Закрытое акционерное общество

«Е4-СибКОТЭС»

«Разработка концепции развития энергетических мощностей

ОАО ТГК-11»

СП Томская ТЭЦ- 3

Томского филиала ОАО «ТГК-11

СП Томская Пиковая резервная котельная

Томского филиала ОАО «ТГК-11»

Пояснительная записка

86 ЭА-09-ПЗ

Том 1

Всего томов 2

2010

Закрытое акционерное общество

«Е4-СибКОТЭС»

«Разработка концепции развития энергетических мощностей

ОАО ТГК-11»

СП Томская ТЭЦ- 3

Томского филиала ОАО «ТГК-11

СП Томская Пиковая резервная котельная

Томского филиала ОАО «ТГК-11»

Пояснительная записка

86 ЭА-09-ПЗ

Том 1

Всего томов 2

Генеральный директор Ю.В.Елисеев

Начальник отдела

перспективного развития, к.т.н. Е.Е.Русских

Ответственный исполнитель С.Ю.Гладкий

2010

СОСТАВ ПРОЕКТА

Обозначение	Наименование	Примечание
86 ЭА-09-ПЗ	Пояснительная записка

О соответствии проекта действующим нормам и правилам

Технические решения, принятые в работе, соответствуют требованиям норм, правил и стандартов, действующих на территории Российской Федерации.

Содержание

1 Общие положения и исходные данные 6

2 Существующее состояние Томской ТЭЦ-3 7

2.1 Краткая характеристика и основные показатели ТЭЦ 7

2.2 Котельное оборудование 9

2.3 Турбинное оборудование 11

2.4 Тепловая схема ТЭЦ 12

2.5 Теплофикационная установка ТЭЦ 13

2.6 Система технического водоснабжения 14

2.7 Топливно-транспортное хозяйство 17

2.8 Электротехническое оборудование 18

2.9 Режимы работы ТЭЦ 19

3 Существующее состояние Томской ПРК 23

3.1 Краткая характеристика и основные показатели ПРК 23

3.2 Котельное оборудование ПРК 25

3.3 Теплофикационная установка ПРК 28

3.4 Система технического водоснабжения 28

3.5 Топливно-транспортное хозяйство 28

3.6 Электротехническое оборудование 29

3.7 Режимы работы ПРК 31

4 Концепция развития ТЭЦ и ПРК. Перспективные тепловые и электрические нагрузки ТЭЦ 34

4.1 Перспективные электрические нагрузки 34

4.2 Перспективные тепловые нагрузки 34

4.3 Перечень предлагаемых вариантов развития 37

4.4 Установка паровой турбины №2 на ТЭЦ-3 для использования паровой мощности существующих энергетических котлов 38

4.5 Установка ПГУ-220 на Томской ТЭЦ-3 56

4.6 Установка ГТУ-ТЭЦ 110 МВт 77

4.7 Установка двух ГТУ-ТЭЦ 110 МВт каждая 81

4.8 Расширение Томской ТЭЦ-3 строительством турбины типа Т-185/220-130 и котла типа Е-500-140 84

4.9 Перевод оборудования ТЭЦ-3 на уголь 97

4.10 Установка ГТУ-16 с котлом-утилизатором без дожигания/ с дожиганием (порядка 100 Гкал/ч) на ПРК в рамках ДПМ 116

4.11 Оптимизация состава оборудования ПРК с учетом проекта по ДПМ, предпочтительных вариантов развития ТЭЦ-3 и имеющихся тепловых нагрузок 131

4.12 Внедрение двухконтурной схемы сетевой воды (выделение котельного контура) 132

5 План – график реализации проекта 136

6 Капиталовложения в строительство 143

7 Оценка экономической эффективности 149

7.1 Основные технико-экономические показатели 149

7.2 Нормативно-методическая база 149

7.3 Макроэкономическое окружение 150

7.4 Система налогообложения 150

7.5 Ставка дисконтирования 151

7.6 Инвестиции в строительство 151

7.7 Источники финансирования 153

7.8 Общие данные для расчета экономической эффективности 153

7.9 Экономическая эффективность проекта строительства турбины Т-60 154

7.10 Экономическая эффективность проекта строительства нового оборудования в составе Т-185 + Е-500 и тепломагистрали 157

7.11 Экономическая эффективность проекта установки ПГУ-220 158

7.12 Экономическая эффективность проекта строительства ГТУ-ТЭЦ с газовой турбиной 110 МВт 160

7.13 Экономическая эффективность проекта строительства двух ГТУ-ТЭЦ с газовыми турбинами 110 МВт и тепловой магистрали 162

7.14 Выводы по окупаемости проектов установки нового генерирующего оборудования 164

7.15 Экономическая эффективность проектов по переводу Томской ТЭЦ-3 с газа на сжигание угля 165

7.16 Анализ чувствительности 167

8 Заключение 169

9 Приложения и чертежи 172

1Общие положения и исходные данные

Проектные решения по разработке концепции Томской ТЭЦ-3 принимались в соответствии со следующими документами и исходными данными:

• Техническое Задание к договору № 86ЭА-09 на оказание услуг по «Разработке концепции развития энергетических мощностей ОАО «ТГК-11» (Приложение 1.1);

• Протокол технического совещания ОАО «ТГК-11» и ЗАО «Е4-СибКОТЭС» по согласованию мероприятий для развития Томского филиала ОАО «ТГК-11» от 11.06.2010г. (Приложение 1.2);

• Протокол технического совещания ОАО «ТГК-11» и ЗАО «Е4-СибКОТЭС» по итогам проведения энергоаудита энергоисточников и тепловых сетей Томского филиала ОАО «ТГК-11» от 17.06.2010г. (Приложение 1.3);

• Технико-коммерческое предложение ЗАО «Уральский турбинный завод» на поставку турбины Т-60/65-130-2М (Приложение 1.4);

• Технико-коммерческое предложение ОАО «Теплоэнергосервис» на поставку турбины Т-60/65-130 (Приложение 1.5);

• Письмо ОДУ Сибири № 02-100-13-02/26-08 от 07.07.2009 г. касательно приростов выработки электроэнергии (Приложение 1.6);

• Согласованные сценарные условия по макроэкономическому окружению и ставке дисконтирования от 09.07.2010г. (Приложение 1.7).

• Прогноз прироста тепловых нагрузок в г.Томске за 2010-20 гг. (Приложение 1.8);

• Технический отчет. Энергетическое обследование СП Томская ТЭЦ-3 Томского филиала ОАО «ТГК-11»;

• Технический отчет. «Энергетическое обследование СП Томская Пиковая резервная котельная Томского филиала ОАО «ТГК-11»;

• Технический отчет. «Предложения по развитию тепловых сетей Томского филиала ОАО «ТГК-11» на период до 2020г».

2Существующее состояние Томской тэц-3

2.1Краткая характеристика и основные показатели тэц

Томская ТЭЦ-3 Томского филиала ОАО «ТГК-11» предназначается для обеспечения промышленных предприятий и жилого сектора г. Томска электроэнергией и теплом в виде горячей воды и технологического пара. ТЭЦ-3 расположена рядом с площадкой Томского нефтехимического завода, в 14 км от центра г. Томска.

Расчётная температура воздуха наиболее холодной пятидневки (-40С), продолжительность отопительного периода - 236 суток. Средняя температура зимнего периода (-8,4С).

Проектом 1980 г. предусматривалось строительство трёх очередей электростанции в составе 16 паровых котлов (включая котлы на давление свежего пара 24 ата для водогрейной котельной) сжигающих бурый уголь Канско-Ачинского бассейна, двух турбин типа ПТ-140 и четырёх турбин типа Т-185. Система технического водоснабжения принята оборотной с охлаждением воды в брызгальном бассейне и градирнях (установлена одна с площадью орошения 3200 м²). Источником восполнения безвозвратных потерь в системе технического водоснабжения, а также подпитки котлов и теплосети является р. Томь.

Строительство Томской ТЭЦ-3 было начато в 1983 г. В 1991 г. был завершён ввод в действие оборудования паровой водогрейной котельной (ПВК), на которой было установлено и находятся в эксплуатации по настоящее время пять паровых котлов типа Е-160-2,4-250 производительностью 160 т/ч каждый и группа бойлерных установок с сетевыми и конденсатными насосами.

В 1996 году введен в эксплуатацию энергоблок в составе одного котла БКЗ-500-140 ст. № 1А и турбины ПТ-140/165-130/15-3, в 2000 г. включен в работу котел БКЗ-500-140 (ст. № 1Б).

В настоящее время Томская ТЭЦ-3 обеспечивает отпуск тепла с сетевой водой для нужд отопления и горячего водоснабжения части г. Томска (по тепломагистрали № 12) и промплощадки Томского нефтехимического комбината (ТНХК).

Основным топливом для котлоагрегатов является природный газ, мазут используется в качестве резервного топлива для котлоагрегатов водогрейной котельной и растопочного для котлоагрегатов энергоблока.

Установленная мощность электростанции составляет:

• электрическая – 140 МВт:

• тепловая – 780 Гкал/ч., в том числе отборов турбоагрегата – 310 Гкал/ч, пиковой паровой котельной – 470 Гкал/ч.

Выдача электрической мощности ТЭЦ осуществляется на напряжении 110 и 220 кВ по четырем высоковольтным линиям ВЛ-110 кВ и трем ВЛ-220 кВ. Распределительные устройства 110 и 220 кВ приняты открытого типа.

Трансформаторы - блочный, рабочий и резервный собственных нужд устанавливаются перед фасадной стеной машзала, а автотрансформаторы связи 220/110кВ и трансформаторы 110/6кВ собственных нужд котельной - в районе открытого распределительного устройства ОРУ- 110кВ.

Для собственных нужд в главном корпусе, ПВК и объединенно-вспомогательном корпусе (ОВК) предусмотрены секции 6 и 0,4кВ.

Общестанционные сооружения и оборудование были выполнены при строительстве в основном на полное развитие электростанции, за исключением тракта топливоподачи, где по финансовым причинам работы не были завершены.

Система циркуляционного технического водоснабжения – оборотная с брызгальным бассейном и одной испарительной плёночной градирней башенного типа ст. №2 с площадью охлаждения 3200м². Очистка днища брызгального бассейна не производилась в течение всего периода эксплуатации.

Исходной водой для водоподготовительной установки подпитки котлов является вода реки Томь. Схема водоподготовительной установки подпитки котлов - коагуляция в осветлителях, осветление на механических фильтрах, трехступенчатое химическое обессоливание. Проектная производительность водоподготовительной установки 250 м³/ч.

Производительность водоподготовительной установки для подпитки теплосети составляет 500 м³/ч. По проекту производительность установки была 360 м³/ч. Увеличение производительности ВПУ теплосети было выполнено за счёт оборудования химводоочистки для подпитки котлов пароводяной котельной. Подпитка теплосети осуществляется при закрытой схеме теплоснабжения по схеме «Коагуляция в осветителях, одноступенчатое натрий - катионирование».

Общестанционное оборудование, связанное с подготовкой воды для подпитки котлов и теплосети, размещается в основном помещении ПВК.

Сооружения ТЭЦ-3 расположены на двух промплощадках: основной и площадки золоотвала.

Технологический процесс выработки тепла и электроэнергии обеспечивается работой основных и вспомогательных подразделений. В состав основных производственных подразделений входят: транспортный цех (ТЦ), котлотурбинный цех (КТЦ), электрический цех (ЭЦ), химический цех с химической лабораторией (ХЦ), цех тепловой автоматики и измерений (ЦТАИ), цех технического обслуживания тепломеханического оборудования (ЦТО ТМО), цех гидротехнических сооружений (ЦГТС), цех наладки и испытаний оборудования (ЦНИО), участок средств диспетчерского и технологического управления (СДТУ), лаборатория металлов и сварки (ЛМ и С).

На основной промплощадке Томской ТЭЦ-3 расположены следующие производственные здания и сооружения производственного назначения:

• главный корпус энергетической части, объединенный с паровой котельной;

• дымовые трубы

• открытая установка трансформаторов ОРУ-110 кВ, ОРУ-220 кВ;

• масломазутохозяйство, в которое входит приемно-сливная эстакада, приемная

емкость, мазутные баки 3 х 3000 м³, насосная совмещенная с маслоаппаратной;

• АЗС;

• компрессорная станция для технологических нужд;

• ТРУ.

Котлы паровой котельной подключены к дымовой трубе высотой 240 м с диаметром устья 8,1 м. Отвод дымовых газов от котлов энергетической части предусмотрен в дымовую трубу высотой 270 м с диаметром устья 11,4 м.

Кроме перечисленных сооружений на промплощадке Томской ТЭЦ-3 находится объединено-вспомогательный корпус (ОВК), в состав которого входят центральные ремонтные мастерские (ЦРМ), центральный материальный склад (ЦСМ), открытые склады, электролизерная установка и бытовая часть. На промплощадке также расположены инженерно-лабораторный корпус (ИЛК), ремонтно-экипировочный блок (РЭБ) по обслуживанию тепловозов, гаражи для автомобилей и бульдозеров, складские сооружения различного назначения, ацетиленовая станция, пропан-бутановая установка, насосная баков запаса обессоленной воды, ремонтно-экипировочный блок, газораздаточный пункт (ГРП), склад горючесмазочных материалов (ГСМ), склад хранения и наполнения баллонов, ресиверы и др.

Проектом первой очереди предусмотрена комплексная автоматизация технологических процессов. Для централизации управления оборудованием предусмотрены два групповых щита.

Проектный тракт топливоподачи состоит из следующих сооружений:

• разгрузочного устройства с двумя вагоноопрокидывателями;

• четырехблочного дробильного устройства;

• основного тракта, тракта выдачи угля на склад и со склада;

• угольного склада;

• двухпутного размораживающего устройства;

• поездной железнодорожной эстакады;

• блока топливно-транспортного цеха (ТТЦ) в составе гаражей, ремонтных боксов, мастерских и служебно-бытовых помещений.

Из перечисленных сооружений введен в действие только блок ТЦ. Остальные сооружения были начаты строительством с освоением порядка 70% сметной стоимости, но в последующем, из-за финансовых ограничений, все работы были прекращены и в настоящее время не осуществляются.

Золоотвал - гидротехническое сооружение, предназначенное для системы внешнего гидрозолоудаления, овражного типа, полезная площадь, занимаемая сооружениями золоотвала, составляет 124 га. В связи с тем, что на Томской ТЭЦ-3 в качестве топлива используется природный газ, а не предусмотренный проектом бурый уголь, золоотвал используется в качестве аккумулятора стоков химводоочистки химического цеха Томской ТЭЦ-3.

Воды химводоочистки подаются по технологической схеме на узел нейтрализации, в состав оборудования которого входит: бак-нейтрализатор, бак-смеситель, насосы, расходный бак щелочи, насос циркуляции известкового молока. В баки-нейтрализаторы поступают следующие потоки: дренажные регенерационные и отмывочные воды Na-катионитовых фильтров, дренажные и отмывочные воды обессоливающей установки и автономной обессоливающей установки, дренажные воды и химзагрязненные стоки из ПВК.

Для нейтрализации стоков, имеющих кислую реакцию, по проекту предусмотрена схема известкового хозяйства, включающая в себя склад извести: две мешалки известкового молока с перемешивающим устройством объемом 10 м³ каждая, два насоса рециркуляции и подачи известкового молока в бак-нейтрализатор. В связи с неготовностью склада извести нейтрализация кислых стоков выполняется едким натром. Поступающие в бак-нейтрализатор дренажные воды нейтрализуются в зависимости от их химического состава (величины рН) серной кислотой, либо едким натром. А затем дренажными насосами баков-нейтрализаторов перекачиваются в систему гидрозолоудаления.