Дипломная работа: Модернизация Алматинской ТЭЦ-2 путём изменения водно-химического режима системы подготовки подпиточной воды с целью повышения температуры сетевой воды до 140–145 С

Насосная № 1 транспортирует золу и шлак от котлов ст. № 1, 2, 3, насосная № 3 золу от котлов ст. № 4, 5, 6, 7, насосная № 2 шлак от котлов ст. № 4, 5, 6, 7.

Осветленная вода с золоотвала насосами подается через промежуточную емкость на всас насосов. Насосы орошающей воды (НОВ) подают осветленную воду на сопла труб Вентури и орошение эмульгаторов котлов ст. № 1, 3. На орошение скрубберов, транспорт золы и шлака, охлаждение подается осветленная вода от коллектора насосов НГЗУ.

Планируется установка еще одной багерной насосной станции с котлом ст. № 8.

2.3 Тепловой расчет

Согласно исходным данным, тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию составляет Qот+в.= 0,65 ГВт; на горячее водоснабжение Qг.в.с.= 0,28 ГВт; температура наружная средняя tн.ср. = -7,4оС ; температура наружная расчетная tн.р. = -25оС ; температура наружного воздуха наиболее холодного месяца tн.х.м. = -10оС ; расход пара на производство Д п. =780 т/ч.

2.3.1 Расчет тепловых нагрузок

Расчет исходных тепловых нагрузок производится для четырех режимов работы теплоэлектроцентрали.

I - режим максимально зимний, отвечающий температуре наружного воздуха.

QI – вычисляется, как сумма максимальных нагрузок:

QI = Qот.+в. + Qг.в.с. = 0,65 + 0,28 = 0,93 ГВт;

II – режим отвечает средней за наиболее холодный месяц температуре наружного воздуха tн.х.м. и равен:

QII = ( tв.- tн.х.м.) / ( tв.- tн.р.) * QI+ Qг.в.с. = ( 20 - (-10)) / ( 20 – (-25)) * 0,93 + 0,28 = 0,9 ГВт;

где тв.- температура внутри помещения по санитарным нормам.

III – режим средне зимний, соответствует средней температуре наружного воздуха на отопительный период tн.ср.:

QIII = ( tв. – tн.ср.) / ( tв. – tн.р.) * Qот.+в. + Qг.в.с. = ( 20 – (-7,4)) /( 20 – (-25)) * 0,65 + + 0,28 = 0,676 ГВт;

IV – режим летний, характеризует работу ТЭЦ в летний период, когда отсутствует нагрузка на отопление и вентиляцию:

QIV = ( tг.в. – tх.в.лето) / ( tг.в. – tх.в.зима) * β * Qг.в.с. = ( 55 – 15) / ( 55 – 5 ) * 0,8 * 0,28 = = 0,179 ГВт;

где tх.в.лето – температура холодной воды в неотопительный период;

tх.в.зима – температура холодной воды в отопительный период;

β - учитывает снижение расхода воды в летний период ( 0,8-1,0 ).

2.3.2 Построение годового графика теплопотребления

Для установления экономичного режима работы теплофикационного оборудования, выбора наивыгоднейших параметров теплоносителя, определения выработки электроэнергии на ТЭЦ строят график продолжительности тепловой нагрузки (годовой график теплопотребления) для отопительного и неотопительного периодов (условно для зимнего и летнего периода). Он строится по данным расчета тепловой нагрузки и климатологическим данным. Отопительный (зимний) период определяется как продолжительность стояния в течение года среднесуточных устойчивых температур наружного воздуха ti ≤ 8оС.

Годовой график теплопотребления состоит из двух частей: левой – в координатах Q-t, и правой – в координатах Q-n, где ti – текущая температура наружного воздуха; n – время, час.

В левой части строятся графики зависимости тепловых нагрузок ( Qот.+в., Qг.в.с.зима и Qг.в.с.лето ), суммарной тепловой нагрузки ( Qтэц. ) от текущей температуры наружного воздуха ti, оС.

Qг.в.с.лето = 0,65 * Qг.в.с.зима = 0,65 * 0,28 = 0,182 ГВт.

Qтэц. = Qот.+в. + Qг.в.с. = 0,65 + 0,28 = 0,93 ГВт.

Правая часть графика характеризует продолжительность суммарной тепловой нагрузки в течение года. Она строится по графику Q(ti) по продолжительности стояний определенных температурных градаций ni. При этом ∑ni равна продолжительности отопительного периода no. Масштаб времени n: 1мм.- 50 часов.

3. Выбор и описание основного и вспомогательного оборудования

3.1 Выбор основного оборудования ТЭЦ

Основное оборудование ТЭЦ выбирается по среднеотопительной нагрузке третьего режима QIII. Найдем величину расхода пара в теплофикационный отбор:

Дт. = Qт / (iт – iок.) * ηп = 0,676 * 106 /(2700 – 280) * 0,98 = 285,04 кг/с = 1026,143 т/ч,

где iт - энтальпия пара теплофикационного отбора при среднем давлении в отборе Рт, кДж/кг;

iок. – энтальпия воды из теплофикационного отбора после полной конденсации, кДж/кг;

ηп – КПД подогревателя;

3.1.1 Выбор турбоустановок

Выбор турбин производится таким образом, чтобы обеспечить покрытие тепловых нагрузок с помощью наиболее крупного оборудования при оптимальном коэффициенте теплофикации. Выбор турбин производится по заданному расходу пара на производственные нужды - Дп., т/ч и рассчитанному расходу пара в теплофикационный отбор – Дт., т/ч.

Выбираем три турбины типа ПТ – 80/100 – 130/13.

Одновальная двухцилиндровая турбина номинальной мощностью N = 80 МВт на 3000 об/мин предназначена для привода электрического генератора. Турбина имеет два регулируемых отбора пара для снабжения внешних производственных и теплофикационных потребителей, и рассчитана на параметры свежего пара: давление Ро = 12,75 МПа и температуру to = 555оС, при одновременных отборах пара на производство в количестве 300 т/ч и на теплофикацию в количестве 200 т/ч. Расход свежего пара До = 470 т/ч. Максимально допустимая мощность турбины составляет 100 МВт.

Расчетная температура охлаждающей воды, поступающей в конденсатор, составляет 20оС, максимально допустимая 33оС.

В турбине предусмотрено семь регенеративных отборов пара для подогрева питательной воды.

А также выбираем две турбины типа Т – 110/120 – 130. Трехцилиндровая турбина номинальной мощностью N = 110 МВт предназначена специально для покрытия отопительной нагрузки, при расходе свежего пара До = 485 т/ч и расчетных параметрах: давление Ро = 12,75 МПа, температура to = 555оС. Скорость вращения 3000 об/мин. Максимально допустимая мощность турбины составляет 120 МВт. Суммарный отбор пара на теплофикацию Дт. = 320 т/ч, расход тепла 670 ГДж/ч.

Расчетная температура охлаждающей воды, поступающей в конденсатор, составляет 20оС.

Турбина имеет два отопительных отбора, из которых один регулируемый, и пять регенеративных отборов.

Роторы ЦВД и ЦСД соединены жесткой муфтой и имеют один общий упорный подшипник комбинированного типа. Роторы ЦСД, ЦНД и генератора соединены полугибкими муфтами.

Критические числа оборотов роторов турбины: ЦВД - 2325 об/мин, ЦСД - 2210 об/мин.

Турбина снабжена валоповоротным устройством.

3.1.2 Выбор энергетических котлов

Количество и единичная мощность устанавливаемых котлов зависит от суммарных тепловых нагрузок ТЭЦ и режима отпуска тепла, и определяется режимом потребления тепла отдельными потребителями.

Энергетические котлы должны обеспечить суммарный расход пара на турбоустановки в номинальном режиме и параметры острого пара на паровпуске в турбину.

Число котельных агрегатов должно удовлетворять условию обеспечения теплом в расчетно-контрольном режиме (III – режиме), при средней температуре наружного воздуха самого холодного месяца за отопительный период, при выходе из строя одного из котлов.

Зная суммарный расход острого пара на турбоустановки До = 2380 т/ч и параметры пара, выбираем шесть котлов типа БКЗ – 420 – 140 – 7С, производительностью Д = 420 т/ч и параметрами:

давление пара за котлом Р = 13,73 МПа;

температура перегретого пара t = 560оС;

температура питательной воды t = 230оС;

температура уходящих газов t = 120оС;

Топливом является Карагандинский уголь Промпрдукт.

Расход топлива на котел В = 70,4 т/ч.

КПД котла η = 88,5%.

3.2 Расчет тепловой схемы паротурбинной установки

3.2.1 Турбоустановка Т-110/120-130

Расчет тепловой схемы производится по расчетной схеме паротурбинной установки.

Таблица 1.1. Параметры пара в камерах нерегулируемых отборов на номинальном режиме

По данным таблицы 1.1. находим энтальпии пара в регенеративных отборах. Полученные значения заносятся в сводную таблицу параметров регенеративных отборов (табл. 1.2).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28