Расширение Стерлитамакской ТЭЦ
Паротурбинные установки (ПТУ) составляют основу современной энергетики. Они применяются как на обычных тепловых, так и на атомных электростанциях. Эффективность работы паротурбинной установки зависит от конфигурации осуществляемого термодинамического цикла, параметров используемого водяного пара и качества изготовления каждого из ее агрегатов. Основными достоинствами ПТУ являются возможность создания агрегатов большой единичной мощности (до 1000 МВт и выше) и использования любых видов органического топлива, а также и ядерного топлива. В то же время для них характерны невысокая экономичность, значительное потребление воды для конденсации отработавшего в турбине водяного пара, большая металлоемкость агрегатов (в основном из-за наличия энергокотлов значительных размеров), что обусловливает достаточно длительный период пуска паротурбинной установки из холодного состояния [4].
СОДЕРЖАНИЕ
РЕФЕРАТ....................................................................................................................................... 2
ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА...................................................................................................... 5
1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТЕРЛИТАМАКСКОЙ ТЭЦ........................................ 6
2. ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН СТЕРЛИТАМАКСКОЙ ТЭЦ....................................................... 8
3. ОПИСАНИЕ ГЛАВНОГО КОРПУСА.................................................................................. 9
4. ОПИСАНИЕ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
СТАНЦИИ................................................................................................................................... 10
4.1. Основное и вспомогательное оборудование котельного цеха.................................... 10
4.1.1. Описание энергетического котла ТГМ-84 (Е-420-140НГМ)................................... 10
4.1.2. Описание водогрейного котла ПТВМ-100................................................................ 13
4.2. Основное и вспомогательное оборудование турбинного цеха................................... 16
4.2.1. Описание турбины Т-100-130..................................................................................... 16
4.2.2. Описание турбины ПТ-60-130/13............................................................................... 18
4.2.3. Описание турбины Р-50-130/13.................................................................................. 20
5. ОПИСАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОГО К УСТАНОВКЕ ОБОРУДОВАНИЯ....................... 21
5.1. Газотурбинная установка ГТЭ-115М.............................................................................. 21
5.2. Котел-утилизатор.............................................................................................................. 23
5.3. Паровая турбина КТ-150-8............................................................................................... 24
6. ОПИСАНИЕ ТОПЛИВНОГО ХОЗЯЙСТВА СТЕРЛИТАМАКСКОЙ ТЭЦ.................. 25
6.1. Газовое хозяйство.............................................................................................................. 25
6.2. Мазутное хозяйство.......................................................................................................... 25
7. ТЕХНИЧЕСКОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ СТЕРЛИТАМАКСКОЙ ТЭЦ............................ 27
7.1. Общая часть....................................................................................................................... 27
7.2. Конструкция и основные данные градирен................................................................... 27
8. ВОДОПОДГОТОВКА СТЕРЛИТАМАКСКОЙ ТЭЦ........................................................ 28
8.1. Система водоподготовки Стерлитамакской ТЭЦ......................................................... 28
9. ТЕПЛОВАЯ СЕТЬ СТЕРЛИТАМАКСКОЙ ТЭЦ............................................................... 29
9.1. Сетевые насосы................................................................................................................. 29
9.2. Подогреватели сетевой воды........................................................................................... 30
10. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ПАРОГАЗОВОЙ
УСТАНОВКИ.............................................................................................................................. 30
10.1. Исходные данные............................................................................................................ 31
10.2. Определение теплофизических характеристик уходящих газов............................... 31
10.3. Расчет котла-утилизатора............................................................................................... 34
10.4. Приближенный расчёт паровой турбины.................................................................... 40
10.5. Определение экономических показателей парогазовой установки.......................... 47
11. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНВЕСТИЦИОННОГО ПРОЕКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА "АЛЬТ-ИНВЕСТ-ПРИМ"................................................. 48
11.1. Исходные данные для расчета....................................................................................... 48
11.2. Укрупненное обоснование полной величины капитальных вложений для оценки экономической целесообразности проектных разработок................................................................................. 49
11.3. Определение дополнительных отпусков электроэнергии и теплоты....................... 50
11.4. Определение эксплуатационных расходов для расширяемой части ТЭЦ................ 51
11.5. Определение показателей себестоимости электрической и тепловой энергии для расширяемой части ТЭЦ............................................................................................................................................... 52
11.6. Финансово-экономический анализ по программе "Альт-Инвест-Прим"................. 54
11.7. Выводы по оценке эффективности инвестиционного проекта................................. 57
12. ОХРАНА ТРУДА.................................................................................................................. 58
12.1. Общее положение........................................................................................................... 58
12.2. Правила техники эксплуатации котлоагрегатов......................................................... 59
12.2.1. Котлы паровые и водогрейные................................................................................ 59
12.3. Аварийный останов котла............................................................................................. 62
12.4. Пожарная безопасность.................................................................................................. 63
13. СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВОПРОС. ПЕРЕВОД ОБЕССОЛИВАЮЩЕЙ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ СТЕРЛИТАМАКСКОЙ ТЭЦ НА ПРОТИВОТОЧНУЮ ТЕХНОЛОГИЮ ИОНИРОВАНИЯ....................................................................................................................................................... 64
13.1. Сравнительный анализ прямоточных и противоточных схем ионирования........... 64
13.2. Противоточные технологии ионирования................................................................... 67
13.3. Выводы и рекомендации по оптимизации водоподготовительной установки Стерлитамакской ТЭЦ....................................................................................................................................................... 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ........................................................................................................................... 75
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.......................................................................................................... 76
ПРИЛОЖЕНИЯ.......................................................................................................................... 77
Приложение 1. Задание на выполнение выпускной квалификационной работы............ 77
Приложение 2. Календарный план выполнения выпускной квалификационной работы 79
Приложение 3. Спецификации к графической части дипломного проекта..................... 80
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кудинов А.А. Горение органического топлива / А.А. Кудинов. – М.: ИНФА-М, 2015, 390 с.
2. Паровые и газовые турбины: для студентов вузов / под редакцией А.Г. Костюка, В.В. Фролова. – М.: Энергоатомиздат, 1985, 350 с.
3. Кудинов А.А. Тепловые электрические станции. Схемы и оборудование: учеб. пособ. для вузов с грифом УМО. М.: ИНФРА-М, 2014. 325 с.
4. Кудинов А.А., Зиганшина С.К. Парогазовые установки тепловых электрических станций / А.А. Кудинов, С.К. Зиганшина. Самара: СамГТУ, 2014, 210 с.
5. Кузнецов В.Д., Денисов И.Н., Шелудько Л.П. Оценка экономической эффективности реальных инвестиций в энергетике: учебно-методическое пособие. – Самара: СамГТУ, 2004, 57 с.
6. Кудинов А.А., Зиганшина С.К. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях: монография. М.: Машиностроение, 2011. 374 с.
7. Аэродинамический расчет котельных установок. Нормативный метод Л.: Энергия, 1977.
8. Цанев С.В., Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электрических станций. М.: Изд. МЭИ, 2002. 540 с.
9. Пакет программ для вычисления теплофизических свойств воды и водяного пара. WaterSteamPro. www.wsp.ru
ГТУ выполнена по простой схеме и включает в себя четырехступенчатую газовую турбину, восемнадцатиступенчатый осевой компрессор и кольцевую камеру сгорания, выполненные в общем корпусе, который устанавливается на раме.
Компрессор - 18-ти ступенчатый; его проточная часть образована из 16-ти ступенчатой проточной части компрессора ГТЭ-115М.
Турбина выполнена с осевым входом и выходом. Корпус турбины состоит из четырех кольцевых частей, первая по ходу газа выполнена конусообразной и представляет собой силовой корпус камеры сгорания и корпус проточной части 1-3 ступеней турбины.
Камера сгорания - встроенная, кольцевого типа, противоточная, расположена вокруг выхлопной части компрессора. Камера сгорания состоит из пламенной трубы, фронтового устройства, 24 двухтопливных горелочных устройств. Конструктивно пламенная труба расположена под углом к оси турбокомпрессора