Разработка мер по сокращению разрыва между установленной и располагаемой мощностью АлЭС-ТЭЦ-2

Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 79 страниц
В избранное:

Содержание Введение

Глава 1 Описание и оценка состояния АлЭС- ТЭЦ-2

1. 1 Основное оборудование станции . . . 1. 2 Тепловая схема ТЭЦ

1. 3 Газоочистное оборудование . . . 1. 4 Топливное хозяйство. . 1. 5 Химводоочистка. .

Система технического водоснабжения.
Система гидрозолоудаления. . 1. 8 Электричекая схема ТЭЦ . . . 1. 9 Котельный цех. 1. 10Турбинный цех . . . 1. 11Компоновка главного корпуса.

Расчет тепловой схемы АТЭЦ-2.
Анализ причин разрыва между установленной и располагаемой мощностью АлЭС-ТЭЦ-2. . .

Глава 2 Обзор предлагаемых мер по снижению разрыва мощности на ТЭС . .

Мероприятия по очистке турбинного масла ……. ……. .

Понижение температуры охлаждающей воды, поступающей в конденсатор за счет использования градирен . ……. ……. . ……… . . .
Другие меры по снижению разрыва мощности. ……. .

Глава 3 Обоснование предлагаемых мер по снижению разрыва мощности на АлЭС- ТЭЦ-2.

Градирни и современные конструкции оросителей и каплеуловителей
Предусмотрение установки самостоятельной системы охлаждения для турбоагрегатов ст. №7, 8 с устройством перемычки между существующей и проектируемой оборотными системами
Расчет и выбор градирен с учетом расширения ТЭЦ-2 III очереди ……

Глава 4 Снижение воздействия АлЭС ТЭЦ-2 на окружающую среду .

4. 1 Расчет шума, создаваемого противоточной вентилляторной градирней

Глава 5 Экономический раздел

Расчет себестоимости тепловой и электрической энергии для существующего состояния ТЭЦ-2
Расчет себестоимости тепловой и электрической энергии после расширения ТЭЦ-2.

Заключение . . .

Список литературы . . .

Введение

Утвердил

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лит.

Лист

Листов

Руковод.

Н. контр

Рецензент

Выполнил

АУЭС, ТЭФ

ТЭС-98-3

ДП - 5В071700 - 2013 - ДО(ЗО) - ПЗ

Введение

Проблема энергосбережения в целом, а также в системах производства электрической и тепловой энергии крайне важна и актуальна и отнесена к стратегическим задачам Казахстана [1] .

На производство электрической и тепловой энергии в РК затрачивается 35 % всего суммарного потребления первичной энергии.

Так как увеличение выработки электроэнергии в настоящее время производится за счет загрузки существующих тепловых электростанций, то рост потребления топливных ресурсов, и как следствие, удельных затрат, подтверждает имеющиеся проблемы со значительным износом основного оборудования и использованием неэффективных технологий при производстве энергии [2] .

Из-за физического износа и выработки паркового ресурса оборудования электростанций, достигающего в РК 60%, «разрыв» между установленной и располагаемой мощностью достиг 21 тыс. МВт, в 2014 году он увеличится на 5, 7 тыс. МВт. За счет реализации проектов по модернизации и реконструкции существующих генерирующих мощностей планируется сократить этот разрыв до 2 тыс. МВт [3, 4] .

В анализе состояния и перспектив развития мировой энергетики отмечается: «Учитывая зависимость многих регионов от угля, производство электроэнергии на его основе останется на достаточно высоком уровне, а повышение эффективности существующих и новых электростанций будет основой задачей в течение ближайших 10-15 лет. Существует огромный потенциал для улучшений. Функционирование при более высокой температуре пара поможет сократить выбросы СО ₂ от электростанций до 670 граммов на киловатт-час, что на 30% ниже текущих среднемировых показателей» [5] .

АО «АлЭС» занимает доминирующее положение по поставкам электроэнергии в регионе и является монопольным поставщиком тепловой энергии, в связи с чем, обеспечивается постоянный рынок сбыта продукции.

Среди стратегических целей и задач АО «АлЭС», в частности, названы :

увеличение объемов производства электрической и тепловой энергии за счет снижения разрыва между установленной и располагаемой мощностью и ввода новых мощностей;
инновационное развитие;
проведение политики энергосбережения и энергоэффективности;
снижение экологического воздействия на окружающую среду за счет модернизации существующего оборудования, внедрения более эффективных технологий производства энергии и методов очистки дымовых газов [6] .

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

ДП - 5В071700 - 2013 - ДО(ЗО) - ПЗ

При разработке перспективных балансов мощности с привлечением специалистов - эксплуатационников и проектных организаций должен проводиться анализ причин появления «разрывов» мощности, возможности их ликвидации или уменьшения в перспективе [7] .

Цель настоящей работы состоит в исследовании причин и разработке мер по сокращению разрыва между установленной и располагаемой мощностью АлЭС-ТЭЦ-2, что создаст условия для обеспечения экономичной работы станции на всех режимах работы.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

анализ текущего состояния АлЭС- ТЭЦ-2 (описание станции, расчет схемы, состояние оборудования, существующие проблемы, количественная характеристика разрыва мощностей, его причины) ;
обзор возможных мер по снижению разрыва мощности по опыту на зарубежных и станциях Казахстана;
предложение и обоснование мер по снижению разрыва мощности на АлЭС- ТЭЦ-2.

Глава 1 Описание и оценка состояния АлЭС- ТЭЦ-2

Основное оборудование станции

Алматинская ТЭЦ-2 построена в три очереди:

Первая очередь строительства осуществлялась в 1978-1983 годы.

Были введены в эксплуатацию три паровых котла типа БКЗ-420-140-7C и три паровых турбины типа ПТ-80/100-130/13.

Вторая очередь строительства осуществлялась в 1985-1989 годы.

Введены в эксплуатацию еще четыре паровых котла БКЗ-420-140-7C, одна паровая турбина типа Р-50-130/13 и две паровые турбины типа

Т-110/120-130-5.

Третья очередь строительство новой бойлерной и 8-го котла идет с 2012 года бойлерная запушена в эксплуатацию к началу 2013 года.

Установленная мощность станции составляет:

электрическая - 510 МВт,
тепловая - 1176 Гкал/ч.

Располагаемая мощность станции составляет:

электрическая - 410 МВт,
тепловая - 841 Гкал/ч

Тепловая схема ТЭЦ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

ДП - 5В071700 - 2013 - ДО(ЗО) - ПЗ

Для подготовки подпиточной воды тепловых сетей и основного цикла, а также технологических и питьевых нужд, используется вода питьевого качества. Водоснабжение осуществляется от насосной станции № 29 Талгарского подземного водозабора по двум водопроводам Ø 700 мм и двум водопроводам Ø 800 мм с температурой 11-13°С. По трубопроводам диаметром Ø 700 сырая вода поступает к бакам запаса сырой воды 4xV=3000м3, и насосами сырой воды подается на охлаждение конденсаторов в встроенные пучки конденсаторов турбоагрегатов 3xПТ-80/100-130/13 2x Т- 110/120-130-5. Затем, подогреваясь до 30-35 ⁰ С, сырая вода поступает на химводоочистку. После ХВО подпиточная вода направляется в вакуумные деаэраторы 14 штук, греющей средой которых является прямая сетевая вода, отбираемая после пиковых бойлеров.

Предприятия, использующие на технологические нужды пар 1, 3 МПа, получают его по шести паропроводам из производственных отборов турбин ст. №1, 2, 3, противодавления турбины ст. №4 и через РРОУ-1, 2, 3 от парового котла ст. №1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Подогрев сетевой воды производится последовательно в основных и пиковых подогревателях.

Схема подачи сетевой воды двухступенчатая. Сетевые насосы второго подъема установлены на первой очереди после пиковых бойлеров, а на второй и третей очереди до пиковых бойлеров.

Обратная сетевая вода сетевыми насосами подается соответственно на основные подогреватели паровых турбин 2x Т-110/120-130-5. Пиковые подогреватели паровых турбин и общестанционные пиковые бойлеры. Затем насосами второго подъема сетевой воды сетевая вода по магистралям идет в город в. ТЭЦ-2 работает по тепловому графику с довыработкой электроэнергии в конденсационном режиме.

Тепловая схема ТЭЦ-2 выполнена по секционному принципу с поперечными связями по пару и воде.

Восполнение потерь в цикле ТЭЦ обеспечивается химобессоленной водой.

В качестве исходной воды для подпитки котлов и теплосети используется вода питьевого качества.

Отпуск тепла от ТЭЦ осуществляется в горячей воде для зоны теплофикации г. Алматы и в паре для расположенного на прилегающей территории мазутного хозяйства.

ТЭЦ работает в базовом режиме совместно с Западным тепловым комплексом (ЗТК), который работает в пиковом режиме, ТЭЦ-1.

Выдача тепла на ЗТК осуществляется по тепломагистрали из двух труб Dу = 800 и 1000 мм. Выдача тепла на ТЭЦ-1 осуществляется по тепломагистрали Dу = 800 а так же существует обратная магистраль с ТЭЦ-1 Dу = 800. Система горячего водоснабжения открытая. Температурный график отпуска тепла - специальный с максимальной температурой сетевой воды зимой - до 135 ⁰ С, летом - 70 ⁰ С.

Мазутохозяйству АПТС по двум паропроводам Dу=150 мм, с максимальным расчетным расходом тепла 17. 6 Гкал/ч.

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

ДП - 5В071700 - 2013 - ДО(ЗО) - ПЗ

Газоочистное оборудование

Для очистки дымовых газов от вредных веществ на котлах ТЭЦ-2 применяются мокрые золоуловители:

на котлах ст. № 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 - скрубберы МВ-ВТИ с предвключенными трубами Вентури.

Дымовые газы от котлов выбрасываются через две дымовые тубы высотой 129 м, диаметром устья 6. 0 и 6. 6 м. К трубе № 1 подключены котлы ст. № 1, 2, 3, 4, к трубе № 2 - котлы ст. № 5, 6, 7.

Топливное хозяйство

Тракт топливоподачи состоит из следующих сооружений.

Разгрузочное устройство, состоящее из двух роторных четырехопорных вагоноопрокидывателей, рассчитанных на разгрузку вагонов до 134 тонн. Дробление угля на решетках приемных бункеров осуществляется дробильно- фрезерными машинами ДФМ-11. Из бункеров на ленточные конвейеры топливо подается качающимися питателями.

Надвиг вагонов осуществляется локомотивами.

Дробильный корпус, оборудованный двумя молотковыми дробилками типа Д20х20 производительностью по 1000 т/ч каждая.

Склад угля емкостью 362730 тонн, оборудован ленточными конвейерами выдачи топлива на склад и со склада. Выдача топлива на склад производится из дробильного корпуса, до дробилок, со склада - бульдозерами через загрузочные бункеры с решетками, с помощью качающихся питателей.

Основной тракт топливоподачи, состоящий из ленточных конвейеров 1 и 2 подъема, шириной ленты 1400 мм. На 2 подъеме топливо взвешивается ленточными весами типа ЛТМ. Для предохранения дробилок и мельниц на конвейерах ст. № 2 и № 3 установлены электромагнитные сепараторы: шкивные и подвесные.

Топливоподача в пределах главного корпуса, где производится загрузка бункеров сырого угля с помощью двухсторонних стационарных Лужковых сбрасывателей. В башне пересыпки главного корпуса и на конвейере ст. №2 установлены пробо-отборные установки в комплекте с дробильно- делительными установками.

Для разгрузки неисправных вагонов служит эстакада высотой 3 м, длиной 120 м, оснащенная люкозакрывателями.

Для размораживания, прибывающего на ТЭЦ смерзшегося угля, эксплуатируется двухпутное размораживающее устройство на 20 вагонов.

Мазутное хозяйство на Алматинской ТЭЦ-2 расчитано на прием восьми 60-ти тонных железнодорожных цистерн, хранение мазута марки "100" и подачу его в котельное отделение на растопку и подсветку котлов, до 45 м3/ч, давлением Р = 2. 2 МПа, с учетом рециркуляции и состоит из:

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

ДП - 5В071700 - 2013 - ДО(ЗО) - ПЗ

Сливной железнодорожной эстакады длиной 100 м с приемной емкостью, оснащенной четырьмя погружными насосами.

Склада мазута, состоящего из трех надземных металлических резервуаров по 1000 м3. Мазутонасосной, сблокированной с маслоаппаратной.

Химводоочистка

Химводоочистка подпитки котлов работает по схеме 2-х ступенчатого обессоливания с производительностью 140 м3/час.

Химводоочистка подпитки теплосети работает по схеме обработки комплексоном ИОМС или подкисления с последующей декарбонизацией. Производительность установки 7000 м3/час.

Система технического водоснабжения

Система технического водоснабжения ТЭЦ - оборотная.

В качестве охладителей используются вентиляторные градирни. Подача охлаждающей воды на конденсаторы происходит под действием естественного напора. Возврат нагретой воды производится с помощью циркуляционных насосов.

На ТЭЦ установлены 6 двухсекционных вентиляторных градирен. Общая площадь орошения составляет 6 х 648 = 3880 м2. Общий расход охлаждаемой воды 6 х 8000 = 48000 м3/час.

Вентиляторы, установленные на градирне, изготовлены двумя фирмами. Рабочее колесо вентилятора (ступица с 6-ю лопастями), входящее в состав установки диаметром 10, 4 м изготовлено немецкой фирмой «Нема» и устанавливается непосредственно на вал тихоходного электродвигателя ВАСВ-17-40-52, изготовленного Московским электромеханическим заводом им. Владимира Ильича.

Электродвигатель - асинхронный, трехфазный, закрытого типа для работы на открытом воздухе типа ВАСВ-17-40-52 работает при непрерывном водяном охлаждении:

Номинальная мощность, кВт 200; Напряжение, В 6000; Скорость вращения, об/мин 110; КПД, % 84, 5;

Расход воды на охлаждение электродвигателя 10 м3/ч;

Напор воды на входе 2 м. вод. ст.

По паспортным данным фирмы «Нема», вентилятор диаметром 10, 4 м при летней эксплуатации обеспечивает:

Количество воздуха 2, 7 млн. м³ (при Т=30ºС =80%, Рб=760 мм. рт. ст. ) ; Скорость вращения 95 об/мин. ;

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

ДП - 5В071700 - 2013 - ДО(ЗО) - ПЗ

Потребляемая мощность 200 кВт

Система гидрозолоудаления ¹

Система гидрозолоудаления ТЭЦ оборотная, гидравлическая, включает в себя 3 багерные насосные станции, стальные золошлакопроводы, водоводы, насосные станции осветленной воды и двухсекционный золоотвал.

Насосная № 1 транспортирует золу и шлак от котлов ст. № 1, 2, 3 насосная № 3 золу от котлов ст. № 4, 5, 6, 7. Насосная № 2 - шлак от котлов ст.

№ 4, 5, 6, 7.

Осветленная вода с золоотвал насосами подается через промежуточную емкость на всас насосов. Насосы орошающей воды (HОВ) подают осветленную воду на сопла труб Вентури. На орошение скрубберов, транспорт золы и шлака, охлаждение подается осветленная вода от коллектора насосов НГЗУ.

Электричеcкая схема ТЭЦ

В настоящее время вся электрическая мощность ТЭЦ выдается и распределяется на напряжение 110 кВ.

Генераторы ст. № 1, 2, 3 типа ТВФ-120-2, генераторы ст. № 5, 6 типа ТВФ-110-2Е, в блоках с двухобмоточными трансформаторами типа

ТДЦ-125000/110 и генератор ст. № 4 типа ТВФ-63-2Е, в блоке с двухобмоточным трансформатором типа ТДЦ-8/110 подключены к шинам ОРУ 110 кВ. Схема распределительного устройства 110 кВ выполнена с двойной рабочей и обходной системами шин, с одним выключателем на цепь. Обе рабочие системы шин секционированы. На ОРУ 110 кВ установлены масляные выключатели типа У-110-2000

По проекту котлы БКЗ-420-140-7С АТЭЦ-2 рассчитаны на сжигание Карагандинского промпродукта с характеристикой:

Теплота сгорания, ккал/кг

3 880

Теплота сгорания, ккал/кг:

Зольность, %

3 880:

38, 7

Теплота сгорания, ккал/кг:

Влага, %

3 880:

10, 0

Теплота сгорания, ккал/кг:

Выход летучих, %

3 880:

30, 0

Из-за недостатка промпродукта с 1990 года его поставки были прекращены. На сжигание стала поступать смесь борлинского, куучекинского и экибастузского углей.

В соответствии с ПТЭ п. 4. 3. 33 из-за изменения топлива проведены испытания котла лицензированным предприятием РСПП «Казэнергоналадка», по результатам которых гарантирована его надежная и взрывобезопасная работа (Теплотехнические испытания головного котла БКЗ-420-140-7с ст. 1 Алма-Атинской ТЭЦ-2) .

В последнее время АТЭЦ-2 сжигает угли только экибастузского месторождения.

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

ДП - 5В071700 - 2013 - ДО(ЗО) - ПЗ

Средняя характеристика сжигаемых углей за 2014 год составила:

Теплота сгорания, ккал/кг

4 520

Теплота сгорания, ккал/кг:

Зольность, %

4 520:

34

Теплота сгорания, ккал/кг:

Влага, %

4 520:

5, 5

Котельный цех

Однобарабанный, вертикально-водотрубный котельный агрегат БКЗ- 420-140-7с с естественной циркуляцией предназначен для сжигания промпродукта углей Карагандинского месторождения.

В качестве резервного топлива может быть использован природный газ Бухарского месторождения.

Завод-изготовитель-Барнаульский котельный завод. Котел 7-й модификации спроектирован с учетом сейсмичности места установки.

Расчетные характеристики сжигаемого котлом промпродукта мокрого обогащения Карагандинских углей: А ^р =38, 7%; w ^р =10%; С ^р =42, 1%; Н ^р =267; S ^р =0, 9%; О ^р =4, 9%; N ^р =0, 7%; О ^р _н =3880Ккал/Кг; V ^г =30%.

В последнее время на котлах сжигаются угли Экибастузского и Карагандинского месторождений разных разрезов.

Основные характеристики: а/ Экибастузкого угля:

Теплота сгорания -Q ^P _н = 4125 - 4560 ккал/кг Влажность - Wр = 4, 9 - 7, 5 %

Зольность - Ар = до 40, 6 % б/ Карагандинского угля:

Теплота сгорания -Q ^P _н = 4100 - 4400 ккал/кг Влажность - Wр = 2, 8 - 5, 2 %

Зольность - Ар = до 43 %

Общий выход летучих - Vр ~ 30 %. 1. 2. Краткая характеристика котла

-420Т/ч

-видимое теплонапряжение в топке -103, 5х

-10 ³ Ккал/м ³ ч.

-давление в барабане котла -159Кгс/см ² .

-давление перегретого пара -140Кгс/см ² .

Расход концентрата на впрыск -12, 7Т/ч

-температура перегретого пара -560 ^о С.

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

ДП - 5В071700 - 2013 - ДО(ЗО) - ПЗ

-температура питательной воды -210 ^о С.

(заводом допускается п. в. =160 ^о С с паровой нагрузкой не более 89% номинала

-373, 8Т/ч при номинальных параметрах пара) .

-температура уходящих газов -128 ^о С.

-температура ядра факела -1922 ^о С.

-температура на выходе из топки -1079 ^о С.

-температура воздуха за IIст. ТВП -343 ^о С.

-температура холодного воздуха -30 ^о С.

температура воздуха за I ст. ТВП -210 ^о С. температура питательной воды за Iст. ВЭ -234 ^о С.

-температура питательной воды за II ст. ВЭ -310 ^о С.

-температура пара за I ст. ПП -378 ^о С.

-температура пара за ПП-I -396 ^о С. ШПП-П _433 ^о С; ПП-Ш -501 ^о С; ПП-IУ -560 ^о С.

-поверхность стен топочной камеры и ширм -1961м2.

-поверхность нагрева пароперегревателя (ПП) -3168м2

-то же водяного экономайзера (ВЭ) -4150м2.

-то же воздухоподогревателя (ПВП) -26838м2.

-ширина котла по осям колонн -19, 5м.

-глубина котла по осям колонн -20м.

-высота котла -42м.

-полный вес металла котла -2580 т

-вес металла под давлением -868 т

Турбинный цех

1. 10. 1 Турбина ПТ-80/100-130/13

Турбина паровая типа ПТ-80/100-130/13 конденсационная с двумя регулируемыми отборами пара - производственным и 2-х ступенчатым теплофикационным отбором, номинальная мощность 80 Мвт. Турбина представляет собой одновальный двухцилиндровый агрегат и предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока типа ТВФ-120-2 мощностью 120 Мвт.

Свежий пар от котла подается к отдельно стоящей паровой коробке, в которой расположен клапан АЗВ (автоматический затвор) или стопорный клапан, откуда по четырем перепускным трубам через РК (регулирующие клапана) поступает в ЦВД. Паровпуск в обоих цилиндрах, расположен со стороны среднего подшипника, что снижает осевые усилия на упорный подшипник.

Турбина имеет сопловое парораспределение. Парораспределение части высокого давления состоит из четырех регулирующих клапанов, расположенных в паровых коробках, которые приварены к корпусам передней части ЦВД, подающих пар на лопатки регулирующей ступени и пятого перегрузочного клапана, перепускающего пар из камеры регулирующей ступени в камеру за четвертой ступенью при режиме расхода пара в ЦВД свыше 415 т/час.

ЦВД литой конструкции из жаропрочной стали. Проточная часть ЦВД имеет одновенечную регулирующую ступень и 16 ступеней давления. На выходе из ЦВД часть пара идет в регулируемый производственный отбор, остальная часть направляется в ЦНД.

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

ДП - 5В071700 - 2013 - ДО(ЗО) - ПЗ

... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.