Аттестационная работа (ИАР/ВАР) на тему Теплофикационный энергоблок мощностью 80 МВт. Разработка и исследование модели оценки надёжности насосных агрегатов систем теплоснабжения

Содержание:

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 2

1. Технологическая часть 3

1.1. Расчет принципиальной тепловой схемы энергоблока с турбиной ПТ-80/100-130/13 3

1.2. Определение давления в конденсаторе 5

1.3. Определение давления в нагнетательном патрубке питательного насоса 5

1.4. Определение давления в всасывающем патрубке питательного насоса 6

1.5. Определение подогрева воды в питательном насосе 6

1.6. Определение энтальпии воды после питательного насоса 6

1.7. Построение процесса расширения пара в турбине 6

1.8. Тепловые балансы сетевых подогревателей 9

1.9. Определение величины потерь пара через уплотнение 10

1.10. Тепловые балансы подогревателей высокого давления 11

1.11. Деаэратор питательной воды 12

1.12. Тепловые балансы подогревателей низкого давления 14

1.13. Паровой баланс турбины 16

1.14. Энергетический баланс турбоагрегата 17

1.15. Энергетические показатели турбоустановки и теплоэлектроцентрали 18

1.16. Энергетические показатели ТЭЦ 19

1.17 Выбор основного и вспомогательного оборудования 20

1.17.1. Выбор котельной установки 20

1.17.2. Выбор турбогенератора 20

1.17.3. Выбор подогревателей высокого давления 21

1.17.4. Выбор подогревателей низкого давления 26

1.17.5. Выбор конденсатора 27

1.17.6. Выбор питательного насоса 28

1.17.7. Выбор конденсатных насосов 28

1.17.8. Выбор деаэраторной установки 29

2. Конструкторская часть 30

2.1 Тепловой и гидравлический расчет ПВД 30

2.2 Поверочный расчёт трубы 35

2.3 Прочностной расчёт 47

2.4 Вывод по главе 2 48

3. Специальная часть 49

3.1 Теоретический обзор и методов оценки и способов повышения надёжности насосных агрегатов тепловых сетей 49

3.1.1 Теоретические аспекты надежности оборудования тепловых сетей 49

3.1.2 Сбор и систематизация данных по надежности 52

3.1.3 Классификация состоянии и отказов 57

3.1.4 Расчет показателей надежности 61

3.2 Пример расчёта надёжности 65

3.2.1 Выбор насоса 65

3.2.2 Расчет надежности насоса ПЭ 720-185-4 69

3.3 Цифровые технологии 71

3.4 Безопасность жизнедеятельности 80

3.4.1 Охрана труда при эксплуатации объектов теплоснабжения и теплопотребляющих установок 80

3.4.2 Правила промышленной безопасности при проектированиии объектов, на которых используется оборудование под давлением 81

3.4.3 Правила противопожарного режима 82

3.4.4 Экологическая безопасность 85

3.5 Технико-экономическое обоснование 87

Заключение 94

Список литературы 95

Введение:

Тепловая энергия — необходимое условие жизнедеятельности человека и создания благоприятных условий его быта.

Повышение надежности и экономичности систем теплоснабжения зависит от работы теплогенери¬рующих установок, рационально спроектированной тепловой схемы ко¬тельной, широкого внедрения энергосберегающих технологий и альтерна¬тивных источников энергии, экономии топлива, тепловой и электрической энергии.

Энергосбережение и оптимизация систем производства и распре-деления тепловой энергии, корректировка энергетических и водных балан-сов позволяют улучшить перспективы развития теплоэнергетики и повы-сить технико-экономические показатели оборудования теплогенерирую-щих установок.

Надежность теплоснабжения определяется по способности систем централизованного теплоснабжения обеспечивать в течение заданного времени требуемые режимы, параметры и качество теплоснабжения, а также технологических потребностей предприятий в паре и горячей воде, обеспечивать нормативные показатели вероятности безотказной работы, коэффициент готовности, живучести.

Цель работы — разработка и исследование модели оценки надёжности насосных агрегатов систем теплоснабжения от теплофикационного энергоблока мощностью 80 МВт.

Заключение:

Приведен тепловой расчет схемы ТЭЦ с турбоустановкой ПТ-80/100-130/13 номинальной мощностью 80 МВт, давлением свежего пара 12.75 МПа и температурой 555 ℃.

Получены следующие результаты:

— площадь теплообмена СП – 314,45 м2;

— площадь теплообмена ОП – 409,72 м2;

— площадь теплообмена ОД – 500 м2.

Приведен гидравлический расчет:

Получены следующие результаты:

— число спиралей СП – 300 шт.;

— число змеевиков ОП – 18 шт.;

— число змеевиков ОД – 23 шт.

Приведен прочностной расчет:

Получены следующие результаты:

— толщина цилиндрической части – 27 мм;

— толщина сферической части – 28 мм.

Фрагмент текста работы:

1. Технологическая часть

1.1. Расчет принципиальной тепловой схемы энергоблока с турбиной ПТ-80/100-130/13

Энергоблок электрической мощностью 80 МВт состоит из барабанного котла высокого давления Е-500-13.8-560, турбины ПТ-80/100-130/13, генератора и вспомогательного оборудования.

Энергоблок имеет семь отборов. В турбоустановке можно осуществлять двухступенчатый подогрев сетевой воды. Имеется основной и пиковый бойлера, а также ПВК, который включается если бойлера не могут обеспечить требуемого нагрева сетевой воды.

Свежий пар из котла с давлением 12,75 МПа и температурой 555 0С поступает в ЦВД турбины и, отработав, в ЧНД. Отработав пар поступает из ЧНД в конденсатор [1].

В энергоблоке для регенерации предусмотрены три подогревателя высокого давления (ПВД) и четыре низкого (ПНД). Нумерация подогревателей идет с хвоста турбоагрегата. Конденсат греющего пара ПВД-1 каскадно сливается в ПВД-2, в ПВД-3 и затем в деаэратор. Слив конденсата из ПНД4, ПНД5 и ПНД6 также осуществляется каскадно в ПНД7.

Основной конденсат и питательная вода подогреваются последовательно в ПЭ, СХ и ПС, в четырех подогревателях низкого давления (ПНД), в деаэраторе 0,6 МПа и в трех подогревателях высокого давления (ПВД). Отпуск пара на эти подогреватели осуществляется из трех регулируемых и четырех нерегулируемых отборов пара турбины.

На блоке для подогрева воды в теплосети имеется бойлерная установка, состоящая из нижнего (СП-2) и верхнего (СП-1) сетевых подогревателей, питающихся соответственно паром из 5-го и 6-го отбора, и ПВК