Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 11
1 АКТУАЛЬНОСТЬ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ
ЧТЭЦ-1 С УСТАНОВКОЙ КОТЛОВ -УТИЛИЗАТОРОВ ПР-76,0-3,3¬415 ЗА ГАЗОВЫМИ ТУРБИНАМИ MS 60001B 12
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ КОТЛОВ-
УТИЛИЗАТОРОВ 15
3 СОВРЕМЕННЫЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В
КОТЛАХ-УТИЛИЗАТОРАХ 19
4 ОБОСНОВАНИЕ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ
ЧТЭЦ-1 С УСТАНОВКОЙ КОТЛОВ-УТИЛИЗАТОРОВ ПР-76,0-3,3-415
ЗА ГАЗОВЫМИ ТУРБИНАМИ MS 60001B 24
4.1 Котел-утилизатор 25
4.2 Газовая турбина 28
4.3 Состав топлива 29
5 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА-УТИЛИЗАТОРА ПР-76,0-3,3-415 30
5.1 Тепловой расчет котла 31
5.2 Расчет контура ГВП - ВВТО 36
5.3 Расчет ВВТО 37
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК 43
6.1 Расчет отопительной нагрузки 45
6.2 Расчет вентиляционной нагрузки 47
6.3 Расчет годового расхода тепла 49
7 РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНОГО ГРАФИКА И РАСХОДОВ СЕТЕВОЙ
ВОДЫ 51
7.1 Расчет температурного графика 51
7.2 Расчет расходов сетевой воды 53
8 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ 56
9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧНОСТИ УСТАНОВКИ 59
10 КОНТРОЛЬНО ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА 62
10.1 Характеристика объекта автоматизации 63
10.2 Основные режимы работы технологического оборудования 63
10.3 Назначение и цели создания АСУ ТП 65
10.4 Структура АСУ ТП 66
11 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 69
11.1 Определение объемов продуктов сгорания топлива 69
11.2 Расчет максимальной приземной концентрации выбросов из
дымовой трубы 71
11.3 Расчет выброса оксидов азота 71
11.4 Расчет минимальной высоты трубы 72
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 78
12.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных
факторов 78
12.2 Безопасность производственных процессов и оборудования 80
13 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 88
13.1 Анализ необходимости ресурсов разработки проекта повышения
энергоэффективности Челябинской ТЭЦ-1 88
13.2 Технико-экономический расчет 85
13.3 SWOT - анализ для реализации проекта повышения
энергоэффективности Челябинской ТЭЦ-1 90
13.4 Планирование целей предприятия и проекта 92
13.5 Планирование целей проекта в дереве целей 93
13.6 Планирование мероприятий по реализации проекта 94
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 97
В настоящее время производственный потенциал энергетики России составляет более 700 электростанций общей мощностью свыше 215 млн кВт. Из них почти 70% - тепловые электростанции, примерно 20% - гидроэлектростанции и 10%-атомные. Протяженность линий электропередач всех классов более 2,5 млн км. Свыше 90% этого потенциала сосредоточено в Единой энергетической системе (ЕЭС).
Столь огромный энергокомплекс требует, с одной стороны, больших средств для поддержания его в состоянии высокой работоспособности, а с другой - нуждается в организации потребления энергии, обеспечивающей возможность работы крупных электростанций с высоким КПД.
В ближайшее время прогнозируются огромные потери мощностей электростанций из-за выработавшего свой ресурс оборудования. Треть мощностей электростанций потребует замены. Износ линий электропередач ныне превышает в системе ЕЭС 25 %, подстанций - 45%.
В связи с этим встает острый вопрос замены выработавшего свой ресурс оборудования и поиска перспективных направлений развития энергетики. Одно из них связанно с газотурбинными (ГТУ) и парогазовыми (ПГУ) энергетическими установками тепловых электростанций. Парогазовые установки на природном газе - единственные энергетические установки с КПД нетто в конденсационном режиме около 60%.
Цель выпускного квалификационного проекта - повышение энергоэффективности ТЭЦ-1 за счет установки двух котлов-утилизаторов ПР- 76,0-3,3-415 за газовыми турбинами MS60001B, внедрения цикла ГТУ на старую часть ТЭЦ с поперечными связями; замена части существующего оборудования за счет паровой нагрузки котлов-утилизаторов; улучшение экологической обстановки за счет внедрения новых энергоэффективных технологий.
Для усовершенствования тепловой схемы ЧТЭЦ-1 с установкой котлов- утилизаторов Пр-76,0-3,3-415 (ПК-79) за газовыми турбинами MS60001B, в выпускном квалификационном проекте были выполнены тепловой расчет котла, расчет температурного графика и расходов сетевой воды, расчет экономичности установки, что позволит реализовать политику энергоэффективности путем применения современных технологических решений, снизить затраты на производство тепловой и электрической энергии за счет новых технологий, оборудования и схем.
Ввод в эксплуатацию двух ГТУ с КУ приведет к увеличению выработки электрической энергии при сохраняющейся тепловой нагрузке. При этом работа КУ обеспечит вывод в резерв части существующего оборудования. Котёл- утилизатор позволит утилизовать выхлоп газовой турбины получив дополнительно 76 т/ч пара давлением 3,3 МПа и температурой 415 ОС. Установка дополнительного модуля ГВП мощностью 10 МВт уменьшает температуру выхлопных газов с 150 ОС до 105 оС и увеличивает КПД котла-утилизатора на 11,3%. КПД котла-утилизатора по результатам расчета составляет 79%.
После строительства 2-х ГТУ MS60001B фирмы «General Electric» и 2-х котлов-утилизаторов установленная электрическая мощность ЧТЭЦ-1 увеличится на 2x40,9 МВт = 81,8 МВт и составит 230,8 МВт.
Отпуск тепла от ЧТЭЦ-1 не изменится.
Электрическое КПД газовой турбины MS60001B в результате расчета составляет 32,8 %.
