Файл: Естественнонаучный факультет кафедра химии и химической технологии выпускная квалификационная работа по программе бакалавриата.docx

По сравнению с электростанциями, которые производят электричество (гидроэлектростанции, атомные электростанции, ГРЭС) или только тепло (тепловые электростанции), когенерация электричества и тепла является наиболее экономичным методом.

Преимущества ЭЦТ очевидны и с термодинамической точки зрения: за счет максимального использования тепловой энергии ее КПД может быть увеличен до 80-85%. Этот факт определяет выбор основного оборудования ЭЦТ и установленную электрическую мощность.

Упрощенная технологическая схема производства электроэнергии и тепла на ТЭЦ представлена в Приложении В. Технология производства электроэнергии на ТЭЦ и HRS практически одинакова.

Основное отличие ЭЦТ от ТЭЦ заключается в том, что ЭЦТ имеет сетевой блок нагрева воды (когенерация). Обратная вода, охлажденная теплоприемником в тепловой сети, питает сетевой насос в первом подъеме SN-I. Насос повышает давление сетевой воды, предотвращает ее закипание при нагреве сетевым нагревателем и обеспечивает подачу воды в сетевой нагреватель. От сетевого насоса CH-I нагретая вода последовательно проходит через сетевой отопительный трубопровод SP-1 и SP-2. Сетевая вода в системе нагревается за счет тепла конденсации пара, отбираемого на входе двух паровых турбин. Пар выводится под давлением, достаточным для нагрева сетевой воды до температуры конденсации в сетевых подогревателях.

Горячая вода из SP-1 и SP-2 направляется на второй насос в сети стояков, пиковый водогрейный котел PWH и прокачивается по всей или части тепловой сети (до теплообменного пункта) Для нагрева отопительной воды в системе отопления ГВС газ подается от ГРП, а воздух - от приточного вентилятора. После нагрева до необходимой температуры сетевая вода (прямая вода) поступает в трубопровод прямой воды, откуда подается потребителям тепла.

Вторым существенным отличием турбонагревательных установок ЭЦТ ТЭС является использование паровых турбин для отбора тепла вместо конденсационных - что позволяет им регулировать давление (т.е. подогрев сетевой воды и ее подачу) и осуществлять регулируемый объемный отбор пара в подогреватель и сетевую турбину соответственно).

Для снижения стоимости основного энергетического оборудования часть тепла (40-50%) поставляется потребителям водогрейным котлом в пиковые периоды в периоды высокой нагрузки. Процент тепла, поставляемого основным энергетическим оборудованием при наибольшей нагрузке, определяет значение коэффициента ЭЦТ (обычно равен 0,5-0,6). Аналогично, пиковые промышленные тепловые (паровые) нагрузки (около 10-20% от максимальной нагрузки) могут быть покрыты пиковыми котлами низкого давления.

---

Сетевая вода, нагретая турбинами и водогрейными котлами до температуры 80-130°C, которая определяется оператором тепловой сети в зависимости от температуры наружного воздуха, поступает на тепловой пункт в Москве, г. Мытищи, откуда распределяется по жилым и промышленным объектам, где сетевая вода охлаждается до 40-50°C (опять же в зависимости от температуры наружного воздуха) и сетевая вода охлаждается до 40-50°C (также в зависимости от температуры окружающей среды). Охлажденная сетевая вода возвращается на теплоцентраль, где повторно нагревается и подается потребителям. Это создает замкнутый цикл. Потери сетевой воды, используемой потребителями, восполняются ERT с помощью насосов подпиточной воды в системе отопления.

В ЭПТ потери воды в сети потребителей в зимний период составляют 400-500 тонн/час в год. Чтобы компенсировать эти потери, ЭЦТ берет из водохранилища очищенную воду, которая сначала проходит через механический фильтр, а затем подвергается химической обработке в химической лаборатории для снижения содержания солей жесткости до стандартов PTI. После химической обработки в химической лаборатории вода поступает в дегидратор завода ЭЦТ, где происходит удаление кислорода и термическая обработка (уничтожение бактерий) воды перед подачей в «Сетевую воду» в виде подпиточной воды для системы отопления.

Проектная мощность ЭЦТ составляет 940 МВт, в настоящее время она работает на 160 МВт (два генерирующих блока по 80 МВт).

Теплоэлектростанции характеризуются тем, что они проектируются и строятся как экологически чистые электростанции и предусматривают ряд природоохранных мер. К ним относятся следующие.

Электрические котлы и бойлеры для горячей воды устанавливаются для снижения выбросов вредных веществ при сжигании природного газа. Кроме того, в котлах были установлены катализаторы, позволяющие вдвое сократить выбросы оксидов азота. Вводится программа установки.

Все котлы оснащены системой ослабления дымовых газов на вентиляторе и выхлопной трубе для снижения шума от ЭСТ в соответствии со стандартом.

Водород не образуется, поэтому риск возгорания отсутствует.

При двухступенчатой очистке сточных вод ЭЦТ работает в замкнутом цикле.

Основная и резервная тепловая энергия обеспечивается природным газом и мазутом для аварийного использования.

Природный газ из магистрального газопровода поступает в ЭХГП, откуда под давлением 0,8 кг/см2 подается в котел для выработки электроэнергии и водогрейный котел. Каждый энергетический котел потребляет 35 000 м3/час газа, а водогрейный котел - 24 000 м3/час. Котел электростанции производительностью 500 т/ч производит пар с давлением 140 кг/см и температурой пара 555°C.

---

Пар из котла подается в турбину, где тепловая энергия пара преобразуется в механическую энергию, и турбина вращается со скоростью 3000 об/мин. Ротор турбины жестко соединен с генератором, который вырабатывает электроэнергию по «закону Брачка».

Одновременно с выработкой электроэнергии генератором, часть пара из выхлопных газов турбины подается в сетевой водонагреватель (1.2) для нагрева сетевой воды (комбинированная выработка тепла и электроэнергии).

На котлах и турбинах имеется более 20 различных устройств защиты и безопасности, которые активируются для отключения оборудования, если существует риск выхода его из строя.

Процесс управления, регулировки и мониторинга оборудования автоматизирован везде, где это возможно.

Надежность и экономичность основного и вспомогательного оборудования ЭЦТ обеспечивается слаженной работой всех задействованных филиалов, отделов и организаций.

Производство тепла и электроэнергии на ЭЦТ осуществляется в генерирующих подразделениях и на объектах генерирующей инфраструктуры.Некоторые существующие вспомогательные генерирующие мощности были установлены в преддверии полного развития ЭЦТ и в настоящее время находятся в режиме ожидания Участок ЭЦТ окружен ограждением по периметру и имеет два въезда для автотранспорта и один въезд для поездов. На участке также расположены опорные столбы газопровода, магистральные теплотрассы и подъездные пути. Общая площадь озелененной территории составляет 5,0 га.

Расположение основных зданий и сооружений ЭЦТ представлено на рисунке 2.4.


Рис. 2.4.Расположение основных зданий и сооружений ЭЦТ

Обозначения: 1 - главный корпус, 2 - корпус ХВО, 3 - баковое хозяйство, 4 - реагентное хозяйство, 5 - блок складов, 6 - градирня, 7 - ЦНС, 8 - шламоотвал, 9 - аккумуляторная, 10 - ГРП №1, 11 - гараж и мойка автомобилей, 12 - пожарное депо, 13 - дымовая труба Н = 250 м, 14 - КНС, 15 - аккумуляторная, 16 - паровая котельная собственных нужд, 17 - водогрейная котельная, 18 - баки-аккумуляторы 2 шт. по 2000 м, 19 - маслохозяйство, 20 - КРУЭ-220кВ, 21 - очистные сооружения замазученных дождевых сточных вод, 22 - подземные резервуары для сбора дождевой воды, 23 - насосная станция хозяйственно-противопожарного водопровода

---

, 24 - бак аварийного слива турбинного масла, 25-скважина добычи рассолов

В настоящее время на территории операционной зоны ЭСТ расположены следующие производственные здания, промышленные объекты и инфраструктура

Главное здание - 2,7 га

ПВК, распределительное устройство - 220, пожарная насосная станция, склад, коптильня - 3,2 га,

очистные сооружения - 2,3 га.

Гараж - 2,0 га,

ОВК с резервуаром - 0,8 га,

ВРП - 0,16 га,

Склад ОМТС - 0,6 га,

Распределительная панель - 0,49 га,

Нефтяные установки (помещение для оборудования, открытое хранилище, подземное хранилище) - 0,1 га,

Установка реагентов - 0,39 га,

Соляные скважины (насосы, емкости для выращивания) - 0,1 га,

Насосная станция сточных вод и очистные сооружения - 0,2 га,

пожарная насосная станция - 0,3 га.

Таким образом, термоэлектрические электростанции работают на основе когенерации, производя как электричество, так и тепло, и отличаются сложностью технических процессов.

ЭЦТ - крупная производственная структура, на территории которой расположено большое количество производственных и вспомогательных объектов; операционная деятельность ЭЦТ классифицируется как активная [25].

---

2.3. Анализ противопожарной защиты в цеху теплоснабжения

Анализ показывает, что для организации мер пожарной безопасности в учреждениях теплоснабжения используются следующие документы

- Приказ о назначении ответственного за пожарную безопасность в каждом здании, сооружении, установке и т.д.

- Постановления (соответствующие нормативные акты), определяющие порядок проведения специализированного обучения и информирования работников в области пожарной безопасности и проверки их знаний в области пожарной безопасности.

- Программа ознакомительного обучения по пожарной безопасности.

- Программа для проведения первичного инструктажа по пожарной безопасности.

- Список вопросов для проверки знаний после первичного, повторного и аварийного инструктажей по пожарной безопасности.

- Календарь инструктажа по пожарной безопасности.

- Экспертные консультации по вопросам правильности и полноты применения требований пожарной безопасности в планах и оценках при строительстве, реконструкции, техническом перепроектировании и внедрении новых технологий на производственных и других объектах.

- Разрешения на эксплуатацию новых и реконструированных объектов, внедрение новых технологий, эксплуатацию новых пожароопасных машин, оборудования и изделий, а также на аренду помещений, зданий и сооружений.

- Сертификаты соответствия на все виды пожарной техники и оборудования.

- Реестр обязанностей ответственного за пожарную безопасность.

- Приказы и распоряжения по установлению соответствующего режима пожарной безопасности.

- Общее описание мер пожарной безопасности.

- Инструкции о мерах пожарной безопасности для всех взрыво- и пожароопасных мест (помещений, цехов, складов, кладовых, лабораторий, мастерских и т.д.).

- План (система) эвакуации людей в случае пожара.

- Инструкции для сотрудников службы безопасности (охранников, уборщиков, супервайзеров и т.д.).

- Список сотрудников службы безопасности компании, составленный специально для сотрудников службы безопасности, с указанием (перечислением) домашнего адреса, места работы и номера домашнего телефона каждого человека.

- Программы и протоколы для измерения сопротивления изоляции электрических сетей и электрооборудования.

---