Размещено на http://allbest.ru

Оглавление

1. Общие сведения о «Западно-Сибирской ТЭЦ»

2. Технологический цикл ОАО «Западно-Сибирская ТЭЦ»

2.1 Цех топливоподачи

2.1.1 Структура цеха

2.1.2 Оборудование цеха топливоподачи

2.2 Котельный цех

2.2.1 Система пылеприготовления

2.2.2 Котельные агрегаты

2.3 Турбинный цех

2.3.1 Технологическая схема комбинированного производства электрической и тепловой энергии

2.3.2 Технологическая схема забора, подачи воды на Западно-Сибирской ТЭЦ и потребителям; сброса сточных вод

2.3.3 Внешние гидротехнические сооружения

2.4 Химический цех

2.4.1 Описание работы оборудования ХВО

2.4.2 Схема подпитки теплосети

2.4.3 Химическая лаборатория

2.4.4 Нормы качества воды, причины ухудшения и их устранения

2.4.5 Лабораторные приборы

2.4.6 Топливная лаборатория

2.5 Группа охраны окружающей среды (режимная группа)

2.5.1 Мониторинг окружающей среды

2.5.2 Контроль за выбросами в атмосферу на ЗС ТЭЦ

2.5.3 Контроль за сточными водами и почвой Западно-Сибирской ТЭЦ

Список используемых источников

Приложения

1. Общие сведения о «Западно-Сибирской ТЭЦ»

ЗС ТЭЦ расположена в г. Новокузнецке Кемеровской области на юго-востоке Западно-Сибирского региона. Климат Кемеровской области резко континентальный. Зима холодная и продолжительная, лето короткое и теплое. Среднегодовая температура воздуха колеблется от -1.4^oС до +1.0^oС.

Кемеровская область располагает богатейшими в России запасами энергетических и коксующихся углей, значительными запасами железной руды, полиметаллических руд, золота, фосфоритов и других минеральных ресурсов. В непосредственной близости от ЗС ТЭЦ в Южном энергоузле расположены крупнейшие энергоемкие производства региона: Западно-Сибирский металлургический комбинат, Новокузнецкий металлургический комбинат, Новокузнецкий алюминиевый завод, Кузнецкий завод ферросплавов. Эти производства обеспечивают высокий и стабильный спрос на электроэнергию и мощность при сравнительно низких сезонных колебаниях.

ЗС ТЭЦ предназначена для: комбинированного производства электрической и тепловой энергии, и выдаёт электрическую энергию в энергосистему "Кузбассэнерго", связь с которой осуществляется на напряжении 110кВ через трансформаторы связи;

электроснабжения ОАО ЗСМК и других промышленных потребителей на генераторном напряжении 10,5кВ;

обеспечения отоплением и горячим водоснабжением комплекса промышленных предприятий (ОАО «ЗСМК» с его субабонентами) и жилищно - коммунальной сферы Заводского и Новоильинского районов.

Горячее водоснабжение всех потребителей осуществляется по схеме открытого водозабора с температурным графиком теплосети 150 - 700 С со срезкой на 125оС.

ЗС ТЭЦ имеет санитарно-защитную зону радиусом в 1 километр, которая входит в состав пятикилометровой санитарно - защитной зоны предприятий Северного промышленного узла г. Новокузнецка. Удалённость промплощадки ЗС ТЭЦ от селитебной зоны составляет 20км.

Установленная, располагаемая и рабочая мощность

	Ед. изм.	2007г.	2008г.
Установленная электрическая мощность	мВт	600	600
Рабочая мощность, средняя за год	мВт	433,3	333,7
Установленная мощность котлоагрегатов
в том числе: - паровая	т/час	3360	3360
- тепловая	Гкал/час	1990	1990
Установленная тепловая мощность ЭС
- всего:	Гкал/час	1307,5	1307,5
в том числе: - по турбоагрегатам	Гкал/час	1021,5	1021,5
- от РОУ	Гкал/час	286	286

Коэффициент эффективности использования установленной мощности

Период	Рабочая мощность, мВт	Коэффициент эффективности использования установленной мощности, %
	2007г.	2008г.	2007г.	2008г.
	факт	задание	факт	%	факт	Факт
Январь	560,6	540,0	534,3	98,94	93,43	89,05
февраль	568,4	545,0	413,6	75,89	94,73	68,93
Март	565,7	545,0	327,8	60,15	94,28	54,63
Апрель	485,9	470,0	408,8	86,98	80,98	68,13
Май	419,2	404,0	392,2	97,08	69,87	65,37
Июнь	258,0	438,8	276,2	62,94	43,00	46,03
Июль	244,2	372,0	234,3	63,0	40,70	39,05
Август	255,0	273,8	223,6	81,67	42,50	37,27
сентябрь	416,0	350,8	251,0	71,55	69,33	41,83
октябрь	487,6	398,0	307,92	77,37	81,27	51,32
ноябрь	533,9	430,0	334,4	77,77	88,98	55,73
декабрь	475,9	475,0	352,5	74,21	79,32	58,75
Год	433,31	433,79	333,69	76,92	72,22	55,62

2. Технологический цикл ОАО «Западно-Сибирская ТЭЦ»

2.1 Цех топливоподачи

2.1.1 Структура цеха

Топливоподача является начальным и ответственным звеном технологического процесса выработки электрической и тепловой энергии. Характерной особенностью этого процесса является его непрерывность - от подачи топлива в расходные бункера котлоагрегатов БСУ до выдачи энергии потребителям. Наряду с этим, невозможность складирования электрической и тепловой энергии и практически мгновенная ее реализация создает жесткие и специфические условия работы всего энергетического оборудования.

Неполадки в любом звене технологического процесса выработки энергии, в частности в звене подачи твердого топлива в БСУ работающих котлов, могут вызвать общие, порой весьма серьезные, затруднения в работе ТЭЦ (вплоть до снижения нагрузки по диспетчерскому графику). Каждый котлоагрегат ЗС ТЭЦ имеет по два БСУ с объемами 200м³ и 280м³ на 1-ой и 2-ой очереди соответственно.

Для надежной работы тракта топливоподачи имеются две нитки топливоподачи (А и Б), одна из которых является резервной. В работу включается , как правило одна линия, которая должна эксплуатироваться при проектной максимальной производительности, обеспечивающей минимальное время загрузки БСУ с соблюдением требований по качеству дробления и очистке топлива от металлических и других посторонних предметов. электрический гидротехнический энергия

Система топливоподачи состоит из разгрузочного устройства (двух вагоноопрокидывателей роторного типа), двух дробильно-фрезерных машин типа ДФМ-11А, надземных и подземных галерей с транспортерами, восьми узлов пересыпки, двух дробильных корпусов производительностью 258 т/час на I очереди и 1100 т/час на II очереди.

Открытые угольные склады обслуживаются краном-перегружателем типа «КРАФТ» грузоподъемностью 32тн.

В зимнее время вагоны со смерзшимся углем предварительно подают в размораживающие устройство.

Углеразгрузочный парк ЗС ТЭЦ:

· Размораживающее устройство на 12 вагонов (конвекторного типа, паропровод Р=10-16 ат, конденсатопровод Р=3-6 ат).

· Вагоноопрокидыватель ВРС-134; ВРС-125.

· Прием угля производится на два угольных склада по ленточным конвейерам №19 и №20. Объём угольных складов: №1 - 120т.т, №2 - 200т.т.

Управление технологическим процессом топливоподачи ЗС ТЭЦ, производится с двух щитов управления. Щит управления I очереди: дистанционное включение конвейеров подача угля в БСУ котлов № 1-6. Щит управления II очереди: дистанционное включение конвейеров подача угля в БСУ котлов № 7-11. Автоматизация загрузки топливом БСУ котлов I-II очереди, производится станционарными плужковыми сбрасывателями, установленными на ленточных конвейерах. Каждый плужковый сбрасыватель имеет индивидуальный привод. Управление сбрасывателями возможно как в ручном режиме, так и дистанционно со ЩУ I-II очереди топливоподачи.

Расход угля определяется по ленточным весам (весы ленточные непрерывного действия) I и II очереди, качество _ через приемо-раздаточный механизм I, II очереди.

На фронт выгрузки мазута одновременно можно поставить 4 цистерны, разогрев мазута для слива осуществляется паром через поворотные штанги. Приемные лотки оборудованы змеевиками для разогрева мазута паром и перекачки 2 насосами в баки хранения мазута. Подача мазута в котельный цех производится насосами.

С угольного склада уголь подается бульдозерами в приемный бункер, из которого по ленточному транспортеру в дробильный корпус, где дробится до фракции 5-8 мм.

Дробленый уголь по ленточному транспортеру поступает в бункер сырого угля котельного отделения.

Предусмотрены следующие блокировки и технологические защиты:

трос аварийного останова.

датчики от переполнения течек.

защита от схода ленты (вторая очередь).

не правильно выбрана схема (положение шибера).

защита от растяжения поперечного порыва, пробуксовки ленты.

защита от продольного порыва ленты (вторая очередь).

Защита от переполнения бункеров

датчик установки крана-перегружателя с конвейером №12.

2.1.2 Оборудование цеха топливоподачи

Подача топлива в БСУ осуществляется посредством двух имеющихся линий топливоподачи (А и Б ), и состоит из следующих механизмов и узлов:

· приемных бункеров с решетками 350х350

· качающихся питателей (КП)

· ленточных конвейеров (ЛК)

· узлов пересыпок (У/П) с шиберами

· грохотов и молотковых дробилок

· железоотделителей с металлоискателями

· плужковых сбрасывателей (ПС)

· пробоотборных (ПУ) установок и проборазделочных машин (ПРМ)

· ленточных весов

· аспирационных установок (АУ)

· дренажных насосов

· системы пожаротушения

· системы парообеспыливания,

· устройств управления, защит, блокировок, автоматики и сигнализации с щитами управления топливоподачи (ЩУ-1, ЩУ-2).

Основные механизмы топливоподачи - от разгрузочного устройства до бункерной галереи включительно - сдублированы (кроме конвейеров №19,20) и составляют две самостоятельные технологические линии, которым присвоены индексы «А» (слева по ходу топлива) и «Б» (справа по ходу топлива).

Для более надежного резервирования узлы пересыпок (8/9, 10/12, 12/13, 14/15, 17/2, 5/6, 6/14) выполнены с перекрестными связями и установкой шиберов, позволяющих собрать технологическую линию из отдельных элементов разных линий.

2.2 Котельный цех

Дробленый уголь по ленточному транспортеру поступает в бункеры сырого угля котельного отделения. Размол угля осуществляется в шаровых мельницах, куда он поступает из бункера сырого угля.

В мельницу подается предварительно разогретый в воздухоподогревателе воздух, с помощью которого угольная пыль транспортируется в сепаратор посредствам мельничного вентилятора, где от угольной пыли отделяются крупные фракции, которые возвращаются в мельницу.

А угольная пыль пневматически через циклон, где происходит ее отделение от воздуха, направляется в бункер пыли, и затем через питатели и пылеугольные горелки поступает в топки котла. Воздух для горения подается дутьевым вентилятором в воздухоподогреватель, а затем частично в мельницу и непосредственно к горелкам.

Выходящие из топочной камеры дымовые газы омывают последовательно пароперегреватель, водяной экономайзер и воздухоподогреватель, проходят золоулавливающую установку и дымососом отправляются в дымовую трубу.

В котельном цехе первой очереди установлено 6 котлов типа БКЗ - 210 - 140. Котлы Барнаульского котельного завода. Паропроизводительность котла 210 т/час, давление пара 140 атм., температура перегретого пара 550 ^оС.

На второй очереди котельного цеха установлены котлы типа ТП - 87. Котлы Таганрогского завода с паропроизводительностью 420 т/час и давлением пара 140 атм., температура перегретого пара 540 ^оС.

По экранным трубам топочной камеры пароводяная смесь поступает в барабан котла, где происходит отделение воды от пара. Для сепарации насыщенного пара внутри барабана установлены циклоны.

Вода стекает на поддон, а отсепарированный пар проходит промывку с целью снижения солесодержания. После барабана насыщенный пар проходит пароперегреватель, где температура его повышается до 550⁰С на 1-й очереди до 540⁰С на второй.

Состав и состояние парка котельного оборудования - приложение №1.

2.2.1 Система пылеприготовления

Пылеприготовительная установка служит для получения сухого угольного порошка (пыли) и состоит из следующих элементов: мельница, питатель сырого угля, бункер сырого угля, мельничный вентилятор, вентилятор присадки инертных газов, сепаратор, циклон, промежуточный бункер, шнек.

Уголь из бункера сырого угля через питатели угля подается в мельницу.

В мельнице происходит подсушка и размол топлива.

Пылевоздушная смесь передвигается через сепаратор, где происходит отделение крупных фракций пыли с возвратом их в мельницу.

Пыль нормальной тонины помола поступает в циклон, где происходит отделение угольной пыли от аэросмеси, поступающей из мельницы.

Передвижение пылевоздушной смеси по тракту пылесистемы осуществляется мельничным вентилятором, который кроме того, осуществляет и транспорт пыли по пылепроводам к горелкам. Пыль из циклона подается через мигалку в промбункер пыли или на шнек для осуществления подачи пыли от пылесистемы одного котла в промбункер пыли другого котла.

Промежуточный бункер служит для запаса угольной пыли на случай остановки мельниц и для устойчивости работы пылепитателей. Назначение мигалок на пылесистеме - защита элементов пылесистемы от присоса воздуха при переходе угольной пыли из одной области давления в другую.

Шнеки распределяют пыль из пылесистем котлов по промежуточным бункерам соответствующих котлов. Вентилятор присадки инертных газов служит для подачи дымовых газов в пылесистему для предотвращения в ней взрывов.

2.2.2 Котельные агрегаты

I очередь: Паровые котлы № 1 - 6 типа БКЗ - 210 - 140 ФД(Ф) однобарабанные, радиационные, с естественной циркуляцией выполнены по П - образной компоновке и рассчитаны на следующие параметры: паропроизводительность 210 т/час, давление пара в барабане 155 ати, температура перегретого пара 560⁰С.

Топочная камера образована экранами из труб 6055 мм, ширина топки 9536 мм, глубина топки 6656 мм.

На ЗС ТЭЦ систематически проводится работа по модернизации основного и вспомогательного оборудования.

Так, в целях достижения установленных для ЗС ТЭЦ нормативов предельно - допустимых выбросов по диоксиду азота за период 1990 - 2003гг выполнена реконструкция топок всех шести котлов I очереди ТЭЦ по проекту МЭИ (г. Москва) с внедрением новой экологической эффективной технологии трёхступенчатого сжигания Кузнецких углей в смеси с газами на пяти котлах БКЗ - 210-140.

Котлы БКЗ-210-140ФД (ст.№ 1--4) ОАО «Западно-Сибирская ТЭЦ» до реконструкции были снабжены 6 пылегазомазутными горелками улиточного типа, установленными по три на боковых стенах топки по схеме треугольника с вершиной внизу, причем две верхние горелки имели отметку 10,7 м, а нижняя -- 9,8 м.

Угольная пыль подавалась по кольцевому каналу прямотоком сбросным агентом пылесистем. Буферное (и растопочное) топливо -- коксовый газ вводился в топку через кольцевой канал меньшего диаметра. По оси горелок были установлены форсунки парового распыла мазута, который является резервно-аварийным топливом.

Основное буферное топливо -- доменный газ и значительная часть воздуха подавались в топку через четыре пятищелевые горелки доменного газа, установленные на отметке 10,5 м фронтальной стены топки (рис. 1а).

рис.1 а б

Положение кардинально улучшилось после реконструкции указанных котлов (в период 1995 -- 2001 гг.) с внедрением технологии трехступенчатого сжигания указанных видов топлива в U-образном прямоточно-вихревом факеле.

Суть технологии заключается в следующем. Восемь прямоточных горелок, представляющих собою прямоугольные сопла пылеугольной смеси, были установлены на отметке 16,35 м с фронтальной стены топки. Они установлены с наклоном вниз на 60…65 и размещены попарно над горелкой доменного газа.

На отметке 14,5 м задней стены соосно горелкам были размещены прямоугольные сопла третичного дутья, направленные горизонтально.

Две трубки коксового газа Ш 76 мм и форсуночная труба были размещены под корпусом каждой горелки и направлены под небольшим углом к ее геометрической оси в вертикальной проекции (рис. 1б).

На котле №5 (БКЗ-210-140Ф) вместо отсутствующих горелок доменного газа были установлены в одних вертикальных плоскостях с горелками и соплами, имеющими равномерный горизонтальный шаг, сопла вторичного воздуха.

Отметка их расположения составила 9,75 м, а направление осей с наклоном вверх на 10 (рис. 2).

В 2003 г. была выполнена малозатратная реконструкция котла БКЗ-210-140Ф (ст.№ 6) ОАО «Западно-Сибирская ТЭЦ».

Ее цель состояла в повышении экономичности и надежности сжигания кузнецкого угля с изменяющейся величиной летучих, стабилизации обеспечения уровня перегретого пара, а также в снижении удельного выброса оксидов азота.



Рис. 2. Компоновка горелок, сопл и подводящих воздуховодов на котле БКЗ-210-140Ф:

1 -- пылеугольная горелка; 2 -- ввод коксового газа; 3 -- форсуночная труба; 4 -- сопло вторичного воздуха; 5 -- вертикальный воздуховод горячего воздуха; 6 -- нижний отсек сопла третичного воздуха; 7 -- верхний отсек сопла третичного воздуха; 8 -- выходной коллектор воздушного подогревателя

Этот котел снабжен четырьмя тангенциально направленными горелками типа «слоеный пирог», установленными в угловых зонах боковых стен топки.

В каждой горелке угольная пыль подается в топку по двум каналам аэросмеси отработанным сушильным агентом пылесистем. В нижнем воздушном канале горелки установлена мазутная форсунка. Мазут является растопочно-аварийным топливом.

В средний и верхние воздушные каналы горелки вводится коксовый газ, являющийся буферным и растопочным топливом.

Отметка верхних каналов аэросмеси составляет 11,4 м. Котел имел 4 прямоугольных сопла третичного воздуха, установленных на отметке 14,8 м над горелками и направленных соосно с ними в горизонтальной проекции. (рис 3)

рис.3

Доля третичного воздуха составляла 15 %.

На основе модельных аэродинамических и расчетных исследований, на отметке 14,08 м фронтальной и задней стен топки были установлены 6 дополнительных сопл третичного воздуха -- по три на каждой стене.

Сопла были установлены с наклоном вниз на 30 и имеют габариты 500Ч200 мм. Суммарная доля третичного воздуха, поступающего в топку из четырех боковых, трёх фронтальных и трёх задних сопл составила 31 %.

Основные характеристики котлов

Наименование	Ед. изм.	Котлы№ 1-4	Котел № 5	Котел № 6
Объем топочной камеры	м3	992	992	992
Водяной объем котла	м3	64	64	64
Паровой объем	м3	34	34	34
Радиационная поверхность топки	м2	655	655	655
Конвективная поверхность отводящих труб заднего экрана	-	31,6	31,6	31,6
Поверхность «горячего» пакета пароперегревателя	-	732	712	1109
Поверхность «холодного» пакета пароперегревателя	-	740	925	833
Поверхность нагрева ширм пароперегревателя	-	506	456	352
Поверхность нагрева водяного экономайзера
а) нижней части	-	1482	1340	1340
б) верхней части	-	1360	680	680
10. Поверхность нагрева воздухоподогревателя	-	13072	15770	15770

II очередь: Котельный агрегат ТП-87-1 барабанный с естественной циркуляцией, предназначен для получения пара высокого давления при сжигании в виде факела угольной пыли, природного и коксового газа. Способ сжигания топлива в котле - камерный.

Котельный агрегат рассчитан на следующие параметры:

Номинальная производительность	420 т/час
Рабочее давление в барабане котла	155 атм
Давление пара за пароперегревателем	140 атм
Температура перегретого пара	550 оС
Температура питательной воды	230 оС

Котел ТП-87-1 предназначен для работы с жидким шлакоудалением, что достигается применением зажигательного пояса и созданием высокого теплонапряжения топочного объема.

Основные характеристики котла ТП-87:

Наименование	Ед. измер.	Котел ТП-87	Примечание
Объем топочной камеры	м3	2240
Водяной объем	”	116
Паровой объем	”	68
Поверхность ширмового пароперегревателя	м2	760
Поверхность первой части конвективного пароперегревателя	”	800
Поверхность второй части конвективного пароперегревателя	”	695
Поверхность третьей части конвективного пароперегревателя	”	1025
Поверхность экранов	”	1125
Поверхность четвертой части конвективного пароперегревателя	”	870
Поверхность нагрева воздухоподогревателя	”	28920
Поверхность нагрева водяного экономайзера I ступени	”	2580
Поверхность нагрева водяного экономайзера II ступени	”	870

Температура уходящих газов	оС	Примечание
Камера горения	1873
На выходе из камеры догорания/ перед ширмами	1110
За ширмами пароперегревателя	970-980
За II ступенью пароперегревателя	706-763
За I ступенью конвективного пароперегревателя	583-653
За II ступенью водяного экономайзера	473
За II ступенью воздухоподогревателя	367
За I ступенью водяного экономайзера	280
Уходящие газы	140



	На входе оС	На выходе оС	Примечание
Температура пара по перегревателю
I ступень конвективного п/п	348	360	Снижение температуры пара в пароохладителе: I ст. - 7 оС II ст. - 7 оС III ст. - 19 оС
Средние ширмы	360	391
Крайние ширмы	384	420
II ступень конвективного п/п	420	515
III ступень конвективного п/п	508	544
IV ступень конвективного п/п	525	550
Температура питательной воды
I водяного экономайзера	230	269
II водяного экономайзера	266	299
Температура воздуха
Воздухоподогреватель I ступень	30	236
Воздухоподогреватель II ступень	236	380

Устройство котла: Котельный агрегат ТП-87 имеет П-образную компоновку. Топочная камера является восходящим газоходом, а конвективная шахта - нисходящим газоходом.

В горизонтальном соединительном газоходе, соединяющим топочную камеру с отпускным газоходом, расположен пароперегреватель с вертикальным расположением змеевиков поверхности нагрева.

В опускном газоходе расположены в рассечку водяной экономайзер и трубчатый воздухоподогреватель. Последовательно по ходу газов сверху вниз установлено: II ступень водяного экономайзера по ходу воды, II ступень воздухоподогревателя по ходу воздуха, I ступень водяного экономайзера и далее установлена I ступень воздухоподогревателя.

Топочная камера полностью экранирована трубами ?60х6 сталь 20. Потолок топочной камеры и конвективной части закрыт трубами потолочного пароперегревателя ?38х4 сталь 20.

Основной особенностью конструкции котла является разделение топочной камеры пережимом, образованным выступами фронтального и заднего экранов на камеру сгорания (предтопок) и камеру дожигания (пространство выше пережимов).

В конвективной шахте, разделенной на два газохода расположены экономайзерные поверхности и трубчатый воздухоподогреватель.

Основные конструктивные данные котельного агрегата. Топка имеет обычную призматическую форму. Трубы фронтового и заднего экранов образуют в нижней части под топочной камеры.

Топка спроектирована для работы с жидким шлакоудалением.

Шлакоудаляющие устройства: Работа шлакоудаляющих устройств во многих случаях оказывает существенное влияние на надежность и экономичность работы котлоагрегатов и системы гидрозолоудаления. Количество персонала, занятого в процессе удаления золошлаковых остатков, в значительной мере определяется степенью механизации и совершенством установок для удаления очаговых остатков из-под котлов.

На котле две шлакоудаляющие установки непрерывного действия со шнековым транспортером. Из всех типов механизированного шлакоудаления шнековые транспортеры являются наиболее простыми устройствами.

Основной частью указанных устройств является заполненная водой стальная, сварной конструкции ванна. Шахта, по которой выпадает шлак в ванну, погружается в воду на 180 мм, чем создается необходимый гидравлический затвор.

Удаление шлака из ванны осуществляется по наклонному дну шнеков, в процессе работы в ванне поддерживается постоянный уровень холодной воды. Для прохода крупных кусков шлака, расстояние от кромки бункера до наклонной части дна 800 мм. Шнековый конвейер приводится в движение специально установленным двигателем с редуктором.

Шлак в ванну поступает через летку 608х878 мм, расположенную в середине наклонного пода под углом 15^о к горизонту охлаждаемого пода, образованного нижней частью ошипованных и торкретированных хромомагнезитовой массой экранных труб фронтового и заднего экранов.

В месте прохода летки экранные трубы образуют амбразуру1150х1350 мм для предотвращения размывания летки жидким шлаком, последняя оборудована охлаждающим змеевиком ?60х6 мм.

Оставление змеевика без охлаждения недопустимо ввиду его пережога, летка со шлаковой ванной соединяется коробом охлаждаемым водой.

В коробе по периметру имеются форсунки ?10 мм. Для дробления шлака под шнеком ГЗУ установлены дробилки с электроприводом.

Горелочные устройства: На фронтовой и задней стенах камеры горения на отм. 10-750 расположены пылегазовых горелок с однорядным встречным расположением. Горелки предназначены для сжигания угольной пыли, коксового и природного газа. В горелку вставляется мазутная форсунка парового распыления типа ТКЗ-4 производительностью 1,6-1,8 т/час. Для обеспечения качественного распыливания мазута давление пара перед форсункой должно быть не менее 8 атм. Номинальная производительность форсунки достигается при давлении мазута 20 атм. Для сброса сушильного агента пылесистем на боковых стенах. В топочной камере на отметке 1125 установлены сбросные горелки - по две на каждую пылесисстему. На котел №11 мазутные форсунки вставляются только во фронтовые горелки.

Топочная камера: Для интенсификации сгорания топлива топочной камеры в нижней части имеет пережим, образованный гнутыми во внутрь топки трубами фронтового заднего экрана. Глубина выступа 1890 мм.

Пережим выполнен всеми трубами фронтового и заднего экранов. Около 50% труб этих экранов имеет в месте пережима посредством развилок еще и вертикальные необогреваемые участки, которые являются несущими. Проходящая через эти трубы паровая смесь, в основном, движется через изогнутые участки. Через прямые несущие участки проходит небольшое количество пароводяной смеси, только для поддержания их температуры на уровне обогреваемых труб.

Необходимый расход пароводяной смеси через необогреваемые прямые трубы обеспечивается установкой шайб с отверстием ?10 мм.

В верхней части топки трубы заднего экрана образуют выступ глубиной 2000 мм, для улучшения смывания газами ширм и выравнивания температуры газов на выходе из топки. Выступ образуется всеми заднего экрана. 60% этих труб, кроме изогнутого участка, образующего выступ имеют еще посредством развилок и вертикальный участок, который является несущим. Отверстие в верхнем коллекторе под штуцеры вериткальных участков несущих труб выполнено ?10 мм.

Топка имеет натрубную обмуровку толщиной 200 мм. Стены топки экранированы испарительными трубами ?60х6 мм сталь 20. Трубная система экранов подвешена к металлоконструкциям потолочного перекрытия каркаса котла. Все экраны имеют возможность свободно расширяться вниз. Для уменьшения влияния неравномерного обогрева и для надежности циркуляции экраны разделяются на 20 панелей. Отсчет панелей ведется по часовой стрелке, начиная с задней панели правого бокового экрана, который поделен на 4 панели, фронтовой и задний экраны поделены на 6 панелей.

Барабан: На котле установлен 1 барабан, изготовленный из стали 16ГНМА. Внутренний диаметр 1600 мм, длина 18100 мм, толщина стенки 115 мм. Для осмотра и ремонта в днищах барабана имеются лазы ?400 мм. Барабан установлен на двух роликах обеспечивающих свободное удлинение при нагреве. Для получения качественного пара на котле № 7-11 выполнено трехступенчатое испарение. Водяной объем барабана поделен на 3 отсека: отсек I ступени чистый, в него подводится питательная вода. Два отсека II ступени испарение по торцам барабана. Питание отсеков II ступени происходит по отверстиям в перегородках между I и II ступенями. Третьей ступенью являются выносные циклоны.

В барботажнопромывочном устройстве промывка пара осуществляется на плоском листе с отверстиями ?5 мм. Сверху на листы подается около половины общего количества питательной воды поступающей в барабан. Пар барботирует сквозь слой питательной воды и промывается от имеющихся в нем солей (при этом часть пара конденсируется и сливается вместе с питательной водой водяной объем барабана). Затем пройдя через потолочный лист с отверстиями ?5 мм, пар поступает в 12 пароотводящих труб ?133х10 мм сталь 20 на котлах №7-8 и ?133х15 на котлах №9-11.

Для подачи постоянного (независимо от нагрузки котла) количества воды на промывку, питательная вода подводится к специальному раздающему коллектору, который установлен под промывочным листом.

Раздающий коллектор представляет собой горизонтальный короб с отверстиями в нижней его части для слива воды. Излишнее количество воды и пар получаемый в водяном экономайзере, подается через переливной короб в объем барабана под дырчатые барботажные листы.

Помимо организации промывки пара, получаемого в экономайзере, эта конструкция обеспечивает хорошее качество промывки пара при сниженных нагрузках котла, а также предотвращает омывание стенок барабана холодной водой.

Питательная вода подается в барабан равномерно по всей длине восемью трубами ?108х9 мм. Каждая труба подсоединена к своему коллектору.

К первой ступени испарения подключены все панели фронтового и заднего экранов, а также панель №1 и панель №14, ко второй ступени испарения подключены панели №3,4,11,12, к третьей ступени подключены панели №2,13.

В третьей ступени испарения производится 6% пара, который по четырем пароотводящим трубам отводится в барабан под промывочное устройство, в выносных циклонах пароотводящая смесь для качественной сепарации проходит через специальные завихрители, т.е. пароводяная смесь вводится в стальные цилиндры, по касательной к их внутренней поверхности, благодаря чему в каждом циклоне возникает вращательное (вихревое) движение воды и пара. При этом вода, как более тяжелая, отжимается к стенкам циклона и стекает вниз. Как и в других сосудах, где воде сообщается вихревое движение, ее поверхность имеет вид воронки, внутри которой собирается пар, выходящий из верхней части циклона. Подпитка каждого циклона производится котловой водой из соленого отсека по одной трубе. К барабану котла подключено 94% испарительных экранов.

Внутрибарабанные устройства с пароосушительными циклонами (черными стрелками показано направление движения пара и пароводяной смеси, светлыми - воды).

1 - барабан, 2 - короб для вводимой в барабан паровой смеси, 3 - циклон, 4 - крышка циклона, 5 - поддон циклона, 6 - труба, подающая питательную воду, 7 - раздающий короб питательной воды, 8 - промывочный щит, 9 - насадка, отводящая воду мимо промывочных щитов, 10 - труба для слива питательной воды, 11 - верхний дырчатый лист, 12 - труба для подачи фосфатов, 13 - труба для парового разогрева барабана при растопке котла, 14 - труба аварийного сброса воды, 15 - средний уровень воды, 16 - вывод насыщенного пара, 17 - водоопускные трубы экранов.

Диаметр циклонов определяется возможностью их прохождения через торцевые лазы барабана.

Для сепарации насыщенного пара внутри барабана установлены 54 циклона диаметром 200 мм. Из циклонов вода сливается через кольцо с крестовиной на поддон, который препятствует чрезмерному удлинению водяной воронки и передаче вихревого движения воды, находящейся внутри циклона, а отсепарированный пар направляется на промывочное устройство. С повышение давления возрастает плотность насыщенного пара и увеличивается растворимость в нем большинства солей. Особенно опасно наличие в паре растворимой кремниевой кислоты и кремниевых солей, которые при охлаждении пара в турбине могут образовывать на ее рабочих лопатках трудно удаляемые отложения. Пар промывается питательной водой, в результате промывки снижается солесодержание насыщенного пара. Питательная вода, выходя из горизонтальной трубы, разливается по поверхности дырчатого щита и удаляется в отводящий короб. Пар проходит вверх через отверстие в дырчатом щите и затем, подымаясь в слое воды, промывается. После промывки пар проходит через верхний дырчатый лист, служащий доля улавливания отдельных брызг питательной воды, и удаляется из барабана в пароперегриватель.

Для работы паропромывочных устройств необходимо прежде всего , чтобы скорость пара в отверстиях дырчатого щита была при 115 кгс/см² не менее 0,8м/с, а при 155 кгс/см² - не менее 0,65 м/с. При еще меньшей скорости пар не может протекания питательной воды сквозь отверстия. Тогда вода сливается не в отводящий короб, а сквозь дырчатый щит, а пар проходя сквозь другую часть этого щита, почти не смачивается водой. Кремневая кислота при этом почти не улавливается.

Недопустима и слишком большая скорость пара, при которой сперва резко увеличивается число брызг над слоем питательной воды, а затем возникают «фонтаны», появление которых приводит в быстрому возрастанию толщины слоя воды на промывочных щитах. Заброс этой воды в пароперегреватель может стать причиной значительного снижения температуры перегретого пара и аварийной остановки паровой турбины. При наличии в барабане паропромывочных устройств становится опасной работа котла с нагрузкой, превышающая расчетную.

Для предупреждения промывки котла в барабане установлена труба аварийного слива из чистого отсека, позволяющая излишнее количество воды сливать в барбатер, но не ниже среднего уровня, который установлен на 175 мм ниже геометрической оси барабана. Верхний и нижний уровни расположены соответственно на 50 мм выше и ниже среднего уровня, верхний предельный - 150 мм выше среднего.

Понижение уровня в барабане от среднего до нижнего при номинальной нагрузке и полном прекращении питания котла происходит за 8 сек.

Далее если питание не будет остановлено, то по истечении следующих восьми секунд уровень еще понизится на 50 мм, то есть достигнет 100 мм от среднего, котел в этом случае должен быть немедленно остановлен.

Барабан котла оборудован также устройством для парового разогрева его перед растопкой теплом от постороннего источника (РОУ 140/27 или насыщенным паром из барабана соседнего котла).

В барабане также смонтирована труба ввода фосфатов.

Пароперегреватель: Пароперегреватель котла размещен в горизонтальном газоходе, а также экранирует потолок топочной и поворотной камер. Конструктивно пароперегреватель выполнен из следующих частей: потолочного, ширмового и четырех ступеней конвективного пароперегревателя. По характеру восприятия тепла пароперегреватель подразделяется на три части: радиационную, полурадиационную и конвективную.

Полурадиационная часть пароперегревателя состоит из ширм, изготовленных из труб диаметром 324 ст.12ХIМФ.

Ширмы установлены вертикально на входе в горизонтальный газоход с шагом 670 мм.

Конвективная часть пароперегревателя состоит из четырех ступеней: первая по ходу пара, состоит из сдвоенных змеевиков диаметром 384 ст.20, расположена а горизонтальном газоходе перед поворотной камерой и является продолжением потолочной части пароперегревателя. Число труб по ходу газов (в одном змеевике) восемь, поперечный шаг 88 мм, продольный шаг 31,5 мм.

Вторая ступень (по ходу пара) расположена за ширмами и состоит из строенных змеевиков диаметром 325 ст.12XIМФ, число труб по ходу газов - 6, поперечный шаг 80 мм, продольный шаг - 48 мм.

Третья ступень состоит из строенных змеевиков диаметром 325 ст.XIМФ. Число труб по ходу газоходов - 12, поперечный шаг - 80 мм, продольный - 58,2 мм.

Четвертая ступень расположена в горизонтальном газоходе между третьей и первой ступенями и является выходной по ходу пара. Змеевики выполнены из труб диаметром 325 ст.12XIМФ. Число труб по ходу газов - 12, поперечный шаг - 80 мм, продольны шаг - 53,6 мм. Пароперегреватель двухпоточный с независимым регулированием температуры пара в каждом потоке. По ходу пара установлено 3 пароохладителя впрыскивающего типа, расположенных горизонтально.

Пароохладитель первой ступени расположены на выходе пара из средних ширм, пароохладители второй ступени установлены на выходе пара из второй конвективной части пароперегревателя. Пароохладители третий ступени - на выходе из третьей ступени конвективного пароперегревателя.

Для выравнивания тепловосприятия потоков пара при неравномерном тепловыделении по ширине топки по ходу их движения, выполнены перебросы пара с одной стороны котла на другую. Перебросы осуществляются пароохладителями первого, второго и третьего впрысков.

Движение пара по тракту пароперегревателя следующее: насыщенный пар из барабана котла по двенадцати не обогреваемым трубам диаметром 1089 мм ст.20 подводится к левой и правой частям потолочного пароперегревателя. Пройдя потолочные трубы до поворотной камеры и далее потолочные трубы над поворотной камерой пар возвращается к фронтовой стене топки.

Выходными сборными коллекторами потолочного пароперегревателя подразделяются на два потока и поступает в 10 средних ширм левой и правой половины котла. Из средних ширм пар направляется в пароохладители первой ступени и по ним перебрасывается в крайние ширмы противоположной стороны котла. Далее по паропропускным трубам, пар поступает во входную камеру второй конвективной ступени пароперегревателя.

После второй конвективной ступени пар по перепускным трубам направляется в пароохладители второй ступени впрыска.

Камерами впрыска второй ступени осуществляется взаимный переброс потоков пара по ширине котла, в третью ступень конвективного пароперегревателя, пар поступает в пароохладители третьей ступени, где опять перебрасывается по ширине котла и поступает в четвертую ступень конвективного пароперегревателя, откуда в общую паросборную камеру диаметром 32550 мм. Все камеры пароперегревателя и пароохладителя подвешиваются к потолочным металлоконструкциям, посредством специальных подвесок.

Регулирование температуры пара производится пароохладителями впрыскивающего типа. Все пароохладители выполнены с трубой «внутри». Впрыск конденсата осуществляется за счет разности давлений в конденсаторе и пароохладителе, которая слагается из сопротивления пароперегревателя между барабаном и пароохладителем, а также падением давления, создаваемого трубой «внутри».

Доя получения конденсата из насыщенного пара, предназначена конденсационная установка. Конденсационная установка имеет четыре конденсатора и один конденсатосборник. Конденсатор представляет собой кожухотрубный теплообменник.

Вода для конденсации пара берется после первичной ступени водяного экономайзера и пройдя конденсаторы, направляется во вторую ступень водяного экономайзера. Пар из конденсатора подводится из барабана. Образовавшейся конденсат собирается в конденсатосборнике и направляется к сниженному узлу впрыска, а затем через механические фильтры подается в пароохладители. Регулирование подачи конденсата в пароохладители может осуществляться как автоматически, так и дистанционно.

Водяной экономайзер: На котле ТП - 87 - 1 установлен стальной, змеевиковый водяной экономайзер двухпоточный и размещен в конвективных шахтах, выполнен из труб диаметром 253,5 мм в виде сдвоенных змеевиков. По ходу газов установлено две ступени, между которыми располагается выходная ступень воздухоподогревателя.

Трубы в пакетах змеевиков водяного экономайзера установлены с продольным шагом во второй ступени - 1210 мм и в первой ступени - 80 мм, поперечный шаг одинаковый - 41,5 мм.

Вода из узла питания поступает в первую ступень водяного экономайзера, подогревается в нем и идет в конденсаторы. После конденсаторов весь поток питательной воды возвращается в экономайзер второй ступени, затем поступает в барабан.

Между первой и второй ступенями экономайзера предусмотрены две соединительные линии Ду-50, байпасирующие конденсационную установку. Эти линии в период растопки должны быть обязательно открыты, для обеспечения надежной циркуляции воды от барабана к экономайзеру и отсутствия «паровых пробок» в трубах верхних пакетов. Наличие «паровых пробок» может привести к местным перегибам труб, а затем к резким охлаждениям во время подпитки. Соединительные линии используются также для дренирования второй ступени водяного экономайзера. Вторая ступень водяного экономайзера стройками опирается на охлаждаемые балки.

Первая ступень состоит из двух пакетов по высоте. Змеевики верхнего пакета первой ступени экономайзера по краям при помощи стоек подвешены к выходным обогреваемым камерам этой ступени, а по середине опирается также при помощи стоек на балку. Нижний пакет ступени опирается на выходные коллектора, по середине подвешены к той же балке. Камеры водяного экономайзера крепятся к металлоконструкциям каркаса, стойки первой ступени экономайзера выполнены из стали ЭКП, стойки второй ступени - из стали IXIЗ.

Воздухоподогреватель: Воздухоподогреватель - трубчатый, двухступенчатый, многопоточный. Верхняя ступень изготовлена из труб диаметром 511,5 мм поперечным шагом 78 мм и продольным шагом 51 мм; нижняя ступень из труб диаметром 401,5 с магом 62 и 40,5 мм.

Дымовые газы движутся внутри труб воздухоподогревателя сверху вниз, а воздух проходит в межтрубном пространстве. Первая ступень выполнена по высоте из двух кубов, воздушное пространство каждого из которых в свою очередь разделена трубной доской на две части. Таким образом воздух совершает в первой ступени воздухоподогревателя четыре хода. Вторая ступень воздухоподогревателя одноходовая по воздуху и состоит из одного куба. Первая ступень воздухоподогревателя со второй ступени, а так же кубы первой ступени между собой. Подвод холодного воздуха к первой ступени осуществляется с трех сторон: фронта, сбоку и сзади с последующим разворотом потока в трубном пучке нижнего ряда секции.

В котле ТП - 87 - 1 в целях предохранения кубов воздухоподогревателя от коррозии предусмотрен подогрев воздуха перед поступлением его в воздухоподогреватель от - 25 до + 25. Подогрев воздуха осуществляется за счет рециркуляции горячего воздуха на лопасти дутьевых вентиляторов.

Для поддержания в чистоте поверхности нагрева экранов и пароперегревателя котел оборудован 34 обдувочными аппаратами типа ОПР - 5 - 58 и 14 Ж - 8 в комплексе с узлом обдувки.

Обдувка производится дросселированнм паром 26 - 30 ати, отбор пара на продувку производится из выходной камеры потолочного пароперегревателя правого коллектора, далее пар проходит через дроссельную установку, после чего идет обдувку поверхности нагрева.

Помимо проведенных мероприятий по реконструкции котлов 1-й очереди, в 2005 г. по разработке кафедры КУ и ЭЭ и проекту ОАО «ЦКБ Энергоремонт» был реконструирован котел ТП-87 (ст.№ 9) ОАО «Западно-Сибирская ТЭЦ». Компоновочная схема горелок и сопл, а также подводящих воздуховодов в продольно разрезе топки представлена на рис. 4.

1 -- пылемазутная горелка Ш 720Ч7 мм (12 шт.); 2 -- комбинированное сопло Ш 377Ч6 мм (12 шт.); 3 -- блок из восьми труб Ш 133Ч6 мм, входящих в сопло третичного воздуха (12 шт.); 4 -- сбросный пылепровод Ш 325Ч6 мм (12 шт.); 5 -- ограничительная шайба Ш 470 мм (12 шт.); 6 -- уровень футеровки экранов; 7 -- существующий коллектор горячего воздуха (2 шт.)

Двенадцать прямоточных горелок, благодаря повороту на угол 8,5 по отношению к нормали, обеспечивают устойчивое положение факела в центре топки. Наклон горелок вниз на 10 обеспечивает надежное омывание пода и быстрое выгорание отсепарированной пыли на пленке жидкого шлака. Расчетные значения избытка и скорости истечения первичного воздуха составили 0,52 и 23,4 м/с.

Двенадцать комбинированных сопл Ш 365 мм предназначены для ввода в топку сбросного агента пылесистем и вторичного воздуха. Они имеют значительный наклон вниз (35) с целью турбулизации факела и надежного выгорания мелкой пыли. В горизонтальном проекции топки они образуют систему ВСС за счет их поворота на 8,5 по отношению к нормали, но в противоположную сторону по сравнению с горелками. Расчетный избыток воздуха на выходе из комбинированных сопл (при работе двух пылесистем) составил 0,4. Как показали модельные исследования, эти особенности компоновки комбинированных сопл обеспечивают хорошее перемешивание струй с первичным факелом и частично компенсируют несимметричность аэродинамики горелочных струй.

Сопла третичного воздуха (12 штук), установлены в вертикальных плоскостях размещения горелок и комбинированных сопл и направлены горизонтально. Каждое из них представляет собою блок из восьми труб Ш 133Ч6 мм, которые в горизонтальной проекции топки направлены через 1 под углом 8,5 к нормали в разные стороны. Такая конструкция сопл характеризуется устойчивостью движения струй. Кроме того, суммарный начальный периметр эжекции всех струй, вытекающих из одного сопла, в 2,84 раза больше значения этого параметра для круглой струи, вытекающей из сопла эквивалентного сечения, и в 2,37 больше, чем у прямоугольной струи, вытекающей из эквивалентного сопла, в котором размеры стенок находятся в отношении 2 : 1. Расчетные значения избытка и скорости третичного воздуха составили 0,26 и около 50 м/с.

Испытания реконструированного котла в октябре-ноябре 2000 г. выявили хорошие результаты по надежности выхода жидкого шлака, уровню удельного выброса оксидов азота и температуре уходящих газов, а также по мехнедожогу. пароперегревателем в диапазоне б_пп=1,1…1,32.

Летом и осенью 2006 г. котел № 9 был остановлен для проведения второго этапа реконструкции, основная цель которой -- увеличение высоты зоны дожигания факела за счет снижения уровня пода и уменьшения отметок установки горелок и сопл на 2,5 м.

Позонные расчеты показали, что в этом случае температура газов на уровне аэродинамического выступа снижается на 80…90 С и составит около 1160 С. Таким образом, она станет меньше температуры начала размягчения золы для угля марки ГРОК (порядка 1200 С).

Было принято также решение о восстановлении в полном объеме средств паровой обдувки экранов в средней и верхней частях топки. Кроме того, разработана эффективная система газоимпульсной очистки нижней части ширм и первых по ходу газов труб конвективного пароперегревателя.

Для своевременного перемешивания догорающего факела с третичным дутьем и его надежного отжатия от фронтального и заднего экранов предусмотрен наклон сопл третичного воздуха на 30 вниз и более значительный (до 45) угол поворота труб Ш 133Ч6 мм относительно нормали в горизонтальной проекции топки. Было признано целесообразным разделить короба подвода воздуха на горелки и сопла третичного дутья и обеспечить возможность регулирования расхода воздуха на те и другие режимными средствами.

2.3 Турбинный цех

Компоновка турбоагрегатов ЗСТЭЦ выполнена с поперечными связями. Установленная электрическая мощность ЗСТЭЦ - 600 МВт.

Персонал турбинного цеха обслуживает 7 турбоагрегатов, которые расположены в отдельных зданиях.

По паропроводам пар подводится к паровой турбине, вращающей ротор электрического генератора. Давление пара при подаче на турбину составляет 140 атм.

Электрический генератор вырабатывает переменный ток 10,5 кВ, который через повышающий трансформатор идет на сборные шины закрытого распределительного устройства (ЗРУ) напряжением 110 кВ. К выводам генератора через трансформатор собственных нужд присоединены шины распределительного устройства КРУ 6 кВ и РУСН-0,4 кВ.

Турбинный цех - I очередь. Три турбоагрегата, суммарная электрическая мощность которых, составляет 170МВт. Щиты управления турбинами открытого исполнения, расположены возле каждой турбины и в отдалении друг от друга. Тип турбин - две теплофикационные Т-50-130, Т-60/65-130 и одна с теплофикационным и производственным отборами пара ПТ-60/75-130/13

Турбинный цех - II очередь. Четыре турбоагрегата, суммарная электрическая мощность которых составляет 430МВт. Управление турбинами осуществляется на двух Центральных Тепловых Щитах (ЦТЩУ). Тип турбин - все турбины теплофикационные Т-100-130, Т-110/120-130, Т-110/120-130, Т-110/120 -130

2.3.1 Технологическая схема комбинированного производства электрической и тепловой энергии

Технология комбинированного производства электрической и тепловой энергии представляет собой процесс преобразования химически связанного тепла, выделяющегося из топлива при его сжигании, в электрическую и тепловую энергию в паротурбинной установке (ПТУ ), основными элементами которой являются котел, турбина, конденсатор и электрический генератор Рабочим телом в ПТУ являются вода и пар, топливом - уголь, газ.

В котле (1), представляющим собой систему поверхностей нагрева для производства пара из непрерывно поступающей в него питательной воды, в результате химических реакций окисления (горения) органического топлива происходит выделение теплоты, которая передается воде и образуемому водяному пару.

Полученный в котле перегретый пар высокого давления поступает в турбину, где его теплота (потенциальная энергия высоких параметров-давления и температуры) превращается в механическую (кинетическую) энергию вращения ротора турбины.

С последним связан электрический генератор, в котором механическая энергия превращается электрическую.

Отработавший в турбине пар поступает в конденсатор, представляющий собой поверхностный теплообменник с большим числом трубок, внутри которых проходит (циркулирует) охлаждающая вода...