Дипломный проект - Реконструкция Гродненской ТЭЦ-2 с применением парогазовых технологий

ОГЛАВЛЕНИЕ
РЕФЕРАТ
ВВЕДЕНИЕ 8
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 10
1 ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ И ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 11
1.1 Краткая характеристика Гродненской ТЭЦ-2 и обоснование необхо -димости ее реконструкции 11
1.2 Оценка эффективности инвестиций в реконструкцию Гродненской ТЭЦ-2 12
1.3 Расчёт капиталовложений в ГТУ 14
1.4 Определение годового расхода топлива, отпуска электроэнергии и теп-ло ты от ПГУ 15
1.5 Определение издержек и приведенных затрат 17
1.6 Расчет NPV 18
2 РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ БЛОКА 21
2.1 Построение процесса расширения в hs-диаграмме 21
2.2 Составление таблицы состояния пара и воды в системе регенерации 26
2.3 Составление баланса пара и воды 27
2.4 Расчёт системы ПВД 28
2.5 Расчет расширителей непрерывной продувки 32
2.6 Расчёт атмосферного деаэратора 34
2.7 Расчёт деаэратора питательной воды 35
2.8 Расчёт деаэратора подпитки теплосети 36
2.9 Расчёт системы ПНД 38
2.10 Проверка мощности турбины 41
3 УКРУПНЕННЫЙ РАСЧЕТ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩЕЙ УСТАНОВКИ 42
4 ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 51
5 ТОПЛИВНОЕ ХОЗЯЙСТВО 53
6 СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ 57
7 ВОДНОХИМИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ТЭЦ 61
7.1 Водоподготовительная установка ТЭЦ 61
7.2 Воднохимический режим ТЭЦ 67
7.3 Характеристика конденсатов станции 70
8 ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 72
8.1 Описание электрической схемы станции 72
8.2 Расчёт токов короткого замыкания 73
8.3 Выбор коммутационных аппаратов 82
8.4 Выбор измерительных трансформаторов 85
8.5 Описание конструкции ЗРУ 110 кВ 88
9 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И АСУ ТЭС 91
9.1 Назначение и функции АСУ ТП 91
9.2 Основные подсистемы АСУ ТП 92
9.3 Автоматизированные системы управления тепловыми процессами ПГУ с КУ 102
9.4 Экологическая, экономическая, социальная эффективность от внедрения АСУ ТП 104
9.5 Техническая реализация АСУ ТП 105
9.6 Методики расчёта параметров оптимальной динамической настройки типовой САРсД 105
10 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 122
10.1 Определение количества выбросов от газотурбинной установки 122
10.2 Расчет дымовой трубы 123
11 ОХРАНА ТРУДА 125
11.1 Производственная санитария и техника безопасности 125
11.2 Пожарная безопасность 135
12 КОМПОНОВКА ГЛАВНОГО КОРПУСА 139
13 ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ С ТРАССИРОВКОЙ ЛЭП И ТЕПЛОТРАСС 141
14 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 142
15 СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВОПРОС. ПРОГРАММА РЕКОНСТРУКЦИИ И ТЕХНИЧЕСКОГО ПЕРЕВООРУЖЕНИЯ ГРОДНЕНСКОЙ ТЭЦ-2 НА ПЕРИОД 2011-2015 гг. 146
15.1 Текущее состояние станции 146
15.2 Главные стратегии развития станции 148
15.3 Основные мероприятия программы реконструкции 149
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 166
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 167

Перечень графического материала 
1. Генплан - 1 лист.
2. Принципиально-усложненная тепловая схема блока - 1 лист.
3. Компоновка главного корпуса (поперечный разрез, план) - 1 лист.
4. Автоматизация технологических процессов - 1 лист.
5. Электрическая часть - 1 лист.
7. Технико-экономические показатели - 1 лист.

Исходные данные к дипломному проекту 1. Основное топливо – газ (резервное – мазут)
2. Система технического водоснабжения - оборотная
3. Паровые турбины ПТ-60/75-130/13, ПТ-70-130/13, Р-50-13013,газовая турбина PG9171E
4. Паровые котлы 5хБКЗ-320-140ГМ, котел-утилизатор BU 206-14,1-555/28-1,5-285
5. Специальное задание:Программа реконструкции и технического перевооружения
Гродненской ТЭЦ-2 на период 2011-2015 гг.

Объектом разработки является проект расширения Гродненской ТЭЦ-2 с применением парогазовых технологий. Проектируется ПГУ утилизационного типа на базе вновь устанавливаемой газовой турбины мощностью 121 МВт, теплота сбросных газов которой используется в котле-утилизаторе для производства пара, который подается на общестанционный коллектор свежего пара.

Целью проекта является изучение всех аспектов реконструкции стан-ции: экономическое обоснование реконструкции, выбор основного и вспомогательного оборудования тепловой и электрической частей станции, вопросы охраны труда и охраны окружающей среды, выбор топливного хозяйства, описание системы технического водоснабжения, описание водно-химического режима станции.
В дипломном проекте выполнены следующие действия: произведен расчет принципиальной тепловой схемы блока и укрупненный расчет котла-утилизатора, были выбраны конденсационные, питательные и циркуляционные насосы, а также теплообменные аппараты, были рассмотрены вопросы автоматизации технологических процессов и АСУ.
Приведенный в дипломном проекте расчетно-аналитический материал объективно отражает состояние реконструированного объекта, все заимство-ванные из литературных и других источников теоретические и методологические положения и концепции сопровождаются ссылками на их авторов.

В настоящее время Гродненская ТЭЦ-2 является основным источником теплоснабжения (в паре и горячей воде) промышленных предприятий, а также жилищно-коммунального сектора г. Гродно.
Установленная электрическая мощность ТЭЦ – 180,75 МВт.
Установленная тепловая мощность ТЭЦ – 1412 МВт (1214 Гкал/ч).
Расчетные тепловые нагрузки зоны теплоснабжения Гродненской ТЭЦ-2 (на основании «Схемы теплоснабжения г. Гродно на период до 2010г. с перспективой до 2015г.», утвержденной Минэнерго РБ приказом №128 от 30.05.07г.) составляют:
а) отпуск пара потребителям – 340 т/ч, в том числе:
- пар 1,3 МПа – 190 т/ч;
- пар 2,9 МПа – 150 т/ч;
б) отпуск тепла в горячей воде – 613,9 Гкал/ч, в том числе горячее водоснабжение – 93,7 Гкал/ч.
Возврат конденсата с производства – до 60 %.
Продолжительность отопительного периода – 194 дня (4656 часов).
Режим работы ТЭЦ круглосуточный. Отпуск тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение осуществляется по графику 150-70 оС, на горячее водоснабжение по схеме с закрытым водоразбором.

Основное оборудование:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Целью данного дипломного проекта являлась реконструкция Гродненской ТЭЦ-2 с установкой ПГУ утилизационного типа.
ПГУ создана на базе вновь устанавливаемой газовой турбины «General Electric» PG9171Е 121 МВт, теплота сбросных газов которой используется в котле-утилизаторе для производства пара, подаваемого на общестанционный коллектор свежего пара.
В ходе проектирования было произведено экономическое обоснование установки ПГУ; сделан расчёт принципиальной тепловой схемы турбины ПТ-70-130/13 и укрупнённый расчёт котла-утилизатора. На основании про-изведённых расчётов выбрано вспомогательное тепломеханическое оборудование. Произведено описание топливного хозяйства Гродненской ТЭЦ-2 (основное топливо – газ, резервное - мазут), а также описание системы технического водоснабжения и подготовки воды на станции. Выбраны и описаны основные системы автоматического регулирования технологических процессов на ТЭЦ. Спроектирована электрическая часть электростанции в объёме схемы главных электрических соединений, рассчитаны токи короткого замыкания в наиболее опасных точках. Рассмотрены вопросы по охране труда при выборе площадки и разработке генерального плана ТЭЦ. В раз-деле «Охрана окружающей среды» выполнены расчёты вредных выбросов при работе станции и рассчитана дымовая труба.
В рамках специального задания была рассмотрена программа реконструкции и технического перевооружения Гродненской ТЭЦ-2 на период 2011-2015 гг.