Diplom po TEC

Содержание

Аннотация

1. Выбор основного оборудования и описание принятой компоновки станции

2. Принципиальная тепловая схема блока и расчет ее на заданный режим

3. Выбор вспомогательного оборудования тепловой схемы блока

4. Определение потребностей станции в технической воде выбор циркуляционных и подпиточных насосов

5. Определение часового расхода топлива энергетического котла

6. Топливное хозяйство станции

7. Расчет и выбор тягодутьевого оборудования

8. Расчет и выбор дымовой трубы

9. Мероприятия по технике безопасности и противопожарной безопасности на станции

10. Охрана окружающей среды на ТЭС

11. Переоблопачивание лопатками имеющими вильчатый хвост

12. Определение технико-экономических показателей станции

13. Литература

АННОТАЦИЯ

Настоящий дипломный проект предназначен для итоговой государственной аттестаций студентов по специальности 1005 «Теплоэнергетические установки» в Казанском энергетическом техникуме. Проект в соответствии с выданным заданием состоит из 12 разделов:

1. Выбор основного оборудования и описание принятой компоновки станции

2. Принципиальная тепловая схема блока и расчет его на заданный режим

3. Выбор вспомогательного оборудования тепловой схемы блока

4. Определение потребностей станций в технической воде выбор циркуляционных и подпиточных насосов

5. Определение часового расхода топлива энергетических и водогрейных котлов

6. Топливное хозяйство станции

7. Расчет и выбор тягодутьевого оборудования

8. Расчет и выбор дымовой трубы

9. Мероприятия по технике безопасности и противопожарной технике на станции

10. Охрана окружающей среды на ТЭС

11. Переоблопачивание лопатками имеющими вильчатый хвост

12. Определение технико – экономических показателей станций

Кроме пояснительной записки дипломный проект имеет 4 листа графического задания. Графическая часть состоит из следующих чертежей:

1. Поперечный разрез главного корпуса

2. Развернутая тепловая схема

3. Переоблопачивание лопатками имеющими вильчатый хвост

4. Технико-экономические показатели Казанской ТЭЦ-3

1 ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ОПИСАНИЕ ПРИНЯТОЙ КОМПОНОВКИ СТАНЦИИ

1.1Выбор основного оборудования станции

1.1.1 Выбор единичной мощности типа и количества турбин

Единичная мощность и тип теплофикационных агрегатов на ТЭЦ входящих в энергосистемы выбираются более крупными с учетом характера и перспективной величины тепловой нагрузки района.

Турбины с производственным отбором пара выбираются с учетом длительного использования этого отбора в течение года. Турбины с противодавлением выбираются для покрытия базовой части производственной паровой и отопительной нагрузок и не устанавливается первым агрегатом ТЭЦ.

Типы турбин определяются видами тепловых нагрузок ТЭЦ.

На ТЭЦ только с отопительной нагрузкой устанавливают турбины типа Т. При отопительной и производственной нагрузках на ТЭЦ могут устанавливаться турбины типа ПТ или совместно турбины указанных типов Т ПТ Р. Перечисленные типы турбин изготавливаются согласно ГОСТу 3618-82.

Выбор единичной мощности турбин производят исходя из заданной электрической и тепловой нагрузок отдавая предпочтение агрегатом большей мощности.

По заданным теплофикационным и производственным нагрузкам Казанской ТЭЦ-3 необходима установка турбины типа ПТ-80-130.

Турбина ПТ-80-130 рассчитана для работы со свежим паром с параметрами: давление свежего пара – 13 МПа температура свежего пара – 540Diplom po TECС.

1.1.2 Выбор типа единичной мощности и количества котлов

На ТЭЦ без промперегрева пара с преобладающей паровой нагрузкой применяются блочные схемы и при соответствующем обосновании с поперечными связями.

Паропроизводительность и число энергетических котлов для турбоустановки ПТ-80-130 которой расширяется Казанская ТЭЦ-3 выбираются по максимальному расходу пара машинным залом с учетом расхода пара на собственные нужды в размере 3%. В случае выхода из работы одного энергетического котла оставшиеся в работе энергетические котлы должны обеспечить максимально длительный отпуск пара на производство и отпуск пара на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение в размере 70% от отпуска тепла на эти цели при расчетной для проектирования систем отопления температуре наружного воздуха.

1.1.2.1 Паропроизводительность энергетического котла определяется по формуле:

Diplom po TEC= Diplom po TEC.(1 + α + β) (т/ч) (1.1.2.1)

где Diplom po TEC= 386 83 т/ч – максимальный расход пара на турбину;

α = 0 03 – запас по производительности;

β = 0 02 – расход на собственные нужды блока.

Diplom po TEC= 386 83.(1 + 0 03 + 0 02) = 406 17 (т/ч)

По параметрам пара турбины и виду топлива может быть установлен котел типа Е-420-13 8-560-ГМН на начальные параметры пара Diplom po TEC= 13 8 МПа Diplom po TEC= 560 Diplom po TECС эта модель предназначена для работы на газе и мазуте. Технические характеристики: компоновка П-образная воздухоподогреватель – РВП ширина – 18 4 м глубина – 14 5 м высота – 32 4 м температура питательной воды – 230 Diplom po TEC температура уходящих газов – 109/147 Diplom po TEC КПД – 94/93 %.

1.1.3 Выбор водогрейных котлов

Выбор производится по величине пиковой нагрузки ТЭЦ на отопление и горячее водоснабжение:

Diplom po TEC = 65 53 (МВт)

Количество водогрейных котлов:

Diplom po TEC= Diplom po TEC (шт.)

Diplom po TEC= Diplom po TEC= 0 66 Diplom po TEC 1 (шт.)

Возможна установка одного водогрейного котла КВ-ГМ-100-150.

Так как установленные на Казанской ТЭЦ-3 пиковые водогрейные котлы обеспечивают необходимую нагрузку то дополнительный котел не устанавливается.

1.2 Описание принятой компоновки блока

В рассматриваемой компоновке представлен поперечный разрез главного корпуса. Главный корпус представляет собой единое сооружение состоящее из машинного зала котельного и промежуточного отделения. Каркас здания образуется железобетонными колоннами.

Машинный зал разделяют по высоте на две части: верхнюю и нижнюю. В верхней части машинного зала на уровне 11 8 метров находится турбоагрегат ПТ-80-130. В данной компоновке использовано поперечное размещение турбоагрегатов. В нижней части которое называется конденсатным отделением располагается вспомогательное оборудование: конденсатор турбины подогреватели низкого и высокого давления сетевые подогреватели питательные насосы конденсатные и циркуляционные насосы и все основные трубопроводы. Под перекрытиями машинного зала на уровне 28 метров установлен мостовой кран. Ширина машинного зала 39000 мм.

В котельном отделении главного корпуса располагаются паровые котлы и их вспомогательное оборудование. Котлы установлены без разворота топки. В верхней части котельного отделения на высоте 38 5 метров установлен мостовой кран. Ширина котельного отделения 29480 мм.

Между машинным залом и котельным отделением размещается промежуточное отделение. В промежуточном отделении на уровне 22 метров установлен деаэратор и его бак. В нижней части промежуточного отделения располагается РУСН. Ширина промежуточного отделения 1200 мм.

Дутьевой вентилятор и дымосос располагаются вне здания около котельного отделения на нулевой отметки. Также здесь установлен регенеративный воздухоподогреватель.

Рядом с основным зданием размещаются две дымовые трубы высотой 240 м первая и 150 м вторая.

2 ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ТЕПЛОВАЯ СХЕМА БЛОКА И РАСЧЕТ ЕЁ НА ЗАДАННЫЙ РЕЖИМ

2.1 Описание тепловой схемы

Пар из парового котла с параметрами Diplom po TEC МПа Diplom po TECDiplom po TEC поступает через стопорный клапан турбины в ЦВД который имеет 3 отбора. Из регенеративных отборов 1 2 пар направляется в ПВД7 и ПВД6. Из отбора 3 часть пара направляется на производство внешнему тепловому потребителю а часть пара поступает в деаэратор и в ПВД5. Затем пар отработавший в ЦВД турбины поступает в комбинированный цилиндр среднего и низкого давления который имеет 3 отбора в зоне ЦВД и 1 отбор в зоне ЦНД. Из отборов 4 5 6 ЦСД пар поступает в группу подогревателей низкого давления (ПНД4 ПНД3 ПНД2) а также из отбора 5 и 6 часть пара поступает в сетевые подогреватели ПСГ–2 и ПСГ–1 в которых он нагревает сетевую воду движущуюся через ПСГ-1 и ПСГ-2 за счет напора создаваемого сетевым насосом первого подъема. Далее сетевая вода движется через сетевой насос второго подъема в пиковый водогрейный котел.

Пар из отбора 7 ЦНД турбины поступает в ПНД1. Затем пар совершивший работу в турбине через выхлопные патрубки поступает в двухпоточный конденсатор где он охлаждается и конденсируется отдавая свою теплоту циркуляционной охлаждающей воде. Конденсатным насосом конденсат из конденсатора подается в охладитель пара из эжектора и охладитель пара концевых уплотнений турбины. Далее основной конденсат поступает в ПНД1 где он подогревается паром из 7 отбора ЦНД турбины а конденсат греющего пара поступает в конденсатор. Затем основной конденсат проходит через сальниковый подогреватель где подогревается за счет теплоты пара из концевых уплотнений а греющий пар после охлаждения и конденсаций поступает в конденсатор. Пройдя сальниковый подогреватель конденсат нагревается в группе подогревателей низкого давления ПНД2 ПНД3 и ПНД4. В этих регенеративных подогревателях применяется каскадный слив дренажа греющего пара а между ПНД2 и ПНД3 также используют принудительный слив дренажа греющего пара.

В линию основного конденсата между ПНД2 и ПНД3 а также между ПНД3 и ПНД4 вводится конденсат греющего пара из сетевых подогревателей ПСГ1 и ПСГ2.

Основной конденсат пройдя группу подогревателей низкого давления поступает в деаэратор также в деаэратор поступает возвратный конденсат производственного отбора пара конденсат греющего пара из ПВД5 а также пар отсосов от штоков клапанов. В деаэраторе осуществляется термическая деаэрация основного конденсата который после деаэратора называется питательной водой. Питательным насосом имеющим электропривод питательная вода подается в группу подогревателей высокого давления. В ПВД применяется каскадный слив дренажа греющего пара. После ПВД питательная вода поступает в паровой котел.

Турбина ПТ-80-130 имеет сетевую установку состоящую из подогревателей ПСГ1 ПСГ2 сетевые насосы 1 и 2 ступени и пиковый водогрейный котел.

2.2 Расчет принципиальной тепловой схемы на заданный режим

2.2.1 Исходные данные для расчета

1. Вид топлива: газ-мазут;

2. Тип технического водоснабжения: оборотное с градирнями;

3. Начальные параметры пара: Diplom po TEC МПа

Diplom po TECDiplom po TECС

4. Параметры питательной воды: Diplom po TEC МПа

Diplom po TECDiplom po TECС

5. Давление пара в отборах турбины (МПа):

Diplom po TEC Diplom po TEC Diplom po TEC Diplom po TEC Diplom po TEC Diplom po TEC Diplom po TEC Diplom po TEC Diplom po TEC
4,0 2,35 1,25 0,2 0,15 0,08 0,04 0,003 0,59

6. Расход пара в отборах турбины (т/ч):

Diplom po TEC Diplom po TEC Diplom po TEC Diplom po TEC Diplom po TEC Diplom po TEC Diplom po TEC Diplom po TEC
26 32 10 28 10 7 4 18

7. Температура сырой воды: Diplom po TECDiplom po TECС

8. Температурный график теплосети: 150 Diplom po TECС – 70 Diplom po TECС

9. КПД цилиндров турбины: η Diplom po TEC = 0 83

η Diplom po TEC = 0 85

η Diplom po TEC = 0 7

10. Тепловая нагрузка потребителей:

по горячей воде Diplom po TEC12 МВт

Diplom po TEC 48 МВт

Diplom po TEC 0 МВт

по пару Diplom po TEC 80 т/ч

11. Коэффициент теплофикации: α Diplom po TEC = 0 5

2.2.2 Расчет теплофикационной установки блока с турбоустановкой ПТ-80-130

2.2.2.1 Суммарная нагрузка по горячей воде:

Diplom po TEC (МВт) (2.2.2.1)

Diplom po TEC12 + 48 + 0 = 60 (МВт)

2.2.2.2 Максимальная нагрузка по горячей воде (отопительная):

Diplom po TEC/α Diplom po TEC (МВт) (2.2.2.2)

Diplom po TEC 60/0 5 = 120 (МВт)

2.2.2.3 Расход сетевой воды:

Diplom po TEC= ( 3600.Diplom po TEC)/Diplom po TEC( Diplom po TEC) (т/ч) (2.2.2.3)

где Diplom po TEC= 4 19 кДж/кг – теплоемкость воды.

Diplom po TEC= (3600.120)/4 19.(150 - 70) = 1288 78 (т/ч)

2.2.2.4 Утечка воды в тепловых сетях: принимается в размере 0 5 %

от Diplom po TEC т.е.

Diplom po TEC= 0 005.Diplom po TEC (т/ч) (2.2.2.4)

Diplom po TEC= 0 005.1288 78 = 6 44 (т/ч)

2.2.2.5 Расход воды на горячее водоснабжение:

Diplom po TEC= 3 6.Diplom po TEC/10Diplom po TEC.Diplom po TEC.( Diplom po TEC) (т/ч) (2.2.2.5)

где Diplom po TEC принимается на 5 Diplom po TECС ниже чем Diplom po TEC:

Diplom po TEC = 65 Diplom po TECС

Diplom po TEC= 3 6.12/10Diplom po TEC.4 19.(65 - 5) = 171 84 (т/ч)

2.2.2.6 Расход подпиточной воды:

Diplom po TEC = Diplom po TEC+ Diplom po TEC (т/ч) (2.2.2.6)

Diplom po TEC= 171 84 + 6 44 = 178 28 (т/ч)

2.2.2.7 Температура подпиточной воды: определяется по давлению

пара в вакуумном деаэраторе Diplom po TEC= 40 Diplom po TECС

2.2.2.8 Теплота с утечкой:

Diplom po TEC= 10Diplom po TEC.Diplom po TEC.Diplom po TEC. ( Diplom po TEC)/3 6 (МВт) (2.2.2.7)

где Diplom po TEC= ( Diplom po TEC)/2 (Diplom po TECС) (2.2.2.8)

Diplom po TEC= (150 + 70)/2 = 110 (Diplom po TECС)

Diplom po TEC= 10Diplom po TEC.6 44.4 19(110 – 5)/3 6 = 0 79 (МВт)

2.2.2.9 Тепло вносимое с подпиточной водой:

Diplom po TEC= 10Diplom po TEC.Diplom po TEC.Diplom po TEC. ( Diplom po TEC)/3 6 (МВт) (2.2.2.9)

Diplom po TEC= 10Diplom po TEC.178 28.4 19(40 – 5)/3 6 = 7 26 (МВт)

2.2.2.10 Тепловая нагрузка сетевой подогревательной установки:

Diplom po TEC (МВт) (2.2.2.10)

Diplom po TEC120 + 0 79 – 7 26 = 113 53 (МВт)

2.2.2.11 Теплофикационная нагрузка пиковых водогрейных котлов:

Diplom po TEC (МВт) (2.2.2.11)

Diplom po TEC113 53 – 0 – 48 = 65 53 (МВт)

2.2.2.12 Расход пара на основные сетевые подогреватели:

1. Расход пара на верхний сетевой подогреватель

Diplom po TEC= 0 (т/ч) (2.2.2.12)

2. Расход на нижний сетевой подогреватель

Diplom po TEC= 3600(Diplom po TEC)/(Diplom po TEC).η (т/ч) (2.2.2.13)

Diplom po TEC= 3600(48 + 12)/(2666 – 391 72) .0 98 = 96 91 (т/ч)

2.2.2.13 Расход пара на деаэратор подпитки теплосети:

Diplom po TEC= Diplom po TEC.Diplom po TEC. (Diplom po TEC)/(Diplom po TECDiplom po TEC.Diplom po TEC).η (т/ч) (2.2.2.14)

где Diplom po TEC= 28 Diplom po TECС – температура химочищенной воды;

η = 0 98 – к.п.д. теплосети.

Diplom po TEC= 178 28.4 19(40 – 28)/(2636 8 – 4 19.28).0 98 = 3 63 (т/ч)

2.2.2.14 Расход химочищенной воды на подпитку теплосети:

Diplom po TEC= Diplom po TEC - Diplom po TEC (т/ч) (2.2.2.15)

Diplom po TEC= 178 28 – 3 63 = 174 65 (т/ч)

2.2.3 Определение параметров пара и воды в регенеративных установках принципиальной тепловой схемы

2.2.3.1 Нарисовать регенеративную часть высокого давления (рис2.2).

2.2.3.2 Температура насыщения пара в отборах (определяется по термодинамическим таблицам воды и водяного пара по давлению пара в отборах):

Diplom po TEC = 4 МПа Diplom po TEC = 250 33 Diplom po TECС

Diplom po TEC = 2 35 МПа Diplom po TEC = 220 67 Diplom po TECС

Diplom po TEC = 1 25 МПа Diplom po TEC = 189 81 Diplom po TECС

2.2.3.3 Температура питательной воды:

за ПВД1 Diplom po TEC = Diplom po TEC - θ Diplom po TEC = 250 33 – 4 = 246 33 Diplom po TECС (2.2.3.1)

за ПВД2 Diplom po TEC = Diplom po TEC- θ Diplom po TEC = 220 67 – 4 = 216 67 Diplom po TECС (2.2.3.2)

за ПВД3 Diplom po TEC = Diplom po TEC- θ Diplom po TEC = 189 81 – 4 = 185 81 Diplom po TECС (2.2.3.3)

где θ (Diplom po TECС) – величина недогрева до температуры насыщения греющего пара. Для группы подогревателей высокого давления θ = 3 – 5 Diplom po TECС

2.2.3.4 Нарисовать регенеративную часть низкого давления (рис.2.3).

2.2.3.5 Температура насыщения пара в отборах (определяется по термодинамическим таблицам воды и водяного пара по давлению в отборах):

Diplom po TEC = 0 2 МПа Diplom po TEC = 120 23 Diplom po TECС

Diplom po TEC = 0 15 МПа Diplom po TEC = 111 37 Diplom po TECС

Diplom po TEC = 0 08 МПа Diplom po TEC = 93 51 Diplom po TECС

Diplom po TEC = 0 04 МПа Diplom po TEC = 75 89 Diplom po TECС

2.2.3.6 Температура конденсата:

за ПНД4 Diplom po TEC = Diplom po TEC - θ Diplom po TEC = 120 23 – 7 = 113 23 Diplom po TECС (2.2.3.4)

за ПНД5 Diplom po TEC = Diplom po TEC - θ Diplom po TEC = 111 37 – 7 = 104 37 Diplom po TECС (2.2.3.5)

за ПНД6 Diplom po TEC = Diplom po TEC - θ Diplom po TEC = 93 51 – 7 = 86 51 Diplom po TECС (2.2.3.6)

за ПНД7 Diplom po TEC = Diplom po TEC - θ Diplom po TEC = 75 89 – 7 = 68 89 Diplom po TECС (2.2.3.7)

Страницы: 1 2 3 4