчёт основного оборудования. Выбор вспомогательного оборудования 32
2.1 Газовая турбина 32
2.2 Котел - утилизатор 43
2.3 Паровая турбина 52
2.4 ПГУ 58
2.5 Баланс пара и конденсата 59
2.6 Расчет и выбор вспомогательного оборудования 59
2.6.1 Выбор питательных насосов 59
2.6.2 Выбор конденсатных насосов 60
2.6.3 Выбор циркуляционных насосов 61
3 Электрическая часть 61
3.1 Описание и выбор генератора 61
3.2 Расчет мощности трансформаторов 62
3.3 Выбор трансформаторов 62
4 Общая часть 64
4.1 Выбор и описание генерального плана и главного корпуса станции .... 64
4.2 Газовое хозяйство 68
4.3 Водопотребление и водоснабжение 71
5 Экологическая часть 72
5.1 Расчёт выбросов в окружающую среду 72
5.2 Высота дымовой трубы 78
6 Экономическая часть 82
Заключение 87
Список использованных источников 88
Эффективность любой электрической станции определяет ряд факторов, которые имеют высокую значимость для выстраивания надежной системы производства электрической и тепловой энергии. Речь идет об уровне развития техники на предприятии, отношении к обучению персонала, а также использование технологий и решений, которые позволяют уменьшать экологический след.
Также огромное влияние оказывает географическое расположение ТЭС, так как от этого зависит ВХР станции, а также используемое топливо.
В данном проекте будет рассмотрена станция «Полярная», которая расположена в Туруханском районе Красноярского края и находится в процессе строительства. Данная ТЭС будет являться крупным источником электрической энергии для группы «Ванкорских» нефтегазовых месторождений.
Основными потребителями электроэнергии Ванкорского энергорайона являются:
- буровые установки;
- механизмы непосредственной добычи нефти;
- объекты сбора и внутрипромысловой перекачки нефти;
- объекты подготовки нефти;
- газокомпрессорные станции;
- объекты поддержания пластового давления;
- объекты, обеспечивающие перекачку нефти по нефтепроводу;
- мини НПЗ (нефтеперерабатывающие заводы) для собственных нужд;
- прочие потребители (жилой поселок).
Также, совместно с этой станцией в работе с 2009 года находится ГТЭС «Ванкорская», которая обеспечивает 206,4 МВт электрической и 378 Гкал/час тепловой энергии для зоны нефтедобычи и вахтового посёлка Ванкор. Всего в 2009-2019 годах Ванкорской ГТЭС было выработано 10 млрд. кВт-ч электроэнергии. Данная станция имеет две очереди по 100 МВт. Вторая очередь была введена в эксплуатацию в 2011 году. Еще стоит отметить, что Ванкорский энергетический район не занимается продажей электрической энергии в Единую энергосистему России.
Проект «Полярная» имеют высокую значимость, так как «Ванкорское» месторождение является одним из самых крупных в Российской Федерации. Ещё в 2010 году добыча на месторождении составила 12,7 млн . тонн. Максимальный же уровень добычи нефти составит 25 млн. тонн. Также станция находится на этапе строительства, что позволит производить нововведения на этапе отладки оборудования, когда на ТЭС ещё не лежит постоянная электрическая нагрузка.
В рамках данной выпускной квалификационной работы был произведен расчет и проектирование проекта по расширению газотурбинной электростанции «Полярная», которая расположена в Туруханском районе Красноярского края.
Данная электростанция представляет большой интерес, ведь она необходима, чтобы обеспечить нефтегазовое месторождение «Ванкорское» энергией. Этот нефтегазовый район считается перспективным из-за больших извлекаемых запасов нефти в районе 500 млн. тонн. В работе месторождение только с 2009 года.
Изначально на объекте установлено две газовые турбины, которые в сумме выдают 152 МВт электроэнергии. В связи с неэффективностью газового цикла (высокая температура газов за турбиной), было предложено расширить станцию до парогазовой. Это было реализовано с помощью установки двух котлов-утилизаторов и паровых турбин на 35 МВт каждая. В итоге на станции получилось два блока ПГУ по 110 МВт электрической мощности.
В работе были выполнены такие расчёты:
- расчёт газовой турбины;
- поверочный расчет котла-утилизатора;
- укрупненный расчет паровой турбины и тепловой схемы
- расчет электрической части станции;
- расчет и выбор вспомогательного оборудования;
- экономический расчет.
После расчётов была выполнена графическая часть. А именно, проектирование 3Д станции в целом, а также главного корпуса. Еще была выполнена схемы выдачи мощности и тепловая схема ТЭС.
