Строительство мини-ТЭЦ мощностью 4 МВт

Сравнение двух вариантов источников электро- и теплоснабжения (газовая турбина или газопоршневой двигатель). Проектирование установки блочно-модульной газотурбинной электростанции ГТЭИ-4 единичной мощностью 4 000 кВт с паровым котлом-утилизатором.

Рубрика Физика и энергетика
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 30.01.2017
Размер файла 20,0 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//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Строительство мини-ТЭЦ мощностью 4 МВт

1.ВВЕДЕНИЕ

Настоящее технико-коммерческое предложение разработано на основании опросного листа (заявки) Заказчика.

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.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Для разработки ТКП Заказчик выдал следующие 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: 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:

реконструкция распредустройства;

реконструкция релейной защиты и системной автоматики;

создание оперативной связи ТЭЦ с диспетчерским пунктом энергосистемы;

учет электроэнергии, предусмотрев передачу информации о величине принятой и выдачей электроэнергии и мощности по системе АСКУЭ на ЦДП энергосистемы. электростанция газотурбинный теплоснабжение

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

№ п/п

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

№ п/п

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)

№ п/п

Наименование параметра

Значение

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.

4. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ЭТАПЫ И СРОКИ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА

4.1. Разработка проектной документации - 3-4 месяца.

4.2. Заказ, изготовление и поставка оборудования - 12-14 месяцев.

4.3. Строительно-монтажные и пусконаладочные работы со сдачей объекта Заказчику - 4-5 месяцев.

Срок и продолжительность работ указана по этапам Договора и при условии стабильного финансирования.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Электрическая часть атомной электростанции мощностью 3000 МВт. Выбор генераторов. Обоснование двух вариантов схем проектируемой электростанции. Потери электрической энергии в трансформаторах. Расчет токов трехфазного короткого замыкания на шине 330 кВ.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 10.03.2013

  • Тепловые схемы и показатели парогазовой установки с котлом утилизатором. Термодинамический цикл Брайтона-Реикина парогазовой установки. Технические данные паровой ступени. Диаграмма теплообмена в двухконтурном котле-утилизаторе. Компоновка оборудования.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 28.04.2013

  • Классификация паровых и водогрейных котлов. Достоинства и недостатки различных конструктивных решений. Особенности двухбарабанных и жаротрубных паровых агрегатов. Схема газотурбинной установки с котлом-утилизатором и с утилизационным теплообменником.

    презентация [187,9 K], добавлен 07.08.2013

  • Назначение, конструкция технологические особенности и принцип работы основных частей газотурбинной установки. Система маслоснабжения ГТУ. Выбор оптимальной степени сжатия воздуха в компрессоре. Тепловой расчет ГТУ на номинальный и переменный режим работы.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.05.2015

  • Расчет нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения зданий жилого микрорайона. Гидравлический и тепловой расчет сети, блочно-модульной котельной для теплоснабжения, газоснабжения. Выбор источника теплоснабжения и оборудования ГРУ и ГРПШ.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.03.2013

  • Электростанции 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 18.12.2013

  • Выбор и обоснование двух вариантов схем проектируемой атомной электростанции по технико-экономическим показателям. Выбор силовых трансформаторов, обоснование упрощенных схем РУ разных напряжений. Расчет токов короткого замыкания, релейной защиты.

    дипломная работа [3,6 M], добавлен 04.08.2012

  • Разработка и апробация электростанции мощностью 4000 Вт на базе мощных конденсационных блоков К-800-240 с радиально-осевыми ступенями, имеющими более высокие показатели КПД по сравнению с осевыми. Модернизация ЦНД штатной турбины заменой рассеивателя.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 21.05.2009

  • Выбор оборудования и разработка вариантов схем выдачи энергии. Технико-экономическое сравнение структурных схем выдачи электроэнергии. Разработка главной схемы электрических соединений. Расчёт электрической части ТЭЦ с установленной мощностью 220 МВт.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 19.03.2013

  • Тип и основные конструктивные элементы двигателя. Согласование параметров компрессора и турбины. Выбор закона профилирования. Расчет на прочность пера рабочей лопатки турбины. Выбор степени повышения давления в компрессоре. Физические константы воздуха.

    дипломная работа [310,4 K], добавлен 18.03.2012

  • Технико-экономическое обоснование и разработка проекта ТЭЦ мощностью 500 МВт с максимальной отопительной нагрузкой 1330 МВт. Расчет установки по подогреву сетевой воды и определение баланса пара и конденсата. Мощность насосов, вентиляторов и дымососов.

    дипломная работа [2,1 M], добавлен 06.12.2013

  • Выбор оборудования и разработка вариантов схем выдачи энергии. Выбор и обоснование главной схемы электрических соединений. Расчет токов короткого замыкания для выбора аппаратов и токоведущих частей. Выбор токоведущих частей и типов релейной защиты.

    курсовая работа [370,0 K], добавлен 18.04.2012

  • Общее описание Череповецкой ГРЭС, основное оборудование электростанции. Расчет газотурбинной установки при нормальных условиях и при повышенной температуре. Подбор оборудования для системы охлаждения воздуха. Проект автоматизации газотурбинной установки.

    дипломная работа [2,2 M], добавлен 20.03.2017

  • Порядок и критерии выбора генераторов, его обоснование. Выбор двух вариантов схем на проектируемой электростанции. Подбор блочных трансформаторов, оценка их основных преимуществ и недостатков. Технико-экономическое сравнение вариантов схем станции.

    курсовая работа [516,5 K], добавлен 09.04.2011

  • История создания Гродненской ТЭЦ-2. Этапы расширения станции. Производственная характеристика предприятия. Внедрение современной газотурбинной установки электрической мощностью 121,7 МВт. Высоковольтный элегазовый выключатель, условия его эксплуатации.

    отчет по практике [171,8 K], добавлен 27.09.2014

  • Порядок и основные этапы проектирования электростанции типа ГРЭС. Критерии и обоснование выбора генераторов. Выбор схем и трансформаторов на проектируемой электростанции. Технико-экономическое сравнение вариантов схем. Расчёт токов короткого замыкания.

    курсовая работа [764,4 K], добавлен 09.04.2011

  • Принцип работы газотурбинных установок. Принципиальная схема газотурбинной установки типа ТА фирмы "Рустом и Хорнсби", ее компоновка, габаритный чертеж. Техническая характеристика установки, преимущества и недостатки. Конструктивная схема камеры сгорания.

    контрольная работа [2,2 M], добавлен 19.12.2010

  • Особенности разработки судовой реакторной установки ВБЭР-300 мощностью 300 МВт (эл.) с использованием технологий судовых блочных реакторов. Направления оптимизации структуры и масштаба строительства АС с РУ ВБЭР-300 атомной паропроизводящей установки.

    дипломная работа [1023,0 K], добавлен 26.03.2015

  • Проектирование контактной газотурбинной установки. Схема, цикл, и конструкция КГТУ. Расчёт проточной части турбины. Выбор основных параметров установки, распределение теплоперепадов по ступеням. Определение размеров диффузора, потерь энергии и КПД.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 02.08.2015

  • Выбор типа и количества турбин и котлов. Составление и описание принципиальной тепловой схемы электростанции. Определение часового расхода топлива энергетических и водогрейных котлов. Определение выбросов ТЭЦ в атмосферу, расчет и выбор дымовой трубы.

    дипломная работа [505,3 K], добавлен 15.01.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.