Введение 8
Глава 1. Выбор типоразмеров и количество теплоэнергетического оборудования 11
1.1 Компоновка главного корпуса ТЭЦ 11
1.2 Машинное отделение 12
1.3. Котельное отделение 13
1.4. Деаэраторное помещение 13
Глава 2. Расчет принципиальной тепловой схемы паротурбинной установки
ПТ-30/35-3,4/1,0 14
2.1 описание принципиальной тепловой схемы турбоустановки ПТ-30/35-
3,4/1,0 14
2.2 Расчет принципиальной тепловой схемы т/у ПТ-30/35-3,4/1,0 на
номинальном режиме 14
2.2.1. Исходные данные к расчету 14
2.2.2. Определение параметров воды и водяного пара в элементах тепловой
схемы 15
2.2.3. Расчет расходов пара и конденсата в элементах тепловой системы.
2.2.4 Энергетические показатели ПТ-30/35-3,4/1,0 на номинальной
нагрузке 25
2.3 Расчет принципиальной тепловой схемы т/у ПТ-30/35-3,4/1,0 на
конденсационном режиме 27
2.3.1 Исходные данные 27
2.3.2. Определение параметров воды и водяного пара в элементах тепловой
схемы 27
2.3.3. Расчет расходов пара и конденсата в элементах тепловой системы.
2.3.4 Энергетические показатели ПТ-30/35-3,4/1,0 на конденсационном
режиме 35
Глава 3. Выбор основного и вспомогательного оборудования 38
3.1 Выбор основного оборудования 38
3.1.1 Описание ПТ-30/35-3,4/1,0 38
3.1.2 Выбор и описание парового котла 38
3.2 Выбор вспомогательного оборудования 39
3.2.1 Выбор питательных насосов 39
3.2.2. Выбор конденсатора 40
3.2.3. Выборы конденсатных насосов 40
3.2.4. Выбор циркуляционных насосов 41
3.2.5. Выбор сетевых насосов 42
3.2.6. Выбор сетевых подогревателей 42
3.2.7 Выбор регенеративных подогревателей 43
3.2.8. Выбор деаэратора 44
3.3 выбор системы технического водоснабжения 44
3.4 Расчет высоты дымовой трубы 46
Глава 4. Система технического водоснабжения Елабужской ТЭЦ 48
4.1 оборотная система водоснабжения 48
4.2 Сухое охлаждение 50
4.3 Система Геллера 51
4.4 Теплогидравлический расчет производительности сухих градирен 54
4.4.1 Тепловой расчет 54
4.4.2 Аэродинамический расчет 64
4.4.3 Гидродинамический расчет 66
Глава 5. Локальная автоматизированная система контроля и регулирования системы технического водоснабжения 68
5.1. назначение автоматизации системы технического водоснабжения
5.2. Описание схемы автоматизации 70
Глава 6. Расчет себестоимости электрической энергии 73
6.1. исходный данные для расчета 73
6.2. определение величины капитальных вложений в строительство станции. 73
6.3. Определение выработки и отпуска электрической и тепловой энергии
6.4. Определение расхода условного топлива и КПД станции при
однотипном оборудовании 75
6.5. Расчет себестоимости производства электрической энергии по
экономическим элементам затрат 76
6.6. Составление калькуляции электрической и тепловой энергии
6.7. Себестоимость единицы энергии 79
Глава 7. Влияние Градирен на близлежащие регионы 79
7.1 Основные аспекты применения градирен 79
7.2. Воздействие выбрасываемых из градирен аэрозолей на окружающую среду 81
Глава 8. Требования к эксплуатации системы технического водоснабжения, обеспечивающие безопасность труда 84
8.1 сооружения и коммуникации оборотной системы охлаждения
оборудования 84
8.2 анализ опасных и вредных производственных факторов при
эксплуатации градирен 86
8.2.1. мероприятия по снижению уровней шума 86
8.2.2. меры безопасности обслуживания вращающих механизмов 90
8.2.3. меры безопасности при обслуживании прудов - охладителей,
брызгательных бассейнов и градирен 91
Заключение 94
Список литературы 96
Приложение 97
Приложение 1 97
Приложение 2 107
Особая экономическая зона промышленно-производственного типа «Алабуга» была создана в 2005 году Постановлением Правительства Российской Федерации.
На данный момент список резидентов ОЭЗ «Алабуга» состоит из 24 фирм и предприятий, но данный список постоянно расширяется. Это «Форд Соллерс», «Полиматиз», «Роквул-Волга», «Соллерс-Исузу», «завод инженерного оборудования», «Септал», « П-Д Татнефть-Алабуга Стекловолокно», «Эр Ликид Алабуга», «Акульчев-Алабуга», «Соллерс- штамп», «Белая Дача Алабуга», «Тракья Гласс Рус», «Кастамону Интегрейтед Вуд Индастри», «Пиксар Коатингс», «Серия Био-Индастрис Волга», «Аутоматив Гласс Альянс Рус», «Форд Соллерс Елабуга», «ЗПК «Кристалл», «Хаят Кимья», «Торговый дом «КМЗ», «Алабуга-Волокно», «Италтекс», «Алабуга-моторс», «Р.Р. Доннелли Алабуга» [7].
Основные направления деятельности - производство автокомпонентов, полный цикл производства автомобилей, химическую и нефтехимическую промышленность, обрабатывающую промышленность, фармацевтическое производство, авиационное производство, производство мебели и многое другое.
Ориентировочные нагрузки для резидентов ОЭЗ по уже заключенным договорам и планируемым договорам до 2020 года составят 230 МВт электрической нагрузки и 470 Гкал/ч в тепловой нагрузке. Общий прогноз электропотребления ОЭЗ «Алабуга» составляет 560 МВТ, прогнозная тепловая нагрузка составляет 880 Гкал/ч.
В настоящее время оборудование многих существующих тепловых электростанций устарело и не удовлетворяет экономическим и экологическим требованиям.
Наиболее целесообразным путем развития энергетики, увеличение электрической и тепловой мощности станции является реконструкция, расширение или модернизация уже существующих станций.
Вместе с ростом тепловых нагрузок следует ожидать значительного роста электрических нагрузок. Для обеспечения покрытия перспективных тепловых и электрических нагрузок предусматривается строительство на Елабужской ТЭЦ двух теплофикационных парогазовых установок электрической мощностью порядка 92-100 МВт каждая. Тепловая мощность отопительных отборов одной ПГУ-95 примерно составляет 60-65 Гкал/ч.
После расширения установленная электрическая мощность Елабужской ТЭЦ составит примерно 200 МВт, тепловая мощность - порядка 540 Гкал/ч, в том числе отопительные отборы - 120-130 Гкал/ч.
В отопительный период предусматривается работа ПГУ по тепловому графику. Пиковые нагрузки будут покрываться существующими водогрейными котлами. Температурный график отпуска тепла принимается 150/700С, система горячего водоснабжения - закрытая. В неотопительный период предусматривается работа ПГУ по диспетчерскому графику электрических нагрузок в конденсационном режиме.
Парогазовая установка с котлом-утилизатором (ПГУ с КУ) - наиболее перспективная и широко распространенная в энергетике парогазовая установка, отличающаяся простотой и высокой эффективностью производства электрической энергии. Эти ПГУ - единственные в мире энергетического установки, которые при работе в конденсационном режиме отпускают потребителями электроэнергию с КПД 55-60%. Сроки строительства ПГУ с КУ намного короче, чем сроки строительства мощных тепловых электростанций других типов. Одной из главных причин перспективности ПГУ является использование природного газа - топлива, мировые запасы которого очень велики. Газ - это лучшее топливо для энергетических ГТУ - основного элемента установки. Природный газ хорошо транспортируется на дальние расстояния по магистральным газопроводам. Выходные газы энергетической ГТУ поступают в КУ, где большая часть их теплоты передается пароводяному рабочему телу. Генерируемый в КУ пар направляется в паротурбинную установку (ПТУ), где вырабатывается дополнительное количество электроэнергии. Отработавший в паровой турбине (ПТ) пар конденсируется в конденсаторное ПТУ, конденсат с помощью насоса подается в КУ [8].
Таким образом, предлагается сооружение ПГУ по схеме утилизированной парогазовой установки с одной газотурбинной установки, паровым котлом-утилизатором и паровой конденсационной турбиной с теплофикационными отборами (конфигурация 1ГТУ+1КУ+1ПТУ).
Учитывая работу ПГУ в базовом режиме, байпасная дымовая труба не устанавливается и автономная работа ГТУ не предусматривается.
Электроснабжение пуска ПГУ из холодного состояния обеспечивается от энергосистемы, а теплоснабжение от ПРК.
Цель дипломного проекта - строительство на Елабужской ТЭЦ дополнительных мощностей для покрытия электрических и тепловых нагрузок предприятий, располагаемых на территории особой экономической зоны - ОЭЗ «Алабуга».
Наличие на Елабужской ТЭЦ электрических мощностей позволяет решить ряд сложных проблем:
- Быть третьим источником электрической энергии для завода ТАНЕКО Нижнекамского района;
- Обеспечить «Казанскую зону» электрическими мощностями используя имеющиеся ВЛ - 500 и подстанцию КАМА - 500;
- Обеспечить надежное электроснабжение уже существующих мощностей на территории ОЭЗ «Алабуга» и самой ЕТЭЦ (обеспечение по надежности до уровня I - ой категории электрического снабжения).
Для реализации проекта планируется на свободной площадке Елабужской ТЭЦ построить здание из легкосборных конструкций с установкой в них двух парогазовых установок ПГУ-95. В качестве основного элемента ПГУ принята современная высокоэффективная ГТУ типа V64.3A фирмы Ansaldo Energia мощностью 65 МВ с паровым котлом- утилизатором типа КГТ-250/4, 0-440 и паровой турбиной ПТ-30/35-3,4/1,0 мощностью 30 МВт.
В данном дипломном проекте был выполнен расчет тепловой схемы турбоустановки ПТ-30/35-3,4/1,0 на двух режимах: номинальном и конденсационном. Целью расчет было определение удельных расходов топлива на отпуск электроэнергии и тепла.
В номинальном режиме турбогенератор обеспечивает отпуск 28,983 МВт электроэнергии и 53,032 мВт тепловой энергии на отопление и горячее водоснабжение. Удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии при этом составляет Ьу=315,38г/кВт*ч, на отпуск тепловой энергии Ьу=38,1кг/ГДж. КПД ТЭЦ по производству электроэнергии на номинальном режиме составил 39%. На конденсационном режиме произведен расчет принципиальной турбоустановки ПТ-30/35-3,4/1,0, построен процесс расширения пара в турбине в й,з-координатах, определены расход пара и конденсата на подогреватели высокого и низкого давления и деаэратор, рассчитаны технико-экономические показатели работы турбоустановки, а также определены энергетические показатели ТЭЦ. КПД ТЭЦ по производству электроэнергии составил 26,6%; удельный расход условного топлива на производство электроэнергии - 462,4г/(кВт*ч). Таким образом, получаем, что номинальный режим экономичнее частичного.
В третьей главе выбрано и описано основное оборудование. Котел КГТ-250/4,0-440 и турбина ПТ-30/34-3,4/1,0. Так же выбрано все вспомогательное оборудование станции: конденсатные, циркуляционные, сетевые насосы. Описаны регенеративная система турбоустановки. Выбран деаэратор, сетевые подогреватели.
В четвертой главе разработан проект системы технического водоснабжения Елабужской ТЭЦ. Задача проектирования сухой градирни в процессе расчета оптимизации аппарата заключается в поиске варианта с желательно максимальным коэффициентом теплоотдачи при минимальных энергозатратах на прокачивание теплоносителей.
По расчетным данным выполнена локальная автоматизированная система контроля и регулирования системы технического водоснабжения. Был произведен расчет основных технико -экономических показателей работы ТЭЦ, в ходе которого себестоимость электрической энергии составила 87 коп/кВт*ч, при цене топлива 3128руб/(1000м3).
Эксплуатация тепловых электрических сетей связана с использованием большого количества воды, что в значительной мере влияет на экологию. При надлежащей эксплуатации и поддержании в исправном состоянии конструкций градирни не оказывают заметного влияния на состояние окружающей среды. Применение градирен в составе охлаждающих систем оборотного водоснабжения обеспечивает экономию природной воды в 25¬50 раз по сравнению с прямоточными системами и предотвращает тепловое загрязнение водоемов.
В восьмой главе рассмотрены требования к эксплуатации системы технического водоснабжения, обеспечивающие безопасность труда. Проведен анализ опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации градирен.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
