ВВЕДЕНИЕ 5
1 Технико-экономическое обоснование строительства ТЭС 6
1.1 Актуальность темы выпускной квалификационной работы 6
1.2 Технико-экономическое обоснования выбора состава основного
оборудования проектируемой ТЭС 8
1.3 Определение ежегодных издержек, связанных с эксплуатацией
оборудования 9
1.4 Обоснование технического и технологического решения выбора
состава основного оборудования 14
1.5 Постановка задач 21
2 Расчётная часть 21
2.1 Тепловой расчёт ГТУ 21
2.1.1 Определение параметров процесса сжатия воздуха в компрессоре . 21
2.1.2 Определение параметров газа после камеры сгорания 23
2.1.3 Определение параметров процесса расширения газа в турбине ... 27
2.1.4 Учёт охлаждения турбины 31
2.2 Расчёт двухконтурной комбинированной энергоустановки 33
2.2.1 Исходные данные 33
2.2.2 Тепловой расчёт котла-утилизатора 34
2.2.3 Конструкторский расчёт котла-утилизатора 39
2.2.4 Определение габаритных размеров котла-утилизатора 41
2.2.5 Методика расчёта поверхностей нагрева КУ 41
2.3 Укрупнённый расчёт паровой турбины 47
2.4 Расчёт мощности сетевого подогревателя 50
2.5 Энергетические показатели парогазовой установки 52
2.5.1 Общая электрическая мощность ПГУ 52
2.5.2 КПД производства электроэнергии ПГУ 53
2.5.3 Удельный расход условного топлива на единицу отпускаемой ПГУ
электроэнергии 53
2.6 Выбор вспомогательного оборудования в пределах ПТС 53
2.6.1 Выбор питательных насосов 53
2.6.2 Выбор сетевых насосов 54
2.6.3 Выбор конденсатных насосов 54
2.6.4 Выбор циркуляционных насосов 55
2.6.5 Выбор деаэратора 55
3 Охрана окружающей среды 56
3.1 Расчёт выбросов вредных веществ в атмосферу 56
3.2 Расчёт высоты дымовой трубы 59
3.3 Расчёт рассеивания выбросов вредных веществ в атмосферу 60
4 Общая часть 62
4.1 Выбор схемы и оборудования технического водоснабжения 62
4.2 Выбор оборудования топливо транспортного цеха 63
4.3 Электрическая часть проектируемой станции 64
4.3.1 Выбор турбогенератора 65
4.3.2 Расчёт мощности трансформаторов 65
4.3.3 Выбор трансформаторов 65
4.4 Схема выдачи мощности 66
4.5 Компоновка генерального плана и главного корпуса проектируемой
ТЭС 68
5 Экономическая часть 68
5.1 Расчёт показателей эффективности рекомендуемого варианта
строительства 68
5.2 Расчёт показателей эффективности инвестиций в рекомендуемый
вариант станции 73
5.3 Анализ чувствительности 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Энергетика - это отрасль хозяйственной деятельности человека, совокупность крупных природных и искусственных подсистем, преобразующих, распределяющих и использующих энергетические ресурсы всех видов. Её целью является - обеспечение производства энергии путём преобразования первичной природной энергии во вторичную энергию, примером является, электрическая и тепловая энергия.
В настоящее время развитие экономики страны ограничивается лишь только использованием энергетических ресурсов. Они вырабатываются на электрических станциях и распределяется путём электрических сетей с помощью единой электрической системы.
Основой энергетики основываясь на перспективы мировой энергетики до 2050 года являются топливные запасы добываемые из недр земли такие как уголь, газ, нефть которые удовлетворяют примерно 91% энергетической потребности человека. На 2021 год мировой баланс по потреблению первичной электроэнергии соотносятся соответственно: Уголь 26,9%, нефть 30,95%, газ 24,42%, гидроэнергия 6,76%, атомная энергетика 4,25% и 6,7% на возобновляемые источники энергии. Как известно запасы топливных ресурсов, добываемых на земле, ограничены и с каждых годом уменьшаются. Так как уголь и нефть вырабатывают основную часть энергии на земле, так же они выбрасывают большое количество загрязняющих газов в атмосферу нанося вред ей, а также человечеству.
Одним из наиболее перспективных направлений развития энергетики является внедрение газотурбинных (ГТУ) и парогазовых (ПГУ) электростанций. Широкое распространение ГТУ обусловлено прежде всего, их высокой экономичностью и эффективностью производства, высокой мобильностью и практичностью с минимальным количеством вредных выбросов. Именно поэтому в разрабатываемом проекте будет выполнено строительство ГРЭС, работающей на природном газе, с установленной электрической мощностью 200 МВт. Станция будет спроектирована с двумя блоками с парогазовой установкой и котлом утилизатором каждый.
В рамках данной выпускной квалификационной работы был рассмотрен ряд вопросов, связанных с проектированием станции на базе ПГУ:
- Выбрано основное оборудование и экономически обоснован рассматриваемый вариант;
- Рассчитана принципиальная тепловая схема энергоустановки;
- Произведён укрупнённый расчёт котла-утилизатора и паровой турбины;
- На основании расчёт был произведён выбор вспомогательного тепломеханического оборудования;
- Был произведён выбор и описание схемы топливоснабжения;
- Были выполнены расчёты вредных выбросов в атмосферу при работе на основном топливе;
- Произведён выбор оборудования электрического цеха;
- Рассчитаны основные показатели экономической эффективности;
- Рассчитаны критерии чувствительности;
В качестве основного оборудования была выбрана газовая турбина ГТЭ 65.1, котёл-утилизатор горизонтального типа П-90 и паровая турбина Т-54/66- 8,8. Следующим этапом был выбор вспомогательного оборудования. Исходя из расчётов был выбран питательный насос для контура высокого давления типа ПЭ-320-180/200, для контура низкого давления ПЭ-45-35, был произведён выбор конденсатных насосов в количестве двух штук 10КсД-5*3, выбраны циркуляционные насосы типа ОП2-87, а также был произведён подбор градирни типа КДВ 20х20 и деаэратора типа ДСП-500.
Также была разработана электрическая схема станции на мощность 200 МВт и напряжением 110 кВ, были подобраны основные типы электрического оборудования, турбогенератор для газовой турбины типа ТФ-100-2 и для паровой турбины типа ТФ-80-2У3, а также был произведён подбор силового трансформатора ТДЦ-125000/110-У1 и трансформатора собственных нужд ТСЛ - 100/10.
Также на основании рассчитанных критериев оценки эффективности проекта можно сделать вывод, что строительство станции в данном регионе является выгодным, так как индекс доходности составляет 1,2158, со сраками окупаемости: простой срок окупаемости 6,37 лет, дисконтированный 10,49 лет.
