Проектування парогазової установки для промислового району міста - Дипломная работа

.4.1 Призначення і фізичні основи процесу термічної деаерації3.2 Розрахунок котла односекційного4.2 Протипожежні заходиЗалежно від компонування в цьому газоході може встановлюватися заслінка , що дозволяє направляти гази ГТ або в КУ, або в байпасну димову трубу. Наявність в цьому випадку двох димових труб ускладнює схему, але дозволяє енергетичної ГТУ працювати в автономному режимі. Вихлопні гази ГТУ змінюють масову витрату і свою температуру насамперед зі зміною температури зовнішнього повітря, що робить істотний вплив на характеристики ПГУ. Ці котли розрізняються по компоновці, тепловим схемами і параметрами. Конструкторський тепловий розрахунок котла виконується при прийнятій температурі зовнішнього повітря і номінальному навантаженні ГТУ залежно від типу ПГУ: для конденсаційних установок при середньорічній температурі повітря, а для теплофікаційних ПГУ при середній температурі повітря за опалювальний період.Парогазова установка з котлом - утилізатором (ПГУ з КУ ) - найбільш перспективна і широко поширена в енергетиці парогазова установка, що відрізняється простотою і високою ефективністю виробництва електричної енергії. Ці ПГУ - єдині в світі енергетичні установки, які при роботі в конденсаційному режимі відпускають споживачам електроенергію з ККД 55-60%. Парогазові установки можуть також працювати при використанні в ГТУ важкого нафтового палива, сирої нафти, побічних продуктів переробки нафти, синтетичного газу, одержуваного при газифікації вугілля. Вихідні гази енергетичної ГТУ надходять в КУ, де більша частина їх теплоти передається пароводяному робочому тілу. Для КУ приймають мінімальні значення температурного на холодному кінці випарника, використовують в якості поверхонь нагріву труби із зовнішнім оребренням і забезпечують глибоке охолодження вихідних газів ГТУ до рівня 80-130 °С, що значно підвищує економічність ПГУ.В ГТУ в якості палива використовується рідке паливо - дизельне, яке подається в камеру згорання. Компресор стискує повітря, яке необхідне для спалювання палива. Гарячі гази являються робочим тілом в газовій турбіні, де вони розширяються, а потім потрапляють в котел-утилізатор. Розрахунок принципової теплової схеми ГТУ проводиться при послідовному розрахунку показників роботи компресора і газової турбіни. Потужність привода компресора розраховується за формулою: Nk=Ср•Тз.п.(-1) , Де Ср - питома теплоємність повітря, КДЖ/(кг•К);Газовий підігрівач конденсату (ГПК) замінює відсутні в ПТУ підігрівачі низького тиску. Нагрівання основного конденсату в ньому викликає пониження температури газів до кінцевого значення ?ух. У схемі передбачений деаератор живильної води, що живиться відбірним паром парової турбіни. Мінімальний температурний напір має місце на кінці випарних поверхонь нагріву : ? = ?3 - Тнас = 8-10 °С, а відповідна різниця температур на гарячому кінці пароперегрівача ?ПЕ = ?1 - Тпе = 20-40 ° С. Щоб уникнути корозійного зносу температуру конденсату на вході в КУ Гках підтримують на рівні 50-60 °С при спалюванні природного газу і не нижче 110 ° С при переході на рідке газотурбінне паливо в ГТУ .На 1 кг/с масової витрати робочого тіла отримані: 1. Теплота, що підводиться з паливом в КС КВТ; Перегрітий пар за КУ Пар на вході в парову турбіну Відбір пара з ПТ в деаератор Подача пари в конденсатор Конденсат після конденсатного насоса Подача робочого тіла в деаератор Поживна вода після деаератора Поживна вода Робоче тіло на лінії насичення в випарнику 0,13433 0,13433 0,0025 0,13183 0,13183 0,13183 0,13433 0,13433 0,13433 6 5,7 0,121 0,006 0,189 0,151 0,121 7,2 6,32 525 523,6 106,5 36,2 36,2 95 105 107,2 279 3480,8 3480,8 2663,2 151,5 151,7 398 440,2 449,4 1231,8 Дані таблиць показують , що в розглянутій ПГУ з одноконтурним КУ вдається охолодити вихідні гази ГТУ до температури 162 ° С і отримати невисоке значення ККД виробництва електроенергії. Вибір даного типу ПГУ економічно обгрунтований у тих випадках , коли застосовується дешеве паливо , а електростанція розрахована на роботу з піковими навантаженнями або коли застосовується паливо з високим вмістом сірки.У теплову схему КУ може бути доданий насос рециркуляції конденсату для підтримки необхідної температури на вході в котел. б) деаератор забезпечується парою з магістралі пара низького тиску (див. рис. 2.4 Принципова теплова схема ПГУ з двоконтурним КУ ПЕ ВТ, НЕ НТ - пароперегрівачі високого і низького тиску; И БД, И НД - випарні поверхні високого і низького тиску; ЕК ВД - економайзер високого тиску; ГПК - газовий підігрівач конденсату; ДЖВ - деаератор живильної води; ЧВД, ЧНД - частини високого і низького тиску парової турбіни; К-р - конденсатор; КН - конденсатний насос; ПН ВД, ПН НД - живильні насоси відповідно високого і низького тиску; НРЦ - насос рециркуляції, РК - регулюючий клапан Рис.2.7 Принципова схема ПГУ-320 з використанням тепла повітроохолоджувача ГТУ типу ГТЕ-200 (ЛМЗ) для підігріву конденсату перед деаератором; ПО - повітроохолоджувач; ПТ - парова турбіна; КПУ - конденсатор паро ущільнень ПТ; ПНТ - підігрівач низького

Зміст

Вступ

Розділ 1. Загальна характеристика ПГУ потужністю 45 МВТ

1.1 Основні елементи технологічної схеми ПГУ з КУ

1.2 Теплові схеми і показники ПГУ з котлом-утилізатором

1.3 Розрахунок теплової схеми ПГУ

Розділ 2. Характеристика ПГУ з котлом-утилізатором

2.1 Парогазова установка з одноконтурним КУ

2.2 Парогазова установка з двоконтурним КУ

2.3 Конструктивні схеми котлів утилізаторів

Вступ

Необхідність електричної енергії для сучасного виробництва і побуту людини велика. Виробництво і споживання енергії - одна з найголовніших характеристик технічного прогресу і економічного рівня розвитку суспільства. Виробничі процеси в усіх галузях промисловості, в сільському господарстві, на транспорті всі види обслуговування населення звязані із використанням електростанції. Від кількості споживання у виробничих процесах енергії і якості енергоносіїв, за допомогою яких ця енергія використовується для отримання матеріальних благ і послуг, в значній мірі залежать темпи росту продуктивності праці, удосконалення знарядь і предметів праці.

Основна кількість електроенергії виробляється на теплових електростанціях, крім того вона також виробляється ПГУ - це сукупність паротурбінного і газотурбінного устаткування, яке обєднане загальним технологічним циклом. Сукупність цих установок в єдине ціле дозволяє знизити втрати теплоти з відхідними газами ГТУ і використати ці гази за газовими турбінами в якості підігрітого окиснювача при спалюванні палива і отримати при цьому додаткову потужність, що в кінцевому результаті підвищить ККД парогазової електростанції.

Застосування ПГУ для сьогоднішньої енергетики - найбільш ефективний спосіб значного підвищення теплової і загальної економічності електростанції на органічному паливі.

Основними технічними і економічними вимогами до роботи парогазової установки та її обладнання є надійність виробництва електроенергії, мобільність, економічність спорудження.

РОЗДІЛ 1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПГУ

При проектуванні парогазової установки для промислового району міста, буде доцільно вибрати установку потужністю 45 МВТ. Парогазова ТЕС має потужність 45МВТ і в її склад входить дві газотурбінні установки потужністю по 16 МВТ і одна конденсаційна турбіна потужністю 13МВТ.

В склад газотурбогенераторного комплекту входять: - газотурбінний двигун (ГТД) потужністю 16МВТ з газовідводом, встановлений в теплоізолюючому контейнері із вмонтованим блоком паливної апаратури рідкого палива;

- турбогенератор потужністю 20МВТ в комплект з тиристорною системою збудження, системою технологічного контролю, нульовими виводами і трансформаторами струму;

- утилізаційна котельна установка в складі котла утилізатора двох тисків із шумопоглиначами, сепараторів пари, циркуляційних насосів, трубопроводів і арматури.;

- швидкоскидне, блочне укриття газотурбінного комплексу з конструкціями котла утилізатора.;

- обладнання системи змазки ГТД з маслоблоком;

- комплексний повітроочисний пристрій з фільтрами і шумопоглинанням;

- блоки вентиляторів контейнера ГТД;

- система промивки проточної частини ГТД;

- локальна система автоматичного регулювання, управління, захисту і контролю;

- обладнання системи вентиляції;

- обладнання системи пожежогасіння;

- обладнання системи контролю загазованості;

- обладнання системи освітлення.

Газотурбогенераторний комплекс ГТГК-16 призначений для роботи в базово-му, піковому і напівпіковому режимах покриття електричних потужностей енергосистеми. В якості палива для газотурбогенератора використовується дизельне паливо.

Газотурбінний двигун комплектується турбогенераторами ТС-20-2ЕТ3, а парова турбіна - турбогенераторами ТА-12-2Т3.

Утилізаційна частина котельна установка складається із котла-утилізатора двох тисків генерованої робочої пари, сепараторів пари, циркуляційних насосів, які обєднані трубопроводами і арматурою. Відпрацьована пара конденсується в конденсаторі К-1032, в якому площа поверхні складає 1032м. Конденсат робочої пари відкачується двома конденсатними насосами Кс-80-155, в яких подача Q=80м3/год, а напір Н=155м, через конденсатор пари ущільнень парової турбіни в атмосферний деаератор ДА-100, робочий тиск в якого р=0.12МПА, продуктивність по воді Q=100т/год, температура деаерованої 1040С. Конденсат направляється у витратний бак, обєм V=10м3 і туди ж подається хімочищена вода з хімводопідготовки. В деаератор подається хімочищена вода для компенсації втрат в контурі парового циклу. Пара на деаерацію конденсату і добавки води відбирається з відбора парової турбіни і резервується з паропроводами низького тиску. Із деаератора вода подається живильними насосами в котли-утилізатори. Три живильні насоси високого тиску мають напір Н=250м, продуктивність Q=40м3/год, тип ПЄ-40-250. Два живильні насоси мають тип ЭКН-20-50, продуктивність Q=20м3/год, Н=50м.