2. Организационная структура управления тэц-3

В соответствии с технологическим процессом производства электрической и тепловой энергии на тепловых электростанциях и общими требованиями управления организационная структура ТЭЦ состоит из производственных подразделений (цех, лаборатория, производственно­технические службы) и функциональных отделов.

По участию в технологическом процессе производства энергии различают цеха основного и вспомогательного производств.

К цехам основного производства относят цеха, которые по своей организации и технологическому процессу непосредственно участвуют в производстве электрической и тепловой энергии.

Цехами вспомогательного производства энергетических предприятий являются цеха, которые непосредственно не связаны с производством электрической и тепловой энергии, а лишь обслуживают цеха основного производства, создавая им необходимые условия для нормальной работы, например, осуществляя ремонт оборудования или снабжая материалами, инструментом, запасными частями, водой, транспортом и т.д. Сюда же относятся услуги лабораторий, проектно-конструкторских отделов и т.п.

В состав ТЭЦ-3 входят следующие цеха и отделы:

• котлотурбинный цех с ремонтно-механическим участком;

• электроцех с электротехнической лабораторией;

• химический цех с лабораторией;

• лаборатория теплового контроля и автоматики;

• топливно-транспортный цех;

• ремонтно-строительный цех;

• лаборатория металлов и сварки;

• служба средств диспетчерского и технологического управления;

• бухгалтерия;

• отдел кадров;

• планово-экономический отдел;

• производственно-технический отдел;

• отдел сбыта энергии;

• отдел материально-технического снабжения;

• отдел охраны труда;

• административно-хозяйственный отдел;

- технический информационный центр.

2. Оборудование тэц-3

В здании главного корпуса установлены энергетические котлы и турбины:

• в котельном цехе установлено 8 энергетических котлов, 3 из них работают на параметрах среднего давления Рп = 33 атм, tn = 410°С и 5 котлов Рп = 85 атм, tn = 510°С, при этом общая паропроизводительность - 1085 т/час.;

• в машинном зале установлено 5 турбогенератора:

• ТГ-1Б работает на параметрах среднего давления, производит N-2-3,5 МВт;

• ТГ-1А, ТГ-3, ТТ-4, 5 работают на параметрах высокого давления: мощность ТГ-1А - 8 - 12 МВт; ТГ-3 и ТГ-4, 5 имеют мощность по 24 МВт.

В главном корпусе электростанции смонтировано все вспомогательное оборудование: дымососы, питательные насосы, бойлерные установки, деаэраторы и другое оборудование, в т.ч. и технологические трубопроводы газа, пара, воды, маслопроводы, дренажные трубопроводы.

Кроме главного корпуса на территории станции смонтирована и работает пиковая водогрейная котельная, где установлены 5 водогрейных котлов общей производительностью 580 Гкал/год в виде горячей воды: котлы 1, 2, 3, 4 по 100 Гкал/год каждый, котел 5-180 Гкал/год.

В здании электростанции в 1960-73 гг. проходили испытания газовой турбины ГТУ-50-800 (N=50 MBt, t=800°C). В 1976-90 гг. проходили испытания ГТА-18 - газотурбинной установки с авиационным двигателем мощностью до 18 МВт.

На территории станции также расположены:

• химический цех - для получения химочищенной воды;

• главное распределительное оборудование и распределительное устройство собственных нужд;

• мазутная насосная (располагается в подвальном помещении). Она имеет 2 бака мазута по 400т каждый - довоенная здание. Новая мазутная насосная (введена в эксплуатацию в 1996 году, надземная) имеет 2 бака по 2000т каждый:

• газовые распределительные пункты - ГРП-1 среднего давления до 3 атм и ГРП-2 высокого давления до 12 - 14 атм - для подачи газа на котлы и на газотурбинные установки. Для поддержания давления газа в газовом коллекторе перед котлами в 0,6 атм установлены регуляторы;

• градирни (2) для охлаждения воды подаваемой в конденсаторы.

На ТЭЦ-3 для охлаждения воды используют башенные градирни. Однако последнее время осуществляется переход на более выгодные вентиляторные градирни.

Башенная градирня - это одно из наиболее эффективных устройств для охлаждения воды в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Высокая башня создает ту самую тягу воздуха, которая необходима для эффективного охлаждения циркулирующей воды. Вытяжные башни служат для создания естественной тяги благодаря разности удельных весов воздуха, поступающего в градирню, и нагретого воздуха, выходящего из градирни. Под оросителем располагается водосборный резервуар. Вода подается в водораспределительное устройство по размещаемым в центре градирни стоякам. Благодаря высокой башне одна часть испарений возвращается в цикл, а другая - уносится ветром. Из-за этого в округе не образуется сырости, тумана и обледенений в зимнее время, хотя возможно появление льда вокруг оросительных устройств.

Принцип работы градирни достаточно прост. Процесс охлаждения в градирнях происходит за счет частичного испарения воды и теплообмена с воздухом. Вода в градирне стекает по оросителю сбегает каплями или тонкой плёнкой. В это время вдоль оросителя проходят потоки воздуха. Существует такая закономерность: в градирнях при испарении 1 % воды температура оставшейся понижается на 6°С. Потеря жидкости восполняется за счет внешнего источника. Причем свежая вода при необходимости подвергается обработке (фильтрации).

Вентиляторные градирни применяют в системах оборотного водоснабжения, требующих устойчивого и глубокого охлаждения воды, при необходимости маневренного регулирования температуры охлажденной воды, автоматизации для поддержания заданной температуры охлажденной воды или охлаждаемого продукта, а также при необходимости сокращения объемов строительных работ.

Они применяются для охлаждения самого разного энергопотребляющего оборудования на заводах (термопластавтоматы, компрессоры и т.д.).

Для ее работы необходима система отведения тепловых потоков и рассеяния их за пределами системы.

Упрощенно градирня состоит из двух частей: нижняя (вентилятора и бака для сбора охлажденной воды) и верхняя (корпус, снизу ороситель, сверху каплеулавливатель и оросительные устройства, находящиеся между ними).

На рисунке 1 приведена схема градирен:

а - вентиляторная; б - башенная.

а б

Рисонок 1 – Градирни

Конденсатор (в теплотехнике) — теплообменный аппарат для конденсации (превращения в жидкость) паров вещества путём охлаждения.

Для конденсации пара какого-либо вещества необходимо отвести от каждой единицы его массы теплоту, равную удельной теплоте конденсации. Поскольку при конденсации, как и при испарении, температура не изменится, пока не сконденсируется весь пар, процесс происходит практически при постоянных параметрах пара. Параметры пара при конденсации близки к состоянию насыщения. В то же время при поступлении всё новых порций пара в конденсаторе устанавливается динамическое равновесие, и в разных частях конденсатора параметры среды могут несколько отличаться друг от друга. Для охлаждения пара используется более холодная среда, очень часто вода. При отсутствии воды или при её дороговизне охлаждение производится воздухом.

При охлаждении воздухом температура конденсации будет выше, чем при охлаждении водой.

Конденсаторы применяются на тепловых и атомных электростанциях для конденсации отработавшего в турбинах пара. При этом на каждую тонну конденсирующегося пара приходится около 50 тонн охлаждающей воды.

По принципу теплообмена конденсаторы разделяются на смешивающие (конденсаторы смешения) и поверхностные. В смешивающих конденсаторах водяной пар непосредственно соприкасается с охлаждающей водой, а в поверхностных пары рабочего тела отделены стенкой от охлаждающей воды.

Поверхностные конденсаторы разделяются по следующим особенностям:

• по направлению потоков теплоносителя: прямоточные, противоточные

с поперечным потоком теплоносителей;

• по количеству изменений направления движения теплоносителя – на

одноходовые, двухходовые и др.;

• по количеству последовательно соединённых корпусов –одноступенчатые, двухступенчатые и др.

• по конструктивному исполнению: кожухотрубные, пластинчатые и др.

В поверхностных конденсаторах нет прямого контакта конденсата с охлаждающей водой, поэтому они применяются для любых систем прямого и оборотного охлаждения, в том числе и с охлаждением морской водой.

Рисунок 2 – Схема устройства поверхностного конденсатора

В корпусе 1 поверхностного конденсатора установлены трубные доски 2, в отверстия которых завальцованы тонкостенные трубки 3. Охлаждающая поверхность конденсатора образуется совокупностью поверхностей грубок, называемых «трубными пучками». Трубки выполняются из латуни или нержавеющей стали, они имеют, как правило, диаметр 24-28 мм и толщину 1 - 2 мм. Места вальцовки — основной путь попадания примесей в конденсат. Пространство между трубными досками и боковыми стенками конденсатора 4 представляют собой водяные камеры 5 и могут быть разделены перегородками на несколько отделений. Охлаждающая циркуляционная вода подводится под напором через патрубок 6 к нижнему отсеку водяной камеры, проходит по трубкам в поворотную камеру, проходит по другому пучку трубок и удаляется через патрубок 7. При этом вода нагревается примерно на 10 °С. Такой конденсатор называется двухходовым. Могут быть также одноходовые, трёхходовые и даже четырёхходовые конденсаторы. Одноходовые конденсаторы применяются, как правило, в судовых установках, где увеличение расхода охлаждающей воды не имеет практического значения, а также в конденсаторах турбоустановок АЭС, где это диктуется технико­экономическими соображениями.

Пар входит в конденсатор через горловину 8 цилиндра низкого давления турбины, попадает на холодную поверхность трубок 3, конденсируется, стекает вниз и скапливается в сборнике конденсата 9, откуда откачивается конденсатными насосами. Большая часть пара (свыше 99 %) конденсируется в т. н. зоне массовой конденсации, куда проникает сравнительно мало воздуха. Температура насыщенного пара не превышает обычно 50-60 °С. В зоне охлаждения парциальное давление пара меньше и температура паровоздушной смеси ниже. В этой зоне возможно переохлаждение конденсата, что неблагоприятно сказывается на эффективности установки в целом. Зону охлаждения отделяют перегородкой.

При конденсации в паровой части конденсатора образуется разрежение, то есть давление становится ниже атмосферного. При этом через неплотности в корпусе и через места вальцовки трубок проникает наружный воздух и воздух, растворённый в воде (примерно 0,05-0,1 % массового

расхода пара). Попадание кислорода в конденсат влечёт возможность коррозии оборудования. Кроме того, примесь воздуха значительно ухудшает

теплотехнические характеристики конденсатора, так как коэффициент теплоотдачи при конденсации пара составляет несколько тысяч кВт/(м²°С), а для паровоздушной смеси с большим содержанием воздуха — всего несколько десятков кВт/(м²°С). Воздух отсасывается пароструйным или водоструйным эжектором через патрубок 10. Так как воздух в конденсаторе смешан с паром, то отсасывать приходится паровоздушную смесь. Попадание в конденсат сырой охлаждающей воды приводит к солевому загрязнению пароводяного тракта, поэтому химический состав конденсата необходимо контролировать. На электростанциях после конденсатных насосов устраивают системы очистки конденсата.

Оборудование ТЭЦ-3, большинство зданий и сооружений станции давно отработали установленный ресурс, и для поддержания станции в работоспособном состоянии требуется вкладывать все больше средств.

Особенно напряженное положение складывается с работой турбинных установок. Турбоагрегаты №3 и №4 установленной мощностью по 24 МВт каждый отработали 383 тыс. часов и 346 тыс. часов, соответственно. Из-за физического износа проточных частей их максимальная рабочая мощность составляет 18 МВт и 14 Мвт. Постоянно увеличиваются объемы и продолжительность их ремонтов.

Имеются сложности и с эксплуатацией энергетических котлоагрегатов. Многие поверхности нагрева отработали ресурс и требуют замены. Требуют капитального ремонта обмуровка и изоляция котлоагрегатов, газоходы котов и воздухоподогреватели. Это явилось следствием того, что во второй половине 90-х годов на все виды ремонтов по станции расходовалось 600-800 тыс. грн. в год, что обеспечивало только ликвидацию аварийных участков.

Серьезной причиной, снижающей экономичность и надежность работы станции, является ее хроническая недогрузка по причинам режимного характера работы системы централизованного теплоснабжения, который определяют «Харьковские тепловые сети».