Реферат
Введение 5
1 Актуальность реконструкции станции 6
1.1 Описание Красноярской ТЭЦ-2 6
1.2 Краткая характеристика турбин Т-110/120-130 и ПТ-135 9
1.3 Краткая характеристика котла БКЗ-420-140 11
1.4 Краткая характеристика котла БКЗ-500-140 14
1.5 Обоснование реконструкции 16
2 Технические решения по развитию ТЭЦ-2 18
3 Тепловой расчет котла БКЗ-380(420)-140ПТ1 24
3.1 Расчетные характеристики заданного топлива 24
3.2 Выбор способа шлакоудаления 24
3.3 Выбор температуры горячего воздуха и компоновка
хвостовых поверхностей нагрева 25
3.4 Коэффициент избытка воздуха в верхней части топки
присосы воздуха в отдельных поверхностях нагрева 26
3.5 Объемы теоретического количества воздуха и продуктов
сгорания при коэффициенте воздуха больше единицы 27
3.6 Действительные объемы продуктов сгорании 29
3.7 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания 29
3.8 Коэффициент полезного действия и потери теплоты 31
3.9 Определение расхода топлива на котел 34
3.10 Тепловой расчет топочной камеры 35
3.11 Расчет тепловосприятия радиационного пароперегревателя 41
3.12 Расчет ширмовой поверхности пароперегревателя 46
3.13 Расчет конвективного пароперегревателя 55
3.14 Расчет воздухоподогревателя первой ступени 62
3.15 Расчет водяного экономайзера первой ступени 68
3.16 Расчет воздухоподогревателя второй ступени 72
3.17 Расчет водяного экономайзера второй ступени 73
3.16 Расчет мембранного водяного экономайзера второй ступени 74
3.17 Составление прямого баланса котельного агрегата 78
3.18 Расчет естественной циркуляции средней секции
фронтального экрана 78
4 Охрана окружающей среды 90
4.1 Механизм образования оксидов азота 90
4.2 Расчет выбросов оксидов азота 90
5 Экономическая часть 93
5.1 Оценка капитальных вложений 93
5.2 Расчет экологических выплат за выбросы в атмосферу 93
5.3 Технико-экономические показатели до и после реконструкции 94
5.4 Расчет доходов от реализации проекта 95
5.5 Оценка технико-экономической привлекательности проекта 96
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 99
На сегодняшний день масштабы антропогенного воздействия превышают возможности биосферы и поэтому происходят необратимые процессы в природе, которые приводят к экологическим катастрофам.
Согласно требованиям Указа Президента России от 07.05.2018 № 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» Правительству Российской Федерации поручено уменьшить не менее, чем на 20% совокупного объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в г. Красноярске.
Одним из основных источников вредных выбросов является топливноэнергетический комплекс (ТЭК), в частности Красноярские ТЭЦ, работающие на буром угле.
Наибольший объем экологически опасных выбросов от угольных ТЭЦ оставляют оксиды азота, серы, углерода и твердые частицы (пыль, зола и др.) Среди образующихся оксидов азота рассматривается влияние в экологическом аспекте монооксида (NO) и диоксида (NO2) азота, сумму которых принято обозначать NOx. Они под воздействием ультрафиолетового излучения активно участвуют в реакциях в атмосфере с образованием фотохимических туманов - смогов, вызывая заболевания дыхательных путей. Часть оксидов серы и азота реагирует с кислородом и влагой атмосферы, образуя серную и азотную кислоту, которая закисляет почву и водный бассейн также оказывая агрессивное воздействие на кирпичные и бетонные строения. Повышение концентрации оксидов углерода в атмосфере, в частности углекислого газа (CO2), приводит к появлению так называемого «парникового эффекта», а повышение содержания угарного газа (CO) в воздухе влечет к уменьшению содержания гемоглобина в крови человека и последующему отравлению.
Нахождение способов по подавлению вредных веществ в дымовых газах электростанций является одной из основных задач теплоэнергетики по защите окружающей среды.
В связи с этим целью данной работы стала разработка мероприятий по развитию Красноярской ТЭЦ-2 и повышению её экологической эффективности.
В данной выпускной квалификационной работе был рассмотрен вопрос снижения выбросов и восстановления паропроизводительности котлов БКЗ-380(420)-140 Красноярской ТЭЦ-2 путем реконструкции и добавления новых поверхностей нагрева, а также их перевода с жидкого на твердое шлакоудаление. Такая реконструкция позволит снизить температуру на выходе из топки, что в свою очередь уменьшит шлакование пароперегревательных поверхностей и далее по газоходу обеспечит умеренные температуры перед трубными досками воздухоподогревателя второй ступени.
Был проведен тепловой расчет котлоагрегата после его реконструкции с получением новых геометрических размеров топочной камеры, радиационного пароперегревателя и водяного экономайзера второй ступени мембранного типа. Далее был проведен расчет естественной циркуляции с целью проверки надежности циркуляции воды в новом блоке фронтального экрана и нахождению коэффициента запаса по застою и опрокидыванию.
Результаты экологического расчета показали, что снижение температуры в ядре факела горения котла благоприятно повлияет на эмиссию вредных веществ, снизив массовый выброс и концентрацию оксидов азота в дымовых газах в 2-2,5 раза.
При расчете технико-экономической эффективности, срок окупаемости проекта составил два года. С учетом полученных результатов, данный проект реконструкции имеет высокую экономическую, экологическую и техническую привлекательность. Исходя из этого можно, сделать вывод, что вкладывать инвестиции в данный проект целесообразно.
