МОДЕРНИЗАЦИЯ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ТЭЦ-3 С УСТАНОВКОЙ КОТЛА-УТИЛИЗАТОРА ПР 224/52-7,6/058-503/202 (П-137) В СОСТАВЕ ПГУ-230Т С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ

ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОБОСНОВАНИЕ МОДЕРНИЗАЦИИ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ТЭЦ-3 С
УСТАНОВКОЙ КОТЛА-УТИЛИЗАТОРА П-137 В СОСТАВЕ ЭНЕРГОБЛОКА ПГУ-230Т И ЕЁ АКТУАЛЬНОСТЬ 9
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 13
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ КОТЛОВ-
УТИЛИЗАТОРОВ 17
4 УСТАНОВКА КОТЛА-УТИЛИЗАТОРА (П-137) В СОСТАВЕ
ЭНЕРГОБЛОКА ПГУ-230Т 25
4.1 Технические характеристики котла-утилизатора П-137 25
4.2 Технические характеристики ГТЭ-160 28
4.3 Технические характеристики паровой турбины Т-50/70-6,8/0,12... 29
4.4 Принципиальная тепловая схема блока ПГУ-230Т 30
4.5 Топливо, расчёт расхода топлива 32
4.6 Расчет тепловой схемы котла-утилизатора П-137
установленного в составе ПГУ230Т 35
4.7 Расчёт тепловой схемы паровой турбины Т-50/70-6,8/0,12 47
4.8 Оценка энергоэффективности модернизации
Челябинской ТЭЦ-3 52
5 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 55
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 57
6.1 Рассеивание в атмосфере газообразных горячих выбросов
промышленных предприятий из дымовых труб 57
6.2 Контроль за соблюдением нормативов ПДВ 57
6.3 Определение высоты дымовой трубы 58
7 АВТОМАТИЗАЦИЯ 64
8 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 74
8.1 Технико-экономический расчет 74
8.2 SWOT- анализ для реализации проекта модернизации
Челябинской ТЭЦ-3 с установкой котла-утилизатора П-137 в составе энергоблока ПГУ-230Т 78
8.3 Планирование целей предприятия и проекта 80
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 83
9.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 83
9.2 Нормирование факторов рабочей среды и трудового процесса.
Организация мероприятий защиты 84
9.3 Безопасность производственных процессов и оборудования 88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 94
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 95

Купить

Одной из важнейших стратегических задач для нашей страны, является сокращение энергоёмкости отечественной экономики к 2020 году на 20%. Для её реализации необходимо создание совершенной системы управления энергоэффективностью и энергосбережением.
Энергоэффективность российских электростанций в сравнении с зарубежными можно оценить по следующим критериям: меньший средний электрический КПД приблизительно на 10 процентов, чем на современных западных станциях, выше потребление топлива на 30%, на тепловых электростанциях станциях построенных в советское время, чем на западных станциях, при выработке одинакового объёма электроэнергии.
В настоящее время рассматривается множество видов и способов энергосбережения в энергетической отрасли, однако приоритетным можно считать направление в котором осуществляется перевод тепловых электростанций на более экономичное основное оборудование обладающее повышенным КПД по сравнению с существующим и меньшими затратами условного топлива на вырабатываемые электроэнергию и тепло. Если программно внедрять такие виды оборудования, возможно, повысить энергоэффективность энергетической отрасли Российской Федерации в целом не менее чем на 20%.
Основным документом в сфере энергосбережения является Федеральный закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23 ноября 2009 года. Закон направлен на создание условий для сохранения невозобновляемых природных ресурсов России.
Энергетическая эффективность - характеристики, отражающие отношение полезного эффекта от использования энергетических ресурсов к затратам энергетических ресурсов, произведенным в целях получения такого эффекта, применительно к продукции, технологическому процессу, юридическому лицу, индивидуальному предпринимателю. Этим законом определены принципы правового регулирования в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности:
1) эффективное и рациональное использование энергетических ресурсов;
2) поддержка и стимулирование энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
3) системность и комплексность проведения мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности;
4) планирование энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
5) использование энергетических ресурсов с учетом ресурсных, производственно-технологических, экологических и социальных условий.
Из выше указанного, можно сформулировать основной вопрос, что определяет энергоэффективность предприятия? Прежде всего, она зависит от доли энергоносителей в себестоимости продукта. Обычно доля энергоносителей в производстве энергии составляет порядка 50-60% от общих затрат.
Местоположение нашей страны находится в неблагоприятной зоне с точки зрения выживания человека природной среде, что накладывает свой отпечаток на уклад жизни в нашем регионе проживания. Для обеспечения нормальной жизнедеятельности любого человека приходится тратить, очень много энергии. Энергия также необходима для нормального функционирования экономики.
В предыдущие годы на протяжении определённого периода развития энергетической отрасли вводилось в строй энергетическое оборудование с относительно низким КПД порядка 35-42 %. Таким оборудованием являются паротурбинные установки (ПСУ), работающие по циклу Ренкина. Паротурбинные технологии эффективны при непрерывной большой выработке тепла и электричества. Однако при работе летом эффективность этих установок резко снижается в силу объективных причин высокая температура воздуха и охлаждающей воды.
Современные тенденции развития энергетической отрасли Российской Федерации выставляют определённые требования, которым приходится соответствовать предприятиям энергетической отрасли. Прежде всего, это действие рыночных отношений в плане реализации выпускаемой продукции: электрической и тепловой энергии. Условия продажи энергии на рынке подчас, не благоприятствуют бурному развитию энергетики. Эти условия достаточно жёсткие, они вынуждают владельцев тепловых электростанций постоянно повышать энергоэффективность, чтобы сохранять конкурентоспособность. Для этого необходимо снижать себестоимость выпускаемой продукции. Способов для её снижения не так и много.
Рассмотрим некоторые из них:
- снижение удельного расхода топлива на выработку на выработку электрической и тепловой энергии:
- снижение расхода энергии на собственные нужды электростанции, например, внедрение частотных приводов для регулирования мощности электродвигателей вспомогательного оборудования;
- использование энергии вторичных энергоресурсов отработанных в техно - логических циклах электростанций;
- оптимизация технологических процессов основного и вспомогательного оборудования электростанции путем изменения режима работы;
- внедрение генерирующего оборудования, обладающего более высокими критериями энергоэффективности: например строительство современных парогазовых установок утилизационного типа.
На ввод новых современных мощностей требуются существенные капиталовложения. В нашей стране в настоящий момент осуществляется переход в рамках осуществляемой реформы электроэнергетики от государственной собственности к частной. Созданы частные генерирующие компании, привлечены инвесторы, как отечественные, так и иностранные.
Правительство установило значения цен на мощность в электроэнергетике, которые будут использоваться для определения спроса при проведении в 2017 году долгосрочного конкурентного отбора мощности.
Значения установлены от 114 до 218 тысяч рублей за 1 Мвт установленной мощности в месяц для разных ценовых зон с началом периода поставки с первого января 2020 года.
В 2015 году власти изменили модель конкурентного отбора мощности на оптовом рынке электроэнергии, также изменился порядок торговли мощностью. От-ныне в российской энергетике проводится долгосрочный конкурентный отбор мощности на четыре года (в 2016 году отбор будет проводиться на 2020 год).
Это позволяет участникам оптового рынка прогнозировать финансовые потоки в долгосрочной перспективе, обеспечивает оптимизацию операционных и инвестиционных затрат в отрасли, стимулирует генерирующие компании выводить неэффективное генерирующее оборудование из эксплуатации.
С учётом всех условий, с развитием научно-технического прогресса появляется возможность внедрения энергогенерирующего оборудования для тепловых электростанций, обладающего более высоким КПД по сравнению с оборудованием предыдущего поколения, обеспечивающего соответственно более низкую себестоимость выпускаемой продукции. Используя такое оборудование можно получать более высокую прибыль. К такому оборудованию относится, парогазовая установка (ПГУ). Преимущества использования ПГУ очевидны:
- обладает более высоким коэффициентом полезного действия КПД порядка 65-70%,
- имеет более высокий коэффициент использования топлива, что при постоянно дорожающих энергоносителях важно,
- облегчён монтаж, конструктивные элементы данной установки обладают меньшей металлоемкостью, меньшими размерами по сравнению с оборудованием предыдущего поколения, что в свою очередь, сокращает сроки установки.
В целом внедрение парогазовых установок для модернизации теплоэнергетики России является шагом вперед в развитии энергетической отрасли России.
Внедрение данных установок позволит снизить потребление энергоресурсов на 25-30% по сравнению с действующим положением.
Челябинская ТЭЦ-3 находится на Бродокалмакском тракте в северо-восточной части города Челябинска. Удачное местоположение электроцентрали позволяет обеспечивать потребности в электроэнергии металлургических и других промышленных предприятий мегаполиса с минимальными потерями и осуществлять около 30% теплоснабжения г. Челябинска.
Генерирующим оборудованием на электростанции являются 3 энергоблока суммарной установленной мощностью 590 МВт.
Энергоблок №1 - паросиловой, мощностью 180 МВт запущен в эксплуатацию, 1 апреля 1996 года.
Энергоблок № 2- также паросиловой, мощностью 180 МВт запущен в эксплуатацию, 25 декабря 2006 года.
Энергоблок № 3 - парогазовая установка (ПГУ) установленной электрической мощностью 230 МВт, обладающий более высоким КПД по отпуску электроэнергии, по сравнению с ранее построенными энергоблоками.
Для выдачи вырабатываемой электрической мощности потребителю ЧТЭЦ-3 оснащена ОРУ - 110 кВ, имеющем 6 отходящих воздушных линий электропередач, и ОРУ - 220 кВ, имеющем также 6 отходящих воздушных линий электропередач.
Топливом для генерирующего оборудования ЧТЭЦ-3 является природный газ Тюменского месторождения.
Суммарная тепловая мощность ЧТЭЦ-3 -1210 Гкал/ч. Основное теплофикационное оборудование:
- 4 горизонтальных сетевых подогревателя работающие в паросиловых циклах 1 и 2- го энергоблоков суммарной мощностью 520 Гкал/ч по 260 Гкал/ч для каждого энергоблока;
- 2 горизонтальных сетевых подогревателя мощностью - 150 Гкал/ч энергоблока №3.
В данной выпускной квалификационной работе дана общая характеристика оборудования Челябинской ТЭЦ-3, описаны основные характеристики оборудования парогазовой установки ПГУ-230Т. Представлены тепловые расчёты оборудования котла-утилизатора П-137, тепловой схемы ПГУ-230Т. Проведён оценочный анализ повышения энергоэффективности Челябинской ТЭЦ-3.

Купить