Тепловые электростанции

Курсовая работа
Содержание скрыть

Строительство и монтаж современных ТЭС является важной переходным звеном между прошлой эпохой крупной энергетики и временем новых средних маневренных станций, восполнение мощности которых в энгергосистеме не требует крупных резервов, что в современных экономических условиях является затруднительной задачей.

При возведении новых станций необходимо ориентироваться на кратчайшие сроки производства работ при минимальных затратах на живую рабочую силу и всемерном использовании средств механизации. Кроме того, эргономичность расположения, доступ к транспортным путям и водным ресурсам, расширяемость строительных единиц должна сочетаться с приемлемым коэффициентом застройки ТЭС и экологичностью проекта, нашедших отражение в данной курсовой работе.

Монтируемая ТЭС предназначена для покрытия тепловой и электрической нагрузок. Для этих целей будут использоваться турбоагрегаты типа К300-240 и котлоагрегаты типа ПК 41-1.

Турбоагрегат типа К 300-240 имеет восемь нерегулируемых отборов, предназначенных для подогрева питательной воды(основного конденсата) в четырёх ПНД, деаэраторе и трёх ПВД до температуры (при нормальной нагрузке турбины и питании приводной турбины главного питательного насоса паром из отборов турбины).

В турбине кроме регенеративных отборов допускаются следующие отборы пара без снижения номинальной нагрузки:

  • На подогрев воздуха, подаваемого в котлоагрегат в количестве 3% от расхода пара на турбину(максимальный – 30т/ч).

    Пар отбирается из паропровода возврата пара в турбину после турбопровода (отбор на ПНД — 3).

— На подогреватели сетевой воды для покрытия теплофикационных нужд, в том числе, на основной сетевой подогреватель в количестве 19т/ч. Пар отбирается из паропровода возврата пара после турбопривода и на пиковый подогреватель из паропровода 5-го отбора (на ПНД — 4) в количестве 7т/ч.

  • Дополнительные отборы со снижением мощности ниже номинальной из паропроводов следующих отборов:
  • I – (на ПВД — 3) – 45т/ч;
  • За ЦВД при мощности 150 МВт и выше – 50т/ч;
  • IV – (на деаэратор) – 20т/ч;
  • V – (на ПНД — 4) – 60т/ч;
  • Из паропровода возврата пара после турбопривода – 40т/ч.

При максимальном расходе пара, включенных всех отборах, кроме системы регенерации, и номинальных параметрах пара, номинальных расходе и температуре охлаждающей воды, может быть получена мощность 314МВт.

5 стр., 2437 слов

Конструкция турбины

... -100/120-130, где Т - тип турбины (с отопительным отбором) 100 - номинальная мощность, МВт валу с простейшей турбиной реактивного типа. В 1883 г. на эту конструкцию был взят английский патент. Затем ... зависит от того, на сколько велик перепад давления пара на входе и выходе турбины. Для эффективной работы пар в турбину должен подаваться с высокими давлением и температурой (42 ...

При этих же условиях, но отключенных ПВД, развиваемая максимальная мощность составит 345МВт.

Таблица 1.1 – Номинальные значения основных параметров турбины

Мощность, МВт

300

Начальные параметры пара:

давление, МПа

температура, С

23.5

540

Параметры пара после промперегрева:

давление, МПа

температура, С

3.65

540

Максимальный расход свежего пара, т/ч

930

Температура воды, С:

питательной

охлаждающей

275

12

Расход охлаждающей воды, т/ч

36000

Давление пара в конденсаторе, МПа

3.4

теплоэлектростанция строительство монтаж затрата

Таблица 1.2 – Основные характеристики котлоагрегата

Паропроизводительность, т/ч

1000

Начальные параметры пара:

давление, МПа

температура, С

25

545

Параметры пара после промперегрева:

давление, МПа

температура, С

3.9

545

Температура питательной воды, С

240

КПД парогенератора, %

90.5

В данной работе производиться расчёт продолжительности строительства и необходимые материально – технические затраты для ТЭС со следующим составом оборудования:

Таблица 1.3 – Состав оборудования заданной ТЭС

Турбина

Мощность, МВт

Кол-во

Котёл

Производительность, т/ч

Кол-во

К 300-240

300

8

ПК 41-1

1000

8

Первоочередной задачей является строительство первого блока и набор начальной нагрузки с последующей достройкой всей ТЭС(КЭС).

2.1 Полные затраты на строительство ТЭС мощностью с составом оборудования согласно заданию

где:

  • удельные капиталовложения в строительные работы;
  • удельные капиталовложения в монтажные работы;
  • удельные капиталовложения в оборудование;
  • удельные капиталовложения в прочие затраты;
  • суммарные удельные капиталовложения в строительство ТЭС;
  • коэффициент удорожания производства монтажных работ на 3-ий квартал 2007 года.

Таблица 2.1 – Полные затраты по блокам и ТЭС в целом

Суммарная мощность станции/ блока, МВт

2400

Состав основного оборудования

8*К 300-240; 8*ПК 41-1

Вид топлива

твёрдое

Всего, млрд.руб/кВт

30.087035

Строительные работы, млрд.руб/кВт

12.815259

Монтажные работы, млрд.руб/кВт

4.301315

Оборудование, млод.руб/кВт

12.460511

Прочие, млрд.руб/кВт

0.576465

2.2 Затраты труда на монтаж оборудования

Трудозатраты на основные монтажные работы.

Трудозатраты на монтажные работы при строительстве новой ТЭС определяются по нормам удельных трудозатрат и массе монтируемого оборудования для парогенератора, вспомогательного оборудования, турбины и всех строительных единиц.

2.2.1 Трудозатраты на монтаж котла ПК 41-1

Масса металлической части котлоагрегата:

  • где — удельная масса металла котла по отношению к паропроизводительности, ;
  • паропроизводительность котла, ;

Трудозатраты на монтаж котлоагрегата:

  • где — удельные трудозатраты, ;

Трудозатраты на монтаж обмуровки и изоляции котлоагрегата:

Масса металлической части изоляции и обмуровки котлоагрегата, т:

Трудозатраты на монтаж обмуровки и изоляции, чел-сут:

2.2.2 Трудозатраты на монтаж пылегазовоздухопроводов и электрофильтров котлоагрегата

Масса пылегазовоздухопроводов котлоагрегата, т/ч:

Трудозатраты на монтаж пылегазовоздухопроводов котла, чел-сут:

  • где: — удельные трудозатраты на монтаж пылегазовоздуховодов, ;

2.2.3 Трудозатраты на монтаж системы пылеприготовления тягодутьевых устройств

Масса системы приготовления и тягодутьевых устройств, т:

Трудозатраты на монтаж системы приготовления и тягодутьевых устройств:

  • где — удельные трудозатраты на монтаж системы пылеприготовления и тягодутьевых устройств, ;

2.3 Трудозатраты на монтаж турбоагрегата со вспомогательным оборудованием

Масса турбины со вспомогательным оборудованием:

  • где — удельная масса турбоагрегата, отнесённая к его мощности, ;
  • мощность турбоагрегата, ;
  • Таблица 2.2 — Масса оборудования и комплектации турбины
  • Наименование

    Турбина и конденсатор

    Вспомогательное оборудование

    Трубопроводы

    Доля от общей массы, (%)

    54

    26

    20

    Масса, (т)

    1134

    546

    420

    2.3.1 Трудозатраты на монтаж турбины с конденсатором

    где — удельные трудозатраты на монтаж турбины с конденсатором, ;

    2.3.2 Трудозатраты на монтаж вспомогательного оборудования

    где — удельные трудозатраты на монтаж вспомогательного оборудования, ;

    2.3.3 Трудозатраты на монтаж турбинных трубопроводов

    где — удельные трудозатраты на монтаж турбинных трубопроводов, ;

    Трудозатраты на монтаж всего турбоагрегата

    Масса стационарных трубопроводов:

    где — масса парогенератора с оборудованием без изоляции.

    Трудозатраты на монтаж станционных трубопроводов высокого давления:

    где — удельные трудозатраты на монтаж станционных трубопроводов высокого давления, .

    Трудозатраты на монтаж станционных трубопроводов низкого давления:

    • где — удельные трудозатраты на монтаж станционных трубопроводов низкого давления, ;

    Суммарные трудозатраты на монтаж станционных трубопроводов, чел-сут:

    2.4.1 Трудозатраты на монтаж и строительство главного корпуса

    Масса главного корпуса:

    Трудозатраты на монтаж технологических конструкций.

    Масса технологических конструкций:

    Трудозатраты на монтаж технологических конструкций, чел-сут:

    • где — удельные трудозатраты на монтаж технологических конструкций, ;
    • Трудозатраты на монтаж грузоподъемных механизмов.

    Масса грузоподъемных механизмов:

    Трудозатраты на монтаж грузоподъемных механизмов:

    • где — удельные трудозатраты на монтаж грузоподъёмных механизмов, ;
    • Трудозатраты на монтаж оборудования КИП.

    Масса оборудования КИП:

    Трудозатраты на монтаж оборудования КИП:

    • где — удельные трудозатраты на монтаж оборудования КИП, ;
    • Трудозатраты на монтаж теплоизоляционных материалов.

    Масса теплоизоляционных материалов:

    Трудозатраты на монтаж теплоизоляционных материалов:

    • где — удельные трудозатраты на монтаж теплоизоляционных материалов, ;

    2.6 Трудозатраты на монтаж оборудования ХВО и топливоподачи

    Трудозатраты на монтаж оборудования ХВО.

    Масса оборудования ХВО:

    • где ;
    • удельные трудозатраты на монтаж системы ХВО по отношению к её производительности, ;

    Трудозатраты на монтаж оборудования ХВО:

    • где — удельные трудозатраты на монтаж оборудования системы ХВО, ;

    Трудозатраты на монтаж оборудования топливоподачи:

    Масса оборудования топливоподачи:

    • где — удельные трудозатраты на монтаж оборудования топливоподачи, ;

    Трудозатраты на монтаж оборудования топливоподачи:

    • где — удельные трудозатраты на монтаж оборудования топливоподачи, ;

    2.7 Оценка общей массы оборудования первого энергоблока ТЭЦ

    Оценка массы оборудования первого энергоблока:

    Общая расчетная масса оборудования первого энергоблока:

    Погрешность расчета:

    Общие трудозатраты на монтаж всего оборудования ТЭС:

    Подготовительного периода нет. Строительство всех блоков завершается не позднее 70.5 месяца.

    Первым блоком, выбираемым для расчёта по металлоёмкости и др. монтажных параметров, является моноблок, состоящий из одной турбины К 300-240 и прямоточных котлов ПК 41-1. Продолжительность строительства I блока – 9.5 месяцев, последующих блоков – 9 мес.

    3.1 Продолжительность монтажных работ для первого блока пректируемой станции

    3.2 Графики движения рабочей силы при строительстве ТЭС

    Максимальное количество рабочих, участвующее одновременно в монтажно-строительных работах:

    Среднее количество рабочих, участвующих одновременно в монтажно-строительных работах:

    Минимальное количество рабочих, участвующих одновременно в монтажно-строительных работах:

    3.2.1 Графики движения рабочей силы

    Графики движения рабочей силы составляются для учёта распределения привлечения рабочего персонала к производству строительно-монтажных работ на возводимом энергоблоке.

    Согласно графику, в период завершающих работ над первым блоком, одновременно являющийся временем производства укрупнительно–сборочных работ над вторым блоком (К 300-240 + ПК 41-1) ожидается максимальная плотность рабочей силы на строительно-монтажных площадях ТЭС, соответствующий всего времени, т.е.:

    На 45 месяце одновременно в работах будет 813 человек.

    На начальном этапе и на 72 месяце одновременно в работах будет участвовать 1114 человек.

    На монтируемой ТЭС для производства монтажно-строительных работ необходимо предусмотреть укрупнительно сборочные площадки достаточной площади и оснастить их козловыми кранами нужной грузоподъёмностью.

    При разработке площади и размещения укрупнительно-сборочной площадки ориентируемся на сборку и запуск первого блока, как главной очереди, принимая во внимание, что для продолжения строительства последующих двух блоков она должна быть сдвинута и расширена. При расчёте учитывается совмещение строительства первого блока с подготовкой компелктующих и оборудования второго блока к последующему монтажу.

    где:

    • масса металла котлоагрегата, оборудования ХВО, КИП, грузоподъёмного оборудования, без учёта станционных и турбинных трубопроводов к строящемуся блоку;
    • масса теплоизоляции, станционных труб, обмуровки парогенератора, технологических конструкций, турбинных трубопроводов к строящемуся блоку;
    • коэффициент распределения тепломеханического оборудования на открытом складе;
    • коэффициент распределения теплоизоляционных комплектующих на открытом складе;
    • коэффициент учёта совмещённости монтажа агрегатов;
    • среднее удельное распределение массы тепломеханического оборудования по укрупнительно-сборочной площадке;
    • среднее удельное распределение массы теплоизоляционных комплектующих на укрупнительно-сборочной площадке;
    • где ;
    • ;
    • коэффициент распределения тепломеханического оборудования под местными навесами, в неотапливаемых складах и отапливаемых хранилищах;
    • ;;- коэффициент распределения теплоизоляционных комплектующих под местными навесами, в неотапливаемых складах и отапливаемых хранилищах;
    • ;
    • ;
    • — среднее удельное распределение массы тепломеханического оборудования под местными навесами, в неотапливаемых складах и отапливаемых хранилищах;
    • среднее удельное распределение массы теплоизоляционных комплектующих под местными навесами;
    • где — коэффициент распределения оборудования тепломеханического оборудования на укрупнительно-сборочной площадке;
    • среднее удельное распределение массы тепломеханического оборудования по укрупнительно – сборочной площадке;

    Общая длина открытых площадок:

    • где — ширина обслуживаемой краном марки КС–50– 42м площадки;
    • коэффициент использования монтажной площадки с учётом рельсовых и автомобильных дорог;
    • Таблица 4.1 – Выбор подсобных помещений по табелю временных сооружений
    • Контора тепломонтажного участка, м

      300

      Тепломонтажная мастерская с центральной инструментальной, м

      576

      Материальный склад

      400

      Бытовые помещения для рабочих

      По макс.числу одной смены

      Кислородная установка производительноситью

      60м/ч

      Подземный склад для хранения пропан-бутана

      По расчётному расходу газа

      Разделочная кислорода с рамкой на 10 баллов

      2

      Разделочная пропан-бутана с рамкой на 10 баллов

      2

      Склады для хранения радиационных изотопов

      5

      Таблица 3.4 – Инвентарно – подвижные помещения

      Конторы начальников цехов, шт

      4-3

      Конторы прорабов и мастеров, шт

      Инструменты раздаточные, шт

      5-4

      Материальные склады, шт

      5

      Помещение для обогрева рабочих, шт

      4

      Сверочная лаборатория, шт

      1

      Кабинет ТБ, шт

      1

      Согласно техническому проекту, котёл типа ПК 41-1 является подвесным, то в цехе необходим мостовой кран грузоподъёмностью 100 т.

      Для ремонтно-эксплуатационных целей требуется 1 лифт со скоростью движения 1 на каждые два котлоагрегата. Со стороны постоянного торца в бункерно–деаэраторном отделении устанавливается лифт для ремонтно-служебных целей грузоподъёмностью 2 , а при проведении изолировочных работ необходимо установить несколько подъёмников (до 500 ) с размещением по месту работ.

      5.1 Расчёт количества железнодорожных путей на монтажной площадке ТЭС

      Потребное количество ж/д платформ грузоподъёмностью 60 тонн в сутки:

      где:

      • масса монтируемого оборудования;
      • масса монтируемой обмуровки;
      • масса монтируемой теплоизоляции;
      • средняя загрузка платформы оборудованием;
      • средняя загрузка платформы обмуровочным грузом;
      • средняя загрузка платформы теплоизоляционным материалом;

      Потребное количество железнодорожных путей:

      где:

      • продолжительность работы каждой платформы за сутки;
      • продолжительность смены;
      • число смен;
      • число одновременно подаваемых платформ;
      • Монтажную площадку энергоблока необходимо оснастить краном СКР-2600 ЭМ и мостовым краном грузоподъёмностью 75 тонн для обслуживания турбоагрегата в машинном зале.

      Количество кранов на сборочных и складских площадках:

      где:

      • масса оборудования и материалов с поправочным коэффициентом на неучтённые оборудование, материалы и вторичные перегрузки;
      • средний коэффициент монтажной блочности;
      • длительность монтажа одного блока;
      • ;
      • — число смен производства сборочных и складских операций;
      • ;
      • — средняя производительность козловых кранов на сборочных и складских операций;
      • количество рабочих дней в месяце;
      • длительность складских операций;

      6.1 Расход электроэнергии на производство работ по блоку

      где — удельный расходэлектроэнергии, отнесённый к единице массы монтируемого оборудования и металлоконструкций;

      6.1.1 Максимальная потребляемая мощность

      где — общее время потребления электроэнергии за монтажный период для одного энергоблока;

      • нормативная продолжительность монтажа энергоблока;
      • количество рабочих суток в неделе при пятидневной рабочей неделе;
      • продолжиетльность рабочего дня для первой смены;

      6.1.2 Общая мощность комплексных транспортных подстанций (КТП) для одного блока

      где — коэффициент нагрузки;

      6.2 Расчёт потребностей газов

      Потребность монтажного процесса в кислороде:

      Потребность монтажного процесса в ацетилене:

      Емкость хранилища пропан-бутана для монтажного процесса:

      Суточная потребность в сжатом воздухе:

      где — мощность первого блока.

      Как правило, сжатый воздух используется для привода монтажного и технологического оборудования, например, шлифовальных кругов и кузнечных станков.

      Количество компрессоров, обеспечивающих суточную потребность в сжатом воздухе:

      • где — коэффициент запаса по производительности для компрессоров при монтаже блоков до 300 МВт;
      • производительность компрессоров (из соображений, что один компрессоров должен быть рабочим, один – резервным, а один может оказаться выведенным в ремонт;

      3. Организация, планирование и управление строительством ТЭС и АЭС: Учебное пособие для вузов. Сапожников Ф.В. — М.: Энергоиздат, 1982. – 304с., ил.

      4. Е.А.Бойко, И.С. Деринг, Т.А. Охорзина – Красноярск, 2006г. 45с. Котельные установки и парогенераторы (выбор и расчёт систем пылеприготовления и горелочных устройств котельных агрегатов).

      5. Е.А. Бойко, К.В. Баженов, П.А. Грачёв – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006г. – 152с.

      6. Е.А.Бойко, И.С. Деринг, Т.А. Охорзина – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 1995г. – 96с. Тепловой расчёт парового котла.