1. Непрерывность и одновременность процессов производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии.
2. Сильная технологическая зависимость функционирования и эффективной работы всех отраслей экономики страны от бесперебойного и полного удовлетворения их потребностей в энергии.
3. Высокая частота протекания процессов, отсюда повышенные требования к автоматизации управления энергетическими установками.
Глава 2. Анализ современного состояния предприятия
2.1 Общая характеристика предприятия
Среднеуральская ГРЭС (СУГРЭС) является градообразующим предприятием и находится в центре энергетических нагрузок Урала. Она является одной из крупнейших электростанций Свердловской области и входит в состав ОАО «ОГК-5», основным акционером которой является итальянская компания Enel, которой принадлежат более 55% акции ОАО «ОГК-5». Генератор ОГК-5 стал первой частной компанией в российской энергетике, выделившись 4 сентября 2007 года (одновременно с ТГК-5) из структуры демонтирующегося РАО «ЕЭС России». Почтовый адрес: 624070, г. Среднеуральск Свердловской области, ул. Ленина,2. Основными направлениями хозяйственной деятельности Среднеуральской ГРЭС являются:
- производство электрической энергии;
- производство тепловой энергии;
- производство химически очищенной воды для подпитки теплосети.
В настоящее время установленная электрическая мощность электростанции 1181,5 МВт, в том числе мощность ГТРС 11,5 МВт, располагаемая тепловая мощность 1 327 Гкал, производительность водоподготовки 5 200 т/час.
На Среднеуральской ГРЭС для выработки энергии используются 2 вида топлива: основное – природный газ, резервное – мазут. Мазут составляет около 1,5 - 5% в общем балансе топлива.
Решение о строительстве электростанции на берегу Исетского озера было принято Энергоцентром в 1930 году в рамках выполнения плана ГОЭЛРО.
Первая очередь построена в период с 1936 по 1949 гг, оснащена энергоагрегатами, работающими на среднем давлении, в том числе пятью котлоагрегатами паропроизводительностью 180-200 т/час, двумя турбоагрегатами АК-50 модернизированными в теплофикационный тип и турбоагрегатами Р-22 «Сименс – Шукерт». Кроме того, на первой очереди установлены пиковые бойлера производительностью 200 Гкал/час для нужд теплофикации.[17]
Установленная электрическая мощность 1-ой очереди – 78 МВт.
Располагаемая тепловая мощность 1-ой очереди – 667 Гкал.
Вторая очередь построена в период с 1963 по 1966 гг, оснащена двумя теплофикационными турбинами Т-100-300 Уральского турбомоторного завода, тремя котлоагрегатами ТГМ-96 Таганрогского завода «Красный котельщик» и одной предвключенной турбиной Р-38. Отработанный пар турбины Р-38 используется для питания турбин среднего давления первой очереди параллельно с котлоагрегатами среднего давления. Тепловая схема выполнена с поперечными связями по всем потокам и имеет связь с тепловой схемой первой очереди.
Установленная электрическая мощность 2-ой очереди – 238 МВт.
Располагаемая тепловая мощность 2-ой очереди – 360 Гкал.
Одновременно на первой и второй очередях введен в эксплуатацию мощный комплекс для теплофикации Екатеринбурга, Верхней Пышмы, Среднеуральска, обеспечивающий отпуск 1027 Гкал тепловой энергии и 6000 т/час горячей воды с температурой 70-160 °С на горячее водоснабжение. Теплоснабжение этих городов осуществляется через уникальную систему дальнего теплоснабжения, протяженностью 25 км.
Третья очередь построена за период с 1967 по 1970 гг, оснащена тремя блоками 300 тыс.кВт с турбинами К-300-240 ЛМЗ и котлоагрегатами ТГМП-114. В 1996 году энергоблок №11 переведен в теплофикационный тип. В результате этого за счет увеличения тепловой нагрузки электрическая мощность была снижена до 277 МВт. В 2004 году после завершения работ по реконструкции и модернизации энергоблок №10 был также переведен в теплофикационный по типу энергоблока №11. Кроме того, на 10 энергоблоке введена в эксплуатацию автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП), которая выполнена на базе программно-технического комплекса (ПТК) «Телеперм МЕ», производства фирмы «Siemens», поставки АО «Интеравтоматика».
Установленная электрическая мощность 3-ей очереди – 854 МВт.
Располагаемая тепловая мощность 3-ей очереди – 300 Гкал.
В 2003 г состоялся пуск газотурбинной расширительной станции (ГТРС). Она предназначена для выработки электроэнергии за счет использования энергии природного газа высокого давления, поступающего на электростанцию, при срабатывании его в газовой утилизационной турбине.
В состав ГТРС входит газовая утилизационная турбина ТГУ-11, электрический генератор Т-12-2УЭЗ, система подогрева газа с двумя подогревателями газа. Для резервирования газоснабжения в случаях аварийных или плановых остановок турбины выполнен газорегулирующий пункт (ГРП) с тремя регулирующими и пусковой нитками. Вышеперечисленное оборудование размещено в отдельно стоящем здании на расстоянии 700 метров от главного корпуса ГРЭС.
Подогрев теплоносителя (сетевой воды) для подогревателей газа осуществляется в теплофикационных водяных экономайзерах, устанавливаемых в конвективные шахты котлов энергоблоков №№ 9, 11. Для организации циркуляции сетевой воды в главном корпусе монтируются два сетевых насоса СЭ-500-70 и промежуточный бак.
На ГТРС установлена такая же автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) как и на энергоблоке №10, также выполненная на базе программно-технического комплекса (ПТК) «Телеперм МЕ» производства фирмы «Siemens» (поставка АО «Интеравтоматика»). В состав комплекса входят три шкафа контроллеров AS-220, панель местного щита управления со встроенной рабочей станцией управления на базе промышленной ЭВМ. Установлены два релейных и два кроссовых шкафа для связи с датчиками параметров и схемами дистанционного управления, два источника бесперебойного питания. Для управления с БЩУ предусмотрены две рабочие станции на базе промышленных мини-ЭВМ. Так как технологическое оборудование и рабочие места оператора расположены в зданиях, удаленных друг от друга на 700 метров, контроллеры и рабочие станции размещены также в двух зданиях. Организованы две локальные сети, связь между которыми осуществляется по двум оптоволоконным линиям.
Для приготовления воды на технологические цели на Среднеуральской ГРЭС организован химический цех, который готовит воду для питания котлов – установка производительностью 400т/час для восполнения потерь конденсата в цикле всей станции, которая работает по схеме коагуляции – очистка на механических фильтрах – трехступенчатое HOH ионирование; а также для подпитки теплосети – установка производительностью 5200 т/час для механического осветления и химической обработки воды, поступающей на теплоснабжение. Источником водоснабжения для приготовления обессоленной воды для питания котлов является Исетское озеро. Для подпитки теплосети используется вода, поступающая из Волчихинского водохранилища.
Система технического водоснабжения оборотная с прудом – охладителем, образованным в истоке реки Исеть. Площадь пруда 25 квадратных километров. Подача воды на первую очередь происходит через водозаборное устройство по самотечному каналу к циркуляционным насосам, установленным непосредственно у турбогенераторов. Циркуляционной водой для второй очереди служит сбросная вода с конденсаторов первой очереди, забираемая из сбросного циркуляционного водовода.
Главная схема электрических соединений Среднеуральской ГРЭС включает в себя 10 блоков «генератор – трансформатор» и три распределительных устройства высокого напряжения 220, 110 и 35 кВ
На шины 110 кВ включено семь блоков, на шины 220 кВ - три блока. Связь между шинами 110 и 220 кВ осуществляется через автотрансформатор, который работает в блоке с турбогенератором № 7. Шины 35 кВ запитаны от третьих обмоток однофазных трехобмоточных трансформаторных групп турбогенераторов №1 и 2.
Распределительные устройства высокого напряжения открытого типа с двумя рабочими и одной обходной системами шин. Выключатели масляные типа У-220-10, У-110-8, МКП-35, разъединители РЛНД-220, РОН-110, РЗГ-35.
СУГРЭС может вырабатывать электроэнергию в 2-х режимах: теплофикационном и конденсационном.
Электрическая энергия выдается в энергосистему по десяти воздушным линиям напряжением 220 кВ, десяти линиям напряжением 110 кВ и трем линиям напряжением 35 кВ.
Среднеуральская ГРЭС поставляет тепловую энергию в ОАО «ТГК-9», которая доводит ее до потребителей городов Верхней Пышмы, Екатеринбурга, Березовского и в ООО «Теплоцентраль» для обеспечения теплоэнергией г.Среднеуральска. Свыше 90% поставок тепла потребляет бытовой сектор и около 4 % промышленные предприятия.
После вхождения Среднеуральской ГРЭС в ОАО «ОГК – 5» был выведен из состава ГРЭС ремонтно-строительный цех в самостоятельное предприятие филиал «РСП» ОАО «ОГК – 5» и автогараж.
С 15.07.09 г. Из состава ГРЭС был выведен персонал, связанный с уборкой служебных и производственных помещений в клининговую компанию.
В настоящее время среднесписочная численность персонала Среднеуральской ГРЭС составляет 793 человека.[17]
Место СУГРЭС в системе станций
Таблица 2.1 - Станции Свердловской области
| Станция | Уст. Эл.мощность, МВт | Доля от суммарной мощности станций,% | Уст. Тепловая мощностьГкал | Доля от суммарной мощности станций,% |
| Нижнетуринская ГРЭС | 284 | 3 | 510 | 5 |
| Ново-Свердловская ТЭЦ | 550 | 6 | 890 | 9 |
| Богословская ТЭЦ | 141 | 1 | 1045 | 11 |
| Качканарская ТЭЦ | 50 | 0,4 | 352 | 3 |
| Красногорская ТЭЦ | 121 | 1 | 1006 | 10,7 |
| Первоуральская ТЭЦ | 36 | 0,3 | 967 | 10,3 |
| Свердловская ТЭЦ | 36 | 0,03 | 1430 | 15 |
| Верхотурская ГЭС | 7 | 0,008 | - | - |
| Свердловские тепловые сети | - | - | 700 | 7 |
| Рефтинская ГРЭС | 3800 | 46 | 350 | 3 |
| Верхнетагильская ГРЭС | 1497 | 18 | 480 | 5 |
| Серовская ГРЭС | 526 | 6 | 220 | 2 |
| Среднеуральская ГРЭС | 1181 | 14 | 1387 | 14 |
| Итого | 8229 | 100 | 9337 | 100 |
Ниже представленны диграммы, по которым можно проследить место Среднеуральской ГРЭС в системе станций региона в количественном соотношении по установленной тепловой и электрической мощности.