1. Технологічна частина
1.1. Опис технологічного процесу
Технологічний тракт підготовки мазуту (рис. 1.1) включає приймально-зливний пристрій, основні резервуари для зберігання постійного запасу мазуту, мазутонасосну систему трубопроводів для перекачування мазуту і пари, групу підігрівників мазуту. Підготовка мазуту перед його спалюванням заключається у видаленні механічних домішок, підвищенні тиску мазуту та його підігріві. Це необхідне для зниження втрат енергії на транспортування мазуту до парових котлів та його тонкого розпилення в форсунках пальникових пристроїв.
Рис. 1. Технологічний процес підготовки мазуту до спалювання на ТЕС
1 - фільтр грубої очистки, 2 - фільтр тонкої очистки, 3 - перекачувальний насос
4 - насос першого ступення, 5 - насос другого ступення, 6 - приймальний резервуар
7 - основний резервуар.
Процес підготовки мазуту до спалювання на теплових електричних станція здійснюється наступним чином:
Мазут в залізодорожних цистернах вантажопідйомністю 50, 60, 90 або 120 т., поступає в приміщення приймально-зливного пункту мазут для розігріву і злиття мазуту. Зливання з цистерни здійснюється самотічно в міжрельсовий зливний лоток, який являє собою залізобетонний короб. Він обладнується паровими підігрівниками, які розміщені на дні і по стінках. З зливних коробів мазут самотічно поступає в заглиблені приймальні резервуари, які оснащені секційними трубчатими паровими підігрівниками для піддержування температури мазуту в них не нижче 70оС. Перед кожним резервуаром встановлений фільтр-сітка грубої очистки мазуту від великих сторонніх предметів і вогнезагороджувальний гідрозатор.
З приймальних резервуарів мазут глибинними насосами перекачується в мазутосховище (основний резервуар) об’ємом 20000 м3 кожне з яких покрите тепловою ізоляцією в нижню частину. Резервуари мазутосховища обладнані секційними трубчатими паровими паропідігрівниками, а підвід мазуту з лінії циркуляційного розігріву здійснюється до збірного патрубка. На перекритті резервуару встановлюється вентиляційний патрубок ”дихальний” і запобіжний клапан, вогняний загороджувач і вимірювальні прилади.
На даний час типовою є двохступенева схема подачі палива. Згідно цієї схеми підготовка палива до спалювання (підігрів, перемішування мазуту в резервуарах, фільтрація від зовнішніх забруднень) здійснюється за рахунок роботи насосів першого ступеня при низькому тиску мазуту (≈ 1 МПа), та другого ступеня, які перекачують підігрітий мазут та очищений мазут в головну будівлю ТЕС і розвивають необхідний високий тиск (3,5 … 4,5 МПа). Продуктивність насосів 1-го ступеня вибирається із врахуванням 50% рециркуляції мазуту в межах мазутного господарства, а насосів 2-го ступеня також із врахуванням додаткової витрати на рециркуляцію мазуту, що потрібна для підтримання температури при транспортуванні мазуту до котлів в будь-яких режимах експлуатації. Всі ці операції здійснюються в мазутонасосній станції, яка являє собою споруду із збірного залізобетону довжиною 60 м з кроком колони 6 м і шириною 15 м, в якій розміщені: машинний зал (15х36 м ); щит управління; електротехнічний розпридільчий пристрій; ремонтна майсстерня; побутові приміщення.
В приміщені мазутнонасосної станції і поруч з нею встановлюють:
по основному контурі:
- три насоси першого підйому 5НК-5х1, які призначені для подачі мазуту до насосів другого підйому;
- три насоси другого підйому 5Н-5х4, які призначені для подачі мазуту до котлів, а також для здійснення рециркуляції; три підігрівачі мазуту ПМ-10-120, призначені для підігрівумазуту, який подається для спалювання;
- шість фільтрів тонкого очищення ФМ-10-60-40 на всмоктувані насосів другого підйому (по 2 на кожний насос), для тонкого очищення мазуту з метою захисту форсунків котлоагрегатів від зношення та забивання.
по допоміжному обладнанні:
- дренажні насоси 12НА-9х4 для відкачування замазучених дренажів у резервуари;
- два конденсатних насоси 4МГС-40, для відкачівання конденсату із конденсатних баків;
- дренажна ємність V = 40 м3 для збору мазутних дренажів;
- два конденсатні баки V = 100 м3 і V = 200 м3 із розширувачами V = 7,5 м3, призначених для збору конденсату.
Мазутні насоси першого ступеня встановлюються в заглибині на відмітці мінус 2,1 м. Там ж встановлюються конденсатні насоси і насоси забруднених мазутом дренажів. На нульовій відмітці приміщення мазутонасосної розміщуються насоси другого ступеня, фільтри тонкого очищення, бак і насоси лужного розчину для промивання підігрівників мазуту. За межами приміщення вздовж стін і торця розміщені підігрівники мазуту, фільтри очищення резервуарів, резервуари для збирання конденсату, розширювач, мазутовловлювач, приямок замазучених дренажів і бак забруднених мазутом дренажів.
Мазутопроводи, які прокладені на відкритому просторі, мають парові супутники або інші обігрівачі з загальною тепловою ізоляцією. Арматура на мазутопроводах використовується стальна з нержавіючими ущільнювальними поверхнями.
Для розігріву і підігріву мазуту використовується пара тиском 1,2 МПа і температурою 200-250 оС. Температура мазуту в приміщені котельної складає 125-135 оС, що відповідає умовній в’язкості не вище 2,5%ВО.
Мазут на станцію подається марки М-100 з характеристиками: Wp=3%; Ap=0,1%; Spmax=1%; Ср=83,8%; Нр=11,6%; Wр+Ор=0,5%; Qрн=39763кДж/кг.
Управління роботою механізмів і агрегатів мазутного господарства здійснюється з щита управління мазутозливом, який розміщений в районі зливної естакади, і з щита управління мазутонасосною, який розміщений в приміщені мазутонасосної. Так як постійного оперативного персоналу не потребується, то в випадку порушення нормальної роботи мазутонасосної на блочний щит управління ТЕЦ подається узагальнений сигнал “Несправність мазутонасосної”, розшифрування якого здійснюється на щиті управління мазутонасосної. Така форма організації управління потребує максимальної автоматизації процесів і сигналізації відхилень параметрів від норми.
Згідно “Правил технічноі експлуатації електричних станцій і мереж” автоматичному регулюванню підлягають такі процеси:
- регулювання температури мазуту після підігрівників;
- регулювання тиску мазуту в магістралі перед котлами.
Об’єм технологічного контролю повинен забезпечувати експлуатацію устаткування в нормальних і нестаціонарних режимах роботи, розрахунок техніко-економічних показників і облік роботи устаткування, технологічну сигналізацію, автоматичний захист і автоматичне ввімкнення резерву.
Для забезпечення ефективної і безперебійної роботи системи підготовки мазуту, потрібно передбачити наступні контури регулювання:
- температури і рівню мазуту в приймальній і основній ємності;
- перепаду тиску на фільтрах грубої і тонкої очистки, для визначення ступеня забруднення фільтрів;
- витрати мазуту на паровий котел згідно графіку навантаження;
- тиску і температури пари на мазутне господарство, для підігріву мазуту в приймальному резервуарі і на лінії подачі його до спалювання в котлі;
- тиску мазуту перед підігрівачем.
А також передбачити систему сигналізації, яка характеризуватиме справність роботи автоматичних регуляторів, тобто, температура і тиск мазуту в магістралі перед котлам, а також підтримування в межах норм важливих параметрів, таких як, рівень мазуту в приймальному і основному резервуарі, в яких забезпечується сигналізація верхнього значення рівня для запобігання переповнень його нижнього значення, зниження тиску на фільтрах грубої і тонкої очистки, що характеризує його граничне забруднення. Пристрої захисту цих процесів забезпечують автоматичне введення резервного устаткування в роботу при зупинці робочого.