Расширение ТЭЦ города Костанай с целью увеличения мощности | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 28 сентября, печатный экземпляр отправим 2 октября.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №4 (190) январь 2018 г.

Дата публикации: 29.01.2018

Статья просмотрена: 243 раза

Библиографическое описание:

Мамбетов И. Б. Расширение ТЭЦ города Костанай с целью увеличения мощности // Молодой ученый. — 2018. — №4. — С. 30-32. — URL https://moluch.ru/archive/190/48053/ (дата обращения: 18.09.2019).



В статье рассматривается энергетическая компания, естественный монополист на рынке предоставления коммунальных услуг, ГКП «Костанайская ТЭК», а именно Костанайская ТЭЦ, расположенная в центре города, обеспечивающая бесперебойное и качественное производство электрической и тепловой энергии и поставку этих товаров потребителям центральной части города, а также проблема нехватки тепловой энергии.

Ключевые слова: теплоэлектроцентраль, энергетика, энергетическая компания устаревшее оборудование, актуальное оборудование, расширение, модернизация.

В городе Костанай сформировалась система централизованного энергоснабжения на базе одной электростанции — КТЭЦ и двух крупных районных котельных РК-2 и РК-3.

Актуальность данной статьи связана с расширением черты города к северу от центра, строительству новых жилых районов, и в следствии город столкнулся с проблемой нехватки тепловой энергии, по данным «РКЦ ЖКХ» около 100 Гкал/ч.

Объектом исследования является энергетическая компания, естественный монополист на рынке предоставления коммунальных услуг, ГКП «Костанайская ТЭК», а именно Костанайская ТЭЦ, расположенная в центре города, обеспечивающая бесперебойное и качественное производство электрической и тепловой энергии и поставку этих товаров потребителям центральной части города.

Целью данной работы является рассмотрение и анализ текущего состояния теплоэлектроцентрали, а основная идея заключается в её расширении, с целью покрытия недостающего количества энергии, с помощью установки нового, актуального, с точки зрения научно-технического прогресса, оборудования.

Описание существующего состояния Костанайской ТЭЦ

Костанайская ТЭЦ, работающая на оборудовании среднего давления (3,9 МПа, 440°С), введена в эксплуатацию в 1942 году в составе завода химического волокна.

Как самостоятельное предприятие КТЭЦ эксплуатируется с 1961 года. В настоящее время ТЭЦ входит в состав ГКП «Костанайская ТЭК» и обеспечивает централизованным теплоснабжением жилищно-коммунальный сектор и ряд промышленных предприятий Центрального жилого района, жилого района Наримановка и Центрального промышленного района.

ТЭЦ вырабатывает электроэнергию на тепловом потреблении. Доля ТЭЦ в общем объеме производства тепловой энергии предприятием составляет 49 %. Отпуск тепла от КТЭЦ осуществляется с горячей водой по расчетному температурному графику 110/70°С. Система горячего водоснабжения зоны обслуживания ТЭЦ открытая. Отпуска пара на производство нет. Загрузка производственных мощностей — 79,0 %.

По состоянию на 01.01.2016 года:

– установленная электрическая мощность КТЭЦ — 12 МВт;

– установленная тепловая мощность КТЭЦ — 481,9 Гкал/час;

– располагаемая тепловая мощность КТЭЦ — 349,2 Гкал/час.

Основным топливом КТЭЦ первоначально был уголь. В 1964 году станция была реконструирована на сжигание мазута. В 1968 году в связи с поступлением газа от газопровода Бухара-Урал основным топливом стал мазут, резервным — природный газ. В настоящее время природный газ используется в качестве основного топлива, как экономически более выгодного и экологически чистого, а мазут является резервным топливом.

Все существующие паровые котлы «Белгородского котельного завода» барабанные, вертикально-водотрубные паропроизводительностью 35 т/ч, 65т/ч и 75т/ч предназначены для выработки насыщенного пара с рабочим давлением 3,9 МПа. Котлы работают на газе и мазуте. Паровой котел типа ТП-65У ст. № 4 ограничен по нагрузке до 50 т/ч из-за несоответствия после ремонта главного паропровода расчетной нагрузке. Котел БКЗ-75–3,9–440ГМ ст. № 5 отработал более 30-ти лет, морально и физически устарел и находится в неудовлетворительном состоянии. Снижение надежности паровых котлов обусловлено длительным сроком эксплуатации экранных и опускных труб. КПД всех паровых котлов 90,8–91,5 %.

В водогрейной котельной установлено 3хПТВМ-50 ст. № 1,2,3 и 2хПТВМ-100 ст. № 4,5, работающие на газе.

Котлы башенного типа, вертикально-водотрубные, имеющие радиационные экраны и конвективные пучки. Котлы предназначены для теплоснабжения центрального района города Костаная. КПД водогрейных котлов: ПТВМ-50–88 %; ПТВМ-100–90 %. Производительность работы водогрейных котлов, была понижена из-за роста гидравлического сопротивления водяного тракта и в связи с применением комплексона ИОМС-1 для водоподготовки. Ввод в сетевую воду ИОМС-1 снижал температуру сетевой воды за котлом до 120°С. В настоящее время в воду добавляется комплексон Оптион 312–2, позволяющий повысить температуру прямой сетевой воды до 130°С.

На КТЭЦ установлены две противодавленческие турбины с параметрами отбора Р=5 ата, Т=250°С. Турбоагрегат ст. № 1 имеет трещины в паровой коробке, направляющие лопатки диафрагм и лопатки рабочих колес имеют эрозийный износ, что приводит к заносу проточной части. Турбоагрегат ст.№ 2 имеет дефекты в рабочих колесах 2,3,6 ступеней в лопатках 4,5 ступеней, направляющие лопатки диафрагм и лопатки рабочих колес имеют эрозийный износ, что приводит к заносу проточной части. Все эти факторы снижают экономичность и надежность работы турбин.

Расширение

Для расширения с целью покрытия нужного количества тепловой и электрической энергии был выбран котел БКЗ-320/140 ГМ с турбиной Т-60/65–130.

Котельный агрегат БКЗ-320/140 ГМ — однобарабанный вертикально-водотрубный, с естественной циркуляцией предназначен для получения пара высокого давления при сжигании газа (основное топливо) и мазута (резервное).

Паровая теплофикационная турбина Т-60/65–130 с конденсационной установкой и двумя регулируемыми отопительными отборами пара предназначена для непосредственного привода турбогенератора и отпуска тепла для нужд отопления.

Положительный экономический эффект от расширения ТЭЦ определится за счёт обеспечения города более дешёвой электроэнергией, в сравнении с существующем вариантом когда недостающую электроэнергию приходится покупать у посредников.

Технико-экономические показатели в варианте расширения ТЭЦ с установкой турбины Т-60/65–130 сравнивались с существующим вариантом работы станции.

Фактическая (по существующему варианту работы ТЭЦ) и планируемая (по предлагаемому варианту расширения ТЭЦ) годовая выработка электроэнергии представлены в таблице 1.

Таблица 1

Годовая выработка электроэнергии

Период

Существующий вариант Nэтэц=12МВт,

тыс. кВт ч

Вариант расширения ТЭ Nэтэц =72 МВт, тыс.

кВт ч

Увеличение выработки ∆Э,

тыс. кВт ч

Январь

8928

53568

44640

Февраль

8064

48384

40320

Март

8928

53568

44640

Апрель

8640

51840

43200

Май

8928

53568

44640

Июнь

8640

51840

43200

Июль

8928

53568

44640

Август

8928

53568

44640

Сентябрь

8640

51840

43200

Октябрь

8928

53568

44640

Ноябрь

8640

51840

43200

Декабрь

8928

53568

44640

Итого

105120

630720

525600

Расширение ТЭЦ города Костанай котлом БКЗ-320–140-ГМ и турбиной Т- 60/65–130 позволит обеспечить потребителя нужным количеством энергии с минимальными затратами. В результате работы расчеты показали, что данное расширение весьма экономично, а срок его окупаемости составит около 2,6 лет, что является неплохим показателем.

На основании проведенных исследований и расчетов удалось рассмотреть текущее состояние объекта модернизации, выбрать экономически целесообразное расширение и необходимое оборудование, рассчитать экономический эффект от расширения и срок его окупаемости. Иными словами, в работе были решены все поставленные ранее задачи.

При написании данной статьи была изучена специальная литература, включающая в себя научные статьи и пособия в области теплоэнергетики и теплотехники. То есть все данные и методика расчета основана на достоверных источниках.

Проведенные экономические расчеты показали, что себестоимость тепловой энергии составила 290,2 тнг/Гкал., а электрической 0,9 тнг/кВтч. В результате работы расчеты показали, что данное расширение весьма экономично, а срок его окупаемости составит около 2,6 года, что является неплохим показателем.

Произведена теоретическая модернизация объекта исследования. Что, возможно, окажет помощь Костанайской теплоэнергетической компании с решением проблем обеспечения потребителей дополнительной энергией.

Литература:

  1. Липов Ю. М., Самойлов Ю. Ф., Виленский Т. В. Компановка и тепловой расчет парового котла: Учебное пособие для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1988. -315 с.
  2. Кузнецова Н. А. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод) — М.: Энергия, 1973.
  3. Ривкин С. Л., Вукалович М. П., Александров А. А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. — М.: Издательство стандартов, 1969.
  4. Вукалович М. П. Термодинамические свойства воды и водяного пара. — М.: Машгиз, 1958. — 156 с.
  5. Плетнев Г. Н. Автоматическое регулирование и защита теплоэнергетических установок. Учебник для энергетических и энергостроительных техникумов. — М.:, Энергия, 1976.
  6. Преображенский В. П. Теплотехнические измерения и приборы: Учебник для вузов по специальности «Автоматизация теплоэнергетических процессов». — М.: Энергия, 1978.
  7. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод). — М.: Энергия, 1973.
  8. Григорьев Г. А. и Зорин В. М. Тепловые и атомные электрические станции. — М.: Энергоиздат, 1982.
  9. Вайнсон А. А. Подъемно-транспортные машины. Изд 3-е, переработанное — М.: Машиностроение, 1974.
  10. Методические указания по измерению расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами.
  11. Закон республики Казахстан «О безопасности и охране труда» от 28 февраля 2004.
  12. Теплотехнический справочник. Под общ. ред. В. Н. Юренева и П. Д. Лебедева. В 2-х томах. Изд. 2-е, перераб. — М.: Энергия, 1976.
  13. Рихтер Л. А., Волков Э. П., Покровский В. Н. Охрана водного и воздушного бассейнов от выбросов тепловых электростанций. — М.: Энергоатомиздат, 1981. — 291 с.
  14. Жабо В. В. Охрана окружающей среды на ТЭС и АЭС. — М.: Энергоатомиздат, 1992. — 240 с.
  15. Рихтер Л. А. Тепловые электрические станции и защита атмосферы. — М.: Энергоатомиздат, 1975. — 312 с.
Основные термины (генерируются автоматически): тепловая энергия, основное топливо, костанайская ТЭЦ, котел, энергетическая компания, неплохой показатель, природный газ, проточная часть, качественное производство, естественный монополист.


Похожие статьи

Перспективы увеличения доли использования твердого топлива...

Основной энергетической базой по-прежнему остаются тепловые электростанции и котельные.

Основные термины (генерируются автоматически): твердое топливо, природный газ, электрическая энергия, система подготовки, использование угля...

Особенности использования парогазовых установок на ТЭС

Ключевые слова:котел, паротурбина, газотурбина, топливо, испаритель, цикл, температура

В промышленности электрическая энергия из тепловой получается путем промежуточного

Парогазовые установки на природном газе-единственные энергетические установки, которые...

Развитие субъектов естественных монополий в сфере...

Потери энергии и тепла у нас начинаются с места их производства. Большинство ТЭЦ и ГРЭС оснащены устаревшими котлами и турбинами. Электроэнергетика Казахстана характеризуется изношенностью значительной части основных фондов.

Показатели экономичности и эффективности комбинированного...

Показатели экономичности и эффективности комбинированного производства тепловой и электрической энергии энергетическими установками.

Вместе с этим, энергетика является одним из основных потребителей органических видов топлива, таких как природный газ...

Модернизация Ташкентской тепловой электростанции путем...

Основное топливоприродный газ Шуртанского и Бухарского месторождений, резервное

Естественно, износ оборудования понизил коэффициент полезного действия турбин, он

Япония поставила перед собой цель сократить этот показатель на 6 %. Финансирование...

Анализ использования биотоплива при производстве...

Газогенераторная представляет собой установку по производству газа и генератора электрической энергии. А энергия парового двигателя — это паровой котёл с турбиной на пару для создания электрической энергии- тепловая энергетическая станция.

Работа энергетического комплекса эксклавного региона: плюсы...

Основные термины (генерируются автоматически): Калининградская область, природный газ, Балтийская АЭС, Калининград, Советск, монополистический рынок, сложившаяся ситуация, солнечная энергия, справочная информация, энергетический комплекс.

Эффективность использования природного газа в г. Хабаровске

Природный газ широко используется на тепловых электростанциях, природный газ также

Этот показатель измеряется в килокалориях на килограмм сжигаемого топлива.

Из таблицы 3 по основным выбросам вредных веществ природный газ является наиболее безопасным.

Особенность экономики в энергетической отрасли

В зависимости от видов природных источников энергии

Основные свойства продукта «электрическая энергия» — это показатели качества

Основные термины (генерируются автоматически): электрическая энергия, затрата, энергетическое производство, энергетик...

Похожие статьи

Перспективы увеличения доли использования твердого топлива...

Основной энергетической базой по-прежнему остаются тепловые электростанции и котельные.

Основные термины (генерируются автоматически): твердое топливо, природный газ, электрическая энергия, система подготовки, использование угля...

Особенности использования парогазовых установок на ТЭС

Ключевые слова:котел, паротурбина, газотурбина, топливо, испаритель, цикл, температура

В промышленности электрическая энергия из тепловой получается путем промежуточного

Парогазовые установки на природном газе-единственные энергетические установки, которые...

Развитие субъектов естественных монополий в сфере...

Потери энергии и тепла у нас начинаются с места их производства. Большинство ТЭЦ и ГРЭС оснащены устаревшими котлами и турбинами. Электроэнергетика Казахстана характеризуется изношенностью значительной части основных фондов.

Показатели экономичности и эффективности комбинированного...

Показатели экономичности и эффективности комбинированного производства тепловой и электрической энергии энергетическими установками.

Вместе с этим, энергетика является одним из основных потребителей органических видов топлива, таких как природный газ...

Модернизация Ташкентской тепловой электростанции путем...

Основное топливоприродный газ Шуртанского и Бухарского месторождений, резервное

Естественно, износ оборудования понизил коэффициент полезного действия турбин, он

Япония поставила перед собой цель сократить этот показатель на 6 %. Финансирование...

Анализ использования биотоплива при производстве...

Газогенераторная представляет собой установку по производству газа и генератора электрической энергии. А энергия парового двигателя — это паровой котёл с турбиной на пару для создания электрической энергии- тепловая энергетическая станция.

Работа энергетического комплекса эксклавного региона: плюсы...

Основные термины (генерируются автоматически): Калининградская область, природный газ, Балтийская АЭС, Калининград, Советск, монополистический рынок, сложившаяся ситуация, солнечная энергия, справочная информация, энергетический комплекс.

Эффективность использования природного газа в г. Хабаровске

Природный газ широко используется на тепловых электростанциях, природный газ также

Этот показатель измеряется в килокалориях на килограмм сжигаемого топлива.

Из таблицы 3 по основным выбросам вредных веществ природный газ является наиболее безопасным.

Особенность экономики в энергетической отрасли

В зависимости от видов природных источников энергии

Основные свойства продукта «электрическая энергия» — это показатели качества

Основные термины (генерируются автоматически): электрическая энергия, затрата, энергетическое производство, энергетик...

Задать вопрос