Реконструкция котла - утилизатора КСТ-80 (стр. 19 из 24)
IАВ=2×21,9=43,8 А.
Проверим выбранный кабель по условию нагрева в послеаварийном режиме:
- рассчитаем допустимый ток кабеля I'АВ, А в послеаварийном режиме:
I'АВ= I'дл.доп×КАВ, (55)
где КАВ - коэффициент аварийной перегрузки;
I'АВ=67,5×1,25=84,37 А.
- проверим выполнение условий по нагреву в послеаварийном режиме:
I'АВ≥ IАВ
84,37≥43,8
Проверка выбранного сечения по допустимой потере напряжения
ΔUдоп ≥ ΔUp, (56)
где ΔUp =
,здесь n - число кабелей в линии;
P, Q - расчетные нагрузки в кабельной линии;
r=1,95 , x=0,113 - сопротивления одного кабеля Ом/км;
l=0,012 км
ΔUp =
%Проверка кабеля на термическую стойкость производится по условию:
, (57)где
- установившийся ток короткого замыкания линии, А;С - коэффициент, учитывающий изменение температуры до и после короткого замыкания; по /11, с. 53/ С = 95;
tпр = tз + tв = 1+ 0,075=1,075 с; (58)
Для вычисления токов короткого замыкания, составим расчетную схему и схему замещения. Расчет производится в относительных единицах, точным методом.
Рисунок 11. Расчетная схема
Рисунок 12. Схема замещения
Задаемся базисными условиями.
Принимаем базисную мощность Sб = 6 МВА (6000кВА)
Базисные напряжения Uб=10,5 кВ
Определим сопротивления элементов схемы, приведенные к базисным условиям.
1) ЭДС генератора Ег:
(59)
2) Сопротивление кабельных линий:
(60)
3) Сопротивление генератора:
(61)
Определим результирующее сопротивление в точке К1:
(62)
Определим базисный ток Iб, кА
(63)
Определим установившийся ток, Iк, кА:
(64)
Определим термически стойкое сечение Fт, мм2:
(65)
Окончательно принимаем сечение кабеля 10 кВ, Fк=16 мм2 - ААБ-10-2 (3×16).
2.6.9 Конструктивное выполнение сети 0,4 кВ
От подстанции до РП сеть 0,4 кВ выполнена проводами АПВ и кабелем ВВГ, проложенными открытым способом по стене на скобах, вбитых в стену.
Провода от РП к электроприемникам проложены скрытым способом, в пластмассовых трубах под полом на глубине 100 мм, при котором обеспечивается высокая надежность и хорошая механическая защита проводов.
2.7 Энергоутилизационная мини-ТЭЦ
После проведенных обследований и расчетов приходим к выводу, что реализовав ряд мероприятий, имеется возможность преобразовать котельную УСТК в энерго-утилизационную мини-ТЭЦ, с установкой двух конденсационных турбогенераторов.
Таблица 27 - Характеристика устанавливаемых блочных турбогенераторов
| Параметр | Значение |
| Тип блочного турбогенератора | ТГ-3/6,3-С-1 |
| Номинальная мощность, кВт | 3 000 |
| Частота вращения, об/мин: | |
| ротора турбины | 3 000 |
| ротора генератора | 3 000 |
| Параметры 3-х фазного электрического тока: | |
| напряжение, В | 6 300 (10 000)* |
| частота, Гц | 50 |
| Номинальные параметры сухого насыщенного пара (рабочий диапазон): | |
| абсолютное давление, МПа | 1,4 (1,0 – 1,8) |
| температура, °С | 280 - 380 |
| Номинальный расход пара, т/ч | 25,02 |
| Номинальные параметры охлаждающей воды: | |
| температура, °С | 30 |
| расход, м3/ч | 900 |
| Масса турбогенератора, т | 27 |
| Масса поставляемого оборудования, т | 29,7 |
| Габариты турбогенератора, м: | |
| длина | 5,8 |
| ширина | 3,4 |
| высота | 2,8 |
| Тип генератора* | ТК-4 |
* Напряжение и тип электрогенератора оговариваются при заказе.
Охлаждение конденсаторов турбин будет обеспечиваться оборотной технической водой с насосной станции №15, для этого планируется демонтировать два устаревших насоса и на их место поставить новые.
Отдельно устанавливаются: эжектор пароструйный, блок откачки конденсата (регулятор уровня конденсата, два конденсатных электронасоса), аварийный маслобак или аварийный масляный насос, щит КИП.
Турбогенераторы планируется разместить в помещении электромастерской (в настоящий момент используется как склад) непосредственно примыкающей к основному корпусу котельной УСТК
Турбогенераторы состоят из турбины в сборе, синхронного генератора и вспомогательного оборудования, размещенного на общей раме, со встроенными масляным баком и конденсатором
Выводы по специальной части
Произведенные расчеты показывают техническую возможность преобразования котельной УСТК цеха теплогазоснабжения в энергоутилизационную мини-ТЭЦ, что отвечает требованиям современного развития промышленной энергетики. В данном дипломе предусматривается установка 2-х турбогенераторов типа ТГ-3/6,3-С-1, с суммарной электрической мощностью 6 МВт, краткие параметры турбогенераторов представлены в таблице 24.
Таблица 28 - Характеристика блочного турбогенератора
| Наименование параметров | Значение параметров |
Номинальная электрическая мощность, кВтПараметры свежего параабсолютное давление, МПа температура, ºС Расход охлаждающей воды, м3/час Номинальный расход пара, т/час | 3 000 1,4 (1,0- 1,8) 280- 380 900 25,02 |
Установка турбин позволит повысить выработку собственной электроэнергии ОАО «Урал Сталь» на 2%.
Демонтаж третьей предвключенной поверхности нагрева позволяет увеличить межремонтный период работы котлов и уменьшить затраты на ремонт. Надежность работы повышается.
3 Автоматизация и механизация производственных процессов
Правильный выбор схемы регулирования и её параметров имеет весьма важное, практически определяющее значение. Этот выбор зависит от тщательного учета требований, которые ставятся условиями регулирования данного агрегата. Так как практически никогда нельзя в полной мере удовлетворить всем требованиям, необходимо особенно тщательно отобрать главные и на их выполнении сосредоточить основное внимание при разработке системы регулирования.
При проектировании системы регулирования необходимо соблюдать условие, при котором всякий выход из строя узла или линии связи должен приводить к остановке агрегата или снижению нагрузки на него. Если этому требованию не удовлетворяет работа какого-либо элемента системы регулирования, то необходимо обеспечить максимальную надёжность этого элемента в любых условиях эксплуатации. Недостаточная надёжность какого-либо узла в системе регулирования может практически сделать нецелесообразным применение автоматического регулирования. Отказ в работе системы или её ложное срабатывание могут привести к более тяжелым последствиям, чем отсутствие регулирования, а уход за ненадежными системами зачастую требует более квалифицированного персонала, чем обслуживание регулируемого агрегата.
Для всякой силовой установки, казалось бы, автоматическое регулирование должно приводить в соответствие производимую и потребляемую мощность. В действительности при такой постановке задачи не выполняется требование о поддержании определенного качества энергии. Для установок переменного тока качество энергии определяется постоянством частоты тока и его напряжения. Поэтому соответствие между потребляемой и производимой мощностью должно обеспечиваться при одновременном поддержании заданного уровня частоты и напряжения переменного тока. Единственный параметр, однозначно определяющий баланс потребления и производства энергии, - частота сети. Любое изменение нагрузки системы обязательно вызывает изменение частоты сети. Поэтому только измерение и поддержание этого параметра на неизменном уровне позволяют выбранным способом не только поддерживать баланс энергий, но и сохранять высокое качество переменного тока. С другой стороны, измерение частоты может производиться в любой точке системы.
В современных условиях экономически нецелесообразно все изменения частоты полностью воспринимать всеми агрегатами энергетической системы. В последнем случае все агрегаты должны быть настолько недогруженными, чтобы у них сохранялась способность воспринять дополнительную нагрузку полностью. Эта недогрузка должна выбираться с большим запасом с учётом недостаточной приемистости блоков. Но недогрузка мощных блоков должна покрываться увеличением нагрузки менее экономичных агрегатов, существующих во всех энергетических системах. Поэтому более целесообразно мощные агрегаты недогружать лишь настолько, чтобы они воспринимали начальное отклонение частоты. Одновременно на наименее экономичных электростанциях следует устанавливать прецизионные регуляторы частоты, которые передавали бы регулируемым агрегатам соответственно увеличенную команду, что приведет к более быстрому изменению их нагрузки и частота системы восстановится раньше, чем мощные агрегаты воспримут все её изменения. Станционный регулятор частоты выполняет так называемое вторичное регулирование. Соответственно этому изменяются условия работы систем регулирования.
В аварийных ситуациях необходимо значительно большее быстродействие, чем это было раньше, поскольку системы регулирования выполняют функции не только поддержания частоты, но одновременно и защиты.
Автоматизация технологических процессов является одним из решающих факторов повышения производительности, обеспечения оптимальных режимов работы оборудования, повышения надежности систем и безопасности работы персонала.