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.
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
Информация о глобальном обновлении теплоэлектростанций компании была озвучена в ходе общественных слушаний, прошедших 14 марта в Международном конференц-центре ArcelorMittal.
Большие ожидания
По техническим меркам теплоэлектроцентрали АО «АрселорМиттал Темиртау» -долгожители. Станция ТЭЦ-ПВС была построена в 1959 году, ТЭЦ-2 - в 1973. По словам главного энергетика компании Вадима Лесина, часть оборудования станций уже выработала свой парковый ресурс и поэтому нуждается в реконструкции.
Решение о реконструкции обеих станций зрело давно. Котлы, установленные на ТЭЦ-2, были экспериментальными. Таганрогский котельный завод произвел всего 11 котлов TH-81, шесть из них установлены на нашей станции. Проблемы с ними начались с момента наладки, продолжились и в процессе эксплуатации. Усугубляет ситуацию и то, что сейчас котлы работают на непроектном топливе, потому что изменились условия эксплуатации и добычи угля на шахтах Карагандинского бассейна, - рассказал Вадим Викторович. - Не первую зиму станция работает напряженно в отопительный сезон, мы имеем ряд проблем по обеспечению теплоносителем и города, и комбината. Поэтому ожидания от реализации проекта реконструкции этой станции у нас очень большие: она благоприятно отразится на прохождении отопительных сезонов в регионе и на увеличении производства стали. В этом году мы вышли на технико-экономическое обоснование, дальше - при одобрении общественности и положительном решении о финансировании - ожидаем начала реализации проектов по реконструкции.
Реконструкция с модернизацией
Технико-экономическое обоснование проекта реконструкции ТЭЦ-2 выполнили алматинские специалисты из АО «Институт КазНИПИЭнергопром». Главный инженер Анатолий Корженецкий сообщил, что подготовительные работы по его реализации начаты уже в нынешнем году. Замена первого котла запланирована на 2018 год,
первой турбины - на 2019-й. К 2023 году будут полностью модернизированы три из четырех имеющихся на станции турбин и все шесть котлов. После реконструкции котлы станут более газоплотными и надежными в эксплуатации, вырастет их паропроизводительность.
Помимо основного оборудования, будет произведена замена вспомогательного, в числе которого называют топливное хозяйство, химводоочистку, АСУТП, электротехническое оборудование, а также внедрена новая система водоподготовки. Предусмотрена замена кольцевых эмульгаторов на батарейные.
В качестве основного топлива для энергетических котлов после реконструкции предусматривается использование смеси экибастузского каменного угля и промпродукта карагандинских каменных углей, а также технологического шлама в теплый период времени.
В целом, реализация проекта реконструкции ТЭЦ-2 позволит обеспечить возрастающие потребности города в тепло-и электроэнергии, развитие промышленного сектора с выпуском продукции на высоком уровне организации производства, приведет к повышению надежности энергоснабжения города за счет модернизации основного оборудования, созданию дополнительных рабочих мест.
Результаты предварительной оценки воздействия на окружающую среду свидетельствуют о том,
что с учетом реализации предусмотренных природоохранных мероприятий, воздействие на окружающую среду ТЭЦ-2 после реконструкции будет соответствовать требованиям природоохранного законодательства РК. Влияние будет осуществляться в пределах установленных нормативов качества компонентов окружающей среды, - резюмировала главный специалист техотдела АО «Институт «КазНИПИЭнергопром» Любовь Молчанова.
Минус один котел
Станция ТЭЦ-ПВС обеспечивает цеха комбината электрической и тепловой энергией, доменным дутьем, химически очищенной водой и технологическим паром различных параметров.
Реконструкция станции предусматривает последовательный вывод из работы отработавшего ресурс оборудования и проведение модернизации с установкой нового современного оборудования. Планируется глобальная реконструкция котлоагрегатов с заменой вспомогательного оборудования котельной установки для увеличения паровой мощности и замена золоулавливающих установок.
Все основные технические решения направлены на обеспечение надежного энергоснабжения металлургического комбината и повышение эффективности
работы энергоисточника за счет технического перевооружения с установкой нового оборудования, - пояснила заместитель технического директора ТОО НПФ «СевКазЭнергопром» Раиса Ташлыкова.
К реконструкции ТЭЦ-ПВС предполагается приступить в текущем году. Общая расчетная продолжительность проведения работ составляет
105 месяцев. Ежегодно будет вестись демонтаж и монтаж одного котла. Таким образом, на начало 2025 года на станции установят семь новых котлов паропроизводительностью по 250 т/ч вместо имеющихся сейчас восьми, производительность каждого из которых - всего 220 т/ч.
Замена и модернизация существующего оборудования
станции является важным шагом к улучшению качества окружающей среды и снижению риска возникновения аварийных ситуаций, - отметила главный специалист ТОО «Зеленый мост» Мадина Кунафина. -Применение оборудования с улучшенными характеристиками при реконструкции ТЭЦ-ПВС уменьшит негативные воздействия как на отдельные компоненты окружающей среды, так и на экологическую обстановку территорий в целом, а также не превысит экологически допустимых уровней и не окажет критического или необратимого воздействия на окружающую среду. Качество атмосферного воздуха в районе предприятия в результате реконструкции ТЭЦ-ПВС должно улучшиться. Также планируется обновить существующее оборудование по очистке воды, что приведет к снижению рисков и улучшению качества водных ресурсов.
Директор по экологии АО «АрселорМиттал Темиртау» Галина Дроздова добавила,
что батарейные эмульгаторы, которые будут установлены на ТЭЦ-ПВС, являются надежным очистным оборудованием. Это мокрая система очистки, позволяющая улавливать до 30% сернистого ангидрида. А на ТЭЦ-2, кроме замены кольцевых эмульгаторов, на котлах №5 и №6 отремонтируют электрофильтры, что позволит вести более качественную очистку отходящих газов.
Цель проведенных технико-экономических обоснований
Рассчитать необходимую стоимость реализации проектов по реконструкции станций. Сейчас произведена оценка основных активов. До конца марта в компании будет решен вопрос о создании совместного предприятия для реализации проекта. Переговоры ведутся с Центрально-Азиатской Электроэнергетической Корпорацией. Если стороны не договорятся, то реконструкция ТЭЦ-ПВС и ТЭЦ-2 будет проводиться за счет инвестиций АО «АрселорМиттал Темиртау»,
Сообщил участникам слушаний Вадим Лесин.
Введение
Энергетика - одна из ведущих, отраслей народного хозяйства нашей страны, охватывающая энергетические ресурсы, выработку, преобразование, передачу и использование различных видов энергии.
Народному хозяйству требуется в основном два вида энергии – электрическая и тепловая, которые и призвана производить современная энергетика.
Развитие электроэнергетики в XX веке характеризовалось высокими темпами строительства электростанций и расширением электрических сетей, созданием энергосистем, энергообъединений и в конечном итоге Единой энергетической системы (ЕЭС) страны. В настоящее время электроэнергетический комплекс России имеет установленную мощность электростанций 216 ГВт с производством электроэнергии 916 ГВт·ч в год. Протяженность сетей составляет около 2,5 млн. км, в том числе линий 220 – 1150 кВ – 157 тыс. км.
В августе 2003 г. Правительством РФ была утверждена "Энергетическая стратегия России на период до 2020 года" (расп. от 28.08.03 № 1234 – р).
К числу наиболее важных задач Энергетической стратегии России относятся определение основных количественных и качественных параметров развития электроэнергетики и конкретных механизмов достижения этих параметров, а также координация развития электроэнергетики с развитием других отраслей топливно–энергетического комплекса и потребностями экономики страны.
Стратегическими целями развития отечественной электроэнергетики в перспективе до 2020 г. являются:
Надежное энергоснабжение экономики и населения страны электроэнергией;
Сохранение целостности и развитие Единой энергетической системы России, интеграция ЕЭС с другими энерго объединениями на Евразийском континенте;
Повышение эффективности функционирования и обеспечение устойчивого развития электроэнергетики на базе новых современных технологий;
Уменьшение вредного воздействия отрасли на окружающую среду.
В оптимистическом варианте развитие электроэнергетики России ориентировано на сценарий экономического развития страны, предполагающий форсированное проведение социально-экономических реформ с темпами роста производства валового внутреннего продукта до 5 – 6 % в год и соответствующим устойчивым ростом электропотребления 2 – 2,5 % в год. В результате ежегодное потребление электроэнергии должно достигнуть к 2020 г.: в оптимистическом варианте – 1290 млрд. кВт·ч; в умеренном – 1185 млрд. кВт·ч.
Однако, несмотря на столь оптимистичные прогнозы в последнее десятилетие возникла и существует до сих пор проблема, обусловленная массовым физическим и моральным старением давно введенного в эксплуатацию электрооборудования.
В связи с этим Департаментом научно–технической политики и развития ОАО РАО "ЕЭС России" было принято решение: прирост потребности в генерирующей мощности и обновление оборудования получать осуществлением следующих основных мероприятий:
Продление срока эксплуатации действующих ГЭС, АЭС и значительного числа ТЭС с заменой только основных узлов и деталей оборудования электростанций;
Достройка энергообъектов, находящихся в высокой степени готовности;
Сооружение новых объектов в энергодефицитных регионах;
Техническое перевооружение ТЭС с заменой оборудования на аналогичное новое или с использованием перспективных технологий.
Структура цеха ПВС
1. Цех является самостоятельным структурным подразделением.
2. Цех создается и ликвидируется приказом генеральным директором ОАО «Сода».
3. Цех подчиняется главному энергетику.
4. Непосредственное руководство цехом осуществляет начальник цеха,назначаемый приказом генерального директора ОАО «Сода».
II. Структура.
1. Структуру и штатную численность цеха утверждает генеральный директор ОАО «Сода» исходя из условий и особенностей деятельности предприятия по представлению главного энергетика и начальника цеха и по согласованию с ОТиЗ.
2. Цех ПВС включает в себя пять ремонтно-эксплуатационных участков и четыре технологические смены, в том числе:
Участок теплогазовоздухоснабжения
Участок коммуникаций и производственной канализации
Участок насосных станций и блоков водооборота
Участок механизации
Электроремонтный участок
Смена № 1
Смена № 2
Смена № 3
Смена № 4
III. Задачи.
1. Задача цеха ПВС состоит в осуществлении бесперебойного и надежного снабжения
цехов паром, природным газом, воздухом, технической, хозяйственно-питьевой и теплофикационной водой, а также отведение от цехов канализационных стоков.
Цех ПВС обеспечивает также технической (речной) водой промышленные предприятия северной промышленной зоны города.
2. Выполнение хозяйственных заданий руководства по производству продукции.
3. Применение современных технологий.
4. Экономия средств предприятия за счет соблюдения технологии производства и сокращения брака.
IV. Функции.
1. Цех ПВС осуществляет эксплуатацию, обслуживание и ремонт инженерных сетей, оборудования насосных станций, блоков водооборота, теплопунктов, а также зданий и сооружений входящих в состав цеха.
1.1. Регулирование нагрузки по теплогазо и водоснабжению цехов и производств, а также сторонних потребителей в соответствии с установленными технологическими нормами и лимитами. Осуществление контроля за рациональным использованием энергоресурсов ОАО «Сода».
1.2. Обеспечение энергоресурсами цехов и производства ОАО «Сода» и сторонних потребителей обусловлено соблюдением обязательных норм по параметрам (расход, давление, температура).
1.3. В случаях, когда нормативные параметры газа, пара, хозпитьевой воды не выдерживается по вине поставщиков ФОАО «Газ-сервис», Стерлитамакская ТЭЦ и ТЭЦ ОАО «Сода», «Межрайводоканал» - цех ПВС совместно с отделом главного энергетика принимает необходимые меры для обеспечения договорных параметров.
2. Оперативно-производственное планирование.
3. Выполнение всех работ в строгом соответствии с чертежами, техническими условиями, инструкциями.
4. Обеспечение необходимого технического уровня производства.
5. Повышение эффективности производства и производительности труда.
6. Создание безопасных условий труда и повышение технической культуры
производства.
7. Рациональное использование производственных ресурсов.
8. Сокращение издержек (материальных, финансовых, трудовых)
9. Расчет производственных мощностей.
10. Составление отчета о загруженности производственных мощностей.
11. Участие в разработке и проведении мероприятий по реконструкции и модернизации
производства.
12. Обеспечение эффективности производства.
13 Контроль за соблюдением технологической дисциплины, правил и норм по охране труда, технике безопасности, производственной санитарии и пожарной безопасности, санитарных норм.
14. Составление отчетов о деятельности цеха.
15 Проведение инвентаризаций.
16. Экономическое обоснование необходимости обновления оборудования цеха.
17. Составление заявок соответствующим структурным подразделениям предприятия на расходные материалы, хозяйственный инвентарь и оборудование.
18. Координация деятельности между структурными подразделениями цеха.
19. Согласование планов размещения оборудования.
20. Организация взаимодействия с научно-исследовательскими институтами, организациями.
V. Права.
1. Цех имеет право:
1.1. Участвовать в общем планировании деятельности предприятия.
1.2. Заключать договоры на производство продукции по чертежам контрагентов.
2. Начальник цеха также вправе:
2.1. Представлять руководству предприятия предложения о поощрениях отличившихся работников, и о наложении взысканий на работников, нарушающих производственную и трудовую дисциплину.
2.2. Санкционировать или отменять технологические или производсвенно-технические решения подчиненных работников.
1 | | | | | |
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"