Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ РЕКОНСТРУКЦИИ ПГУ ТЭЦ «АКАДЕМИЧЕСКАЯ» ПУТЕМ ЗАМЕНЫ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ ГТ-160
НА GT13E2 5
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 8
2.1 Внедрение парогазовых технологий 8
2.2. Преимущества, недостатки и области применения ГТУ 9
2.3. ГТУ сегодня: развитие и ведущие производители 10
2.3.1. Принцип работы ГТУ 10
2.3.2. Паротурбинные установки в тепловой схеме ПГУ 11
2.3.3. Котлы - утилизаторы в схеме ПГУ 12
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ
ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ГАЗОВЫХ ТУРБИН 14
3.1 Зарубежные производители газовых турбин 14
3.2 Отечественные производители газовых турбин 20
4 РЕКОНСТРУКЦИЯ ПГУ ПУТЕМ ЗАМЕНЫ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ 28
4.1 Тепловой расчет ПГУ ТЭЦ 22
4.1.1 Определение теплофизических характеристик уходящих газов . .. 22
4.1.2 Расчет котла-утилизатора 22
4.1.3 Расчет сетевой подогревательной установки 22
4.1.4 Определение мощности паровой турбины 22
4.2 Расчет камеры сгорания ГТУ Alstom GT13E2 40
5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ 37
5.1 Актуальность повышения эффективности 37
5.2. Системы охлаждения воздуха перед компрессором газовой турбины . 38
5.3 Плюсы и минусы холодильной машины 41
5.4 Вывод 42
6 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 43
7 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 46
7.1 Выбросы загрязняющих и токсичных веществ с дымовыми газами в
атмосферу 46
7.2 Проверка соответствия существующей дымовой трубы для
реконструированной ТЭЦ 47
7.3 Поверочный расчет дымовой трубы 48
8 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА 52
8.1 Общие положения 52
8.2 Контрольно-измерительные приборы (КИП) 53
8.3 Автоматика безопасности 54
8.4 Описание схемы автоматизации 54
8.5 Газопровод котлотурбинного цеха оборудуется 58
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 60
9.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов,
воздействующих на оператора котельной 60
9.2 Безопасность производственных процессов и оборудования 61
9.3 Требования охраны труда, предъявляемые к эксплуатации топливноэнергетического хозяйства 62
9.4 Электробезопасность 64
9.5 Причины поражения электрическим током и основные меры защиты . 64
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 71
10.1 Расчет капитальных затрат 71
10.2 Расчет текущих затрат 68
10.3 Оценка эффективности реконструкции ПГУ ТЭЦ «Академическая» 71
10.4 Модель SWOT-анализа вариантов технических решений 72
10.5 Планирование целей в дереве целей 74
10.6 График Ганта 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 78
В настоящее время парогазовая установка является наиболее перспективной, если рассматривать ее с точки зрения эксплуатации и экономичности.
За последние годы происходит стремительный рост количества парогазовых установок и их установленных мощностей. ПГУ имеет перспективу будущего развития. Более 43% всего объема мощностей тепловых электростанций приходится на парогазовые установки.
К достоинствам парогазовых установок относят: загрязнение окружающей среды
вредными выбросами и тепловое загрязнение намного меньше, чем паротурбинными энергоблоками соответствующей мощности, а также меньшая потребность в охлаждающей воде.
Важным преимуществом на этапе строительства парогазовых установок является то, что капитальные затраты ниже, чем при строительстве паротурбинных установок соответствующей мощности. ГТУ имеют небольшие габариты, что является несомненным плюсом при реконструкции ПГУ для увеличения мощности путем надстройки газотурбинной установки. Независимо от единичной мощности парогазовые установки являются маневренными, что позволяет использовать их как для покрытия базовой, так и переменной нагрузки.
Основным топливом парогазовых установок является природный газ, а резервным- мазут. В данный период времени также разрабатывают технологии газификации угля.
При работе по простому циклу современные газотурбинные установки имеют КПД около 38%. При работе такой ГТУ в составе ПГУ, то коэффициент полезного действия составляет 58-62%.
ктуальность реконструкции ТЭЦ «Академическая» находящейся в городе Екатеринбург. Было проведено сравнение отечественных и зарубежных технологий. В четвертой главе был проведен тепловой поверочный расчет ПГУ с газовой турбиной ГТ-160 и с GT13E2. В пятой главе было предложено техническое решение по повышению эффективности работы ГТУ путем установки системы охлаждения воздуха перед компрессором газовой турбины. В седьмой главе были проведены расчеты выбросов загрязняющих веществ, также рассчитана имеющаяся дымовая труба высотой 60 м. В восьмой главе подробно описаны основные контрольноизмерительные приборы и устройства автоматизации. В девятой главе были подробно описаны основные мероприятия по безопасности жизнедеятельности при работе на ТЭЦ «Академическая». В десятой главе был проведен техникоэкономический расчет.
По экономическим расчетам срок окупаемости реконструкции ПГУ составит 5 лет, что является достаточно хорошим показателем, поскольку целью любого проекта, является извлечение прибыли в кратчайшие сроки. Реконструкция ТЭЦ представит возможность заменить устаревшее оборудование, на оборудование с более высоким КПД.
