Реферат
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Технико-экономическое обоснование строительства ПТУ 9
1.1 Обоснование актуальности 9
1.2 Технико-экономическая оценка состава основного оборудования
проектируемой ПТУ 11
1.3 Обоснование решения 14
2 Расчетная часть 19
2.1 Тепловой расчет ГТУ 19
2.2 Расчет двухконтурной комбинированной энергоустановки 31
2.3 Укрупненный расчет паровой турбины 45
2.4 Расчет мощности сетевого подогревателя 48
2.5 Энергетические показатели парогазовой установки 51
2.6 Выбор вспомогательного оборудования в пределах ПТС 52
3 Охрана окружающей среды 55
3.1 Защита воздушного бассейна 55
3.2 Защита водного бассейна 63
4 Общая часть 65
4.1 Выбор и описание генерального плана 65
4.2 Газовое хозяйство 65
4.3 Компоновка главного корпуса 67
5 Экономическая часть 68
5.1 Расчёт себестоимости электрической и тепловой энергии 68
5.2 Расчёт срока окупаемости станции 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ 76
Производство электроэнергии с использованием органического топлива является базовым направлением развития мировой экономики уже многие десятилетия.
После периода застоя, длившегося порядка десяти лет, в начале 2000-х гг. возобновилось развитие энергетики России, изначально в рамках РАО «ЕЭС России», а после и в условиях приватизированное отрасли. Начали вводиться в эксплуатацию генерирующие мощности для обеспечения электроснабжения новых потребителей, а также для замещения устаревших фондов.
В последние 15 лет особенно широкое распространения, среди генерирующих установок, получили парогазовые и газотурбинные установки (ПГУ и ГТУ), которые по технике -экономическим показателям существенно отличаются от уже ставших традиционными - паротурбинных установок (ПТУ). В 2000-е гг. строительство ПГУ и ГТУ было заложено на обширной части территории страны.
Условия и факторы размещения генерирующих установок традиционных видов (ГЭС, АЭС, ТЭС, основанных на ПТУ), были исследованы еще к 1960 гг. для гидравлических и тепловых электростанций, немногим позднее - для атомных.
Теплоэлектроцентрали необходимо размещать там, где высокая плотность тепловых нагрузок, конденсационные электростанции - у топливных баз, а также на территории с высокой плотностью электропотребления. Места размещения ГЭС связаны с водотоками, можно размещать на территории с высоким расходом рек, а также, если существует острая необходимость покрытия пиковых нагрузок, в других регионах.
АЭС размещаются в регионах с дефицитом ископаемого топлива, высокой плотностью электрической нагрузки и большим объемом электропотребления.
В регионах с высокой пиковой электрической нагрузкой, размещение ГТУ и ПГУ являлось лишь одним из решений проблем энергетики. ПГУ до 2000-х гг. возводились только в экспериментальном виде, а ГТУ получили совсем незначительное распространение на периферии СССР.
При переходе к рыночной экономике значительно изменилось соотношение цен между природным газом и углем, что привело к сокращению темпа ввода мощностей на ТЭС, работающих на угле, до минимума. Приоритетной задачей стало возведение газомазутных энергоблоков. Из-за этого многие проекты, основывающиеся на активном развитии угольной генерации в совокупности с передачей электроэнергии по высоковольтным ЛЭП постоянного тока, значительно потеряли свою актуальность.
Газотурбинная установка - турбогенератор, в котором лопатки турбины вращаются непосредственно продуктами сгорания топлива, а не паром. Продукты сгорания топлива перед лопатками газовой турбины
требуют применения высококачественной стали, т.к. имеют огромную температуру по сравнению с паром в паровой турбине (600-1300°C и 300°C). В конденсационном режиме ГТУ имеет низкий КПД (30-35%).
Однако, давление газа перед газовой турбиной (до 20 атм.) и давление пара в традиционной турбине (до 240 атм.), значительно отличается в пользу ГТУ, что позволяет сократить толщину стенок. Что говорит о том, что газовая турбина будет нагреваться и охлаждаться значительно быстрее паровой, это позволит сократить запуск и останов. Для запуска ПТУ необходимо несколько часов, а для запуска ГТУ достаточно нескольких минут.
Парогазовая установка - это комбинация ГТУ и ПТУ. В данных установках остаточная теплота продуктов сгорания, прошедших через газовую турбину, используется для нагрева воды, которая приводит в действие паровую турбину. ПТУ характеризуются высоким КПД (55-60%), благодаря утилизации тепла, что совершенно недостижимо для ПТУ, работающих в конденсационном режиме (35-40%).
На основании описанных особенностей можно сформулировать факторы размещения газотурбинных и парогазовых энергоблоков:
1. требования к использованию газового и жидкого топлива — использование твердого топлива на них возможно только при проведении дорогостоящей предварительной газификации сырья, из-за этого число действующих в мире парогазовых установок с газификацией угля крайне мало;
2. способность к быстрому запуску и остановке (маневренность);
3. в-третьих, низкий коэффициент полезного действия
газотурбинных (не парогазовых) установок.
В 1960-х гг. первые газотурбинные и парогазовые установки на территории РСФСР были введены на Каширской ГРЭС, а также в Ленинграде. Роль ПГУ и ГТУ на электростанциях РСФСР была крайне мала - их мощность была не более 10 МВт.
Строительство установок более высокой мощности было развернуто в РСФСР в 1970-е гг. В этот период было возведено 2 газотурбинных энергоблока мощностью по 100 МВт на Краснодарской ГРЭС и 3 аналогичных блока на ГРЭС-3 Мосэнерго. Впоследствии газотурбинные установки мощностью 100 и 150 МВт были установлены на Ивановской ГРЭС и ГРЭС-3 Мосэнерго соответственно. Однако планы 1980-х гг. по массовому вводу в эксплуатацию ГТУ на ГРЭС в европейской части страны не были реализованы, ПГУ в советской электроэнергетике получили еще меньшее распространение, чем газотурбинные блоки большой мощности. До распада СССР они были построены лишь на Невинномысской и Молдавской ГРЭС.
...
В дипломном проекте рассмотрен ряд вопросов, связанных с проектированием ПТУ:
- выбрано основное оборудование и экономически обоснован его выбор;
- рассчитана принципиальная тепловая схема энергоустановки;
- произведён укрупнённый расчёт котлоагрегата;
- на основании произведенных расчётов выбрано вспомогательное тепломеханическое оборудование;
- согласно выбранному типу топлива произведён расчёт и описание топливоснабжения;
- в разделе охрана окружающей среды выполнены расчёты вредных выбросов при работе станции на основном топливе;
Спроектированная ПТУ отличается выгодными техникоэкономическими показателями работы, в частности КПД по производству электроэнергии. Это связано с большим тепловым потреблением, которое обеспечивает выгодное применение при использовании физического метода распределения затрат.
