Повышение экономичности турбоагрегатов 2 типа ПТ-60-130/2 путем строительства и ввода в эксплуатацию новой градирни в условиях максимальных конденсационных нагрузок

Схема блоков оросителей и водоуловителей.dwg

блоков оросителя I яруса
блоков водоуловителя
Блок водоуловителя ВУП-60120
Блок оросителя БОП-1-650
370 (до оси градирни)
Схема блоков оросителей
Схема блоков оросителей и водоуловителей
Повышение экономичности турбоагрегатов №2 типа ПТ-60-1302 путем строительства и ввода в эксплуатацию новой градирни в условиях максимальных конденсационных нагрузок

Градирня.dwg

Полимерный водоуловитель
Комбинированный ороситель
Градирня (общий вид)
Повышение экономичности турбоагрегатов №2 типа ПТ-60-1302 путем строительства и ввода в эксплуатацию новой градирни в условиях максимальных конденсационных нагрузок

Генплан.dwg

Дымососное отделение
Скрубберное отделение
Котельное оборудование
Деаэраторное отделение
Трансформаторы собственных нужд
Вагоноопрокидыватель
Гараж бульдозеров и депо
Служебно-техническое здание
Яма загрязненного мазута
ОВК-четырехэтажная часть
ОВК-одноэтажная часть
Электролизная установка
Насосная замазученых стоков
Испарительная емкость
Железнодорожное полотно
Административный корпус
Отстойники (рыбное хозяйство)
Здание бакового хозяйства
Повышение экономичности турбоагрегатов №2 типа ПТ-60-1302 путем строительства и ввода в эксплуатацию новой градирни в условиях максимальных конденсационных нагрузок
Экспликация зданий и сооружений

Рабочие тр-ды градирни.dwg

Деталь установки сопла
Сопло разбрызгивающее
металлического каркаса
Рабочие трубопроводы
Рабочие трубопроводы градирни
Повышение экономичности турбоагрегатов №2 типа ПТ-60-1302 путем строительства и ввода в эксплуатацию новой градирни в условиях максимальных конденсационных нагрузок

Схема.dwg

Самоточный водовод N2
Самоточный водовод N1
напорный коллектор цирк. воды
тех. вода на охлаждение ПЭНа
тех. вода на маслоохладители
Обратная сетевая вода
Повышение экономичности турбоагрегатов №2 типа ПТ-60-1302 путем строительства и ввода в эксплуатацию новой градирни в условиях максимальных конденсационных нагрузок

автоматика.dwg

основного конденсата
- направление движения среды
- задвижка с электроприводом
расширения оборотной
системы водоснабжения
в летний период за счет
Увеличение мощности ТЭЦ-3

Циркводоводы.dwg

Спецификация деталей
Задвижка клиновая с невыдвижным
Задвижка клиновая штампосварная
с выдвижным шпинделем Ру6
Задвижка клиновая с выдвижным
шпинделем фланцевая Ру16
Повышение экономичности турбоагрегатов №2 типа ПТ-60-1302 путем строительства и ввода в эксплуатацию новой градирни в условиях максимальных конденсационных нагрузок

СОДЕРЖАНИЕ.doc

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ8
1 Краткое описание основного оборудования и оборотной системы водоснабжения ТЭЦ- .. 8
2 Расчет обеспеченности электрической мощности ТЭЦ-2 циркуляционной системой водоснабжения при трех градирнях28
3 Расчет обеспеченности электрической мощности ТЭЦ-2 циркуляционной системой водоснабжения при четырех градирнях48
4 Расчет оптимальной высоты оросителя пленочного типа БОВ-1 ПВХ и аэродинамического сопротивления градирни64
5 Расчет высоты оросителя64
6 Аэродинамический расчет оросителя70
7 Расчет оптимального диаметра сопел с чашечным отражателем72
8 Краткая характеристика градирни №473
9 классификация градирен74
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА78
2 Определение экономического эффекта и расчетного срока окупаемости от расширения оборотной системы водоснабжения ТЭЦ-2 путем строительства и ввода в эксплуатацию четвертой градирни79
БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА84
1 Техника безопасности при эксплуатации градирни89
2 Контроль за работой градирни85
3 Эксплуатация градирен в зимнее время88
4 Требования безопасности при обслуживании гидротехнических сооружений электростанций90
5 Экологические аспекты внедрения градирен .. .93
6 Водяной пар как фактор «парникового эффекта» . .. ..94 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..96

ВВЕДЕНИЕ распечатать_корр.doc

Вода на тепловых и атомных электростанциях используется для конденсации отработавшего пара после расширения его в паровых турбинах отвода теплоты от маслоохладителей газоохладителей оборудования в целях предохранения его от быстрого разрушения под влиянием высоких температур. На тепловых и атомных электростанциях преобладающее количество воды (90-95 %) расходуется на охлаждение отработавшего пара турбин. Температура охлажденной воды определяет вакуум в конденсаторах турбин и тем самым количество выработанной турбинами электроэнергии т.е. экономические показатели станции в целом.
В настоящее время на крупных тепловых электростанциях преобладают системы оборотного водоснабжения. По составу сооружений система оборотного водоснабжения более сложная чем прямоточная и с последовательным использованием воды дороже в строительстве и эксплуатации но позволяет резко (в 20 - 25 раз) снизить потребность предприятия в свежей воде и уменьшить на менее чем в 80 раз сброс тепла в водоисточник.
В системах оборотного циркуляционного водоснабжения тепловых и атомных электростанций в качестве охладителей применяются водохранилища градирни и брызгальные бассейны. Наибольшее распространение на тепловых электростанциях получили башенные градирни поскольку обладают более высокой и устойчивой охлаждающей способностью чем брызгальные устройства и требуют меньшей площади для их размещения а в сравнении с вентиляторными градирнями башенные требуют более высоких эксплуатационных расходов. Создание необходимой поверхности охлаждения в башенных градирнях осуществляется оросительными устройствами а поступление воздуха обеспечивается за счет тяги воздуха создаваемой вытяжными башнями. Наличие вытяжных башен отводящих насыщенный парами воздух позволяет размещать градирни непосредственно вблизи производственных зданий. От эффективности работы градирен зависит степень реализации преимуществ систем оборотного водоснабжения в техническом и экологическом аспектах в сравнении с прямоточными системами а также производительность технологического оборудования качество и себестоимость вырабатываемой продукции удельный расход сырья топлива и электроэнергии.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1 Краткое описание основного оборудования и оборотной системы водоснабжения ТЭЦ-2
1.1 Котлоагрегат БКЗ-420-140
Котельный агрегат БКЗ-420-140 вертикально-водотрубный крупноблочный Т-образной компоновки с естественной циркуляцией с твердым шлакоудалением предназначен для сжигания экибастузских каменных углей следующего элементарного состава: зольность от 39 до 45 процентов низшая теплота сгорания от 3450 до 4000 ккалкг влажность от 6 до 9 процентов выход летучих 30 процентов.
Тип мельничного устройства – молотковые мельницы прямого вдувания с тангенциальным подводом воздуха.
На Актаузской ТЭЦ-2 установлено шесть котельных агрегатов марки
Топочная камера открытого типа образована из экранных труб диаметром
х55 мм сталь 20 расположенных с шагом 64 мм. Экраны топочной камеры разделены на 26 контуров.
Конструктивные размеры топки:
)объём топочной камеры составляет 1957 м3;
)топочная камера прямоугольного сечения имеет размер в плане (по осям труб) в нижней части – 15744 на 9024 мм.
Котел имеет один барабан внутренним диаметром 1587 мм изготовленный из стали 16 ГНМА толщина стенки барабана 116 мм длиной 20517 мм.
Питательная вода поступает в барабан по 22 трубам диаметром 133х10 мм Средний уровень в барабане котла поддерживается на 200 мм ниже геометрической оси барабана. Отклонение уровня от среднего не более чем на 50 мм.
1.2 Турбоагрегат № 2 типа ПТ-60-13013
Паровая турбина типа ПТ-60-13013 первого Броненского завода ЧССР номинальной мощностью 50000 кВт при 3000 обмин с регенерацией с двумя регулируемыми отборами пара предназначена для непосредственного привода генератора мощностью 60000 кВт с водородным охлаждением.
Таблица 1.1 - Характеристика турбоагрегата
Наименование величины
Номинальная мощность
Максимальная мощность
Давление свежего пара
Температура свежего пара
Максимальный расход острого пара
Максимальный расход пара в конденсатор на конденсационном режиме
Давление в производственном отборе
Давление в теплофикационном отборе
Максимальный расход пара в производственный отбор при отключенном теплофикационном
Максимальный расход пара в теплофикационный отбор при отключенном производственном
Турбина имеет два регулируемых отбора пара: производственный и теплофикационный.
Турбина двухцилиндровая с двумя регулируемыми отборами пара и четырьмя нерегулируемыми отборами пара на регенерацию. Отборы взяты по ступеням.
Турбина допускает длительную работу при номинальной мощности со следующими отклонениями параметров острого пара:
-температура от 545 до 555°С;
-давление от 125 до 135 кгссм2.
Таблица 1.2 - Нерегулируемые отборы турбоагрегата
Пройдя 42 ступени пар поступает в конденсатор.
Часть высокого давления расположена в ЦВД а часть среднего и низкого давления расположены в ЦНД.
Часть высокого давления имеет колесо Кертиса и 24 реактивных ступени. Часть среднего давления имеет одновенечную регулирующую ступень и 11 реактивных ступеней часть низкого давления имеет пять реактивных ступеней.
Часть высокого давления выполнена двухпоточной часть среднего и низкого давления выполнены однопоточными.
ЦВД представляет собой двухкорпусной цилиндр где поток пара имеет противоположное направление во внешнем корпусе по отношению к внутреннему.
Внутренний корпус подведен к наружному таким образом что на него не влияет деформация наружного корпуса.
Наружный корпус ВД опирается своими лапами на верхнюю часть корпусов подшипников а в вертикальной плоскости крепится двумя шпонками расположенными с обеих сторон цилиндра.
Цилиндр НД с частью среднего и низкого давления состоит из одного корпуса к которому присоединен выхлопной патрубок жестко соединенный с конденсатором. ЦНД опирается своими лапами содной стороны на корпус среднего подшипника с другой стороны закреплен неподвижно.
ЦВД и передняя часть ЦНД отлиты из специальной стали и состоит из двух половин с разъемом по горизонтальной плоскости.
Сопла ЦВД вставлены в пазы сопловых коробок и приварены электросваркой.
Ротора турбин соединены жесткими муфтами и помещены на трех опорных подшипниках.
Критические обороты ротора ВД составляют 1860 обмин ротора ВД 1970 обмин
Осевые усилия ротора воспринимаются двухсторонним аксиальным подшипником установленным в корпусе среднего подшипника между ЦВД и ЦНД.
Соединения роторов турбины и генераторавыполнены при помощи жесткой муфты.
Во избежание утечки пара из цилиндров уплотнения роторов выполнены лабиринтовыми с уплотнительными гребенками зачеканенными в роторе.
В качестве регулирующих устройств турбины служат: два стопорных клапана одновременно являющимися и пусковыми клапанами регулирующие клапана ЦВД и ЦСД и поворотная диафрагма в ЦНД.
Стопорные и регулирующие клапана высокого и среднего давления расположены в паровых коробках по обеимсторонам турбины. Регулирующая диафрагма встроена непосредственно в корпус ЦНД.
Реконструкция турбины обеспечивает повторный пуск через любое время после ее останова. Для этой цели турбина снабжена валоповоротным устройством позволяющим проворачивать ротор турбины перед ее пуском и после останова.
1.3 Конденсатор турбоагрегата № 2 ПТ-60-13013
Конденсатор представляет собой поверхностный двухходовой секционный агрегат сварной конструкции. С обеих сторонконденсатора приварены трубные доски пространство между трубными досками и крышками конденсатора образуют водяные камеры.
Вертикальные перегородки установленные в водяных камерах делят конденсатор на две независимые друг от друга половины.
В трубных досках установлены трубки развальцованные с обеих сторон.
Вход и выход охлаждающей воды находится на одной стороне конденсатора.
Соединение конденсатора с выхлопным патрубком турбины жесткое. Конденсатор установлен на пружинные опоры.
В паровом пространстве конденсатора с обеих сторон трубных досок установлены направляющие перегородки отводящие сырую воду поступающую через неплотности в вальцовке в сборник загрязненного конденсатора.
Таблица 1.3 - Характеристика конденсатора
Номинальный расход охлаждающей воды
Продолжение таблицы 1.3
Номинальная температура охлаждающей воды на входе
Минимальная температура охлаждающей воды на входе
Максимальная температура охлаждающей воды на входе
Гидравлическое сопротивление по водяной стороне
Максимальный расход химически обессоленной воды
Температура химически обессоленной воды
В нескольких местах по длине трубки установлены опоры таким образом чтобы было обеспечено тепловое расширение трубок предотвращена вибрация и повреждение трубок о перегородки.
1.4 Турбоагрегат № 3 типа Р-50-13013
Паровая турбина типа Р-50-13013 ЛМЗ № 3 является одновальной одноцилиндровой турбиной предназначенной для непосредственного привода электрического генератора переменного тока и снабжения производственным паром средних параметров тепловых потребителей.
Таблица 1.4 - Характеристика турбоагрегата
Продолжение таблицы 1.4
Максимальный расход свежего пара
Давление отработанного пара
Цилиндр турбины Р-50-13013 ЛМЗ изготовлен из низколегированной стали. В переднюю часть цилиндра вварены четыре сопловых коробки. Цилиндр имеет горизонтальный разъем. Во внутренние кольцевые проточки устанавливаются обоймы в которые в свою очередь установлены диафрагмы с направляющими аппаратами. За второй обоймой (третья ступень) производится первый отбор пара а за третьей обоймой (12 ступень) – второй отбор пара для подогрева питательной воды.
Фикспункт турбины находится со стороны второго подшипника и расширение в продольном направлении происходит в сторону переднего блока поперечное (радиальное) расширение цилиндра турбины в горизонтальной плоскости в передней и выхлопной частях.
Ротор турбины изготовлен из низколегированной стали цельнокованым т.е. все диски выполнены заодно с валом. Критическое число оборотов роторa турбины 1790 обмин. Вращение ротора по часовой стрелке если смотреть на турбину со стороны переднего подшипника.
Первый диск выполнен одновенечной регулирующей ступенью. За регулирующей ступенью следуют 16 дисковых ступеней давления.
Лопаточный аппарат турбины рассчитан и настроен на работу при частоте электрического тока 50 колебаний в секунду что соответствует числу оборотов 3000 обмин.
Работа турбины при частоте колебаний электрического тока менее 495 Гц и более 505 Гц не допускается т.е. нормальное колебание оборотов ротора должно находиться в пределах от 2970 до 3030 обмин. В передней части вала ротора установлены центробежные бойки автомата безопасности срабатывание которых должно происходить при 3300 обмин или при 3360 обмин. Запрещается включение турбины под нагрузку при неисправном автомате безопасности.
С обоих концов ротора на валу проточены гребни концевых уплотнений турбины. К передней части вала через зубчатую муфту присоединен вал главного маслонасоса с центробежным колесом двухстороннего всаса.
На переднем торце вала ротора установлен бесшарнирный регулятор скорости центробежного типа конструкции Щегляева (РС-3000-2). С ротором генератора ротор турбины соединен посредством жесткой муфты.
Для предотвращения опасного укорочения ротора конструктивно предусмотрен обогрев ротора острым паром.
Перегретый пар по двум ниткам главного паропровода поступает к отдельно стоящей паровой коробке стопорного клапана. Откуда по четырем перепускным трубам поступает к четырем регулирующим клапанам расположенным в паровых коробках вваренных в переднюю часть цилиндра. Турбина имеет сопловое парораспределение т.е. каждый регулирующий клапан питает паром свою группу сопел. Открытие регулирующих клапанов происходит поочередно с некоторым перекрытием т.е. при открытии первого клапана на 70 – 80 % начинает открываться второй и т.д.
Кроме того турбина снабжена обводным или перегрузочным клапаном (пятым) вступающим в работу при режимах с максимальным пропуском пара через регулирующую ступень при противодавлении свыше 10 ата пропускающим пар из камеры регулирующего колеса за четвертую ступень. Естественно таким образом пар дросселируется до давления в камере четвертой ступени минуя лопаточные аппараты промежуточных ступеней.
Перемещение регулирующих и обводного клапанов производится от кулачкового вала вращение которого обеспечивается масляным сервомотором турбины. Отсос с вторых камер штоков регулирующих обводного и стопорного клапанов производится паровым эжектором питаемым паром от паровой линии деаэраторов 6ата в вакуумный охладитель. Отсос с первых камер штоков регулирующего и стопорного клапанов производится на деаэраторы 6 ата. На паропроводе отсоса от штоков перед задвижкой на деаэраторы 6 ата установлен обратный клапан.
Для предотвращения протечек пара в местах выхода концов ротора из цилиндра турбины установлены переднее и заднее уплотнения. Лабиринтовые уплотнения работают без трения т.к. вращающиеся и неподвижные части нормально не касаются друг друга при соприкосновении усики лабиринтовых уплотнений быстро изнашиваются или отжимаются не вызывая нагрева вала.
Обоймы переднего и заднего уплотнения установлены соответственно в передней и задней расточках корпуса турбины. Уплотнительные кольца состоят из 6 сегментов. Сегменты вставлены в пазы обойм и прижимаются к оси ротора плоскими пружинами. Переднее уплотнение выполнено пятикамерным. Из первой камеры пар дросселированный до давления регулирующей ступени сбрасывается по трубопроводу диаметром 100 мм в паропровод первого отбора. Из второй камеры пар дросселированный до давления первого отбора сбрасывается по трубопроводу диаметром 100 мм в выхлопной паропровод турбины или в коллектор пара 6 ата. (на данной линии установлена задвижка и обратный клапан).
Из третьей камеры пар дросселированный до давления отработанного пара сбрасывается по двум трубопроводам диаметром 300 мм в коллектор греющего пара 12 ата.
В четвертую камеру подается уплотнительный пар из паровой линии деаэраторов 6ата через автоматический регулятор поддерживающий избыточное давление от 01 до 02 кгссм2.
Из крайней пятой камеры пар отсасывается паровым эжектором в вакуумный охладитель.
Заднее уплотнение выполнено трехкамерным.
Из первой камеры пар дросселированный до давления отработанного пара турбины сбрасывается по трубопроводу диаметром 300 мм в коллектор греющего пара 12 ата. Во вторую камеру подается уплотняющий пар из паровой линии деаэраторов 6 ата через автоматический регулятор поддерживающий избыточное давление в камере от 01до 02 кгссм2 .
Из крайней третьей камеры пар отсасывается паровым эжектором в вакуумный охладитель. Выхлоп с охладителя направляется в атмосферу. Через охладитель пара отсасываемого из уплотнений прокачивается охлаждающая хим.очищенная вода. Таким образом достигается наиболее полное использование энергии пара проходящего через места выхода вала в цилиндре.
Схема позволяет при отключении ХОВ на холодильник сбрасывать пар после эжектора отсоса в атмосферу.
1.5 Турбоагрегаты № 4 5 6 типа Т-100120-130-3
Паровая турбина типа Т-100120-130-3 Уральского турбомоторного завода номинальной мощностью 110000 кВт и максимальной 120000 кВт при 3000 обмин с конденсационной установкой и двухступенчатым подогревом сетевой воды предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока типа ТВФ-120-2 мощностью 120000 кВт с водородным охлаждением.
Таблица 1.5 - Характеристика турбоагрегата
Продолжение таблицы 1.5
Номинальный расход острого пара
Максимальный расход острого пара
Расход свежего пара на конденсационном режиме
Расход пара в конденсатор в конденсационном режиме
Минимальный расход пара в конденсатор при закрытой диафрагме
Турбина имеет два отопительных отбора - верхний и нижний предназначенных для ступенчатого подогрева сетевой воды. Пределы регулирования давления в отопительных отборах:
-в верхнем от 06 до 25 ата;
-в нижнем от 05 до 20 ата.
Регулируемое давление в отопительных отборах поддерживается:
-в верхнем - при включении двух отопительных отборов;
-в нижнем - при включенном одном нижнем отопительном отборе.
Номинальная отопительная нагрузка (суммарно по обоим отборам) 175 Гкалчас () обеспечивается приноминальных параметрах свежего пара номинальном расходе охлаждающей воды и температуре ее на входе в конденсаторполностью включенной регенерации количестве воды подогреваемой в подогревателях высокого давления равном 105 % расхода пара на турбину при работе турбоустановки со ступенчатым подогревом сетевой воды в сетевых подогревателях при полном использовании пропускной способности турбины и минимальном количестве пара поступающего в конденсаторы.
Турбина представляет собой одновальный трехцилиндровый агрегат имеющий 27 ступеней. Турбина имеет сопловое парораспределение. Свежий пар от стопорного клапана по перепускным трубам поступает к четырем регулирующим клапанам расположенным в паровых коробках приваренных к цилиндру.
Паровпуск в ЦВД находится со стороны среднего подшипника (цилиндр высокого давления выполнен противопоточным относительно цилиндра среднего давления). Соответственно этому лопаточный аппарат ЦВД - левого вращения. Два регулирующих клапана № 2 и № 3 установлены в верхней половине ЦВД и два № 1 и № 4 в нижней. Все клапаны односедельные неразгруженные. Клапаны № 1 и № 2 диаметром 125 мм рассчитаны на пропуск пара 300 тч обеспечивающие мощность турбины 80 МВт при конденсационном режиме. Клапан № 3 также имеет диаметр 125 мм а клапан № 4 является перегрузочным с диаметром 90 мм. Для уменьшения скорости пара в трубе первого клапана осуществлен перепуск пара между коробками первого и четвертого клапанов вследствие чего при закрытом четвертом клапане его паровая коробка всегда находится в прогретом состоянии.
Цилиндр высокого давления - литой имеет специальные приливы (лапы) которыми опираются на передний и второй подшипники турбины. Цилиндр имеет двухвенечную регулирующую ступень и восемь ступеней давления. Цилиндр имеет безобойменную конструкцию: диафрагмы второй и девятой ступеней располагаются в проточках выполненных непосредственно в цилиндре что позволило существенно уменьшить диаметр а следовательно и толщину стенки корпуса ЦВД. Ротор высокого давления цельнокованный.
Из ЦВД пар по четырем перепускным трубам направляется в ЦСД. ЦСД состоит из литой паровпускной частии сварной выхлопной части соединенных между собой в вертикальной плоскости фланцевым соединением. ЦСД лапами опирается на средний подшипник и выхлопную часть ЦНД. Цилиндр среднего давления имеет 14 ступеней. Диафрагмы 10 и 11 ступеней располагаются в расточках цилиндра а остальныедиафрагмы - в расточках обойм. Первые восемь дисков ротора СД откованы заодно с валом а остальные шесть - насадные. Из цилиндра среднего давления пар отбирается на теплофикационные нужды и регенерацию и по двум трубам направляется в ЦНД где разделяется на два потока. Каждый поток ЦНД имеет по две ступени: одна - регулирующая а другая -ступень давления. Ротор низкого давления имеет четыре насадных диска. Перед 24 и 26 ступенями в ЦНД установлены две регулирующие диафрагмы с поворотными кольцами которые регулируют пропуск пара в части низкого давления пара в камере регулируемого отбора.
Отработанный пар поступает в конденсаторы приваренные к выхлопным патрубкам турбины.
Критические числа оборотов составляют:
-ротор генератора 1615 обмин;
-ротор ЦВД 2270 обмин;
-ротор ЦСД 2125 обмин;
-ротор ЦНД 2530 обмин.
Ротор высокого и среднего давления соединяются посредством жесткой муфты роторы среднего и низкого давления а также роторы низкого давления и генератора соединяются между собой посредством полу гибких муфт. Ротор турбины вращается по часовой стрелке если смотретьна передний подшипник в сторону генератора.
Фикс пункт турбины находитсяна боковых опорах выхлопного патрубка ЦНД со стороны ЦСД и расширение цилиндров турбины происходит как в сторону переднего подшипника так и всторону генератора.
Концевые уплотнения ротора высокого давления и передний конец ротора среднего давления - безвтулочный все остальные уплотнения имеют насадные втулки.
Лабиринтовое уплотнение ЦВД со стороны паровпуска имеет пять каминных камер. Из первой камеры пар отсасывается в первый отбор из второй – в четвертый отбор. Заднее концевое уплотнение ЦВД и переднее уплотнение ЦСД имеют по четыре каминных камеры. Пар в коллектор лабиринтовых уплотнений подается из уравнительного трубопровода деаэратора 6 ата через регулирующий клапан при давлении от 103 до 105 ата и температуре в предпоследние камеры всех концевых уплотнений. Из крайних камер каминов аэровоздушная смесь отсасывается специальным эжектором ХЭ-90.
С целью облегчения пуска турбины из горячего состояния повышения ее маневренности во время ее работы под нагрузкой температура пара подаваемого в предпоследнюю камеру переднего уплотнения ЦВД повышается за счет подмешивания горячего пара от штоков регулирующих клапанов или от главного паропровода.
1.6 Конденсаторная группа турбоагрегатов № 4 5 6 Т-100-120130-3
Конденсаторная группа турбины включает в себя два поверхностных двухпоточных конденсатора с поверхностью охлаждения 3100 м² каждый соединенных между собой по паровой стороне двумя уравнительными линиями диаметром 800 мм. Латунные трубки развальцованы в трубных досках. Корпуса конденсаторов приваренык выхлопным патрубкам турбины и установлены на пружинных опорах
Таблица 1.6 - Характеристика конденсатора
Площадь поверхности охлаждения основных пучков
Продолжение таблицы 1.6
Площадь поверхности охлаждения встроенных пучков
Рабочее давление водяного пространства основных пучков
Рабочее давление водяного пространства встроенных пучков
Гидравлическое сопротивление по водяной стороне основных пучков
Охлаждающая поверхность по паровой и водяной сторонам разделена на три обособленных пучка из которых два крайних (основных) составляет 85% поверхности а один средний (встроенный) – 15%.
Подача охлаждающей воды в конденсаторы может быть осуществлена по следующим схемам:
Основные и встроенные пучки охлаждаются циркуляционной водой которая проходит через них в два хода: номинальный расход воды - 8000 × 2 м³час.
Основные пучки охлаждаются циркуляционной водой а встроенные отключены - номинальныйрасход воды 8000 × 2 м³час в два хода.
Встроенные пучки охлаждаются циркуляционной водой (основные пучки отключены). Расход воды 1250 × 2 м³час в два хода.
Встроенные пучки охлаждаются сетевой водой (основные пучки отключены). 2 × 3000 = 6000 м³час в один ход.
Возможно охлаждение встроенных пучков подпиточной водой в четыре хода.
Для охлаждения отработанного пара если его температура превысит 80°С а также для добавки химобессоленной воды на деаэрацию в верхней части конденсаторов в непосредственной близости от выхлопного патрубка установлены пароохладители с двумя коллекторами на которых предусмотрены 12 форсунок для распыла конденсата и 12 форсунок для химобессоленной воды в количестве 24 тчас по каждому коллектору.
Для обеспечения нормальной работы форсунок давление конденсата и химобессоленной воды должно быть в пределах от 4 до 5 кгссм2.
Допускается чистка конденсатора на ходу турбины. При этом отключаются одновременно либо две внешние либо две внутренние половины конденсаторов или одновременно два встроенных пучка.
1.7 Краткое описание оборотной системы водоснабжения
Башенная противоточная испарительная градирня № 1 каркасно-обшивного типа предназначена для охлаждения цирководы на 8-10°С.
Градирня разделена на две независимые секции по подаче цирководы на охлаждение что обеспечивает возможность обслуживания и ремонта форсунок торцевых шиберных заглушек и оросителей половины градирни во время работы ее второй секции.
Градирни № 1 состоит из:
Вытяжной каркасной башни в виде двенадцатигранной усеченной пирамиды для создания естественной тяги наружного воздуха через пленочный ороситель. Для исключения стока конденсата и капельного набрызга от форсунок
Таблица 1.7 - Характеристика градирен № 1 2 3
Номинальная гидравлическая нагрузка
Диаметр окружности вписанной в каркас башни внизу
Диаметр окружности вписанной в каркас башни в горловине
-на обшивку корпуса что вызывает оледенение несущих конструкций корпуса градирни для исключения проскока охлаждающего воздуха минуя оросители - по их периметру предусмотрены каплеотбойные угловые щиты каркасной конструкции или шторы из полиэтиленовой пленки.
-Водораспределителя из двух параллельных лучей ступенчатого сечения диаметром от 1000 до 600 мм и трубных ступенчатых разводок диаметром от 300 до 150 мм с форсунками и торцевыми шиберными заглушками. Водораспределитель расположен над оросителем и служит для равномерного распределения циркводы по площади оросителя. Напорные левый и правый вводы на градирню оборудованы электроприводной запорной арматурой диаметром 1200 мм установленной в полуподземных камерах переключений. Для эксплуатации градирни при температурах наружного воздуха ниже 25-30°С и незначительных электрических нагрузках станции при аварийных случаях с оросителями и водораспределительной системой - предусмотрены перепускные напорные трубы с арматурой диаметром 600 мм для подачи горячей циркводы непосредственно в чашу градирни для ее поверхностного охлаждения.
-Форсунок тарельчатых - цилиндрических насадок с чашечным отражателем в количестве 1770Дает устойчивый факел пленочно-капельного распыления диаметром от 100 до 240 см при избыточном напоре струи от 12 до 28 кгссм2 и установке среза сопла на менее 500 мм над оросителем. Форсунки ближе 3 м к корпусу градирни установлены под углом от 30 до 45 градусов от вертикали с наклоном во внутрь градирни.
-Оросителя пленочного охлаждения из асбоцементных пластин 1600 × 1200 × 6 мм с бакелитовой пропиткой собранных в блоки с просветом между листами 19 мм. Укладка блоков верхнего яруса произведена по верху ригелей; блоки нижнего яруса с выпилами боковых сторон уложены с опорой на заплечники данных ригелей. Общая высота оросителя составляет 2450 мм с просветом между ярусами 50 мм. Эффективная площадь пленочного орошения составляет 110000 м2.
-Водосборного бассейна для сбора охлажденной циркводы хранения ее запаса в системе водооборота и илоотстоя - цельно литое частично заглубленное железобетонное сооружение с наращенным стеновым ограждением (до отметки нулевого отсчета в настоящее время). Высота столба воды в бассейне до сброса в промливневую канализацию до среза трубы переполнения составляет 259 м от дна чаши. В бассейн предусмотрена подача технической воды раздельно с левого и правого ввода для подпитки водооборотного цикла; с южной и северной стороны бассейна в колодцах установлена запорная арматура для его опорожнения.
-Системы воздухоподачи состоящей: по периметру из аэродинамического козырька и жалюзийного устройства; ветровых перегородок расположенных радиально с высотой от низа оросителя до максимально возможного уровня воды в бассейне. Аэродинамический козырек предназначен для усиления динамического напора ветра и предохранения персонала от падающих предметов с корпуса градирни. Ветровые перегородки предотвращают капельный унос через окна с подветренной стороны градирни. Жалюзийные устройства служат для регулировки воздухоподачи уменьшения капельного уноса через окна и против обмерзания окон при минусовых температурах. Жалюзийные устройства имеют тамбуры для входа обслуживающего персонала и снабжены раздельным приводом для поворота верхних и средних жалюзей. Вместо нижних жалюзей по периметру установлен неподвижный аэродинамический отражательный щит (или грунтовая отсыпка) под углом от 30 до 45 градусов на высоту стенового ограждения чаши от планировочной отметки.
-Водоуловителя над форсунками нет поэтому мелкокапельный унос воды с вертикальным потоком воздуха составляет до 120 м3час при подаче воды на градирню от 12 до 14000 м3час и нормативных потерях: на ветроунос через окна до 8 м3час; на испарение до 160 м3час что определяется расчетом при охлаждении воды на 8°С и температуре воздуха 15°С по сухому термометру.
Градирни № 2 и № 3 отличаются водораспределительной системой от градирни № 1. Они имеют железобетонный напорный водораспределительный бак высотой 9 м с диагональной перегородкой и 12 радиальных лучей которые чередуются по подключению к половинам напорного бака. От лучей с чередованием по оросителю уложены ответвления на диаметр 150 мм на которых установлены сопла с чашечными отражателями в количеств 1512 штук и шиберные торцевые заглушки для промывки системы.
Отключение левого или правого ввода циркводы на градирню по техническим причинам вызывает снижение площади орошения от 17 до 24 раз при этом исключается размораживание отключенных лучей но неизбежно повышенное льдообразование на конструкциях градирен в зимних условиях эксплуатации.
Напорный бак оборудован запорной арматурой на диаметр 300 мм для опорожнения его половин при ремонтах.
Для отключения водозаборных патрубков вместо сорозадерживающих решеток устанавливаются шандоры и производится отсыпка глины между ними При необходимости оперативных отключений патрубков устанавливается на торец обрезиненная шибер-заглушка. Камеры водозаборных патрубков оборудованы площадками обслуживания для безопасной чистки сорозадерживающих решеток или установки шандор.
С водосборного бассейна на всех трех градирнях охлажденная цирквода поступает через две последовательные сорозадерживающие решетки в левый и правый водозаборный патрубок во всасывающие коллектора А и Б из которых она подается самотеком на всас циркнасосов соответственно ЦЭН - 2А 4А 5А 6А и ЦЭН - 2Б 4Б 5Б 6Б. Циркуляционные насосы группы А подают воду на внешние половины конденсаторов турбин. После внешних половин конденсаторов турбин нагретая циркуляционная вода поступает в первый напорный циркводовод.
Из первого напорного циркводовода осуществляется продувка циркуляционной системы на ГЗУ.
Циркуляционные насосы группы Б подают воду на внутренние половины конденсаторов турбин. После внутренних половин конденсаторов турбин нагретая циркуляционная вода поступает во второй напорный циркводовод. Кроме того из напорного трубопровода насосов охлаждающая вода подается через фильтры к маслоохладителям турбины газоохладителям генератора воздухоохладителю возбудителя электродвигателей и маслоохладителей ПЭН.
Таблица1.8 - Характеристики циркуляционных насосов турбоагрегата Т-100120-130-3
Технические данные насоса
Технические данные электродвигателя
Таблица 1.9 - Характеристики циркуляционных насосов турбоагрегата ПТ-60-13013
2 Расчет обеспеченности электрической мощности ТЭЦ-2 циркуляционной системой водоснабжения при трех градирнях
Работа по электрическому графику требует значительных расходов охлаждающей воды на конденсаторы турбоагрегатов однако по данным гидравлических испытаний реально достижимый расход циркуляционной воды на охлаждение конденсаторов при сущестующих трех градирнях составляет 27300 м3ч.
Определение обеспеченности электрической мощности циркуляционной системой водоснабжения выполнено с целью определения возможности несения электрической мощности турбоагрегатами при конденсационной нагрузке.
В основу расчета заложен принцип проверки температуры охлаждающей воды по двум ограничивающим параметрам:
-максимально допустимой температуре охлаждающей воды подаваемой на маслогазоохладители которая не должна превышать;
-максимально допустимому давлению отработанного пара в конденсаторе которое на должно превышать .
Выявленные ограничения электрической мощности турбоагрегатов являются ограничениями не зависящими от технического состояния котлов и турбоагрегатов. При работе предусматривается использование типовых энергетических характеристик турбоагрегатов и конденсаторов и нормативных показателей работы градирен.
Распределение суммарного расхода охлаждающей воды между конденсаторами определяется по формуле:
где - расход охлаждающей воды в циркуляционной системе м3ч;
- номинальный расход охлаждающей воды через конденсатор турбоагрегата м3ч (таблицы 1.3 1.6) .
Распределение нагрузки между градирнями принято равномерное т.к. градирни однотипные
где- проектная гидравлическая нагрузка градирни м3м (таблица 1.7)
Тепловая нагрузка циркуляционной системы расчетного режима определяется по формуле
где - расход пара в конденсатор для расчетного режима тч (таблицы 1.1 1.5);
- разность энтальпий отработанного пара и конденсата ккал
Средняя удельная тепловая нагрузка на градирни Мкалч×м2 определяется по формуле:
где- суммарная площадь орошения градирен (таблица 1.7)
Расчетный перепад температур (средневзвешенный перепад) в градирнях определяется по формуле:
Для июня июля августа нагрузки производственного и теплофикационного отбора турбоагрегата № 2 и теплофикационных отборов турбоагрегатов № 4 5 6 равны 0. Для турбоагрегата № 3 средняя электрическая мощность для этого периода . Расход свежего пара для турбоагрегата № 2 составляет соответствующая ему электрическая мощность по [3].
Расход пара на регенерацию определяют по формуле:
Расход пара в конденсатор определяют по формуле:
Расход свежего пара для турбоагрегатов № 4 5 6 по [2] составляет соответствующая ему электрическая мощность .
Результаты расчетов сводим в таблицу 1.10
Таблица 1.10 - Расходы пара и электрическая мощность турбоагрегатов для расчетного режима
Расход свежего пара
Электрическая мощность
Расход пара на регенерацию
Расход пара в конденсатор
Расход производственного отбора
По номограмме градирни [5] определяется температура воды на выходе из градирни и соответствующая ей температура на входе в конденсаторы . Принимаем охлаждающую способность трех градирен одинаковой
Для расчетной и трех произвольных определяется .
Средняя скорость ветра для всех месяцев . Поправка на скорость ветра .
По полученным значениям составляется таблица 12 и строится график - зависимости температуры охлаждающей воды от средней удельной тепловой нагрузки градирен и температуры воздуха (рисунок 1.1)
Таблица 1.11 - Зависимость температуры воды на входе в конденсаторы от средней удельной тепловой нагрузки на градирни и температуры воздуха
Продолжение таблицы 1.11
где - температура наружного воздуха по сухому термометру °С;
- влажность наружного воздуха %.
Условия максимально допустимых значений температуры охлаждающей воды при превышении которых начинаются ограничения и строится расчетная линия ограничения нагрузки:
- по условиям охлаждения маслогазоохладителей ;
- по условиям предельно допустимого давления отработанного пара в конденсаторе .
Для построения линии ограничения по условиям предельно допустимого давления отработанного пара задаемся несколькими значениями температуры охлаждающей воды перед конденсаторами .
Рисунок 1.1 – График зависимости температуры охлаждающей воды от средней удельной тепловой нагрузки градирен и температуры воздуха при трех градирнях:
При заданных значениях расчетном значении и известном уже определяется значение температуры насыщенного пара в конденсаторе каждой турбины по формуле:
где- нагрев воды в конденсаторе турбины
где- температурный напор в конденсаторе определяется по нормативным характеристикам конденсаторов [2 3] при расчетном значении и для каждого значении заданной .
Для турбоагрегата № 2
Для турбоагрегатов № 4 5 6
Полученные данные сводим в таблицу 1.12
Таблица 1.12- Температуры насыщенного пара при разных значениях
Турбоагрегаты № 4 5 6
По значениям из таблицы 13 при соответствующих значениях для каждой турбины строится график - зависимость температуры пара от температуры охлаждающей воды (рисунок 1.2) и графически определяется значение соответствующее температуре насыщенного пара . Полученные значения являются точками начала изменения нагрузки соответствующей турбины т.е. точками перегиба. Точка перегиба для турбоагрегата № 2 к - . Точка перегиба для турбоагрегатов № 4 5 6 е - .Общей точкой перегиба для всех турбин является точка f в месте пересечения линии с линией предельно допустимого давления отработанного пара. Для точек перегиба определяются температуры насыщения и температурные напоры [2 3]
Рисунок 1.2 – График зависимости температуры насыщения пара от температуры охлаждающей воды при трех градирнях
Полученные данные сводятся в таблицу 1.13
Таблица 1.13 - Температуры насыщенного пара для точек перегиба
Вычисляется коэффициент уменьшения паровой нагрузки конденсатора каждого турбоагрегата для температур точек перегиба по формуле:
Для точки перегиба f - турбоагрегата № 2
Для точки перегиба f - турбоагрегатов № 4 5 6
Для точки перегиба k - турбоагрегата № 2
Для точки перегиба k - турбоагрегатов № 4 5 6
Для точки перегиба e - турбоагрегата № 2
Для точки перегиба e - турбоагрегатов № 4 5 6
В соответствии с найденными значениями определяются расходы пара в конденсатор каждого турбоагрегата для точек перегиба по формуле:
Расход пара в конденсатор для точки перегиба турбоагрегата № 2
Расход пара в конденсатор для точки перегиба турбоагрегатов № 4 5 6
Определяется средняя удельная тепловая нагрузка на градирни соответствующая вычисленным расходам
Все полученные данные сводятся в таблицу 1.14
Таблица 1.14 - Расходы пара в конденсатор для точек перегиба
По полученным значениям на графике (рисунок 1) строится линия ограничения по предельно допустимому давлению до пересечения и линией ограничения и определяется положение расчетной линии ограничения. Методом интерполяции определяют значения температуры наружного воздуха проходящие через точки перегиба.
Определяют расходы свежего пара и соответствующая им электрическая мощность на турбоагрегаты по диаграммам режимов [2 3] для точек перегиба.
гдеК - коэффициент учитывающий расходы пара регенеративных
- расход пара теплофикационного отбора;
- расход пара производственного отбора.
Расходы пара в конденсаторы в случае ограничения мощности турбоагрегатов по условиям охлаждения маслогазоохладителей при увеличении значения выше значения в точке перегиба при (в точке а) определяют по формуле:
где - расход пара в конденсатор турбоагрегата определенный в точке пересечения линии с линией ;
- средняя удельная тепловая нагрузка градирни в соответствующая;
- допустимая удельная тепловая нагрузка при соответствующей температуре окружающего воздуха.
Точка a - пересечения линии с линией .
Допустимая удельная тепловая нагрузка (рисунок 1.1)
Средняя удельная тепловая нагрузка
Точка b - пересечения линии с линией .
Средняя удельная тепловая нагрузка
Точка c - пересечения линии с линией .
Допустимая удельная тепловая нагрузка (рисунок 1)
Точка d - пересечения линии с линией .
По известным значениям расходов пара в конденсаторы определяется расход свежего пара и по диаграммам режимов [2 3] соответствующая электрическая мощность турбоагрегатов по условиям ограничения охлаждения маслогазоохладителй.
Для точки a - пересечения с линией
Для этой точки расход свежего пара на турбоагрегат № 2 соответствует холостому ходу – 3000обмин.
Для точки b - пересечения с линией
Для точки c - пересечения с линией
Для точки d - пересечения с линией
По результатам расчета строится график - зависимости располагаемой мощности станции от температуры окружающего воздуха (рисунок 5) и составляется таблица 1.15
Таблица 1.15 - Расходы свежего пара и электрическая мощность турбоагрегатов для точек перегиба
Продолжение таблицы 1.15
3 Расчет обеспеченности электрической мощности ТЭЦ-2 циркуляционной системой водоснабжения при четырех градирнях
Расчет выполнен по методике и формулам изложенным в разделе 1.8
Распределение суммарного расхода охлаждающей воды между конденсаторами
Распределение нагрузки между градирнями принято равномерное т.к. градирни однотипны
Тепловая нагрузка циркуляционной системы расчетного режима
Средняя удельная тепловая нагрузка на градирни
Расчетный перепад температур (средневзвешенный перепад) в градирнях
Для июня июля августа нагрузки производственного и теплофикационного отбора турбоагрегата № 2 и теплофикационных отборов турбоагрегатов № 4 5 6 равны 0. Для турбоагрегата № 3 средняя электрическая мощность для этого периода .
Расход свежего пара для турбоагрегата № 2 составляет соответствующая ему электрическая мощность по [3].
Расход пара на регенерацию
Расход пара в конденсатор
Расход свежего пара для турбоагрегатов № 4 5 6 составляет соответствующая ему электрическая мощность по [2]
Результаты расчетов сводим в таблицу 1.16
Таблица 1.16 - Расходы пара и электрическая мощность турбоагрегатов для расчетного режима
По полученным значениям составляется таблица 1.17 и строится график - зависимости температуры охлаждающей воды от средней удельной тепловой нагрузки градирен и температуры воздуха (рисунок 1.3)
где - температура наружного воздуха по сухому термометру°С;
Таблица 1.17 - Зависимость температуры воды на входе в конденсаторы от средней удельной тепловой нагрузки на градирни и температуры воздуха
Продолжение таблицы 1.17
-по условиям охлаждения маслогазоохладителей ;
-по условиям предельно допустимого давления отработанного пара в конденсаторе
Для построения линии ограничения по условиям предельно допустимого давления отработанного пара задаемся несколькими значениями температуры охлаждающей воды перед конденсаторами
Рисунок 1.3 – График зависимости температуры охлаждающей воды от средней удельной тепловой нагрузки градирен и температуры воздуха при четырех градирнях:
При заданных значениях расчетном значении и известном уже определяется значение нагрева воды в конденсаторах и температуры насыщенного пара в конденсаторе каждой турбины
Полученные данные сводим в таблицу 1.18
Таблица 1.18 - Температуры насыщенного пара при разных значениях
По значениям из таблицы при соответствующих значениях для каждой турбины строится график (рисунок 4) и графически определяется значение соответствующее температуре насыщенного пара . Полученные значения являются точками начала изменения нагрузки соответствующей турбины т.е. точками перегиба. Точка перегиба для турбоагрегата № 2 d - . Точка перегиба для турбоагрегатов № 4 5 6 c - .
Общей точкой перегиба для всех турбин является точка f в месте пересечения линии с линией предельно допустимого давления отработанного пара.
Для точек перегиба определяются температуры насыщения и температурные напоры по [2 3]
Вычисляется коэффициент уменьшения паровой нагрузки конденсатора каждого турбоагрегата для температур точек перегиба.
Полученные данные сводятся в таблицу 1.19
Таблица 1.19 - Температуры насыщенного пара для точек перегиба
Для точки перегиба d - турбоагрегата № 2
Для точки перегиба d - турбоагрегатов № 4 5 6
Рисунок 1.4 – График зависимости температуры насыщения пара от температуры охлаждающей воды при четырех градирнях
В соответствии с найденными значениями определяются расходы пара в конденсатор каждого турбоагрегата для точек перегиба.
Определяется средняя удельная тепловая нагрузка на градирни соответствующая вычисленным расходам
Все полученные данные сводятся в таблицу 1.20
Таблица 1.20 - Расходы пара в конденсатор для точек перегиба
По полученным значениям строится линия ограничения по предельно допустимому давлению до пересечения и линией ограничения и определяется положение расчетной линии ограничения.
Методом интерполяции определяются значения температуры наружного воздуха проходящие через точки перегиба.
Определяются расходы свежего пара и соответствующая им электрическая мощность на турбоагрегаты для точек перегиба
. Расходы пара в конденсаторы в случае ограничения мощности турбоагрегатов по условиям охлаждения маслогазоохладителей при увеличении значения выше значения в точке перегиба при (в точке а).
Точка a - пересечения линии с линией
Допустимая удельная тепловая нагрузка (рисунок 3)
Точка b - пересечения линии с линией
Допустимая удельная тепловая нагрузка (рисунок 1.3)
Точка c - пересечения линии с линией
Для точки пересечения с линией
По результатам расчета на рисунке 1.5 строится график - зависимости располагаемой мощности станции от температуры окружающего воздуха и составляется таблица 1.21
Таблица 1.21 - Расходы свежего пара и электрическая мощность турбоагрегатов для точек перегиба
Рисунок 1.5 – График зависимости располагаемой мощности ТЭЦ-2 от температуры окружающего воздуха при трех и четырех градирнях
4 Расчет оптимальной высоты оросителя пленочного типа БОВ-1 ПВХ и аэродинамического сопротивления градирни.
Для расширения оборотной системы водоснабжения выбирается типовая башенная градирня и для нее производится расчет высоты оросителя и аэродинамического сопротивления
Таблица 1.22 – Характеристика выбранной типовой градирни
Гидравлическая нагрузка
Высота башни от верха оросителя до выходного сечения
Площадь воздуховходных окон
Для градирни выбирают ороситель пленочный типа БОВ-1 ПВХ.
5 Расчет высоты оросителя
Таблица 1.23 - Исходные данные
Расход воды на градирню
Температура охлаждаемой воды на входе в градирню
Продолжение таблицы 1.23
Температура атмосферного воздуха по сухому термометру
Температура атмосферного воздуха по смоченному термометру
Относительная влажность атмосферного воздуха
Барометрическое давление
Ороситель пленочный БОВ-1 ПВХ
Показатель степени характеризующий зависимость объемного коэффициента массоотдачи от изменения массовой скорости воздуха
Эмпирический коэффициент характеризующий влияние конструктивных особенностей оросителя на его охлаждающую способность
Коэффициент сопротивления сухого оросителя и влагоуловителя
Коэффициент пропорциональности учитывающий влияние плотности орошения на аэродинамическое сопротивление оросителя
где сж- удельная теплоемкость воды ;
- средняя разность удельных энтальпий воздуха ккалкг;
- отношение массового расхода воздуха к расходу воды кгкг.
Удельная энтальпия насыщенного воздуха у поверхности воды на входе в градирню
где - влагосодержание насыщенного воздуха на входе в градирню.
где - относительная влажность насыщенного воздуха у
поверхности воды на входе в градирню;
- плотность насыщенного водяного пара при t1=30оС
- газовая постоянная сухого воздуха ;
- давление насыщенного водяного пара при .
Удельная энтальпия воздуха в ядре потока на входе в градирню
где - относительная влажность воздуха на входе в градирню;
- плотность насыщенного водяного пара при ; ;
- давление насыщенного водяного пара .
Энтальпия на выходе из градирни
Влагосодержание на выходе из градирни
где - относительная влажность насыщенного воздуха в градирне;
- плотность насыщенного водяного пара при
- давление насыщенного водяного пара при
Средняя температура в градирне
Поправка к энтальпии
Относительный расход воздуха λ кгкг
где - плотность воздуха кгм3;
- скорость воздуха в сечении градирни задаемся величиной 07-13 мс
- плотность орошения ;
- плотность охлаждающей воды при .
Средняя разность удельных энтальпий воздуха
Температура выходящего воздуха
Плотность выходящего из градирни воздуха
6 Аэродинамический расчет оросителя
Аэродинамическое сопротивление башенной градирни площадью 1600м2 с оросителем БОВ-1 ПВХ при плотности орошения и скорости воздуха в оросителе 13мс
Коэффициент местного сопротивления на входе воздуха при наличии тамбура составит
Потеря напора на входе при скорости воздуха
Коэффициент местного сопротивления опорных колонн оросителя составит:
Коэффициент сопротивления дождя опорных балок оросителя водоуловителя составит:
Общая потеря аэродинамического напора в градирне:
Общий коэффициент аэродинамического сопротивления градирни:
Общее аэродинамическое сопротивление градирни при скорости воздуха V=13мс
Величина тяги воздуха при расчетной высоте блоков оросителя равной 28 м и высоте башни над верхом оросителя равной 585м
Общее расчетное аэродинамическое сопротивление градирни при скорости воздуха меньше величины тяги воздуха при расчетной высоте блоков оросителя 28 м и высоте башни над верхом оросителя 585 м.
7 Расчет оптимального диаметра сопел с чашечным отражателем
Таблица 1.24 – Исходные данные
Наименование величины
Количество форсунок
Напор в сечении сопла
Расход охлаждающей воды
Расход охлаждающей воды на одно сопло
где - коэффициент расхода сопла = 082;
Принимаем диаметр сопла равным 28 мм.
8 Краткая характеристика градирни № 4
Водоохладительное устройство представляет собой: ороситель двухъярусный из блоков БОП-1-650 размерами 680×690×650.
Блок оросителя состоит из специальных полимерных перфорированных трубок (ТГП) размещенных вертикально и скрепленных при помощи дистанционных втулок. Трубки и втулки свариваются путем оплавления их концов.
С целью снижения капельного уноса во время эксплуатации градирни предусматривается установка водоуловительного устройства перекрестно-гофрированного типа фирмы ЭКОТЭП. Блок водоуловителя из поливинилхлорида. Блок водоуловителя ВУП-60120 (1600×520×140) состоит из поливинилхлоридных уголковых гофрированных элементов выполненных из полиэтилена или полипропилена.
Водораспределительное устройство градирни состоит из: подводящих трубопроводов; магистральных трубопроводов; рабочих трубопроводов; разбрызгивающих сопел с чашечным отражателем СР-2М (1540 шт).
Форма вытяжной башни – усеченная пирамида до отм. 21.100 м выше которой расположен тороид вращения.
Стальной несущий каркас вытяжной башни по высоте разбит на 6 ярусов а в плане на 16 граней. Каркас собирается из 96 укрупненных монтажных марок шести типоразмеров. К внутренним поясам угловых и промежуточных стоек крепятся ригели на которые навешивается алюминиевая обшивка. В состав воздухорегулирующего устройства входят: балки перекрытия; вертикальные поворотные щиты; балки для опирания вертикальных поворотных щитов.
Поворотные щиты устанавливаются на воздуховходных окнах и служат для регулирования количества воздуха поступающего в градирню в зимнее время.
Для предотвращения обмерзания оросителя в зимний период предусмотрена кольцевая труба зимнего обогрева которая крепится к стойкам вытяжной башни и запитывается от подводящего трубопровода.
9 Классификация градирен
Градирни - сооружения для охлаждения циркулярной воды оборотных систем энергетических и других промышленных предприятий включающие основные узлы: вытяжную башню водоохладительное устройство подземные конструкции и водосборный бассейн.
Современные градирни применяются главным образом в системах оборотного (циркуляционного) водоснабжения промышленных предприятий для понижения температуры воды отводящей тепло от теплообменных аппаратов компрессоров и т.п. Охлаждение происходит в основном за счёт испарения части воды стекающей по оросителю в виде плёнок или капель под действием силы тяжести (испарение 1% воды понижает её температуру примерно на 6°C). Производительность градирен характеризуется величиной плотности орошения - удельного расхода охлаждаемой воды приходящегося на 1 м2 площади орошения. При проектировании тип и размеры градирни и её основных элементов определяются технико-экономическим расчётом в зависимости от количества и температуры охлаждаемой воды и параметров атмосферного воздуха.
Оросительная градирня - устройство для охлаждения рециркулирующей воды в котором охлаждение воды осуществляется путем ее частичного испарения в воздухе.
По способу передачи тепла атмосферному воздуху градирни классифицируются на:
-испарительные в которых передача тепла от воды воздуху осуществляется в основном за счет испарения;
-радиаторные в которых передача тепла от воды воздуху осуществляется через стенку радиаторов за счет теплопроводности и конвекции;
-смешанные в которых используется передача тепла за счет испарения теплопроводности и конвекции.
По способу создания тяги воздуха градирни могут быть:
-вентиляторные в которых воздух прокачивается нагнетательными или отсасывающими вентиляторами;
-башенные в которых тяга воздуха создается высокой вытяжной башней;
-открытые или атмосферные в которых для протока воздуха через них используются естественные токи воздуха - ветер и отчасти естественная конвекция.
Возможны и комбинированные решения с естественной и принудительной тягой.
В зависимости от конструкции оросительного устройства и способа которым достигается увеличение поверхности соприкосновения воды с воздухом градирни подразделяются на пленочные капельно-пленочные и брызгальные.
Каждый из указанных видов градирен может иметь разнообразные конструкции водоохладительного устройства отличающиеся размерами элементов которые могут быть выполнены из различных материалов.
Башенные градирни выполняются отдельностоящими - круглыми или многоугольными в плане а также секционными. Вентиляторные градирни могут быть секционными или отдельностоящими а в плане иметь форму квадрата прямоугольника многоугольника или круга.
Выбор типа и параметров градирен следует производить по технологическим расчетам с учетом в проекте расходов воды и количества тепла отнимаемого от охлаждаемого оборудования температур охлаждаемой воды и требований к устойчивости охладительного эффекта от метеорологических параметров инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительной площадки условий размещения охладителя на территории предприятия характера ее застройки и организации транспортных путей от химического состава добавочной и оборотной воды и санитарно-гигиенических требований к воде а также от технико-экономических показателей возведения градирен.
Башенные градирни с металлическим каркасом применяемые наряду с железобетонными оболочками по конструктивной форме могут быть разбиты на ребристо-кольцевые сетчатые и подвесные. Подвесные градирни в свою очередь разделяются на подвесные одиночные башни и подвесные системы градирен. В отдельную подгруппу подвесных одиночных градирен могут быть выделены градирни с мембранной вантовой и напряженной оболочкой.
Башенные градирни с металлическим каркасом могут конкурировать с железобетонными при их возведении в сейсмоактивных зонах и в регионах с суровыми климатическими условиями. А с увеличением высоты градирни от 120 до 200 м металлические башни вполне конкурентоспособны по отношению к железобетонным при их возведении в регионах с различными климатическими условиями и показателями сейсмичности.
В нашей стране башенные градирни с металлическим каркасом введенные в эксплуатацию за последние 15-20 лет составляют до 75% от общего количества градирен. Их широкое распространение обусловлено кроме перечисленных выше факторов высокой степенью индустриальности и технологичности изготовления металлоконструкций а также возможностью монтажа оболочки круглогодично укрупненными марками без применения дорогостоящей специальной монтажной оснастки с меньшими трудозатратами и сроками возведения по сравнению с железобетонными оболочками.
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА
Каждое предприятие самостоятельно принимает решение в части того что сколько и как производить товаров (оказывать услуг) где и как их реализовать и как распределять полученный доход (фонды возмещения оплаты труда накопления). По всем этим вопросам оно принимает решения в соответствии со своими интересами отвечая своим имуществом за ошибки или неправильно выбранные действия.
Интересами предприятия являются обеспечение достаточно приемлемого уровня жизни (в форме заработной платы и удовлетворения ряда социальных благ) для своих работников а также динамичное стабильное развитие производственной базы предприятия и выплаты соответствующих налогов.
Экономика предприятия - это совокупность факторов производства непроизводственных факторов фондов обращения готовой продукции денежных средств находящихся на счетах предприятия в банке ценных бумаг нематериальных фондов собственности (патенты лицензия и др.) доходов или прибыли полученных в результате реализации продукции и оказания различных услуг.
Их стоимостная оценка характеризует уровень и масштабы развития экономики предприятия. Последнее зависит от многих факторов: от умения найти оптимальные пропорции между ресурсным обеспечением количеством и качеством выпускаемой продукции и объемом продаж доходов от ее реализации и прибылью с другой стороны.
Характер и степень эффективности реализации этих факторов зависят от воздействия и учета внешних и внутренних условий развития предприятия.
В конечном итоге функционирование предприятия в условиях рынка предполагает поиск и разработку собственного пути развития. Следовательно
Чтобы не только удержаться но и развиваться в рынке предприятие должно улучшать состояние своей экономики: иметь всегда оптимальное соотношение между затратами и результатами производства; изыскивать новые формы приложения капитала находить новые более эффективные способы доведения продукции до покупателя проводить соответствующую товарную политику и т.д.
Количество товара которое предприятие может предложить на рынке зависит от уровня издержек (затрат) на его производство и цены по которой товар будет продаваться на рынке.
Из этого следует что знание издержек на производство реализацию товара является одним из важнейших условий эффективного хозяйствования предприятия.
2 Определение экономического эффекта и расчетного срока окупаемости от расширения оборотной системы водоснабжения ТЭЦ-2 путем строительства и ввода в эксплуатацию четвертой градирни
Хозрасчетная экономия Эхр получаемая в результате расширения оборотной системы водоснабжения рассчитывается на основе фактических цен на топливо и тарифов на электроэнергию тенгегод
где - отпуск дополнительной электроэнергии от ТЭЦ за год
где - дополнительная выработка электроэнергии в год
- дополнительные затраты электроэнергии на собственные
нужды за год тыс. кВт×чгод.
- стоимость электроэнергии тенгекВт×ч;
- увеличение расхода топлива на выработку дополнительной
электроэнергии тутгод.
где- удельный расход условного топлива на отпуск электроэнергии от ТЭЦ гуткВт×ч;
- цена 1 тонны условного топлива тенгетут
где - цена 1 тонны натурального топлива тенге;
00 - теплотворная способность 1 тнт ккалкг;
- теплотворная способность 1 тут ккалкг;
- увеличение годовых амортизационных отчислений на
новую технику которые закладываются в годовые эксплуатационные затраты на полное восстановление вводимого в эксплуатацию нового оборудования и на ремонт нового оборудования.
гдеК - капиталовложения на строительство четвертой градирни
- норма амортизационных отчислений на градирню %;
- норма отчислений на ремонт градирни %.
Так как состав и загрузка циркуляционных насосов после расширения остались прежними
Величина дополнительного отпуска электроэнергии для среднемесячных температур летнего периода составит:
Для июня –720 × 94000 = 67680000 кВт×ч
Для июля – 744 × 70000 = 52080000 кВт×ч
Для августа – 744 × 94000 = 69936000 кВт×ч
В год – 67680000 + 52080000 + 69936000 = 189696000 кВт×ч
Стоимость электроэнергии по данным ПТО ТЭЦ-2 составляет 21 тенгекВт×ч.
Увеличение расхода топлива на выработку дополнительной электроэнергии
- для июня июля и августа по данным ПТО ТЭЦ-2 составляет соответственно 46506 гут кВт × ч 4883 гут кВт × ч 48606 гут кВт × ч .
Цена 1 тонны натурального топлива по данным ПТО ТЭЦ-2 составляет 906 тенгетонна.
Теплотворная способность 1 тут по данным ПТО ТЭЦ-2 составляет 4050 ккалкг.
Капиталовложения на строительство четвертой градирни составляют 388386314тыс. тенге.
Норма амортизационных отчислений на градирню по данным ТЭЦ-2 составляет 11 %.
Норма отчислений на ремонт градирни по данным ТЭЦ-2 составляет 62 %.
Хозрасчетная экономия
Экономический эффект
где - коммерческий коэффициент эффективности вложений в новую технику принимается 015.
Расчетный срок окупаемости
Строительство четвертой градирни будет экономически оправданным если расчетный срок окупаемости от вложения затрат в строительство будет меньшим коммерческого срока окупаемости капиталовложений принятого в энергетике при внедрении новой техники.
Поскольку (203 667) то предлагаемый проект экономически целесообразен.
БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
1 Техника безопасности при эксплуатации градирни
Персонал эксплуатирующий градирню должен руководствоваться требованиями действующих Правил техники безопасности при эксплуатации теплосилового оборудования электростанций и Правил техники безопасности при эксплуатации водного хозяйства гидротехнических сооружений и гидромеханического оборудования электростанций а также местных инструкций по технике безопасности.
Все площадки обслуживания и лестницы а также проходы на градирню на всех уровнях должны быть ограждены перилами высотой не менее 1 м с выполнением снизу сплошной обшивки ограждения высотой не менее 10 см.
Все металлические площадки обслуживания и мостики а также ступеньки металлических лестниц должны быть выполнены из рифленой стали или из гладкого стального листа со специальной насечкой или наплавкой металла.
Внутренний осмотр водораспределительной системы или оросителя градирни должен производиться не менее чем двумя рабочими.
По периметру градирни с деревянной обшивкой башни или деревянным тамбуром должно быть вывешено не менее трех знаков запрещающих пользование огнем (сварочные работы курение и т.п.) вблизи градирни а также использование водосборного бассейна или водораспределительной системы для купания.
Сварочные работы на градирне или вблизи нее производятся только с разрешения пожарно-технической комиссии.
Осмотр конструкций вытяжной башни градирни и обслуживание грозозащитных устройств и светоограждения разрешается персоналу имеющему допуск к работам на высоте.
При входе внутрь градирни имеющей вытяжную башню с асбестоцементной обшивкой а также при очистке водосборного бассейна эксплуатационный персонал должен пользоваться защитными касками.
Чистка разбрызгивающих сопл напорного водораспределения должна производиться с переносного деревянного настила толщиной не менее 40 мм.
Грубые сороудерживающие решетки и сетки в водосливных колодцах градирни должны поддерживаться в исправном состоянии. Очистка их с извлечением из пазов колодцев должна производиться двумя рабочими.
Колодцы для задвижек у водосборного бассейна градирни должны иметь надежное плотное перекрытие а приямки промливневой канализации должны быть перекрыты грубыми сороудерживающими решетками.
При выводе в ремонт или кратковременном отключении по технологическим условиям градирни с деревянным оросителем необходимо осуществлять за ней усиленный противопожарный надзор на все время останова.
В помещении где хранятся и готовятся лакокрасочные материалы а также в местах производства работ по восстановлению антикоррозионной защиты металлических конструкций градирни категорически запрещается курить и производить сварочные работы. При работе с лакокрасочными материалами необходимо соблюдать меры индивидуальной защиты.
К работе по хлорированию циркуляционной воды допускаются специально обученные и проинструктированные лица. При работе с хлором должны соблюдаться особые меры индивидуальной защиты.
2 Контроль за работой градирни
Контроль за работой градирни осуществляется путем проведения ее испытаний. В зависимости от поставленной цели следует различать три вида испытаний градирни: приемочные балансовые и эксплуатационные. Приемочные испытания градирни проводятся после ввода ее в эксплуатацию с целью выявления соответствия фактического охлаждающего эффекта расчетному. При отсутствии такого соответствия выясняют причины этого с последующим их устранением. Балансовые испытания проводятся в случае если в эксплуатацию вводится головной образец градирни либо в случае модернизации устаревшего типа градирни когда в проекте модернизации заложены новые конструктивные решения отдельных элементов или градирни в целом. На основании результатов балансовых испытаний устанавливается целесообразность широкого применения тех или иных конструктивных решений в градирнях аналогичного типа. Эксплуатационные испытания проводятся для контроля за работой градирни с целью поддержания ее охлаждающего эффекта на уровне
проектных данных. Все виды испытаний градирен проводятся эксплуатационным персоналом электростанций с привлечением при необходимости специализированных организаций.
Эксплуатационные испытания градирни следует производить один раз в год. Они заключаются в определении расчетной температуры охлажденной воды которая должна быть на выходе из градирни и в сопоставлении с фактическим ее значением. Если фактическое значение температуры охлажденной воды в градирне не отличается более чем на +- 05°С от расчетного ее значения по тепловой характеристике то работу такой градирни можно считать удовлетворительной. В противном случае выясняют причины ухудшения охлаждающего эффекта градирни и намечают мероприятия по их
устранению. Часто причинами неудовлетворительной работы градирни является нарушение работы водораспределительной системы а также наличие
неплотностей в обшивке вытяжной башни и оросителя.
Для проведения эксплуатационных испытаний градирни необходимы измерительные приборы позволяющие определить: расход воды на градирню температуру воды до и после охлаждения температуру наружного воздуха по сухому и смоченному термометрам расход и температуру добавочной воды (если она поступает непосредственно в водосборный бассейн градирни) скорость ветра барометрическое давление. Записи перечисленных характеризующих параметров производят через 30 мин. на протяжении 6 - 7 ч дневного времени суток (определение расхода охлаждающей воды различными
способами измерение температуры воды поступающей на градирню а также определение метеорологических факторов). Гидравлическая и тепловая нагрузки на градирню в течение опыта должны быть постоянными; отклонение гидравлической нагрузки не должно превышать +- 3% и тепловой - не более 10% средней.
Измерения характеризующих параметров производить не менее чем при двух гидравлических и тепловых нагрузках. Первая серия опытов проводится при гидравлической нагрузке близкой к расчетной; вторая - при гидравлической нагрузке составляющей 70 - 80% расчетной. Ширина зоны охлаждения (перепад температур воды) в градирне должна быть в пределах 7-10°С. Количество опытов при каждой тепловой и гидравлической нагрузке должно составлять не менее трех. Полученные результаты измерений за каждый опыт (6 - 7 ч) осредняют и заносят в табличной форме в журнал. При выпадении атмосферных осадков а также скорости ветра более 3 мс контрольные испытания проводить не следует.
Контрольная проверка работы градирни должна производиться в летнее время. Перед проведением опытов необходимо произвести детальный осмотр градирни и устранить обнаруженные при осмотре дефекты.
При сравнении расчетного значения температуры охлажденной воды с фактическим значением расчетную температуру определяют по контрольным номограммам.
Номограммы дают удовлетворительную точность расчетного значения температуры охлажденной воды в диапазоне температур наружного воздуха 15 - 25°С. При отклонении температуры воздуха от указанных значений возрастает погрешность в определении расчетного значения температуры охлажденной воды поэтому оценку охлаждающего эффекта градирни целесообразно производить в диапазоне указанных значений температур наружного воздуха.
Подсчет экономии условного топлива от улучшения охлаждения воды в градирне производится при одинаковых эксплуатационных параметрах работы основного оборудования до и после улучшения охлаждения воды в градирне. Охлаждающий эффект градирни устанавливается на основании результатов ее контрольных испытаний при одинаковых (или близких) тепловых и гидравлических нагрузках и метеорологических факторах.
Оптимальное распределение тепловых и гидравлических нагрузок между градирнями должно производиться на основании результатов их испытаний исходя из наивыгоднейшего вакуума в конденсаторах турбин.
3 Эксплуатация градирен в зимнее время
В зимнее время эксплуатация градирни может усложняться из-за обмерзания их конструкций особенно это относится к градирням расположенным в суровых климатических условиях. Обмерзание градирен может привести к аварийному состоянию вызывая деформации и обрушение оросителя из-за дополнительных нагрузок от образовавшегося на нем льда. Обмерзание градирни начинается обычно при температурах наружного воздуха ниже -10°С и происходит в местах где входящий в градирни холодный воздух соприкасается с относительно небольшим количеством теплой воды. Внутреннее обледенение градирни является опасным потому что из-за интенсивного туманообразования оно может быть обнаружено только после разрушения оросителя. Поэтому в зимний период не следует допускать колебаний тепловой и гидравлической нагрузок необходимо обеспечивать равномерное распределение охлаждаемой воды по площади оросителя и не допускать понижения плотности орошения на отдельных участках. В связи с большими скоростями входящего воздуха плотность орошения в вентиляторных градирнях в зимнее время целесообразно поддерживать не менее 10 м3м2 (не ниже 40% от полной нагрузки). Критерием для определения необходимого расхода воздуха может служить температура охлажденной воды. Если расход поступающего воздуха регулировать таким образом чтобы температура охлажденной воды не была ниже +12 - +15°С то обледенение градирни обычно не выходит за пределы допустимого. Уменьшение поступления в градирню холодного воздуха может быть достигнуто отключением вентилятора или переводом его на работу с пониженным числом оборотов. Исключить обледенение градирни можно путем подачи всей воды только на часть градирни с полным отключением остальных иногда со снижением расхода циркуляционной воды. Нагнетательные вентиляторы подвержены обмерзанию. Это может вызываться двумя причинами: попаданием на вентилятор водяных капель изнутри градирни и рециркуляцией уходящего из градирни воздуха содержащего мелкие капли воды и пар который конденсируется при смешении с холодным наружным воздухом. В таких случаях можно избежать обледенения лопастей вентилятора следующими способами: - снизить скорость вращения вентилятора градирни - проконтролировать давление перед форсунками и при необходимости произвести их очистку - использовать стеклопластиковые лопастиковые рабочие колеса - использовать автономный обогрев обечаек вентилятора с помощью гибких электронагревателей. Следует отметить что неравномерное образование льда на лопастях может приводить к разбалансировке и вибрации вентилятора. Если в зимний период по какой-либо причине производилось отключение вентиляторов градирни то перед их пуском необходимо проконтролировать состояние обечаек на наличие на них наледи. При обнаружении наледи ее необходимо удалить во избежание поломки рабочих колес вентиляторов.
4 Требования безопасности при обслуживании гидротехнических сооружений электростанций
Рабочие спускающиеся в водоприемную камеру должны быть снабжены спасательными поясами. Перед спуском необходимо убедиться что входные затворы плотно закрыты и застопорены в камере нет воды а в воздухе отсутствуют вредные вещества и достаточно кислорода (20 % по объему)
Ремонт всасывающей линии насосов при наличии на дне водоприемника ила слоем более 30 см должен выполняться с подмостей.
При использовании горячей воды для отогрева замерзших трубопроводов и приемников насосов должны быть приняты меры против ожога персонала.
При очистке вращающихся сеток от мусора или льда рабочим следует находиться на расстоянии не менее 1 м от сетки.
Осмотр трубопровода изнутри допускается при условии отключения осматриваемого участка полного его опорожнения и открытия воздушников в верхних точках трубопровода.
Для осмотра напорных линий водовода через люк гайки крышки следует отвертывать постепенно чтобы убедиться в отсутствии воды на отключаемом участке трубопровода. Полностью открыть крышку люка разрешается только при отсутствии течи.
Запрещается использование подводящих каналов водозаборных сооружений для размещения плавучих средств не связанных с обслуживанием этих сооружений а также сброс в эти каналы загрязненных сточных вод.
Галереи напорных трубопроводов должны иметь достаточную освещенность. Загромождение проходов между трубопроводами не допускается.
Зона сброса отработанной воды в реку (водоем) должна быть ограждена до уреза реки (водоема) а откосы укреплены отмосткой или дерном.
При производстве работ под водой должны соблюдаться требования Единых правил безопасности труда при водолазных работах.
Вблизи мест забора воды из прудов-охладителей и ее сброса должны быть ограждения высотой не менее 1 м вывешенными на них плакатами и знаками безопасности о запрещении купания.
Аналогичные плакаты и знаки безопасности должны быть установлены по периметру брызгальных бассейнов на расстоянии не более 20 м друг от друга.
По периметру градирен должны быть устроены ограждения высотой не менее 1 м с вывешенными на них плакатами и знаками безопасности о запрещении купания.
Для прохода персонала через кюветы отводящие воды с территории градирен и брызгальных бассейнов должны быть предусмотрены мостики с перилами на которых должны находиться спасательные средства (багры концы Александрова и т.п.).
Вентиляторы градирен должны быть ограждены. Доступ к выходному отверстию вентилятора должен быть исключен. Входить в диффузор вентилятора при работе последнего запрещается. На период осмотра и текущего ремонта градирен вентиляторы должны быть отключены и застопорены.
Проходы по брызгальному бассейну между соплами должны содержаться в чистоте. Освобождение ото льда замерзших вентилей и сопл должно производиться при отключенной питательной линии.
Очищать сопла на брызгальных бассейнах следует с временных мостиков.
Рабочие занятые на очистке брызгальных бассейнов должны быть обеспечены рукавицами и резиновыми сапогами.
Внутренний осмотр водораспределительной системы или оросителя градирни должны производить не менее двух работающих.
Для очистки сливных насадок тарелок и разбрызгивающих сопл градирен от образовавшихся отложений (ила шлама накипи) их следует снять и погрузить в 10-15 % раствор соляной или серной кислоты и затем промыть чистой водой. Персонал выполняющий эту работу должен знать свойства применяемых кислот.
Выполнять работы необходимо в одежде из кислотозащитной ткани прорезиненных фартуках резиновых сапогах резиновых кислото- и щелочестойких перчатках и защитных очках.
Замена обшивки (деревянных щитов и асбестоцементных листов) вытяжной башни градирни должна производиться с помощью грузоподъёмного крана или лебёдки и люльки соответствующих требованиям правил техники безопасности.
Приемка разбираемых деревянных щитов или асбестоцементных листов и складирование новых должны производиться на деревянный настил установленный в плоскости верхней отметки водораспределительной системы.
Щиты обшивки вытяжной трубы следует устанавливать снизу вверх.
Элементы оросителей и деревянные листы обшивки заменяемые во время ремонта должны быть антисептированы невымываемыми антисептиками) кислый хромат меди хромат-арсенат или аммиачный арсенат меди). Антисептирование древесины должно производиться на специализированных заводах.
Асбестоцементные листы применяемые для изготовления щитов должны пропитываться в специально изготовленных емкостях каменноугольным пеком предварительно разогретым до 95оС. При работе с каменноугольным пеком необходимо соблюдать требования Санитарных правил при транспортировании и работе с пеками.
При обработке воды медным купоросом работающие должны знать его свойства; они должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты: закрытыми защитными очками резиновыми перчатками соответствующими респираторами головными уборами.
После работы с медным купоросом следует принять душ.
5 Экологические аспекты внедрения градирен
Антропогенное сжигание кислорода воздуха приводит не только к выбросам в атмосферу «парникового» углекислого газа но «парникового» водяного пара как за счет окисления углеводородного топлива так и за счет наиболее распространенных сейчас систем испарительного охлаждения технической воды для сброса отработанного тепла энергетических установок на органическом топливе. В этом смысле считающиеся вполне экологичными с точки зрения выбросов парниковых газов АЭС также не лишены этого недостатка.
В наше время парниковый эффект в среднем на 78% обусловлен парами воды и только на 22% углекислым газом. То есть в приземном слое атмосферы где собственно и реализуется «парниковый эффект» на 10 весовых частей водяного пара создающих 78% «парникового эффекта» приходится 1 весовая часть углекислого газа создающая однако 22% «парникового эффекта». Тем не менее одна весовая часть углекислого газа в 282 раза более эффективна в создании «парникового эффекта» чем одна весовая часть пара воды. Из изложенного выше легко определить суммарный вклад выбросов водяного пара и углекислого газа в «парниковый эффект» для различных энергетических установок.
Если вместо использования воды для отвода «сбросного тепла» на электростанциях будет использоваться воздушное охлаждение («сухие» градирни) то (без учета изменения КПД): для ТЭС на угле суммарный «парниковый эффект» в CO2-эквиваленте составит 1340 (100%) г на кВт-час а для ТЭС на газе суммарный «парниковый эффект» в CO2-эквиваленте составит 505 (775%)+1465 (225%) = 6515 (100%) г на кВт-час для АЭС суммарный «парниковый эффект» в CO2-эквиваленте составит 0 (100%) г на кВт-час.
6 Водяной пар как фактор «парникового эффекта»
Тем самым игнорирование вклада водяного пара в производстве электроэнергии на ТЭС и АЭС означает игнорирование от 225% до 100% антропогенного воздействия вклада при таком производстве в «парниковый эффект». Поэтому можно утверждать что методика проведения мониторинга антропогенных выбросов в атмосферу газов оказывающих непосредственное парниковое воздействие на атмосферу Земли основанная на учете потребления топливно-энергетических ресурсов на предприятиях и в организациях всех форм собственности но не учитывающая антропогенные выбросы водяного пара не представляется достаточно эффективной с позиций регионального и глобального изменения климата.
В настоящее время плата за потребление природной воды составляет ничтожную часть в себестоимости электроэнергии так как не учитывается влияние испарительного охлаждения на климат региона. Сейчас достаточно хорошо изучены башенные «сухие» градирни в которых техническая вода охлаждается воздухом за счет естественной тяги.
Основными потребителями охлажденной технической воды на тепловых и атомных электростанциях являются конденсаторы паровых турбин. При «сухих» градирнях конденсация отработанного пара в конденсаторах может быть обеспечена как на трубчатой поверхности без контакта с технической водой охлажденной в «сухой» градирне так и за счет смешения в брызгалах конденсатора с химобессоленной водой циркулирующей через теплообменники «сухих» градирен. При стопроцентной конденсатоочистке (большая поверхность дельт увеличивает количество продуктов коррозии в конденсате) схема со смешивающими конденсаторами эффективнее так как при непосредственном контакте охлажденной воды в конденсаторе температурный напор не превышает 1 градуса а при конденсации отработанного пара на теплообменной поверхности необходим температурный напор в 3–5 градусов что предопределяет большее ухудшение вакуума и снижение мощности паровой турбины АЭС. Однако даже при смешивающих системах конденсации в конденсаторах вакуум на 2–3% хуже чем при охлаждении технической воды в испарительных градирнях.
Согласно проведенным расчетам видно что на ТЭЦ-2 в настоящее время у существующих трех градирен уже при снижении окружающего воздуха до минус 96°С мощность ограничена т.к. в турбоагрегате №2 давление отработанного пара превышает максимально допустимое значение. А при повышении температуры окружающего воздуха от 15 до 30°С на всех турбоагрегатах наблюдается ухудшение охлаждения маслогазоохладителей что ведет к снижению электрической мощности. Основной причиной данных ограничений является недостаточное количество охлаждающей воды для работы турбоагрегатов в конденсационном режиме.
Из расчета обеспеченности электрической мощности циркуляционной системой водоснабжения видно что ограничения электрической мощности ТЭЦ-2 при вводе в эксплуатацию четвертой градирни существенно снижаются что в летний период позволяет дополнительно вырабатывать от 22 до 94 МВт в зависимости от температуры окружающего воздуха.
Проведенный технико-экономический расчет указывает что строительство новой четвертой градирни на ТЭЦ-2 будет экономически выгодным.
Ввод в эксплуатацию четвертой градирни дает дополнительный отпуск электроэнергии с шин ТЭЦ-2 – 189696000 кВт×чгод и экономический эффект 191162436 тенгегод.
Пономаренко В.С. Арефьев Ю.И. Градирни прмышленных и энергетических предприятийПономаренко В.С. Арефьев Ю.И. – М.: Энергоатомиздат 1998. - 376с.
Типовая энергетическая характеристика турбоагрегата Т-100120-130-3 – М.: Союзтехэнерго 1984.
Типовая энергетическая характеристика турбоагрегата ПТ-60-13013 – Прага.: 1964.
Методические указания по определению обеспеченности электрической мощности электростанции циркуляционными системами водоснабжения. МУ 34-70-143-86 – М.: Союзтехэнерго 1987.
Указания по нормированию показателей работы гидроохладителей в энергетике – М.: Cоюзтехэнерго 1981.
Инструкция по определению экономической эффективности организационно-технических мероприятий проводимых на энергетических предприятиях. Часть 2 Теплоэлектроцентрали И 34-00-002-84 – М.: Союзтехэнерго 1983.
Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей: утв. М-вом энергетики СССР – Алматы: ГНПА 1985- 180с.
Правила пожарной безопасности для энергетических предприятий: утв. М-вом энергетики СССР – М.: Энергоатомиздат 1988.-144с.
Справочная книга для проектирования электрического освещения под ред. Г.М. Кноринга. Л: Энергия 1976. – 384с.
Ривкин С. Л. Александров А. А. Термодинамические свойства воды и водяного пара Соломон Лазаревич Ривкин Алексей Александрович Александров. – М.: Энергия 1975.- 80 с.
Теплотехнический справочник: в 2 т. В. Н. Юренев П. Д. Лебедев. - М.: Энергия 1975. – 2 т.
Тепловые и атомные электрические станции: Справочник В. А. Григорьев В. М.Зорина. М.: Энергия 1980.
Плетнев Г. П. Автоматическое регулирование и защита теплоэнергетических установок Г. П. Плетнев. - изд. 2-е перераб. и доп. - М.: Энергия 1976. – 424 с.: ил.
Князевский Б. А. Долин П. А. Марусова Т. П. Охрана труда: Учебник для студентов вузов Б. А. Князевский П. А. Долин Т. П. Марусова. - изд. 2-е перераб. и доп. - М.: Высшая школа 1982. – 311 с.: ил.
Хзмалян Д. М. Каган Я. А. Теория горения и топочные устройства Д. М. Хзмалян. – М.: Энергия 1976.- 488 с.: ил.
Нормы технологического проектирования тепловых электрических станций и тепловых сетей теплоэнергопроект1981
И.П. Купцов Ю.Р. Иоффе. Проектирование и строитеьство тепловых электростанций Атомиздат1993
В.Т. Жилин.Компоновка тепловых электрических станций Энегоиздат 1972
Ю.П. Соловьев. Вспомогательное оборудование паротурбинных установок Энергоатомиздат 1983
А.Н. Полтарецкий. Справочник по котельным установкам малой производительности. Энергоатомиздат 1975
Самсонов В.С. Экономика предприятий энергетического комплекса: Учебник для вузов – М.: Высш. шк.. 2003. – 416 с
Экономика предприятия Под ред. В.Я. Горфинкеля В.А.Швандар. М.: Юнити 2000 – 718с.
Экономика предприятия под ред. Н.А. Сафронова – М.: Юристь 1998 – 581с.
Экономика предприятия Под ред. В.Я. Горфинкеля Е.М. Купрякова. М.: Банки и биржи 1996 – 338с.
Сонькин Л.Р. О влиянии метеорологических условий на загрязнение воздуха в различных городах Л.Р. Сонькин Тр.ГГО. – 1975. – Вып.325. – С.52 – 60.
Берлянд М.Е. О прогнозировании загрязнения воздуха М.Е. Берлянд И.И. Соломатина Л.Р. Сонькин Метеорология и гидрология. – 1972. - №9. – С.11-13.
Безуглая Э.Ю. и др. Распределение концентрации примесей в городском воздухе Э.Ю. Безуглая Тр.ГГО.- 1975. – Вып.325. – С 87 – 96.
Зайцев А.С Результаты анализа временной структуры концентраций сернистого газа в атмосфере А.С. Зайцев Тр. ГГО. – 1973. – Вып.29. – С.41- 46.
Акимова Т.А Хаскин В.В. Экология. - М.2001г.
Чередниченко А.В. Особенности распределения концентрации вредных веществ в воздушном бассейне Усть-Каменогорска А.В. Чередниченко Вестник КазГУ. Серия географ. – 2001. - №21 (13). – С.49 – 58.
Справочник энергетика строительной организаций «Тепло-водо и воздухоснабжения». Москва «Стройиздат» 1991г. 2- том.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.doc

ГОСТ 21.606-95 «Правила выполнения рабочей документаций тепломеханических решений котельных» Москва М.Н.Т.К.С.
СНиП РК 4.02-08-2003 «Котельные установки»
СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети»
СНиП 11-39-2001. «Климатология»
Расчёт геотермальной энергоустановки на водоаммиачной смеси В.А. Васильев А.В. Крайнов И.Г. Геворков Теплоэнергетика №5. 1996.
Паровые турбины малой мощности КТЗ В.И. Кирюхин Н.М. Тараненко Е.П. Огурцова и др. М.: Энергоатомиздат 1987
Справочник технолога – машиностроителя. В 2-х т. А.Г. Косилова Р.К. Мещерякова М.: Машиностроение 1985
Щегляев А.В. Паровые турбины. Теория теплового процесса и конструкции турбин Учебник для вузов в 2 кн. М.: Энергоатомиздат 1993
Паровые и газовые турбины Учебник для вузов М.А. Трубилов Г.В. Арсеньев и др. М.: Энергоатомиздат 1985
Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки: учебное пособие для вузов А.Д. Трухний Б.В. Ломакин. – 2-е изд. стереот. – М.: Издательский дом МЭИ 2006. – 540 с.: ил. вкладки
Паровые турбины: учебное пособие для техникумов П.Н. Шляхин М. 1960
СНиП П-90-81. «Нормы проектирования. Производственные здания промышленных предприятий». М.: Стройиздат 1982 г.
«Правила взрывопожаробезопасности систем топливоподачи и электростанций. Правила взрывобезопасности установок для приготовления и сжигания топлива в пылевидном состоянии». М.: Энергия 1975 г.
«Правила устройства электроустановок». Раздел V. Электросиловые установки». М.: Энергоатомиздат 1985 г.
«Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов работающих под давлением». М.: Металлургия 1976 г.
«Сборник правил и руководящих материалов по котлонадзору». М.: Недра 1974 г.
Волков О.И. Экономика предприятия Учебник – М.: ИНФРА–М. 2000–520с.
Гудушаури Г.В. Литвак Б.Г. Управление современным предприятием – М. ЭКМОС 1998 – 210с.
Зайцев Н. Л. Экономика промышленного предприятия: Учебник. – 3-е изд. перераб. И доп. – М.: Инфра-М 2000. – 358 с. – (серия «Высшее образование»)
Самсонов В.С. Экономика предприятий энергетического комплекса: Учебник для вузов – М.: Высш. шк.. 2003. – 416 с
Экономика предприятия Под ред. В.Я. Горфинкеля В.А.Швандар. М.: Юнити 2000 – 718с.
Экономика предприятия под ред. Н.А. Сафронова – М.: Юристь 1998 – 581с.
Экономика предприятия Под ред. В.Я. Горфинкеля Е.М. Купрякова. М.: Банки и биржи 1996 – 338с.
Сонькин Л.Р. О влиянии метеорологических условий на загрязнение воздуха в различных городах Л.Р. Сонькин Тр.ГГО. – 1975. – Вып.325. – С.52 – 60.
Берлянд М.Е. О прогнозировании загрязнения воздуха М.Е. Берлянд И.И. Соломатина Л.Р. Сонькин Метеорология и гидрология. – 1972. - №9. – С.11-13.
Безуглая Э.Ю. и др. Распределение концентрации примесей в городском воздухе Э.Ю. Безуглая Тр.ГГО.- 1975. – Вып.325. – С 87 – 96.
Зайцев А.С Результаты анализа временной структуры концентраций сернистого газа в атмосфере А.С. Зайцев Тр. ГГО. – 1973. – Вып.29. – С.41- 46.
Акимова Т.А Хаскин В.В. Экология. - М.2001г.
Чередниченко А.В. Особенности распределения концентрации вредных веществ в воздушном бассейне Усть-Каменогорска А.В. Чередниченко Вестник КазГУ. Серия географ. – 2001. - №21 (13). – С.49 – 58.
Справочник энергетика строительной организаций «Тепло-водо и воздухоснабжения». Москва «Стройиздат» 1991г. 2- том.

АННОТАЦИЯ.doc

В данной дипломной работе на тему: «Повышение экономичности турбоагрегатов 2 типа ПТ-60-1302 путем строительства и ввода в эксплуатацию новой градирни в условиях максимальных конденсационных нагрузок» рассмотрен способ повышения экономичности турбоагрегатов путем строительства и ввода в эксплуатацию новой градирни.
Причиной разработки данной темы явилось недостаточное обеспечение электрической мощности ТЭЦ-2 циркуляционной системой водоснабжения в летний период в условиях максимальных конденсационных нагрузок.
Актаузская ТЭЦ-2 проектировалась на установленную электрическую мощность 500 МВт. Предназначена для снабжения электрической и тепловой энергией в паре и горячей воде близлежащих предприятий северной промышленной зоны города Актау.
Предполагалось что станция будет работать большую часть времени в тепловом режиме и при утверждении проекта до мощности 500 МВт четвертая градирня была исключена из проекта.
В настоящее время тепловые нагрузки значительно снижены и установленная мощность ТЭЦ-2 составляет 440 МВт из-за вывода из эксплуатации и демонтажа турбоагрегата № 1 в связи с его неремонтопригодностью.