Строительство мини-ТЭЦ с установкой газовой турбины ГТЭИ-4
Тарифы на энергоресурсы, температурный график теплосети. Сравнение вариантов источников электро- и теплоснабжения. Описание релейной защиты и системной автоматики. Элементы конструкции ГТЭИ-4. Создание связи ТЭЦ с диспетчерским пунктом энергосистемы.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.01.2017 |
| Размер файла | 21,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Строительство мини-ТЭЦ с установкой газовой турбины ГТЭИ-4
В настоящее время энергоснабжение (пар, горячая вода, электроэнергия) завода осуществляется от ТЭЦ. В связи с повышением тарифов на энергоресурсы Заказчик желает построить автономный источник энергоснабжения предприятия.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Основные показатели:
Нагрузка
Электрическая Мвт 7,0
Тепловая Гкал/час 40,5
В том числе в паре, т/ч:
Р=14 кгс/см2, (198 єС) 22,0 - 24,0
В горячей воде, Гкал/ч, (130 єС) 14,0
Топливо: теплосеть автоматика энергосистема
Основное - природный газ
Режим работы предприятия круглосуточный, в 3 смены, 365 дней в году.
Количество часов работы отопления - 5 088 час.
Тарифы на энергоресурсы (с НДС):
· Плата за электроэнергию - 0,805 руб/кВт.
· Плата за пар - 246,0 руб/Гкал.
· Плата за газ - 912,0 руб/тыс.м3.
Температурный график теплосети - 130 - 70 єС.
Размещение ТЭЦ - в новом здании.
Выдача электроэнергии предусматривается на согласованные с Заказчиком РП при синхронизированной с работой внешней энергосистемой на собственное потребление, без передачи во внешние электрические сети.
ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ
При сравнении вариантов источников электро- и теплоснабжения (газовая турбина или газопоршневой двигатель) было уточнено, что у Заказчика имеется стабильная круглогодичная потребность в паре, в размере 22 - 24 т/ч. В то же время потребность в горячей воде на отопление и вентиляцию имеет сезонный характер (только отопительный сезон). При таком варианте теплового потребление наиболее выгодно (с точки зрения количества вырабатываемого одновременно тепла и электроэнергии) устанавливать газовую турбину с паровым котлом-утилизатором.
Исходя из графика среднечасового потребления электроэнергии, построенного на основании данных из опросного листа выбираем к установке 1 газовую турбину электрической мощностью 4 000 кВт, что позволит загрузить ее для покрытия базовой электрической мощности в течении всего года. Потребляемую сверх установленной электрическую мощность нужно будет докупать.
Установить оборудование на большую электрическую мощность не имеет смысла по следующим причинам:
· увеличение установленной мощности сверх среднечасовой приведет к снижению числа часов использования установленной мощности, при снижении КПД установки и к возрастанию срока окупаемости;
· выдача избытков электрической мощности в энергосистему потребует кроме согласования с энергосистемой еще и дополнительные капиталовложения такие как правило:
1. реконструкция распредустройства;
2. реконструкция релейной защиты и системной автоматики;
3. создание оперативной связи ТЭЦ с диспетчерским пунктом энергосистемы;
4. учет электроэнергии, предусмотрев передачу информации о величине принятой и выдачей электроэнергии и мощности по системе АСКУЭ на ЦДП энергосистемы.
Исходя из вышеизложенного, в качестве технического решения предполагается установка блочно-модульной газотурбинной электростанции ГТЭИ-4 единичной мощностью 4 000 кВт с паровым котлом-утилизатором производительностью 12 т/ч, давлением пара 1,4 МПа (14 кгс/см2) и температурой пара 210 єС.
Режим работы ГТЭИ-4 предусматривает параллельную работу с сетью энергосистемы. При необходимости (при ручном или автоматическом переключении) ГТЭИ-4 может работать в автономном режиме на (локальную сеть) без выдачи мощности в энергосистему.
ГТЭИ-4 может эксплуатироваться при относительной влажности воздуха 100% в температурном диапазоне от минус 55 до +34 С в климатических районах УХЛ (ХЛ) по ГОСТ 15150-69.
Конструкция ГТЭИ-4 выдерживает сейсмическое воздействие интенсивностью не менее 7 баллов по шкале МSК-64.
Элементы конструкции ГТЭИ-4 допускают максимальное значение давления снегового покрова 2кПа (200 кгс/м2) максимальное значение ветра 0,7кПа (70 кгс/м2) в соответствии со СниП 2.01.07-85.
Комплектность поставки ГТЭИ-4 приведена в Таблице 1.
Таблица 1. Перечень основных составных частей, входящих в ГТЭИ-4 и комплектов, поставляемых с ГТЭИ-4
|
№ |
Наименование |
|
|
1. |
Энергоблок контейнерного исполнения с системами обогрева, вентиляции, освещения (основное и аварийное), контроля загазованности, пожаротушения и пожарной сигнализации, в том числе: |
|
|
1.1. |
ГТУ-4П с САУ ГТУ. |
|
|
1.2. |
Турбогенератор ТК-4-2 РУХЛ3 (либо аналогичный). |
|
|
1.3. |
Система охлаждения генератора. |
|
|
2. |
Блок управления с системами обогрева, вентиляции, освещения (основное и аварийное) и пожарной сигнализации, в том числе: |
|
|
2.1. |
САУ ГТЭИ-4 на базе программно-технических средств ф. «Siemens». |
|
|
2.2. |
НКУ ГТЭИ-4 . |
|
|
2.3. |
Контроллер системы контроля загазованности (СТМ-10). |
|
|
2.4. |
Пожарный контроллер системы пожаротушения и пожарной сигнализации ГТЭИ-4. |
|
|
2.5. |
Станция управления возбуждением генератора (СУВГ). |
|
|
3. |
Устройство воздухоочистительное (ВОУ). |
|
|
4. |
Система выхлопа, обеспечивающая возможность установки утилизатора. |
|
|
5. |
Утилизационный теплообменник (в качестве опции). |
|
|
6. |
Система маслообеспечения двигателя с блоком аппаратов воздушного охлаждения масла (БАВОМ). |
|
|
7. |
Система маслообеспечения редуктора с БАВОМ (БАВОМ общий с генератором). |
|
|
8. |
Система маслообеспечения генератора. |
|
|
9. |
Отсек маслобаков с системами обогрева, вентиляции, освещения (основное и аварийное), пожаротушения и пожарной сигнализации, в том числе: |
|
|
9.1. |
Маслобаки двигателя, редуктора, генератора. |
|
|
9.2. |
Маслонасосы. |
|
|
10. |
Система дренажа масла из поддонов БАВОМов, энергоблока и отсека маслобаков. |
|
|
11. |
Отсек газовый с блоками фильтров топливного и пускового газа и универсальным расходомерным узлом. |
|
|
12. |
Система охлаждения ГТУ-4П с блоком вентиляционным. |
|
|
13. |
Заземление и металлизация агрегата. |
|
|
14. |
Площадки обслуживания и лестницы. |
|
|
15. |
Межблочные кабельные линии. |
|
|
16. |
Блок подготовки топливного газа (на группу ГТЭИ). Опция. |
Технические данные ГТЭИ-4
|
№ |
Наименование параметра |
Значение |
|
|
1. |
Номинальная мощность, МВт. |
4,0* |
|
|
2. |
Тепловая мощность (при наличии утилизации выхлопных газов). |
9 Гкал/ч |
|
|
3. |
Полная электрическая мощность турбогенератора, кВА. |
5000 |
|
|
4. |
Линейное напряжение, кВ . |
6,3 |
|
|
5. |
Частота переменного тока, Гц . |
50 |
|
|
6. |
Качество электроэнергии при коэффициенте мощности (cos = 0,8): |
** |
|
|
6.1. |
установившееся отклонение напряжения от среднерегулируемого в установившемся тепловом состоянии при неизменной симметричной нагрузке во всём диапазоне нагрузок, % от номинального, не более. |
1 |
|
|
6.2. |
нестабильность частоты переменного тока при установившихся режимах работы во всём диапазоне мощностей, % (Гц), не более. |
0,4 (0,2) |
|
|
6.3. |
длительность переходных процессов регулирования напряжения генератора при сбросе и набросе 50 % номинальной нагрузки, с, не более, при этом отклонение от установившихся: - напряжения, %, не более - частоты тока, % (Гц), не более |
10 10 8 (0,4) |
|
|
7. |
Время приема турбогенератором нагрузки с момента подачи импульса на запуск ГТЭИ из прогретого состояния, мин. |
10, не более |
|
|
8. |
Время достижения номинальной частоты вращения, с. |
70 |
|
|
9. |
Эффективный коэффициент полезного действия (по величине мощности на муфте турбогенератора), % . |
24, не менее* |
|
|
10. |
Номинальная частота вращения выходного вала редуктора ГТУ и вала турбогенератора, об/мин (сек-1). |
3000 (50) |
|
|
11. |
Коэффициент полезного действия турбогенератора, % . |
97,0, не менее |
|
|
12. |
Избыточное давление пускового газа на входе в газовую систему ГТЭИ, МПа (кгс/см2). |
0,5 (5) - 0,6 (6) |
|
|
13. |
Температура пускового газа, С. |
+5... +50 |
|
|
14. |
Расход пускового газа, кг/с . |
1,5, не более |
|
|
15. |
Избыточное давление топливного газа на входе в газовую систему ГТЭИ, МПа (кгс/см2). |
1,4...1,6 (14...16) |
|
|
16. |
Температура топливного газа, С. |
+5...+50 |
|
|
17. |
Расход топливного газа на максимальном режиме, кг/ч . |
1500, не более |
|
|
18. |
Расход топливного газа на номинальном режиме, кг/ч . |
1250 |
|
|
19. |
Температура воздуха внутри отсеков ГТЭИ (кроме отсека ГТУ), С . |
+5... +50 |
|
|
20. |
Относительная влажность внутри отсеков ГТЭИ, %. |
80, не более |
|
|
21. |
Средняя наработка на отказ, ч . |
2100, не менее |
|
|
22. |
Средний ресурс до капитального ремонта, ч . |
25000, не менее |
|
|
23. |
Назначенный ресурс эксплуатации, ч. |
100000, не менее |
|
|
24. |
Коэффициент готовности к пуску. |
0,96, не менее |
|
|
25. |
Коэффициент надежности пуска.. |
0,93, не менее |
|
|
26. |
Коэффициент использования. |
0,9 |
|
|
27. |
Срок службы. |
15 лет, не менее |
|
|
28. |
Масса наиболее тяжелой транспортной единицы, кг. |
50000, не более |
|
|
29. |
Масса ГТЭС, кг. |
116000, не более |
Примечания:
* - В станционных условиях:
- атмосферное давление, мм рт. ст. 760;
- температура окружающего воздуха, С + 15;
- гидравлическое сопротивление входного тракта (разность между атмосферным и статическим давлением во входном сечении лемнискаты ГТУ) при стандартных климатических условиях, мм вод. ст., не более 100;
- гидравлическое сопротивление выхлопного тракта (разность между атмосферным давлением и полным давлением на срезе выхлопного сопла ГТУ) при стандартных климатических условиях с учетом сопротивления УТО, мм. вод. ст., не более 180;
- отсутствует отбор воздуха от ГТУ на нужды ГТЭИ-4.
** - Параметры даны при параллельной работе с энергосистемой.
Поскольку для работы газовой турбины требуется природный газ давлением 1,8 ч 2,0 МПа необходимо установить дожимную компрессорную станцию в контейнерном исполнении с двумя поршневыми компрессорами, которая будет расположена вне здания ТЭЦ.
Кроме вышеперечисленного оборудования в заводской ТЭЦ предусматривается установка комплекса всего необходимого вспомогательного оборудования (теплосиловая часть, водоподготовка, электросиловая часть, КИПиА, газоснабжения и др.) обеспечивающая нормальный технологический режим работы ТЭЦ.
Для выполнения ремонтных работ в помещении будет предусмотрена подвесная кран-балка грузоподъемностью 10 тн. для турбины.
Газотурбинную электростанцию необходимо разместить в новом здании. Здание предлагается из быстровозводимых конструкций с ограждающими панелями типа «Сэндвич». В этом же здании необходимо разместить паровой котел-утилизатор.
За пределами здания на расстоянии не менее 5 метров от границы стены устанавливается подземная емкость для аварийного слива из масла турбоагрегата.
Для удаления дымовых газов от газовой турбины предлагается установить одну самостоятельную дымовую металлическую трубу. Высота дымовой трубы будет определена после выполнения экологической части проекта (защита воздушного бассейна и расчет выбросов).
Так как, для эксплуатации ГТЭ и котла-утилизатора не требуется постоянный обслуживающий персонал, то контроль за их работой будет вестись из главной операторской (группового щита ТЭЦ), куда будут вынесены основные параметры работы установок, сигнализации о неисправностях, а также пульты управления оборудования.
Выдачу электрической мощности от ГТЭ предлагается выдать на существующие и согласованные Заказчиком РП.
Работа ГТЭ будет автоматически синхронизирована с работой внешней энергосистемы.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основное предназначение релейной защиты. Анализ и особенности двухобмоточного трансформатора ТДН–16000/110. Краткое рассмотрение схемы выключения реле РНТ-565. Характеристика газовой защиты трансформатора. Методы защиты трансформатора от перегрузки.
курсовая работа [547,0 K], добавлен 23.08.2012Выбор оборудования подстанции, числа и мощности трансформаторов собственных нужд и источников оперативного тока. Сравнение релейных защит с использованием электромеханических и микропроцессорных устройств релейной защиты. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 01.10.2013Анализ особенностей энергосистемы. Требования ПУЭ к выполнению основных и резервных защит. Измерение, регистрация, сигнализация блоками Micom. Выбор устройств автоматики, устанавливаемых на одиночной линии электропередач. Расчет параметров срабатывания.
курсовая работа [481,8 K], добавлен 24.04.2014Модернизация релейной защиты подстанции 110/35/10 кВ "Буда-Кошелёво". Совершенствование противоаварийной автоматики на подстанции, электромагнитной совместимости электрооборудования. Охрана труда и безопасность при эксплуатации устройств релейной защиты.
дипломная работа [576,1 K], добавлен 15.09.2011Обоснование необходимости расширения электростанции, выбора площадки строительства. Разработка вариантов схем выдачи мощности и выбор основного электрооборудования станции. Выбор токов короткого замыкания, релейной защиты, автоматики и КИП электростанции.
дипломная работа [4,6 M], добавлен 12.05.2015Выбор и расчет устройства релейной защиты и автоматики. Расчёт токов короткого замыкания. Типы защит, схема защиты кабельной линии от замыканий. Защита силовых трансформаторов. Расчетная проверка трансформаторов тока. Оперативный ток в цепях автоматики.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 08.01.2012Определение параметров схемы замещения и расчет функциональных устройств релейной защиты и автоматики системы электроснабжения. Характеристика электроустановки и выбор установок защиты заданных присоединений: электропередач, двигателей, трансформаторов.
курсовая работа [422,5 K], добавлен 23.06.2011Электростанции с комбинированным производством электроэнергии и тепла, экономическая эффективность ее использования и основные преимущества. Средства автоматики мини-ТЭЦ. Микротурбины как крышные котельные. Газопоршневые установки и газовые турбины.
презентация [2,2 M], добавлен 18.12.2013Значение релейной защиты и системной автоматики для обеспечения надёжной, экономичной работы потребителей электрической энергии. Выбор трансформатора тока. Разработка простой системы защиты фрагмента системы электроснабжения от основных видов повреждений.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.03.2014Анализ существующей схемы режимов электропотребления. Расчет режимов работы подстанции, токов короткого замыкания в рассматриваемых точках системы электроснабжения. Выбор устройств релейной защиты и автоматики. Общие сведения о микропроцессорных защитах.
курсовая работа [355,6 K], добавлен 18.01.2014Расчёт токов короткого замыкания в объеме, необходимом для выбора защит. Выбор коэффициентов трансформации трансформаторов тока и напряжения, необходимых для выполнения релейной защиты и автоматики. Разработка полных принципиальных схем релейной защиты.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 14.12.2017Параметры наружного воздуха. Расчет нагрузок потребителей теплоты. Выбор системы теплоснабжения. Определение расходов сетевой воды. Построение пьезометрического графика. Температурный график регулирования закрытой независимой системы теплоснабжения.
курсовая работа [321,4 K], добавлен 23.05.2014Расчет токов короткого замыкания. Выбор тока плавкой вставки предохранителей для защиты асинхронного электродвигателя. Параметры установок автоматов. Чувствительность и время срабатывания предохранителя. Селективность между элементами релейной защиты.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 24.11.2010Изучение принципиальной электрической схемы газовой защиты трансформатора. Рассмотрение устройства и принципа действия газового реле. Эксплуатация и ремонт оборудования. Техника безопасности при обслуживании элементов релейной защиты и автоматики.
реферат [588,1 K], добавлен 27.10.2014Анализ нормальных режимов сети. Определение значений рабочих токов и токов короткого замыкания в местах установки устройств защиты, сопротивления линий электропередачи. Выбор устройств релейной защиты и автоматики, расчет параметров их срабатывания.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 03.01.2015Разработка схем релейной защиты генератора, трансформатора и циркуляционного насоса. Установки дифференциальной и дистанционной защиты. Автоматическое включение синхронных машин на параллельную работу и трехфазное автоматическое повторное включение.
дипломная работа [181,0 K], добавлен 22.11.2010Расчет релейной защиты заданных объектов, используя реле указанной серии в соответствии с расчетной схемой электроснабжения. Расчета токовой защиты и токовой отсечки асинхронного двигателя. Расчеты кабельной линии от однофазных замыканий на землю.
курсовая работа [178,6 K], добавлен 16.09.2010Понятие релейной защиты. Изучение специальных устройств (реле, контакторов, автоматов и т.д.), обеспечивающих автоматическое отключение повреждённой части установки или приводящих в действие сигнализацию. Описание конструкции различных типов реле.
лабораторная работа [845,3 K], добавлен 12.01.2010Выбор электрической аппаратуры, токоведущих частей и изоляторов, измерительных трансформаторов, оперативного тока. Расчет собственных нужд подстанции, токов короткого замыкания, установок релейной защиты. Автоматизированные системы управления процессами.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 11.01.2016Расчёт газовой турбины на переменные режимы (на основе расчёта проекта проточной части и основных характеристик на номинальном режиме работы газовой турбины). Методика расчёта переменных режимов. Количественный способ регулирования мощности турбины.
курсовая работа [453,0 K], добавлен 11.11.2014
