Расширение ТЭС АО (НкНПЗ) парогазовой установкой
ВВЕДЕНИЕ
Во второй половине ХХ века научно-техническая революция поспособствовала интенсивному развитию энергетических отраслей. Благодаря этому множество промышленных предприятий задействовало собственные источники теплоснабжения с целью снижения эксплуатационных затрат.Не является исключением и Новокуйбышевский нефтеперерабатывающий завод (НкНПЗ). В связи с тем, что Новокуйбышевские ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 представляют собой единственные и бесконкурентные источники оснащения завода энергией, то указанный завод находится в абсолютной зависимости от системы, диктующей заводу свои условия для поставки таких энергоресурсов, как теплота и энергия. Вышеупомянутая конъюнктура не сопоставима с использованием пожароопасных производств, преимущества которого заключается в стабильном режиме работы. При несоблюдении режима вполне могут возникнуть аварийные ситуации и увеличиться вероятность остановки технологических объектов, что в свою очередь может привести к экологическим и экономическим потерям. Вследствие ввода в эксплуатацию тепловой электростанции (ТЭС) НкНПЗ с использованием ресурсов своего топлива уменьшились потери энергии при транспортировке, а также снизились затраты на выработку пара и улучшение экологического положения в городе Новокуйбышевске. В состав основного оборудования тепловой электростанции Новокуйбышевского нефтеперерабатывающего завода входят шесть паровых котла Е-60-3,9-440 ГМ-2 и две паровые турбины типа Р-12-3,9/1,3. Получаемый в котлах перегретый пар поступает в турбины, где осуществляется процесс превращения его с тепловой энергии в механическую. Механическая энергия передается на вал турбины, который вращает электрический генератор типа Т-12-2УЗ. Механическая энергия вращения вала превращается в генераторе в электрическую. Отработавший в турбине водяной пар отпускается на технологические нужды нефтеперерабатывающего завода.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН ТЭС 6
1.1. Общие сведения 6
1.2. Характеристика площадки 6
1.3. Здания и сооружения 7
1.4. Топливное хозяйство 8
1.5. Водоснабжение 10
1.5.1. Производственное водоснабжение 10
1.5.2. Противопожарное водоснабжение 11
1.6. Химводоочистка 11
2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 11
2.1. Котлоагрегат Е-60-3,9-440 ГМ-2 12
2.2. Тепловые процессы в котельном агрегате Е-60-3,9-440 16
2.2.1. Гидравлическая система 16
2.2.2. Топочные процессы 18
2.2.3. Газовоздушный тракт 19
2.3. Турбоустановка Р-12-3,9/1,3 20
3. ХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ 22
3.1. Задачи водно-химического режима 22
3.2. Подготовка воды 23
4. ТЕХНИЧЕСКОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ 24
4.1. Общие данные 24
4.2. Система водоснабжения 24
5. РАСЧЕТ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ПАРОГАЗОВОЙ УСТАНОВКИ ТЭС НОВОКУЙБЫШЕВСКОГО НПЗ 25
5.1. Принцип работы парогазовой установки………………………………….25
5.2. Проектируемая газотурбинная установка ГТУ-12П 26
5.3. Паровой одноконтурный котел-утилизатор 27
5.4. Исходные данные для расчета 28
5.5. Определение теплофизических характеристик уходящих газов 29
5.6. Тепловой расчет котла-утилизатора 33
5.7. Расчет паровой турбины ПГУ 37
6. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЕКТА 40
6.1. Исходные данные для экономического расчета проектируемой ПГУ 40
6.2. Годовые отпуски электрической и тепловой энергии 416.3. Эксплуатационные расходы для проектируемой ПГУ 42
6.4. Основные показатели себестоимости электрической и тепловой энергии для проектируемой ПГУ 43
6.5. Экономический анализ эффективности проекта по программе «Alt-Invest-Prim» 45
6.6. Основные результаты экономического анализа 46
7. ОХРАНА ТРУДА 48
7.1. Освещение. ГОСТ-2.03.05-9550
7.2. Вентиляция. ГОСТ-2.04.05-9150
7.3. Пожарная безопасность. ГОСТ-12.1.018-9350
7.4. Случаи останова основного оборудования ТЭС НкНПЗ51
8. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 54
9. СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВОПРОС. 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 63
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Буров В.Д., Дорохов В.Е., Елизаров Д.П. и др. Тепловые электрические станции: учебник для вузов. М.: Издательский дом МЭИ, 2007. 466 с.
2. Кудинов А.А., Зиганшина С.К. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях. М.: Машиностроение, 2011. 374 с.
3. Кудинов А.А. Тепловые электрические станции. Схемы и оборудование: учеб. Пособие для вузов. М.: ИНФРА-М, 2015. 325 с.
4. Кудинов А.А. Тепломассообмен: учеб. пособие для вузов. М.: ИНФРА-М, 2012. 375 с.
5. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции: учебник для вузов. – Третье изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987. 328 с.
6. Кудинов А.А., Зиганшина С.К. Парогазовые установки тепловых электростанций: учеб. пособие. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2014. 210 с.
7. Цанев С.В. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций: учеб. пособие для вузов / C.В. Цанев, В.Д. Буров, А.Н. Ремезов. – М.: издательский дом МЭИ, 2009. 584 с.
8. Кудинов А.А. горение органического топлива: учеб. пособие для вузов. М.: ИНФРА-М, 2015, 390 с.
9. 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.
10. 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. 58с.
11. Копылов А.С., Лавыгин В.М., Очков В.Ф. Водоподготовка в энергетике. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. 308 с.
12. Костюк А.Г. Турбины тепловых и атомных электрических станций / А.Г. Костюк, В.В. Фролов, А.Е. Булкин, А.Д. Трухний. М.: издательство МЭИ, 2001. 488 с.
12. Коднир Д.С., Жильников Е.П., Байбородов Ю.И. Эластогидродинамический расчет деталей машин. М.: Машиностроение, 1988 г.
13. Чернавский С.А. Подшипники скольжения. М.: Машгиз, 1963 г.
Свобода теплового расширения корпуса турбины в осевом направлении обеспечена упругой деформацией гибких опор и контролируется приборами для контроля теплового расширения. Расчётная величина теплового расширения турбины составляет 7,38 мм. Корпус турбины стальной, для сборки и разборки проточной части имеется фланцевый горизонтальный разъём. Верхняя и нижняя половина корпуса состоит из двух частей: передней и выхлопной, соединённых электросваркой. Паровпуск верхней передней части корпуса объединяет сопловую и клапанную коробку парораспределения. Сопловая коробка разделена перегородками на сопловые камеры в соответствии с количеством регулирующих клапанов, откуда пар направляется к соответствующим группам сопл. В нижней половине выхлопной части корпуса расположены два патрубка для отвода пара на производство. Ротор турбины предназначен для передачи крутящего момента, возникающего от окружного усилия, создаваемого потоком пара рабочих лопатках, на ротор генератора. Ротор турбины составной и представлен шестью дисками с рабочими лопатками, насаженными на вал. Система маслоснабжения турбины обеспечивает смазку подшипников турбины и генератора, а также снабжение маслом системы автоматического регулирования и защиты турбины. В качестве рабочей жидкости в системе в системе маслоснабжения используется турбинное масло ТП-22. Снабжение маслом системы регулирования, защиты и смазки обеспечивает центробежный главный масляный насос-регулятор (ГМНР), выполненный заодно с валом ротора турбины. Для обеспечения подпора на всасе насоса-регулятора используется маслоструйный инжектор, установленный в маслобаке. Снабжение маслом турбогенератора при пуске и останове обеспечивает пусковой масляный насос (ПМЭН). Датчик-реле давления ПМЭН осуществляет автоматическое включение ПМЭН при остановке турбины и отключение его после включения в работу ГМНР.