Уход от газовой зависимости

Вид материала

Документы

Содержание Использование вторичных газов металлургического производства для получения электроэнергии Основные положения Технологическая схема Компоновочные решения Электротехническая часть Автоматизированная система управления Защита окружающей среды Для заметок

Подобный материал:

• «ukr-power», 937.49kb.
• Первая устройство гранат, обращение с ними, уход и сбережение, 352.34kb.
• Рекомендации спортсменам. 10. Уход за животными >11. Уход за растениями, 1321.5kb.
• Программа поспецкурс у "газовая динамика" Санкт Петербург 2002 г. Цель изучения дисциплины, 106.17kb.
• Уход от сырьевой зависимости является для России залогом выживания в условиях усилившийся, 90kb.
• Правила эксплуатации и безопасности обслуживания средств автоматизации, телемеханизации, 2208.37kb.
• Задачи: научить родителей самостоятельно выявлять «факторы риска» зависимости от пав, 251.57kb.
• Темы курсовых работ по дисциплине «Экономика нефтяной и газовой промышленности» 1 Проблемы, 21.72kb.
• Тема урока: Уход за кожей, 94.73kb.
• Значение ухода за больными  Определение понятий «уход за больными», «лечение». Основные, 195.03kb.

Использование вторичных газов металлургического производства для получения электроэнергии

Самусева Нина Николаевна – главный специалист тепломеханического отдела

ОАО Харьковский институт «Энергопроект»


Введение

На металлургических комбинатах Украины после доменных печей и кислородно-конверторных печей образуется значительное количество низкокалорийных вторичных газов, которые в значительном количестве выбрасываются в атмосферу при сжигании в факеле.

В качестве части программы модернизации и реконструкции металлургического производства планируется утилизировать часть вторичных металлургических газов за счет сжигания их в парогазовых установках.

Внедрение парогазового цикла на металлургических комбинатах позволит получить сравнительно дешевую электроэнергию для нужд комбината, обеспечит сокращение выбросов СО₂ и водорода в атмосферу и улучшит экологическую обстановку на комбинате и в городе.


Основные положения

К рассмотрению предлагается проект Газотурбинной Электростанции Комбинированного Цикла (ГТС КЦ) общей мощностью 303 МВт, размещаемой у цеха товаров народного потребления Алчевского металлургического комбината.

На ГТС КЦ общей мощностью 303МВт устанавливаются два независимых

энергоблока единичной мощностью 151,5МВт каждый.

В качестве основного топлива используется смесь низкокалорийных вторичных газов металлургического производства (доменного и конверторного газов), обогащенных за счет добавления коксового газа.

В состав каждого энергоблока входит современное экономичное газо и паротурбинное оборудование:

- газовый компрессор, газовая турбина типа M701S(DA), паровая турбина, генератор производства фирмы «Mitsubishi»-Япония, устанавливаемых на едином валу, конденсатор паровой турбины производства фирмы «YUBA»-USA

- котел-утилизатор, изготавливаемый по проекту фирмы Nooter/Eriksen-USA;

- вспомогательные технологическое оборудование, системы и трубопроводы, электрическое оборудование, оборудование системы АСУТП, КИП и А.

Технологическая схема

Газотурбинная Электростанция Комбинированного Цикла (ГТС КЦ) работает в конденсационном режиме, режим работы блока базовый.

Смесь топливных газов поступает на вход в электрофильтр, в котором происходит сепарация твердых и жидких частиц из топливного газа, и далее в газовый компрессор ГТУ. В многосекционном газовом компрессоре топливный газ сжимается и нагревается до температуры 450ºС и затем направляется в камеру сгорания газовой турбины. Расход топливного газа регулируется с помощью управляющих клапанов и поворотных лопаток газового компрессора.

Для приема высокотемпературного топливного газа после газового компрессора в режимах планового останова, пуска, режимах частичной нагрузкой и при аварийных ситуациях устанавливается специальный газоохладитель, охлаждаемый распыляемой технической водой.

Горячий рабочий газ после камеры сгорания расширяется в газовой турбине, тепловая энергия рабочего газа преобразуется в механическую энергию, используемую для привода генератора переменного тока. Тепло отработанных газов после газовой турбины используется для получения пара высокого и низкого давления в котле-утилизаторе, который направляется к управляющим клапанам однопоточной паровой турбины.

Пройдя все поверхности нагрева уходящие газы с температурой 130ºС направляются в дымовую трубу высотой 50м и рассеиваются в атмосфере.

Отработавший в паровой турбине пар конденсируется в конденсаторе, основной конденсат с помощью конденсатных насосов через охладитель пара уплотнений и воздушный охладитель системы охлаждения газовой турбины, поставки фирмы «Mitsubishi», направляется в деаэратор котла-утилизатора.

Деаэратор и бак хранения питательной воды устанавливаются на котле-утилизаторе, как составные части низкого давления котла-утилизатора.

Питательная вода из деаэратора питательными насосами высокого (2×100%) и низкого (2×100%) давления направляется в барабаны высокого и низкого давления котла-утилизатора, насосы обеспечивают необходимый расход питательной воды в различных режимах работы ПГУ.

Восполнение потерь в цикле, заполнение конденсатора и котла-утилизатора выполняется химобессоленной водой от двух баков запаса химобессоленной воды.

Паровая турбина, кроме своей основной функции, также выполняет роль стартера во время пуска парогазовой установки, для первоначального запуска паровой турбины используется вспомогательный пар, подаваемый по эстакаде ПРК.

Охлаждение конденсаторов паровых турбин и вспомогательного оборудования ГТУ (теплообменников охлаждающей воды замкнутого контура и контура циркуляции охлаждающей воды газоохладителя) осуществляется оборотной циркуляционной водой, подаваемой от циркуляционной насосной станции.

Охлаждение циркуляционной воды производится в вентиляторной градирне.

Охлаждение оборудования блока, которое не требует подачи чистой воды

(газоохладитель, электрофильтр, калориметры), а также обеспечение ГТС КЦ сервисной водой при монтаже и ремонтах, осуществляется от двух баков запаса технической воды, которые также являются емкостями для хранения воды противопожарного водоснабжения. Первоначальное заполнение и подпитка баков технической воды выполняется от водоподготовительной установки.

Охлаждение оборудования электростанции, которое требует подачи чистой

воды для их эффективной работы (воздухоохладители генератора, маслоохладители системы смазки и регулирования турбины, теплообменники отбора проб, теплообменники вакуумных водокольцевых насосов) осуществляется от системы охлаждающей воды замкнутого контура.

Компоновочные решения

Главный корпус для ГТС КЦ состоит из 2-х отдельных зданий - здания машинного отделения и здания котла-утилизатора.

Однопролетное здание машинного отделения с 3-х этажной пристройкой имеет размеры в плане 35,000  54,000м, высота машзала +28,800м, размеры пристройки в плане 10,000  54,000м, высота пристройки +20,900м. отметка конденсационного пола +0,000м, оперативная отметка обслуживания +9,500м.

Котел-утилизатор размещен по одной оси с турбинным комплексом и установлен в отдельном здании размерами 13,965м  24,000м, высотой +32,5м, отметка пола +0,000м., оперативная отметка обслуживания 22,784м.

Основные электротехнические устройства и оборудование АСУТП размещаются в отдельно стоящих зданиях электротехнических устройств и АСУ ТП.

На открытой площадке ГТС КЦ устанавливаются электрофильтр, газоохладитель, здания насосных вспомогательного оборудования, дизель-генераторная, вентиляторная градирня и здание центральной насосной циркуляционной воды, баки запаса технической и деминерализованной воды, баки запаса минерального масла, воздухосборники азота и сжатого воздуха, баки-приямки дренажей и стоков.

Также на площадке ГТС КЦ располагаются водоподготовительная установка,

общестанционные сооружения оборотного цикла очистки производственно-дождевых стоков, здание пуско-резервной котельной , здание склада запасных частей, эстакада топливопроводов и технологических трубопроводов.

Электротехническая часть

Электрические системы ГТС КЦ состоят из:

- систем выработки электроэнергии и выдачи ее в энергосистему;

- системы электроснабжения собственных нужд, включая систему аварийного электроснабжения.

В состав системы выработки и выдачи электроэнергии входят генератор,

повышающий трансформатор, соединяющий их токопровод 15,75 кВ, разъединители с двумя заземляющими ножами и ограничители перенапряжения.

В систему электроснабжения собственных нужд ГТС КЦ входят: источник

рабочего, резервного и аварийного питания, распределительные устройства напряжением 6 кВ и 0,38 кВ переменного тока и постоянного тока 220 В.

Система электроснабжения собственных нужд снабжает электроэнергией

оборудование всех технологических систем, технические средства системы контроля и управления, а также системы связи и освещения.

Подключение каждого из блоков к подстанции 110кВ выполняется через повышающие силовые трехфазные трансформаторы напряжением 115/15,75 кВ и мощностью 200 МВА.

Связи между генераторами блоков и соответствующих блочных трансформаторов выполняются с помощью пофазных экранированных токопроводов напряжением 20 кВ и пропускным током 8000 А.


Автоматизированная система управления

Автоматизированная система управления представляет собой распределенную информационно-управляющую человеко-машинную систему, рассчитанную на длительное функционирование в реальном масштабе времени.

В качестве автоматизированной системы управления предусматривается распределенная система управления DCS компании Mitsubishi с сетью DIASYS, использующая коммуникационную систему 100М-Ethernet, согласно стандарту IEEE.

Программно-технический комплекс DCS является полностью унифицированным, имеет модульную конструкцию, что позволяет при модернизации расширять существующую систему.

Защита окружающей среды

Воздействие любого промышленного объекта на окружающую среду проявляется в трех направлениях: на землю, на воду и на воздух.

Площадка строительства ГТС КЦ с парогазовыми установками позволяет максимально использовать существующие коммуникации и подключение к существующим сетям ОАО «Алчевский металлургический комбинат ».

Для предотвращения загрязнения водных объектов, прилегающих к территории строительства ГТС КЦ, производственные стоки, промышленные сточные воды, загрязненные маслами и продуктами топливных газов, используемые в цикле парогазовой установки, очищаются на сооружениях оборотного цикла производственных стоков и возвращаются в цикл парогазовой установки.

Максимальные концентрации загрязняющих вредных веществ в дымовых газах каждой газовой турбины при работе на топливных газах металлургического производства составят:

- NO_x (15% О₂ –сухая масса) - <50 мг/Нм³;

- SO_x (15% О₂ –сухая масса) - <55 мг/Нм³;

- CO (15% О₂ –сухая масса) - 0.

Концентрации выбросов загрязняющих веществ при сжигании природного газа значительно меньше нормируемых требованиями Директивы 200ШО/ЕС от 23.10.2001г «Об ограничении выбросов загрязняющих веществ от топливосжигающих установок».

Средний уровень шума при нормальном режиме работы парогазовой установки за исключением пуска, останова и аварийных ситуаций на удалении 1 м от корпуса ПГУ и на высоте 1,2м составляет 90 дБ.

Выводы

Применение парогазовых установок позволяет уменьшить в целом выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух, сохранить установленные размеры санитарно-защитной зоны и как следствие исключить негативное воздействие через воздушную среду на окружающий мир.

Строительство ГТС КЦ позволяет достичь более высокого термического К.П.Д.(44%) по сравнению с электростанциями некомбинированного цикла, это означает, что для получения одной и той же мощности на выходе генератора, ГТС КЦ сжигает меньшее количества топлива.


ДЛЯ ЗАМЕТОК

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________