Расчет аналога Северо-Западной ТЭЦ с ПГУ (Введение к бакалаврской работе)

Введение

В данной бакалаврской работе я рассматриваю и рассчитываю аналог Севера – Западной ТЭЦ с ПГУ. Для развития электро- и теплоснабжения города Санкт-Петербурга и обеспечения растущего экспорта электроэнергии в Финляндию началось строительство Севера – Западной ТЭЦ с ПГУ в городе Санкт-Петербурге. В первую очередь включает в себя строительство двух энергоблоков по 450 МВт электрической и 350 МВт тепловой мощности.  Они предназначены для поставки 300МВт вырабатываемой электроэнергии в Финляндию и выдачи оставшейся мощности в городскую электросеть.  Дополнительно к этому блоки будут вырабатывать еще 700 МВт тепловой мощности для теплофикационных целей, за счет чего обеспечивается теплоснабжения  800 тыс. жителей города.

            В целях сокращения выбросов вредных веществ в окружающую среду Севера – Западной ТЭЦ выполняется в качестве парогазовой установки. Электростанции с ПГУ отличаются высоким КПД, незначительным выделением СО₂ и самыми низкими выбросами оксидов азота. К тому же при сжигании природного газа практически не образуется ни диоксида, ни пыли.

Технические новшества

Основные компоненты парогазовых блоков — это газовые турбины типа V94.2 фирмы Siemens (рисунок 1), являю­щейся лидером парогазовой технологии на мировом рынке. Компоненты данных машин мощностью 150 МВт, оправдавших себя на практике во многих странах, изготовляются на заводе фирмы Siemens в Берлине и на Ленинградском металлическом за­воде (ЛМЗ), причем доля его участия в производстве постоянно растет, и собираются на предприятии "Интертурбо" в Санкт-Петербурге. За счет своей надежной конструкции эти тур­бины пригодны для всех эксплуатаци­онных режимов, где они отличаются высоким коэффициентом готовности, эксплуатационной надежностью и вы­соким сроком службы.

Тепло отработанных газов газовых турбин используется для выработки пара высокого давления 80 бар при темпе­ратуре 530°С и пара низкого давления 5,5 бар при темпера­туре 200°С в каждом из двух котлов-утилизаторов производ­ства Подольского завода ЗИО (Россия).

Паровые турбины типа Т-160-7.7 поставляются фир­мой ЛМЗ, крупнейшим в мире изготовителем паровых турбин. Эти турбины обеспечивают не только высокий КПД, но и максималь­но возможный отбор тепла в объеме до 350 МВт тепловой мощности в тепло­сеть города. Каждая из газовых ипаровых турбин приводит в действие генератор типа ТФГ-160-2 или, соот­ветственно, типа ТФП-160-2 мощ­ностью 200 МВА производства завода "Электросила".

Современная газотурбинная и паро­турбинная техника в сочетании с оптимизированной производственной технологией обеспечивает достижение особенно высокого КПД — свыше 52%, что касается только выработки электроэнергии, и, кроме того, чрезвычайно высокого коэффициента использования топлива в размере свы­ше 90% при выработке электроэнергии и тепла.

Данная электростанция должна, с одной стороны,  в значительной мере участвовать в обеспечении базовой нагрузки региона и поэтому гаранти­ровать продолжительность эксплуата­ции в размере не менее 6000 часов в год, а с другой стороны, она должна быть также рассчитана на работу в пиковом режиме с количеством 200 пусков в год и временем пуска блока 25 минут.

КПД сооружаемой в Санкт-Петербурге парогазовой ТЭЦ при производстве электроэнергии почти на 10 % выше, чем КПД современной электростанции на камен­ном угле. Это обеспечивает не только экономное использование природных ресурсов, но и сокращение выбросов вредных веществ в окружающую среду уже только за счет сжигания меньшего количества топлива. Кроме того, сокращение выбросов вредных веществ сводится до минимума за счет целого ряда мероприятий, направ­ленных на оптимизацию процесса сжи­гания. Гибридная горелка для газовых турбин конструкции фирмы Siemens представляет   собой   комбинацию   из диффузионной горелки и горелки с предварительным смешиванием. При пуске газовой турбины работает диф­фузионная горелка, а в остальных режимах нагрузки — горелка с предварительным смешиванием. Она создает гомогенную смесь топлива и воздуха, за счет чего достигается низкая температура пламени. Выбросы сажи и СО₂ в значительной части диапазона режима нагрузки уменьшилось. Кроме того, в отходящих газах, работающих на природном газе электростанций диок­сида серы и пыли практически не содержится.