Расширение Самарской ТЭЦ с установкой ПГУ-190

-насосной станции пожаротушения (насосная станция II-го подъема) оборудованной пожарными насосами (см.выше);

-системы подводящих трубопроводов из стальных труб диаметром 200мм;

-кольцевой сети из стальных труб диаметром 200 мм в главном корпусе с отводами в отдельные секции по числу изолированных кабельных помещений;

-каждая секция оборудована питающим трубопроводам, запорно-пусковым устройством (ЗПУ) и распределительными трубопроводами с оросителями.

В качестве запорно-пусковых устройств используются чугунные задвижки с электроприводом.

В качестве оросителей установлены водяные дренчеры ДВ-10 по ГОСТ 14630-80.

Нормативное время тушения пожара - 10 мин, трехкратный запас воды составляет 126м.

При пожаре в кабельном помещении срабатывают пожарные извещатели автоматической пожарной сигнализации, защищающие это помещение.

При срабатывании одного извещателя выдается сигнал "ВНИМАНИЕ". При срабатывании двух извещателей в одном помещении подается сигнал на включение пожарного насоса и открытие задвижки ЗПУ соответствующего кабельного отсека, и одновременно блокируются в закрытом положении задвижки смежных направлений.

В защищаемых помещениях, оборудованных принудительной вентиляцией, выдается импульс на отключение вентиляции.

Настоящим проектом автоматическая установка пожаротушения сохраняется, при этом предусматривается замена чугунных задвижек в ЗПУ на стальные.

Дополнительно предусматривается оборудование автоматической установкой водяного пожаротушения кабельных помещений в расширяемой части главного корпуса и кабельных помещений корпуса ПГУ.

Проектируемые кабельные помещения оборудуются питательными трубопроводами, ЗПУ и распределительными трубопроводами с оросителями ДВ-10 по аналогии с существующими.

Расчетный расход воды на пожаротушение проектируемого наибольшего помещения - 60 л/с.

Установка охлаждения ферм машзала

В настоящее время охлаждение ферм машзала предусмотрено лафетными стволами.

Установка подключается к внутренней кольцевой сети пожаротушения кабельных помещений.

Расчетные расходы воды определены исходя из количества орошаемых ферм (по две на каждое направление), длины ферм - 39м, принятом напоре 0,4 МПа на самом удаленном оросителе и расстановки оросителей на распределительном трубопроводе, исходя из карты орошения одного оросителя.

Стационарная установка охлаждения маслобаков турбин

Существующие маслобаки турбин оборудованы стационарной установкой охлаждения с ручным приводом.

Установка подключена к внутренней кольцевой сети автоматической установки пожаротушения кабельных помещений.

В качестве оросителей используются оросители ДВ-10, установленные на распределительных трубопроводах установки охлаждения.

Настоящим проектом расширения дополнительно предусматривается оборудование проектируемых маслобаков турбин в главном корпусе (1шт - по 3-м вариантам) и в корпусе ПГУ стационарной установкой охлаждения по аналогии с существующими маслобаками.

Установка охлаждения каждого проектируемого маслобака подключается к внутренней сети автоматической установки пожаротушения кабельных помещений.

Расчетный расход на охлаждение наибольшего по объему маслобака составляет 14 л/с. Время охлаждения - 3 часа. Запас воды - 151 м /ч.

Пожаротушение склада топлива

-Автоматическая установка пенного пожаротушения склада топлива

В качестве огнегасящего вещества принята пена средней кратности (кратность 70-100) получаемая из 6% раствора пенообразователя ПО-бк.

-Стационарная установка охлаждения резервуаров

Охлаждение резервуаров мазута выполнено стационарной установкой, состоящей из перфорированных трубопроводов на, резервуарах, подключенных к сети хоз.-питьевого и противопожарного водопровода через ручные задвижки, установленные в помещениях узлов управления.

-Пожаротушение эстакады мазутослива

В настоящее время охлаждение при пожаре железнодорожных цистерн и сливоналивных устройств на эстакаде мазутослива осуществляется передвижными средствами от гидрантов на сети хоз.-питьевого и противопожарного водопровода, проложенного вокруг эстакады.

9.3 Электробезопасность

Средства защиты, предназначенные для обеспечения электробезопасности.

Электроустановки на СамТЭЦ укомплектованы испытанными, готовыми к использованию защитными средствами (СЗ)

Электрозащитные средства на станции:

* изолирующие штанги;

* изолирующие и электроизмерительные клещи;

* указатели напряжения всех видов и классов;

* бесконтактные сигнализаторы наличия напряжения;

* изолированный инструмент;

* диэлектрические перчатки, боты и галоши, ковры, изолирующие подставки;

* защитные ограждения (щиты, ширмы, изолирующие накладки, колпаки);

* переносные заземления;

* плакаты и знаки безопасности;

* прочие средства защиты, изолирующие устройства и приспособления для ремонтных работ под напряжением в электроустановках 110 кВ и выше).

Все изолирующие средства защиты, кроме штанг, предназначенных для наложения временных заземлений, ковриков и подставок, должны подвергаться электрическим испытаниям после изготовления и периодически в процессе эксплуатации.

- в электроустановках напряжением от 110 до 750 кВ выполнено защитное заземление.

Все технологические средства защиты СамТЭЦ выполнены в соответствии с ГОСТ 12.1.030-81 2001 "ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление":

- заземляющие устройства выполнены по нормам на напряжение прикосновения или по нормам на их сопротивление. Заземляющее устройство, которое выполняют по нормам на сопротивление, имеет в любое время года сопротивление не более 0,5 Ом.

В качестве материала зазамлителей на СамТЭЦ служит в основном медное покрытие, т.к. оно наиболее совершенно.

- в целях выравнивания потенциала на территории СамТЭЦ, занятой электрооборудованием, проложены продольные и поперечные горизонтальные элементы заземлителя и соединены сваркой между собой, а также с вертикальными элементами заземлителя.

В стационарных электроустановках трехфазного тока в сети с заземленной нейтралью или заземленным выводом однофазного источника питания электроэнергией, а также с заземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока выполнено зануление.

- при занулении фазные и нулевые защитные проводники выбраны таким образом, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой проводник, возникал ток короткого замыкания, обеспечивающий отключение автомата или плавление плавкой вставки ближайшего предохранителя.

- в цепи нулевых защитных проводников нет разъединяющих приспособлений и предохранителей.

10. Охрана окружающей среды

Прогресс несёт с собой не только блага, вместе с развитием техники и улучшением качества жизни появляются и негативные явления: происходит постепенное загрязнения атмосферы, морских акваторий и водоёмов, уменьшаются земельные ресурсы, снижается численность животных и уменьшается многообразие видов представителей флоры и фауны. Основными загрязняющими веществами выбрасываемыми в атмосферу являются S0₂, NO_x, CO и пыль. Почва загрязняется шлаками и золой. В ряде регионов уровень загрязнения значительно превышает допустимые нормы, что в свою очередь приводит к повышению числа людей с хроническими (астма, бронхит) и онкологическими заболеваниями. Превышение концентраций токсичных веществ в среднем может составлять: по S0₂ в 50-300 раз; по NO_x до 25 раз; по СО в 80-250 раз.

Источниками загрязнения окружающей среды являются энергетические и водогрейные котлы. Для рассеивания дымовых газов на ТЭЦ установлены две дымовые трубы: №1 высотой 180 м и №2 высотой 240м. Кроме того, при проектировании станции была учтена роза ветров. Самым опасным по условия загрязнения атмосферного воздуха города вредными выбросами признано северо-восточное направление. Его повторяемость при существующем расположении станции составляет 6%.

На ТЭЦ в ходе технологического процесса в воздух попадают многие вредные вещества. Из-за того, что ТЭЦ работает на газе, происходит значительный выброс NO_x. Основным мероприятием по снижению выбросов NO_x является применение рециркуляции дымовых газов, для чего вводится в работу вентилятор рециркуляции газов (ВРГ).

На энергетических котлах и ПК-6 внедрена автоматическая система мониторинга за выбросами в атмосферу-ЕС S немецкого производства. Она предназначена для определения концентраций S0₂, NO_x, CO, C0₂, 0₂ температуры и расхода дымовых газов. В газоходах котлов выделены 6 точек, в каждой из которых заборные зонды, датчики расхода и температуры. Исследуемый газ забирается зондами и через фильтры подаётся на многокомпонентную измерительную систему и кислородный анализатор.

11. Спецвопрос: развитие систем шариковой очистки конденсаторов

Обеспечение очистки конденсаторных трубок паротурбинных установок чрезвычайно актуально для отечественных электростанций, так как потери топлива, связанные с загрязнением конденсаторов со стороны охлаждающей воды, в среднем по стране составляют около 2%. Периодические способы очистки (механические, термические, химические) весьма дороги, требуют отключения конденсатора или его половины со снижением нагрузки, трудоемки, а реагентные способы еще и экологически вредны. Поэтому разработанный фирмой Тапрогге (ФРГ) способ очистки трубок с помощью пористых резиновых шариков вызвал большой интерес у наших энергетиков.

Этот способ поддержания конденсаторных трубок в чистом состоянии оказался весьма эффективным, так как стабильно обеспечивает максимальный вакуум в конденсаторе без его отключения для очистки. У фирмы Тапрогге была куплена лицензия и оборудование для изготовления пористых резиновых шариков на Свердловском заводе эбонитовых изделий (в настоящее время - ЗАО Уралэластотехника). Оборудование для шариковой очистки (СШО) разрабатывалось и изготавливалось своими силами, учитывая особенности его эксплуатации на отечественных электростанциях и заботясь о его патентной чистоте.

Основным элементом этого оборудования является фильтр дополнительной очистки (ФДО) охлаждающей воды, который может работать независимо от СШО, образуя автономную систему очистки охлаждающей воды (СООВ), исключающую засорение водяных камер и трубных досок конденсатора. Но практика показала, что надежную работу СШО можно обеспечить только при совместной работе с СООВ.

Конструкция первого отечественного фильтра была изготовлена в середине 80-х годов по проекту ОКБ ВТИ. Его перфорированная фильтрующая поверхность с отверстиями диаметром 8 мм имеет форму конуса, направленного вершиной навстречу потоку охлаждающей воды. Отмывка загрязнений осуществляется с помощью поворотных лопаток, изменяющих направление потока охлаждающей воды, а также струй воды, истекающих из сопл закрепленных на вращающемся пус-тотелом валу, расположенном внутри конуса. Шарики вводятся в поток воды после фильтра. К свободному концу вала подводится техническая вода с давлением 0,30 - 0,35 МПа. Вращение вала с частотой около 1 об/мин осуществляется с помощью сегнерового колеса. Поворотные лопатки (12 шт.) с помощью электропривода могут поворачиваться в обе стороны от нейтрального положения на угол 60°, создавая закрутку потока. Этот фильтр был установлен на турбине мощностью 300 МВт Литовской ГРЭС. Работниками ВТИ и ОРГРЭС был проведен большой комплекс наладочных работ. Однако из-за сложной системы отмывки надежную работу фильтра обеспечить не удалось.

Для научного обеспечения работ при создании фильтров в ВТИ были проведены стендовые исследования влияния угла наклона фильтрующей поверхности на гидравлическое сопротивление фильтра. Определение эпюры скоростей и давлений потока на стенде и при промышленных испытаниях производилось с помощью специально разработанного зонда, представляющего собой трубку диаметром 6 мм с отверстиями. Опыты на стенде показали, что коэффициент сопротивления пластин с изменением угла наклона от 10 до 30° изменяется незначительно, а перепад давления на описанном коническом фильтре распределяется неравномерно по длине фильтрующей поверхности. У вершины конуса он составил 0,7 кПа, в средней части 1,5, а у основания 7,3 кПа. Это свидетельствует о возможности значительного увеличения угла конусности фильтра практически без изменения его гидравлического сопротивления.

На базе этих исследований ВТИ была предложена оригинальная конструкция фильтра с переменным углом конусности около 20° у основания и 40° у вершины. Такой фильтр был изготовлен и установлен на турбине ? 3 мощностью 300 МВт Литовской ГРЭС. При одинаковом диаметре водовода этот фильтр по сравнению с описанным ранее фильтром с постоянным углом конусности имел меньшее гидравлическое сопротивление в чистом состоянии (4 кПа против 5,4 кПа) и меньшую (на 1 м) длину. Новые фильтры с “ломаной” фильтрующей поверхностью были установлены на десятке турбин мощностью 300 и 800 МВт.

Проведенная ВТИ, ОРГРЭС и персоналом электростанций наладка и испытания показали их работоспособность. Некоторые из этих фильтров до сих пор находятся в эксплуатации. Однако и у новых конических фильтров сохранилось прежнее конструктивное выполнение системы отмывки, при которой требуется обеспечить небольшой зазор (1 - 2 мм) между выходным сечением сопл и фильтрующей поверхностью при значительном диаметре поперечного сечения фильтра (от 1,2 до 2,5 м), что вызывает значительные трудности при его реализации. В противном случае, возможны задевания движущихся сопл о фильтрующую поверхность или ухудшение эффективности отмывки.

Значительная длина конических фильтров во многих случаях исключает возможность их размещения в пределах машинного зала, а при размещении их снаружи усложняются условия эксплуатации и требуются дополнительные затраты на строительство отапливаемого помещения. Опыт показал также, что у конических фильтров весьма низкая эффективность отмывки от плоскостных загрязнений. Учитывая все это, в ВТИ были про-

ведены исследования, направленные на использование в конструкции фильтров способа отмывки фильтрующей поверхности обратным током воды. На базе этих исследований ВТИ и НПО Турбоатом разработали конструкцию оригинального конического фильтра диаметром 2 м, разделенного на четыре секции и направленного основанием навстречу потоку охлаждающей воды. На базе этой конструкции был изготовлен промышленный фильтр.

С целью уменьшения габаритов фильтра исследовались возможность и целесообразность выполнения фильтрующей поверхности в форме полуцилиндра, направленного вогнутой стороной навстречу потоку. При этом использовано устройство в виде поворотного коллектора с отсасывающей камерой для отсоса загрязнений, которые удаляются под действием перепада давлений между фильтрующей поверхностью и этой камерой, всасывающая способность которой обратно пропорциональна величине зазора между ее входным сечением и фильтрующей поверхностью.

Однако наиболее удачной и эффективной оказалась конструкция фильтра, у которого фильтрующая поверхность размещена на роторе и разделена радиальными перегородками на одинаковые по размеру секторы, а со стороны набегающего потока охлаждающей воды установлена соединенная со сливным водоводом всасывающая камера со сплошной стенкой, совпадающей по форме с одним из секторов. При загрязнении фильтрующей поверхности и увеличении перепада давления сверх заданного значения подается сигнал и ротор приводится во вращение с помощью электродвигателя и цевочной передачи с частотой около 1 об/мин. При этом в момент совмещения всасывающей камеры с сектором происходит почти мгновенное удаление накопленных в нем загрязнений с обратным потоком воды, поступающей через перфорацию данного отсека.

Первый опытно-промышленный образец такого фильтра был изготовлен в 1989 г. и установлен на турбине К-300-240 ХТГЗ на Ладыжинской ГРЭС. Испытания показали, что отмывка фильтра осуществляется надежно и эффективно. Однако коэффициент гидравлического сопротивления изготовленной из перфорированных листов фильтрующей поверхности оказался весьма значительным, что не всегда приемлемо для электростанций с низконапорными циркуляционными насосами. Кроме того, изготовление фильтрующей поверхности сложной формы из перфорированных стальных листов было мало технологичным и достаточно дорогостоящим. В связи с этим в ВТИ были проведены исследования, направленные на определение возможности и целесообразности выполнения фильтрующей поверхности из проволочных сеток, изготавливаемых отечественной промышленностью.

Эти исследования показали, что сопротивление сеток значительно меньше, чем перфорированных пластин, что видно из графиков. На базе этих исследований была разработана конструкция автоматизированного фильтра [пат. 1611394 (РФ)], который получил наибольшее распространение на электростанциях . С 1995 г. изготовление таких фильтров было организовано на предприятии ГРЭС-24 АО Мосэнерго по лицензии ВТИ. В настоящее время они установлены более чем на 70 турбинах мощностью от 60 до 800 МВт. Эти фильтры компактны, их длина составляет около половины диаметра водовода, поэтому они могут быть размещены непосредственно около конденсатора на вертикальном или горизонтальном участке водовода.

Опыт эксплуатации свидетельствует о том, что при качественном изготовлении такие фильтры работают надежно и эффективно. Испытания, проведенные на турбине мощностью 800 МВт Пермской ГРЭС с искусственным вводом загрязнений на входе фильтра, показали, что полная отмывка фильтра осуществляется за один-два оборота . В качестве недостатка следует отметить несколько случаев выхода из строя электродвигателей поворотного механизма из-за перегрузки вследствие попадания мусора в зазор между ободом фильтрующей поверхности и статором или при расцентровке поворотного механизма и ротора фильтра.

Для исключения этого недостатка ВТИ разработал модернизированную конструкцию фильтра, у которой редуктор привода прикреплен к корпусу с возможностью изменения осевого расстояния между ними, а к ободу рамного основания со стороны входа охлаждающей воды осесимметрично прикреплена кольцевая уплотнительная прокладка прямоугольного поперечного сечения, имеющая контакт с внутренней поверхностью корпуса торцевой частью узкой стороны поперечного сечения.

Привод поворотной части фильтра может быть выполнен как с электродвигателем, так и с гидроприводом. Последнее предпочтительно особенно для фильтров диаметром более 1,8 м в связи с возможностью реверсирования, значительного увеличения крутящего момента, плавного регулирования скорости вращения ротора при пуске, разблокировки ротора при аварийном заклинивании, а также в связи с наличием защиты от статических и динамических перегрузок при всех возможных эксплуатационных ситуациях. Это увеличивает надежность эксплуатации фильтров и исключает возможность отказа привода.

Большой объем исследований на стенде и на электростанциях был проведен при отработке конструкций шарикоулавливающих устройств (ШУУ). Эти исследования показали, что надежное улавливание и транспортировку шариков в ШУУ возможно обеспечить только при правильном выборе угла установки решетки относительно направления движения потока, зависящего от его скорости, диаметра и твердости шариков. Отклонение этого угла от оптимального значения приводит к задержке шариков на решетке и даже про-давливанию их через щели и утечке из контура циркуляции.

Опыты на стенде показали, что, когда перфорированная пластина с диаметром отверстий 8 мм установлена под углом к направлению потока при его скорости 1,7 м/с, перепад давлений по длине пластины увеличивается в 6 - 7 раз, что приводит к увеличению силы, прижимающей шарики к решетке. Чтобы избежать этого нежелательного явления, исследовалась эффективность различных вихреобразователей. На основе этих исследований в ВТИ была разработана оригинальная конструкция ШУУ с вихревой камерой и отбраковщиком отработавших шариков для одноплоскостных и двухплоскостных расходящихся решеток.

Для двухплоскостных сходящихся решеток был экспериментально установлен относительный расход воды в линии отсоса, а также проверена эффективность турбулизатора в нижней части ШУУ и определены его оптимальные размеры, обеспечивающие нормальную циркуляцию шариков. Практика показала, что шарикоулавливающие решетки, изготовленные из стальных прутков круглого сечения, из-за воздействия значительных пульсирующих сил часто разрушаются в местах сварки, что приводит к утечке шариков. Поэтому их целесообразно изготавливать из стальных полос шириной 2 мм. Это обеспечивает большую жесткость и устойчивость к динамическим нагрузкам. В настоящее время двухплоскостные сходящиеся решетки с турбулизатором, изготовленные на предприятии ГРЭС-24 АО Мосэнерго, успешно эксплуатируются на десятках электростанций РФ .

В ВТИ разработана также загрузочная камера для загрузки, сбора, сортировки, вакуумирования и возврата шариков в СШО . Корпус ее выполнен в форме правильного цилиндра с патрубками для загрузки и выгрузки шариков, подвода и отвода водошариковой смеси, а также для отсоса воздуха при вакуумировании шариков. Внутри корпуса установлено поворотное сито, которое с помощью рукоятки переводится либо в рабочее положение, при котором шарики не задерживаются в загрузочной камере, либо в положение сбора шариков. В процессе работы шарики изнашиваются, их диаметр уменьшается, и они через калибровочные отверстия проскакивают в отбраковочный отсек, из которого удаляются. Этот отсек соединен также с вакуумным насосом для отсоса воздуха при вакуумировании шариков. Данная загрузочная камера прошла промышленную проверку. Она проста по конструкции и может быть изготовлена в мастерской электростанции.

Вывод

В настоящее время организовано производство и внедрение на электростанциях систем очистки охлаждающей воды с самоотмывающимися фильтрами и шариковой очисткой конденсаторных трубок. Оборудование для этих систем изготавливается на предприятии ГРЭС-24 АО Мосэнерго в г. Но-вомичуринске по лицензии ВТИ. Это оборудование прошло техническую экспертизу на соответствие функциональных показателей продукции условиям эксплуатации на ТЭС. Оно защищено охранными документами и обладает патентной чистотой. ВТИ организует внедрение данных систем на ТЭС и ТЭЦ, разрабатывает проекты компоновки оборудования, проводит авторский надзор за его изготовлением и монтажом, а также наладку и сдачу в эксплуатацию рассмотренных систем очистки конденсаторных трубок.

Приказом РАО "ЕЭС России" шариковая очистка и самоочищающиеся фильтры рекомендованы для внедрения на ТЭС как прошедшие апробацию научно-технические разработки, направленные на повышение надежности и экономичности турбоустановок.

Библиографический список

Кудинов, А.А. Тепловые электрические станции: учебн. пособие / А.А. Кудинов. - Самара: СамГТУ 2008. - 348 с.

Денисов, И.Н. Методические указания по расчету паровых турбин в курсовом и дипломном проектах. / И.Н. Денисов, Л.П. Шелудько., Куйбышев 1988. - 48с.

Денисов, И.Н. Расчет принципиальной тепловой схемы парогазовой установки с котлом утилизатором. / И.Н. Денисов. - Самара: СамГТУ 2007 - 46с.

Денисов, И.Н. Оценка экономической эффективности реальных инвестиций в энергетике. / И.Н. Денисов, В.Д. Кузнецов, Л.П. Шелудько. - Самара: СамГТУ 2004. - 30с.

Рихтер, Л.А. Вспомогательное оборудование тепловых электростанций / Л.А. Рихтер, Д.П. Елизаров, В.М. Лавыгин. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 216 с.

Рыжкин, В.Я. Тепловые электрические станции / М.: Энергоатомиздат, 1987. - 328 с.

Кудинов, А.А. Энергосбережение в теплоэнергетических установках: Монография. / А.А. Кудинов , С. К Зиганшина. - Самара: СамГТУ, 2007. - 251 с.

Кудинов, А.А. Основы централизованного теплоснабжения: учебн. пособие / А.А. Кудинов, С.К. Зиганшина; Самара: СамГТУ 2007. - 148 с.

Размещено на Allbest.ru