Технологический процесс ТЭЦ.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический

Университет им. Г.И. Носова

Кафедра теплотехнических

И энергетических систем

 

 

 

Методические указания

к лабораторной работе

«Изучение тепловой схемы теплоподготовительной установки ТЭЦ ОАО «ММК» и теплового пункта главного корпуса МГТУ»

по дисциплине «Источники и системы теплоснабжения предприятий»

для студентов специальности 140104 «Промышленная теплоэнергетика»

 

Магнитогорск

2009
Составители: ст. преп. С.В. Осколков, ст. преп. В.Ф. Толмачева, Шестаков М.С., Мухамедьяров Э.А

 

Изучение тепловой схемы теплоподготовительной установки ТЭЦ ОАО «ММК» и теплового пункта главного корпуса МГТУ: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Котельные установки и парогенераторы» для студентов специальности 140104 «Промышленная теплоэнергетика». Магнитогорск: ГОУ ВПО МГТУ им. Г.И. Носова, 2009. 10 с.

 

Рецензент: доцент кафедры «Газоснабжение, вентиляция и городское хозяйство» МГТУ, к.т.н., Г.Н. Трубицына

 

 

Ó Осколков С.В., Толмачева В.Ф.,

Шестаков М.С., Мухамедьяров Э.А., 2009

Цель работы:

1. Ознакомиться с технологическим процессом и тепловой схемой подготовки теплоносителей и основных тепловых сетей ТЭЦ ОАО «ММК».
2. Ознакомиться с работой МТП Главного корпуса МГТУ и начертить тепловую схему с обозначением основного оборудования МТП.
3. Изучить оперативные схемы бойлерных Правого (Левого) берега ТЭЦ ОАО «ММК».

Используемое оборудование

Стационарное оборудование – элеватор, водо-водяные теплообменники горячего водоснабжения, грязевики, теплопроводы, запорно-регулирующая арматура, манометры и термометры (оборудование МТП Главного корпуса МГТУ).

Общие сведения

Тепловая электростанция – это предприятие, продукцией которого является электроэнергия, а также теплота, отпускаемая в виде пара и горячей воды, а "сырьем" - органическое топливо (уголь, газ). Оборудование электростанции служит для экономичного преобразования химической энергии в электрическую.

 

Технологический процесс ТЭЦ.

Рассмотрим технологический процесс производства электроэнергии и тепла на ТЭЦ, работающей на угле (рисунок 1.).

Основными элементами рассматриваемой электростанции являются котельная установка, производящая пар высоких параметров; турбинная или паротурбинная установка, преобразующая теплоту пара в механическую энергию вращения ротора турбоагрегата, и электрические устройства (генератор, трансформаторы и т.д.), обеспечивающие выработку электроэнергии.

Основным элементом котельной установки является котёл. Прибывающий на ТЭЦ в специальных вагонах уголь раз­гружается, дробится до размера кусков 20-25 мм и ленточным транс­портёром подаётся в бункер 19, имеющий запас угля на несколько часов работы. Из бункера уголь поступает в мельницу 13, в которой он размалывается до пылевидного состояния. В мельницу непрерывно специальным дутьевым вентилятором 9 подаётся горячий воздух, нагреваемый в воздухоподогревателе 8. Горячий воздух "смешивается с угольной пылью и через горелки котла подаётся в его топку - камеру, в которой происходит горение топлива..При горении пылевидного топлива образуется факел, представляющий собой мощный источник лучистой энергии, температура факела превышает 1500°С. Таким образом, при горении топлива его химическая энергия превращается в тепловую и лучистую энергию факела.

Стены топки облицованы экранами 20 - трубами, к которым подается питательная вода из экономайзера. На ТЭЦ установлены барабанные котлы, в экранах которых осуществляется многократная циркуляция питательной воды, а отделение пара от котловой воды происходит в барабане.

Сухой насыщенный пар поступает в пароперегреватель 6, в котором повышается его температура и, следовательно, потенциальная энергия.

Газообразные продукты сгорания топлива, отдав свою основную теплоту питательной воде, поступают на трубы экономайзера 7 и воздухоподогреватель 8, в которых они охлаждаются до температуры 140-160°С и направляются с помощью дымососа 11 к дымовой трубе 12. В электрофильтрах 10 происходит улавливание сухой летучей золы. Дымосос и дымовая труба создают разрежение в топке и газоходах котла; кроме того, дымовая труба рассеивает вредные продукты сгорания в верхних слоях атмосферы, не допуская их высокой концентрации в нижних слоях. Зола, образующаяся при горении топлива и не унесённая потоком газов, удаляется из донной части топки и транспортируется на золоотвалы.

Полученный на выходе из котельной установки пар высоких параметров поступает по паропроводу 4 к паровой турбине 3. Расширяясь в ней, пар вращает её ротор, соединенный с ротором электрического генератора 2, в обмотках которого образуется электрический ток. Трансформаторы 1 повышают его напряжение для уменьшения потерь в линиях электропередачи, передают часть выработанной энергии на питание собственных нужд ТЭЦ, а остальное - в электрическую систему.

И котёл, и турбина могут работать только при очень высоком качестве питательной воды и пара, допускающем ничтожные примеси других веществ. Кроме того, расходы пара огромны (например, в котлоагрегатах ТЭЦ за 1с испаряется примерно 0.5т воды). Поэтому номинальная работа энергоблока возможна только при создании замкнутого цикла циркуляции рабочего тела высокой чистоты. Пар, покидающий турбину 3, поступает в конденсатор 17 - теплообменник, по трубкам которого непрерывно протекает холодная вода, подаваемая циркуляционным насосом из реки Урал. Пар поступающий из турбины в промежуточное пространство конденсатора, конденсируется и стекает вниз. Образующийся конденсат конденсатным насосом 16 подаётся через регенеративный подогреватель 15 в деаэратор 5. В подогревателе 15 температура конденсата повышается за счёт теплоты пара, отбираемого из турбины. Это позволит уменьшить расход топлива в котле и повысить экономичность электростанции. В деаэраторе происходит деаэрация - удаление из конденсата растворённых в нём газов, нарушающих работу котла. Одновременно бак деаэратора представляет собой ёмкость для питательной воды котла.

Из деаэратора питательная вода питательным насосом 14, приводимым в действие электродвигателем, подаётся в котёл. Так образов замыкается технологический цикл преобразования химической энергии топлива в механичес­кую энергию вращения ротора турбоагрегата.

Снабжение потребителей теплотой осуществляется с помощью от­боров пара из турбины подобно тому, как это делается для регене­ративного подогрева питательной воды. Для целей теплофикации пар из так называемого отопительного отбора турбины направляется в сетевые подогреватели, в трубках которых циркулирует сетевая (отопительная) вода. Сетевые подогреватели установлены в турбинном участке ТЭЦ.

Рассмотренную схему ТЭЦ можно изобразить на тепловой схеме – графическое изображение отдельных элементов и трубопроводов с помощью условных обозначений.

 

ТЭЦ ОАО «ММК».

ТЭЦ ОАО “ММК” является крупной тепловой станцией, имеющая большое значение для стабильной независимой работы Магнитогорского Металлургического Комбината.

ТЭЦ покрывает около трети потребности комбината в электроэнергии, обеспечивает потребителей паром высоких и средних параметров и горячей водой. От эффективной работы ТЭЦ зависит успешная работа всех переделов ОАО “ММК”. ТЭЦ осуществляет теплоснабжение комбината и левобережной час­ти города, а также часть правого берега, район от ул. Гагарина до ул. Советской Армии. Кроме выработки электроэнергии ТЭЦ отпускает:

• промышленную воду с насосных станций № 16, 16А для технологических нужд кислородно-компрессорного цеха;
• химически очищенную воду с химводоотчистки (ХВО) ТЭЦ для нужд комбината.

Для того, чтобы управление технологическими процессами на ТЭЦ было наиболее эффективным энергетическое и вспомогательное оборудование распределено по участкам: топливно-транспортный участок, водно-химический, котельный, турбинный участок, участок тепловой автоматизации и измерений, электрический участок.

ТЭЦ ОАО"ММК" производит отпуск следующих видов энергоресурсов:

1) Электроэнергия. Через электросеть 110 кВ ТЭЦ имеет связь с другими электростанци­ями комбината и системой АО Челябэнерго.

2) Тепловая энергия. Отпуск тепловой энергии с ТЭЦ производится:

• с горячей водой на теплофикацию города и комбината
• с острый паром (Р=10МПа, t=500°С) на турбины компрес­соров ККЦ №4
• с насыщенным паром от паропреобразовательной установки для технологических нужд комбината.

3) Химически очищенная вода. Отпускается на технологические нужды комбината и восполнения потерь сетевой воды.

4) Техническая вода. Отпускается цеху водоснабжения.

Установленная мощность ТЭЦ:

- Электрическая 300 МВт

- по отпуску тепла и горячей воды 886 МВт в т.ч. 327 МВт.

- по отпуску пара от паропроизводительной установки 120т/ч.

- производительность химводоочистки 500т/ч

- производительность насосных станций 172000 т/ч.

Котельные агрегаты и турбогенераторы относятся к основному энергетическому обору­дованию. К вспомогательному оборудованию относятся: конденсатные, сливные, питательные, масляные и прочие насосы, бойлерные уста­новки, масляное хозяйство, регенеративные подогреватели, деаэра­торы и др.Технические характеристики котлоагрегатов и турбогенераторов приведены в таблицах 1 и 2 соответственно.

 

Таблица 1. Технические характеристики