Новый энергоблок пермской грэс — крупнейшая парогазовая установка в россии

Термический КПД парогазового цикла:

Абсолютный электрический КПД ПГУ:

В ПГУ топливо расходуется только в КС газовой части схемы, т.е. расход натурального и условного топлива на ПГУ равен:

Общая электрическая мощность ПГУ равна:

Удельный (на 1 кВт) расход натурального топлива:

Удельный расход условного топлива:

Коэффициент полезного теплоиспользования бинарной ПГУ:

11. Сводная таблица и анализ результатов расчета по трем видам энергогенерирующих установок

Основные технико-экономические показатели по 3-м видам установок, рассмотренных выше (ГТУ, ПТУ и ПГУ), сведены в таблицу 2 и представлены в графической части проекта.

Таблица 2.

Тип установки

Произведя сравнительный анализ полученных данных, можно сделать вывод о том, что использование ПГУ наиболее выгодно, так как коэффициент полезного действия (КПД) объединенной установки получается более высоким, чем у ПТУ и ГТУ, из которых она составляется; кроме того, достигается ряд конструктивных преимуществ, которые удешевляют установку.

Повышение КПД при объединении ПТУ и ГТУ получается в результате термодинамической надстройки парового цикла более высокотемпературным газовым и уменьшения удельных потерь тепла с уходящими газами.

Еще одним преимуществом ПГУ является наименьший удельный расход натурального и условного топлива, что, несомненно, свидетельствует об экономичности данной установки.

Список использованной литературы

Электронные ресурсы: http://ru.wikipedia.org/; http://www.4energetic.ru/pages/page69.

Шляхин Б.Н., Бершадский М.Л.. Краткий справочник по паротурбинным установкам. – Москва. - Ленинград.: Госэнергоиздат, 1961.

Ривкин С.Л., Александров А.А.. Термодинамические свойства воды и водяного пара: справочник. – Москва.: Энергоатом издат

Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н.. Справочник по котельным установкам малой производительности – М: «Энергоатомиздат», 1989.

Парогазовыми называются энергетические установки, в которых теплота уходящих газов ГТУ прямо или косвенно используется для выработки электроэнергии в паротурбинном цикле. Отличается от паросиловых и газотурбинных установок повышенным КПД.

Принципиальная схема парогазовой установки (из лекции Фоминой).

ГТ ЭГ пар

компрессор Котёл утилизатор К

воздух ЭГ

питательная вода

КС – камера сгорания

ГТ – газовая турбина

К – конденсационная паровая турбина

ЭГ – электрогенератор

Парогазовая установка состоит из двух отдельныхустановок: паросиловой и газотурбинной.

В газотурбинной установке турбину вращают газообразные продукты сгорания топлива. Топливом может служить как природный газ, так и продукты нефтянойпромышленности (мазут, солярка). На одном валу с турбиной находится первый генератор, который за счет вращения ротора вырабатывает электрический ток. Проходя через газовую турбину, продукты сгорания отдают ей лишь часть своей энергии и на выходе из газотурбины все ещё имеют высокую температуру. С выхода из газотурбины продукты сгорания попадают в паросиловую установку, в котел-утилизатор, где нагревают воду и образующийся водяной пар. Температура продуктов сгорания достаточна для того, чтобы довести пар до состояния, необходимого для использования в паровой турбине (температура дымовых газов около 500 градусов по Цельсию позволяет получать перегретый пар при давлении около 100атмосфер). Паровая турбина приводит в действие второй электрогенератор.

Перспективы развития ПГУ (из учебника Аметистова).

1. Парогазовая установка - самый экономичный двигатель, используемый для получения электроэнергии. Одноконтурная ПГУ с ГТУ, имеющей начальную температуру примерно 1000 °С, может иметь абсолютный КПД около 42 %, что составит 63 % от теоретического КПД ПГУ. Коэффициент полезного действия трехконтурной ПГУ с промежуточным перегревом пара, в которой температура газов перед газовой турбиной находится на уровне 1450 °С, уже сегодня достигает 60 %, что составляет 82 % от теоретически возможного уровня. Нет сомнений в том, что КПД можно увеличить еще больше.

2. Парогазовая установка - самый экологически чистый двигатель. В первую очередь это объясняется высоким КПД - ведь вся та теплота, содержащаяся в топливе, которую не удалось преобразовать в электроэнергию, выбрасывается в окружающую среду и происходит ее тепловое загрязнение. Поэтому уменьшение тепловых выбросов от ПГУ по сравнению с паросиловой будет ровно в той степени, на сколько меньше расход топлива на производство электроэнергии.

3. Парогазовая установка - очень маневренный двигатель, с которым в маневренности может сравниться только автономная ГТУ.

4. При одинаковой мощности паросиловой и парогазовой ТЭС потребление охлаждающей воды ПГУ примерно втрое меньше.

5. ПГУ имеет умеренную стоимость установленной единицы мощности, что связано с меньшим объемом строительной части, с отсутствием сложного энергетического котла, дорогой дымовой трубы, системы регенеративного подогрева питательной воды, использованием более простых паровой турбины и системы технического водоснабжения.

6. ПГУ имеют существенно меньший строительный цикл. ПГУ, особенно одновальные, можно вводить поэтапно. Это упрощает проблему инвестиций.

Парогазовые установки практически не имеют недостатков, скорее следует говорить об определенных ограничениях и требованиях к оборудованию и топливу. Установки, о которых идет речь, требуют использования природного газа. Для России, где доля используемого для энергетики относительно недорого газа превышает 60 % и половина его используется по экологическим соображениям на ТЭЦ, имеются все возможности для сооружения ПГУ.

Все это говорит о том, что строительство ПГУ является преобладающей тенденцией в современной теплоэнергетике.

КПД ПГУ утилизационного типа:

ηПГУ = ηГТУ + (1- ηГТУ)*ηКУ*ηПТУ

ПТУ - паротурбинная установка

КУ – котёл-утилизатор

В общем случае КПД ПГУ:

Здесь - Qгту количество теплоты, подведенной к рабочему телу ГТУ;

Qпсу - количество теплоты, подведенной к паровой среде в котле.

1. Принципиальные тепловые схемы отпуска пара и тепла с ТЭЦ. Коэффициент теплофикации α ТЭЦ. Способы покрытия пиковой тепловой нагрузки на ТЭЦ,

ТЭЦ (теплоэлектроцентрали) - предназначены для централизованного снабжения потребителей теплом и электроэнергией. Их отличие от КЭС в том, что они используют тепло отработавшего в турбинах пара для нужд производства, отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Из-за такого совмещения выработки электроэнергии и тепла достигается значительная экономия топлива в сравнении с раздельным энергоснабжением (выработкой электроэнергии на КЭС и тепловой энергии на местных котельных). Благодаря такому способу комбинированного производства, на ТЭЦ достигается достаточно высокий КПД, доходящий до 70%. Поэтому ТЭЦ получили широкое распространение в районах и городах с высоким потреблением тепла. Максимальная мощность ТЭЦ меньше, чем КЭС.

ТЭЦ привязаны к потребителям, т.к. радиус передачи теплоты (пара, горячей воды) составляет приблизительно 15 км. Загородные ТЭЦ передают горячую воду при более высокой начальной температуре на расстояние до 30 км. Пар для производственных нужд давлением 0.8-1.6 МПа может быть передан на расстояние не более 2-3 км. При средней плотности тепловой нагрузки мощность ТЭЦ обычно не превышает 300-500 МВт. Только в крупных городах, таких как Москва или Санкт-Петербург с большой плотностью тепловой нагрузки имеет смысл строить станции мощностью до 1000-1500 МВт.

Мощность ТЭЦ и тип турбогенератора выбирают в соответствии с потребностями в тепле и параметрами пара, используемого в производственных процессах и для отопления. Наибольшее применение получили турбины с одним и двумя регулируемыми отборами пара и конденсаторами (см. рис). Регулируемые отборы позволяют регулировать выработку тепла и электроэнергии.

Режим ТЭЦ - суточный и сезонный - определяется в основном потреблением тепла. Станция работает наиболее экономично, если ее электрическая мощность соответствует отпуску тепла. При этом в конденсаторы поступает минимальное количество пара. Зимой, когда спрос на тепло максимален, при расчетной температуре воздуха в часы работы промпредприятий нагрузка генераторов ТЭЦ близка к номинальной. В периоды, когда потребление тепла мало, например летом, а также зимой при температуре воздуха выше расчетной и в ночные часы электрическая мощность ТЭЦ, соответствующая потреблению тепла, уменьшается. Если энергосистема нуждается в электрической мощности, ТЭЦ должна перейти в смешанный режим, при котором увеличивается поступление пара в части низкого давления турбин и в конденсаторы. Экономичность электростанции при этом снижается.

Максимальная выработка электроэнергии теплофикационными станциями "на тепловом потреблении" возможна только при совместной работе с мощными КЭС и ГЭС, принимающими на себя значительную часть нагрузки в часы снижения потребления тепла.

сравнительный анализ способов регулирования тепловой нагрузки.

Качественное регулирование.

Преимущество: стабильный гидравлический режим тепловых сетей.

Недостатки:

■ низкая надежность источников пиковой тепловой мощности;

■ необходимость применения дорогостоящих методов обработки подпиточной воды теплосети при высоких температурах теплоносителя;

■ повышенный температурный график для компенсации отбора воды на ГВС и связанное с этим снижение выработки электроэнергии на тепловом потреблении;

■ большое транспортное запаздывание (тепловая инерционность) регулирования тепловой нагрузки системы теплоснабжения;

■ высокая интенсивность коррозии трубопроводов из-за работы системы теплоснабжения большую часть отопительного периода с температурами теплоносителя 60-85 ОС;

■ колебания температуры внутреннего воздуха, обусловленные влиянием нагрузки ГВС на работу систем отопления и различным соотношением нагрузок ГВС и отопления у абонентов;

■ снижение качества теплоснабжения при регулировании температуры теплоносителя по средней за несколько часов температуре наружного воздуха, что приводит к колебаниям температуры внутреннего воздуха;

■ при переменной температуре сетевой воды существенно осложняется эксплуатация компенсаторов.

Что такое устройство ПГУ КамАЗа-5320? Этот вопрос интересует многих новичков. Данная аббревиатура может привести в недоумение несведущего человека. На самом деле ПГУ - это пневматический Рассмотрим особенности этого устройства, его принцип работы и типы обслуживания, включая ремонт.

1 - гайка сферическая с контргайкой.
2 - поршневой толкатель деактиватора сцепления.
3 - предохранительный чехол.
4 - поршень выключения сцепления.
5 - задняя часть остова.
6 - комплексный уплотнитель.
7 - следящий поршень.
8 - клапан перепускной с колпаком.
9 - диафрагма.
10 - клапан впускной.
11 - выпускной аналог.
12 - поршень пневматического типа.
13 - сливная пробка (для конденсата).
14 - фронтальная часть корпуса.
«А» - подвод рабочей жидкости.
«Б» - поступление сжатого воздуха.

Предназначение и устройство

Грузовой автомобиль - достаточно массивная и крупногабаритная техника. Для ее управления требуется недюжинная физическая сила и выносливость. Устройство ПГУ КамАЗа-5320 позволяет облегчить регулировку транспортного средства. Это небольшое, но полезное устройство. Оно дает возможность не только упростить труд водителя, но и повышает производительность работ.

Рассматриваемый узел состоит из следующих элементов:

Поршневого толкателя и регулировочной гайки.
Пневматического и гидравлического поршня.
Пружинного механизма, редуктора с крышкой и клапаном.
Седла диафрагмы, контрольного винта.
и поршневого следящего приспособления.

Особенности

Корпусная система усилителя состоит из двух элементов. Фронтальная часть изготавливается из алюминия, а задний аналог - из чугуна. Между деталями предусмотрена специальная прокладка, которая играет роль уплотнителя и диафрагмы. Следящий механизм регулирует изменение давления воздуха на пневмопоршень в автоматическом режиме. В данное приспособление также входит уплотнительная манжета, пружины с диафрагмами, а также клапаны на впуск и выпуск.

Принцип действия

При нажатии педали сцепления под давлением жидкости устройство ПГУ КамАЗа-5320 давит на шток и поршень следящего приспособления, после чего конструкция вместе с диафрагмой смещается до момента открытия впускного клапана. Затем воздушная смесь из пневматической системы автомобиля подается к пневмопоршню. В результате суммируются усилия обоих элементов, что позволяет отвести вилку и выключить сцепление.

После того, как нога убирается с педали сцепления, давление подводящей магистральной жидкости падает до нулевого показателя. Вследствие этого ослабевает нагрузка на гидравлические поршни исполнительного и следящего механизма. По этой причине поршень гидравлического типа начинает перемещаться в обратном направлении, закрывая впускной клапан и блокируя поступление давления из ресивера. Нажимная пружина, воздействуя на следящий поршень, отводит его в исходную позицию. Воздух, изначально реагирующий с пневматическим поршнем, выводится в атмосферу. Шток с обоими поршнями возвращается в начальное положение.

Производство

Устройство ПГУ КамАЗа-5320 подходит для многих модельных модификаций этого производителя. Большинство старых и новых тягачей, самосвалов, военных вариантов оснащается пневмогидравлическим усилителем руля. Современные модификации, производимые различными компаниями, имеют следующие обозначения:

Запчасти КамАЗ (ПГУ) производства ОАО «КамАЗ» (номер по каталогу 5320) с вертикальным размещением следящего приспособления. Устройство над корпусом цилиндра используется на вариациях под индексом 4310, 5320, 4318 и некоторых других.
WABCO. ПГУ под этой маркой производятся в США, отличаются надежностью и компактными габаритами. Эта комплектация оборудована системой слежения за состоянием накладок, уровень износа которых доступно определить без демонтажа силового агрегата. Большинство грузовиков с серии 154 оснащаются именно этим пневмогидравлическим оборудованием.
Пневмогидроусилитель сцепления «ВАБКО» для моделей с КПП типа ZF.
Аналоги, выпускаемые на заводе в Украине (Волчанск) или Турции (Yumak).

В плане выбора усилителя специалисты рекомендуют приобретать такую же марку и модель, которая была изначально установлена на машине. Это позволит обеспечить максимально правильное взаимодействие между усилителем и механизмом сцепления. Прежде чем менять узел на новую вариацию, проконсультируйтесь со специалистом.

Обслуживание

Для поддержания рабочего состояния узла осуществляют следующие работы:

Визуальный осмотр, позволяющий обнаружить видимые утечки воздуха и жидкости.
Подтягивание фиксирующих болтов.
Регулировку свободного хода толкателя при помощи сферической гайки.
Доливку рабочей жидкости в баке системы.

Стоит отметить, что при регулировке ПГУ КамАЗа-5320 модификации Wabco, износ накладок сцепления легко просматривается на специальном указателе, выдвигаемом под воздействием поршня.

Разборка

Данная процедура при необходимости выполняется в следующем порядке:

Задняя часть корпуса зажимается в тисках.
Откручиваются болты. Снимаются шайбы и крышка.
Изымается клапан из корпусной части.
Демонтируется фронтальный остов вместе с пневматическим поршнем и его мембраной.
Снимаются: диафрагма, следящий поршень, стопорное кольцо, элемент выключения сцепления и корпус уплотнителя.
Удаляется перепускной клапанный механизм и люк с выпускным уплотнителем.
Остов вынимается из тисов.
Демонтируется упорное кольцо задней части корпуса.
Стержень клапана освобождается от всех конусов, шайб и седла.
Следящий поршень снимается (предварительно необходимо убрать стопор и прочие сопутствующие элементы).
Из фронтальной части корпуса извлекается пневматический поршень, манжета и стопорное кольцо.
Затем все детали промываются в бензине (керосине), обдаются сжатым воздухом и проходят этап дефектации.

ПГУ КамАза-5320: неисправности

Чаще всего в рассматриваемом узле возникают неполадки следующего характера:

Сжатый воздушный поток поступает в недостаточном количестве либо совсем отсутствует. Причина неисправности - разбухание впускного клапана пневматического усилителя.
Заклинивание следящего поршня на пневмоусилителе. Вероятнее всего, причина кроется в деформации уплотнительного кольца или манжеты.
Наблюдается «провал» педали, что не позволяет полностью выключить сцепление. Эта неполадка свидетельствует о попадании воздуха в гидравлический привод.

Ремонт ПГУ КамАЗа-5320

Проводя дефектовку элементов узла, особое внимание следует обратить на такие моменты:

Проверку уплотнительных деталей. Не допускается наличие на них деформаций, разбухания и трещин. В случае нарушения эластичности материала, элемент подлежит замене.
Состояние рабочих поверхностей цилиндров. Контролируется внутренний зазор диаметра цилиндров, который по факту должен соответствовать нормативу. На деталях не должно быть вмятин или трещин.

В ремонтный комплект ПГУ входят такие запчасти КамАЗа:

Защитный чехол заднего корпуса.
Конус и диафрагма редуктора.
Манжеты для пневматического и следящего поршня.
Колпак перепускного клапана.
Стопорные и уплотнительные кольца.

Замена и установка

Для замены рассматриваемого узла выполняют следующие манипуляции:

Проводится стравливание воздуха из ПГУ КамАЗа-5320.
Сливается рабочая жидкость либо перекрывается слив при помощи пробки.
Демонтируется прижимная пружина вилки рычага включения сцепления.
От устройства отсоединяются подводящие воду и воздух трубы.
Откручиваются финты крепления к картеру, после чего агрегат демонтируется.

После замены деформированных и негодных элементов, система проверяется на герметичность в гидравлической и пневматической части. Сборка производится следующим образом:

Совмещают все фиксирующие отверстия с гнездами в картере, после чего закрепляется усилитель при помощи пары болтов с пружинными шайбами.
Подсоединяется гидравлический шланг и воздушный трубопровод.
Монтируется оттяжный пружинный механизм вилки выключения узла сцепления.
В компенсационный резервуар наливают тормозную жидкость, после чего прокачивают систему гидравлического привода.
Проверяют повторно герметичность соединений на предмет подтекания рабочей жидкости.
Регулируется, при необходимости, величина зазора между торцевой частью крышки и ограничителем хода активатора делителя передач.

Принципиальная схема подсоединения и размещения элементов узла

Принцип работы ПГУ КамАЗа-5320 проще понять, изучив представленную ниже схему с пояснениями.

а - стандартная схема взаимодействия частей привода.
б - расположение и фиксация элементов узла.
1 - педаль блока сцепления.
2 - основной цилиндр.
3 - цилиндрическая часть пневматического усилителя.
4 - следящий механизм пневматической части.
5 - воздухопровод.
6 - основной гидроцилиндр.
7 - выключающая муфта с подшипником.
8 - рычаг.
9 - шток.
10 - шланги и трубы привода.

Рассматриваемый узел имеет довольно понятное и простое устройство. Тем не менее его роль при управлении грузовым автомобилем очень значительна. Использование ПГУ позволяет существенно облегчить управление машиной и повысить эффективность работы транспортного средства.

25 августа на Пермской ГРЭС был введен в эксплуатацию четвертый газовый энергоблок установленной мощностью 861 МВт. Мощность станции возросла на треть - до 3261 МВт, благодаря чему Пермская ГРЭС вошла в пятерку крупнейших теплоэлектростанций России.

1. Сама станция находится в 70 километрах от города Перми, недалеко от города Добрянка на левом берегу Камского водохранилища.

2. Пермская ГРЭС является крупнейшей электростанцией Пермского края, на долю которой приходится треть установленной мощности региона.

3. Станция снабжает электроэнергией промышленный центр Пермского края: предприятия нефтедобычи и нефтепереработки, химии, цветной и черной металлургии, лесодобычи, добычи полезных ископаемых и т.д.

4. Огромный машинный зал на четыре энергоблока. Три старых и один новый, четвертый, который почти не видно. Это единственная в России газовая электростанция, все энергоблоки которой имеют мощность по 800 МВт.

5. В период с 1986 по 1990 годы было введено в эксплуатацию три паросиловых энергоблока с турбинами К-800-240, суммарной мощностью 2400 МВт.

6. Ремонтная площадка с высоты мостового крана. В центре лежит штырь - ротор генератора одного из энергоблоков первой очереди.

7. Прогуляемся немного по старой части станции. Промышленная красота! Гул генераторов и жара, все как мы любим)

8. Основным и резервным топливом служит природный газ Уренгойского и Ямбургского месторождений, поступающий на электростанцию по ответвлениям от магистральных газопроводов.

9. Энергоблоки первой очереди состоят из котлов ТПП-804 выдающих по 2650 тонн перегретого пара в час, турбин К-800-240-5 и генераторов Т3В-800 2УЗ, с полным водяным охлаждением. Оборудование произведено на Ленинградском металлическом и Таганрогском котельном заводах.

12. Блочный щит управления.

14. А вот и он, красавец. Новый энергоблок Пермской ГРЭС - крупнейший в России, построенный в тепловой генерации в последнее десятилетие. Энергоблок был запущен 25 августа 2017 года.

15. Проект, разработанный российской компанией «ТЭПИНЖЕНИРИНГ», включает в состав основного оборудования две газовых и одну паровую турбины с генераторами производства Siemens и два котла-утилизатора отечественного производства российской машиностроительной компании «ЭМАльянс».

16. «Впихнули невпихуемое» - именно так выразились инженеры станции, рассказывая о тех сложностях, с которыми они столкнулись при проектировании и монтаже нового оборудования в уже существующие помещения ГРЭС. Строительство энергоблока было осуществлено под управлением "Интер РАО – Инжиниринг".

17. Установленная мощность газового энергоблока 861 МВт.

18. Удельный расход топлива составляет порядка 215 г/кВт*ч, что является одним из наиболее экономичных показателей среди тепловых электростанций страны и почти в 1,5 раза меньше чем на действующих энергоблоках Пермской ГРЭС первой очереди.

20. КПД нового энергоблока 57% - один из самых высоких показателей в российской теплоэнергетике.

23. В рамках строительства энергоблока ПГУ-800 МВт проведена масштабная реконструкция отрытого распределительного устройства ОРУ-220/500 кВ.

26. Изоляторная геометричность.

27. vvvvvVVVVV

28. Воздухозаборники.

30. Для четвертого энергоблока была построена своя дымовая труба, которая намного ниже старых дымовых труб станции. Изначально планировалось, что основным топливом на ГРЭС будет уголь, отсюда и такая колоссальная высота дымовых труб - 330 метров. Это одни из высочайших дымовых труб в мире (17 место) и третьи по высоте в России.

31. Издалека любые дымовые трубы выглядят примерно одинаково. Это пока не подойдешь поближе. Посмотрите, какими муравьями выглядят работяги на фоне основания дымовой трубы.

32. Воздуховоды к электрофильтрам, которые были построенные для очистки уходящих газов от угольной пыли, которой здесь нет.

33. Сейчас эти фильтры не используются. Как и не используется одна из 330-метровых дымовых труб.

35. Для охлаждения генераторов энергоблоков первой очереди используется вода из Камского водохранилища. Для работы станции требуется, ни много ни мало, 43 тысячи кубометров воды в час.

36. А 43 тысячи кубов в час - это всего 12 тонн воды в секунду (11.9, если быть точным). На фото - сифонный колодец отводящего канала Камского водохранилища.

37. Вид на станцию глазами сифонного колодца и рыбаков, которые постоянно пытаются пролезть сюда со своими удочками.

38. Вид с высоты 120 метров.

39. В рамках запуска нового энергоблока, для экономии используемой воды из Камы и снижения нагрузки на окружающую среду, на станции была построена градирня высотой 92 метра. Использование градирни для охлаждения воды позволило применить оборотную систему водопользования.

40. За счёт внедрения оборотной (повторной) системы водопользования, потребление воды на охлаждение нового энергоблока в 68 раз меньше, чем на энергоблоках первой очереди.

41. Саша russos в 50-градусной парилке.

42. А это я. Спасибо Саше за портрет)

43. Блочный щит управления энергоблоком №3.

45. Торжественная часть...

46. Ввод в эксплуатацию энергоблока №4 увеличил установленную мощность электростанции до 3261 МВт, что позволило Пермской ГРЭС войти в пятёрку крупнейших тепловых электростанций России. Кроме того, общий объем генерации Пермского края вырос более чем на 10%.

47. Интересный момент. К чемпионату мира по футболу на распределительном устройстве поставили две опоры в виде фигур футболистов.

48. Конструкция забавная, но видят ее в основном только работники станции, возвращающиеся с работы домой.

49. Центральный щит управления. Отсюда осуществляется управление работой всей электростанцией. Большое спасибо работникам Перской ГРЭС и пресс-службе «Интер РАО» за интересную экскурсию по такому масштабному объекту. Да, это был очередной волшебный пресс-тур!

Спасибо за компанию Дмитрию Бердасову