Описание объекта исследования
Астраханская ТЭЦ-2, относительно молодая станция, была введена в эксплуатацию в 1985 году. Она находится в городе Астрахани (Южный федеральный округ) и входит в состав ООО «Лукойл-Астраханьэнерго», последнее в свою очередь является дочерним предприятием и на сто процентов принадлежит ОАО «Лукойл». «Лукойл-Астраханьэнерго» создавалось в 2009 году в рамках проекта стратегического развития в секторе «Электроэнергетика», реализуемого компанией «Лукойл». Собственник станции, развивая данное направление, в первую очередь ориентируется на надежное удовлетворение собственных потребностей, а также поставку электрической и тепловой энергии сторонним потребителям.
На сегодняшний день основное оборудование Астраханской ТЭЦ-2 включает в себя: 2 турбины мощностью по 80 МВт, 2 турбины мощностью по 110 МВт, 4 котлоагрегата, 2 котла водогрейных, 3 генераторных установки, 5 трансформаторов. Основной вид топлива – природный газ, резервный – мазут.
В настоящий момент Астраханская ТЭЦ-2 обслуживает часть Астрахани, расположенную на левом берегу Волги, и является надежным поставщиком электрической и тепловой энергии для своих потребителей. Имеет установленную мощность 380 МВт и тепловую – 910 Гкал/ч.
Рис. 5.1 Астраханская ТЭЦ -2
Схема технического водоснабжения - оборотная, с двумя градирнями башенного типа.
В качестве основного топлива на АТЭЦ-2 используется газ Аксарайского месторождения. Газ подается в котел с помощью ГРП. При номинальной нагрузке блока в час может сжигаться до 30 тыс. м3 в час условного топлива.
Мазутное хозяйство Астраханской ТЭЦ-2 предназначено для приёма, хранения и подачи мазута в котельное отделение блоков 80 и 110 МВт.
Мазутное хозяйство имеет два мазутных бака ёмкостью 25000 м3, которые вынесены за территорию станциих[42].
Описание оборудования блоков 80 МВт
Свежий пар от котла подается к отдельно стоящей паровой коробке, в которой расположен клапан аварийного затвора высокого давления (АЗВ), откуда по перепускным трубам через регулирующие клапана цилиндра высокого давления (РК ЦВД) поступает в цилиндр высокого давления (ЦВД).
Турбина представляет собой одновальный двухцилиндровый агрегат. Паровпуск в обоих цилиндрах расположен со стороны корпуса 2,3 подшипников, что снижает осевые усилия на упорный подшипник.
Турбина имеет сопловое парораспределение. Регулирующие клапана расположены в паровых коробках, которые приварены к корпусам цилиндров. Два клапана установлены на верхней части цилиндра и два клапана – по бокам в нижней части цилиндра. При режиме с расходом пара в ЦВД более 415 т/час предусмотрен внутренний перепуск из камеры регулирующей ступени в камеру за четвертой ступенью через перегрузочной клапан.
ЦВД литой конструкции из жаропрочной стали. Проточная часть ЦВД имеет одновенечную регулирующую ступень и 17 ступеней давления. На выходе из ЦВД часть пара идет в регулируемый производственный отбор, остальная часть направляется в цилиндр низкого давления (ЦНД).
Давление в камере производственного отбора поддерживается регулирующими клапанами части среднего давления (ЧСД).
Из ЦВД пар по перепускным трубам поступает к паровым коробкам регулирующих клапанов ЦНД. Передняя часть ЦНД выполнена литой из высококачественной углеродистой стали. Выхлопная часть ЦНД сварная. Проточная часть ЦНД состоит из трех частей: первая – до верхнего теплофикационного отбора, имеет регулирующую ступень и 7 ступеней давления ЧСД; вторая – между теплофикационными отборами, промежуточный отсек, имеет 2 ступени давления; третья – часть низкого давления, имеет регулирующую ступень и 2 ступени части низкого давления (ЧНД).
Давление теплофикационных отборов регулируется одной поворотной диафрагмой, расположенной перед частью низкого давления.
Ротор турбоагрегата вращается по часовой стрелке, если смотреть со стороны переднего подшипника турбины на генератор. Оба ротора РВД и РНД гибкие. РВД цельнокованный. На РНД первые 10 дисков откованный заодно с валом, 3 последних диска – насадные.
РВД и РНД соединены между собой жесткой муфтой и имеют один общий упорный подшипник.
Фикс-пункт турбины расположен на задней фундаментной раме ЦНД, расширение турбины происходит в сторону переднего подшипника.
Данная турбина предназначена для превращения тепловой энергии в механическую путем вращения ротора турбины, который непосредственно связан с ротором генератора, который превращает механическую энергию в электрическую .
Паровая турбина ПТ-80/100-130/13 рассчитана для работы при следующих основных параметрах:
1. Номинальная мощность – 80МВт.
2. Число оборотов – 3000 об./мин.
3. Давление пара перед СК ЦВД – 130ата
4. Температура свежего пара перед СК ЦВД – 540ºС.
5. Абсолютное давление на выхлопе из ЦВД – 13 ата
6. Абсолютное давление перед входом в ЦНД –13 ата
7. Абсолютное давление в конденсаторе турбины при расчётной температуре охлаждающей воды на входе в конденсатор +20 ºС и расчётным её расходом 8000 т/ч – 0.033 ата[43].
Турбина имеет нерегулируемые отборы пара, предназначенные для подогрева основного конденсата и питательной воды последовательно в ПНД, деаэраторе и ПВД. На турбине имеется валоповоротное устройство (ВПУ), а также система обогрева фланцев и шпилек ЦВД и ЦНД.
Данные об отборах пара для нужд регенерации при номинальной нагрузке и номинальных основных параметрах приведены в таблице 5.1
Таблица 2.1 Данные об отборах пара для нужд регенерации при номинальной нагрузке и номинальных основных параметрах
| Ступень | Р отбора, ата | Т отбора, 0 С | Расход пара, т/ч | Потребители |
| ПВД – 7 | ||||
| ПВД – 6 | ||||
| 10,5 | ПВД – 5 | |||
| Деаэратор | ||||
| ПНД – 4 | ||||
| - | - | ПНД – 3 | ||
| 0,34 | - | - | ПНД – 2 | |
| 0,033 | - | - | ПНД – 1 |
Котельный агрегат ТПЕ-430
Паровой котел однобарабанный, с естественной циркуляцией, имеет П-образную компоновку поверхностей нагрева и состоит из топочной камеры и опускного газохода, соединённых в верхней части горизонтальным газоходом. Котел газоплотный с уравновешенной тягой, имеет призматическую форму с размерами в плане 16080х8640 мм.
Топочная камера открытого типа с твёрдым шлакоудалением. Стены топочной камеры, горизонтального и опускного конвективных газоходов экранированы газоплотными панелями из труб, между которыми вварены полосы.
Пароперегреватель состоит из радиационного, широкого пароперегревателей, расположенных в верхней и части топки и 2-х конвективных ступеней в горизонтальном газоходе. Мембранный экономайзер состоит из 2-х ступеней и находиться в нижней части опускного газохода.
Регулирование температуры перегрева пара осуществляется впрыском собственного конденсата.
Котел оборудован 8-ю плоскофакельными греками. Горелочное устройство позволяет использовать двухступенчатую схему сжигания топлива для получения минимально возможных выбросов окислов азота.
Нормативные энергетические характеристики парового котла ТПЕ-430 представлены в таблице 5.2
Таблица 5.2 нормативные энергетические характеристики парового котла ТПЕ-430
| Наименования | Значения |
| Номинальная производительность; т/ч | |
| Давление перегретого пара; Рпп, кгс/см2 | |
| Температура перегретого пара; tпп, ºС | |
| Температура питательной воды; ºС | |
| Температура холодного воздуха; tхв, ºС | |
| КПД Брутто котла; % |
Для подогрева воздуха котел снабжен регенеративным воздухоподогревателем.
Данный котел предназначен для получения пара высокого давления.
Основным видом топлива является природный газ, в качестве резервного топлива-мазут
Воздухоподогреватели
Воздухоподогреватели предназначены для подогрева воздуха, поступающего в горелки котла и для охлаждения дымовых газов. Воздухоподогреватели могут быть в роторном и трубчатом исполнении.
На блоках 80 МВт установлены регенеративные воздухоподогреватели (РВП-68). РВП выполнены роторного типа.
Техническая характеристика РВП-68 представлена в таблице 5.3
Таблица 5.3 техническая характеристика РВП-68
| 1. Диаметр ротора, мм | |
| 2. Диаметр ступицы, мм | |
| 3. Диаметр начальной окружности (по оси цевок), мм | |
| 4. Общая высота ротора, мм | |
| 5. Количество секторов ротора | |
| 6. Количество секторов для прохода газа | |
| 7. Количество секторов для прохода воздуха | |
| 8. Холодная набивка: | |
| а) количество слоев | |
| б) рабочая высота слоя, мм | |
| в) двухсторонняя поверхность нагрева, м² | 6501,6 |
| г) вес набивки, кг | |
| 9. Горячая набивка: | |
| а) количество слоев |
Продолжение таблицы 5.3
| б) рабочая высота слоя, мм | |
| в) двухсторонняя поверхность нагрева, м² | 25252,8 |
| г) вес набивки, кг | |
| 10. Общая двухсторонняя поверхность, м² | 31754,4 |
| 11. Общий вес набивки, кг | |
| 12. Общий вес ротора с набивкой, кг | |
| 13. Общий вес воздухоподогревателя, кг | |
| 14. Мощность электродвигателя, кВт | |
| 15. Число оборотов ротора, об/мин | |
| 16. Число оборотов выходного вала редуктора |
Описание и анализ работы питательно-деаэрационной установки
Питательная деаэрационная установка предназначена для обеспечения бесперебойной передачи питательной воды в котел с качеством, удовлетворяющим нормам ПТЭ, на всех режимах его работы.
В состав питательно-деаэрационной установки входят:
- деаэрационная установка (деаэратор типа ДСП-500);
- питательный насос (насос типа ПН-580-195-5);
- трубопроводы обвязки и арматура.