Главная страница
Навигация по странице:

  • Казанская ТЭЦ-3 3.1 История

  • 3.2 Описание теплоэлектроцентрали

  • Приложение Безопасные условия профессиональной деятельности при работе с высоким давлением

  • Знакомство с профессией «Проектирование теплоэнергетических систем»

  • Основные законы механики жидкости и газа

  • История теплоэнергетики и теплотехники

  • Основы термодинамики и ее основные законы

  • Первый закон термодинамики

  • Основные законы тепломасообмена

  • Основы получения преобразования транспорта и использования теплоты в теплотехнических установках и системах.

  • ТЭЦ 3 Казань. ТЭЦ-3 Казань. Принцип работы тэц


    Скачать 48.94 Kb.
    НазваниеПринцип работы тэц
    АнкорТЭЦ 3 Казань
    Дата22.07.2021
    Размер48.94 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаТЭЦ-3 Казань.docx
    ТипРеферат
    #225065

    Подборка по базе: ЛИСТ ЕЖЕДНЕВНОЙ РАБОТЫ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ.docx, План совместной работы.docx, 5. Технологии работы вожатого в образовательной организации и в , План совместной работы.docx, ПЛАН СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ1.docx, пример работы студента_ОПП3 (2).docx, КР логистика принципы.docx, Задачи для контрольной работы по Рынку ценных бумаг.docx, план работы на неделю.docx

    Содержание

    Введение.................................................................................................2

    1. Принцип работы ТЭЦ......................................................................3

    2. Типы ТЭЦ.........................................................................................4

    3. Казанская ТЭЦ-3.............................................................................6

      1. История............................................................................................6

      2. Описание теплоэлектроцентрали...................................................6

    Заключение..........................................................................................11

    Список литературы.............................................................................12

    Приложение.........................................................................................13

    Введение

    Учебная практика выполняется с целью получения студентами первичных профессиональных умений и навыков, в том числе первичных умений и навыков научно-исследовательской деятельности. Задачами учебной практики являются: применение знаний, полученных в ходе теоретического обучения, сбор, анализ и обобщение собранных материалов для подготовки учебных заданий в соответствии с учебным планом.



    1. Принцип работы ТЭЦ


    Тѐплоэлектроцентраль (ТЭЦ) — разновидность тепловой электростанции, которая не только производит электроэнергию, но и является источником тепловой энергии в централизованных системах теплоснабжения (в виде пара и горячей воды, в том числе и для обеспечения горячего водоснабжения и отопления жилых и промышленных объектов).

    ТЭЦ конструктивно устроена, как конденсационная электростанция (КЭС, ГРЭС). Главное отличие ТЭЦ от КЭС состоит в доле выработки тепловой и электрической энергии и устройстве паровой турбины.

    В зависимости от вида паровой турбины (как правило, на ТЭЦ устанавливаются теплофикационные паровые турбины), существуют различные отборы пара, которые позволяют забирать из неё пар с разными параметрами. Теплофикационные турбины позволяют регулировать количество отбираемого пара. Отобранный пар конденсируется в сетевых подогревателях и передаёт свою энергию сетевой воде, которая направляется на пиковые водогрейные котельные и тепловые пункты. На ТЭЦ есть возможность перекрывать тепловые отборы пара, в этом случае ТЭЦ вырабатывает только электрическую энергию. Это даёт возможность работать ТЭЦ по двум графикам нагрузки:

    1) тепловому — электрическая нагрузка сильно зависит от тепловой нагрузки (тепловая нагрузка — приоритет);

    2) электрическому — электрическая нагрузка не зависит от тепловой, либо тепловая нагрузка вовсе отсутствует, например, в летний период (приоритет — электрическая нагрузка).

    Совмещение функций генерации тепла и электроэнергии (когенерация) выгодно, так как оставшееся тепло, которое не участвует в работе на КЭС, используется в отоплении. Это повышает расчётный КПД в целом (35—43 % у ТЭЦ и 30 % у КЭС), но не говорит об экономичности ТЭЦ. Основными же показателями экономичности являются: удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении и КПД цикла КЭС.

    При строительстве ТЭЦ необходимо учитывать близость потребителей тепла в виде горячей воды и пара, так как передача тепла на большие расстояния экономически нецелесообразна и сложна технически.

    1. Типы ТЭЦ


    По типу соединения котлов и турбин теплоэлектроцентрали могут быть блочные и неблочные (с поперечными связями). На блочных ТЭЦ котлы и турбины соединены попарно (иногда применяется дубль-блочная схема: два котла на одну турбину). Такие блоки имеют, как правило, большую электрическую мощность: 100—300 МВт.

    Схема с поперечными связями позволяет перебросить пар от любого котла на любую турбину, что повышает гибкость управления станцией. Однако для этого необходимо установить крупные паропроводы вдоль главного корпуса станции. Кроме того, все котлы и все турбины, объединённые в схему, должны иметь одинаковые номинальные параметры пара (давление, температуру). Если в разные годы на ТЭЦ устанавливалось основное оборудование разных параметров, должно быть несколько схем с поперечными связями. Для принудительного изменения параметров пара может быть использовано редукционно-охладительное устройство (РОУ).

    По типу паропроизводящих установок могут быть ТЭЦ с паровыми котлами, с парогазовыми установками, с ядерными реакторами (атомная ТЭЦ). Могут быть ТЭЦ без паропроизводящих установок — с газотурбинными установками. Поскольку ТЭЦ часто строятся, расширяются и реконструируются в течение десятков лет (что связано с постепенным ростом тепловых нагрузок), то на многих станциях имеются установки разных типов. Паровые котлы ТЭЦ различаются также по типу топлива: уголь, мазут, газ.

    По типу выдачи тепловой мощности различают турбины с регулируемыми теплофикационными отборами пара (в обозначении турбин, выпускаемых в России, присутствует буква «Т», например, Т-110/120-130), с регулируемыми производственными отборами пара («П»), с противодавлением («Р»). Обычно имеется 1—2 регулируемых отбора каждого вида; при этом количество нерегулируемых отборов, используемых для регенерации тепла внутри тепловой схемы турбины, может быть любым (как правило, не более 9, как для турбины Т-250/300-240). Давление в производственных отборах (номинальное значение примерно 1—2 МПа) обычно выше, чем в теплофикационных (примерно 0,05—0,3 МПа). Термин «Противодавление» означает, что турбина не имеет конденсатора, а весь отработанный пар уходит на производственные нужды обслуживаемых предприятий. Такая турбина не может работать, если нет потребителя пара противодавления. В похожем режиме могут работать теплофикационные турбины (типа «Т») при полной тепловой нагрузке: в таком случае весь пар уходит в отопительный отбор, однако давление в конденсаторе поддерживается немногим более номинального (обычно не более 12—17 кПа). Для некоторых турбин возможна работа на «ухудшенном вакууме» — до 20 кПа и более.

    Кроме того, выпускаются паровые турбины со смешанным типом отборов: с регулируемыми теплофикационными и производственными отборами («ПТ»), с регулируемыми отборами и противодавлением («ПР») и др. На ТЭЦ могут одновременно работать турбины различных типов в зависимости от требуемого сочетания тепловых нагрузок.


    1. Казанская ТЭЦ-3

    3.1 История

    Проект строительства Казанской ТЭЦ-3 был разработан Горьковским отделением Всесоюзного Государственного проектного института «Теплоэлектропроект» в мае 1965 года [2].

    Казанская ТЭЦ-3 введена в эксплуатацию 1 января 1968 года [2]. Строительство первой очереди было завершено в 1970 году.

    В 1980-1983 годах была введена в строй вторая очередь, в том числе была построена дымовая труба №2 (высотой 240 метров) и градирня №3[3]. Котёл ТПЕ-430 был введён в эксплуатацию в 1982 г. Максимальная производительность котла не превышала 400 т/ч. В 1986-1987 гг. ОРГРЭС, проводя испытания котла, предложил реконструкцию РВП, благодаря чему удалось повысить производительность котла до проектной величины 500 т/ч. [2].

    ТЭЦ обеспечивает электричеством и теплом предприятия и жителей города Казани. Самый большой потребитель — ОАО «Казаньоргсинтез».

    17 июня 2017 года на станции был введён в эксплуатацию построенный в рамках комплексной модернизации новый блок на базе крупнейшей в России (405,6 МВт) газовой турбины 9HA.01
    .3.2 Описание теплоэлектроцентрали

    Казанская ТЭЦ-3 — крупнейшее энергетическое предприятие в Казани (Приволжский федеральный округ). До 2010 года входил в состав ОАО «Генерирующая компания» холдинга «Татэнерго», c 2010 года вместе с Нижнекамской ТЭЦ (ПТК-1) вошёл в состав АО «ТГК-16» (дочерняя компания АО «ТАИФ»). Установленная электрическая мощность станции — 789,6 МВт, установленная тепловая мощность — 2390 Гкал/час [1].С подробным перечнем оборудования можно ознакомиться, изучив таблицу 1.


    Таблица 1. Перечень оборудования ТЭЦ-3 г. Казань.
    Агрегат

    Тип

    Изготовитель

    Количество

    Ввод в эксплуатацию

    Основные характеристики

    Параметр

    Значение

    Оборудование паротурбинных установок

    Паровой котёл

    ТГМ-84А,Б

    Таганрогский котельный завод
    «Красный котельщик»

    4

    1971 г.
    1971 г.
    1972 г.
    1973 г.

    Топливо

    газ

    Производительность

    420 т/ч

    Параметры пара

    140 кгс/см2, 560 °С

    Паровой котёл

    ТПЕ-430

    Таганрогский котельный завод
    «Красный котельщик»

    1

    1982 г.

    Топливо

    газ

    Производительность

    500 т/ч

    Параметры пара

    140 кгс/см2, 560 °С

    Паровой котёл

    ТПЕ-429

    Таганрогский котельный завод
    «Красный котельщик»

    2

    1983 г.

    Топливо

    газ

    Производительность

    400 т/ч

    Параметры пара

    140 кгс/см2, 560 °С

    Паровая турбина

    Т-27/33-1,28

    Уральский турбинный завод

    1

    2015 г.

    Установленная мощность

    24 МВт

    Тепловая нагрузка

    100 Гкал/ч

    Паровая турбина

    Р-50-130/13

    Уральский турбинный завод

    1

    1971 г.

    Установленная мощность

    50 МВт

    Тепловая нагрузка

    188 Гкал/ч

    Паровая турбина

    Т-50/130

    Уральский турбинный завод

    1

    1972 г.

    Установленная мощность

    50 МВт

    Тепловая нагрузка

    92 Гкал/ч

    Паровая турбина

    Т-105/120-130

    Уральский турбинный завод

    1

    1973 г.

    Установленная мощность

    105 МВт

    Тепловая нагрузка

    168 Гкал/ч

    Паровая турбина

    Р-20/40-130/30

    Уральский турбинный завод

    1

    1981 г.

    Установленная мощность

    20 МВт

    Тепловая нагрузка

    175 Гкал/ч

    Паровая турбина

    ПТ-135/165-130/15

    Уральский турбинный завод

    1

    1983 г.

    Установленная мощность

    135 МВт

    Тепловая нагрузка

    305 Гкал/ч

    Оборудование газотурбинной установки

    Газовая турбина

    9HA.01

    General Electric

    1

    2017 г.

    Топливо

    газ

    Установленная мощность

    405,6 МВт

    tвыхлопа

    °C

    Котёл-утилизатор

    HRSG 401/121–17,13/6,15-571/322

    CMI Energy, Бельгия

    1

    2017 г.

    Топливо

    выхлоп ГТД

    Производительность

    455 Гкал/ч

    Параметры пара

    149 кгс/см2, 562 °С

    Водогрейное оборудование

    Водогрейный котел

    ПТВМ-100

    Белгородский котельный завод

    4

    1968 г.

    Топливо

    газ

    Тепловая мощность

    100 Гкал/ч

    Водогрейный котел

    КВГМ-180

    Барнаульский котельный завод

    2

    1981 г.
    1982 г.

    Топливо

    газ

    Тепловая мощность

    180 Гкал/ч



    Заключение

    Во время прохождения учебной практики были изучены теоретические сведения о теплоэлектроцентрали, а также история ТЭЦ №3 г. Казани, оборудование, которое используется для обеспечения города тепловой и электрической энергией.

    Список литературы

    1. . Гиршфельд В. Я., Морозов Г. Н. Тепловые электрические станции. М.: Энергия, 1973.

    2. https://ru.wikipedia.org


    Приложение
    Безопасные условия профессиональной деятельности при работе с высоким давлением
    Производственные объекты, эксплуатирующие сосуды под давлением относится к опасным из-за высоких рисков возникновения взрывов, и как следствие несчастных случаев и производственных травм. Сосуд под давлением – это закрытая ёмкость, предназначенная для введения химических, тепловых и других технических процессов, а также для хранения и транспортировки газообразных, жидких и других веществ. Может быть передвижным или стационарным.

    Приказ от 15 декабря 2020 года №536 «О утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности при использовании оборудования, работающего под избыточным давлением»».

    Федеральный закон от 21.07.87 №116-ФЗ (с изменением на 8 декабря 2020 года) «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».

    Постановление правительства Российской Федерации от 30 июля 2004 года (с изменением на 27 февраля 2021 года) «О федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору».

    Правила имеющиеся в указанных и других нормативных документах и при позах направлены на обеспечение промышленной безопасности, предупреждение аварий, инцидентов и производственного травматизма на объектах всех организаций независимо от формы собственности.

    При эксплуатации оборудования под давлением более 0,07 МПа:

    -пара, газа (в газообразном сниженном состоянии)

    - воды при температуре более 115◦С

    - иных жидкостей при температуре их нижние при избыточном давлении 0,07 МПа.


    Знакомство с профессией «Проектирование теплоэнергетических систем»
    Инженер-проектировщик – специалист, отвечающий за сбор исходных данных по проекту, производящий технико-экономические расчеты, увязку конструктивных составляющих и управленческих решений различных разделов, а также разработку чертежной документации согласно существующим в отрасли стандартам.

    Профессия носит технический характер. Основная часть деятельности проходит в помещении. При этом специалист часть рабочего времени проводит на открытом воздухе - выезжает на объекты, осматривает местность, составляет топологическую схему и т.д.

    Практически все города и поселки в нашей стране оснащаются системой теплоснабжения от централизованного источника с жидким теплоносителем. В настоящее время эксплуатируются тысячи тепловых станций, котельных и ТЭЦ, которые связаны с потребителями тепловыми сетями. С учётом того, что жилищно-коммунальная инфраструктура требует постоянного обновления, модернизации и развития, потребность в специалистах по проектированию тепловых сетей весьма высока. Востребованность профессии высокая. Перспективы позитивные.
    Основные законы механики жидкости и газа
    Механика жидкости и газа изучает законы равновесия и движения жидкостей и газов. Эти законы широко применяются в любой отрасли науки и техники. Жидкости и газы применяемы в различных системах могут нести, как и основную, так и вспомогательную функцию. Основным критерием оценки качества жидкости является плотность. Вязкостно-температурные свойства, химическая и физическая стабильность, агрессивность, по отношению к различным материалам и деталям, смазочная способность, а также взрывоопасность.
    Плотность жидкостей
    Плотности большинства жидкостей находятся в диапазоне от 0,7 до 1,3 г-см-3 (700—1300 кг-м-3), ис¬ключение составляет ртуть, посколь¬ку она является жидким металлом, ее плотность составляет 13,6 г-см-3, т. е. довольно высока.
    Плотность газа
    Чтобы определить плотность газа, необходимо измерить его массу m и объем V.

    Плотность зависит от температуры, агрегатного состояния вещества и внешнего давления.

    Вязкость жидкости – это свойство реальных жидкостей оказывать сопротивление касательным усилиям (внутреннему трению) в потоке.

    Сжимаемость — это способность жидкости изменять свой объем под действием давления. Сжимаемость капельных жидкостей и газов существенно различается. Так, капельные жидкости при изменении давления изменяют свой объем крайне незначительно. Газы, наоборот, могут значительно сжиматься под действием давления и неограниченно расширяться при его отсутствии.
    История теплоэнергетики и теплотехники
    История развития теплоэнергетики и связана с эволюцией развития естествознания и техники..Еще две с лишним тысячи лет назад, в III веке до нашей эры, великий греческий механик и математик Архимед построил пушку, которая стреляла с помощью пара . Однако низкий уровень науки и техники и отсутствие потребности в новом двигателе у общества остановили его разработку почти на 1700 лет.

    Отдельные технические решения возникали и совершенствовались по мере развития естествознания в целом и отдельных базовых наук: теплотехники, гидравлики, механики и других. В рукописях Леонардо да Винчи начала XVI в есть несколько рисунков с изображением цилиндра и поршня. Под поршнем в цилиндре находится вода, а сам цилиндр подогревается. Леонардо да Винчи предполагал, что образовавшийся в результате нагрева воды пар, расширяясь и увеличиваясь в объеме, будет искать выход и толкать поршень вверх. Во время своего движения вверх поршень мог бы совершать полезную работу. В середине XVI в. итальянец Кардан указывал на свойство пара конденсировать при охлаждении. В XVII веке именно эта идея стала занимать умы учёных. Расширяющийся пар может совершить работу. Нужно, только чтобы пробка превратилась в поршень, соединенный с каким-нибудь насосом или механизмом да научиться возвращать поршень в исходное положение. Здесь пригодились исследования Эванжелисто Торричелли по атмосферному давлению. Если под поршнем образуется «пустота», то атмосферное давление вернёт его на прежнее место и процесс можно повторить снова. Этим и занимался врач по образованию, француз Дени Папен. Опыты итальянца Дж.делла Порта по исследованию удельного объема водяного пара (1601 г.) показали возможность подъема воды давлением пара, причем необходимость кипячения всей поднимаемой воды исключалась применением отдельного сосуда - парогенератора, предшественника парового котла. Позднее француз Саломон де Ко описывал «страшную силу» пара, способного, как показали опыты, разорвать толстостенный металлический сосуд и также поднимать воду высоким фонтаном (1623 г.). Таким образом, «сила водяного пара» не могла не обратить на себя внимание, как на один из источников энергии, не зависящий от местных условий и способный решать наиболее актуальную задачу водоподъема. Появление тепловых двигателей связано с возникновением и развитием промышленного производства в начале XVII в. главным образом в Англии. С увеличением глубины рудников потребность в мощности для откачивания воды увеличивалась в связи с повышением объемов откачиваемой воды и ростом высоты ее подъема из рудников. Копи, в которых добывали руду, нуждались в устройствах для откачки воды. Глубина шахт стала достигать 200 м. Приходилось держать до пятисот лошадей на одном руднике. Эта чисто практическая задача и стала причиной того, что первым тепловым двигателем стала машина для откачки воды.

    Кризис, начавшийся в водоподъемных установках еще в XVII в., в XVIII в. распространился и на другие отрасли производства.

    Таким образом, практика сумела решить первый этап задачи перехода от водяного колеса к тепловому двигателю
    Основы термодинамики и ее основные законы
    Термодинамические процессы часто изображаются на графиках состояния, где по осям отложены параметры состояния. Точки, на плоскости такого графика, соответствуют определенному состоянию системы, линии на графике соответствуют термодинамическим процессам, переводящим систему из одного состояния в другое.

    1) Если поршень зафиксирован и объем не меняется, то произойдет повышение давления в сосуде. Такой процесс называется изохорным (v=const), идущий при постоянном объеме;

    2) Если поршень свободен, то нагреваемый газ будет расширяться, при постоянном давлении такой процесс называется изобарическим (P=const), идущим при постоянном давлении.

    Если, перемещая поршень, изменять объем газа в сосуде то, температура газа тоже будет изменяться, однако можно охлаждая сосуд при сжатии газа и нагревая при расширении можно достичь того, что температура будет постоянной при изменениях объема и давления, такой процесс называется изотермическим (Т=const).

    Процесс, при котором отсутствует теплообмен между системой и окружающей средой, называется адиабатным, при этом количество теплоты в системе остается постоянными (Q=const). В реальной жизни адиабатных процессов не существует поскольку полностью изолировать систему от окружающей среды не возможно. Однако часто происходят процессы, при которых теплообменном с окружающей средой очень мал, например, быстрое сжатие газа в сосуде поршнем, когда тепло не успевает отводиться за счет нагрева поршня и сосуда.

    Первый закон термодинамики
    Формулировка: В изолированной термодинамической системе сумма всех видов энергии является величиной постоянной.

    Этот закон является частным случаем всеобщего закона сохранения и превращения энергии, который гласит, что энергия не появляется и не исчезает, а только переходит из одного вида в другой.

    Из этого закона следует, что уменьшение общей энергии в одной системе, состоящей из одного или множества тел, должно сопровождаться увеличением энергии в другой системе тел.

    . Закон, позволяющий указать направление теплового потока, и устанавливающий максимально возможный предел превращения теплоты в работу в тепловых машинах - 2-й закон термодинамики.

    Формулировки второго закона термодинамики:

    1. Вечный двигатель второго рода не возможен (под вечным двигателем второго рода понимается машина, которая могла бы превращать всю подводимую к ней теплоту в работу. Такая машина имела бы КПД = 1).

    2. Стопроцентное превращение теплоты в работу посредством тепловой машины - двигателя невозможно.
    Основные законы тепломасообмена
    Тепломассообмен – наука о закономерностях переноса теплоты и вещества в пространстве. Теплообмен- процесс переноса теплоты от более нагретых тел к менне нагретым. Многие процессы переноса теплоты сопровождаются переносом вещества-массообмен. Различают 3 элементарных физически-различных способа переноса теплоты.

    1)Теплопроводность-передача теплоты внутри одного тела, при непосредственном соприкосновением тел, обусловленное тепловым движением микро-частиц.

    2) Конвекция- передача теплоты с помощью движется жидкотекучей среды или газового потока.

    3) Лучистый теплообмен(излучение)- передача теплоты с помощью электромагнитных волн или лучей.

    Коэффициент теплопроводности-тепловой поток, проходящей через единицу поверхности при единичном температурном градиенте.

    Уравнение Фурье-один из законов тепломассообмена. Оно позволяет выполнять количество теплоты через определенную площадь поверхности за некоторый промежуток времени с учетом температурного градиента.

    В установках встречаются следующие массообменные процессы:

    Абсорбция и адсорбция газов и паров; десорбция газов из жидкостей; перегонка жидкостей; экстракция жидких и твердых веществ;Одним из видов массообмена является диффузия.

    Диффузия- самопроизвольный процесс проникновения одного вещества в другое. Диффузия бывает: концентрационный, термодиффузия, бародиффузия.
    Основы получения преобразования транспорта и использования теплоты в теплотехнических установках и системах.
    Из всех форм вырабатываемой энергии наиболее широко используются два ее вида— электрическая энергия и теплота, на выработку которых в России затрачивается в настоящее время около 55 % всех используемых первичных топливно-энергетических ресурсов.

    Для организации рационального теплоснабжения потребителей особенно большое значение имеет теплофикация, являющаяся наиболее совершенным методом централизованной поставки тепловой энергии и одним из основных путей снижения удельного расхода топлива на выработку электрической энергии.

    Под термином теплофикация понимается централизованное теплоснабжение на базе комбинированной, т.е. совместной выработки тепловой и электрической энергии [38]. В этом заключается и основное отличие теплофикации от так называемого раздельного метода теплоэнергоснабжения, когда электрическая энергия вырабатывается на конденсационных тепловых электростанциях, а тепловая— в котельных.

    Выработка тепловой энергии на тепловых и атомных электрических станциях производится для удовлетворения нужд как промышленных, так и бытовых потребителей. Соответственно различают два вида тепловой нагрузки: производственную, необходимую для технологических процессов промышленных предприятий, и отопительную, служащую для отопления производственных общественных и жилых помещений, а также горячего водоснабжения и вентиляции.




    написать администратору сайта