Отчет по практике в ОАО «Башкирэнерго» ЗуТЭЦ

 

Рисунок 1. Jenbacher JMS-620 GS

 

В процессе эксплуатации Зауральской ТЭЦ был разработан ряд мероприятий, позволивших улучшить условия труда и эффективность  работы станции, повысить качество воды, используемой в технологической  цепочке.

 

3.1. Изменение схемы маслоснабжения ГПА

Одно из наиболее значимых мероприятий – ввод в работу централизованного  маслоснабжения газопоршневых агрегатов. По проекту для каждого машзала  была предусмотрена отдельная маслостанция, а маслоснабжение было тупиковым. В  зимний период это приводило к сгущению масла в резервуарах, к тому же затрудняло прием масла в больших объемах.

При нынешней системе  подпитка масла осуществляется централизованно  для обоих машинных залов. Из баков  чистого масла №1 и №2 (баки могут  работать параллельно) масло поступает в коллектор Ду 80, откуда подается насосами МН1 и МН2, через фильтр, в прямой маслопровод, проходит до ГПА-1. Затем масло поступает в обратный маслопровод, от которого отходят маслопроводы чистого масла к каждому из десяти газопоршневых агрегатов. Далее неизрасходованное моторное масло возвращается в любой из маслобаков №1 или №2. Насос автоматически включается через заданное время, осуществляя прогон масла. При этом масло в маслобаках подогревается водой внутреннего контура. Прием свежего масла осуществляется в одном месте сразу в четыре емкости.

 

 

 

 

3.2. Изменение системы аварийного охлаждения и системы охлаждения газовой смеси.

 

Следующая разработка касается системы аварийного охлаждения и  системы охлаждения газовой смеси. Ранее они существовали для каждого двигателя отдельно, что приводило к выбросам тосола в летний период через сбросные клапана, а в зимний – к падению давления в контурах. В настоящее время смонтирована система централизованной подпитки тосола. При превышении нормального давления сброс тосола через сбросной клапан идет в общую емкость, а при понижении  - подается сигнал датчиком, включается насос, и идет подпитка тосола.

 

3.3. Установка дополнительного теплообменника

При выработке тепловой энергии в городскую систему охлаждения недостаточно охлаждался внутренний контур ГПА (из-за относительно высокой температуры обратной городской воды). Главным инженером предприятия было предложено – дополнительно установить пластинчатый теплообменник во внутреннем теплопункте. После проведения данного мероприятия, температура охлаждения внутреннего контура снизилась на 2ºС,увеличиласть площадь нагрева подаваемой воды в город. 

 

3.4. Смонтирована водоподготовительная установка(ВПУ) типа ДППУ-150

 

При данной схеме представлена водоподготовительная установка, предназначенная для удаления из химически очищенной воды растворенных в ней газов, что значительно улучшает качество воды, используемой в технологическом процессе.

Водоподготовительная  установка предназначена для  умягчения исходной воды, удаления из  химочищенной воды, используемой в качестве добавочной воды для подпитки замкнутого внутристанционного контура ЗуТЭЦ, растворённых газов методом термической деаэрации.

Проектная производительность –150л./час

 

3.5.Смонтирована подпиточно - аккумулирующая ёмкость V=2,5м³

 

Вместо расширительного бака мембранного  типа (ёмк.0,3м³,для поддержания постоянства давления во внутренним контуре), позволяющая дополнительно иметь запас хим.очищенной воды в случаях непредвиденных упусках воды.

 

 

 

3.6. Смонтирован выносной теплообменник(охладитель)

 

В летние месяцы при прекращении  подачи тепловой мощности в городскую  систему горячего водоснабжения  контур аварийного охлаждения недостаточно охлаждал внутренний контур. Главным инженером предприятия было предложено простое решение – дополнительно установить теплообменник на внутренний контур. После проведения данного мероприятия охлаждение двигателей заметно улучшилось, температура охлаждения снизилась на 4ºС. 

 

 

4. Водогрейный котел, котел – утилизатор, компрессор, температурный график при t=-15 С, водоподготовка.

 

4.1. Водогрейный котел.

4.1.1. Назначение котла

 

- Реконструкция котла  выполнена с целью перевода  его в водогрейный режим работы.

- Котел предназначен для получения горячей воды, используемой в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения промышленного и бытового назначения, а также для технологических целей.

- Котел предназначен  для установки в макроклиматических  районах с умеренным и холодным климатом (УХЛ). Категория размещения 4 по ГОСТ15150.

- Котел работает на  природном газе под уравновешенной  тягой.

-  Котел предназначен  для работы в основном режиме.

- Эксплуатация котла  возможна при колебаниях нагрузок  в пределах 20-100% от номинальной.

4.1.2.Технические характеристики

 

Наименование	Значение
Номинальная теплопроизводительность , МВт (Гкал/ч)	40 (34,4)
Номинальная температура  воды на выходе из котла, °С	150
Температура воды на входе  в котел, °С	70
Разность температур воды на входе и выходе из котла, °С	80
Температура уходящих газов  за котлом, °С:	110
Номинальный расход воды через котел, т/ч	430
Минимальный расход воды через котел, т/ч	390
Максимальное избыточное давление воды на входе в котел, МПа (кгс/см2)	2,5 (25)
Минимальное рабочее  давление воды на выходе из котла, МПа (кгс/см2)	1,0(10)*
Гидравлическое сопротивление  котла при номинальном расходе  воды, МПа (кгс/см2), не более	0,3 (3,0)
Аэродинамическое сопротивление  газового тракта котла, Па	800
Удельный выброс окислов  азота (при а = 1 ,4), не более	0,125
КПД котла (брутто) при  номинальной нагрузке, %	94,1
Габаритные размеры  котла с площадками обслуживания, мм: длина  ширина  высота	14500 12000 13500

* При номинальной   температуре воды на выходе из котла менее 150 °С рабочее давление воды на выходе из котла должно определяться с учетом величины недогрева воды до кипения на 30°С.

 

4.1.3. Состав реконструированного котла

 При реконструкции  изменены следующие основные  узлы котла:

- демонтируется барабан  с внутрибарабанным устройством;

- демонтируются выносные  циклоны;

- реконструирован котельный  пучок;

- реконструирован водяной  экономайзер;

- заменены перепускные  трубы в пределах котла;

- изменена гидравлическая  схема котла.

 В состав реконструированного  котла входят:

•      блоки  фронтового экрана топки;

•      блоки  боковых экранов топки;

•      блоки  заднего экрана топки;

•      блоки  боковых экранов конвективной шахты;

•      блоки заднего экрана конвективной шахты;

•      пароперегреватель;

•      котельный  пучок;

•      экономайзер;

•      воздухоподогреватель;

•      короб  воздухоперепускной;

•      устройство горелочное;

•      трубопроводы котла, арматура и КИП;

•      портал;

•      опоры  котла;

•      каркас площадок обслуживания;

•      каркас воздухоподогревателя;

•      помосты и лестницы;

•      газоперепускной короб.

 

4.1.4. Устройство и работа котла и составных частей

   Котел Е-50-1,4-250ГМ  выполнен по сомкнутой П-образной компоновке с конвективным газоходом, примыкающим к заднему экрану топочной камеры. При этом задний экран топочной камеры одновременно является фронтовым экраном конвективного газохода. Отдельно от котла на собственном каркасе устанавливается воздухоподогреватель.

   Топочная камера  котла выполнена в виде прямоугольной  призмы с ограждающими стенами  из газоплотных тепловых экранов.  Поперечное сечение топки имеет  размеры в плане по осям  труб 4500 х 4550 мм.

Газоплотные ограждающие  тепловые экраны топочной камеры выполнены в виде сварных мембранных панелей из труб диаметром 57 х 4 мм, расположенных с шагом 75 мм. Для обеспечения газоплотности в промежутки между трубами ввариваются стальные полосы.

Боковые стены топочной камеры образованы боковыми экранами. Нижняя часть топочной камеры (под) закрывается отогнутыми панелями фронтового и разделительного экрана топки. На вертикальном участке фронтового экрана предусмотрены разводки для установки горелочных устройств и сопла вторичного дутья. Верхняя часть фронтового экрана топки образует потолок топочной камеры. В верхней части заднего экрана топки имеется трехрядный фестон для прохода газов в конвективный газоход.

   Конвективный  газоход котла выполнен в виде  вертикальной прямоугольной шахты.  Боковые стены конвективной шахты образуют боковые экраны, заднюю стену образуют в нижней части задний экран котла, а в верхней части стояки ширм котельного пучка. Конвективная шахта имеет размер в плане по осям труб ограждающих экранов 1500 х 4550 мм.

Газоплотные ограждающие тепловые экраны конвективной шахты выполнены в виде сварных мембранных панелей из труб диаметром 57 х 4 мм, боковые с шагом 75 мм, задний с шагом 100 мм. Для обеспечения газоплотности в промежутки между трубами ввариваются стальные полосы.

    В конвективной шахте находятся ширмовый котельный пучок, пароперегреватель и два блока водяного экономайзера.

   Котельный пучок  состоит из 30 ширм, расположенных  с шагом 150 мм. Каждая ширма  образована 15-ю Г-образными трубами  Ø38x3, расположенными с шагом 60 мм. Нижние концы этих труб присоединены к вертикальным коллекторам Ø 108x8, а верхние - к горизонтальным коллекторам Ø 133x8. Нижние концы коллекторов Ø 108x8 приварены к раздающему коллектору Ø 219x16, а верхние также как и концы коллекторов Ø 108x8 - к коллектору Ø 426x15. Вертикальные коллектора, так же, как и горизонтальные, сварены между собой полосами. Для обеспечения оптимальных скоростей воды в трубах котельного пучка отглушается 12 из 15 Г-образных труб Ø 38x3 в каждой ширме. Также для организации движения воды отглушаются горизонтальные коллектора ширм Ø 133 от верхнего коллектора Ø 426. Для предотвращения вскипания воды в горизонтальных коллекторах Ø 133 и вертикальных коллекторах Ø 108 выполняется их изоляция изнутри газохода.

    Пароперегреватель змеевиковый, расположение змеевиков шахматное. Змеевики расположены с поперечным шагом 75 мм перпендикулярно фронту котла; шаг в продольном направлении составляет 60мм. Пароперегреватель включен по противотоку и опирается на задний экран опускного газохода с помощью дистанционных гребенок.

   Водяной экономайзер  расположен под пароперегревателем. По высоте шахты экономайзер  разделен на две части с  ремонтными проемами. Змеевики водяного  экономайзера выполнены из труб  Ø 28x3, расположенных параллельно фронту котла. Расположение змеевиков шахматное. Продольный шаг труб равен 100 мм, поперечный - 60 мм.

Для обеспечения приемлемых скоростей воды блоки водяного экономайзера

 включены параллельно.  Также параллельно блокам экономайзера  включена байпасный трубопровод Ø 159x7 с установкой дроссельной шайбы. Дроссельная шайба обеспечивает оптимальный расход воды через водяной экономайзер. Для организации параллельного движения воды через блоки экономайзера изготавливаются дополнительно два коллектора и устанавливаются на монтаже.

    Воздухоподогреватель предназначен для подогрева воздуха, подаваемого на горелки. Подогрев осуществляется за счет тепла дымовых газов.

Воздухоподогреватель  состоит из двух ступеней, выполненных  одним блоком каждая. Воздухоподогреватель выполнен из труб диаметром 40x1,5 сталь 10.

Воздухоподогреватель  устанавливается в отдельно стоящей  вертикальной шахте на собственном  каркасе и соединяется с котлом газо-перепускным коробом.

Первая по ходу газов  «горячая» ступень имеет высоту 1800 мм, вторая «холодная» - 2400 мм. Между ступенями имеется ремонтный проем высотой 900 мм.

   На котле устанавливаются две газомазутные горелки единичной мощностью 20 МВт, которые располагаются на фронтовом экране топочной камеры в один ярус. Каждая горелка

 имеет индивидуальные подводы газа, воздуха, а также свою систему контроля пламени и розжига. Последнее позволяет включать и отключать любую из горелок без отключения котла в целом.

    Котел самонесущий, все элементы котла опираются на портал.

    Для обслуживания и ремонта котел снабжается собственной системой площадок и лестниц, лючками и лазами.

    В качестве теплоизоляционных материалов экранных поверхностей котла применяются холсты из базальтового супертонкого волокна.

   Для обеспечения нормальной работы котла служат трубопроводы в пределах котла, включающие в себя необходимую запорную арматуру.

   Система регулирования температуры воды на входе в котел не входит в комплект поставки.

4.2. Котел – утилизатор.

4.2.1.Назначение, устройство и работа котла.

  Водогрейный     котел-утилизатор  К-25-130Н   водотрубный, противоточный, башенной компоновки. Котел-утилизатор водогрейный К-25-130Н (КУВ) предназначен для нагрева сетевой воды за счет использования тепла горячих выхлопных газов газотурбинной энергоустановки ГТЭС-I6ПА производства ОАО «Авиадвигатель» г. Пермь.

Использование КУВ в  схеме подогрева сетевой воды дает:

• существенную экономию топлива,
• дополнительную выработку  электроэнергии,
• увеличивает ресурс  водогрейных  котлов и уменьшает затраты на их ремонт.

Режим работы котла соответствует режиму работы газотурбинной энергоустановки.

4.2.2.Принцип работы.

Дымовые газы из газотурбинной установки попадают в подводящий газоход, затем в два блока котла (расположены параллельно по ходу газов), где омывают пакеты змеевиков. После этого через короб, два блока шумоглушения (расположены последовательно по  ходу  газов),  дымоход  и  дымовую  трубу покидают котел.