Разработка варианта реконструкции НТЭЦ-4 путем газотурбинной надстройки

Уважаемые члены комиссии.

Задачей данного дипломного проекта является разработка варианта реконструкции НТЭЦ-4 путем газотурбинной надстройки.

Площадка НТЭЦ-4 расположена на землях г. Новосибирска в правобережной ее части, в Заельцовском районе, состоящей из 3-х очередей и пиковой котельной. (Показать на генплане)

В данный момент на станции производится демонтаж 1-ой очереди в связи с полным износом основного оборудования. 

Первые котлы ТП-170 и турбина ВПТ-25-3М 2-ой очереди были введены в эксплуатацию в 1955 г., в связи с этим физический износ основных фондов  очень велик. Но, несмотря на это, задачи по обеспечению жизнедеятельности мегаполиса остаются, а строительство НТЭЦ-6 из-за отсутствия финансирования откладывается. С созданием оптового федерального рынка электроэнергии  становятся вопросы себестоимости тепловой и электрической энергии, и как следствие вопросы эффективности действующей ТЭЦ.

2-я очередь НТЭЦ-4 состоит из 4-х котлов ТП-170 , 2-х турбин ВПТ-24-3М и 1-ой турбины Вт-25-4. В данной работе производится замена турбины   ВПТ-25-3М  на турбину ПТ-30-8,8 разработанную Ленинградским металлическим заводом сопряженная с электрогенератором ТФР-32-2. Данная турбина, устанавливается на существующей фундамент, с частичной его реконструкцией, также производится установка ГТУ, реконструкция котла и создание парогазового цикла.

Выбор ГТУ был определен следующими факторами:

- ГТУ должна быть современной, с высокими техническими показателями.

- Уходящие газы ГТУ должны полностью заменить дутьевой воздух.

С учетом этих требований была проанализирована работа котла ТП-170 с ГТУ различной мощности. Как оптимальный вариант, из существующего ряда ГТУ выбрана установка ГТГ-15 (Производитель Зоря-Машпроект г. Николаев).

В состав комплекта предлагаемой надстройки входят:

- дожимной компрессор

- ГТУ ГТГ-15 и электрогенератор

- блок комплексного воздухоочистительного устройства

- система пожаротушения

В связи с установкой турбины ПТ-30-8,8 и ГТГ-15 схема электрических соединений станции подвергается изменениям:

( Показать на электросхеме)

-взамен Эл. генератора ТВС-30-2 устанавливаем Эл. генератор ТФР-32-2

-также производим подключение генератора  ГТГ-15

Совместная работа котла ТП-170 и ГТГ-15 рассчитана при помощи программного пакета ТРАКТ. При этом котел рассчитан до конвективной шахты, а устанавливаемый ГВП рассчитан отдельно.

(Показать вид сверху и разрез)

Существующая конвективная шахта котлоагрегата не демонтируется. Такое решение дает возможность работы котла ТП-170 в двух режимах

- совместно с ГТГ-15, когда уходящие газы будут идти через проектируемую конвективную шахту

-при отключенном ГТГ-15 и автономной работе котла, используя уже существующею конвективную шахту.

При расчете совместной работы котла ТП-170 и ГТГ-15 учитывалось , что в котел подается столько уходящих газов из газовой турбины , сколько необходимо для сжигания твердого топлива , излишки газа сбрасываются через обводную схему в ГВП.

( На тепловой схеме)

Также при совместной работе производим отключение группы ПВД турбины ПТ-30-8,8 , а подогрев до параметров питательной воды осуществляется во 2 ступени ГВП.

В 1-ой ступени по ходу газов происходит нагрев питательной воды поступающей из общего коллектора, которая после нагрева поступает в барабан котла.

Шаровые мельницы, питатели сырого угля, мельничные вентиляторы  пылепитатели, дутьевые вентиляторы замене не подлежат.

Из-за увеличения расходов газов растет аэродинамическое сопротивление газового тракта, что приводит к необходимости замены штатного дымососа на дымосос большей  производительности и напора. После необходимых расчетов выбираем дымосос Д-20*2 производства ТКЗ (Тагонрогский "Красный котельщик").

Турбулентные горелки ГТ-1 замене не подлежат.

Анализ вредных выбросов 2 очереди НТЭЦ-4 показал, что дымовая труба не соответствовала и не стала соответствовать требованиям по обеспечению ПДК. Но в связи тем, что она является аэродромным препятствием для городского аэропорта г. Новосибирска реконструкция ее не производится.

При определение технико-экономических показателей ПГУ были получены следующие результаты (плакат Технко-экономика).

Также в данном дипломном проекте определены оптимальные параметры ПГУ с паровой турбиной ПТ-30-8,8 при помощи программного пакета "OPTIMA-ГТУ". Некоторое несоответствие оптимизированных величин следующих величин следующим фактором:

- в программном пакете "OPTIMA-ГТУ" рассматривается идеальная парогазовая установка, и оптимизация идет без учета реального котла ТП-170.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что нами был сделан расчет близкий к оптимальному.

Доклад закончил.

Благодарю за внимание.