Введение 4
Основная часть 5
1 Актуальность 5
1.1 Описание объекта реконструкции 5
1.2 Обоснование выбора замещающего топлива 20
2 Расчетная часть 27
2.1 Поверочный тепловой расчет котельного агрегата 27
2.2 Система пылеприготовления 47
2.3 Гидравлический расчет газовоздушного тракта 52
2.4 Выбросы загрязняющих веществ 59
3 Экономическая часть 63
3.1 Капитальные вложения 63
3.2 Себестоимость отпускаемой энергии 63
3.3 Эффективность инвестиционного проекта 64
Заключение 67
Список использованных источников 68
Топливоснабжение многих электростанций Западной Сибири и Урала базируется на каменных углях Экибастузского угольного бассейна, отличающихся от других углей высоким содержанием золы и ее абразивностью, повышенной тугоплавкостью минеральной части. Сжигание данного вида топлива сопровождается рядом проблем.
Высокая забаластированность пылевоздушной смеси золой топлива значительно увеличивает время прогрева горючей части топлива, затягивает и ухудшает стабильность горения на пониженных нагрузках и требует наличия в ядре факела достаточно высоких температур для достижения хороших показателей по выгоранию топлива. Зола экибастузского угля является высоко абразивной, что накладывает особые требования по надежности и абразивной стойкости оборудования пылеприготовления, топочно-горелочных устройств и конвективных поверхностей нагрева. Несмотря на то, что на станции применяются современные методы обезвреживания дымовых газов, имеются большие выбросы, загрязняющих веществ в атмосферу, что, опять же, связано с не удовлетворительным качеством сжигаемого топлива. В тоже время, данный вид топлива становится самым дорогим видом топлива, поскольку покупается он в долларовом эквиваленте.
Решением многих проблем может стать постепенный перевод котлов на сжигание углей российских месторождений. Замещение импортных углей отечественными будет способствовать повышению энергетической безопасности России, развитию отечественной угольной промышленности и освоению новых перспективных районов добычи, ускорению
реструктуризации отрасли и созданию новых рабочих мест, улучшению экологической ситуации в районах потребления углей. Перевод котельного агрегата на сжигание топлива с физико-химическими характеристиками, отличающимися от проектного всегда создает множество проблем. В связи с этим, особое внимание при сжигании непроектного топлива уделяется устойчивой работе систем пылеприготовления, условиям шлакования поверхностей нагрева котла и обеспечению оптимального режима работы котельного агрегата с поддержанием выходных параметров пара.
В данной работе будет произведён выбор замещающего топлива для блока 500 МВт Рефтинской ГРЭС, работающего на экибастузском угле, а также оценен объем реконструкции, связанный с переводом на сжигание непроектного угля.
Использование Экибасузских углей на крупных ТЭС сопряжено с множеством проблем: высокие затраты на топливо, связаные с зависимостью цен от курса доллара к рублю, низкое качество и переменный состав поступающего на станцию топлива, экологические проблемы. Высокие затраты на низкокачественное топливо повышает топливные затраты и себестоимость отпускаемой энергии.
Произведен выбор замещающего топлива среди бурых и каменных углей Кузнечуого и Канско-Ачинского месторождений, поверочно-конструкторский теплового расчет с целью определения температур по газовому и пароводяному тракту и определены требуемые площади поверхностей нагрева, по которым были оценены объемы реконструкций. Аэродинамический расчет газового и воздушного тракта показали изменение производительности и напора тяго-дутьевых машин с переводом котла на сжигание нового топлива.По результатам расчета системы пылеприготовления для каждого топлива был выбран сушильный агент и оценен объем реконструкций системы пылеприготовления. Проведена оценка изменения количества выбросов загрязняющих веществ и проверка условий рассеивания установленной дымовой трубы. По полученным данным посчитана смета затрат для каждого вида топлива, определена себестоимость и сроки окупаемости.
Каменный уголь разреза Полысаевский принят как основной вариант замещающего топлива, так как удовлетворяет всем критериям по выбору замещающего топлива для Рефтинской ГРЭС. По результатам расчетов расчетный расход топлива на котел составляет 52,9 кг/с, выбрана сушка топлива смесью уходящих газов и воздуха. Выбросы вредных загрязняющих веществ в атмосферу сокращены, относительно проектного топлива. Себестоимость отпущенной энергии составляет 0,71 руб/кВт ч и 819,06 руб/Гкал. Капитальные вложения составляют 15,1 млн.руб. Экономический эффект на уровне станции составляет 1,11 млн. в год.
1. Бойко, Е. А. Котельные установки и парогенераторы (тепловой расчет парового котла): Учебное пособие / Е. А. Бойко, И. С. Дернит, Т. И. Охорзина. Красноярск: ИПЦ КЕТУ, 2005. - 96 с.
2. Бойко, Е. А. Котельные установки и парогенераторы (аэродинамический расчет котельных установок): Учебное пособие / Е. А. Бойко, И. С. Деринг, Т. И. Охорзина. Красноярск: ИПЦ КЕТУ, 2006. - 71 с.
3. Бойко, Е. А. Котельные установки и парогенераторы (выбор и расчет систем пылеприготовления и горелочных устройст котельных агрегатов): Учебное пособие / Е. А. Бойко, И. С. Деринг, Т. И. Охорзина. Красноярск: ИПЦ КЕТУ, 2006. - 45 с.
4. Ривкин, С. Л. Теплотехнические свойства воды и водяного пара / С. Л. Ривкин, А. А. Александров. М.: Энергия, 1980. - 424 с.
5. Бойко, Е. А. Котельные установки и парогенераторы (конструкционные характеристики энергетических котельных агрегатов): Учебное пособие / Е. А. Бойко, Т. И. Охорзина. Красноярск: ИПЦ КЕТУ, 2004. - 228 с.
6. СТО 4.2-07-2014. Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной деятельности. Введен взамен СТО 4.2-07-2012. Дата введения 30 декабря 2013 года. Красноярск ИПК СФУ, 2014. 60с.
7. СНиП 23-01-99 Строительная климатология - Введ 01.01.2000. - Москва: ЕОССТРОЙ РОССИИ, 2000. - 91с.
8. Щадов, В. М. Замещение Экибастузского угля кузнецкими на электростанциях России / В.М. Щадов // Теплоэнергетика. - 2000, - №7. - с. 23-29.
9. Янов, С.Р. Разработка рекомендаций и мероприятий по обеспечению тепловой эффективности поверхностей нагрева пылеугольных паровых котлов : дне. ... канд. тех. наук : 05.14.14 / Янов Сергей Романович. - Красноярск, 2010. - 58 с.
10. Рыбко, Е.С. Анализ состояния окружающей среды поселка Рефтинский Свердловской области / Е.С. Рыбко // Екатеринбург, 2013. - 4 с.
11. Еиль, А.В. исследование аэродинамики и горения в топке котла БКЗ-420- 140 приминительно к вариантам замещения проектного топлива / А.В. Еиль // Известия Томского политехнического университета. - 2007, - №1. - с. 175-181.
12. Копань, А.В. Опытное сжигание непроектного угля разреза «Саракольский» Майкубенского угольного бассейна на котле П-59 энергоблока ст.№1 филиала ПАО «ОЕК-2» - Рязанская ЕРЭС / А.В. Копань //Инфраструктурные отрасли экономики: проблемы и перспективы развития. - 2016, - №14. - с. 188-195.
13. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод) Издание третье, переработанное и дополненное: ЦКТИ-ВТИ, - СПб., 1998.
14. Астраханцева, И. А. Экономика и управление энергетическими предприятиями. Оценка эффективности инвестиций в Энергетические объекты. Учебно-методическое пособие / И. А. Астраханцева, Л. В. Голованова, М. В. Зубова // Красноярск, 2014 - 35 с.