Утилизация теплоты отходящих газов

Автор: Пользователь скрыл имя, 31 Декабря 2010 в 20:31, дипломная работа

Описание работы

В дипломном проекте рассмотрим вариант утилизации теплоты отходящих газов ГПА для нагрева сетевой воды в котле-утилизаторе применительно к условиям газоперекачивающей линейной станции п. Пелым

Содержание

Список графических документов: 2
Реферат 3
Введение. 4
1. Описание основного оборудования 5
1.2. Техническая характеристика. 5
1.2. Описание работы нагнетателя 5
1.3. Технические характеристики. 6
1.4 Описание конструкции 7
1.5 Принцип работы ГТУ 11
1.6 Система контроля за работой турбины 14
1.7 Система регулирования ГТУ 14
2. Теплоснабжение 16
3. Система водоснабжения 18
4. Система канализации 21
5. Водозаборные сооружения. 21
6. Электроснабжение компрессорной станции 22
7. Расчет теплопотребления 26
8. Описание котла – утилизатора 30
9. Поверочный тепловой расчет котла-утилизатора за турбиной MS 5002 С 31
10. Гидравлический расчет тепловых сетей 36
11. Электрическая часть 42
11.1. Схема управления двигателем сетевого насоса. 42
12. Безопасность и экологичность пректа 45
13. Экономическая часть. 59
14. КИП и А 61
Библиографический список 65

Работа содержит 1 файл

Диплом_Медведев.doc

— 506.00 Кб (Скачать)

      Пуск  агрегата осуществляется пусковым турбодетандером, работающем на перекачиваемом по магистрали газе. Рабочим теплом является перекачиваемый природный газ.

      Обе турбины выполнены одноступенчатыми, с консольно расположенными дисками. Консольное расположение дисков требует наличия довольно больших масс в центральной части роторов.

      В турбокомпрессорном блоке это обеспечивается барабаном компрессора, а на роторе силовой турбины предусматривается специальное утолщение в средней части.

      Температура газов на выходе в ТВД-1058К, поэтому  необходимо охлаждать лопатки турбины. Для охлаждения турбины высокого давления воздух подводится в камеру через трубу. При выходе из этой камеры воздух разветвляется на два потока: один направляется к уплотнениям для их запирания и охлаждения центральной части диска, другой – по воздухопроводу подводится к диску. Затем через специальные отверстия воздух обдувает хвостовую часть лопаток и тем самым осуществляет охлаждение левой стороны диска турбины высокого давления. Правая сторона диска этой турбины и диск другой турбины охлаждаются аналогично из камер, куда воздух подводится по турбопроводу.

      Обе турбины размещаются в одном  литом корпусе, причем их  направляющие лопатки крепятся в соответствующих полукольцах обоймы, опирающихся на наружный корпус. Корпус турбин связан с выхлопным патрубком диффузора, который сокращает потери с выходной скоростью.

      Корпус  турбины покрыт внутренней тепловой изоляцией, имеющей по внутреннему контуру тонкую металлическую оболочку обоймы. Такая изоляция позволяет иметь довольно низкую температуру корпуса и тем самым сокращает время его прогрева при запусках установки.

      Воздушный компрессор осевого типа имеет 15 ступеней. Рабочие лопатки компрессора размещаются на барабанном роторе с приваренными концевыми частями. Корпус компрессора выполнен литым с одним вертикальным разъемом. Направляющие лопатки крепятся непосредственно в корпусе. Для увеличения эффективности компрессора за его проточной частью имеется развитый радиальный диффузор, переходящий в выхлопной патрубок. Для предотвращения помпажа в компрессоре предусмотрен противопомпажный клапан, обеспечивающий на опасных режимах сброс воздуха в атмосферу.

      Камера  сгорания выносная, прямоточная, состоит из корпуса, фронтового устройства с горелками, огневой части и смесительного устройства. Вся турбогруппа смонтирована на общей сварной раме маслобака.

      Воздухоподогреватель  трубчатый выполнен заодно с дымовой  трубой.

      Пусковой  турбодетандер установлен на блоке переднего подшипника компрессора, соединяется с ротором турбины высокого давления зубчатой передачей и снабжен расцепным устройством.

      Соединение  роторов нагнетателя и газовой  турбины осуществляется при помощи промежуточного вала с зубчатыми соединительными муфтами. Масляная система агрегата состоит из главного маслонасоса, установленного на валу турбины высокого давления, пускового электронасоса, резервного электронасоса, насосов уплотнения нагнетателя, маслобака, маслопровода с арматурой, подогревателя масла и фильтров тонкой очистки.

     Система управления, регулирования и защиты агрегата обеспечивает [3] :

  • поддержание заданной частоты вращения;
  • поддержание перепада давлений « масло - газ » в уплотнениях;
  • поддержание на всех режимах в статике и динамике температуры газа перед турбиной в допустимой зоне;
  • предотвращение помпажных и близких к ним режимов;
  • поддержание допустимой температуры масла на всех режимах и при любой температуре наружного воздуха;
  • предотвращение попадания газа в мануал;

    - управление  операциями пуска и остановка.

     Пуск, загрузка и управление агрегатом  осуществляется автоматически с  центрального щита управления.

 

1.6 Система  контроля за работой  турбины

      Система контроля и управления предназначена  для ГТУ с центробежными нагнетателями природного газа и может быть использована для основного и резервного агрегатов при их последовательной или параллельной работе.

     Система может работать с гидравлическими  и пневматическими системами  регулирования и позволяет осуществить:

  • автоматический пуск агрегата и дистанционное управление режимами его работы;
  • нормальный и аварийный остановы агрегатов;
  • световую и звуковую сигнализацию отклонения параметров работы от номинальных;
  • аварийную сигнализацию;
  • технологическую сигнализацию;
  • режимную сигнализацию;
  • избирательный контроль и цифровую регистрацию технологических параметров.

1.7 Система регулирования  ГТУ

      Внешней функцией системы регулирования  ГТУ является поддержание на заданном уровне режимных параметров: частоты  вращения, степени сжатия и расхода перекачиваемого газа.

      Внутренней  функцией системы регулирования  и защиты ГТУ является поддержание  в допустимом диапазоне эксплуатационных параметров:

частоты вращения роторов ГТУ, температуры газа перед  турбиной, удержание турбины и  нагнетателя в зоне работы безопасной по помпажу, поддержание положительного перепада давлений « масло – газ » в уплотнениях нагнетаталя, обеспечение безопасного пуска ГТУ.

      Кроме основных контуров регулирования, обеспечивающих поддержание параметров ГТУ в  рабочей зоне, в ГТУ имеются вспомогательные системы, необходимые для нормальной эксплуатации установки. Это системы автоматического пуска и останова турбоагрегата, охлаждение масла, вентиляции маслобака, противопомпажная, подготовки воздуха перед всасыванием, вентиляции кожуха, шумоглушения и др., многие из которых управляются системой регулирования. Система регулирования выполнена по схеме непрямого регулирования.

      В систему регулирования, как взаимосвязанная  единица входит также система  дистанционного управления.

 

2. Теплоснабжение

      Теплоснабжение  промышленных площадок №1, 2 осуществляется от автономно расположенных утилизаторов. Теплоснабжение жилого поселка Пелым  осуществляется от индийской и румынской  котельных.

      Общая располагаемая мощность источников теплоснабжения котельных жил. Поселка составляет 16,1 Гкал/час, из них располагаемая мощность котельной финского комплекса с котлами «ИМПАК» - 5,6 Гкал/час, индийской котельной с котлами «ТЕРМОКС» - 10,5 Гкал/час. Общая тепловая нагрузка потребителей поселка составляет 5,52 Гкал/час.

      Общая протяженность тепловых сетей поселка  составляет 12 км.

      Отключение, регулировка и подача воды осуществляется при помощи секущей арматуры. Контроль ведется при помощи измерительных  приборов, установленных на ГЩУ. Для  циркуляции воды установлены сетевые насосы марки Д-315 в количестве 2 шт., Д-320  - 1 шт.

      Подготовка  горячей воды и подача потребителю  осуществляется через скоростные водоподогреватели, установленные на котельных финского комплекса и жилого поселка по наружным сетям и внутренним системам горячего водоснабжения. Отключение регулировка и подача осуществляется на узлах водопотребителей и в узлах отключения на разводящих участках сетей тепловодоснабжения. Качественное регулирование горячего водоснабжения и теплоснабжения производится непосредственно в центральном  тепловом пункте (ЦТП), находящиеся в котельных.

      Тепловые  сети финского комплекса выполнены  из стальных труб Æ100 и 50 мм наружного исполнения на стальных опорах. На ответвлениях к потребителям установлена запорная арматура. Тепловые сети жилого поселка Пелым выполнены из стальных труб Æ200-100 мм с подземной и надземной прокладкой в лотках. На ответвлениях к потребителям сооружены тепловые камеры, в которых размещена запорная арматура.

      За  истекший 2000 год в Пелымском ЛПУ МГ было выработано тепловой энергии:

  • котельными установками жилого поселка   51,0 тыс. Гкал/час;
  • котельной 1-ой промплощадки     8,9 тыс. Гкал/час;
  • утилизаторами промплощадок     130,7 тыс. Гкал/час.

      На  промплощадках установки ХВО отсутствуют.

      Котельные жилого поселка оборудованы блоками химводоподготовки в количестве двух штук, производительностью 10 м3/час каждая.

      Общая площадь отапливаемых помещений  жилого фонда Пелымского ЛПУ составляет 36,2 тыс.м2, соцкультбыта – 1,2 тыс.м2, потребителей субабонентов - 4,6 тыс.м2.

 

3. Система  водоснабжения

      Для обеспечения хозяйственно-питьевых и производственных нужд промплощадок в2000 году было получено с ВОС поселка  Пелым для 1-ой и 2-ой промплощадок 66 тыс.мводы.

      Водоснабжение 1-ой промплощадки питьевой водой осуществляется из поверхностного источника реки Пелым насосной станцией третьего подъема. Очистка воды производится на станции ВОС  производительностью 1600 м3/сутки. Насосами станции ВОС подается по водоводу Æ150 мм (способ прокладки водовода  - подземный), протяженностью 2 км к  первой промплощадке.

      Подача  технической воды для 1 и 2 промплощадок осуществляется с реки Пелым насосной станцией второго подъема без  очистки по двум трубопроводам Æ150 мм в аварийные емкости, из которых насосными станциями вода подается в пожарное кольцо. С пожарного кольца по трубопроводу Æ50 мм техническая вода подается потребителям, т.е. в каждый цех и в каждое укрытие. На водоводах стоят секущие задвижки для отключения в случае необходимости каждого потребителя. Для аварийных ситуаций имеются емкости объемом 250 м3 – 2 шт. на 2-ой промплощадке, 150 м3 – 1 шт на 1-ой промплощадке. Для повышения давления в пожарном кольце имеются на 1-ой промплощадке 2 насоса марки 3К-6, на 2-ой промплощадке – 4 насоса марки К90-20.

      Водоснабжение жилого поселка Пелым осуществляется насосами станции ВОС по водоводу Æ150 мм (способ прокладки водовода – подземный), протяженностью 1,5 км к потребителям: к котельной финского комплекса, общепоселковой котельной, котельной МУП «Коммунальщик», автономно, через секущие задвижки к каждому потребителю, а также имеется аварийный обводной водовод, положенный по эстакаде через финский комплекс с Æ65 мм протяженностью 1 км. Состав сооружений по очистке воды представлены в приложении.

      Техническое состояние систем и сооружений ВОС п. Пелым – удовлетворительное, но из-за все возрастающего потребления питьевой воды, проектная мощность сооружений очистки не обеспечивает требуемого качества очистки воды согласно санитарным нормам. Требуется проведение работ по расширению существующих ВОС с изменением методов очистки воды. Имеются в наличии две электролизные установки ЭН-25 для обеззараживания воды, техническое состояние – удовлетворительное. Имеется проект зон санитарной охраны ВОС п. Пелым от 11.08.98, состояние ЗСО – удовлетворительное.

      Подача  холодной воды в жилые дома осуществляется через прямую врезку в общий водовод  и через внутриквартальные водопроводные  сети. Имеются секущие задвижки для  отключения каждого потребителя  в случае аварийной ситуации. Обслуживание ВОС жилого поселка осуществляют обученные и аттестованные операторы химводоочистки в составе 5 человек.

      Водоснабжение КС Ново-Пелымская осуществляется через  водоразборные сооружения (скважин  – 4 шт, с насосами ЭЦВ). Подача воды производится через водовод Æ80 мм, 2 линии, протяженностью 1,5 км, через ВОС в два пожарных резервуара по 250 м3 каждый.

      Внутриплощадочное водоснабжение производится насосной станцией УНС-6. Насосная станция укомплектована насосами:

        1. Циркуляционные – 2 шт., марки ВК 2/26-У2, производительностью 7,2 м3/час, мощностью 4,6 кВт;
        2. Для хозяйственно-питьевого водоснабжения – 3 шт., марки ВК-5/24А-У2 производительностью 18 м3/час, мощностью 8,8 кВт;
        3. Пожарные – 2 шт., производительностью 95 м3/час мощностью 50 кВт.

      Протяженность надземного водовода 1,2 км, Æ200 мм; подземного водовода 1,5 км, Æ200 мм; подземного КС – КОС 2,5 км, Æ50 мм.

Информация о работе Утилизация теплоты отходящих газов