Электростальская теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) с заявленной энергетической мощностью 440 МВт и тепловой мощностью 8550,84 ГДж/ч, с возможностью из отборов и противодавления турбин около 7400 ГДж/ч, обеспечивает тепловой энергией «Электростальский НПЗ» (территориально функционирующий объект - потребитель), теплом и горячей водой жилищный комплекс Советского и частично Первомайского районов г. Электростали Московской области России, а потому и предъявляемые требования к техническому состоянию оборудования должны быть повышенными.
Основное теплотехническое оборудование Электростальской ТЭЦ, который введен в эксплуатацию агрегат в 1954 году, а последующие в1964 году, физически и морально устарело. В действительности основные части оборудований уже выработали свой ресурс службы (более 350 тыс. часов).
В прошлые годы поддержание их в надлежащем технически исправном состоянии оборудования обеспечивалось за счет планового систематического проведения планово-предупредительных работ (капитальные и текущие ремонты), в тои числе неоднократные мероприятия по модернизации в целях увеличения энергоэффективности, его экономичности и надежности:
энергетическое оборудование, а именно турбоагрегат станции № 1, 3, 6 и 7 типа ПТ-25-90/3М были модернизированы в ПТ-25-90/10М с увеличением электрической мощности до мощности 30 МВт и производственного отбора до 150 т/ч на каждую турбину;
энергетическое оборудование, а именно турбина ст. № 8 типа Р-25 заменена со всем вспомогательным оборудованием на однотипную;
энергетическое оборудование на турбинах ст. № 11,12 типа ПТ-60-130/13 заменены ЦВД и ПВД с перемаркировкой их на ПТ-60-130/13;
энергетическое оборудование на турбине ст. № 10 типа ПТ-60-130/13 заменены ЦВД и ПВД;
энергетическое оборудование, а именно вакуум для подогрева сетевой воды;
энергетическое оборудование, а именно конденсаторы турбин ст. № 10,11,12 переведены на ухудшенный вакуум для подогрева подпиточной воды.
При всем том, указанные ранее мероприятия по модернизации, позволившие поднять надежность и экономичность работы оборудования, не решили всех вопросов кардинальной реконструкции и обновления оборудования, а также удовлетворения современных экологических требований.
Учитывая анализированное, и принимая во внимание напряженную экологическую обстановку в Подмосковном регионе и имеющееся решение о переводе ТЭЦ на сжигание газового топлива, была выделена приоритетное направление по реконструкции ТЭЦ применение экологически безвредных, чистых энерго- ресурсосберегающих технологий, позволяющие резко поднять экономическую эффективность, уменьшить опасные выбросы и сократить статьи расходов на капитальные вложения.
Процедуру проектирования и строительства планируется проводить в 2 этапа:
первый этап - замещающая мощность;
второй этап - реконструкция первой очереди.
В настоящей работе предлагается первый этап с учетом установки газотурбинного оборудования фирмы АББ (Компания АББ — ведущий поставщик силового оборудования и технологий для электроэнергетики, транспорта, инфраструктуры и автоматизации производства.):
• 3 ГТУ типа GT8C, мощностью 50 МВт каждая;
• Блочно-модульный щит управления ГТУ и котлами-утилизаторами;
Второй этап - реконструкция 1 очереди ТЭЦ, будет осуществляться после ввода замещающей мощности, потому проведенные технические решения в выпускной работе объективно не рассматривались, а только даны предложения по переводу котлов на пониженные параметры, по замене котельного и турбинного оборудования.
Учитывая повышенные требования к экологической обстановке, принято решение о размещении в машинном зале существующего главного корпуса испарительной установки на месте демонтируемых турбин № 1, 2.
Выдача мощности осуществляется по существующей схеме, с имеющимися предельными перетоками мощности по сетям 110 кВ без предъявления новых требований к режимам станции и системной противоаварийной автоматике.
Произведенные расчеты показывают высокую эффективность установок ГТУ в качестве замещающей мощности.
Установка двух блоков ГТУ обеспечивает покрытие существующего уровня тепловых нагрузок с одновременным увеличением отпуска электроэнергии и улучшением технико - экономических показателей ТЭП.
Установка третьего блока ГТУ без разрыва по времени после ввода первых двух блоков несколько снижает напряженность работы существующего оборудования I очереди, обеспечивает возможность вывода из работы еще двух турбин ПТ-25-3М. Улучшение показателей по сравнению с первым пусковым комплексом происходит за счет того, что третий блок ГТУ работает в таком же базовом режиме, как и первые два.
Рассмотренный в данной выпускной квалификационной работе вариант установки замещающей мощности обеспечивает покрытие увеличенного уровня тепловых нагрузок с высокими показателями.
В результате ввода замещающей мощности (3хСТ8С+3хКУ):
- удельные расходы топлива на отпуск электрической энергии снизились с
330 г.у.т./кВт-ч до 209 г.у.т./кВт-ч;
- удельные расходы на отпуск тепловой энергии составили
40,8 кгут/ГДж против 43 кгут/ГДж до ввода замещающей мощности;
- себестоимость тепловой энергии после модернизации составила:
32,28 руб/ГДж (145,9 тг./ГДж);
- себестоимость электрической энергии составила:
0,3 руб/кВт-ч (1,35 тг./кВт-ч)
Срок окупаемости данного проекта составил 1,5 года.
1. Теплотехнический справочник, т.1. - М.: Энергия, 1975.
2. Тепловые и атомные электричекие станции, справочник. - М.: Энергоиздат, 1982.
3. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. - М.: Энергия, 1976.
4. Трухний А.Д. Стационарные тепловые турбины. - М.:
Энергоатомиздат, 1990.
5. Паровые и газовые турбины/ под ред. Костюка А.Г. - М.:
Энергоатомиздат, 1985.
6. Справочное пособие теплоэнергетика электрических станций. - Минск, 1974.
7. Б.С. Белосельский, В.И. Барышев. Низкосортные энергетические топлива. - М.: Энергоатомиздат., 1989 , 134 с.
8. Матвеева И.И., Н.В. Новицкий, Вдовченко В.С., и др.
Энергетическое топливо СССР. Справочник. - М.: Энергия, 1979.
9. Антонянц Г.Р., Черников В.П., Райфельд О.Ф. Топливо и
транспортное хозяйство тепловых электростанций. - М.: Энергия, 1977.
10. Белосельский В.С, Соменов В.К. Энергетическое топливо. Учебное пособие для вузов. - М.: Энергия, 1980, 169 с.
11. Гаврилов Е.И. Топливо -транспортное хозяйство и золоудаление на ТЭС. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
12. Абдуллаев К.М., Малахов И.А., Полетаев А.Н., Соболь А.С. Водоподготовка на ТЭС при использовании городских сточных вод. - М.: Энергоатомиздат, 1988, 271 с.
13. Белаконова А.Ф. Воднохимические режимы ТЭС. - М.:
Энергоатомиздат, 1985, 246 с.
14. Громогласов А.А., Копылов А.С., Пильщиков А.П. Водоподготовка: Процессы и аппараты. - М.: Энергоатомиздат, 1990, 272 с.
15. Гужулев Э.П., Гриценко В.И. Водоподготовка и воднохимический режим ТЭС и котельных. - Омск, 2000.
16. Маргулова Т.Х., Мартынова О.И. Водный режим тепловых и атомных электростанций. - М.: Высшая школа, 1987, 319 с.
17. Стерман Н.Л., Покровский В.Н. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС. Для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1991, 329 с.
18. Кострикин Ю.М., Мещерский Н.А., Коровина О.В. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления. Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1990, 252 с.
19. Латышкина Н.П., Сазонова Р.П. Водоподготовка и воднохимический режим тепловых сетей. - М.: Энергоиздат, 1982, 201 с.
20. Лифшиц О.В. Справочник по водоподготовке котельных установок. - М.: Энергия, 1976, 238 с.
21. Мещерский Н.А. Эксплуатация водоподготовительных установок электростанций высокого давления. - М.: Энергоатомиздат, 1984, 407 с.
22. Тебенихин Е.Ф. Безреагентные методы обработки воды в
энергоустановках. - М.: Энергоатомиздат. 1985, 142 с.
23. СанПиН 2.1.4.559-96. Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. - М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1996, 110 с.
24. Сазанов Б.В. Тепловые электрические станции. М., Энергия, 1974.
25. Григорьев В.А., Зорин В.М. Тепловые и атомные электрические станции: Справочник. Книга 3. - М.: Энергоатомиздат, 1989.
26. Рихтер Л.А., Елизаров Д.П., Лавыгин В.М. Вспомогательное оборудование тепловых электростанций. - М.: Энергоатомиздат, 1987; 215 с.