Батыс Қазақстан өлкесінде салынатын Мемлекеттік Аудандық Электр Станцияның (МАЭС) жобасы

Аңдатпа

Бұл дипломдық жұмыста, Батыс Қазақстан өлкесінде салынатын
Мемлекеттік Аудандық Электр Станцияның (МАЭС) жобасы берілген.
Тапсырма бойынша электр станцияның қуаты 2400 МВт. МАЭС-те сегіз К-
300-240 бу шығыры берілген. Жылулық есеп бөлімінде осы бу шығырының
жұмыс тиімділігін жоғарылату мәселесі қарастырылды. Ал экономикалық
бөлімінде, МАЭС құрылысына, оны пайдалануға қажетті қаражат мөлшері
мен болашақта түсетін кіріс мөлшері назарға алынды. Өміртіршілік
қауіпсіздік бөлімі, өрт қауіпсіздігі сонымен бірге стансаның адам өміріне
және денсаулығына зақым келтіретін қауіпті факторлар мәселесіне талдау
жүргізу.

Аннотация

В дипломной работе, проект строительство ГРЭС (Государственная
Районная Электростанция) в Западном Казахстане. Согласно заданию
электрическая мощность станции 2400 МВт. В ГРЭС-е восемь паровых
турбин типа К-300-240. В тепловом расчете рассматривалось вопрос
повышение эффективности работы турбин типа К-300-240. А в
экономическом разделе был принят во внимания расчет необходимая на
строительство и исползование ГРЭС, также рассмотрен вопрос дохода ГРЭС
в будущем. В разделе безопасности жизнедеятельности рассмотрена
пожарная безопасность и опасные факторы для жизни человека.

Annotation

In this diploma work building project of National District Power Station in
East Kazahstan is proposed. According to task the capacity of power station is
2400MW. In NDPS there are eight steam pipes of K-300-240 type. In thermal
design question about increasing the efficiency of pipes of K-300-240 type is
considered.
In economical section, accounting was done that is necessary to build and
using of NDPS. Estimation of income of NDPS is also done for the future. In
safety section, considered are fire safety and hazards to human life.

Мазмұны

Кіріспе

1 Жылулық бөлімі
1.1 К-300-240 бу турбиналы қондырғының жылулық сүлбесі
1.2 К-300-240-2 бу турбиналы қондырғының сипаттамасы
1.3 Жылулық сүлбенің есебі
1.3.1 Есепке қажетті мәліметтер
1.3.2 Жылу сүлбесінің есебі
1.3.3 Бу мен судың балансын анықтау
1.3.4 ПВД жүйесінің есебі
1.4 Жылу алмастырғыштардың есептері
1.4.1 Қозғалтқыш турбина есебі
1.4.2 Қорек су газсыздандырғыштың есебі
1.4.3 ПНД жүйесінің есебі
1.4.4 Турбинаға бу шығысын табу және қатын тексеру
1.5 К-300-240 бу турбиналы қондырғының тиімділігін жылу құндылығы
коэффициенті арқылы талдау
1.6 Төмен қысымды су қыздырғыштың жылулық есебі мен оның
сипаттамаларын ЭЕМ қолданып тиімділеу
1.7 Бу турбиналы қондырғының техника-экономикалық көрсеткіштердің
есебі
1.8 Бу қазан түрін таңдау және отын шығысын есептеу
1.8.1 Бу қазан түрін таңдау
1.8.2 Бу қазанның техникалық сипаттамасы
1.9 Отын шығысының есебі
1.9.1 Күкірті аз мазут сипаттамасы
1.9.2 Бу қазан ПӘК-ті
1.9.3 Бу қазанның отын (мазут) шығысы
1.10 Отынмен қамтамасыз ету және отын дайындау жүйелерін таңдау
1.10.1 Мазут шаруашылығының схемасы мен жабдықтарын таңдау
1.10.2 Газ шаруашылығының схемасын және жабдықтарын таңдау
1.11 Жылу схемасының қосалқы жабдықтарын таңдау
1.12 Негізгі бу және сумен қамтамасыз ететін құбырларын таңдау
1.13 ЖЭС-ын техникалық сумен қамтамасыздандыру схемасы
1.14 Үріп сорғыш машиналарын таңдау
1.15 Түтін мұржа биіктігін есептеп таңдау
1.16 Су дайындау жүйесінің схемасын таңдау

2 Экономикалық бөлім
2.1 Батыс Қазақстандағы МАЭС-тың жылдық қайрат жіберуін есептеу
2.1.1 Отынға жұмсалатын шығысты анықтау
2.1.2 Отынды қолданудың ПӘЕ- есептеу

2.1.3 Суға жұмсалатын шығыстарды есептеу
2.1.4 Еңбек ақы шығыстарын есептеу
2.1.5 Ағымдағы жөндеу шығыстарын есептеу
2.1.6 Шығарындыларға төлемдерді есептеу
2.1.7 Жалпы стансалық және цехтық шығындарды есептеу
2.1.8 Энергия жіберудің өзіндік құнын есептеу
2.2 МАЭС салуды және пайдалануды экономикалық бағалау
2.2.1 Таза келтірілген құнды NPV анықтау әдісі
2.2.2 Инвестицияның өтелу мерзімін РР есептеу

3 Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімі
3.1 Шығыр цехындағы жұмыс жағдайын талдау
3.1.1 Шығыр цехындағы өрт қауіпсіздігі
3.1.2 Қауіпсіздік тәсілі
3.2 Жасанды жарықтандыруды есептеу

4 Қорытынды

5 Әдебиеттер тізімі

Кіріспе

Қазіргі
кездегі Қазақстан Республикасының дамуының негізгі

бағыттары энергетика саласының өркендеуіне де көп талаптар қояды. Батыс
Қазақстанда электрэнергия жартылай Ресейден беріледі. Батыс
Қазақстанның аймағында көмір және атом электр станциялар салудың
ыңғайы жоқ, сондықтан тек газбен жұмыс істейтін электр станциялар салуға
болады. Электр станцияның электр тоғын өндіруі өндіріс пен түрғын үйлерді
қажетті электр энергиясымен толық қамтамасыз етуіне мүмкіндік береді.
Электр энергиясын барлық салада пайдалануына себеп болған оның
қолдануға тиiмдiлiгiне және қолайлы болғанына байланысты.
Электр қуатын отын, су қоры бар жерде өндiрiп алыс қашықтыққа
шығынсыз жеткiзуге болады. Электр энергиясы энергияның басқа түрлерiне
оңай айналады (жылу, жарық, механикалық энергия), өндiрiстерде жоғары
автоматика жүйелерiне қолдануға себеп болады.
Қазiргi өндiрiстерде және тұрмыс саласында будың, ыстық судың
энергиясын пайдаланады. Жылу электр станциялар тұтынушыларды электр
энергиясымен, бу және ыстық сумен қамтамасыздандырады. Отынның
жылуымен iстейтiн электрстанцияларды жылу электрстанциялар (ЖЭС) деп
атайды. ЖЭС-дың негiзгi екi агрегаттары болады — бу генераторы және бу
турбинасы.
Бу генераторы, отынның жылуымен, суды қыздырып бу өндiредi.
Өндiрiлген бу, турбинаның роторын айналдырады. Турбинаның роторына

электргенератордың роторы қосылған, сондықтан
электргенератордың

роторы айналғанда, электр энергиясы өндiрiледi.
Бу генераторларының отынға байланысты газ, мазут және көмiр
жағатын; бу қысымына байланысты кiшi, орташа, биiк, өте биiк қысымды
түрлерi болады.

Қазақстанда
қазiргi салада көбiнесе ЖЭС-тер салыну мәселесi

көтерiледi. Қазақстан жерi табиғи отын жағынан бай: көмiр, мұнай, газ.
Сондықтан отын қөздерiне жақын жерде жылу электр станциялар орнатуға
болады.
Газ көздерiн, құбыр арқылы газды керектi жерге апаруға болады. Бұл бу-
газ қондырғылы электр станция орнатуға мүмкiндiктер туғызады. Бу-газ
қондырғылары өте тиiмдi, айналадағы ортаға зиянсыз болады және қуатын
азайтып көбейтуге қолайлы.
Көмiр көздерi жанында қуаты мол қондырғылы электр станциялар
орнатылған дұрыс.
Диплом жобасында, Батыс Қазақстанда салынатын қуаты 2400 МВт
болатын МАЭС (Мемлекеттік Аудандық Электр Стансасы) жобасы берiлген.
Бiр қондырғының қуаты 300 МВт, бу турбинаның түрi К-300-240, бу өндiруге
арналған қазанның өнiмдiлiгi 1000 тсағ, түрi Пп-1000-255ГМН (ТГМП-344).
Станцияның жағатын отыны мазут пен газ. МАЭС-ның тиімді жұмыс істеп
тұруы үшін жабдықтардың тиімділігі жылу құндылығы коэффициенті
арқылы талдаудан өткізілген.

1 Жылулық бөлімі
1.1. К-300-240 бу турбиналы қондырғының жылулық сүлбесі

Тапсырма бойынша электрстанциясының қуаты 2400 МВт. ЖЭС-да сегіз
К-300-240 бу турбиналы қондырғылар орнатылған. Принципиалды жылу
схемасын К-300-240 турбинаның паспорт сипаттамасымен кұрастырамыз.
Принципиалды жылу схема 1.1 суретте көрсетілген. Схема бойынша
регенеративті жылытқыштар орнатылған: үш жоғары қысымды ПВД;
деаэратор 0,7 МПа қысымды және деаэратордың өзінің бу алымы бар — 4-ші,
ал жүктеме төмендегенде деаэратор 3-ші бу алымға көшеді; төмен қысымды
жылытқыштар төрт ПНД-дан тұрады және сальник жылытқыш орнатылған.
Химиялық тазарудан өткен қосымша су, бу турбинаның конденсаторына
жіберіледі. Конденсаторда қосымша су барботажды деаэрациядан өтеді.

Турбинаның лабиринтті тығыздағыштар бу
шығындары П7 су

жылытқышқа, деаэраторға және П2 жылытқышқа жіберіледі.
Жылу схеманың ерекшілігі — қоректендіру насосының бутурбиналы
айналдырғышпен жұмыс істеуі. Бутурбиналы айналдырғыш 3-ші бу
алымынан қоректендіріледі. Айналдырғыш бу турбинадан шыққан бу П3
жылытқышқа жіберіледі. Қоректендіру насостың алдындағы қысымдағыш
насосы электрайналдырғышпен жұмыс атқарады.

1.2. К-300-240-2 бу турбиналы қондырғының сипаттамасы
Тапсырма бойынша жылу электрстанциясында сегіз К-300-240 бу
турбиналы қондырғылар орнатылған. Турбина үш цилиндрлы, бір ағынды
ЦВД мен ЦСД, екі ағынды ЦНД. ЦСД төмен қысымды бөлшегімен
қамтамасызданған, сондықтан бу турбина үш бу шығаратын патрубкасы бар.
Турбина регенеративті жүйесі төрт ПНД, деаэратор және үш ПВД дан
тұрады.

К-300-240 турбинаның техникалық сипаттамасы

Электр қуаты, Nэ , МВт
Бу шығысы:
қыздырылған, Dо , тсағ
қайта қыздырылған, Dпп , тсағ
Бу көрсеткіштері:
қыздырылған Ро , МПа
to , oC
қайта қыздырылған Р’пп Р»пп , МПа
t’пп t»пп , оС
Қоректендіру су температурасы, tпв , оС
300

890
800

23,54
540
4,07 4,03
300 540
270

1.1 Сурет. К-300-240 бу турбинасының жылулық сүлбесі

1.3 Жылулық сүлбенің есебі
1.3.1 Есепке қажетті мәліметтер

Бу турбина қуаты N = 300 МВт, қыздырылған бу қысымы Р0=23,5 МПа
мен температурасы t0 = 540°C, қайта қыздырылған бу қысымы мен
температурасы Рпп = 4,074,03 МПа және tпп = 300540 °C, шықтағыштағы бу
қысымы Рк=4,0 кПа.
Бу турбинадағы будың кеңею құбылысын hs-диаграммасында салуға
мәліметтерді турбина сипаттамаларынан аламыз.
1.1 Кесте. Бу турбина бойымен қысымның өзгеруі

Қысым шығындарын келесі мөлшерде аламыз:
— реттегіш клапандарда 4%,
— бу өткізгіш құбырларда 2%,
— төмен қысымды бөліктегі (ЧНД) диафрагмасында 5%;
Бу турбина цилиндрларындағы ішкі салыстырмалы ПӘК-і:
ЦВД — ηоiцвд = 0,85; ЦСД — ηоiцсд = 0,84; ЦНД — ηоiцнд = 0,8.

1.3.2 Жылу сүлбесінің есебі
Жылу схема есебін өткізу үшін бу турбинаның берілген көрсеткіштеріне
байланысты, будың кеңейуін hs-диаграммасына түсіру қажет, 1.2-сурет.
Осы hs-диаграммасындағы көрсеткіштеріне байланысты, су мен бу
сипаттамаларын 1.2-ші кестеге түсіреміз. Бу алымы
Р, МПа
I
5,76
II
4,07
ПТН
2,48
III
1,69
IV
1,00
V
0,559
VI
0,28
VII
0,093
VIII
0,027
К
0,004

1.2 Сурет. Турбинадағы будың кеңейюі hs — диаграммасындағы көрінісі

Басындағы будың қысымы Ро = 23,54 МПа мен температурасына
tо = 540 оС байланысты энтальпия мөлшерін табамыз hо = 3318 кДжкг.
Реттегіш клапандағы қысым шығыны 4% ескеріп «0′ » нүктесі табылады:
энтальпиясы h’о = 3318 кДжкг ;
қысымы Р’о = 0,96·Ро = 0,96·23,54 = 22,6 МПа.
Осы 0′ нүктеден қысымы Р’пп = 4,07 МПа изобараға бейін сызық түсіріп,
«ппа» нүктесін табамыз, энтальпиясы hппа = 2888 кДжкг. Турбинаның
жоғары қысымды цилиндрінің ПӘК-тін ескеріп ηоiцвд = 0,85, «2» нүкте
табамыз, энтальпиясы h’пп :

h’пп = h2 = hо — (hо — h’ппа)·ηоiцвд = 3318 — (3318 — 2888)·0,85 = 2953 кДжкг,

Қайта қыздырылған будың көрсеткіштері: қысымы Р»пп= 4,03 МПа;
температурасы t»пп = 540 оС, энтальпиясы h»пп = 3539 кДжкг.
Бу турбинаның орташа қысымды цилиндрінің шығысындағы бу
энтальпиясы:

h6 = h»пп — (h»пп — h6а)·ηоiцсд = 3539 — (3539 — 3164)·0,84 = 3224 кДжкг,

мұнда h6а = 3164 кДжкг, ηоiцсд = 0,84.
Турбина шығысындағы конденсаторға жіберілетін бу қысымы мен адиабата
энтальпиясы: Рк = 0,004 МПа, hка = 2181 кДжкг. Турбинаның төменгі
қысымды цилиндрінің ПӘК-тін ескеріп ηоiцвд = 0,80, негізгі энтальпиясын
табамыз:

hк = h6 — (h6 — hка)·ηоiцнд = 3224 — (3224 — 2181)·0,80 = 2390 кДжкг;

Осы белгілі бу көрсеткіштерін ескеріп hs-диаграммасында нүктелерді қосып
0 — 0′ — пп'(2) — пп» — 6 — К сызық түсіру қажет, 1.2-сурет. Осы сызық
бойымен барлық нүктелерінің 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 сипаттамаларын тауып 1.2-ші
кестеге жазамыз.

1.2 Кесте. Бу мен су сипаттамалары

45
Су қыздырғыштардағы қысым мөлшері:
Р Пj Р j P ;
мұнда Р 7% — бу алым құбырларындағы қысым шығыны;
Су қыздырғыштардан шыққан су температурасы:
t В t Н t ;
мұнда t — температуралық тегеурін, 5°С ПВД және 2°С ПНД-да.
Су қысымы ПНД-да 1,5 МПа, ал ПВД-да:
РВ 1, 25 Р0 1, 25 23,5 29, 43 МПа .

Бу алымының энергияны кем өндіру коэффициенті: №
Бу
Шық
Су
YОТБ
ОТБ
№
Р,
МПа
t(x),
С
h,
кДжкг
tН,
°С
h,
кДжкг
tВ,
°C
РВ,
МПа
hВ,
кДжкг
YОТБ
ОТБ
0
23,5
540
3318
—
—
—
—
—

0`
22,6
540
3318
—
—
—
—
—

1
5,76
345
3026
—
—
—
—
—

П1
5,3

3026
266
1172
262
29,43
1180
0,8
0,07
2
4,07
300
2953
—
—
—
—
—

П2
3,79

2953
246
1073
242
29,43
1053
0,76
0,065
ПП
4,03
540
3539
—
—
—
—
—

3
2,17
485
3425
—
—
—
—
—

ПТ
2,31

3425
—
—
—
—
—
0,65
0,16
3′
1,69
435
3329
—
—
—
—
—

П3
1,57

3329
199
853
195
29,43
865

4
1,0
375
3224
—
—
—
—
—

Д-
0,7

3224
164
697
164
0,7
687
0,55
0,01
75
0,56
320
3136
—
—
—
—
—

П5
0,52

3136
153
667
150
1,5
662

5′
0,54
320
3136
—
—
—
—
—

6
0,278
242
2943
—
—
—
—
—

П6
0,259

2943
129
541
125
1,5
535
0,365
0,043
7
9
0,09
142
2755
—
—
—
—
—

П7
0,08
3

2755
96
405
92
1,5
384
0,24
0,038
ПС
6
0,08

2755
96
405
92

В8
0,026
0,98
2562
—
—
—
—
—

П8
74
0,02
4
2562
65
272
61
1,5
255
0,11
0,009
СП
5
0,02

2541
60
251
54
1,5
225

K
0,00
0,93
2390
—
—
—
—
—

YОТБ

hо тб hк
h0 hк

.

1.3.3 Бу мен судың балансын анықтау

Турбинаға бу шығысын Gт деп белгілейміз. Турбинаның кірісінде,
жоғары қысымды цилиндрдің (ЦВД) жапқыш клапандардың кірісінде бу
шығысы Go=Gт+Gпрупл=Gт+1,02Gт=1,02Gт.
Бу генератордың өнімділігі
Gпе=Go+Gут=1,02Gт+0,012 1,02Gт=1,0322Gт.
Қорек су шығысы
Gпв=Gпе+Gпр=1,0322Gт+0,005 1,0322Gт=1,0374Gт..
Қосымша су шығысы Gдоб=Gут+G`пр+Gпотпр

1.3.4 ПВД жүйесінің есебі

1.3 Сурет. ПВД есептік сүлбесі

1.2 кестеден табылатын мәліметтер:

h1 = 3026 кДжкг
h2 = 2953 кДжкг
h3 = 3329 кДжкг
hjох = f (Pпод j, tн j + 25)
h1ох = 2875 кДжкг
h2ох = 2876 кДжкг
h21оп =1180 кДжкг
h22оп =1053 кДжкг
h23оп = 865 кДжкг

h3ох = 2856 кДжкг
hдр 1 = Сp tдр1 = 4,187 220=1055 кДжкг ; tдр1 = tоп22+10=242+10=252 C
hдр2 = Сp tдр2 = 4,187 200=858 кДжкг ; tдр2 = tоп23+10=195+10=205 С
hдр3 =h п3 = 900 кДжкг
Қорек су сорғыдағы судың энтальпия жоғарлауы:

hпн

v pпн
‘

37 кДжкг.
0,85

ПВД 3 алдындағы су энтальпиясы қорек су сорғыдағы энтальпия
жоғарлауын ескеруімен:
h13 = h`д+ hпн = 687+37 = 724 кДжкг.
ПВД 1 су қыздырғыштың жылулық балансы:
пв(hоп21 — hоп22) = 1(hох1 — hдр1) п ;

1 пв

h21оп h22оп
ох

1, 035

1180 1053
(2875 1055) 0,98

0, 0737 кДжкг;

ПВД 2 су қыздырғыштың жылулық балансы:
1
3

2
оп 1
3

ох
2

1
3
2876 858 0,98

др = 1 + 2 + 13 упл = 0,0737+0,0828+13 0,02=0,163
ПВД 3 су қыздырғыштың жылулық балансы:
пв h23оп h13 3 h3ох hд р 3 др2 hдр2 hд р 3 п

3

оп

h3ох hд п

1, 035 (865 724) 0,163(858 900) 0,98
2856 900 0,98

0, 07960, 0011 29, 43 0, 7 103
(h1 hдр1 ) п

h
h
hдр 2 п
1, 035 1053 865 ( 0.02 3318 858 0, 0737 1055 858 0.98
0, 0828

ОПП-да су қызуының мөлшері:

hо п пj
j h j h оj х
пв

h 1

hопп 2

0, 0737 3026 2875
1, 035
0, 0828 2953 2876
1, 035

10, 75 кДжкг,

6,16 кДжкг,

hопп3
0, 0796 3329 2856
1, 035

36,37 кДжкг.

Су қыздырғыштардан соңғы су энтальпияларын анықтаймыз:

оп

h22 hоп h2 1053 6,16 1059,16 кДжкг.

h23 hоп h3 865 36,37 901, 4 кДжкг.

Анықталған жылулық баланстары
ПВД 1:
пв(h21 — h22) = 1(h1-hдр1) п

1 пв
h21 h22
(h1 hдр1 ) п
1, 035
1190, 75 1059, 4
(3026 1055) 0,98
0, 07 кДжкг,

ПВД 2:

2

1
3

2

1
3
2953 858 0,98

др = 1 + 2 + 13 упл = 0,142h21 hпв h21 h1 1180 10,75 1190,75 кДжкг.
22
23

h
h
hдр 2 п
1, 035 1059 901, 4 ( 0.02 3318 858 0, 07 1055 858 0.98
0, 065

ПВД 3:

3
пв h23 h13 др 2 hдр 2 hд р3 п
h3 hд р3 п

1, 035 (901, 4 724) 0,142(858 900) 0,98
3329 900 0,98

1.4 Жылу алмастырғыштардың есептері
1.4.1 Қозғалтқыш турбина есебі

0, 0795

тп

тп

37 1, 035
242

H

0,16 .

; мұнда

тп п

1.4.2 Қорек су газсыздандырғыштың есебі

Материал баланс теңдеуі:

ПВД 1
3

Жылулық баланс теңдеуі:

ПВД 1

1, 035 0, 002 ОК 0, 221 ОК Д

0, 02
3

;

1, 035 697 0, 002 ОК 2757 (0, 221 900 662 ОК Д 3224

0, 02
3

3318) 0,98

Осы теңдеуді шығарып табатынымыз: ок =0,8
д=0,01 hпн пв hпн пв
H 0тп oi iтп
Hiтп H отп H отб

др др3 ок h24 д д 3 упл h0

h’
h
h
h

1.4 Сурет. Қорек су шықтағышының есептік сүлбесі

1.4.3 ПНД жүйесінің есебі

1.2 кестеден табылатын мәліметтер:

h4 = 2843 кДжкг
h5 = 2742 кДжкг
h6 = 2600 кДжкг
h7 = 2566 кДжкг
h8 = 2541 кДжкг

h24 = 645 кДжкг
h25 = 538 кДжкг
h26 = 399 кДжкг
h27 = 306 кДжкг
h28 = 225 кДжкг

hдр4 = 655 кДжкг
hдр5 = 546 кДжкг
hдр6 = 408 кДжкг
hдр7 = 317 кДжкг
hдр8 = 251 кДжкг

1.5 Сурет. ПНД жүйесінің есептік сүлбесі

ПНД жүйесінің жылулық баланстарының теңдеу жинағын құрастыру:

ПНД-4-5-6-7:
4 (h4 hдр 4 ) ( ок 4 5 )(h24 h25 ) ( 4 5 )(h24 hдр5 )

[ 5 (h5 h 5 ) 4 (h 4 h 5 )] 6 (h25 h 6 )
( 4 5 6 )(h25 h26 )
6 (h6 hдр6 ) ( ок 4 5 6 7 )(h26 h27 ) 7 (h26 hдр7 )

7 (h7 hдр7 ) ( ок 4 5 6 7 )(h27 h28 )

4 (3136 667) 0.98 ( ок 4 5 )(662 535) ( 4 5 )(662 541)

[ 5 (2943 541) 4 (667 541)] 0.98 6 (535 405) ( ок 4 5 6 )(535 384)

6 (2755 405) 0.98 ( ок 4 5 6 7 )(384 255) 7 (384 272)

7 (2562 272) ( ок 4 5 6 7 )(255 225)

Осы теңдеуді шығарып табатынымыз:
α4 = 0,042; α5 = 0,043; α6 = 0,038; α7 = 0,009;
СП су жылытқыштың есебінің жылулық балансы
8 (h8 hдр8 ) ( ок 4 5 6 7 )(h28 h18 )
8 (2541 251) ( ок 4 5 6 7 )(225 h18 )
h18 f (P ;TH ); сонымен h18 147 кДжкг
Осы теңдеуді шығарып табатынымыз: α8 = 0,023;

1.4.4 Турбинаға бу шығысын табу және қуатын тексеру

Шықтағыш жұмыс тәртібі кезіндегі бу шығысы:

Gт
N э
h0 hk hпп м г
n
Y G

1 (3318 2390 586) 0,985 0,985

0,76 0,065 0,65 0,16 0,62 0,0795 0,55 0,01 0, 49 0,042 0,365 0,043 0.24 0.038
0.11 0.009 0.1 0.023)

Gт =297,2 кгс;300000
Gотб.i отб.i т (0,8 0,07

мұнда N э — электргенератордың қуаты, кВт; м г — электромеханикалық
ПӘК; Gотб.і — номері і алымындағы бу шығысы; yотб.i — бу алымының
энергияны кем өндіру коэффициенті.
Сонымен:
Go 1,02 Gт 1,02 297.2 300.7 кгс.
Gпе 1,032 Gт 1,032 297.2 306.7 кгс.
G1 0,07 Gт 0,07 297.2 20.8 кгс.
G2 0,065 Gт 0,065 297.2 19.32 кгс.
ТПН G3 0,16 Gт 0,16 297.2 47.55 кгс.
G4 0,0795 Gт 0,0795 297.2 23.63 кгс.

ДП G5 0,01 Gт 0,01 297.2 2.97 кгс.
G6 0,042 Gт 0,042 297.2 12.48 кгс.
G7 0,043 Gт 0,043 297.2 12.78 кгс.
G8 0,038 Gт 0,038 297.2 11.29 кгс.
G9 0,009 Gт 0,009 297.2 2.67 кгс.
G10 0,023 G 0,023 297.2 6.83 кгс.
Gк Gт Gотбi 297.2 20.8 19.32 47.55 23.63 2.97
12.48 12.78 11.29 2.67 6.83 136.88кг с

Турбина қуаты:
N э Gотб ho hотб hпп Gк h0 hк hпп м г
20,8 3318 3026 19,32 3318 2953

12, 78 3318 586 2943 11, 29 (3318 586 2755)

Қуат мөлшерін табу қателігі 0,16%. 47,55 3318 586 3378
23, 63 3318 586 3329

2,97 3318 586 3224 12, 48 3318 586 3136 0,985 0,985 299,5 МВт.
2, 67(3318 586 2562)
6,83(3318 586 2541) 136,88 3318 586 2390

1.5 К-300-240 бу турбиналы қондырғының тиімділігін жылу құндылығы
коэффициенті арқылы талдау

1.6 Сурет. Бу алымдардың жылу құндылығы коэффициенттерін табу үшін
есептік сүлбесі

Жылу құндылығы коэффициенттерін табу үшін есеп шықтағыш
жағынан басталады да, барлық су қыздырғыштар кері қарай нөмірлендіреді
және келесі есептік теңестіктерін қолданамыз

Жылулық бетті қыздырғыштарға
h j 1 hд р j
h j hд р j

Араластырғыш және дренажды қыздырғыштарға

е j
j 1

i 1
h j hвj 1

.

Жылу құндылығы коэффициенттерінің есебі

Бірінші су қыздырғыш П1, (СП):

1 e1 (1 eK )

hK h ДР1
h1 h ДР1

;

e1 1 (1 eK )

hK hДР1
h1 hДР1

1 (1 0)

2390 251
2541 251

0, 07

h%. e 1 2,1

1 е j 1 e j 1
h j hk hвi ei

Екінші су қыздырғыш П2, (ПНД-1):

e2см
h2 hK e1 hB1
h2 hВ1
2562 2390 2,1
2562 225

h e 2 9, 41

Үшінші су қыздырғыш П3, (ПНД-2):

e3см
h3 hK e1 hB1 e2 hB 2
h3 hВ 2
2755 2390 2,1 9, 41
2755 225

hв e 3 21,14

Төртінші су қыздырғыш П4, (ПНД-3):

e4см
h4 hK e1 hB1 e2 hB 2
h4 hВ3
2943 2390 2,1 9, 41 21,14
2943 384

hв e 4 25, 4

Бесінші су қыздырғыш П5, (ПНД-4):

e5 1 (1 e4 )
h4 hДР5
h5 hДР5

1 (1 0, 2)

2943 667
3136 667

0, 26

hв e 5 9,1

Алтыншы су қыздырғыш П6, (газсыздандырғыш) (Д):

e6см
h6 hK e1 hB1 e2 hВ 2
h6 hВ5

3224 2390 2,1 9, 41 21,14 25, 4 9,1
3224 662

0,3

Жетінші су қыздырғыш П7, (ПВД-3):

e7 1 (1 e6 )
h6 hДР 7
h7 hДР 7

1 (1 0,3)

3329 900
3224 900

0, 27

Сегізінші су қыздырғыш П8, (ПВД-2):

(1 e8 ) (1 e7 )
h7 hДР8
h8 hДР8

(1 i ) hпп 3329 858 (1 i ) 586
h8 hДР8 2953 858 2953 858 0, 073
0,14
0, 2
(1 0, 27) 0,581 02797 i

e8 0.419 02797 i

Тоғызыншы су қыздырғыш П9, (ПВД-1):

e9 1 (1 e8 )
h8 hДР9
h9 hДР9

1 (0,581 02797 i )

2953 1055
3026 1055

0, 44 0269 i

i

n
h0 hK hпп J ВJ
1
h0 hПВ hпп

0,53

Сонымен e8 0.27; e9 0.297;

Бу алымдарының жылу құндылығы коэффициенттерін келесі формула
арқылы табамыз:

j

Бұдан:

e j

i .

1

0, 07
0,53

0,13 ;

2

0, 073
0,53

0,14 ;

3

0,14
0,53

0, 2
0,53

5

0, 26
0,53

0,3 0, 27 0, 27 0, 297
0,53 0,53 0,53 0,53

Жылу құндылығы коэффициенттері арқылы техникалық шешімдерді
талдау
1) ПВД 8 — де температуралық тегеуріндің 1оС төмендеуі арқылы жылулық
тиімділігі:
Qo Gв cр t 8 7 308.3 4,187 1 0,56 0,5 77.5 кВт.

2) Қыздырылған бу салқындатқышын орнату арқылы жылулық тиімділігі:

а) жоғарғы ПВД 1 — де
Qo Gпе hопп1 1 9 306.7 10.75 1 0.56 1450.7 кВт.

б) орталықтағы ПВД 5-те:
Qo Gпе hопп2 9 8 306.7 6.16 0,56 0,5 113 кВт.

3) ПНД 1-ге дренажды сорғы орнату:
Qo GД р hД р2 hД р1 2 1 19.32 272 251 0,14 0,13 4.06 кВт. e h
0, 26 ; 4 0,5 ;
0, 49 ; 6 0,56 ; 7 0,5 ; 8 0,5 ; 9 0,56 .
в

4) ПНД-3 су қыздырғышының бу құбырының кедергісінің екі есе
жоғарлауы

Қыздырғыштағы қысым:

Рпод Ротб 0,86 0,52 0,86 0, 447 МПа.

Қанығу температурасы:

tнас f Pпод 148 оС.

Қыздырғыш шығысындағы судың температурасы:

t2 tнас t 148 2 146 оС.

Қыздырғыш шығысындағы су температурасының өзгеруі:

расч

Qo Gв С р tв 5 4 216.64 4,19 5 0,56 0, 49 317.7 кВт.

5) ПВД 8-ге дренаж салқындатқышын орнату арқылы жылулық
тиімділігі:
Q0 Q5 ( 7 6 ) Gдр8 (h8 hдр8 ) ( 9 8 )
40.12 (1059 858) (0,56 0,5) 483.8кВт
Есептер бойынша ең тиімді болатыны жоғарғы ПВД 8 — да бу
салқындатқышын орнату, жылу шығысының азайуы — 1450,7 кВт, ал ең төмен
тиімділік ПНД 1-ге дренажды сорғы орнату, жылу шығысының азаюы —
4,06кВт, сонымен қатар ПНД 4 су қыздырғыштың сипаттамаларын жақсарту
қажет.

1.6 Төмен қысымды су қыздырғыштың жылулық есебі мен оның
сипаттамаларын ЭЕМ қолданып тиімділеу

ПНД 4 — ке (П5) алғашқы мәліметтер

*
*
*
*
*

Су шығысы Gв = 216,64 кгс;
Кірісіндегі су температурасы tв1 = 125 оС;
Қыздырғыш бу қысымы Р = 0,52 МПа;
Қыздырғыш будың қанығу температурасы tн = 153 оС;
Қыздырғыштағы температуралық тегеурін t = 2 оС tв t2 t2 151 146 5 оС.
в
‘

*
*
*
*
*
*
*

Булану жылулығы r = 2102 кДжкг;
Судың орташа жылу сыйымдылығы ср =4,19 кДжкг∙оС;
Құбырдың ішкі диаметрі dвн =0,018 м;
Құбыр қабырғасының қалыңдығы =0,001м;
Жездің (латунь) жылу өткізгіштігі ст =75 Втм∙К;
Бағыттауыш қабырғалардың аралық қашықтығы H = 1 м;
Су жылдамдығы с = 2 мс;

* Шартты отын тоннасының бағасы Цту.т.= 60 $т ш.о.;
* Қыздырғыштың меншікті жылулық бет бағасы kF =250 $м2;
* Бу алымдың жылу құндылық коэффициенті j+1 =0,69 мен
j = 0,55;

*
*
*

Орнатылған қуатты пайдалану уақыт hисп = 6000 сағ;
Бу қазанның ПӘК-і ка = 0,92;
Жылулық ағынның ПӘК-і тп = 0,98.

ПНД 4-те су қызуының температурасы:

tв 2 t’ t 153 2 151 оС.

Қыздырғыштың жылулық жүктемесі:

Q Gв ср tв 2 tв1 1000 216,64 4,19 151 125 1000 23,6 МВт.

Орташа логарифмдік температура айырмашылығы:

tс р

tв 2 tв1
ln н в1

151 125
153 125
ln
2

Қыздырғыштағы судың орташа температурасы:

tвф tн tс р 153 9,85 143,15 оС.

Қыздырғыштағы судың орташа температурасы tв.ср. кезіндегі
физикалық көрсеткіштер

Жылу өткізу коэффициенті:

ф 0,5902 0,0015613 tвф 0,6334 10 5 tвф2 0,684 Втм∙К.t t

9,85 оС.

Тығыздық:

ф 1006,8 0, 2538 tвф 0,00231 tвф 923 кгм3.

Динамикалық тұтқырлық коэффициенті:

ф 1137, 4 16,746 tвф 0,10759 tвф2 0, 2552 10 3 tвф3 10 6 196,3 10 6 кгм∙К.

Кинематикалық тұтқырлық коэффициенті:

ф

ф
ф

196,3 10 6 2
923

Прандтль саны:

Prф 5,755 0,05952 tвф 0,1948 10 3 tвф 1, 225

Құбырлар қабырғасынан суға жылу беру коэффициенті:

0.8

ф dвн

Қыздырғыштағы қабыршақтанған шықтың орташа температурасы tн
кезіндегі физикалық көрсеткіштер

Жылу өткізу коэффициенті:

н 0,5902 0,0015613 tн 0,6334 10 5 tн 2 0,68 Втм∙К.

Тығыздық:

н 1000,6 0, 2538 tн 0,00231 tн 2 913,9 кгм3.

Динамикалық тұтқырлық коэффициенті:

2

Рейнольдс саны:2
0, 21 10 6 м с.
cв вн
d
Prф0.4

2

Reн

Q H
r н

23, 6 1
2102 179,8 10 6

Будан құбырлар қабырғасына жылу беру коэффициенті:

2
н

0,33

н

2

Жылу өткізу коэффициенті:

к

1
1

0, 7

ст

1
2

0, 7
1 0, 001 1
9945 75 14589, 23

2

Су қыздырғыштың жылулық беті:

F

Q
K tc р

23,6 2
3837 9,85

ПНД 4 су қыздырғыштың тиімді жылулық беті ЭЕМ қолданылып
есептелді. Ең тиімді температуралық айырмашылығы t =3,3 оС, ал жылулық
бетінің мөлшері F=505,303 м2, сондықтан осы мәліметтер бойынша ПНД 5-ің
құрылымдық есебін өткізуге болады.

Құбырлар саны:

Nобщ z

2 2

4 4

cв 1,5

мұнда жүріс саны z = 4.

Бір жүрісте құбыр саны:

N Nобщ z 2272 4 568 дана.

Құбырлар тақташасының диаметрі:

Dт р

1,1 t 2 z N
т р

1,1 0, 0262 4 568
0,35

2, 2 м,

мұнда құбырлардың адым мөлшері t = 1,3 dн. 62, 44 100 .

Re0,33 9945 Втм ∙К.

3837 Втм ∙К.
106 106 624 м .
Gв v 216, 64 0, 001

4 2272 дана,
3,14 0, 018

Құбырлар ұзындығы:

l

F
Nобщ dвн

505,303
2272 3,14 0, 02

lDтр=4,021,96=2,05

кепілдемелік қатынасқа lDтр=1,5-2,5 қарсылық жоқ.

1.7 Бу турбиналы қондырғының техника-экономикалық
көрсеткіштердің есебі

Турбинаға толық жылу шығысы:

Qo Go ho hпв
300.7 3318 1190.7 639.7 МВт.

Qт = 0 тең кезінде, электрэнергия өндіруге жылу шығысы

Qэ = Qо = 639,7 МВт.

Электрэнергия өндіруінің ПӘК-і:

э

N э
Qэ

300
639.7

Электрэнергия өндіруге жұмсалған меншікті жылу шығысы:

qэ

3600
э

3600
0, 47

7659.5 кДжкВт∙сағ.

Бу қазаннан жылу берісі:

Qпе Gпе hпв hпе
306.7 3318 1190.7 652.4 МВт.

Жылулық ағынның ПӘК-і:

тп

Q0
Qпе

639.7
652.4 3,54 м.
0, 47.
0,98.

Электрэнергия өндіруге жұмсалған меншікті отын шығысы:

bэвыр

123 123
э тп бр 0, 47 0,98 0,94

1.8 Бу қазан түрін таңдау және отын шығысын есептеу
1.8.1 Бу қазан түрін таңдау

Турбина бу шығысы мен олардың көрсеткіштері арқылы, отын түріне
байланысты бу қазанның түрін таңдауға болады.
Бу қазан өнімділігі:

Dка = (1 + α + β)∙Do = (1 + 0,03 + 0,02)∙890 = 934,5 тч

мұнда α = 0,03 — бу өнімділігіне берілетін қор мөлшері;
β = 0,02 — өзгелік пайдалануға бу шығынының мөлшері.

Осы табылған көрсеткіштер арқылы түрі ПП-1000-255 (ТГМП-344) бу
қазан таңдаймыз. Бу қазан тік ағынды, буды қайта қыздырумен, бір
корпусты, жабық ғимратта орналасуға арналған, П-ға ұқсас компоновкалы.
Жағатын отын түрі мазут пен газ.

1.8.2 Бу қазанның техникалық сипаттамасы

Бу өнімділігі, тсағ (кгс)
Қайта қыздырылған бу өнімділігі, тсағ (кгс)
Бу қысымы, кгссм2 (МПа):
Қыздырылған жоғары қысымды бу
Қайта қыздырылған бу
Температура, °С:
қыздырылған бу
қайта қыздырылған бу
қоректендіру су
түтін газ
ПӘК (брутто) гарантиямен, %
Қазан өлшемдері, м:
ені колонна ортасымен
тереңдігі колонна ортасымен
биіктігі
Өндіру заводы

1000 (277,8)
800 (222,2)

255 (25)
40,538,6 (4,03,8)

545
545
275
148
92,0

26,5
25,3
49,5
ТКЗ 284 г ш.о.кВт∙сағ.
ка

1.9 Отын шығысының есебі
1.9.1. Күкірті аз мазут сипаттамасы [4] , 1.3-ші кесте.

1.9.2. Бу қазан ПӘК-ті
Бу қазан ПӘК-ті кері жылу баланс арқылы табылады, [4]:
ηка = 100 — q2 — q3 — q4 — q5 — q6 = 100 — 5,13 — 0,5 — 0,0 — 0,4 — 0 = 93,97 %

мұнда түтін газбен жылу шығыны:

q2 = (Jух — αух·Jохв)(100 — q4)Qрр = (2532 — 1,1·422)·(100 — 0)40308 = 5,13 %

бу қазан сипаттамасынан түтін газ температурасы υух = 148 оС, күкірті аз
мазут жағылған кездегі газ энтальпиясы:

Jух = Jог + (αух — 1)·Jов) = 2326 + (1,1 — 1)·2060 = 2532 кДжкг

Бу генератор ауа қысымыды болғанынан: αух = αт = 1,1

Ауа мен газ энтальпиялары [4] :

Joхв = 422 кДжкг егер tхв = 30 оС
Joв = 2060 кДжкг егер tв = tух = 148 оС
Joг = 2326 кДжкг егер tух = 148 оС ;

Жылу шығындары [4] :

— механикалық толық жанбауымен
— химиялық толық жанбауымен
— бу қазанның қабырғасынан
q4 = 0 % ,
q3 = 0,5 % ,
q5 = 0,4 % .

Механикалық форсункалы ТГМП-344 бу қазанына, сырттан жылу
келмегендіктен Qрр = Qрн .
Газ мазут жағатынынан шлакпен шығын жоқ q6 = 0.

1.9.3. Бу қазанның отын (мазут) шығысы:

В = (QкаQрр·ηка)·100 = (72680040308·93,97)·100 = 19,24 кгс = 69,26 тсағ

мұнда бу қазандағы пайдалы жылу мөлшері:

Qка = Dпе·(hпе — hпв) + Dпп·(h»пп — h’пп) = p
W ,
%
p
A ,
%
p
S ,
%
p
C ,
%
p
H ,
%
p
O ,
%
Qрн ,
кДжкг
3,0
0
0,3
84,65
11,7
0,3
40308

= 277·(3320 — 1180) + 222·(3550 — 2946) = 726800 кВт

мұнда су мен бу көрсеткіштері [6] :

hпе = 3320 кДжкг — Рпе = 25,5 МПа, tпе = 545 оС;
hпв = 1180 кДжкг — tпв = 270 оС;
h»пп = 3550 кДжкг — Р»пп = 3,6 МПа, t»пп = 545 оС;
h’пп = 2946 кДжкг — Р’пп = 4,0 МПа, t’пп = 295 оС;

Бу шығысы: қыздырылған бу
қайта қыздырылған бу

Dпе = 1000 тсағ = 277 кгс,
Dпп = 800 тсағ = 222 кгс.

Бу қазандағы газ шығысы:

Вг = В·(Qpнм Qрнг ) = 69260·(4030848478) = 57587,6 м3сағ = 16,0 м3с.

мұнда газдың жылу өнімділігі Qpнг = 48478 кДжм3 .

1.10. Отынмен қамтамасыз ету және отын дайындау жүйелерін таңдау

1.10.1. Мазут шаруашылығының схемасы мен жабдықтарын таңдау

1.10.1.1. Мазут шаруашылығының схемасын таңдау

Жылу электр станциясында МАЭС-та мазут негізгі отын болып
саналады, ал газ резервтегі отын болады. Сондықтан, норма бойынша, [1],
п.4.2, мазут дайындау схемасы рециркуляция контуры бар болуы қажет.
Мазут темір жол арқылы келеді. Сондықтан мазут дайындау схемасында
темір жол цистернасынан құйып алу жабдықтар, мазут насостары,
резервуарлар, құбырлар мен арматура орнатылған.
Мазут дайындау схемасынан көрінеді, қыздырылған мазут темір жол
цистернадан қабылдау резервуарға құйылады. Мазут бумен қыздырылады.
Қабылдау резервуардан мазут насоспен негізгі резервуарға жіберіледі. Мазут
қатып қалмау үшін, оны рециркуляция контуры арқылы қыздырып отырады.
Бу қазандарға мазут, І … жалғасы