- •1. Техніко-економічне обґрунтування вибору основного устаткування тец
- •1.1 Варіанти систем енергопостачання
- •1.1.1 Розрахунок теплових навантажень
- •1.1.2 Вибір першого варіанта тец
- •1.1.3 Вибір другого варіанту. Котельня
- •1.2 Порівняння варіантів енергопостачання
- •1.2.1 Витрати умовного та натурального палива
- •1.2.2 Витрата електроенергії на власні потреби
- •1.2.3 Визначення капіталовкладень
- •1.2.4 Розрахунок питомих витрат палива
- •1.2.5 Чисельність експлуатаційного персоналу
- •1.2.6 Нарахування заробітної плати
- •1.2.7 Амортизаційні відрахування
- •1.2.8 Загальностанційні та інші витрати
- •1.2.9 Вартість палива
- •1.2.10 Вартість замикаючої електроенергії.
- •1.2.11 Сумарні річні умовно–постійні витрати:
- •1.2.12 Приведені витрати
- •1.3 Проектна калькуляція собівартості енергії
- •1.3.1 Розрахунок річних витрат на експлуатацію тец
- •1.3.2 Розподіл витрат палива та електроенергії на власні потреби поміж електроенергією та теплом
- •1.3.3 Розподіл річних експлуатаційних витрат між електроенергією та теплом
- •1.4 Розрахунок грошових потоків та критеріїв економічної ефективності інвестиційного проекту
- •1.4.1 Розподіл капіталовкладень по блоках
- •1.4.6 Висновок
- •2. Тепломеханічна частина
- •2.1 Загальна характеристика проектованої тец
- •2.2 Вибір основного обладнання електростанції
- •2.2.1 Парова турбіна
- •2.2.2 Котлоагрегати
- •Конденсатні насоси Конденсатні насоси I ступеня
- •Конденсатні насоси II ступеня
- •Основний ежектор
- •Пусковий ежектор й ежектор циркуляційної системи
- •Ежектор відсосу з ущільнень
- •2.3.1.2 Живильна установка
- •Бустерні насоси
- •Живильний турбонасос
- •Живильний електронасосний агрегат
- •2.3.1.3 Деаераторна установка
- •2.3.1.4 Регенеративна установка
- •Підігрівники низького тиску
- •Зливальні насоси
- •Підігрівники ущільнень
- •2.3.1.5 Теплофікаційна установка
- •Мережні підігрівники
- •Конденсатні насоси
- •2.3.1.6 Установка підживлення тепломережі
- •2.3.1.7 Редукційно-охолоджувальні установки
- •2.3.1.8 Насоси сирої води
- •2.3.2 Допоміжне устаткування котельного відділення
- •2.3.2.1 Тягодуттєва установка
- •2.3.2.2 Установка обмивки й пожежогасіння регенеративного повітропідігрівника
- •2.3.2.3 Установка відкачки обмивальних вод
- •2.3.2.4 Установка по забезпеченню стисненим повітрям
- •2.3.4. Теплова схема й трубопроводи
- •2.4.1 Опис теплової схеми й трубопроводів
- •2.4.2 Конденсаційна й регенеративна установки
- •2.4.3 Живильна установка
- •2.4.4 Пусковий вузол і скидні трубопроводи
- •2.4.5 Головні паропроводи й пуско-скидні пристрої
- •2.4.6 Система промперегріву
- •2.4.7 Розтопочний сепаратор із трубопроводами відводу води й пари
- •2.4.8 Трубопроводи пари власних потреб енергоблоку
- •2.4.9. Пристрої для регулювання температур свіжої та вторинної пари
- •2.5 Розрахунок теплової схеми електростанції
- •Розрахунок теплової схеми для і режиму
- •Внутрішньо - циклових станційних витоків пари та конденсату:
- •Витрати пари 1,4 мПа на мазуто – господарство:
- •Середнє теплофікаційне навантаження мережних підігрівачів турбіни т:
- •Теплове навантаження енергетичних котлів :
- •Питома витрата умовного палива на виробництво електроенергії:
- •2.6 Компонування головного корпусу
- •2.6.1 Машинне відділення
- •2.6.2 Бункерно-деаераторне відділення
- •2.6.3 Котельне відділення
- •2.7 Допоміжне господарство електростанції
- •2.7.1 Паливне господарство
- •2.7.1.1 Газове господарство
- •2.7.1.2 Мазутне господарство
- •2.7.2 Водопостачання
- •2.7.2.1 Технічне водопостачання
- •2.7.2.2 Водозабірні спорудження
- •2.7.2.3 Спорудження технічного водопостачання
- •2.7.3 Хімічна водопідготовка
- •2.8 Захист навколишнього середовища від впливу виробництва та вибір димової труби
- •2.8.1 Розрахунок димової труби
- •2.8.2 Розрахунок концентрації оксидів сірки
- •2.8.3 Розрахунок концентрації оксидів азоту
- •Ми бачимо, що альтернативне паливо мазут більш гірше в екологічному ніж основне. В подальшому використовуємо результати отримані для альтернативного палива.
- •2.8.4 Вибір кількості та висоти димових труб
- •2.9 Вибір майданчику будівництва та генеральний план електростанції
- •3. Охорона праці
- •3.1 Технічні рішення та організаційні заходи з безпечної експлуатації устаткування котлового відділення
- •3.1.1 Електробезпека
- •3.1.2 Технічні рішення по запобіганню електротравм при нормальних режимах роботи електроустановок
- •3.1.3 Технічні рішення по запобіганню електротравм при аварійних режимах роботи електроустановок
- •3.1.4 Охорона праці й техніка безпеки при будівництві й монтажі тец
- •3.2 Технічні рішення та організаційні заходи з гігієни праці та виробничої санітарії
- •3.2.1 Опалення й вентиляция
- •3.2.2 Виробничий шум і вібрації
- •3.3 Пожежна безпека та профілактика
- •Відповідно до [18,19] прийнята межа вогнестійкості що обгороджують і несуть будівельних конструкцій. Об'ємно-планувальні й конструктивні рішення відповідають [18,19]
- •Висновок
- •Перелік використовуваної літератури
Теплове навантаження енергетичних котлів :
ΣQЭК = [ΣDЭК(hпп – hпв) + ΣDвп(h''вп – h'вп + ΔqВПП)]/3600 , (2.29)
де hпрод = 1600 кДж/кг , hпп = h0 + 5 кДж/кг, ΔqВПП ≈ 30 кДж/кг
ΣQЭК =[2670,0·(3330+5–1160)+2670·(3550–2960+30)]/3600=2072,96 МВт.
ККД трубопроводів:
ηтр = ΣQТУ /ΣQЭК, (2.30)
ηтр =2035,58/2072,96=0,982.
ККД ТЕЦ по виробництву електроенергії:
ηТЭЦЭ = ηТУЭ ηтр ηЭК, (2.31)
де ηЭК – ККД енергетичних котлів (прийнятий ηЭК =0,92)
ηТЭЦЭ=0,864·0,982·0,92=0,7805.
ККД ТЕЦ по виробництву і відпуску тепла на опалення , вентиляцію та ГВП:
ηТЭЦТ = ηТФ ηтр ηЭК, (2.32)
де ηТФ – ККД теплофікаційної установки (прийнятий ηТФ = 0,99)
ηТЭЦТ=0,99·0,982·0,92=0,894.
Питома витрата умовного палива на виробництво електроенергії:
bуЭ = 123 / ηТЭЦЭ =123/0,7805=157,59 г/кВт·ч, (2.33)
Питома витрата умовного палива на виробництво електроенергії і відпуск теплової енергії:
bуТ = 34,1 / ηТЭЦТ=34,1/0,894=38,14 кг/ГДж, (2.34)
Розрахунок для режимів ІІ – ІV наведені в таблиці 2.18
Таблиця 2.18 – Розрахунок теплової схеми ТЕЦ для режимів І – ІV.
Параметри |
Позна-чення |
Формула чи пояснення |
Одиниця виміру |
Режими |
|||
І ре-жим |
ІІ ре-жим |
ІІІ ре-жим |
ІV ре-жим |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Відпуск технологічної пари промисловому споживачю |
|||||||
Температура додаткової води ХВО |
tХВО |
tХВО = 30 °C. |
оС |
30,0 |
30,0 |
30,0 |
30,0 |
Максимально можлива паропродуктивність енергетичних котлів |
DЭКном |
ΣDЭКном =nЭК·DЭКном |
т/ч |
3000,0 |
2000,0 |
3000,0 |
3000,0 |
Частка внутрициклових станціонних витіків пари та конденсату |
γут |
γут = 1,0 % (для опалювальних ТЕЦ) |
% |
1,0% |
1,0% |
1,0% |
1,0% |
Внутрициклові станціонні витіки пари та конденсату |
Gут |
Gут = γут·ΣDЭКном / 100 |
т/ч |
30,0 |
20,0 |
30,0 |
30,0 |
Витрати додаткової хім. знесоленої води в Д-0,12 МПа |
Gд.в. |
Gд.в.= ΔGо.к+ Gут+ Gк.п. |
т/ч |
30,0 |
20,0 |
30,0 |
30,0 |
Температура концентрату продувки перед охолоджувачем неперервної продувки (ОКП) |
tк.п. |
tк.п.= 158 °C |
оС |
158 |
158 |
158 |
158 |
Витрати пари 1,4 МПа на мазутогосподарство |
Dмх1,4 |
Dмх1,4=kмх· ΣDЭКном. |
т/ч |
30 |
18 |
24 |
12 |
Сумарна витрата пари на власні потреби ТЕЦ (ПВП, Д-0,12, мазутогосподарство) |
Dс.н. |
Dс.н. = Dмх1,4 |
т/ч |
30,0 |
18,0 |
24,0 |
12,0 |
Навантаження зовнішних споживачів по горячій воді |
|||||||
Гаряче водопостачання |
Qгвс |
Qгвсзим.=γгвс·Qmax, Qгвслет.=0,7·Qгвсзим. |
МВт |
324 |
324 |
324 |
226,8 |
Опалення та вентиляція |
Qов |
Qов=Qтс– Qгвс |
МВт |
1476 |
741,84 |
599,5 |
0 |
Сумарне теплове навантаження споживачів по горячій воді |
Qтс |
В I режимі: Qтс=Qmax. В II та III режимах – по графіку Россандера. В IV режиме: Qтс=Qгвслет |
МВт |
1800 |
1065,84 |
923,5 |
226,8 |
Продовження таблиці 2.18 |
||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|||||||
Температури води в тепломережі (подаюча лінія) |
tпод |
По графіку змінення температури води в тепломережі |
°С |
150,0 |
95,9 |
85,4 |
70,0 |
|||||||
Температури води в тепломережі (зворотня лінія) |
tобр |
°С |
70,0 |
49,7 |
45,8 |
40,0 |
||||||||
Середня температура води в тепломережі |
tтсср |
tтсср = 0,6·tпод +0,4·tобр |
°С |
118,0 |
77,4 |
69,9 |
58,0 |
|||||||
Температура вихідної (сирої) води |
tисх |
Приймаємо (tисх = 5 °С – зимою, tисх = 15 °С – літом) |
°С |
5 |
5 |
5 |
15 |
|||||||
Витіки води із тепломережі |
GутТС |
Для I-III режимів: GутТС=0,15·Qmax; для IV режима: GутТС=0,05·Qmax |
т/ч |
270 |
270 |
270 |
90 |
|||||||
Сумарна витрата підж. води |
GподпТС |
Gподп=GутТС |
т/ч |
270 |
270 |
270 |
90 |
|||||||
Теплова втрата з витіками з тепломережі |
QутТС |
QутТС=GутТССр(tтсср – tисх)/3600 |
МВт |
35,48 |
22,74 |
20,27 |
4,5 |
|||||||
Тепло, що вноситься с піджив. водою |
QподпТС |
Qподп=GподпТСCр (tХВО - tисх)/3600 |
МВт |
7,85 |
7,85 |
7,85 |
1,57 |
|||||||
Сумарне теплофікаційне навантаження ТЕЦ (мережних підігрівачів та ПВК) |
QТЭЦ |
QТЭЦ=Qтс + QутТС – QподпТС |
МВт |
1827,63 |
1080,73 |
935,92 |
229,73 |
|||||||
Витрата мережної води |
Gсв |
Gсв=3600·QТЭЦ /[Ср(tпод – tобр)] |
т/ч |
19642,59 |
20112,92 |
2032,96 |
6584,11 |
|||||||
Розрахунок турбоустановок |
||||||||||||||
Середне теплофікаційне навантаження мережних підігрівачів турбини Т |
QспТ |
|
МВт |
384,00 |
384,00 |
378,00 |
1-297,26; 2-0 |
|||||||
Сумарне теплофікаційне навантаження мережних підігрівачів турбини Т |
ΣQспТ |
ΣQспТ = nТ·QспТ |
МВт |
1152,00 |
768,00 |
1134,00 |
282,4 |
|||||||
Середня витрата гострої пари на турбину типу Т |
D0Т |
По діаграмі режимів |
т/ч |
870,0 |
870,0 |
846,0 |
1-665; 2-860 |
|||||||
Продовження таблиці 2.18 |
||||||||||||||
Сумарна витрата гострої пари на турбину типу Т |
ΣD0Т |
ΣD0Т=nТ·D0Т |
т/ч |
2610,0 |
1740,0 |
2538,0 |
1955,2 |
|||||||
Середня електрична потужність турбини типу Т |
NэТ |
По діаграмі режимів |
МВт |
252,00 |
250,00 |
246,00 |
1-195; 2-300 |
|||||||
Сумарна електрична потужність турбини типу Т |
ΣNэТ |
ΣNэТ = nТ·NэТ |
МВт |
756,00 |
500,00 |
738,00 |
795,00 |
|||||||
Сумарні витрати пари на турбини |
ΣD0 |
ΣD0 =ΣD0Т |
т/ч |
2610,0 |
1720,0 |
2538,0 |
1955,2 |
|||||||
Сумарна електрична потужність турбин |
ΣNэ |
ΣNэ=ΣNэТ |
МВт |
756,00 |
500,00 |
738,00 |
795,00 |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|||||||
Сумарне теплофікаційне навантаження мережних підігрівачів турбин Т та ПТ |
ΣQсп |
ΣQсп = ΣQспТ |
МВт |
1152,00 |
768,00 |
1134,00 |
282,4 |
|||||||
Сумарне теплофікаційне навантаження пікових водогрійних котлів |
QПВК |
QПВК = QТЭЦ – ΣQсп |
МВт |
675,63 |
312,73 |
0 |
0,00 |
|||||||
Сумарне паропродуктивність енергетичних котлів |
ΣDЭК |
ΣDЭК = ΣD0 + Gут + Dс.н. |
т/ч |
2670,0 |
1778,0 |
2592,0 |
1997,2 |
|||||||
Сумарні витрати підж. води енергетичних котлів |
ΣDпв |
ΣDпв = ΣDЭК + Dпрод |
т/ч |
2670,0 |
1778,0 |
2592,0 |
1997,2 |
|||||||
Енергетичні показники ТЕЦ |
||||||||||||||
Повні сумарні витрати тепла |
ΣQТУ |
ΣQТУ = [ΣD0(h0 – hпв)+ (DПВП-0,12+ +DД-0,12)·h0,12+ DПВП-0,6h0,6 + Dмх1,4h1,4 + +Gк.п.Ср(tк.п. – tк.п.ОКП]/3600, где h1,4 =2970 кДж/кг) при р0=23,5 МПа: h0 = 3330 кДж/кг, hпв = 1160 кДж/кг, h''вп = 3550 кДж/кг, h'вп = 2960 кДж/кг |
МВт |
2035,58 |
1339,74 |
1974,45 |
1515,77 |
|||||||
Продовження таблиці 2.18 |
||||||||||||||
Сумарна витрата тепла на зовнішніх споживачів |
ΣQвн |
ΣQвн = ΣQсп |
МВт |
1152,00 |
768,00 |
1134,00 |
282,4 |
|||||||
Витрата тепла на турбоустановки по виробництву електроенергії |
ΣQТУЭ |
ΣQТУЭ = ΣQТУ – ΣQвн – [Gут + Gкп]·(hпв – Ср·tХВО)/3600 |
МВт |
874,96 |
565,99 |
831,83 |
1224,75 |
|||||||
ККД турбоустановок по виробництву електроенергії |
ηТУЭ |
ηТУЭ = ΣNэ /ΣQТУЭ |
– |
0,8764 |
0,8834 |
0,8872 |
0,6491 |
|||||||
Питома витрата тепла на виробництво електроенергії |
qТУЭ |
qТУЭ = 1/ηТУЭ |
– |
1,1573 |
1,1319 |
1,1271 |
1,5406 |
|||||||
|
qТУЭ = 3600/ηТУЭ |
кДж/кВт·ч |
4166,47 |
4075,15 |
4057,7 |
5546,03 |
||||||||
Теплове навантаження енергетичних котлів |
ΣQЭК |
ΣQЭК = [ΣDЭК(hпп – hпв) + Dпрод(hпрод – hпв) + ΣDвп(h''вп – h'вп + ΔqВПП)]/3600 , де hпрод = 1600 кДж/кг , hпп = h0 + 5 кДж/кг, ΔqВПП ≈ 30 кДж/кг |
МВт |
2072,96 |
1364,89 |
2012,40 |
1550,60 |
|||||||
ККД трубопроводів |
ηтр |
ηтр = ΣQТУ /ΣQЭК |
– |
0,9819 |
0,9815 |
0,9811 |
0,9775 |
|||||||
ККД ТЕЦ по виробництву електроенергії |
ηТЭЦЭ |
ηТЭЦЭ = ηТУЭ ηтр ηЭК, де ηЭК – ККД енергетичних котлів (для газу – 0,91...0,94) |
– |
0,7805 |
0,7977 |
0,8008 |
0,5837 |
|||||||
ККД ТЕЦ по виробництву і відпуску тепла на опалення , вентиляцію та ГВП |
ηТЭЦТ |
ηТЭЦТ = ηТФ ηтр ηЭК, де ηТФ – ККД теплофікаційної установки (ηТФ = 0,99…0,995) |
– |
0,8943 |
0,894 |
0,8936 |
0,8903 |
|||||||
Питома витрата умовного палива на виробництво електроенергії |
bуЭ |
bуЭ = 123 / ηТЭЦЭ |
г/кВт·ч |
157,574 |
154,182 |
153,59 |
210,69 |
|||||||
Питома витрата умовного палива на виробництво електроенергії і відпуск теплової енергіі |
bуТ |
bуТ = 34,1 / ηТЭЦТ |
кг/ГДж |
38,12 |
38,14 |
38,16 |
38,3 |
|||||||
Таблиця 2.19 – Пароводяний баланс ТЕЦ
Пароводяний баланс енергетичних котлів |
||||||
Сумарна витрата живільної води енергетичних котлів |
|
т/ч |
2670,0 |
1758,0 |
2592,0 |
1997,2 |
Всього |
т/ч |
2670,0 |
1758,0 |
2592,0 |
1997,2 |
|
- сумарна витрата гострої пари на турбіни |
|
т/ч |
2610,0 |
1720,0 |
2538,0 |
1955,2 |
- станційні втрати пари та конденсату на ТЕЦ |
|
т/ч |
30,0 |
20,0 |
30,0 |
30,0 |
- витрати пари на власні потреби ТЕЦ |
|
т/ч |
30,0 |
18,0 |
24,0 |
12,0 |
|
Всього |
т/ч |
2670,0 |
1758,0 |
2592,0 |
1997,2 |
