26
вентиляция, кондиционирование, горячее водоснабжение), высокий
соответствующий ведущим европейским странам уровень обеспеченности
населения и отраслей экономики страны этим комплексом услуг при
доступной их стоимости;
—кардинальное повышение технического уровня систем
теплоснабжения на основе инновационных, высокоэффективных технологий
и оборудования;
—сокращение непроизводительных потерь тепла и расходов топлива;
—обеспечение управляемости, надежности, безопасности и
экономичности теплоснабжения;
—снижение негативного воздействия на окружающую среду.
Для достижения стратегических целей развития теплоснабжения
согласно Энергетической стратегии на период до 2030 года необходимо
решить следующие основные задачи:
1.Развитие теплоснабжения России и ее регионов на базе теплофикации
с использованием современных экономически и экологически эффективных
когенерационных установок широкого диапазона мощности;
2.Распространение сферы теплофикации на базе паротурбинных,
газотурбинных, газопоршневых и дизельных установок на область средних и
малых тепловых нагрузок;
3.Оптимальное сочетание централизованного и децентрализованного
теплоснабжения с выделением соответствующих зон;
4.Максимальное использование возможностей геотермальной
энергетики для обеспечения теплоснабжения изолированных регионов,
богатых геотермальными источниками;
5.Развитие систем централизованно-распределенной генерации
тепловой энергии с разными типами источников, расположенных в районах
теплопотребления;
6.Модернизация и развитие систем децентрализованного
теплоснабжения с применением высокоэффективных конденсационных
27
газовых и угольных котлов, когенерационных, геотермальных,
теплонасосных и других установок, а также автоматизированных
индивидуальных теплогенераторов нового поколения для сжигания разных
видов топлива;
7.Совершенствование режимов эксплуатации теплоэлектроцентралей с
целью максимального сокращения выработки электрической энергии по
конденсационному циклу, вынос ее выработки по условиям экономичности
на загородные тепловые станции;
8.Изменение структуры систем теплоснабжения, включая
рациональное сочетание системного и элементного резервирования,
оснащение автоматикой и измерительными приборами в рамках
автоматизированных систем диспетчерского управления нормальными и
аварийными режимами их эксплуатации, переход на независимую схему
подключения нагрузки отопления (вентиляции и кондиционирования) и
закрытую систему горячего водоснабжения;
9.Совместная работа источников тепла на общие тепловые сети с
оптимизацией режимов их функционирования;
10.Реконструкция теплоэлектроцентралей, котельных, тепловых сетей
и тепловых энергоустановок, проведение теплогидравлической наладки
режимов, повышение качества строительно-монтажных и ремонтных работ,
своевременное выполнение регламентных мероприятий, оснащение
потребителей стационарными и передвижными установками теплоснабжения
в качестве резервных и (или) аварийных источников теплоснабжения;
11.Разработка нормативной правовой базы, обеспечивающей
эффективное взаимодействие производителей тепла, организаций,
осуществляющих его транспортировку и распределение, а также
потребителей в рыночных условиях функционирования отрасли.
Рассматривая вопрос о правовой природе отношений в сфере
теплоснабжения следует отметить, что данные отношения складываются
между организациями, осуществляющими продажу тепловой энергии,
28
организациями, оказывающими услуги по передаче тепловой энергии, и
потребителями тепловой энергии электрической энергии и (или) мощности.
Отношения в сфере теплоснабжения складываются также между указанными
лицами и соответствующими государственными органами, и
саморегулируемыми организациями. Первая группа отношения является
частноправовыми отношениями, вторая — публично-правовыми
отношениями.
1.3. Анализ исходных данных проекта паротурбинной электростанции с
отопительно-бытовой нагрузкой
1.3.1 Основные сведения о паротурбинных электростанциях
Основная схема действия паротурбинной установки (ПТУ). Пар через
паропровод, проходя по главной паровой задвижке (ГПЗ), стопорному
клапану (СК) и регулирующим клапанам (РК), направляется в паровую
турбину (ПТ), псле чего он расширяется в ее проточной части, и тепловая
энергия потока пара преобразуется в механическую энергию вращения
ротора турбоустановки.
Мощность, выработанная на роторе ПТ, вращает приводной механизм
электрического генератора (Г), который в свою очередь осуществляет
выработку электроэнергии.
Отработавший после турбины пар направляется в или частично
отбирается на производственные нужды.
Далее теплоноситель (вода) при помощи конденсатного насоса
направляется в деаэратор и затем с помощью питательного насоса (ПН)
подается в котел, где происходит выработка пара. ПТ может иметь
теплофикационный отбор (как это показано на схеме), а также отборы на
систему регенерации.
Пар из такого отбора идет на отопительные нужды и нужды ГВС.
Принципиальная схема ПТУ представлена на рис. 1.1.
29
Рис. 1.1. Схема ПТУ
30
1.3.2. Данные о районе строительства
Рельеф территории на проектируемой площадке для строительства
ТЭЦ изображен на рис. 1.2.
Рис. 1.2. Рельеф территории на проектируемой площадке для строительства
ТЭЦ [11].
Территория для размещения ТЭЦ имеет квадратную форму.
Ситуационный план участка представлен на рис. 1.3.
Рис. 1.3. Ситуационный план участка
31
1.3.3. Ландшафтно-климатические условия
Производственная площадка ТЭЦ имеет незначительную естественную
растительность, относительно ровный рельеф, без значительных перекосов
по высоте.
Самая высокая точка территории расположена на отметке 438 м от
уровня моря, самая низкая – на отметке 416 м.
Нормативная глубина промерзания грунта для этой территории
составляет 1,9 м.
Рис. 1.4. Роза ветров в районе строительства станции
1.3.4. Краткое описание ТЭЦ
Среди основных производственных и вспомогательных сооружений
ТЭЦ можно назвать:
- дробильный цех и система трубопроводов топливоподачи,
- цех химводоочистки,
32
- главный корпус ТЭЦ, внутри которого располагаютсякотельный и
турбинный цеха,
- распределительные устройства с трансформаторами,
- цеха и площадки технического водоснабжения,
- мазутное хозяйство, подсобные и складские объекты,
- гараж автотранспорта,
- административно-бытовое здание.
1.3.5. Выбор турбоустановки для проектируемой ТЭЦ
Принимаем к проектированию вариант, когда компонуются два блока с
турбоустановками типа ПТ-50/60-130.
Паровая турбина типа ПТ-50/60-130 – это конденсационная турбина, в
которой имеются два регулируемых отбора пара.
Паспортная мощность турбины 50 000 кВт (50 МВт) при 3000 об./мин.
Турбина непосредственно предназначена для привода
электрогенератора переменного тока.
Турбина снабжается регенеративными теплообменнмками,
предназначенными для подогрева питательной воды.
При работе турбоустановки без регулируемых отборов (только
конденсационный режим работы) допускаемая нагрузка до 60 МВт.
1.3.6. Архитектурно-планировочные и конструктивные решения
Перечень структурных подразделений НК ТЭЦ [30, 38]:
- топливно транспортный цех (ТТЦ);
- котельных цех (КЦ);
- турбинный цех (ТЦ);
- электрический цех (ЭЦ);
- химический цех (ХЦ);
33
- тепловой автоматики и измерений (ЦТАИ).
Участки:
- производственный участок по обслуживании и ремонту
общестанционного оборудования (ПУОРОСО).
Отделы:
- подготовки и производства ремонтов (ОППР);
- производственно-технический (ПТО);
- группа надежности промышленной безопасности и охраны труда
(ГНПБ и ОТ);
- лаборатория контроля металла (ЛКМ).
Топливно-транспортный цех.
Топливное хозяйство станции состоит из угольного, мазутного и
газового хозяйства.
Мазутное хозяйство включает в себя:
- разгрузочную эстакаду на 6 цистерн с мазутом, при возможности
одновременного слива 2-х цистерн;
- 4-х баков запаса мазута емкостью – 4 х 675 = 2700тонн мазута;
- оборудования для перекачки мазута, его разогрев и подачи на котлы
производительностью 42т/ч мазута.
Газовое хозяйство включает в себя:
- газорегуляторный пункт высокого давления (ГРП) – служащий
для снижения давления попутного нефтяного газа подходящего от
газораспределительной станции с 0,7МПа до 0,13МПа;
- газовое оборудование котлов, включающее газопроводы,
арматуру, аппаратуру КИПиА, газовые горелки.
Электрический цех.
ТЭЦ связана с потребителями электрическими сетями напряжением
110кВ и 6кВ. Выдача электроэнергии от ТЭЦ осуществляется:
- от генераторов ст. № 7, 8, 11 на шины 6.3кВ, имеющие связь с
шинами 110кВ через трансформаторы;
34
- от генераторов ст. № 9, 10, 12, 13, 14 на шины 110кВ.
Электроснабжение потребителей выполнено на напряжение 6кВ и
110кВ, собственных нужд ТЭЦ – на 6кВ, 0.5кВ и 0.4кВ.
Химический цех.
На НК ТЭЦ выполнены две схемы химводоочистки:
- химобессоливающие установки производительностью – 600 и 200
т/ч, работающие по схеме: коагуляция воды в осветлителях, осветление на
механических фильтрах и двухступенчатое химобессоливание;
- установка подготовки химочищенной воды для подпитки тепловых
сетей производительностью 1000т/ч, работающая по схеме: коагуляция воды
в осветлителях, осветление на механических фильтрах и Na-катионирование.
В качестве исходной воды на химводоочистке используется вода реки.
Система водоснабжения – оборотная с охлаждением воды на
градирнях.
35
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА ПАРОТУРБИННОЙ
ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ С ОТОПИТЕЛЬНО-БЫТОВОЙ НАГРУЗКОЙ 150
МВт
2.1. Расчёт тепловой схемы энергоблока
Исходные данные для расчета энергоблока:
- электрическая мощность: Nэ=50 МВт
- давление в начале 12,8 МПа;
- температура в начале 555°С;
- давление в конце 0,0055 МПа;
- температура питательной воды 228°С;
- давление в деаэраторе 0,6 МПа;
- число отборов 8;
- тепловая нагрузка 72 МВт;
- температурный график 150/70°С.
Принципиальная тепловая схема ТЭЦ представлена на рис. 2.1.