Реконструкция Омской ТЭЦ – 3

 

АННОТАЦИЯ

 

 

В данном дипломном проекте предлагается реконструкция Омской ТЭЦ – 3. Реконструкция включает в себя демонтаж двух котлов ТП-230-2 и четырёх турбин ПТ-25-3М, с установкой трёх ГТУ типа GT8C и трёх котлов – утилизаторов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АҢДАТПА

 

 

Бұл  дипломдық  жобада Омбы қаласындағы 3 ЖЭО-ның қайта құрылуы қарастырылған. Қайта құрылу барысында екі ТП-230-2  қазандықты  және төрт

ПТ-25-3М  турбиналардың демонтажы өткізіліп,  GT8C  типті үш ГТҚ және қалдықтарды пайдалануға арналған  үш қазандық  орнатылады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ANNOTATION

 

 

In the given diploma project there has been suggested the reconstruction of the Omsk power engineering station-3. The reconstruction includes dismantling of two boilers TP-230-2 and four turbines PT-25-3M with the installation of three GTC of the GT8C type and three boilers-utilizers.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Введение            10

1. Технологическая часть               12

1.1 Технико-экономическое обоснование ТЭЦ-3      12

1.2 Перечень существующего оборудования       12

1.3 Тепловая схема           14

1.4 Топливо            15

1.5 Существующее газоснабжение         15

1.6 Технические решения по реконструкции       15

1.7 Турбина газовая           16

1.8 Тепловая схема газотурбинной установки с котлами-

          утилизаторами           18

     1.9 Котлы-утилизаторы           18

    1.10 Водоподготовка           19

2. Расчет тепловой схемы энергетической ГТУ       21
1. 2.1 Определение параметров рабочего тела в осевом компрессоре   21
1. 2.2 Тепловой расчет основных параметров камеры сгорания ГТУ   25
1. 2.3 Определение параметров рабочего тела в газовой турбине    26
1. 2.4 Расчет энергетических показателей ГТУ       30
1. 2.5 Определение энергетических показателей

     промышленно-отопительной  ГТУ-ТЭЦ       31

2.6 Расчет энергетических показателей работы ТЭЦ      38

3. Автоматизация            46
1. 3.1 Автоматизация на современном этапе развития энергетики    46
1. 3.2 Особенности системы управления ГТУ       48
1. 3.3 Гидравлическая часть системы регулирования      49
1. 3.4 Расчет сужающего устройства         49
4. Охрана окружающей среды          53

4.1 Защита водоемов от сточных вод        53

4.2 Выбросы в окружающую среду         54

4.3 Расчет выбросов вредных веществ        56

4.4 Расчет выбросов оксидов азота         57

    5. Охрана труда            59

5.1 Выписка из трудового кодекса РК от 15 мая 2007 года № 252-II   59

5.2 Анализ  условий труда в турбинном цехе ТЭЦ      66

5.3 Характеристика пожарной опасности в ТЦ       66

5.4 Особенности тушения пожаров в турбогенераторах     67

5.5 Профилактические мероприятия направленные на

     предупреждение пожаров ТЦ         67

5.6 Расчет шумовой характеристики двигателя вентилятора горячего

     дутья             68

6. Расчет  годовых технико-экономических показателей  ТЭЦ     70

6.1 Расчет абсолютных вложений в новое строительство ТЭЦ    70

6.2 Расчет энергетических показателей работы ТЭЦ      70

6.3 Годовые издержки по калькуляционным статьям  в целом поТЭЦ   72

6.4 Вывод             76

Заключение            78

Список использованных источников        79

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

Омская ТЭЦ  – 3 с установленной электрической  мощностью 435 МВт и тепловой мощностью 8530,84 ГДж/ч, в том числе из отборов  и противодавления турбин 7437,25 ГДж/ч. Обеспечивает паром и теплом “Омский  НПЗ” (категорированный потребитель), теплом и горячей водой жилищный сектор Советского и частично Первомайского  районов г. Омска, а поэтому требования к техническому состоянию оборудования должны быть повышенными.

Основное  тепломеханическое оборудование ТЭЦ-3, первый агрегат пущен в 1954 году, а  последний в1964 году, физически и  морально устарело. Основная часть  оборудования уже выработала свой ресурс (более 250 тыс. часов).

В предыдущие годы поддержание в удовлетворительном состоянии оборудования обеспечивалось за счет систематического проведения капитальных и текущих ремонтов, а также частичной модернизации в целях повышения его экономичности  и надежности:

• турбоагрегаты ст. № 1,2,6 и 7 типа ПТ-25-90/3М модернизированы в ПТ-25-90/10М с увеличением электрической мощности до 30 МВт и промышленного отбора до 150 т/ч на каждой турбине;
• турбина ст. № 8 типа Р-25 заменена со всем вспомогательным оборудованием на однотипную;
• на турбинах ст. № 11,12 типа ПТ-60-130/13 заменены  ЦВД и ПВД с перемаркировкой их на ПТ-60-130/13;
• на турбине ст. № 10 типа ПТ-60-130/13 заменены ЦВД и ПВД;
• на турбоагрегатах ст. № 9,11 заменены генераторы типа ТВ-60-2 на генераторы типа ТВФ-63-2Е, блочные трансформаторы на трансформаторы типа ТДЦ-80000;
• конденсаторы турбин ст. № 1,2,6 и 7 переведены на ухудшенный
• вакуум для подогрева сетевой воды;
• конденсаторы турбин ст. № 10,11,12 переведены на ухудшенный вакуум для подогрева подпиточной воды.

Тем неменее, перечисленные выше мероприятия, позволившие  поднять надежность и экономичность  работы оборудования, не решили вопросов кардинальной реконструкции и обновления оборудования, а также удовлетворения современных экологических требований.

Учитывая  это, а также принимая во внимание напряженную экологическую обстановку в Омском регионе и имеющееся  решение о переводе ТЭЦ-3 на сжигание газового топлива, были выделены приоритетные направления по реконструкции ТЭЦ-3 применение экологически чистых ресурсосберегающих технологий, позволяющие резко поднять  экономическую эффективность, снизить  вредные выбросы и сократить  капитальные вложения.

Проектирование  и строительство предполагается произвести в два этапа:

1 этап –  замещающая мощность

2 этап –  реконструкция первой очереди  

В настоящей  работе предлагается 1 этап с учетом установки газотурбинного оборудования фирмы АББ:

• три ГТУ типа GT8C, мощностью 50 МВт каждая;
• три котла – утилизатора АО ”Подольский машиностроительный завод” производительностью 105 т/ч каждый;
• блочный щит управления ГТУ и котлами-утилизаторами;

2 этап –  реконструкция первой очереди  ТЭЦ, будет осуществляться после  ввода замещающей мощности. Поэтому  технические решения  в настоящей  работе детально не рассматривались,  а только даны предложения  по переводу котлов на пониженные  параметры, по замене котельного  и турбинного оборудования.

Учитывая  повышенные требования к экологической  обстановке, принято решение о  размещении в машинном зале существующего  главного корпуса испарительной  установки на месте демонтируемых  турбин № 1,2.

Выдача мощности осуществляется по существующей схеме, с имеющимися предельными перетоками мощности по сетям 110 кВ без предъявления новых требований к режимам станции  и системной противоаварийной автоматике.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

 

1. Технико-экономическое обоснование ТЭЦ

 

Омская ТЭЦ  – 3, установленной электрической  мощностью 435 МВт и тепловой 8530,84 ГДж/ч, расположена в Северо –  Западном промышленном узле г. Омска  и обеспечивает паром и теплом предприятия, в том числе производственное объединение “Омскнефтеоргсинтез” и завод синтетического каучука, а также теплом и горячей водой  жилищный сектор Советского и частично Первомайского районов.

Существующий  уровень тепловых нагрузок составляет:

в паре на производство - 1420 т/ч; в горячей воде на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение – 3310,1 ГДж/ч.

Потребление пара на производство в течении суток  постоянное, в течении года неравномерное. Снижение потребления пара в летний период на 30 %.

Основное  оборудование первой очереди ТЭЦ  физически морально устарело. Несмотря на ежегодно проводимые ремонтно –  восстановительные и реконструкционные  работы, котельное оборудование имеет  ряд “узких мест”, обусловленных  старением металла котлоагрегатов и трубопроводов высокого давления и других элементов, работающих на сернистом  мазуте.

Установка двух блоков ГТУ (2хGТ8С+2хКУ) первого пускового  комплекса замещающей мощности с  последующим выводом на реконструкцию  двух котлов ТП-230-2 и демонтажем двух турбин ПТ-25-3М обеспечивает покрытие существующего уровня тепловых нагрузок с одновременным увеличением  отпуска электроэнергии и улучшением технико – экономических показателей  ТЭЦ за счет использования двух блоков ГТУ в базовой части тепловых нагрузок с выработкой электроэнергии на тепловом потреблении.

Установка третьего блока ГТУ без разрыва по времени  после ввода первых двух блоков несколько  снижает напряженность работы существующего  оборудования  I очереди, обеспечивает возможность вывода из работы еще  двух турбин ПТ-25-3М. Улучшение показателей  по сравнению с первым пусковым комплексом происходит за счет того, что третий блок ГТУ работает в таком же базовом  режиме, как и первые два.

 

1.2 Перечень  существующего оборудования

 

Перечень  существующего оборудования приведен в таблице 1.1

 

 Таблица 1.1 - Перечень существующего оборудования

 

Тип оборудования

Мощность, МВт, т/ч

Давление, МПа

Температура, оС

Год ввода

 

Окончание таблицы 1.1

 

Турбоагрегаты   I очередь   ст. №1 ПТ-25-3М ст. №2 ПТ-25-3М ст. №3 Р-25-2 ст. №4 Р-25-2 ст. №5 ПТ-25-3М ст. №6 ПТ-25-3М ст. №7 Р-25-2 ст. №8 ПТ-60-90   II очередь   ст. №9 ПТ-60-130/13 ст. №10 ПТ-60-130/13 ст. №11 ПТ-60-130/13 ст. №12 Р-50-130/13     Котлоагрегаты   I очередь ст. №1-10  ТП-230-2   II очередь ст. №11-14  ТП-82

25 25 25 25 25 25 25 60       60 60 60 50             230     420

8,83 8,83 8,83 8,83 8,83 8,83 8,83 8,83       12,75 12,75 12,75 12,75             9,8     13,73

500 500 500 500 500 500 500 500       560 560 560 560             510     560

1954 1955 1956 1956 1957 1957 1958 1959       1961 1962 1963 1964             1954 - - 1958   1961 - - 1964