Отчёт по преддипломной практике. Ронжин. Технический

• Название: Технический
• Анкор: Отчёт по преддипломной практике
• Дата: 11.03.2022
• Размер: 231.35 Kb.
• Имя файла: Ронжин.docx
• Тип: Отчет; #391223
• страница: 1 из 4

Отчёт по преддипломной практике

ПП03.1302000.0011.ТО

АиУ 18-2

Ронжин Евгений Эдуардович

2022

Министерство образования и науки

Республики Казахстан

Темиртауский высший политехнический колледж


ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ
Практика производственная преддипломная
ПП03.1302000.0011.ТО

Преподаватель

Ибраева Р. К.

Студент группы

АиУ 2018-2

Ронжин Е. Э.


2022

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Общая часть

1. 
   Технологический процесс цеха
   
2. 
   Характеристика объекта автоматизации
   
3. 
   Разработка функциональной схемы
   
4. 
   Разработка принципиальной схемы
   
1. 
   Специальная часть
   

2.1 Разработка алгоритма технологического процесса

1. 
   Выбор регулятора
   
2. 
   Расчет оптимальных настроек регулятора
   
3. 
   Построение переходного процесса
   
4. 
   Моделирование с использованием программы MATLAB
   
5. 
   
   
6. 
   Выбор средств автоматизации
   
1. 
   Организация производства
   
   1. 
      Эксплуатация средств автоматизации
      
   2. 
      Наладка средств автоматизации
      
2. 
   Мероприятия по технике безопасности и противопожарной защите
   
   1. 
      Охрана труда на участке
      
   2. 
      Техника безопасности
      
   3. 
      Промышленная санитария
      

Графическая часть

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Проект третьей Темиртауской электростанции был разработан ростовским отделением института «Теплоэлектропроект». Мощностей Карагандинской ГРЭС-1 (построенной ещё в 1942 году) и ТЭЦ-ПВС Карметкомбината (построена в 1960—1972) не хватало для растущих комбината и города. Первый промышленный ток потребителям Карагандинская ТЭЦ-2 выдала в 1973 году. В период с 1973 по 1975 годы на ТЭЦ-2 было пущено оборудование первой очереди — котлоагрегаты типа ТП-81 (по 420 т пара/час) и турбины № 1-3 типа Т-100-130 электрической мощностью 100 тысяч кВт каждая. В 1976 году был сдан в эксплуатацию котлоагрегат № 4.

17 апреля 1996 года продана компании «Испат-Кармет» (ныне «АрселорМиттал Темиртау») за 42,53 млн долларов США.

ТЭЦ-2 — бывшая ТЭЦ-2 Карагандинского металлургического комбината (КМК) предназначена для покрытия тепловых и электрических нагрузок металлургического комбината в г. Темиртау и готовит для комбината химически обессоленную воду.

Строительство ТЭЦ-2 началось в 1969 г., 31 декабря 1973 г. первые агрегаты были введены в эксплуатацию, и станция выдала потребителям промышленный ток. К январю 1976 г. на станции была введена первая очередь в составе четырех энергетических котлов типа Е-420-140 (ТП-81), трех турбоагрегатов Т-100-130 и трех пиковых водогрейных котлов типа ПТВМ-100.

В 1974 г. началось расширение второй очередью, в состав которой, согласно проекту, входят 5 энергетических котлов типа ТП-81, 3 турбоагрегата типа ПТ-135/165-130/5 и 5 водогрейных котлов. На 1, 01.87 г. на станции было введено по проекту второй очереди 2 энергетических котла станц. № 5 и 6, один турбоагрегат типа ПТ-135/165-130/15 и 4 водогрейных котла типа КВГМ-100.

На 1.01.87 г. установленная электрическая мощность станции составила 435 МВт, тепловая — 1512 Гкал/ч, в том числе отборов турбин — 812. Паровой котел типа ТП-81 (Е-420/140) Таганрогского котельного завода «Красный котельщик» однобарабанный, водотрубный, однокорпусный, П-образной компоновки, с естественной циркуляцией, оборудован топочным устройством для сжигания промпродукта карагандинских углей при сухом шлакоудалении паропроизводительностью 420 т/ч, на параметры пара на выходе из пароперегревателя 140 кгс/см² и 560°С.

На котлах установлены турбулентные пылеугольные горелки по 12 штук на котел, расположенные в один ряд на фронтальной и задней стенах камеры горения. Для растопки используются мазутные форсунки механического типа по 12 штук на каждый котел.

Паровая турбина типа Т-100-130 Уральского турбомоторного завода трехцилиндровая, одновальная, номинальной мощностью 100 МВт, с конденсацией и двумя отопительными отборами пара после 21-й и 23-й ступеней с пределами регулирования соответственно 0,6—2,5 и 0,5—2 кгс/см².

Номинальная суммарная величина обоих отборов на турбине станц. № 1 —160 Гкал/ч, № 2—168 и № 3—175 [190]. Паровая турбина типа ТП-135/165-130/15, станц. № 4, УТМЗ одновальная, 2-цилиндровая, номинальной мощностью 135 тыс. кВт на параметры пара 130 кгс/см² и 555°С. Турбина имеет один производственный и 2 отопительных отбора пара для нужд производства и отопления. Номинальная нагрузка производственного отбора— 320 т/ч, отопительная нагрузка обоих отборов— 110 Гкал/ч, расход свежего пара на турбину — 750 т/ч.

Основное топливо энергетических котлов — промпродукт карагандинских каменных углей для водогрейных котлов и растопочное — мазут. Транспорт угля на станцию производится ленточными конвейерами от углеобогатительной фабрики коксохимического производства металлургического комбината и по железной дороге из районов Караганды.
Система пылеприготовления одновентиляторная с промбункером. Размол топлива осуществляется в барабанных шаровых мельницах, по 2 на каждый котел. На станции имеется открытый склад хранения угля емкостью 71 000 т.
Все котлы подключены к двум дымовым железобетонным трубам высотой по 250 м. В качестве золоуловителей на станции установлены трехпольные электрофильтры с КПД, равным 0,97— 0,98. Удаление золы и шлака совместное, гидравлическое, оборотное, золошлаковая пульпа с помощью багерных насосов подается р шламовую насосную металлургического комбината и далее — в золоотвал комбината с возвратом осветленной воды.

Техническое водоснабжение станции осуществляется от береговой насосной металлургического комбината с охлаждением циркуляционной воды в Самаркандском водохранилище. Выдача электрической мощности осуществляется на напряжении 10, 35 и 110 кВ.
Станция работает по тепловому графику. Выдача тепла от ТЭЦ производится с горячей водой, паром, химически очищенной и обессоленной водой.
Основные технико-экономические показатели работы станции следующие. Выработка электроэнергии ТЭЦ-2 в 1986 г. достигла 2,1 млн. кВт-ч, в том числе около 30% ее производится на тепловом потреблении. Годовой отпуск тепловой энергии составил 2,21 млн. Гкал, в том числе 2,08 — отработанным паром.

Станция имеет значительный разрыв между установленной и располагаемой мощностью — 135 МВт. Главной причиной ограничения мощности является снижение параметров острого пара энергетических котлов станции из-за некачественного материала гибов экранных труб.

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Технологический процесс цеха

Устройства, служащие для получения водяного пара заданных параметров, называют котельными установками.

По назначению котельные установки делятся на энергетические, производственные и отопительно-производственные. В энергетических котельных установках вырабатывается пар для привода турбин. В производственных пар вырабатывается для разных технологических нужд, а в отопительно-производственных для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения производственных и жилых зданий. Котельные установки состоят из котлоагрегата и вспомогательного оборудования. В свою очередь котлоагрегат состоит из котла, топочного устройства, водяного экономайзера, пароперегревателя, воздухоподогревателя, арматуры, гарнитуры, каркаса и обмуровки. Рабочим телом котлоагрегата является вода.

Кроме того, к вспомогательному оборудованию относятся приборы, аппараты, устройства для контроля и автоматического регулирования режима работы котлоагрегата. В зависимости от производительности котлоагрегаты делятся на котлы малой мощности, которые могут вырабатывать пар до 5.5 кг/с (19.8 т/ч); котлы средней мощности, вырабатывающие пар до 30 кг/с (108 т/ч), и котлы большой мощности производительностью до 1000 кг/с (3600 т/ч).Паровые котлы ДЕ предназначены для выработки перегретого пара или насыщенного, используемого для технологических нужд промышленных предприятий, на теплоснабжение систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Непосредственно в котельной стоят котлы типа ДЕ 6,5-14-ГМ.Котлоагрегаты данного типа работают на газо-мазутном топливе.

Описание технологического процесса Технологический процесс котельной установки представляет собой совокупность двух процессов:

- подготовка воды;

- получение пара.

Исходная вода с температурой 10-15°С поступает на вход блока насосов БН-1, состоящий из центробежных секционных насосов ЦНС 38-132, которые создают необходимое давление 0,5 МПа воды на выходе. Вода с насосов поступает в теплообменник ТО-1, используемый для подогрева воды дымовыми газами при температуре 150°С. Вода нагревается до температуры 45°С. После подогрева вода подается в фильтр ХВО. Ионитный натрий-катионитовый фильтр ХВО представляет собой металлический цилиндрический сосуд, заполненный практически нерастворимым в воде материалом (катионитом), способным вступать в ионный обмен с растворенными в воде солями. Через распределительное устройство, расположенное в верхней части фильтра, вода фильтруется через слой катионита, содержащего в качестве обменных ионов катионы натрия.
При этом катионит поглощает из воды ионы кальция и магния, обуславливающие ее жесткость, а в воду переходит из катионита эквивалентное количество ионов натрия. Когда обменная способность натрий-катионита в процессе фильтрования через него жесткой воды истощается, натрий-катионит подвергается регенерации вытеснением из него ранее поглощенных ионов кальция и магния 6-8%-ным раствором поваренной соли. Для приготовления этого раствора применяется солерастворитель. Таким образом, в фильтре происходит обменная ионная реакция, в результате которой концентрация растворенных в воде катионов жесткости снижается (вода умягчается), что предотвращает образование накипи. Отвод умягченной воды из фильтра осуществляется через дренажное устройство, расположенное в нижней части корпуса.Пройдя фильтр ХВО, умягченная вода дополнительно подогревается в теплообменнике ТО-2 до температуры 60°С и поступает в деаэратор атмосферного давления ДА-5/4, производительностью 5 т/ч. Деаэрацией называется удаление из питательной и подпиточной воды растворенных в ней газов (кислорода О2, двуокиси углерода СО2), вызывающих коррозию питательных трубопроводов, поверхностей нагрева котлов и систем теплоснабжения. Количество воды, поступающей в деаэратор, регулируется клапаном. Питательная вода из деаэратора с давлением 0,12 МПа поступает в блок насосов БН-2, которые подымают давление воды до 1,5 - 2,0 МПа (15...20 кгс/см2), чтобы преодолеть давление пара в барабане котла. Этот блок состоит из трех центробежных насосов (два рабочих, один резервный), управляемых электродвигателями. Насосы имеют три основные характеристики: подача (количество воды, перекачиваемой в единицу времени, м3/ч); напор (максимальное давление, создаваемое насосом, м вод. ст.) и допустимая температура воды на входе воды в насос. Для питания парового котла с давлением пара 1,4 МПа (14кгс/см2) используется насос типа ЦНСГ-38-176. Это центробежный насос секционный для горячей воды с подачей 38 м3/ч, создающий напор 176 м вод. ст. и имеющий допустимую температуру воды на всасе 105 °С. Блок насосов БН-2 обеспечивает подачу воды в паровой котел.

Получение пара из воды слагается из трех процессов:

- подогрева воды до температуры кипения;

- кипение воды, когда жидкая фаза переходит в насыщенный пар;

- перегрев пара до заданной температуры (при наличии пароперегревателя).

Тепло, необходимое для получения пара, выделяется при сгорании топлива в топочной камере. Передача тепла от продуктов сгорания к поверхностям нагрева происходит в результате всех видов теплообмена: радиационного, конвективного и теплопроводности.Подогрев воды происходит в экономайзере, парообразование в экранах, перегрев пара - в пароперегревателях.Каждый из этих конструктивных элементов котлоагрегата участвует в превращении теплоты сгорания топлива в тепловую энергию водяного пара. Теплообмен во всех этих элементах происходит при высоких температурах стенок поверхностей нагрева, находящихся одновременно и под воздействием давления воды или пара.
Отсюда и особые требования к поддержанию температуры металла стенок труб в пределах допустимых величин по условиям прочности. Это достигается путем создания устойчивого движения воды и пара внутри трубной системы котлоагрегата за счет разности удельных весов данных компонентов.Процесс получения пара протекает в следующем порядке.

Центробежными насосами питательная вода непрерывно подается в барабан котла. Ее давление выше давления вырабатываемого пара. Прежде чем попасть в барабан котла, питательная вода проходит через экономайзер, подогреваясь до температуры 140°С. Барабан котла служит распределителем котловой воды и сборником образующего пара. С помощью опускных труб вода из барабана поступает в нижние коллекторы (сборники или распределители), к которым присоединяются трубы экранов, вертикально установленные по внутренним стенкам топочной камеры. Другим концом экранные трубы присоединяются к барабану котла. Как говорилось, экранные трубы представляет поверхность нагрева котла и предназначены для получения пара, кроме того, они защищают стенки топочной камеры от температуры. В результате радиационного (лучевого) нагрева экранных труб находящаяся в них вода закипает, образовавшиеся пузырьки пара стремятся вверх, увлекая за собой еще не вскипевшую воду. По направлению к барабану котла в трубах экрана образуется поток пароводяной смеси. Так как гидростатическое давление пароводяной смеси (эмульсии) в экранных трубах меньше, чем вес столба воды в опускных трубах, то в замкнутой гидравлической системе (барабан котла - опускные трубы - нижние коллекторы - экранные трубы - барабан котла) образуется устойчивое движение (естественная циркуляция).Дымовые газы (продукты сгорания) из топки отсасываются дымососом и выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу. Для обеспечения нормального режима горения топлива в топку вентилятором подается воздух.Таким образом, в топку котла подаются топливо и воздух, а отсасываются дымовые газы; в барабан котла подается питательная вода, а отбирается водяной пар. Образовавшийся пар расходуется на собственные нужды (подогрев воды в деаэраторе). Другая часть пара поступает на нужды производства, оставшаяся часть поступает к пароводяным теплообменникам для подогрева воды системы отопления.

Турбина представляет собой вал (ротор) с радиально расположенными лопатками, словно у большого вентилятора. За каждым таким диском установлен статор — похожий диск с лопатками другой формы, который закреплён не на валу, а на корпусе самой турбины и потому остающийся неподвижным (отсюда и название — статор).

Пару из одного вращающегося диска с лопатками и статора называют ступенью. В одной паровой турбине десятки ступеней — пропустив пар всего через одну ступень тяжёлый вал турбины с массой от 3 до 150 тонн не раскрутить, поэтому ступени последовательно группируются, чтобы извлечь максимум потенциальной энергии пара.

На вход в турбину подаётся пар с очень высокой температурой и под большим давлением. По давлению пара различают турбины низкого (до 1,2
МПа), среднего (до 5 МПа), высокого (до 15 МПа), сверхвысокого (15—22,5 МПа) и сверхкритического (свыше 22,5 МПа) давления. Для сравнения, давление внутри бутылки шампанского составляет порядка 0,63 МПа, в автомобильной шине легковушки — 0,2 МПа.

Чем выше давление, тем выше температура кипения воды, а значит, температура пара. На вход турбины подается пар, перегретый до 550-560 °C! Зачем так много? По мере прохождения сквозь турбину пар расширяется, чтобы сохранять скорость потока, и теряет температуру, поэтому нужно иметь запас. Почему бы не перегреть пар выше? До недавних пор это считалось чрезвычайно сложным и бессмысленным —нагрузка на турбину и котел становилась критической.

Паровые турбины для электростанций традиционно имеют несколько цилиндров с лопатками, в которые подается пар высокого, среднего и низкого давления. Сперва пар проходит через цилиндр высокого давления, раскручивает турбину, а заодно меняет свои параметры на выходе (снижается давление и температура), после чего уходит в цилиндр среднего давления, а оттуда — низкого. Дело в том, что ступени для пара с разными параметрами имеют разные размеры и форму лопаток, чтобы эффективней извлекать энергию пара.

Но есть проблема — при падении температуры до точки насыщения пар начинает насыщаться, а это уменьшает КПД турбины. Для предотвращения этого на электростанциях после цилиндра высокого и перед попаданием в цилиндр низкого давления пар вновь подогревают в котле.

Этот процесс называется промежуточным перегревом (промперегрев).

Цилиндров среднего и низкого давления в одной турбине может быть несколько. Пар на них может подаваться как с края цилиндра, проходя все лопатки последовательно, так и по центру, расходясь к краям, что выравнивает нагрузку на вал.

Вращающийся вал турбины соединён с электрогенератором. Чтобы электричество в сети имело необходимую частоту, валы генератора и турбины должны вращаться со строго определённой скоростью — в России ток в сети имеет частоту 50 Гц, а турбины работают на 1500 или 3000 об/мин.

Упрощённо говоря, чем выше потребление электроэнергии, производимой электростанцией, тем сильнее генератор сопротивляется вращению, поэтому на турбину приходится подавать бо́льший поток пара. Регуляторы частоты вращения турбин мгновенно реагируют на изменения нагрузки и управляют потоком пара, чтобы турбина сохраняла постоянные обороты. Если в сети произойдет падение нагрузки, а регулятор не уменьшит объём подаваемого пара, турбина стремительно нарастит обороты и разрушится — в случае такой аварии лопатки легко пробивают корпус турбины, крышу ТЭС и разлетаются на расстояние в несколько километров.