Автоматизація процесів у роботі гідроелектростанцій

сумарний гідравлічний опір нагнітального тракту, МПа

(2.46)

=0,1+0,15+ ?0,98

= 0,69 МПа

гідростатичний натиск, МПа

 висота стовпа води на нагнітанні насоса, м (висота казана)

середня щільність води на нагнітальному тракті, 0,806 т/м3

запас тиску на відкриття запобіжного клапана, МПа

(2.47)

гідравлічний опір пароперегрівача, МПа

= 1,6 МПа

= 0,08 МПа

= 20,3 МПа

Тиск на вході в насос, МПа визначається по формулі:

(2.48)

тиск в деаераторі, МПа

опір водяного тракту до входу в ПН, МПа

висота стовпа води на всмоктуваній стороні насоса, м

щільність води до входу в живильний насос, т/м3

МПа

МПа

Продуктивність живильних насосів, визначається по формулі:

 (2.49)

тонн/час

Приймаю до установки два робітників і один резервний живильний насос типа ПЕ - 380 - 200, з технічними характеристиками:

подача - 380 м3/ч

натиск - 200 м

потужність електродвигуна - 2670 кВт.

Розрахунок і вибір циркуляційного насоса

Натиск циркуляційного насоса, м визначається по формулі:

(2.50)

висота підйому води до конденсаторів, м.в.с.

гідравлічний опір водоводов, м

гідравлічний опір конденсатора, кПа

м. ст ст.

Продуктивність циркуляційних насосів, визначається по формулі:

(2.51)

n - кількість турбін, n = 3

витрата води, що охолоджує, на конденсатори, м3/ч

витрата води на газоохолоджувач, м3/ч визначається по формулі:

(2.52)

м3/ч

витрата води на маслоохолоджувач, м3/ч визначається по формулі:

(2.53)

м3/ч

витрата води на підшипники, м3/ч визначається по формулі:

(2.54)

м3/ч

м3/ч

Встановлюю на береговій насосній без резерву 4 циркуляційних насоса, типа ОПВ 3 - 110 з технічними характеристиками:

подача 14400 - 22500 м3/ч

натиск 23,0 - 15,0 м

споживана потужність 905-1368 кВт.

3. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА

Деаератори складаються з деаераційної колонки і деаераційного бака.

Колонки встановлюються безпосередньо на баках.

Термічний спосіб деаерації води заснований на властивостях кисню і вуглекислого газу, знижувати міру розчинності у міру підвищення температури води аж до кипіння.

Хімічно очищена вода подається у верхню частину колонки деаератора і зливається струменями через отвори в спеціальних тарілках, розташовані усередині колонки. У нижню частину колонки через паророзподільний колектор поступає пара, яка проходит у верхню частину колонки, омиває при цьому струмені води і нагріває її до температури 158 градусів, з тиском 5 ати. Деаерована вода зливається в бак.

3.1 Річні витрати (витрати) виробництва

3.1.1 Витрати на технологічне паливо

Ітопл= В *Цтопл, тыс.руб.

де Цтопл (газ) =2077тыс.руб.

Ітопл =1,18*2077=245086 тыс.руб.

3.1.2 Ціна однієї тонни умовного палива

Цут =, руб/т.у.т.

Цут= = 1667,25 руб/т.у.т.

3.1.3 Витрати на купувальну електричну енергію

Іее=n*hгод*Сее, тыс.руб.

де N-мощность електричної енергії двигунів, визначається по формулі:

N= сн*Nуст, кВт

сн -коэффициент потужності на власні потреби котельної, приймається відповідно до [1, с.7]

сн=15 кВт/МВт

N=15*120=1800 кВт

Сее- це ціна (тариф) одного кВт/ч

Сее- 2,5руб. (за 1 кВт/ч)

Іее=1800*8760*2,5=39420 тис. крб.

3.1.4 Витрати на технологічну воду

Івод=Д*hгод*Свод*Ки, тыс.руб.

де Д- годинна витрата пари на один казан, т/ч

Д=8 т/ч

Свод- ціна за одну тонну сирої води

Свод=282 крб. за тонну

Івод= (2*8*8760*282*1,155)=456515,5 тис. крб.

3.1.5 Витрати на оплату праці

Іот=Чпп*ЗПср, тис. крб.

де Чпп- чисельність промислового персоналу

Чпп= * Nуст

де - питома чисельність персоналу, чел/МВт [1,с.8]

=0,7 чел/МВт.

=0,7*120=84 чіл.

ЗПср- середня заробітна плата на одного робітника

ЗПср=ФОТн*12*rpзп, руб

ФОТн - нормований фонд оплати праці

ФОТн=6*ЗПmin*Ке, руб/мес

де ЗПmin- мінімальна заробітна плата встановлена урядом

(1 янв. 2008г.)

ЗПmin=1200 руб/мес

Ке- тарифний коефіцієнт, що підвищує, в енергетиці, приймаємо 2 згідно [1,c8]

Ке=2

- районний коефіцієнт по заробітній платі [1,с.9]

=0,9

ФОТн=6*1200*2=14400 руб/мес.

ЗПср=14400*12*0,9=155520 крб.

Іот= 84*155520=13062тыс. крб.

3.2 Витрати на соціальні потреби

Існ= * Іот, тис. крб.

Нсн- норматив відрахувань на соціальні потреби, 26,3% на (1 янв. 2008г.)

Нсн=26,3%

Існ= *977040=256961,52 тис. крб.

3.3 Витрати на амортизацію основних фондів

Іам= *Сф+ *Сстр, тис. крб.

де На1- норма амортизації устаткування %[1,c.10]

На1=8,5%

На2- норма амортизації на будівельні роботи %[1,c.10]

На2=3%

Сф- вартість основних виробничих фондів устаткування, тис. крб.

Сф= *Ккот, тис. крб.

Сстр- вартість будівельних робіт, тис. крб.

Сстр= ?стр* Ккот

?стр- норматив витрат на будівництво % [1.c9]

?стр=35%=0,35

Сстр=0,35*7528500=2634975 тис. крб.

Сф=0,9*7528500=6775650 тис. крб.

Іам= *6775650+ *2634975 =654979,5 тис. крб.

3.4 Витрати на поточний ремонт

Іт.р.=Нт.р.* Нам, тис. крб.

де Нт.р.- норматив витрат на поточний ремонт [1,c.10]

Нт.р=20%=0,2

Іт.р.=0,2*654979,5=130995,9 тис. крб.

3.5 Інші витрати

Іпр=Нпр*(Іам*+Іот+Існ+Іт.р.)

де Нпр- норматив інших витрат %[1,c.10]

Нпр=30%=0,3

Іпр=0,3*(654979,5+977040+256961,52+130995,9)= 605993,076 тис. крб.

3.6 Сумарні витрати по котельній

Ікот= Ітоп + Іее + Івод + Іот + Існ + Іам + Ітр + Іпр

Ікот=2450,86+79494687,3+28032000+977040+256961,52 +654979,5 +130995,9 +605993,076

Ікот=110155108,156

3.6.1 Витрати на електроенергію і воду (енергетичні витрати)

Іен=Івод+Іее, тис. крб.

Іен=28032000+79494687,3=107526687,3тис. крб.

3.6.2 Витрати на вміст персоналу

Іперс= Іот+Існ, тис. крб.

Іперс=977040+256961,52 =1234001,52тыс. крб.

3.6.3 Витрати на вміст устаткування

Іобор=Іам+Іт.р., тис. крб.

Іобор=654979,5 +130995,9 =785975,4тыс. крб.

3.7 Розрахунок собівартості теплової енергії

Sотп=, руб/ГДж.

Sотп= =188,4руб/ГДж.

3.7.1 Собівартість паливної складової

S =, руб/ГДж.

S = =162,9 руб/ГДж.

3.7.2 Собівартість складової витрат на купувальну електроенергії

S =, руб/ГДж.

S = =6,75 руб/ГДж.

3.7.3 Собівартість складової витрат на технічну воду

S = = =78,25 руб/ГДж.

3.7.4 Складова витрат на вміст персоналу

S =, руб/ГДж.

S = =2,83 руб/ГДж.

3.8 Складова витрат на устаткування

S =, руб/ГДж.

S = =25,9 руб/ГДж.

3.8.1 Складова інших витрат

S =, руб/ГДж.

S = =8,62 руб/ГДж.

3.9 Оцінка ефективності (рентабельності)

Rк= *100, %

де Цт- середній тариф на теплову енергію по енергосистемі в зоні планованого будівництва котельної, руб/ГДж.

Цт=1.1*sотп, руб/ГДж.

Цт=1.1*123405=135746,4 руб/ГДж.

Rк= *100=70%.

Вивід. Дохід перевищує витрати котельної. Термін окупності 1,5 років.

3.10 Визначення структури витрат котельної

3.10.1 Паливна складова

=*100, %

=*100=47,8 %.

3.10.2 Енергетична складова

=*100, %

=*100=2,9 %.

3.10.3 Складова витрат на технічну воду

=*100, %

=*100=33,4 %.

3.10.4 Складова витрат на вміст персоналу

=*100, %

=*100=1,2 %.

3.10.5 Складова витрат на вміст устаткування

=*100, %

=*100=11 %.

3.10.6 Складова інших витрат

=*100, %

=*100=3,7 %.

(З?)В = oС

HОВ = 9,68 163,2=1579,3 кДж/кг

Hух = 1818+ (1,31 - 1)?1579,3 = 2307,5 кДж/кг

Визначення теплових втрат казана

Втрати тепла від механічного недопалювання q4 = 0 %, оскільки Ап<6

Втрати тепла від хімічного недопалювання q3 = 0,5 %

Втрати тепла з шлаками q6 = 0 %.

Втрати тепла в довкілля через обшивку казана q5=0,3%

Втрата тепла з вирушаючими газами q2 визначається по формулі:

(2.10)

НОХВ - ентальпія холодного повітря, кДж/кг визначається по формулі:

НОХВ=39,8?VО (2.11)

НОХВ=39,8?9,68

НОХВ=385 кДж/кг



= 4,9 %

Коефіцієнт корисної дії (брутто) котельного агрегату ?КА,% визначається по формулі:

?КА=100 -(q2+q3+q4+q5+q6) (2.12)

?КА=100 -(5,41+0,5+0+0,53+0)

?КА=94,26 %

Повна кількість теплоти, корисно віддана в казані

QКА -полезное кількість теплоти, корисно віддана в казані, кДж/ч визначається по формулі:

3.11 Розрахунок абсолютних і питомих капітальних вкладень

3.11.1 Розрахунок абсолютних капітальних вкладень

Ккот=( + *(Пвк-1)+ + *(Ппк-1)*Кст.р*Ки,тыс. крб.

де - капітальні вкладення в головний водогрейный казан, тыс.руб.

- капітальні вкладення в подальші водогрейные казани,тыс.руб.

- капітальні вкладення в головний паровий казан, тыс.руб.

- капітальні вкладення в подальші парові казани,тыс.руб.

Пвк- кількість водогрейных казанів,шт.

Ппк- кількість парових казанів,шт.

Кст.р- коефіцієнт, що враховує район будівництва

Ки- коефіцієнт інфляції

Дані для розрахунку капітальних вкладень приведені в таблицю 1.

Таблиця 1- Абсолютні капітальні вкладення в будівництво котельної.

Тип казана	ККД %	, тис. крб.	, , тис. крб.
Водогрейний казан КВ-ТС - 50- 150	85,2	34200	18000
Паровий казан ДКВР-4	93	6408	3096

У даній котельній приймається два парових і два водогрейных казани.

Коефіцієнт район будівництва, що враховує, відповідно до для Волгоградської, Кировськой області, Чувашії Кст.р=1,02

Коефіцієнт інфляції на 1 січня 2008г. Ки=23.

Ккот= (34200+18000*(2-1)+6408+3096*(2-1))*1,51*23 =1447,6 тыс.руб.

3.11.2 Розрахунок питомих капітальних вкладень

КУД=, руб./кВт

де Nуст - встановлена потужність (продуктивність) котельної; МВт

Nуст=120 МВт

КУД= руб./кВт

3.11.3 Розрахунок технічних показників котельної

Річне вироблення тепла

а) для водогрейных казанів

=Qпр*hотоп., тис. ГДж/год

де Qпр- - продуктивність котельної, ГДж/ч

hотоп.- число годинника опалювального навантаження (5760), ч/год

hгод - число годинника в році (8760), ч/год

=432*5760=2488,3 тис. ГДж/год

би)для парових казанів

=Qпр*hгод.,тыс. ГДж/год

=432*8760=3784,3тис. ГДж/год

3.11.4 Річна відпустка тепла споживачеві

Q .= Qвыр *, тис. ГДж

де Ксн- коефіцієнт на власні потреби, залежною від вигляду спалюваного палива %

У даній котельній як паливо приймається вугілля, тому

Ксн=7%

а) для водогрейных казанів

Q =2488,3* =2314,1тыс. ГДж

б) для парових казанів

Q =3784,3* =3519,4 тис. ГДж

Qобщ =2314,2+3784,3= 5833,6 тис. ГДж

3.11.5 Річна витрата умовного палива

= , тис. т.у.т

де 7000 ккал/кг- теплота згорання умовного палива

hка- ККД котельної установки ( для водогрейных казанів див. таб.№1)

hка=93%, для парових казанів

а) для водогрейных казанів:

==99,2 тис. т.у.т

б) для парових казанів:

==137,4 тис. т.у.т

Річна витрата натурального палива

У = *, тис. т.н.т

де Qн- теплота згорання натурального палива, кДж/кг, приймається залежно від родовища палива і його марки

?пот- коефіцієнт втрат палива при транспортуванні, складування, розвантаженню %

? пот=0,013

Згідно завданню на виконання курсового проекту як паливо приймається вугілля марки ЖР, Кизеловського басейну.

Qн=21269 кДж/кг

а) для водогрейных казанів:

У =99,2* =136,8 тис. т.н.т

б) для парових казанів:

У =137,4* =191,3 тис. т.н.т

Питома витрата палива

вуд=, кг/МДж

а) для водогрейных казанів:

вуд= =0,059кг/МДж

б) для парових казанів:

вуд= =0,054 кг/МДж

4. ПРОТИПОЖЕЖНА БЕЗПЕКА

Персонал енергетичних підприємств несе відповідальність за забезпечення пожежної безпеки згідно “Положенню про відповідальність працівників енергетичних підприємств Російського акціонерного суспільства “ЄЕС Росії” за забезпечення пожежної безпеки”.

Все інженерний технічні працівники, робітники повинні проходить підготовку по пожежній безпеці в цілях придбання і поглиблення пожежно-технічних знань про небезпеку технологічного процесу, навиків у використанні наявних засобів пожежного захисту, уміння безпечно і правильно діяти при виникненні пожежі і надавати першу допомогу пострадавшим.

Підготовка інженерний технічні працівники і робітників по пожежній безпеці складається з наступних основних положень:

ввідного інструктажу по пожежній безпеці;

інструктажів (первинного, повторного, позапланового і цільового), що проводяться, в тематику яких обов'язково включаються питання пожежної безпеки;

спеціальної підготовки персоналу;

занять по пожежно-технічному мінімуму для відповідних категорій персоналу; проведення протипожежних тренувань;

підвищення знань (кваліфікації) в учбових центрах, а також при проведенні семінарів і цільових нарад (конференцій) по протипожежному захисту;

вивчення і перевірки знань правил пожежної безпеки.

Все інженерний технічні працівники, робітники, що поступають працювати на станції, осіб, що прийняті на тимчасову роботу, вчаться і студенти, проходящие виробниче навчання (практику), повинні пройти ввідний інструктаж по пожежній безпеці.

Ввідний інструктаж проводить фахівець об'єктової пожежної охорони Про проведення ввідного інструктажу робиться запис в спеціальному журналі.

Ввідний інструктаж по пожежній безпеці ставить свій за мету ознайомити працівника, що знов поступив:

із загальними правилами пожежної безпеки, які слід виконувати на території, в цехах станції;

з особливостями пожежної безпеки на виробничій ділянці, куди він прямує на роботу;

з основними правилами вживання первинних засобів пожежогасінні і заходами безпеки при користуванні ними;

з наявними засобами і системами сповіщення про пожежу і порядком виклику пожежної команди;

з особливостями гасіння пожежі на електроустановках.

При проведенні первинного, повторного і позапланового інструктажів, які проводяться на робочому місці відповідальною посадовою особою, в тематику їх обов'язково включаються питання по пожежній безпеці. Про проведення вказаних інструктажів виробляється запис в журналах інструктажів цеху.

Для проведення заходів щодо поліпшення протипожежного режиму, контролю за станом первинних засобів пожежогасінні і вдосконалення організації гасіння виниклих загорянь і пожеж в цеху організована добровільне пожежне формування (ДПФ). Начальник добровільного пожежного формування - заступник начальника цеху по турбінному устаткуванню. Для навчання персоналу підприємств швидким і правильним діям при ліквідації пожежі, у тому числі спільно з пожежними підрозділами, періодично повинні проводитися протипожежні тренування відповідно до вимог “Інструкції по організації протипожежних тренувань на підприємствах і в організаціях електроенергетики”.

Проведення протипожежних тренувань є одній з основних форм навчання персоналу.

Кожен працівник зобов'язаний знати і строго виконувати правила пожежної безпеки і дану інструкцію, дотримувати всі вимоги і уміти правильно користуватися засобами пожежогасінні.

Пожежну охорону належить викликати у всіх випадках пожеж і появи задимленості.

Особа, що відмітила пожежу або загоряння, зобов'язана негайно повідомити про це начальникові зміни станції, начальникові зміни цеху, і приступити до гасіння наявними засобами.

При пожежі члени добровільного пожежного формування є до місця пожежі в розпорядження начальника відділення (начальника зміни цеху) і виконують його вказівки по гасінню пожежі.

Будівлі і споруди повинні експлуатуватися відповідно до вимог ПТЕ і міститися в чистоті. Персонал цеху щоб уникнути виникнення пожеж зобов'язаний систематично видаляти пил, сміття, відходи виробництва.

У всіх виробничих будівлях повинен дотримуватися встановлений протипожежний режим для забезпечення нормальних і безпечних умов праці персоналу.

На дорогах евакуації повинно підтримуватися в справному стані робоче і аварійне освітлення. Регулярний контроль за вмістом, підтримкою гарного естетичного вигляду і постійною готовністю до дії вогнегасників, азбестових ковдр, ящиків з піском і інших первинних засобів гасіння пожежі, що знаходяться в цеху, повинен здійснювати оперативний персонал.

5.ЗАХИСТ ДОВКІЛЛЯ

Однією з найважливіших проблем сучасності є охорона довкілля і раціональне використання природних ресурсів. Особливе місце серед їх займає вода, яка використовується в багатьох сферах людської діяльності, значення якої безперервно підвищується. Тому виникає необхідність в комплексному використанні і охорона водних ресурсів.

Енергетика - найбільший в народному господарстві споживач води, для технологічних потреб.

Аби стоки ГРЕС не привели до небезпечного забруднення природних водоймищ, удосконалюється технологія, і застосовуються засоби водоочистки. Створюються замкнуті цикли, системи повторного використання і локального очищення різних стічних вод.

Створення ГРЕС що не забруднює природні водоймища можливо двома способами: глибоким очищенням всіх стоків до гранично допустимих концентрацій або організацією систем повторного використання стоків. Перший спосіб не перспективний, оскільки органи охорони водоймищ безперервно підвищують вимоги до міри очищення що скидаються виробничими підприємствами вод. Підвищення глибини очищення стоків вимагає значного збільшення витрат як на спорудження відповідних установок, так і на їх експлуатацію.

Прийнятніший другий спосіб повторного використання води. При цьому глибокого очищення стоків не вимагається, досить довести її якість до рівня прийнятного для здійснення відповідних процесів. Така дорога істотне скорочення водоспоживання, тобто зменшується кількість води, яку підприємство забирає з вода-джерела.

Одним з шкідливих компонентів, що скидаються із стічними водами проектованої ГРЕС, є нафтопродукти. З метою зниження попадання нафтопродуктів і зважених речовин у водоймище була спроектована установка очищення замаслених і замазученных стоків.

Замаслені стоки по скидному каналу поступають на насосну станцію, яка перекачує стоки на каналізаційну станцію, куди, також, потрапляють сливи з кабельних каналів котлотурбінних цехів. Каналізаційна станція перекачує замаслені стоки на установку їх очищення, звідки очищені стоки потрапляють на химводоочистку або установці, що знесолює, з концентрацією нафтопродуктів на вході 100 мг/л, на виході 1 мг/л.

В результаті введення установки очищення замаслених і замазученных стоків 26% вод використовується повторно після очищення.