Помощь студентам в учебе
Проект ПГУ-450 МВт с ВЦГ бородинского угля
|
Введение 4
1 Экономическая часть 7
1.1 Актуальность дипломного проекта 7
1.2 Исходные данные для расчёта 7
1.3 Расчёт капитальных вложений 8
1.4 Определение ежегодных издержек, связанных с эксплуатацией 8
1.5 Расчёт себестоимости единицы тепловой и электрической энергии 11
1.6 Оценка экономической эффективности капитальных вложений 13
2 Расчет газификатора твердого топлива 19
3 Расчетная часть 27
3.1 Разработка ПТС 27
3.2 Тепловой расчет ГТУ 29
3.2.1 Определение параметров процесса сжатия воздуха в компрессоре 30
3.2.2 Определение параметров газа после камеры сгорания 33
3.2.3 Определение параметров процесса расширения газа в турбине 38
3.2.4 Учет охлаждения турбины ГТУ 46
3.3 Укрупненный расчет паровой турбины 49
3.3.1 Расчет установки по подогреву сетевой воды 51
3.3.2 Построение процесса расширения пара на h-s диаграмме 54
3.4 Расчет двухконтурной комбинированной энергоустановки 60
3.4.1 Исходные данные 60
3.4.2 Тепловой расчет котла-утилизатора 60
3.4.3 Конструкторский расчет котла-утилизатора 69
3.5 Расчет технико-экономических показателей работы ПГУ 79
4 Общая часть 81
4.1 Генеральный план 81
4.2 Компоновка главного корпуса 82
5 Охрана окружающей среды 84
5.1 Общие положения 84
5.2 Влияние производства и электроустановок на окружающую среду 85
5.3 Уменьшение токсичности отработавших газов и шумности ГТУ 85
5.4 Расчет выбросов вредных веществ 87
6 Безопасность проектируемого объекта 90
6.1 Общая характеристика проектируемого объекта с точки зрения
промышленной безопасности и безвредных условий труда 90
6.2 Анализ и устранение потенциальных опасностей и вредностей
технологического процесса 90
6.3 Производственная санитария 96
6.4 Предотвращение аварийных ситуаций 102
6.5 Техническое освидетельствование 105
6.6 Обеспечение устойчивости объекта в чрезвычайных ситуациях 111
6.7 Расчёт защитного зануления 111
Заключение 115
Список использованных источников 116
1 Экономическая часть 7
1.1 Актуальность дипломного проекта 7
1.2 Исходные данные для расчёта 7
1.3 Расчёт капитальных вложений 8
1.4 Определение ежегодных издержек, связанных с эксплуатацией 8
1.5 Расчёт себестоимости единицы тепловой и электрической энергии 11
1.6 Оценка экономической эффективности капитальных вложений 13
2 Расчет газификатора твердого топлива 19
3 Расчетная часть 27
3.1 Разработка ПТС 27
3.2 Тепловой расчет ГТУ 29
3.2.1 Определение параметров процесса сжатия воздуха в компрессоре 30
3.2.2 Определение параметров газа после камеры сгорания 33
3.2.3 Определение параметров процесса расширения газа в турбине 38
3.2.4 Учет охлаждения турбины ГТУ 46
3.3 Укрупненный расчет паровой турбины 49
3.3.1 Расчет установки по подогреву сетевой воды 51
3.3.2 Построение процесса расширения пара на h-s диаграмме 54
3.4 Расчет двухконтурной комбинированной энергоустановки 60
3.4.1 Исходные данные 60
3.4.2 Тепловой расчет котла-утилизатора 60
3.4.3 Конструкторский расчет котла-утилизатора 69
3.5 Расчет технико-экономических показателей работы ПГУ 79
4 Общая часть 81
4.1 Генеральный план 81
4.2 Компоновка главного корпуса 82
5 Охрана окружающей среды 84
5.1 Общие положения 84
5.2 Влияние производства и электроустановок на окружающую среду 85
5.3 Уменьшение токсичности отработавших газов и шумности ГТУ 85
5.4 Расчет выбросов вредных веществ 87
6 Безопасность проектируемого объекта 90
6.1 Общая характеристика проектируемого объекта с точки зрения
промышленной безопасности и безвредных условий труда 90
6.2 Анализ и устранение потенциальных опасностей и вредностей
технологического процесса 90
6.3 Производственная санитария 96
6.4 Предотвращение аварийных ситуаций 102
6.5 Техническое освидетельствование 105
6.6 Обеспечение устойчивости объекта в чрезвычайных ситуациях 111
6.7 Расчёт защитного зануления 111
Заключение 115
Список использованных источников 116
В настоящее время нехватка энергетических и тепловых мощностей все ещё серьезно сказывается на развитии экономики нашей страны. Суммарная мощность устаревшего оборудования на электростанциях России составляет более 80 млн. кВт, или 39% установленной мощности всех электростанций. К 2020 году уже 57% мощностей действующих тепловых электростанций отработают свой ресурс.
Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики до 2020 года, разработанная Министерством Промышленности и Энергетики РФ с участием ОАО РАО «ЕЭС России», «Росэнергоатома», ОАО «Газпром», ОАО «РЖД» и одобренная распоряжением Правительства Российской Федерации от 22 февраля 2008 г, предусматривала до 2010 года ввод 34 млн. кВт мощности и к 2020 году ввод более 180 ГВт мощности. На эти цели планируется получить инвестиций на сумму более 11 мрд. руб. в ценах соответствующих лет.
Планируется покрыть нехватку в электроэнергии за счет строительства новых эффективных ПГУ-ТЭС, которые придут на смену мощным ПТУ ТЭС.
Красноярский край - самый крупный субъект Федерации в составе Сибирского федерального округа не только по занимаемой площади, но и по всем важнейшим макроэкономическим показателям - численности населения, объемам валового регионального продукта (ВРП), промышленного производства, строительных работ и инвестициям в основной капитал. В 2014 году в структуре промышленного производства края почти 27% составляла добыча полезных ископаемых (в них почти 92% - добыча топливно-энергетических полезных ископаемых), около 63% - обрабатывающие производства (в них 70% - металлургическое производство и производство металлических изделий), около 10% - производство и распределение энергии, газа и воды.
Внешние условия развития Красноярского края определяются стратегией федеральной политики и геополитических и стратегических интересов государства, именно в этом регионе намечены к реализации наиболее крупные инвестиционные проекты освоения природных ресурсов, энергетики, масштабные проекты по развитию новых транспортных и инфраструктурных связей и коридоров. Проектирование Инновационных технологических проектов на территории края расшевелить инвестиционную привлекательность территории и закроет потребность в электрической энергии вновь проектируемых и модернизируемых объектов таких как Канский промышленный узел, Бородинский угольный разрез, Транссибирская железнодорожная магистраль.
Юго-восточной зоне будет создано два новых металлургических центра по добыче и переработки медно-никелевых руд на базе месторождений Кингашского рудного узла (планируемый годовой выпуск концентрата - 2,5 млн.т) со строительством металлургического комплекса по производству цветных и драгоценных металлов (выпуск 45,6 тыс.т никеля, 15,3 тыс.т меди,9,4 тонны драгоценных металлов при выходе на проектную мощность в 2022 году). горнодобывающий центр на территории Курагинского района в зоне влияния проектируемой железной дороги Курагино-Кызыл.
На территории города Бородино существуют объемы потребления коммунальных ресурсов:
- холодная вода - 1617,4 тыс.мЗ;
- водоотведение - 1346,91 тыс.мЗ;
- тепловая энергия - 190,9 тыс.Гкал;
Теплоснабжение города производится от 3 городских котельных Маломощные котельные крайне неэкономичны, характеризуется устаревшими конструкциями, отсутствием автоматического регулирования и средств контроля, высокой долей ручного труда Общая производительность котельных 173,47 Гкал/час. Суммарный объем отпуска тепловой энергии составляет 163,65 тыс. Гкал.
Основными причинами неэффективности действующих котельных являются:
- низкий коэффициент использования установленной мощности теплоисточников;
- отсутствие систем водоподготовки и элементарных приборов технологического контроля;
- использование топлива низкого качества;
- низкий уровень обслуживания (отсутствие автоматизации технологических процессов).
В настоящее время в замене нуждается 27,5 км. (их износ составляет 60 % ). Суммарные потери тепловой энергии в сетях составляют 38,04 тыс. Гкал. - 9,0 тыс. т. у.т.
Проблемы в системах теплоснабжения обостряются еще и отсутствием резервирования теплоисточников по электроснабжению и водоснабжению. Отсутствие резервного питания в аварийной ситуации увеличивает вероятность отключения котельной и разморожения систем теплопотребления.
В рамках дипломного проекта была поставлена задача: разработать энергетическую установку, эффективную, удовлетворяющую требованиям, предъявленным в Генеральной схеме и работающую с пониженным уровнем вредных выбросов и стратегию социально-экономического развития Красноярского края на период до 2020 года
Также в виду политики перехода на твердое ископаемое топливо, такое как каменный и бурые угли, в качестве топлива был выбран синтез-газ, получаемый при газификации угля на месте работы энергетической установки комбинированный цикл с внутрицикловой газификацией. На территории вблизи г. Бородино предлагается спроектировать ПГУ-ТЭЦ 450 МВт с с внутрицикловой газификацией. Станция займет место как крупнейшая электростанция восточного региона Красноярского края с применением инновационных технологий.
Основной производственной деятельностью Бородинской ПГУ-ТЭЦ
450 МВт будет является производство электрической и тепловой энергии. Суммарная электрическая мощность станции составляет 450 МВт. Основным (проектным) топливом для Бородинской ПГУ-ТЭЦ 450 МВт служат бурые угли Бородинского месторождения, Бородинский Б-2 Канско- Ачинского бассейна.
Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики до 2020 года, разработанная Министерством Промышленности и Энергетики РФ с участием ОАО РАО «ЕЭС России», «Росэнергоатома», ОАО «Газпром», ОАО «РЖД» и одобренная распоряжением Правительства Российской Федерации от 22 февраля 2008 г, предусматривала до 2010 года ввод 34 млн. кВт мощности и к 2020 году ввод более 180 ГВт мощности. На эти цели планируется получить инвестиций на сумму более 11 мрд. руб. в ценах соответствующих лет.
Планируется покрыть нехватку в электроэнергии за счет строительства новых эффективных ПГУ-ТЭС, которые придут на смену мощным ПТУ ТЭС.
Красноярский край - самый крупный субъект Федерации в составе Сибирского федерального округа не только по занимаемой площади, но и по всем важнейшим макроэкономическим показателям - численности населения, объемам валового регионального продукта (ВРП), промышленного производства, строительных работ и инвестициям в основной капитал. В 2014 году в структуре промышленного производства края почти 27% составляла добыча полезных ископаемых (в них почти 92% - добыча топливно-энергетических полезных ископаемых), около 63% - обрабатывающие производства (в них 70% - металлургическое производство и производство металлических изделий), около 10% - производство и распределение энергии, газа и воды.
Внешние условия развития Красноярского края определяются стратегией федеральной политики и геополитических и стратегических интересов государства, именно в этом регионе намечены к реализации наиболее крупные инвестиционные проекты освоения природных ресурсов, энергетики, масштабные проекты по развитию новых транспортных и инфраструктурных связей и коридоров. Проектирование Инновационных технологических проектов на территории края расшевелить инвестиционную привлекательность территории и закроет потребность в электрической энергии вновь проектируемых и модернизируемых объектов таких как Канский промышленный узел, Бородинский угольный разрез, Транссибирская железнодорожная магистраль.
Юго-восточной зоне будет создано два новых металлургических центра по добыче и переработки медно-никелевых руд на базе месторождений Кингашского рудного узла (планируемый годовой выпуск концентрата - 2,5 млн.т) со строительством металлургического комплекса по производству цветных и драгоценных металлов (выпуск 45,6 тыс.т никеля, 15,3 тыс.т меди,9,4 тонны драгоценных металлов при выходе на проектную мощность в 2022 году). горнодобывающий центр на территории Курагинского района в зоне влияния проектируемой железной дороги Курагино-Кызыл.
На территории города Бородино существуют объемы потребления коммунальных ресурсов:
- холодная вода - 1617,4 тыс.мЗ;
- водоотведение - 1346,91 тыс.мЗ;
- тепловая энергия - 190,9 тыс.Гкал;
Теплоснабжение города производится от 3 городских котельных Маломощные котельные крайне неэкономичны, характеризуется устаревшими конструкциями, отсутствием автоматического регулирования и средств контроля, высокой долей ручного труда Общая производительность котельных 173,47 Гкал/час. Суммарный объем отпуска тепловой энергии составляет 163,65 тыс. Гкал.
Основными причинами неэффективности действующих котельных являются:
- низкий коэффициент использования установленной мощности теплоисточников;
- отсутствие систем водоподготовки и элементарных приборов технологического контроля;
- использование топлива низкого качества;
- низкий уровень обслуживания (отсутствие автоматизации технологических процессов).
В настоящее время в замене нуждается 27,5 км. (их износ составляет 60 % ). Суммарные потери тепловой энергии в сетях составляют 38,04 тыс. Гкал. - 9,0 тыс. т. у.т.
Проблемы в системах теплоснабжения обостряются еще и отсутствием резервирования теплоисточников по электроснабжению и водоснабжению. Отсутствие резервного питания в аварийной ситуации увеличивает вероятность отключения котельной и разморожения систем теплопотребления.
В рамках дипломного проекта была поставлена задача: разработать энергетическую установку, эффективную, удовлетворяющую требованиям, предъявленным в Генеральной схеме и работающую с пониженным уровнем вредных выбросов и стратегию социально-экономического развития Красноярского края на период до 2020 года
Также в виду политики перехода на твердое ископаемое топливо, такое как каменный и бурые угли, в качестве топлива был выбран синтез-газ, получаемый при газификации угля на месте работы энергетической установки комбинированный цикл с внутрицикловой газификацией. На территории вблизи г. Бородино предлагается спроектировать ПГУ-ТЭЦ 450 МВт с с внутрицикловой газификацией. Станция займет место как крупнейшая электростанция восточного региона Красноярского края с применением инновационных технологий.
Основной производственной деятельностью Бородинской ПГУ-ТЭЦ
450 МВт будет является производство электрической и тепловой энергии. Суммарная электрическая мощность станции составляет 450 МВт. Основным (проектным) топливом для Бородинской ПГУ-ТЭЦ 450 МВт служат бурые угли Бородинского месторождения, Бородинский Б-2 Канско- Ачинского бассейна.
В рамках данного дипломного проекта был выполнен расчёт ТЭЦ мощностью 450 МВт с установкой парогазовой установки, в которую входят:
- две газовых турбины ГТУ SGT5-2000E;
- паровая турбина КТ-150-8;
- два котла-утилизатора П-90.
Данный проект включает в себя следующие расчеты:
- расчет принципиальной тепловой схемы, в результате которого были определены параметры пара отбора паровой турбины, а также его расход на подогрев сетевой воды;
- расчет технико-экономических показателей работы станции, в результате которого были определены удельный расход условного топлива на выработку тепла и удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии.
В данном дипломном проекте также был рассмотрен вопрос о природоохранных мероприятиях на проектируемой станции. Были рассчитаны выбросы в атмосферу.
Так как процесс производства электрической энергии на проектируемой ТЭЦ относится к производству повышенной опасности, в дипломный проект включен раздел «Безопасность проекта».
Экономическая часть проекта содержит расчёт себестоимости единиц энергии проектируемой ТЭЦ. Исходя из экономических расчётов по народно¬хозяйственному методу и метода хозяйственного расчёта сделано обоснование техническим решениям проекта.
Произведён расчёт срока окупаемости предлагаемого проекта, который составляет 9 лет.
- две газовых турбины ГТУ SGT5-2000E;
- паровая турбина КТ-150-8;
- два котла-утилизатора П-90.
Данный проект включает в себя следующие расчеты:
- расчет принципиальной тепловой схемы, в результате которого были определены параметры пара отбора паровой турбины, а также его расход на подогрев сетевой воды;
- расчет технико-экономических показателей работы станции, в результате которого были определены удельный расход условного топлива на выработку тепла и удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии.
В данном дипломном проекте также был рассмотрен вопрос о природоохранных мероприятиях на проектируемой станции. Были рассчитаны выбросы в атмосферу.
Так как процесс производства электрической энергии на проектируемой ТЭЦ относится к производству повышенной опасности, в дипломный проект включен раздел «Безопасность проекта».
Экономическая часть проекта содержит расчёт себестоимости единиц энергии проектируемой ТЭЦ. Исходя из экономических расчётов по народно¬хозяйственному методу и метода хозяйственного расчёта сделано обоснование техническим решениям проекта.
Произведён расчёт срока окупаемости предлагаемого проекта, который составляет 9 лет.