Технико-экономическое обоснование расширения ТЭЦ ВАЗа парогазовой установкой
ВВЕДЕНИЕ
Совершенствование паротурбинного оборудования тепловых и атомных электростанций сводится к сохранению имеющегося оборудования в работоспособном состоянии, обеспечению надежности, продлению паркового ресурса и необходимых технико-экономических показателей за счет внедрения новых технических решений, не требующих существенных капитальных затрат, в основном на базе парогазовых технологий.
Оценка технического состояния паротурбинного оборудования с последующей разработкой программы работ по продлению ресурса, по техническому перевооружению, реконструкции, по демонтажу оборудования имеющего низкие экономические показатели, по консервации оборудования – это первоочередные задачи совершенствования паротурбинного оборудования.
Продление паркового ресурса необходимо выполнять внедрением такого комплекса технических решений, которые позволяют повысить технические и экономические показатели оборудования.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………………………… 5
1. Краткая характеристика основного оборудования ТЭЦ ВАЗа………………. 6
2. Расширение ТЭЦ ВАЗа ПАРОГАЗОВОЙ УСТАНОВКОЙ ..…………………. 8
2.1. Общие сведения …………………………………………………….. 8
2.2. Описание генерального плана………………………………. 8
2.3. Технические характеристики ПГУ ………… 10
2.4. Газотурбинная установка ГТЭ-65………………………………………………... 11
2.5. Паровой котел-утилизатор двухконтурный ………………………………... 11
2.6. Паровая турбина Т-60-8,5………………………………………………………… 13
2.7. Принципиальная тепловая схема…………………………………………………. 15
2.9. Компоновочные решения………………………………………………….………. 16
2.10. Наружные технологические трубопроводы…………………………………….. 16
2.11. Водоподготовительная установка и водно-химический режим…….…………. 16
2.12. Основное топливо………………………………………………………………… 17
2.13. Резервное топливо………………………………………………………………... 18
3. Расчет автономного блока ПГУ………………………………………………. 18
3.1. Определение теплофизических характеристик уходящих газов …………… 19
2.16.2. Расчет котла-утилизатора………………………………… 21
2.16.3. Приближенный расчёт паровой турбины …………………………………………….. 25
2.16.4. Определение экономических показателей парогазовой установки ………………………….. 30
4. Расчет тепловой схемы ТЭЦ ВАЗа……………………………………………….. 30
4.1. Исходные данные для расчета…………………………………………………….. 30
4.2. Расширители непрерывной продувки 1, 2 ступени……………………………. 34
4.2.1. Подогреватель сырой воды……………………………………………………... 34
4.2.2. Деаэратор добавочной воды……………………………………………………. 34
4.2.3. Вакуумный деаэратор добавочной воды (ВДЦ)……………………………….. 35
4.2.4. Определение расхода воды на подпитку теплосети………………………….. 35
4.2.5. Подогреватель химически очищенной воды…………………………………… 37
4.2.6. Вакуумный деаэратор подпитки теплосети………………………………….. 38
4.2.7. Пиковый подогреватель сетевой воды…………………………………………. 38
4.2.8. Определение расходов тепла на собственные нужды ТЭЦ………………….. 38
4.3. Расчет тепловой схемы турбоагрегата ПТ-135/165-130/15 при работе в режиме выработки электроэнергии на тепловом потреблении………………… 39
4.3.1. Определение давления пара в верхнем и нижнем теплофикационных отбо-рах турбины в максимально-зимнем режиме…………………………………... 41
4.3.2. Построение процесса расширения пара в турбине в is-диаграмме для рас-четного максимально-зимнего режима…………………………………………... 44
4.3.3.Определение расходов пара и воды в системе регенерации высокого давле-ния турбины………………………………………………………………………. 47
4.3.4. Определение расхода пара на деаэратор высокого давления………………… 48
4.3.5. Определение расходов пара и воды в системе регенерации низкого давле-ния турби-ны…………………………………………………………………………………. 49
4.4. Расчет тепловой схемы турбины Т-100-130 при работе в режиме выра-ботки электроэнергии на тепловом потреблении……………………….….. 52
4.4.1. Определение давления пара в верхнем и нижнем теплофикационных отбо-рах турбины в максимально-зимнем режиме…………………………………... 52
4.4.2. Построение процесса расширения пара в турбине в is-диаграмме для рас-четного максимально-зимнего режима…………………………………………... 56
4.4.3. Определение расходов пара и воды в системе регенерации высокого давле-ния турбины……………………………………………………………….……… 59
4.4.4. Определение расхода пара на деаэратор высокого давления………………… 60
4.4.5. Определение расходов пара и воды в системе регенерации низкого давле-ния турби-ны……………………………………………………………………….………… 60
5. Вспомогательное тепломеханическое оборудование…………………………... 65
6. Топливное хозяйство……………………………………………………….………. 68
6.1. Газовое хозяйство………………………………………………………………….. 68
6.2. Мазутное хозяйство………………………………………………………………... 69
7. Система технического водоснабжения……………………………….………….. 70
8. Химическая очистка воды………………………………………………………… 70
8.1. Установка химического обессоливания………………………………………….. 70
8.2. Установка подпитки теплосети…………………………………………………… 71
8.3. Конденсатоочистка………………………………………………………………… 71
9. Описание компоновки главного корпуса……………………………………….. 71
10. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИНВЕСТИЦИОННОГО ПРОЕКТА ..…... 73
10.1. Исходные данные для экономического расчета проектируемой ПГУ……….. 73
10.2. Годовые отпуски электрической и тепловой энергии……….……. 73
10.3. Основные показатели себестоимости электрической и тепловой энергии для проектируемой ПГУ …. 74
10.4. Экономический анализ эффективности проекта по программе «alt-invest-prim»……………………………………………………….. 75
10.5. Финансово-экономический анализ оп программе «Alt-Invest-Prim»…………. 76
11. Специальный вопрос…………….. 78
11.1. Перевод баков-аккумуляторов горячей воды НГВ на герметик ………………. 78
11.2. Краткое описание текущей ситуации ……………... 80
11.3. Реализация проекта……………... 81
11.4. Определение затрат на паровую подушку 81
11.5 Перевод с паровой подушки на герметик 83
11.6. Выводы 83
12. Охрана труда………………………………………………………………………. 82
13. Пожарная безопасность…………………………………………………………... 92
Заключение…………………………………………………………………………….. 95
Библиографический список…………………………………………………………. 102
Библиографический список
Буров В.Д., Дорохов Е.В., Елизаров Д.П. и др. Тепловые электрические станции: учебник для вузов. М.: Издательский дом МЭИ, 2007. 466 с.
Данилов О.Л., Гаряев А.Б., Яковлев И.В. и др. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях. М.: МЭИ, 2011. 424 с.
Рыжкин, В.Я. Тепловые электрические станции / М.: Энергоатомиздат, 1987. – 328 с.
Кудинов А.А. Тепловые электрические станции. Схемы и оборудование: учеб. пособие. М.: ИНФРА-М, 2015. 325 с.
Кудинов А.А. Горение органического топлива: учеб. пособие. М.: ИНФРА-М, 2015. 390 с.
Кудинов А.А., Зиганшина С.К. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях. М.: Машиностроение, 2011. 374 с.
Буров В.Д., Дорохов Е.В., Елизаров Д.П. и др. Тепловые электрические станции: учебник для вузов. М.: Издательский дом МЭИ, 2007. 466 с.
Данилов О.Л., Гаряев А.Б., Яковлев И.В. и др. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях. М.: МЭИ, 2011. 424 с.
Кудинов А.А., Зиганшина С.К. Парогазовые установки тепловых электрических станций: учеб. пособие. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2014. 210 с.
Кудинов А.А. Гидрогазодинамика: учеб. пособие. М.: ИНФРА-М, 2011. 336 с.
Денисов И.Н., Шелудько Л.П. Паровые энергетические турбины ТЭС и АЭС. Курсовое проектирование: учеб. пособие. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2013. 126 с.
Денисов И.Н., Кузнецов В.Д., Шелудько Л.П. Оценка экономической эффективности реальных инвестиций в энергетике: учебно-метод. пособие. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2004. 58 с.
Копылов А.С., Лавыгин В.М., Очков В.Ф. Водоподготовка в энергетике. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. 308 с.
Рихтер Л.А., Елизаров Д.П., Лавыгин В.М. Вспомогательное оборудование тепловых электростанций. М.: Энергоатомиздат, 1987. 216 с.
4.2. Расчет расширителя непрерывной продувки 1, 2 ступени
Для повышения экономичности ТЭЦ предусмотрено использование в тепловой схеме продувочной воды паровых котлов.
Применено двухступенчатое расширение - в расширителе непрерывной продувки высокого давления 1 ступени (РНП-1) и расширителе непрерывной продувки низкого давления 2 ступени (РНП-2). Вторичный пар РНП-1 направляем в ДВД, тепло испарившейся воды используем в РНП-2. Вторичный пар РНП - 2 ступени направляем в коллектор пара 0,12 МПа, конденсат продувки направляем в бак обмывки РВП, после чего сбрасываем в стоки. На рис. 4 показан материальный и тепловой баланс РНП-1.
Определяем расход продувочной воды. Согласно ПТЭ при химическом обессоливании добавочной воды на ТЭЦ величина продувки котлов составляет 0,5-1,0 % от максимальной паропроизводительности котлоагрегатов. Принимаем