Шымкент қаласының қуаты 180 МВт болатын ЖЭО-ны жобалау

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 58 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе

1 ЖЭО негізгі жабдықтарды таңдау
9
1.1Негізгі жабдықтардың сипаттамасы
9
1.1.1 Бу турбиналық қондырғы ПТ-60-9013
9
1.1.2 БКЗ-160-100 қазандығының сипаттамасы
14
1.1.3 Станцияның жылулық сүлбесінің қосымша жабдықтарын таңдау
16
1.2 Станцияның жалпы жоспары
16
1.3 Негізгі корпус құрастырылымы
17
1.4 Станцияға салқындату суының суммарлы шығынын есептеу
18
1.5 Су дайындау қондырғысы
20
1.6 Газбен жабдықтау
22
1.7 ЖЭО-ның мазут шаруашылығы
23
2 Жаңа жобадағы жылулық сүлбе есебі
25
2.1 ЖЭО жылулық сүлбесінің есебі
25
2.2 БКЗ-160-100 қазанының жылулық есебі
33
2.2.1 Отындар жану өнімінің жылу ұстаулар және температуралар шығын сандарын анықтау
33
2.2.2 Ауа және отын жануының энтальпиясы есебі
35
2.2.3 Бу генераторы жылу балансының
36
3 Еңбек қорғау
40
3.1 Оперативті қызметкерлерге ҚТ талаптары
41
3.2 Қазандық цехта ауаалмасуды ұйымдастыру
42
3.3 Бас корпусты жылуландыру және желдету
43
3.4 Шу мен діріл
43
3.5 Жарықтандыру
44
3.6 Өрт қауіпсіздігі
45
4 Қоршаған ортаны қорғау
46
4.1 Жылулық шығарындылардан атмосфераны қорғау
46
4.2 Күкіртті оксидтердің шығарылымдарын есептеу
47
4.3 Азот оксидінің шығарылымдарын есептеу
49
4.4 Көмірқышқыл оксидінің шығарындысы
50
4.5 Түтіндік құбырды таңдау және есептеу
52
5 Автоматтандыру
52
5.1 Турбинаны автоматты реттеу
55
5.2 Қазанды автоматты қорғау
57
5.3 Жобаны автоматтандыру
59
5.4 Жылу энергетикасындағы автоматика
60
5.5 Тарылатын құрылғы есебі
64
6 Экономикалық бөлім
64
6.1 Жабдықтардың қысқаша сипаттамасы
65
6.2 Экономикалық бөлімнің есебі
65
6.3 Жобаның экономикалық тиімділігі
68
Қорытынды
70
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
71

Кipiспe

Қазіргі өмір өндірістің, электроэнергия өндірісі мен көліктің барлық түрін қолдану аймағының кезеңімен сипатталады. Энергияны пайдаланудың өсуіне байланысты қоршаған ортаға әсері айқындала түсуде.
Шымкентте тағы бір жаңа қазіргі заманғы жоғары технологиялық қондырғылармен жылу электр станциясын салу керек. 2020 жылға қарай тұрғындар саны 1,6 млн дейін көбейеді. Қазіргі уақытта қалада 850 мың адам тқрады. Болашақта Шымкентте көпэтажды үйлердің құрылысы қарқынды жүргізіледі, бұл орталықтандырылған жылу тұтынудың көбеюіне әкеледі. Жүргізілген есептер бойынша жылулық жүктеме 2020 жылға қарай үш жарым есе көбейеді және жалғыз ЖЭО-3 бір қаланы жылуландыруға шамасы жетпейді.
Нұрлы жол - болашаққа бастар жол атты жолдаудың бір бөлігінде ТКШ(тұрғын комуналды шаруашылық) мен су және жылумен қамтамасыз ету желілері инфрақұрылымдарын жаңғырту көрсетілген. Бүгін ТКШ жаңғыртуға инвестициялар салуға Еуропа қайта құру және даму банкі, Азия даму банкі, Ислам даму банкі және жеке инвесторлар үлкен қызығушылық танытып отыр. Осыған байланысты жылу және сумен қамтамасыз ету жүйелерін жаңғыртуға жыл сайын ақша 100 миллиард теңге бөліну ұтымды болмақ.
Жылдан жылға тұрғын санының көбюіне байланысты өндіріс орындары да көбейеді, сондықтан өндіріске жіберілетін бу, жылу тұтыну және жылуфикация ұлғаяды. Осыған байланысты маңызды шешімнің бірі Шымкент қаласындағы ПТ-60-90 турбиналы ЖЭО-ны жобалау болып табылады. Өйткені бұл турбинанының жылуландыру және өндірістік алымдары бар.
Жылу мен бу өндіріс орындарымен тұрғын үйлерге үш бағытқа - оңтүстік, шығыс, батысқа шығады.
Магистральды газқұбыры жылуэлектрорталығына оңтүстік жақтан, яғни ЖЭО-3-тен Өзбекістан газы тартылады.
ЖЭО аумағы толығымен ғимараттардан соғылған.
Жалпы жоспарды жасау кезінде технологиялық байланысты есептеумен аумақты жылутрасса, транспорт, кезекті құрылысты салу талаптары ескеріледі.
Тұрғын жайдан құрылыс аумағы 3 км ауылшаруашылық егістікпен және жасыл орнатумен бөлінеді.
Электростанция алаңында ЖЭО-ның қосымша корпусы бас корпуспен жалғанған, отынды мазутшаруашылығы, магистральды газ құбыры, градирня, трансформаторлар, ашық таратушы қондырғы, административті - тұрмыстық корпус орналасады.

ЖЭО-нің оң жағында өртке қарсы бөлікпен мазутшаруашылығы және мазутсақтау орналасқан.
Электростанция ауданының өлшемі технологиялық, санитарлы, өртке қарсы талап бойынша ғимарат пен құрылыстар арасы талап етілетін минимальді ажыратумен бөлінген. Ішкі автомобильді жолмен құрылыс алаңын байланыстыратын негізгі автомобильдік жол аумақтың батыс жағынан салынған.
Жылу электр станциясының бас корпусы деп ішінде негізгі және онымен байланысты қосымша энергетикалық жабдықтар орналасқан, сонымен бірге негізгі технологиялық процес отын жану жылуы электр энергиясына айналдыруды іске асыратын қондырғылар орналасқан бас ғимаратты айтады. Өндірістік қондырғылар мен электр станцияның жабдықтары арасында бас корпус ерекше орын алады, онда әртүрлі технологиялықағындар кіріп шығады.
Бас корпусқа қолдану үшін отын, турбинаның жұмыс істеген буын салқындатуға және т.б. мақсаттар үшін су беріледі. Бас корпустан конденсатордан кейінгі салқындатылған су, бугенераторының түтіндік газдары шығарылады. Ең маңыздысы, электрстанцияның соңғы өнімі - электр энергиясы, сонымен бірге бу немесе ыстық сумен жылу энергиясы шығады.

1 ЖЭО негізгі жабдықтарын таңдау

1.1 Негізгі жабдықтардың сипаттамасы

Бутурбиналық ЖЭО-нің негізгі жылулық агрегаты бу қазаны мен бу турбинасы болып табылады. Бу қазаны отын беру кезінде бөлінетін жылуды қолдану есебінен оған үздіксіз түсетін судан бу өндіру үшін түтіктік беттік қыздыру жүйесі болады. Қазанға түсетін су қоректік су деп аталады. Қазанда қоректік су қайнау температурасына дейін қыздырылады, ал сосын алынған қаныққан бу аса қыздырылады. Аса қызған бу турбинаға түседі, онда оның жылу энергиясы вал айналдыру арқылы механикалық энергияға айналады. Турбина валы электр генераторымен байланысты, яғни онда механикалық энергия электр энергиясына айналады.
Шымкент қаласында ЖЭО-ны жобалау бойынша тапсырмаға сәйкес негізгі қондырғыларды таңдаймыз, 60 МВт қуаттылықтағы ПТ-60-90 3 турбинасын, берілген параметрде осы турбинаны бумен қамтамасыз ететін БКЗ - 160 - 100 6 қазанагрегатын таңдаймыз.

Кесте 1
Турбоагрегаттар

Станциялық номері, өндіруші зауыт түрі
Параметрлері
Номиналді (орнатылған) қуаттылығы

Қысым, МПа
Температура
°С

1
3
4
5
Ст № 1
ПТ-60-9013

8,82

535

60
Ст № 2
ПТ-60-9013

8,82

535

60
Ст № 3
ПТ-60-9013

8,82

535

60

1.1.1 ПТ-60-90 бу турбиналық қондырғысы

ПТ-60-90 бу турбинасының сипаттамсы:
- электрлік қуаттылығы 60 МВт;
- турбинаға бу шығыны 384 тсағ;
- бу параметры: қысымы 8,82 МПа ;
температурасы 535 оС;
- алымдардан бу шығыны:
өндірістік 250 тсағ;
жылуфикациялық 160 тсағ;
ПТ-60-90 бірвалды, екіцилиндрлі агрегат. ПТ-60-90 турбинасының 7 алымы бар: олардың ішінде 2 реттелетін: өндірістік және жылуландыру. Алымдардың мұндай саны регенерацияның дамыған жүйесін қамтамасыз етеді: 3 ЖҚҚ, 3 ТҚҚ. Қоректік су деаэраторы төменгі ЖҚҚ қосылған алымға жалғанған, сондықтан деаэратор қоректік суды қыздырудың бөлек сатысы болмайды.ТҚЦ-дің 15 сатысы бар.Өндірістік алымының абсолютті қысымы 1,275-0,29 МПа және жылуландыру алымы жоғарғы абсолютті қысыммен 0,049-0,245 МПа мен төменгі алымының қысымы 0,029-0,118 МПа болады. Жылуландыру алымының қысымын реттеу жоғарғы жылуландыру алымының камерасында орнатылған реттегіш диафрагма көмегімен жүзеге асады. Жылуландыру алымында реттегіш қысым сақталады: жоғарғы алымда-екі жылуландыру алымы қосылған кезде, ал төменгі алымда-тек бір төменгі жылуландыру алымы қосылған кезде. Желілік су желілік қыздырғыштар арқылы қыздырудың жоғарғы және төменгі сатысынан тізбектей және бір мөлшерде жіберіледі. Желілік қыздырғыштар арқылы өтетін су бақыланады.
Қоректік суды қыздыру ТҚҚ-та, деаэраторда және ЖҚҚ-та тізбектей қыздырылады.
Өндірістік және жылуландыру алымдары өшіріліп тұрғанда және салқындатылатын су шығыны 8000 м3сағ, температурасы 20 0С кезінде турбинаның максималды қуаты 60 МВт.
ЖҚЦ алдынғы бөлігі бірвенецті реттегіш сатысымен 16 қысым сатысынан тұрады.
ТҚЦ алдынғы бөлігі үш бөліктен тұрады: біріншісінде реттегіш сатысымен жеті қысым сатысы бар, екіншісінде екі қысым сатысы, үшіншісінде реттегіш саты және екі қысым сатысы бар.
Жоғарғы қысымды ротор - біртұтас. Төмен қысымды ротордың бірінші он дискісі білікпен бекітілген, ал қалған үш дискі кіріктірілген.
ЖҚЦ мен ТҚЦ роторы бір-бірімен фланец көмегімен жалғанады. ТҚЦ мен ТВФ-80-2 генераторы қатты муфта арқылы біріктіріледі.
Турбинаның бу таратушысы-соплолық. Жаңа бу бөлек тұрған бу қорабына беріледі, мұнда өткізу құбырымен бу турбинаның реттеуші клапандарына түседі.
ЖҚЦ шығысында бу бөлігі реттелетін өндірістік алымға кетеді, қалғаны ТҚЦ-ге бағытталады. Жылуландыру алымы ТҚЦ сәйкес камераларынан іске асады.
Турбина біліктік айналу қондырғысымен жабдықталған, турбоагрегаттың айналмалы білік жиілігі 34 айнмин.
Турбина жұмысы желіде 50 Гц ток жиілігіне есептелген, яғни турбоагрегат роторының айналу жиілігі 50 с-1 (3000 айнмин).
Регенерация жүйесінде келесі элементтер бар:
бу сорғыш эжекторды қолдану кезіндегі эжектор салқындатқыш
бу тығыздағышты салқындату, эжектор көмегімен төмен қысымды камерадан сорылатын бу жылуын қайта қолдануға арналған.
сальникті қыздырғыш, артық қысымды камера тығыздағышынан бу жылуын қайта қолдану үшін арналған.
Осы элементтердің сенімді жұмысы үшін олар арқылы жеткілікті конденсат шығыны берілу керек. Сондықтан конденсаторға буды аз жіберу режимінде рециркуляция сызығы қосылады. Конденсат шығынын реттеу осы сызық арқылы автоматты түрде орындалады.
Қазіргі турбинада ЖҚҚ негізгі қыздыру бетінен басқа қыздырылған буды салқындату (ҚБС) мен дренажды салқындату (ДС) бар.
Турбинаның жылулық сүлбесінде 2 үздіксіз үрлеу кеңейткіші, өндірістен қайтатын конденсат деаэрациясы үшін атмосфералық деаэратор қондырылған. Тұзсыздандырылған су бұл деаэратор арқылы берілмейді, конденсаторға біріншілік деаэрация үшін бағытталады.
Конденсациялық қондырғысында конденсаторлық топ, ауа кетіргіш қондырғы, конденсатты және циркуляциялық сорғы, циркуляциялық жүйенің эжекторы, су сүзгілері, керекті арматурамен құбырлар бар.
Қонденсаторлық топ жалпы салқындатуы 3000 м2 болатын кіріктірілген түйінмен бір конденсатордан тұрады және ол түскен буды конденсациялауға арналған.
Ауа кетіргіш қондырғы екі негізгі үшсатылы эжектордан тұрады, ауаны соруға арналған, конденсатор мен басқа жылуалмасудың вакуумды аппаратында жылуалмасу процесін қамтамасыз етеді, конденсатордағы вакуумды тез көтеру үшін бір жіберу эжекторынан тұрады.
Конденсациялық қондырғыда конденсатты айдау үшін вертикальді типті екі конденсатты сорғы (біреуі резервті) қондырылады, деаэраторға оны эжектор салқындатқыштар, тығыздағыш салқындатқышы және ТҚҚ арқылы жібереді. Салқындатылған су конденсатор мен газсалқындату генераторына циркуляциялық сорғы арқылы беріледі.
Циркуляциялық жүйенің қосу эжекторы турбоқондырғыны қосу алдында жүйені сумен толтыруға арналған, сонымен бірге май салқындатқыштың жоғарғы су камерасы мен циркуляциялық су құйылудың жоғарғы нүктесінде жиналып қалған ауаны кетіреді.
Регенеративті қондырғы қоректік суды турбинаның реттелмейтін алымынан алынған бумен қыздыруға арналған, төрт сатылы ТҚҚ, үш сатылы ЖҚҚ және деаэратор. Барлық қыздырғыштар беттік типті.
ТҚҚ бөлек топпен орнатылады.
ЖҚҚ №1,2,3 - бу салқындатқыш пен дренаж салқындатқыш кіріктірілуімен тік конструкциялы. ЖҚҚ топтық қорғаныспен жабдықталған, ол судың кірісі мен шығысындағы автоматты жіберетін жіне кері клапан, электромагнитті автоматты клапан, қосу құбыры, қыздырғышты өшіруден тұрады.
ЖҚҚ пен ТҚҚ электронды реттегішпен басқарылатын конденсат айдайтын реттегіш клапанмен жабдықталған.
Қыздырғыштан қызған бу конденсатын кеңейткіш бакке каскадты құяды. Кеңейткіш бактен конденсат құю сорғысымен айдалады.
Желілік суды қыздыратын қондырғы екі желілік қыздырғыштан, конденсатты және желілік сорғыдан тұрады. Әр қыздырғыш тік бу сулы жылуалмастырғыш аппарат.

Кесте 2
Қосымша жабдықтар
Жабдықтар
ПТ-60-90

Типтік өлшем
Жылулық сүлбеде
1
2
3
Конденсатор
50 КЦС-4
К
Төмен қысымды қыздырғыш
ТҚҚ1
ТҚҚ2
ТҚҚ3

ПН-100-16-4-I
ПН-130-16-9-I
ПН-130-16-9-I

ПНД-1
ПНД-2
ПНД-3
Деаэратор
ДП-225-7
Д
Жоғары қысымды қыздырғыш
ПВ-350-230-21
ПВ-350-230-36
ПВ-350-230-50
ПВД-1
ПВД-2
ПВД-3
Желілік су қыздырғышы
жоғарғы, төменгі
ПСВ-500-3-23
ПСВ-500-3-23
ПС-1
ПС-2
Сальникті қыздырғыш
ПС-50-1
СП
Эжектрлі қыздырғыш
ЭП-3-700-1
ЭП
Майсалқындатқыш
МП-165-150-1
-
Конденсатты сорғы
8КСД-6-3
КН
Дренажды сорғы
3КС-6, 4КС-8
ДН
Қоректік сорғы
ПЭН-450-120
ПЭН

Сурет 1. ПТ-60-90. Турбинасының жылулық сүлбесі

1.1.2 БКЗ - 160 - 100 бу қазанының сипаттамасы

БКЗ - 160 - 100 бу қазаны бірбарабанды, табиғи айналыммен тік-суқұбырлы, П-типті құрастырылымы бар, газ отынына арналған. Қазанды жағу мазутпен іске асады, арнайы мазутты форсункалар қарастырылған. Оттық үстінде және көлденең газ жүру жолында төрт сатыдан тұратын радиациялық - конвективті буды аса қыздырғыш орналасқан. Қыздырылған бу температурасын реттеу өзіндік конденсатты бүркумен екі сатыда жүзеге асады. Оттық үстінде және көлденең газ жүру жолында төрт сатыдан тұратын радиациялық - конвективті буды аса қыздырғыш орналасқан. Қыздырылған бу температурасын реттеу өзіндік конденсатты бүркумен екі сатыда жүзеге асады.
Конвективті шахтада газ жүру бойынша екінші сатылы су экономайзері, екінші сатылы құбырлы ауа қыздырғыш, бірінші сатылы су экономайзері, бірінші сатылы құбырлы ауа қыздырғыш орналасқан.
Қазан жағу үшін өндіргіштігі сағатына 0,8 т мазут болатын 6 механикалық мазутты бүріккі қарастырылған.
Түтіндік газды тазарту суарудың интенсивті сүлбесі бойынша дымқыл күл ұстағышта жүргізіледі (суарылатын судың жоғары шығыны кезінде). Күлұстағыш қондырғыдан түтіндік газдың температурасын 70 ОС дейін көтеру үшін таза газ құрастыру қорабына ауа қыздырғыштан кейін ыстық ауа беріледі.
Ауа қыздырғыш алдында ауаның температурасы үрлеу желдеткішінің сору қорабынан ыстық ауа рециркуляциясымен реттеледі.
Барлық қазандық агрегаттарына толық өңдеуші зауыт келісімі бойынша бірінші сатылы қалқаны толық бөлшектеуменбуды аса қыздырғыштар құрастырылған.
Конвективті шахтада газ жүру бойынша екінші сатылы су экономайзері, екінші сатылы құбырлы ауа қыздырғыш, бірінші сатылы су экономайзері, бірінші сатылы құбырлы ауа қыздырғыш орналасқан. Дайындаушы завод Барнауыл қазандық заводы.
Қазан жағу үшін өндіргіштігі сағатына 0,8 т мазут болатын 4 механикалық мазутты бүріккі қарастырылған.
Ауа қыздырғыш алдында ауаның температурасы үрлеу желдеткішінің сору қорабынан ыстық ауа рециркуляциясымен реттеледі.
Барлық қазандық агрегаттарына толық өңдеуші зауыт келісімі бойынша бірінші сатылы қалқаны толық бөлшектеумен буды аса қыздырғыштар құрастырылған.
Қазанның бу өнімділгі 160 тсағ
Бу параметрі: қысымы 9,8 МПа
температурасы 540 оС
Қоректік су температурасы 215 оС
Шығарынды газ температурасы 130 оС.
Пиктік жылу жүктемесін жабу үшін ЖЭО-да ПТВМ-100 типті 5 сужылыту қазаны қарастырылған.
№1-5 су жылытқыш қазандар арнайы сужылыту қазандық ғимаратында орналасқан. Отыны: мазут пен газ.
ЖЭО-ның жылуландыру режимінде электрлік қуаты 180 МВт, ал жазда 82 МВт болады.
ЖЭО электрлік қуатын сужылытқыш қазандар есебінен реттеу тиімсіз, өйткені электростанцияның энергожүйесінде экономикалық көрсеткіштер жоғары.
ЖЭО-да отынның екі түрі қолданылады: газ, мазут.
Энергетикалық қазандарда - газ, ал сужылытқыш қазандарда - мазут жағылады.

Кесте 3
Қазан агрегаты

Станционарлы номер, түрі, өңдеуші зауыт
Өндіргіштігі, тсағ.
Параметрлері
Ескер-ту

Төлқұжт-тық
Факті-лік
Қысымы, МПа
Темпе-ратура, °С

1
3
4
5
6
7
Ст. № 1,
БКЗ - 160 - 100
Барнаул қазандық зауыты
160
140
9,8
535

Ст.№ 2,
БКЗ - 160 - 100

160
140
9,8
535

Ст.№ 3
БКЗ - 160 - 100

160
140
9,8
535

Ст.№ 4
БКЗ - 160 - 100

160
140
9,8
535

Ст.№ 5
БКЗ - 160 - 100

160
140
9,8
535

Ст.№ 6
БКЗ - 160 - 100

160
140
9,8
535

1.1.3 Станцияның жылулық сүлбесінің қосымша жабдықтарын таңдау

ЖЭО-да 3 ПТ-60-90 турбинасы мен БКЗ-160-100 6 қазандығын орнатамыз.
ПТ-60-90 турбинасымен бірге жеткізілтін қондырғылар:
ПН-100-16-7-II сальникті бу салқындатқышы, биіктігі Н = 100 м2 , су шығыны Dв = 260 тсағ;
Турбина конденсаторы 50-КЦС-1
- биіктігі Н = 3000 м2 ;
- салқындатқыш су шығыны Gв = 8000 м3сағ ;
- конденсатордағы бу қысымы Рк = 0,0035 МПа.

Конденсатты сорғы - КС-80-155 типті, беруі Qв = 180 тсағ; ағыны Н = 155 м; (2 сорғы).
Эжекторлар:
- негізгі бусорғыш ЭП-3-700-2 типті (2 дана);
- жіберу ЭП-1-1100-1 типті;
- тығыздағыш эжекторы ХЭ-90-550.
Қосымша 1

1.2 Станцияның жалпы жоспары

Шымкент қаласында желдің бағыты солтүстік-шығысқа бағытталған. Қатты жел қалада (20 мс және одан да жоғары) аз байқалады. Қыста қатты жел 5-10 күн болады, ал жазда жыл сайын 1-2 күн болады.
Жобаланатын ЖЭО ауданы Шымкент қаласының солтүстігінде орналасады және ауданы 30 га болады. Жоспарда бұл аудан солтүстікке қарай созылған. Бұл аумақтың оңтүстіктен солтүстікке қарай созылуы 1200 м, батыстан шығысқа 200-400 м тербеледі.
Ауданның координат жүйесі - қалалық. Аудан белгісі 730,00 - 746,00 м аралығында тербеледі.
ЖЭО өндірістік ауданында оңтүстік пен батыстан жылуэлектрорталығын қаламен және басқа өндіріс орындарымен байланыстыратын автожолдар өтеді.
Электрстанция ауданынан электр шығыс бағытында жіберіледі.
Жылу мен бу өндіріс орындарымен тұрғын үйлерге үш бағытқа - оңтүстік, шығыс, батысқа шығады.
Магистральды газқұбыры жылуэлектрорталығына оңтүстік жақтан, яғни ЖЭО-3-тен Өзбекістан газы тартылады.
ЖЭО аумағы толығымен ғимараттардан соғылған.
Жалпы жоспарды жасау кезінде технологиялық байланысты есептеумен аумақты жылутрасса, транспорт, кезекті құрылысты салу талаптары ескеріледі.
Тұрғын жайдан құрылыс аумағы 3 км ауылшаруашылық егістікпен және жасыл орнатумен бөлінеді.
Электростанция алаңында ЖЭО-ның қосымша корпусы бас корпуспен жалғанған, отынды мазутшаруашылығы, магистральды газ құбыры, градирня, трансформаторлар, ашық таратушы қондырғы, административті - тұрмыстық корпус орналасады.
ЖЭО-нің оң жағында өртке қарсы бөлікпен мазутшаруашылығы және мазутсақтау орналасқан.
Электростанция ауданының өлшемі технологиялық, санитарлы, өртке қарсы талап бойынша ғимарат пен құрылыстар арасы талап етілетін минимальді ажыратумен бөлінген. Ішкі автомобильді жолмен құрылыс алаңын байланыстыратын негізгі автомобильдік жол аумақтың батыс жағынан салынған.
Электростанцияға негізгі кіреберіс пен бас корпус қасындағы орамды жол ені 6 м, қалған жолдардың жүретін бөлігінің ені 4,5 м.
Электростанцияны тік жоспарлау ауданы жер жұмысының ең төмен көлемі кезінде жергілікті табиғи рельеф мүмкіндігін сақтаумен жасалады. Сол кезде ол беткі суды ғимарат пен құрылыстан қысқа жолмен тартпаға және жыраға, су құбырының ашық жүйесі мен кәріз жүйесіне ағызып кетуді қамтамасыз етеді. Жоспарланатын ауданның ең төмен еңістігі 0,005-0,008 аралығында қабылданады.
Ғимараттың бірінші қабатының едені жоспарланған белгіден 0,15 м биікте орналасады. Машина залдың конденсациялық ғимараты, бас корпустың қазандық цехының бөлімі еденінің деңгейі - 12 м белгіде орналасқан. Электростанция ауданын жасылдандыру ағаш-бұталарды гүлзар және гүлбағымен сәйкестендіріп отырғызумен жүргізіледі. Жасыл алқапты жобада демалу үшін абаттық аумақ қарастырылған.

1.3 Станцияның бас корпус құрастырылымы

Жылу электр станциясының бас корпусы деп ішінде негізгі және онымен байланысты қосымша энергетикалық жабдықтар орналасқан, сонымен бірге негізгі технологиялық процес отын жану жылуы электр энергиясына айналдыруды іске асыратын қондырғылар орналасқан бас ғимаратты айтады. Өндірістік қондырғылар мен электр станцияның жабдықтары арасында бас корпус ерекше орын алады, онда әртүрлі технологиялықағындар кіріп шығады.
Бас корпусқа қолдану үшін отын, турбинаның жұмыс істеген буын салқындатуға және т.б. мақсаттар үшін су беріледі. Бас корпустан конденсатордан кейінгі салқындатылған су, бугенераторының түтіндік газдары шығарылады. Ең маңыздысы, электрстанцияның соңғы өнімі - электр энергиясы, сонымен бірге бу немесе ыстық сумен жылу энергиясы шығады.
Бас корпуста негізгі энергетикалық агрегат - бугенераторымен турбоагрегат орналасуына сәйкес бас корпус құрамына екі негізгі ғимарат кіреді: бугенераторлық және машиналық зал, сонымен бірге әртүрлі қосымша жабдықтар үшін аралық ғимараттар орналасқан. Аралық ғимарат көпэтажды болады, оның болуы бас корпус құрылысының тұрақтылығын сақтайды.
Аралық ғимаратта деаэратор багымен бірге орналасқан. Сонымен бірге онда редукционды салқындатқыш қондырғы, тез әсер ететін редукционды салқындатқыш қондырғы, құбырлар, өзіндік шығын үшін электр тарату қондырғысы және жылулық щит, басқарудың блокты щиты орналасқан. Бқл щит қызмет көрсетудің 9-11 м құрайтын негізгі деңгейінде орналасқан.
Бас корпус ғимаратының қаңқасы - металлдық темірбетоннан жасалады.
Бас корпус бөлінуі келесідей:
- турбиналық бөлім - 27 м;
- деаэраторлық бөлім - 8,5 м;
- қазандық бөлім - 25 м;
- колонна жолы - 6 м;
- қаңқасы - металдық;
- қызмет көрсету деңгейі - 8 м.

1.4 Станцияға салқындатқыш судың суммарлы шығынының есебі

Станцияға салқындатқыш судың суммарлы шығыны турбина конденсаторына салқындату су шығыны, газсалқындатқышқа, майсалқындатқышқа, қосымша жабдықтар подшипнигін салқындатуға, бу мен конденсат шығынын толтыруға кететін су шығынының қосындысын айтады.
Турбина конденсаторына салқындату су шығыны, м3сағ:

Dов = nпт·Dптов, (1)

Dов = 3·8000 = 24000.

мұндағы
Dптов = 8000 м3сағ - ПТ-60-90 турбинасы конденсаторына салқындату су шығыны;
nпт = 3 - турбина саны.

Газсалқындатуға су шығыны, м3сағ:

Dго = 0,03·Dов , (2)

Dго = 0,03·24000 = 720.

Майсалқындатуға су шығыны, м3сағ:

Dмо = 0,02·Dов , (3)

Dмо = 0,02·24000 = 480.

Қосымша жабдықтардың подшипнигін салқындатуға су шығыны, м3сағ:

Dпво = 0,003·Dов, (4)

Dпво = 0,003·24000 = 72.

Конденсат пен бу шығынын толтыруға су шығыны, м3сағ:

Dдв = 0,0004·Dов, (5)
Dдв = 0,0004·24000 = 10.

Жалпы станция бойынша салқындату судың суммарлы шығыны, м3сағ:

Gстов = Dов + Dго + Dмо + Dпво + Dдв, (6)

Gстов = 34000 + 720 + 480 + 72 + 10 = 25282.

Градирняның суарылатын қондырғысының ауданы, м2:

Fгр = Gстовgг, (7)
Fгр = 252827 = 3612.

мұндағы
gг = 7 м3(м2·сағ) - градирняның суару тығыздығы;

Суарылатын қондырғы ауданы бойынша екі таспалы градирня орналастырамыз БГ-2400-71, Fгр = 2·2400 = 4800 м2.
ЖЭО техникалық сумен жабдықтау жүйесі сырт жақтан.
Градирня келесі құрастыру элементтерінен тұрады:
Биіктігі 48 м соратын мұнара, ол талап етілетін ауа шығынының суландырғышы арқылы айналымды қамтамасыз ету мақсатымен ауа күшін жасауға қызмет етеді;
Суландыру ауданы бойынша суды үлестіру үшін қызмет ететін құбыр мен бүріккіш шүмектен тұратын күшті су үлестіруші құрал.
Қажетті салқындату бетін жасайтын екі қабатты асбестцементті беттен тұратын суландырғыш қондырғы.
Градирня жұмысының нәтижелілігі айналмалы су температурасын төмендету қабілетімен сипатталады.
Турбина қондырғысы жұмысының тиімділігі мен сенімділігі градирня жұмысының сапасына байланысты. Айналмалы су температурасының 2º С көтерілуі вакуумның 0,5% нашарлауын береді немесе электроэнергияны өндіруде 1,5 %бу шығынына әкеледі, сондықтан, айналмалы судың жақсы салқындатылуын жасап, градирняның жұмыс режимін қатаң бақылау қажет.

1.5 Су дайындау қондырғысы

Жобаланатын ЖЭО-ға қоректік су дайындау үшін алдын-ала тазалаумен су дайындау сүлбесін, Н және ОН ионитті сүзгісімен екісатылы тұзсыздандыру сүлбесін таңдаймыз.
Сайрам өзенінен артезианды құдықтармен келген бастапқы су алдын-ала тазалаудан, яғни коагуляция мен мөлдірлеткіштен өтіп бакке түседі. Осыдан кейін I-сатылы Н, ОН иондаудан өтеді. Декарбанизациядан кейін, яғни судан көмірқышқыл газын тазалаудан кейін II-сатылы Н, ОН ионданудан өтеді.
СДҚ есептік өндіргіштігі қазанның бу өндіргішінен 2% құрайды, тсағ:

Dрасч = 0,02·n·Dка , (8)

Dрасч = 0,02·3·160 = 26.

СДҚ қосымша өндіргіштігі: Dдоп = 30 тсағ.
СДҚ өнімділігі, тсағ:

DВПУ = Dрасч + Dдоп, (9)

DВПУ = 26 + 30 = 56 .

Шымкентте ыстық сумен жабдықтаудың жабық жүйесі өнімділігі 4500 м3сағ жылу желісін қоректендіруге химиялық су тазалау қажет.
ЖЭО-нің су-химиялық режимі қамтамасыз етеді:
-химиялық тазаланған және химиялық тұзсызданған суды дайындау;
-қазандық және қоректендіргіш суын өңдеу;
-құбырлар мен жабдықтарды антикоррозиялық қорғау;
-коррозиялы активті газдарды термиялық және химиялық тәсілдермен жою;
-қазанды үрлеу көмегімен тұздарды шығару;

Кесте 5
Гидрозионды-аммиакты және фосфатты режим кезінде қоректендіргіш су сапасының көрсеткіштері

Көрсеткіш атауы
Көрсеткіш мәні

100 кгссм2
140 кгссм2
1
2
3
кермектігі, мг-эквдм3
1 артық емес
1
кремний қышқылы, мкгдм3
120
120
натрий, мкгдм3
нөмірленбейді
50
оттегі, мкгдм3
10
10
аммиак, мгдм3
1,0
1,0
гидразин, мкгдм3
100-150
100-150
рН,
9,1 +- 0,1
9,1 +- 0,1
Темірдің байланысы, мкгдм3
20
20
Мыс байланысы, мкгдм3
5
5
нитрит және нитрат суммасы, мкгдм3
20
20
Мұнай өнімі, мгдм3
0,3
0,3

Кесте 6
Қаныққан және аса қыздырылған бу сапасының көрсеткіштері

Көрсеткіш атауы
Көрсеткіш мәні

100 кгссм2 (9,8 МПа)
140 кгссм2 (13,8 МПа)
Кремний қышқылы, мкгдм3
25,0
25,0
натрий, мкгдм3
25,0
5,0
рН,
7,5
7,5

1.6 Газбен жабдықтау

Табиғи газ ең кең тараған отын түрі. ЖЭО-ға газды отын ретінде қолданудың артықшылықтары келесідей:
табиғи газ арзанырақ отын түрі болып табылады және арзан электр энергиясын өндіреді;
газға станция құрылысының капиталды бағасы басқа отын түріне қарағанда төмен, отын қоймасын салудың қажеті жоқ, түтіндік газдарды тазалау мен жағылған отынды утилизациялаудың қажеті жоқ;
табиғи газ - экологиялық отын түрі, NOx шығарындысының деңгейі қатты отын мен сұйық отынға қарағанда аз.
Шымкент қаласында газды жақын жерде Ташкенттен алуына байланысты қиыншылықтар туындамайды. Көп шығындар шығып кетпес үшін жақын маңдаңдағы электр жүйесіне қосылу керек. Жобаланатын ЖЭО-ға Шымкент қаласының ЖЭО-3 тен газ құбырын тарту арқылы алынады.
ЖЭО-ға табиғи газды жағуға дайындау үшін оны қатты механикалық қоспалардан тазалап және магистральдан түскен газды дросселдеу жолымен горелкалық қондырғы алдында тұрақты қысымды ұстап тұрады.
Газ тарату пунктінде газды механикалық қоспалардан тазалау үшін ірі және майда фильтрлер қондырылады, ал қысымның апаттық жоғарылаудың алдын алу үшін алдын ала қорғау клапаны орнатылады.
Әр қазанның газ құбырында газ шығынын автоматты реттегіш (АРР) және тез әсер еткіш клапан (БК). Реттегіш қазанға қажетті жылу қуатын ұстап тұрады, апатты жағдай кезінде клапан оттыққа газ беруді тоқтатады. Газ шығынын өлшеу расходомер 5 көмегімен автоматты түрде іске асады.

1-үрлеу үшін ауа, 2-реттегіш клапан, 3-свеча, 4-запальникке газ, 5-расходомер.

Сурет 2. Бу қазанын газбен жабдықтау сүлбесі:

1.7 ЖЭО мазутты шаруашылығы

Газды отында жұмыс істейтін электрстанциясы қосымша мазут шаруашылығымен жабдықталады. ЖЭО-ға мазут Қазақстанның мұнайөндіру заводынан цистернамен келеді.
Жобалау нормасы бойынша мазут шаруашылығының белгіленген көлемі 120 м3 аз болмау керек. Егер қазанның жалпы өнімділігі 4000 тсағ дейін болса онда сыйымдылығы 1000 м3 болатын үш резервуар орнатылады. Мазут шаруашылығында сорғы резервсіз орнатылады.
Сорғыны таңдау
II-көтерудегі қондырғы сорғысын таңдаймыз:
- сорғы түрі 2Н-3х1;
- беру Qн = 20 м3ч;
- биіктігі Н = 125 м;
- электрқозғалтқыш қуаты Nэл = 80 кВт.
II-көтерудегі сорғы:
- сорғы түрі 4НК-2х1;
- беру Qн = 10 м3ч;
- биіктігі Н = 80 м;
- электрқозғалтқыш қуаты Nэл = 17 кВт.
2НВ-6-4 типті рециркуляциялық сорғыны таңдаймыз
- берілуі Qн = 8 м3сағ;
- биіктігі Н = 58 м.
Мазут құбырының диаметрі
Мазуттың жалпы шығынынан әрқайсысына 75 % екі мазут құбыры бар. Мазут құбырының диаметрі, мм:

d = 18,8·√Qw, (10)

d = 18,8·√ 6,01,0 = 46.

бір құбырға мазут шығыны, м3сағ:

Q = 0,75·QII , (11)

Q = 0,75·8,0 = 6.

Болаттан стандарт бойынша құбыр таңдаймыз:

- ішкі диаметр Dвн = 50 мм;

- сыртқы диаметр және қабырға қалыңдығы DнхS = 57х3,5 мм;

Газ тарату пунктінен газ отыны келіп энергетикалық және су жылыту қазандарына жіберіледі.
2 Жаңа жобадағы ЖЭО жылулық сүлбе есебі

2.1 ЖЭО жылулық сүлбесінің есебі

Жылулық сүлбе есебіндегі жылулық жүктеме:
- бу түрінде өндірістік D = 250 тсағ;
- жылуфикациялық Qт = 160 ГДжсағ
Жылу желісінің температуралық графигі 150 - 70 оС.
Регенеративті қыздыру бойынша шешім: үш ЖҚҚ, мұнда бір алым ЖҚЦ - ден іске асады, екіншісі ЖҚЦ кейін, үшіншісі ОҚЦ - ден, 0,6 МПа қысымды деаэратор қысым реттегіш арқылы 3-ші алым буымен қоректенеді. ТҚҚ тобы 4 қыздырғыштан тұрады. Конденсатордан кейін конденсат сальникті қыздырғыштарда қыздырудан өтеді.
Қосымша химиялық тұзсыздандырылған су турбина конденсаторына беріледі, мұнда барботажды қондырғыда деаэрацияның біріншісі сатысы өтеді.
ТҚҚ дренажы конденсаторға құйылады, бұл конденсатордағы қосымша суды сапалы деаэрациялауға мүмкіндік береді.
Жылулық сүлбе есебі үшін бастапқы мәліметтермен hs-диаграммада турбинаның бу ұлғаю процесін салу керек. hs-диаграмма бойынша алынған параметрлер мен сумен су буы кестесінен су мен бу параметрі кестесі құрастырылады.
Будың бастапқы параметрлерімен hs-диаграммада Ро=9,0 МПа мен tо=540 оС "0" нүктесін табамыз, энтальпиясы hо = 3480 кДжкг болады.
Реттегіш клапандарда 5 % қысым шығынын есепке алып табамыз: 0' нүктесімен h'о = 3480 энтальпиясы, қысымы Р'о = 0,95·Ро=0,98·9,0=8,8 МПа.
0' нүктесінен "2а" нүктесіне дейін Р2 = 2,158 МПа қысымымен адиабата жүргіземіз, энтальпиясы h2а = 3112 кДжкг, турбинаның ішкі ЖҚЦ-ге қатысты ПӘК-ін ηоiцвд = 0,87 есепке алумен ұлғайтудың соңындағы h2 энтальпиясымен "2" нүктесін табамыз, кДжкг:

h2 = hо - (hо - h2а)·ηоiцвд , (12)

h2 = 3480 - (3480 - 3112)·0,87 = 3160.

ОҚҚ шығысында бу энтальпиясы, Р6 = 0,117 МПа кезінде, кДжкг:

h6 = h2 - (h2 - h6а)·ηоiцсд , (13)

h6 = 3160 - (3160 - 2627)·0,9 = 2680.

Турбина конденсаторында Рк = 0,004 МПа қысымымен адиабатасы hка=2218 кДжкг кезінде жұмыс істеген бу энтальпиясы тең болады, кДжкг:

hк = h6 - (h6 - hка)·ηоiцнд , (14)

hк = 2680 - (2680 - 2218)·0,8 = 2310.

hs-диаграммада ұлғаю процесін саламыз 0 - 0' - 2 - 6 - К нүктелерді қосамыз.
Турбина сипаттамасынан алымдағы бу қысымының мәнін біліп 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 нүктелерін, энталпиясын анықтап барылығын кесетеге енгіземіз.
Жылулық сүлбе есебін ЖҚҚ тобынан бастаймыз.
П1 жылулық баланс теңдеуінен:

α1·(h1 - hдр1)·ηп = αпв·(hв1 - hв2) (15)

П1 де бу алымының үлесі:

α1 = αпв·(hв1 - hв2)(h1 - hдр1)·ηп (16)

α1 = 1·(1040 - 912,6)(3276 - 1052)·0,98 = 0,057

П2 жылулық баланс теңдеуінен:

α2·(h2 - hдр2)·ηп + α1·(hдр1 - hдр2)·ηп = αпв·(hв2 - hв3) (17)

П2 де бу алымының үлесі:

α2 = [αпв·(hв2 - hв3) - α1·(hдр1 - hдр2)·ηп](h2 - hдр2)·ηп (18)

α2 = [1·(912,6 - 798) - 0,057·(1052 - 920,6)·0,98](3160 - 920,6)·0,98 = 0,048

П3 жылулық баланс теңдеуінен:

α3·(h3 - hдр3)·ηп + (α1+α2)·(hдр2 - hдр3)·ηп = αпв·(hв3 - hвд) (19)

П3 де бу алымының үлесі:

α3 = [αпв·(hв3 - hвд) - (α1 + α2)·(hдр2 - hдр3)·ηп](h3 - hдр3)·ηп (20)

α3= [1·(798 - 671) - (0,057+0,048)·(920,6 - 803)·0,98](3040 - 803)·0,98 = 0,052

Деаэраторға ЖҚҚ-дан дренаж мөлшері:

αпвд = α1 + α2 + α3 (21)

αпвд = 0,057 + 0,048 + 0,052 = 0,157

Деаэратордың жылулық және материалды баланс теңдеуі:

αпв = αпвд + αд + αкн (22)

αпв·hвд = αпвд·hдр3 + αд·hд + αкн·hв4

Осы теңдеу жүйесін шешеміз.

Деаэраторға бу алымының үлесі:

αд = [αпв·(hвд - hв4) - αпвд·(hдр3 - hв4)](hд - hв4) (23)

αд = [1·(671 - 640) - 0,157·(803 - 640)](3040 - 640) = 0,0046

Деаэраторға түсетін конденсат үлесі:

αкн = αпв - αпвд - α4 (24)

αкн = 1 - 0,157 - 0,0046 = 0,8384

ТҚҚ тобының есебі
П4 жылулық баланс теңдеуі:

α4·(h4 - hдр4)·ηп = αкн·(hв4 - hв5) (25)

П4 де бу алымының үлесі:

α4 = αкн·(hв4 - hв5)(h4 - hдр4)·ηп (26)

α4 = 0,8384·(640 - 556)(2920 - 664,6)·0,98 = 0,032

П5 жылулық баланс теңдеуінен:

α5·(h5 - hдр5)·ηп + α4·(hдр4 - hдр5)·ηп = αкн·(hв5 - hв6) (27)

П5 де бу алымының үлесі:

α5 = [αкн·(hв5 - hв6) - α4·(hдр4 - hдр5)·ηп](h5 - hдр5)·ηп (28)

α5= [0,8384·(556 - 405) - 0,032·(664,6 - 580)·0,98](2840 - 556)·0,98 = 0,056

П6 жылулық баланс теңдеуінен:

α6·(h6 - hдр6)·ηп + (α4+α5)·(hдр5 - hдр6)·ηп = αкн·(hв6 - hв7) (29)

П6 де бу алымының үлесі:

α6 = [αкн·(hв6 - hв7) - (α4 + α5)·(hдр5 - hдр6)·ηп](h6 - hдр6)·ηп (30)

α6 = [0,8384·(405 - 348) - (0,032+0,056)·(580 - 428,8)·0,98](2680 -
- 428,8)·0,98 = 0,0126

П7 жылулық баланс теңдеуінен:

α7·(h7 - hдр7)·ηп + (α4+α5+α6)·(hдр6 - hдр7)·ηп = αкн·(hв7 - hвк) (31)

П7 де бу алымының үлесі:

α7 = [αкн·(hв7 - hвк) - (α4 + α5 + α6)·(hдр6 - hдр7)·ηп](h7 - hдр7)·ηп (32)

α7 = [0,8384·(348 - 130) - (0,032+0,056+0,0126)·(428,8 - 368)·0,98](2360 -
- 368)·0,98 =0,090

Турбина конденсаторындағы бу үлесі:

αк = αкн - (α4 + α5 + α6 + α7) (33)

αк = 0,8384 - (0,032 + 0,056 + 0,0126 + 0,09) = 0,3374

Регенеративті қыздырғыш жүйесінсіз турбинаға бу шығыны, кгс:

Dк = Nэ(hо - hк)·ηм·ηг (34)

Dк = 60·103·(3480 - 2310)·0,99·0,99 = 52,33.

Турбинаға бу шығыны, кгс:

Dо = Dк(1 - ∑αi·yi) (35)

Dо = 52,33(1 - 0,3268) = 77,73.

мұндағы:

∑αi·yi = α1·y1 + α2·y2 + (α3 + αд)·y3 + α4·y4 + α5·y5 + α6·y6 + α7·y7 (36)

∑αi·yi = 0,057·0,826 + 0,048·0,726 + (0,052+0,0046)·0,624 + 0,032·0,521 +
+ 0,056·0,453 + 0,0126·0,316 + 0,09·0,043 = 0,3268

Турбоқондырғыға жылу шығыны, кВт:

Qту = Dо·(hо - hпв) (37)

Qту = 77,73·(3480 - 1040) = 189656.

Электр энергиясын өндіруге жылу шығыны, кВт:

Qэту = Dк·(hо - hпв) (38)

Qэту = 52,33·(3480 - 1040) = 127685.

Электр энергиясын өндіру бойынша турбоқондырғының:

ηэту = Nэ Qэту (39)

ηэту = 60·103 127685 = 0,47

Электр энергияны өндіру бойынша станцияның жалпы ПӘК-і:

ηэс = ηэту·ηтр·ηку (40)

ηэс = 0,47·0,98·0,92 = 0,4237

Электр энергиясын өндіруге шартты отынның меншікті шығыны, кгуткВт·сағ:

вэусл = 0,123 ηэс (41)

вэусл = 0,1230,4237 = 0,290.

Жылу энергиясын өндіру бойынша турбоқондырғының ПӘК-і:

ηтэту = Qтэ Qту (42)

ηтэту = 168·103 189657 = 0,886

Жылу энергиясын өндіруге шартты отынның меншікті шығыны, кгутГкал:
втэусл = 0,143 ηту (43)

втэусл = 1430,886 = 161,6 кгутГДж = 38,5 кгутГкал

Сурет 3. ПТ-60-9013 турбинасының бу ұлғаю процесі

Сурет 4. ЖЭО-ның есептік жылулық сүлбесі

Кесте 7
Су мен бу параметры

№пп
Параметры
Белгіленуі
Сипаттамалық нүктелері

0
1
2
3
Д
4
5
6
7
К
1
Алымдағы бу қысымы, МПа
Pi
12,75
3,7
2,158
1,275
1,275
0,63
0,36
0,117
0,07
0,004
2
Қыздырғыштағы қысым, МПа
Pni
12,75
3,515
2,11
1,211
0,60
0,580
0,337
0,109
... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.