Про некоторых людей говорят: талантливый руководитель, хороший организатор. А что заключено в этих словах, мало кто понимает. Даже психологи разработали на этот счет не меньше десятка очень разных теорий, которые, впрочем, сходятся в главном. В талантливом руководителе они выделяют качество, которое называется харизмой, иными словами это особая воля, позволяющая объединять вокруг себя людей. Второе – способность принимать правильные решения в трудных ситуациях. Третье – высокий профессионализм, а без него, понятное дело, к руководителю не возникло бы доверия. И, пожалуй, самое важное – умение взваливать на себя ответственность, которая обычному человеку не приснится даже в ночном кошмаре. «Тулачермету» в этом отношении повезло – среди наших руководителей по преимуществу люди, вполне соответствующие таким характеристикам. Отрадно, что одно из важнейших производств завода – ТЭЦ-ПВС – возглавляет именно такой человек – Владимир Иванович Кваченко. Сегодня он в гостях у нашей газеты.- Владимир Иванович, я знаю, что под вашим руководством ТЭЦ-ПВС была выведена из упадочного состояния. Расскажите о том периоде.
- Я не склонен приписывать себе все лавры. Заслуга в той работе, которая была проделана на ТЭЦ-ПВС в минувшее десятилетие, принадлежит как руководству завода и акционерам, так и самому коллективу ТЭЦ. От меня требовалось сплотить коллектив подразделения, дисциплинировать, поставить задачи и требовать их выполнения. На ТЭЦ-ПВС я пришел не новичком. До этого 24 года работал в Сибири, сначала на Западно-Сибирском металлургическом комбинате в Новокузнецке, потом в Кемерово в ОАО «Кокс». Все годы в энергетическом секторе, прошел этапы от бригадира до замначальника цеха и технолога. В Тулу приехал в 2001 году, был назначен заместителем начальника ТЭЦ, а вскоре начальником.
- Фактически вы с первых дней участвовали в восстановлении производства с приходом на «Тулачермет» нового руководства?
- На те времена выпали наибольшие трудности. Таить нечего, к началу 2000-х годов производство было доведено, что называется, до ручки. И не только на ТЭЦ, но практически во всех подразделениях завода. Что такое дисциплина, никто не знал, процветали несуны, разгильдяйство, спиртное едва ли не открыто продавали на территории завода. Производственные мощности находились в упадке. Территория была захламлена, дороги разрушены – канава на канаве, понастроена была масса каких-то теплушек. Износ оборудования на ТЭЦ превышал 80 процентов.
Потребовалось много сил, чтобы переломить ситуацию. Стали налаживать дисциплину, взялись за переоснащение и в итоге добились неплохих результатов. Например, до меня на ТЭЦ в течение одиннадцати лет строили котел №8. Было мнение, что строительство вообще надо прекратить, котел демонтировать. Но потом все-таки, посоветовавшись со специалистами, с Ростехнадзором, мы решили его восстановить. Построили за 4 месяца. Его пуск хочется отметить особо, поскольку котел обеспечивает не только собственные нужды завода, но и подает тепло в Пролетарский район. А ведь именно в Пролетарском живет очень много металлургов.
Сегодня процент изношенного оборудования на ТЭЦ-ПВС снизили до 64, что уже приемлемо. Хотя цифра эта – не последняя, показатель будем и впредь улучшать. Да и весь завод за эти годы совершенно преобразился. Мне приходилось бывать на металлургических производствах в Германии. Так вот сегодня «Тулачермет» не уступает лучшим европейским металлургическим заводам не только в производственных и экологических показателях, но и в эстетике производства. Все заасфальтировано, везде брусчатка, газоны, здания в приличном виде. Похоже, скорее, на городские улицы.
Только в последние годы на ТЭЦ было очень много сделано по устранению замечаний экспертизы промышленной безопасности. Продлили ресурс на 4 года после капремонта турбогенератора №5. Заменили отработавшие свой срок пароперепускные паропроводы того же ТГ-5, трансфертный и питательный трубопроводы, быстродействующую редукционно-охладительную установку. Закончили перевод технологического оборудования с напряжения 3,15 на 6 киловольт. А это уменьшение потерь в электрических цепях и упрощение ремонтов. В 2009 году был запущен в эксплуатацию турбогенератор № 3 с современными средствами управления. Недавно начали демонтаж с последующим капитальным ремонтом турбокомпрессора-1700.
- Вас направляли и на другие участки завода, и там вы тоже добивались успехов.
- За 10 лет мне довелось пройти едва не все основные производства. Был начальником доменного цеха, начальником аглодоменного производства, начальником производственного отдела, заместителем управляющего по капитальному строительству, директором по производству. Но в итоге вновь был назначен начальником ТЭЦ-ПВС.
- ТЭЦ-ПВС по объемам производства сама как приличный завод. Недаром ее считают сердцем «Тулачермета». Расскажите, что представляет собой структура вашего производства сегодня?
- За минувшее десятилетие ТЭЦ-ПВС претерпела некоторые изменения в организационной структуре и кадровой политике. Ротация и оптимизация производства позволили снизить количество работающих до 253 человек. Существенно повысилась производительность труда. Сегодня коллектив обеспечивает завод и сторонних потребителей энергоресурсами в полном объеме. Организовано, так сказать, производство по потребности. В настоящее время ТЭЦ имеет четыре основных участка, которые раньше по праву назывались цехами. Первый в технологической цепи – химический. Там производится фильтрование, осветление, умягчение, обессоливание воды. Возглавляет его очень опытный специалист – Галина Васильевна Бодрова. В структуре участка лаборатория химического анализа, лаборатория масел и экспресс-лаборатория. Командует этим хозяйством Елена Владимировна Спиридонова. Далее котельный участок. Здесь установлены энергетические котлы: водогрейные, котлы среднего давления и высокого давления. Начальник участка – Михаил Александрович Румянцев, старший мастер – Александр Евгеньевич Романов. Оба высокопрофессиональные работники. Не менее важен турбинный участок. Здесь и происходит выработка электроэнергии, в машинном зале работают воздуходувки, компрессоры и генераторы. Начальник там Валерий Александрович Терехов, в прошлом офицер-подводник. И, наконец, электроучасток, где происходит распределение и учет электроэнергии, синхронизация тока с внешними сетями, контроль и управление работой генераторов и трансформаторов. Возглавляет его один из опытнейших электриков «Тулачермета» – Николай Иванович Сашилин.
- Говорят, что вы строгий руководитель. Если рассуждать образно, для того, чтобы железо хорошо работало, люди тоже должны быть железными?
- Металлургия есть металлургия. Она сродни военному производству. Дисциплина должна быть железной. От этого выигрывают все – в том числе добросовестный рабочий. Но в тоже время нельзя завинчивать гайки до упора. Должно быть и поощрение, а здесь важно не только доброе слово, но, прежде всего, хорошая зарплата.
- Вероятно, уже просматриваются перспективы развития ТЭЦ-ПВС на ближайшие годы?
- В этом году мы намерены завершить капремонт турбокомпрессора ТК-1700, уже приступили к демонтажу фундамента, новое оборудование дожидается на складе. Кроме того, приступили к экспертизе фундамента генератора №2. Намечается проектирование фундамента и монтаж. Можно еще сказать о предстоящем серьезном ремонте главного здания ТЭЦ. Для этих целей руководство завода выделило 11 млн рублей. Более дальние планы: замена двух котлов среднего давления, которые исчерпали свои ресурсы – экспертизу на продление приходится делать ежегодно. Это очень важный сектор производства, обеспечивающий энергией воздуходувные машины.
- Удачи вам и вашему коллективу.
Александр КУЗНЕЦОВ.
интервью с главным энергетиком ПАО «КМЗ» Мациевским Борисом Николаевичем.
– Борис Николаевич, энергетика – одна из важнейших отраслей экономики, имеющая ключевое значение для развития страны в целом и нашего завода в частности. Именно поэтому руководством завода уделяется такое большое внимание работе ТЭЦ-ПВС, электроцеха, газового и цеха ВиК. Можно ли конкретизировать работу энергетиков по модернизации и ремонту оборудования?
– Да, конечно. За 2015 год в энергетических цехах осуществлены большие ремонты и модернизация оборудования. В ТЭЦ-ПВС под руководством директора электростанции Романа Карпачёва проведены капитальные ремонты котлов №1,№4,№5.
В электроцехе под руководством Виктора Морозова в течение года проведена замена пятнадцати масляных выключателей 6кВ на современные вакуумные, проведена реконструкция распределительного устройства насосной станции №1 с монтажом новой секции.
В газовом цехе под руководством Евгения Чернова проведён капитальный ремонт сухой газоочистки доменной печи №1. Ведутся работы по внедрению электродиализной очистки воды в производство.
В цехе ВиК под руководством Сергея Иванова проведён капитальный ремонт блока аэротенка аэробного сбраживателя очистных сооружений.
Здесь указаны только крупные работы. Но постоянно ведутся работы, которые у нас называются «текучкой». Это текущие ремонты по устранению мелких неисправностей. Они требуют значительной затраты времени и человеческих ресурсов. Объём таких работ зависит от правильной эксплуатации оборудования. Чем меньше нарушений в эксплуатации, тем меньше ремонтов приходится проводить. А правильную эксплуатацию обеспечивает сменный персонал. Это специалисты, которые круглосуточно контролируют работу оборудования и принимают все меры в случае отклонения параметров от заданных.
– Сейчас уже надо думать о будущем. Предвосхищать события. Надёжность оборудования зависит от отношения к нему. Есть ли предварительный план по капитальным ремонтам на начавшийся год?
– Конечно, этот план сейчас прорабатывается. Начальники цехов подготовили свои предложения на 2016 год по капитальным ремонтам оборудования. Эти предложения предварительно обсуждались в отделе главного энергетика, затем у главного инженера. Окончательно определены мероприятия, которые будут включены в план мероприятий 2016 года.
Сейчас необходимо уточнить стоимость этих мероприятий. В январе 2016 года план будет утверждён руководством завода.
– В вашей деятельности, как и в любой другой, всё решают люди. Что можно сказать о кадрах энергетиков?
– В наших цехах работают много грамотных и ответственных специалистов. Особо хочется отметить следующих работников: это Валерий Бакланов – старший машинист ТЭЦ-ПВС, Евгений Казаков – слесарь ТЭЦ-ПВС, Игорь Федряков – газовщик газового цеха, Юрий Меркин – начальник смены газового цеха, Владимир Смоляков – заместитель главного инженера ТЭЦ-ПВС, Александр Ерёмкин – мастер по ремонту оборудования цеха ВиК, Максим Мишин – мастер по ремонту и монтажу электрооборудования электротехнического цеха, Сергей Соловьёв – мастер по ремонту оборудования цеха ВиК, Юрий Засимов – мастер по ремонту и эксплуатации цеха ВиК, Павел Петров – электромонтажник электротехнического цеха и ещё много других замечательных работников.
– Борис Николаевич, как вы оцениваете всю проделанную в 2015 году работу энергетиков?
– Моя оценка – четвёрка с плюсом. Почему? Потому что все мероприятия, запланированные на 2015 год, выполнены. Энергетики работают стабильно и уверенно, бесперебойно обеспечивая энергоресурсами все цехи завода, а также сторонних потребителей. Подтверждением хорошей работы заводских энергетиков является выдача паспорта готовности к отопительному сезону 2015-2016 годов.
Желаю всем в наступившем году безаварийной работы, экономической стабильности, уверенности в своих силах, бодрости духа и новых успехов в благородном труде на благо родного завода.
:
Пресс-центр ПАО "КМЗ"
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛЛВЛ 1. Аналитический обзор и иосіаиовка задачи 10
Современное состояние вопроса построения, исследования и 10 оптимизации топливно-энергобаланса металлургического комбинат
Современное сосюяние вопроса математического 15 моделирования и оптимизации источника энерюснабжения промышленного предприятия
Парогазовые технологии на современном этапе развития 21 энергетики
1.4. Постановка задачи 30
ГЛЛВЛ 2. Построение математических моделей ПГУ-ВГЭР, ТЭЦ- 32
ПВС и математической модели усредненного металлургического
комбината
2.1. Описание математической модели ПГУ-ВГЭР 32
Описание математической модели ГТУ 32
Описание математической модели котла-утилизатора 41
Моделирование геплофизических свойств воды и 44 водяного пара
Математическое описание рабоїьі іепловой схемы 48 паровой турбины ПГУ-ВГЭР
Методика упрощенных расчетов показателей 50 ушлизационных и сбросных схем ПГУ-ВГЭР
2.2. Интеграция математической модели ТЭЦ-ПВС с ПГУ-ВГЭР в 55
расчет энергобаланса металлургического комбината
Постановка задачи схемно-параметрической оптимизации 60 ТЭЦ-ПВС в рамках рассмотрения полною энергобаланса металлурі ического комбината
Критерии оптимизации энеркмехнологической системы, 63 включающей ТЭЦ-ПВС, в рамках полного энергобаланса металлу pi ического комбината
Особенности применения меюдов ошимизации в задачах 64 оптимизации меіаллургических и теплоэнергетических процессов
Краткое описание применяемого метода оптимизации DSFD 65 (Метод прямого поиска возможных направлений)
Поиск глобальною оптимума на базе мноюкрагного поиска 67 локальных оптимумов
ГЛАВА 3. Расчетно-теоретичсское исследование характеристик ГТУ 70
и ПГУ, работающих на ВГЭР меіаллурі ическоіо комбината
Особенности применения парогазовых технологий в условиях 70 металлургического комбинат
Характеристики доменною і аза 71
Характеристики коксового газа 73
Харак і еристики конвертерною і am 74
Характеристики простого цикла ГТУ при работе на различных 77 топливах
Характеристики ПГУ с ко і лом - утилизатором (ІІГУ-КУ) при 100 работе на различных іазовьіх топливах
Выводы 103
ГЛАВА 4. Опіимизация схемно-парамеїрических решений ТЭЦ-ПВС 105
металлургическої о комбината
4.1. Структура топливно-энергетическою баланса 105
металлурі ического комбинаїа
Топливно-знеріегические балансы зарубежных 111 металлургических заводов
Топливно-энергетический и материальный балансы 115 усредненного металлургическою комбинат
Схемно-параметрическая оптимизация энергоснабжения 126 усредненного металлургическою комбината на базе традиционных паротурбинных установок по критерию минимума потребления топливно-знеріеіических ресурсов
Схемно-параметрическая оптимизация энергоснабжения 131 усредненною металлурі ического комбината на базе традиционных паротурбинных усіановок по критерию минимума затрат на топливно-энергетические ресурсы
Схемно-параметрическая оніимизация энергоснабжения 136 усредненного металлургическою комбинаїа на базе ПГУ-ВГЭР
по криіерию минимума иоіребления топливно-энергетических ресурсов.
4.7 Схемно-параметрическая ошимизация энергоснабжения 141
усредненного металлургическою комбинаїа на базе ПГУ-ВГЭР
по критерию минимума затрат на топливно-знеріетические ресурсы.
4.8 Схемно-параметрическая оптимизация эиерюспабжспия 147
усредненною металлурі ическою комбината на базе ПГУ-ВГЭР
по критерию минимума шраг на гопливноонеріетические
ресурсы в условиях увеличения стоимости природної о газа.
4.9. Схемно-параметрическая ошимизация энергоснабжения 149
усредненною металлургическою комбинаїа на базе ПГУ-ВГЭР
по критерию минимума суммарных (интегральных) затрат.
Выводы 151
Выводы по работе 152
Литература 154
Введение к работе
Одной из наиболее акіуальньїх проблем в черной металлургии является повышение энерюэффективности и ЭКОЛ01ИЧНОСГИ производства на металлургических предприятиях. В условиях постепенного роста цен на топливно-энергетические ресурсы, энергопотребление при производстве стали становится всё более и более значимым фактором. Крупный металлургический комбинат полного цикла можеі имеїь производительность около 10 млн. т. стали в год и поіреблять колоссальное количеспю топлива - более 10 млн. т у.т. в год. В целом по стране иредприяіия черной металлургии потребляют около 15% всею производимого природного юплива и более 12% электроэнергии. Доля предприятий черной меіаллуріии в общем объеме промышленной продукции Российской Федерации составляет весомую величину - более 12%.
По оценкам, потенциал энергосбережения российских металлургических нредприяіий составляет 20-30%. Доля покупных энергоресурсов - угля, кокса, природного газа и электроэнергии - в сірукіуре себестоимости проката составляет 30-50%, что говори і о высокой энергоемкости производства. Значительного эперюсбережения можно добиться, в первую очередь, за счет рационального построения и оптимизации топливно-энергетического баланса металлургического комбината, а также оптимизации энерюиснользования в отдельных технологических процессах.
ТЭЦ-ПВС меткомбината компенсирует небаланс производственного пара, одновременно обеспечивая утилизацию ВГЭР, отпускает заданные объемы сжатого воздуха и электроэнергию. "Го есть является важнейшим звеном, замыкающим юпливно-знеріеіический баланс меткомбината по этим энергоносителям, поэтому вопросы оптимизации энергоиспользования в отдельных технологических процессах должны рассматриваться совместно не только между собой, но и включать вопросы, касающиеся энергетики предприятия.
Для решения этих задач необходимо применение сие і ємного анализа для энерготехнологическою комплекса металлургического комбината,
6 являющеюся сложной системой.
На мноіих меткомбинаїах оборудование ТЭЦ-ПВС физически и морально усгарело, в связи с чем назрела необходимосіь проводить ее техническое перевооружение, используя современное или даже разрабатывая новое энергетическое оборудование.
Повышение экономии ТЭР, снижение выбросов вредных веществ и парниковых газов, а, следовательно, повышение экономической эффективности меткомбината, за счет разработки оптимальных схемно-параметрических решений ТЭЦ-ПВС на базе ИГУ и с увязкой топливно-энергетического баланса металлургического комбината являеіся весьма актуальной задачей.
Цель работы. Целью рабоїьі является разработка и выбор оптимальных схемно-параметрических решений "1ЭЦ-ПВС на базе ПГУ в увязке топливно-энергетического баланса металлургического комбината Для достижения указанной цели требуеіся
разработать математическую модель ТЭЦ-ПВС, включающую модель ПГУ (ГТУ) на ВГЭР, модель пароіурбинной ТЭЦ-ПВС, позволяющую проводить расчет и оптимизацию схем и параметров 1ЭЦ-ПВС с учетом полною топливно-энергетического баланса ме і комбината;
разработать метод оценки оптимальных обласіей применения ПГУ и ГТУ, ПТУ-ТЭЦ, рабоїающих на ВГЭР меіаллурі ического комбината;
разработать инструмент выбора оптимальной страгеїии развития ТЭЦ-ПВС на основе математических моделей и методов с учетом полного топливно-знеріеі ического баланса меткомбинаїа.
Научная новизна рабопл заключается в следующем:
Впервые разрабоїана единая матемаїическая модель ТЭЦ-ПВС, включающая модель ПГУ на ВГЭР, модель паротурбинной ТЭЦ и ПВС, позволяющая проводить расчет и ошимизацию схем и параметров ТЭЦ-ПВС с учетом полного топливно-энергетическою баланса меткомбината.
Получены характернеіики ПГУ-КУ на гопливах ВГЭР меткомбината, установлено, что при одинаковых начальных параметрах ГТУ на их
7 характеристики оказьіваеі влияние объемное содержание в топливе ССЬ, СН 4 , ЬЬО, СО, Иг, СЬ, N 2 (по степени убывания влияния).
Получены условия взаимозаменяемости топлив ВГЭР для ПГУ-КУ, показано, что в зависимости от состава юплива ВГЭР ГТУ (ПГУ) ее агрегатная и схемная реализация должна бьпь различна. Для группы низкокалорийных смесей (до 12 МДж/м) на основе доменного, конвертерною и природного газов должен использоваться топливный компрессор ГТУ динамического действия; для группы высококалорийных смесей (более 17 МДж/м 3) на основе коксового и природною газов - топливный компрессор ГТУ объемного действия.
Установлено, что для задач наращивания только электрической мощности оптимально использование ПГУ, для задач замены оборудования с высокой долей отопительной нагрузки - ПТУ, для задач замены оборудования с наращиванием электрической мощное і и и с высокой долей производственной тепловой нагрузки - сочетание ПТУ и ПГУ (ГТУ) на ВГЭР металлургического комбината, которое зависит от структуры производства меткомбината.
Усыновлено, что сущее і вую г оптимальные области применения на ТЭЦ-ПВС металлургическою комбината ИГУ-ТЭЦ и ГТУ-ТЭЦ, работающих на топливах ВГЭР, в зависимости от нарамеїров отпуска тепла.
Пракіическан ценность рабоїьі сосюит в том, что разработанные в ней меюды и ее результаты позволяют решить сложную задачу формирования энергетической стратегии металлуріических производств. Разработанная методика рекомендуется к использованию при техническом перевооружении и модернизации 1ЭЦ-ПВС металлургических комбинатов России и стран СНГ.
Достоверное и» и обоснованное! ь резулыатов работы обусловлены применением современных меюдов термодинамическою анализа, апробированных методов маїематического моделирования, надежных и отработанных методов системных исследований в промышленной теплоэнергетике, применением широко используемых методик расчетов теплоэнергетических агрегатов и достоверных справочных данных, сравнением полученных результатов с данными друїих авторов и данными, полученными
8 при проведении энергоаудита теплоэнергетических систем металлургических производств.
разработанную методику и оптимизационную математическую модель ТЭЦ-ПВС, включающую ГТУ- и ПГУ-ВГЭР, интефированную в оптимизационную математическую модель металлургическою комбината;
результаты расчетных исследований характеристик и энергетических показателей эффективности парогазовых и газотурбинных установок, работающих на ВГЭР металлурі ическою комбината
резулыагы оптимизационных исследований и поиска структуры ТЭЦ-ПВС, включающей Г ГУ- и ПГУ-ВГЭР, с учетом полного топливно-энергетического баланса металлурі ическою комбинат.
Личный вклад автра заключается:
в разработке методики и оптимизационной математической модели ТЭЦ-ПВС, включающей ГТУ- и ПГУ-ВГЭР, ишетрированной в оптимизационную математическую модель металлургического комбината;
в проведении расчешых исследований характеристик и энергетических показателей эффективности парогазовых и газотурбинных установок, работающих на ВГЭР металлургического комбината
в проведении оптимизационных исследований структуры энергоисточника металлургическою комбината, построенного на базе традиционного паротурбинного, а также газотурбинного и парогазовою оборудования с учетом полного топливно-энергетическою баланса металлургическою комбината.
Апробация и публикации. Результаты работы были представлены на VIII-XII Международных научно-технических конференциях сіудентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика" (МЭИ; 2002-2006 г.г.), II и III Всероссийских школах-семинарах молодых ученых и специалистов "Энергосбережение - теория и пракшка" (МЭИ; 2004 г и 2006 г.), III Международной научно-пракіической конференции "Металлургическая теплотехника: история, современное состояние, будущее" (МИСиС, 2006 г.).
Авгор выражает свою глубокую признаїельность за консультации, поддержку и творческое участие при выполнении работы проф. д.т.н. Султангузину И.А., к.т.н. Ситасу В. И., Яшину АЛ I.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка использованных исгочников. Работа изложена на 167 стр. машинописного текста, содержит 70 рисунков, 9 таблиц. Список использованных источников состой і из 136 наименований.
(Из книги «О людях и для людей»)
Заканчивается зимний отопительный сезон. Для работников заводской электростанции лето – это время напряжённой подготовительной работы. Ведь ТЭЦ-ПВС – это «сердце» не только завода, но и всего посёлка! И это постоянно работающее и никогда не останавливающееся «сердце», обогревает нас, толкая по трубам парового и водяного отопления живительное тепло, освещая электрическим светом не только наши дома и заводские цехи, но и наши души, заставляет работать сложную технику, без работы которой замрёт не только завод, но и посёлок.
На одном из оперативных совещаний генеральный директор нашего завода Алексей Алексеевич Третяк высказал очень интересную мысль о том, что завод наш должен крепнуть не только от увеличения количества и повышения качества выпускаемого металла, но и от роста производства электроэнергии и тепла, продавая эту продукцию в городскую энергосистему. Какие же задачи решает сегодня коллектив ТЭЦ-ПВС в связи с эти заявлением? Ответить на этот вопрос редакция газеты «Косогорец» попросила главного инженера электростанции В. А. Исаева.
А. И. Бочаров: Закончилась зима. В каком состоянии сегодня электростанция?
В. А. Исаев: На сегодняшний день коллектив ТЭЦ-ПВС работает вполне удовлетворительно, хорошо мы отработали и зимний период. Не было у нас больших аварий, мелкие неудачи мы устраняли оперативно
Одним словом, претензий никаких к нам не было, как со стороны внутризаводских потребителей, так и от жителей посёлка, города Тулы и тульской городской Управы. Отопительный сезон сегодня подходит к завершению. И мы, я в том уверен, завершим его хорошо.
А. И. Бочаров: Лето – это время ремонтов?!
В. А. Исаев: Да. Наступает самый ответственный период нашей работы. Время подготовки к следующему отопительному сезону. И в это лето будет проведена большая работа по капитальному ремонту основного энергетического оборудования. В частности, по котельному отделению, где будет выполнен капитальный ремонт паровых котлов: первого и четвёртого. А также водогрейного котла КВГМ. Кроме того, должно быть завершено строительство нового котла № 5. И пуск его должен быть осуществлён к новому отопительному сезону.
В машинном отделении запланирован капремонт бойлерных установок. Тех, которые непосредственно подают тепло жителям посёлка и города. И капремонт турбогенератора №2. Турбогенератор также у нас относится к основному оборудованию. Это же выработка электроэнергии. Но в зимний период точно также с отопительных отборов идёт пар на отопление.
А. И. Бочаров: Выполненные работы позволят увеличить производство тепла и электроэнергии?
В. А. Исаев: Безусловно, хорошее оборудование и работает лучше! Но кроме этого совместно с доменным и газовым цехами мы разрабатываем комплекс мероприятий по экономии энергоресурсов.
В частности, эти мероприятия связаны с учётом пуска в эксплуатацию (как планируется пятнадцатого мая!) доменной печи №3 после её капитального ремонта. При её работе, естественно, будет увеличен выход доменного газа. И чтобы он не пропадал зря, не сжигался на «свече», коллектив ТЭЦ-ПВС приложит все усилия к тому, чтобы сжечь его в котлах.Это позволит сократить потребность в дорогом природном газе, меньше его потреблять при производстве электроэнергии и тепла. То есть, используя свой доменный газ. Он же является вторичным продуктом работы доменных печей.
А. И. Бочаров: Что для этого будет нужно сделать?
В. А. Исаев: Эти мероприятия сегодня не только разработаны, но и частично по ним работа уже начата. Не далее как вчера пущен паровой котёл №2. Он был остановлен с той целью, чтобы выполнить работу по увеличению его возможности большего приёма доменного газа.
Есть, однако, и здесь у нас проблема. Газ к нам идёт, к сожалению, влажный, с большой долей запылённости, что приводит к забиванию как самих газопроводов доменного газа, так и непосредственно поверхностей нагрева котлов и горелок, сжигающих этот газ.
А. И. Бочаров: А сейчас горелки, газопроводы в каком состоянии?
В. А. Исаев: Ту часть газопровода, которая связывает котёл с основным газопроводом, мы полностью вычистили. Даже можно смело сказать сейчас, что котёл работает в нормальном режиме. И потребление доменного газа уже сегодня увеличилось. По нашим скромным подсчётам и прикидкам – процентов на двадцать пять!
Такая же работа будет проведена и летом, во время капитальных ремонтов первого и четвёртого котлов. И к началу отопительного сезона мы остановим на профилактику третий котёл, во время которой, прочистим и котёл, и газопроводы.
Вопрос экономии энергоресурсов большой и важный, комплексный, который можно решить лишь всем заводским коллективом. И мы работаем вместе: доменный, газовый цехи и ТЭЦ-ПВС. То есть, ещё будут прорабатываться вопросы по улучшению очистки доменного газа, по его сушке, чтобы избежать его отложения внутри котлов.
А. И. Бочаров: Если говорить об экономии, то нельзя ли не заметить и вопроса сбережения тепла при его транспортировке?
В. А. Исаев: Конечно нельзя! Да, большую работу предстоит выполнить нам в летний период по изолировке теплотрасс. Как на заводской территории, так и тех, что несут тепло в Тулу. Руководство завода будет обращаться в администрацию города с предложением своей помощи в теплоизоляции теплотрасс, идущих в Тулу.
Сейчас эти теплотрассы практически не имеют теплоизоляционного покрытия, что приводит к большим потерям тепла зимой. А это, в свою очередь, к более напряжённой работе ТЭЦ-ПВС. Приходится расходовать на обогрев южного района города Тулы большого количества тепла, получается перерасход топлива.
Эту работу планируется провести силами нашего ремонтно-строительного управления. В счёт погашения платежей в городской бюджет. Ну, а ремонт теплотрасс паровых магистралей на территории завода ТЭЦ-ПВС будет проводить своим силами, своими ремонтными бригадами. На территории посёлка ремонтом теплотрасс и теплоизоляцией их будут заниматься бригады жилищно-коммунального отдела.
А. И. Бочаров: Какие же бригады вашего цеха, те есть, электростанции, будут заняты на ремонте?
В. А. Исаев: Как я уже сказал, начинается ответственная пора капитальных ремонтов. И качественное, быстрейшее их выполнение, конечно же, зависит от людей, их профессионального мастерства, отношения к делу.
В ТЭЦ-ПВС замечательные специалисты! К примеру, ремонтный участок, руководимый очень ответственным человеком – Виктором Владимировичем Зиминым, является дружным, сплочённым коллективом, на который и ляжет основная тяжесть выполнения проводимых ремонтов.
А в котельном отделении работникам ремонтного участка будут помогать коллеги из котельного отделения под руководством мастера Юрия Васильевича Гваськова, тоже замечательного специалиста и человека.
Я не могу не назвать в таком плане и таких специалистов высокого класса, как Александр Андреевич Муратов, Николай Петрович Ганичев, Евгений Васильевич Ключников, Виктор Михайлович Сошников, Александр Поздняков, Николай Самошкин, да и многих других.
Введение
Теоретическая часть
1 Энергетическое хозяйство ЧерМК ОАО «Северсталь»
2 Описание существующей ситуации
3 Характеристика оборудования I очереди ТЭЦ-ЭВС-2 ОАО «Северсталь»
3.1 Основное теплоэнергетическое оборудование
3.2 Общая характеристика тепловой схемы ТЭЦ-ЭВС-2
3.3 Общая характеристика электрической схемы ТЭЦ-ЭВС-2
3.4 Характеристика паровых турбин ТЭЦ-ЭВС-2
3.5 Теплофикационная установка
3.6 Характеристика паровых котлов ТЭЦ-ЭВС-2
3.7 Пиковые водогрейные котлы КВГМ-100 ст. № 1, 2
4 Топливный режим ТЭЦ-ЭВС-2
5 Характеристика основного оборудования II очереди ТЭЦ-ЭВС-2
5.1 Энергетический котел Е-500-13,8-560 ГДП (ТПГЕ-431)
5.2 Паровая турбина Т-110/120-130-5
5.3 Характеристики газовой турбины SGT 800, фирма «Siemens»
6 Обзор периодической литературы
Расчетная часть
1 Расчет тепловой схемы ГТУ с охлаждением
1.1 Исходные данные
1.2 Определение параметров рабочего тела в компрессоре
1.3 Тепловой расчет основных параметров камеры сгорания ГТУ
1.4 Определение параметров рабочего тела в газовой турбине
1.5 Расчет энергетических показателей ГТУ
1.6 Расчет системы охлаждения
2 Расчет полного сгорания топлива
3 Расчет тепловой схемы ПГУ-С (сбросного типа)
Организационно-экономический раздел
1 Расчет технико-экономических показателей
1.1 Расчет капитальных вложений
1.2 Расчет расходов условного топлива на эксплуатацию оборудования
1.3 Расчет экономического эффекта
1.4 Расчет срока окупаемости и коэффициента экономической эффективности
Безопасность жизнедеятельности
1 Анализ условий труда
2 Меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда
3 Расчет шумовой характеристики
4 Меры по обеспечению устойчивости объекта в условиях ЧС
Экологическая часть
Заключение
Список использованных источников
Введение
Череповецкий металлургический комбинат ОАО «Северсталь» - одна из крупнейших в мире вертикально интегрированных сталелитейных и горнодобывающих компаний. Одним из преимуществ ЧерМК является его географическое положение. Череповец, где построен комбинат, находится на стыке трех экономических районов: Европейского Севера, Северо-Запада и Центра России.
ОАО «Северсталь», открытое для всего нового в области металлургического оборудования и технологий, является крупнейшим разработчиком и поставщиком технологий на рынке интеллектуальной собственности. По числу полученных патентов на изобретения компания - одна из лидеров Российской металлургии. Основная часть изобретений получена на новые марки стали, новые технологии их производства, совершенствование металлургического оборудования и конструкции новых агрегатов. Кроме того, стратегическим направлением ЧерМК ОАО «Северсталь» является внедрение новых технологий, прогрессивных, как с точки зрения создания конкурентоспособной продукции, так и экологической безопасности. теплоэлектроцентраль газовый турбина
Череповецкий металлургический комбинат включает восемь видов производств: агломерационное, коксохимическое, доменное, сталеплавильное, горячекатаного плоского проката, холоднокатаного проката, сортопрокатное и трубное. Обеспечением потребностей металлургического комбината в электрической и тепловой энергии, их рациональным использованием, обеспечением надежной и бесперебойной работы энерго- и электрооборудования, занимается Управление главного энергетика (УГЭ). УГЭ включает в себя следующие цеха: ТЭЦ-ПВС, ТЭЦ-ЭВС-2, ТСЦ, газовый цех, кислородный цех, цех водоснабжения, цех электроснабжения, центр энергосбережения. На ЧерМК ОАО «Северсталь» имеется дефицит как пара для технологических нужд (в зимний период), так и электроэнергии. Если смотреть в процентном соотношении, то потребность комбината в электроэнергии покрывается от собственных производителей примерно на 65 % (на ТЭЦ-ЭВС-2 приходится 25 %, на ТЭЦ-ПВС 35 %, на теплосиловой цех 3 %, на газовый цех 2 %), остальные 35 % электроэнергии закупаются. Выработка дополнительной мощности всегда целесообразнее, т.к. дополнительные затраты на топливо оказываются меньше стоимости дополнительной покупной электроэнергии. К тому же ремонтные циклы основного оборудования не соответствуют друг-другу (капремонт: котел -3 года, турбина - 4 года). Этим обусловлена необходимость расширения ТЭЦ-ЭВС-2. Одним из решений этой проблемы может быть установка ПГУ со сбросом газов в топку котла. Одним из плюсов данной установки является то, что в топку котла подаются газы, имеющие повышенную температуру, и следовательно расход теплоты для подогрева топочных газов снижается, это является причиной увеличения КПД всей комбинированной установки.
1. Теоретическая часть
1 Энергетическое хозяйство ЧерМК ОАО «Северсталь»
Энергохозяйство ЧерМК ОАО «Северсталь» представляет собой сложный энергетический комплекс, в структуру которого входят 9 энергоцехов. ТЭЦ-ЭВС-2 - теплоэлектроцентраль электровоздуходувная станция № 2 - является структурным подразделением Череповецкого металлургического комбината ОАО «Северсталь» и входит в управления главного энергетика дирекции по производству. Основными задачами ТЭЦ-ЭВС-2 являются: выработка электроэнергии для цехов ОАО «Северсталь»; отпуск тепла с паром для нужд производства; отпуск тепла с горячей водой для теплофикации ОАО «Северсталь»; выработка химочищенной воды для технологических нужд; использование (утилизация) горючих отходов металлургического производства (доменного и коксового газы, промпродукта после переработки угля); обеспечение дутьем необходимых параметров доменных печей №№5(4). Установленная электрическая мощность составляет 160 МВт; тепловая: по пару - 370 т/час, по горячей воде - 360 Гкал/час. Режим работы агрегатов ТЭЦ-ЭВС-2 круглосуточный. Схема выработки электрической и тепловой энергии комбинированная. ТЭЦ-ЭВС-2 обеспечивает технологические нужды ОАО «Северсталь» тепло- и электроэнергией и другими ресурсами, позволяет избежать глубоких ограничений в электроэнергии от системы, возможность ввода новых объектов, развитие, реконструкцию и разрешение действующих производств. ТЭЦ-ПВС - теплоэлектроцентраль паровоздуходувная станция. Основные задачи цеха: выработка электроэнергии для производств комбината и собственных нужд; выработка дутья для доменных печей № 1-4; использование (утилизация) горючих металлургических газов (доменного и коксового). Основными задачами ТСЦ (теплосилового цеха) являются: выработка тепловой и электрической энергии; бесперебойное снабжение потребителей промышленным паром, химочищенной, питательной и горячей водой, топочным мазутом; обеспечение экономичной, безаварийной работы оборудования и сетей цеха. Газовый цех занимается очисткой доменного газа, бесперебойным обеспечением газообразным топливом структурных подразделений комбината, транспортировкой газа и поддержанием его параметров в заданных пределах, выработкой электроэнегрии ГУБТ, выработкой углекислоты. В качестве газообразного топлива на ЧерМК используются доменный, коксовый и природный газы, а также их смеси различной теплотворной способности. Кислородный цех обеспечивает своевременное производство и занимается обеспечением подразделений комбината и сторонних потребителей сжатым воздухом, продуктами его разделения (кислородом, азотом, аргоном и водородом установленного качества), обеспечивает безаварийную и экономичную работу оборудования и сетей цеха. Цех водоснабжения обеспечивает бесперебойное водоснабжение свежей технической, оборотной водой, занимается водоотведением в соответствии с требованиями по качеству воды цехов и сторонних организаций, обеспечивает подразделения Общества питьевой водой для удовлетворения бытовых нужд работников структурных подразделений. Также цех обслуживает экологические объекты, исключает попадания загрязненных вод в поверхностные источники города Череповца. Цех электроснабжения обеспечивает электроснабжение подразделений комбината и сторонних потребителей. Основными задачами цеха являются эксплуатация и ремонт оборудования главных понизительных подстанций, воздушных и кабельных электрических сетей, сетей наружного освещения, испытание защитных средств. Основными задачами цеха энергосбережения являются: контроль и наладка тепловых режимов работы топливопотребляющих агрегатов и режимов сжигания топлива; контроль основных теплотехнических и теплоэнергетических показателей работы основного оборудования; обеспечение учета количества и контроля качества энергоносителей; выявление в момент возникновения и ликвидации средствами противопожарной автоматики загораний и пожаров на объектах ОАО «Северсталь» с целью снижения экономического ущерба и потерь; снижение непроизводительных затрат и потерь при производстве и распределении энергоресурсов, повышение эффективности их использования; обеспечение мониторинга за воздействием на окружающую среду.
2 Описание существующей ситуации
ТЭЦ-ЭВС-2 входит в состав объектов теплосилового хозяйства ОАО «Северсталь» и совместно с другими энергоисточниками комбината (ТЭЦ-ПВС и теплосиловым цехом) является источниками пара для технологических нужд, горячего водоснабжения, отопления и вентиляции комбината и г.Череповца. Кроме того, она вместе с другими генерирующими энергоисточниками ОАО «Северсталь» и энергосистемой покрывает потребности комбината в электроэнергии. На I очереди ТЭЦ-ЭВС-2 установлены: Два энергетических котла Е-500-13.8-560 ГДП (ТПГЕ-431), производительностью по 500 т/ч каждый с давлением пара - 140 ата и температурой - 560°С; два турбоагрегата типа ПТ-80-130, электрической мощностью по 80МВт; два водогрейных котла типа КВГМ-100, производительностью 100 Гкал/ч каждый. Для энергетических котлов используется доменный и коксовый газы как базовое топливо, в качестве замыкающего - твердое топливо. Природный газ используется по необходимости. ТЭЦ-ЭВС-2 была спроектирована с учетом её дальнейшего расширения. Основное оборудование 1-ой очереди расположено в здании, предусматривающем установку 3-го котла и 3-ей паровой турбины. Установка оборудования 2-ой очереди предусмотрена поэтапно, тремя пусковыми комплексами: Паровой энергетический котел Е-500-13.8-560 ГДП (ТПГЕ-431) и его вспомогательное оборудование Газотурбиная установка (ГТУ), мощностью 45 МВт, газовая компрессорная. Паровая турбина Т-110/120-130. Первый пусковой комплекс
Паровой энергетический котел Е-500-13.8-560 ГДП (ТПГЕ-431) устанавливается на месте, предусмотренном для него при строительстве здания ТЭЦ-ЭВС-2 в осях 10-12, Г-Д существующего здания. Котел практически такой же как существующие котлы, но работает только на газообразном топливе. Для обеспечения работы котла устанавливается 3 вентилятора ВДН-26-0,62, дымососы ДН 26х2-0.62. Дымосоcы размещаются в расширяемой части дымососной. Сброс дымовых газов предусмотрен в существующую дымовую трубу уже на которую работают два существующих котла. Устанавливается деаэрационная установка котла типа ДП-500, а так же другое вспомогательное котельное оборудование. В сетевой установке предусматривается установка дополнительных сетевых насосов, деаэратора подпитки теплосети ДА-200. Второй пусковой комплекс