Анализ работы к/а БКЗ-420-140 ТЭЦ-3

Содержание

 

 

Введение 4

1 Описание технологической  схемы       6

2  Тепловой  расчет котла БКЗ – 420 – 140      9

2.1 Тепловой расчет при сжигании Шубаркольского угля   12

2.2 Тепловой расчет при сжигании  попутного газа    50

3  Аэродинамический  расчет        84

3.1 При сжигании Шубаркольского угля      84

3.2 При сжигании попутного газа       97

4  Охрана окружающей среды        110

4.1 Система золоулавливания ТЭЦ       110

4.2 Расчет выбросов в атмосферу        111

5  Автоматика          114

5.1 Описание автоматики котельного агрегата     114

5.2 Расчет ссужающего устройства       114

6  Охрана труда          119

6.1 Трудовой Кодекс         119

6.2 Требования к работникам котельного  цеха     119

6.3 Противопожарное водоснабжение, пожарная техника и средства

связи            122

6.4 Расчет исскуственного освещения       126

7   Расчет экономического эффекта       128

Заключение          133

Список использованной литературы       135

Приложение А. Спецификация. Автоматика.     137

 

                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

Роль энергетики в народном хозяйстве Республики Казахстан исключительно велика. Преобладающее значение среди электростанций Казахстана имеют тепловые электростанции. В особенности большое народнохозяйственное значение имеют районные паротурбинные электростанции. Наиболее характерными чертами развития тепловых электростанций в Казахстане являются: широкое использование местных топлив; большие масштабы применения теплофикации; использование пара высокого давления и температуры; автоматизация тепловых процессов.

К электростанциям предъявляются требования безусловно надежной и высокоэкономичной работы. Современные тепловые электростанции обладают весьма сложным хозяйством и отличаются большим разнообразием основных и вспомогательных агрегатов и механизмов.

Для обеспечения бесперебойной и экономичной эксплуатации электростанция должна иметь четкую организацию работы и обладать высококвалифицированным, хорошо подготовленным персоналом.

От ТЭЦ кроме электроэнергии потребителям через регулируемые отборы турбин отпускается также пар для привода механизмов и технологических нужд. Для коммунально-бытового потребления (отопление и горячее водоснабжение) отпускается горячая вода, подогреваемая паром из регулируемых отборов турбин в специальных теплообменниках - сетевых подогревателях.

Проект электростанции, конструкция оборудования, качество сооружений и монтажа и организация эксплуатации должны обеспечивать бесперебойную выработку электроэнергии с заданными параметрами ее, в полном соответствии с планом ее производства за годовой, квартальный, месячный и суточный периоды времени.

Мощность, развиваемая турбогенераторами электростанции, в каждый момент времени должна равняться потребляемой мощности, т.е. нагрузке электростанции, определяемой суточными диспетчерскими графиками и действительными условиями нагрузки.

Таким образом, первостепенными техническими требованиями к электростанции являются безусловная надежность ее действия в сочетании с наибольшей гибкостью процесса производства энергии.

Проект электростанции и конструкция оборудования должны обеспечивать полную безопасность работы ее эксплуатационного персонала. Проект и эксплуатация электростанции должны обеспечить нормальные санитарно - гигиенические условия для окрестного населения: высокую чистоту воздушного бассейна путем установки совершенных газоочистных устройств; отсутствие пыления от угольных складов и золоотвалов; поддержания чистоты воды в источниках водоснабжения и т.д.

Надежность, безопасность, наилучшие условия труда персонала, нормальные условия быта населения в районе электростанции должны сочетаться с наибольшей экономичность ее сооружения и эксплуатации. Экономичность сооружения означает наименьшую величину капиталовложений при заданных местных условиях, районе сооружения, виде топлива, электрической и тепловой мощности электростанции. Экономичность эксплуатации означает наименьшую себестоимость отпускаемой электрической и тепловой энергии при указанных выше условиях, наименьшую величину годовых эксплутационных расходах.

Себестоимость производимой и отпускаемой электрической и тепловой энергии - важнейший показатель экономичности электростанции. Наибольшая составляющая себестоимости энергии на тепловой электростанции - топливная составляющая. Высокая тепловая экономичность электростанции - важнейшее условие экономичности ее эксплуатации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Описание технологической схемы

 

 

Объединенная энергетическая система северного Казахстана включает в себя целый ряд тепловых электростанций нашего региона, в том числе и Павлодарские ТЭЦ.

ТЭЦ-3 представляет собой электростанцию с поперечными связями, рассчитанную на выработку пара с параметрами 140 кгс/см2 и 560 °С.

Отпуск тепла осуществляется с технологическим паром для Павлодарского алюминиево-глиноземного завода и завода ЖБИ-4 (ТОО «Ремонтник») и с горячей водой для теплоснабжения юго-восточного района города Павлодара, в том числе предприятий стройиндустрии, а также южной части жилой городской застройки.

Для обеспечения теплоснабжения установлены бойлерные установки и сетевые насосы. Нагрев сетевой воды осуществляется паром теплофикационных отборов турбин ПТ-65/75-130/13, Т-50-130, ПТ-80/100-130/13 (нагрев сетевой воды в основных подогревателях этих турбин). Для покрытия пиков отопительных нагрузок используется пар производственных отборов и пар противодавления турбин (догрев сетевой воды в пиковых подогревателях сетевой воды). Гидравлический режим тепловых сетей поддерживается сетевыми насосами.

Для резервирования отборов турбин и для покрытия пиков отопительных нагрузок установлены редукционно-охладительные установки.

Доставка угля осуществляется по железной дороге в специальных вагонах. Вагон поступает в разгрузочное устройство – вагоноопрокидыватель, где содержащийся в нем уголь высыпается в приемный бункер, из которого поступает на ленточные, которыми подается на склад или в бункеры котлов. Угольный склад обслуживается краном- перегружателем. На пути в бункеры котлов для улучшения размола и сушки уголь проходит через дробильную установку.

Из бункеров сырого угля уголь подается питателем в мельницу (ШБМ и ММТ), в которой размалывается до определенной степени тонкости. Смесь угольной пыли и транспортирующего его воздуха, так называемая аэропыль, вдувается в топочную камеру котла через пылеугольные горелки, в которые подается дополнительное количество воздуха, необходимого для сжигания топлива (вторичный воздух).

Сжигаемая в форме факела в топочной камере угольная пыль интенсивно отдает свое тепло воде, движущейся внутри труб экранов, покрывающих внутренние стены топочной камеры.

Выходящие из топочной камеры газообразные продукты сгорания топлива (дымовые газы) омывают затем последовательно поверхности нагрева котла: пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель. Охлажденные дымовые газы отсасываются дымососами в дымовую трубу. Перед дымососами газы очищаются от золы в золоуловителях. Воздух для горения в топочную камеру подается через воздухоподогреватель дутьевыми вентиляторами.  

Выпавшие из топочной камеры шлаки и  из золоуловителей летучая зола по каналам транспортируются водой к багерным насосам, которыми далее перекачиваются на золоотвал.

Произведенный в паровом котле водяной пар высокого давления и высокой температуры по паропроводам подводится к паровой турбине. Пар, работая в турбине, приводит во вращение ротор турбины, с которым соединен ротор электрического генератора. Отработавший в турбине пар, охлаждается в конденсаторе водой, подаваемой по трубопроводам из градирни, циркуляционными насосами. Сконцентрированный пар (конденсат) конденсатными насосами перекачивается через регенеративные подогреватели низкого давления в деаэраторы. Туда же подается химически очищенная в химическом цехе вода, восполняющая потери конденсата.

Смесь конденсата турбин и добавочной химически очищенной воды – питательная вода – из деаэратора подается к питательным насосам, которыми перекачивается через регенеративные подогреватели высокого давления в котел для получения пара.

Частично отработанный пар из турбин используют в регенеративных подогревателях (нерегулируемые отборы пара) и в подогревателях сетевой воды для отпуска тепловой энергии с горячей водой на цели отопления и часть отработанного пара – для производственных целей (регулируемые отборы пара).

Электрическая энергия от генераторов отводится через повысительные электрические трансформаторы линиями электропередачи высокого напряжения. Связь с энергосистемой осуществляется четырьмя двухцепными линиями на 110 кВ. Две линии 35 кВ питают южный водозабор города Павлодара. Снабжение соседних потребителей ведется на напряжение 10 кВ от главного распредустройства ТЭЦ посредством открытых токопроводов и кабельных линий.

Екибастузский уголь СС является основным топливом, наряду с которым мазут – растопочным.

Водоснабжение станции от реки Иртыш. Система технического водоснабжения - оборотная с двумя башенными градирнями.

ТЭЦ имеет цеховую структуру: котельный, турбинный, цех топливоподачи, химический, электрический, цех ТииГО, ЦЛАИТ, ТВСиПК, ремонтно- механические мастерские. Каждый цех является самостоятельным структурным подразделением станции и в административном отношении подчиняется начальнику ТЭЦ, а в производственно-технической деятельности, подготовке и технической учебе персонала – главному инженеру ТЭЦ. Руководство каждым цехом осуществляется начальником цеха ТЭЦ на основе едино наличия, с привлечением для решения поставленных задач общественных организаций и коллектива цеха.

Котельный цех является самостоятельным структурным подразделением ТЭЦ на правах основного цеха. Организационно-производственная структура котельного цеха предусматривает разделение функций персонала. Структура цеха состоит из ремонтного и эксплуатационного персонала. Руководит работой цеха начальник цеха. В его подчинении находятся все ИТР цеха, эксплуатационный и ремонтный персонал. Работа с эксплуатационным персоналом возлагается на заместителя начальника цеха по эксплуатации,  с ремонтным персоналом - на заместителя начальника цеха по ремонту.

Ремонтный персонал разбит на пять бригад.

Эксплуатационный персонал разбит на четыре смены (вахты). Непосредственным руководителем смены является начальник смены цеха.

Основные задачи котельного цеха:

-  выполнение диспетчерского  графика нагрузок и государственного плана по выработке электрической и тепловой энергии;

- обеспечение надежной, безаварийной  и экономичной работы всего оборудования цеха, поддержание оборудования в постоянной готовности к несению электрической и тепловой нагрузки;

- снижение стоимости и трудозатрат  на выработку электрической и тепловой энергии;

- механизация и автоматизация  производства электрической и тепловой энергии,  внедрение научной организации труда с целью повышения производительности труда;

• выполнение производственно-хозяйственных планов цеха.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Тепловой расчет котельного  агрегата БКЗ-420-140

 

 

Котел паровой БКЗ-420-140 однобарабанный, вертикально-водотрубный, с естественной циркуляцией, крупноблочной конструкции с применением газоплотных панелей, предназначен для получения пара высокого давления при сжигании Екибастузского угля марки «СС» при твердом шлакоудалении.

Топка представляет собой первый подъемный газоход. В опускных газоходах слева и справа от топки расположены конвективный пароперегреватель и вторая ступень водяного экономайзера.

В вынесенном опускном газоходе расположены первая ступень экономайзера и две ступени воздухоподогревателя.

Водяной объем котла – 86, м3. Паровой объем котла – 68, м3.

Допускается кратковременная работа котла с температурой питательной воды 160 оС (при временном отключении ПВД). При работе котла с температурой ниже номинальной, паропроизводительность его должна быть снижена с таким расчетом, чтобы тепловая нагрузка топки не превышала номинальной величины, а температуры пара и металла по тракту не превышала допустимых величин.

Топка открытого типа полностью экранирована гладкими трубами 60х6 сталь 20, с шагом 80 мм с варкой полосы между ними.

Боковые экраны в нижней части образуют скаты холодной воронки. Верх топки и горизонтальных газоходов закрыты трубами потолочного пароперегревателя.

Топка конструктивно разделена на две половины. Верхняя часть топки в горизонтальном сечении по осям труб противоположных экранов имеет следующие размеры: 15420х3860 мм, а нижняя часть 15420х8980 мм.

Объем топки составляет 1992 м2.

Топка оборудована восемью двухпоточными пылеугольными горелками, расположенными на боковых стенах в один ярус. Для растопки котла предусмотрены мазутные форсунки паромеханического распыливания в количестве восьми штук, встроенные в пылеугольные горелки.

Максимальная суммарная производительность всех мазутных форсунок обеспечивает 35 % номинальной нагрузки котла. Давление мазута Р=0,8 МПа, давление пара 1,2 МПа. Регулирование давления пара перед форсунками осуществляется вентилем, расположенным перед форсункой. Для возможности регулирования расхода мазута предусмотрен регулирующий вентиль на подводе мазута к форсунке.