Отчет о преддипломной практике

 

Министерство  образования и науки, молодежи и  спорта Украины

Национальный технический  университет Украины

«Киевский политехнический институт»

 

Факультет электроенерготехники и автоматики

Кафедра электромеханики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отчет

о преддипломной практике

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

База практики                 АК «Киевэнерго» (ТЭЦ – 5)   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Киев 2013

Содержание

1. Информация о предприятии……………………………………………..
2. Общая характеристика турбогенераторов……………………………..
3. Процес преобразования топлива в энергию……………………………
4. Список использованной литературы……………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Информация  о предприятии

 

Филиал «ТЭЦ-5» ПАО  «КИЕВЭНЕРГО» — крупнейшая на сегодняшний  день теплоэлектроцентраль Украины, которая  предназначена для централизованного  обеспечения теплом промышленных предприятий, жилых и административных зданий Киева с одновременной поставкой электроэнергии в энергосистему.

 

 

Историческая  справка

 

Строительство ТЭЦ-5 началось в конце 1960-х годов. В декабре 1971 года был пущен в эксплуатацию энергоблок № 1 мощностью 100 МВт, в июне 1972 года — энергоблок № 2 мощностью 100 МВт, в декабре 1974 года — энергоблок № 3 мощностью 250/300 МВт, а в ноябре 1976 года — энергоблок № 4 мощностью 250/300 МВт.

Затраты на строительство  станции окупились в течение 6 лет (по норме — 8 лет).

В 1978 году станция введена  в постоянную эксплуатацию. Для покрытия пиковых тепловых нагрузок также  было смонтировано 5 водогрейных котлов тепловой мощностью 180 Гкал/ч каждый: ПТВМ-180 ст. № 1 введен в эксплуатацию в феврале 1972 г.; ПТВМ-180 ст. № 2 — в декабре 1972 г.; ПТВМ-180 ст. № 3 — в ноябре 1977 г.; КВГМ-180 ст. № 4 — в декабре 1992 г.; КВГМ-180 ст. № 5 — в декабре 1998 г.

 

 

Портрет филиала

 

Установленная электрическая  мощность ТЭЦ-5 — 700 МВт, установленная  тепловая мощность — 1874 Гкал/час. На ТЭЦ-5 работает 4 энергоблока, а также 5 водогрейных котлов.

Энергоблоки № 1 и № 2 оборудованы котлоагрегатами ТГМ-96А, турбинами Т-100-130, генераторами ТВФ-120-2, блочными трансформаторами. Энергоблоки  № 3 и 4 состоят из котлоагрегатов ТГМП-314А, турбин Т-250/300-240, генераторов ТВВ-320-2, блочных трансформаторов. Водогрейные котлы станций типа ПТВМ-180 ст. № 1, 2, 3 КВГМ-180 ст. № 4, 5 имеют тепловую производительность 180 Гкал/ч каждый.

Передача электрической  энергии с ТЭЦ-5 осуществляется воздушными линиями электропередачи. В частности, к шинам с напряжением 330 кВ подключено 2 линии, к шинам 110 кВ — 8 линий, 35 кВ — 10 линий, 10 кВ — 27 линий.

Тепловая энергия с  ТЭЦ-5 отпускается по шести тепловым магистралям диаметром трубопроводов 900-1200 мм. Расход сетевой воды в отопительный период составляет около 31 000 куб. м /час. Согласно проекту основным видом топлива на станции является природный газ, мазут используется как резервное топливо. Влияние на окружающую среду соответствует требованиям природоохранного законодательства.

Тепловая схема турбоагрегатов мощностью по 100МВт выполнена  с поперечными связями по пару и воде; для турбоагрегатов 250/300МВт  – по блочному принципу. Основное топливо  ТЭЦ – топочный мазут, резервное  – природный газ. Система технического водоснабжения прямоточная.

Для выдачи тепла от ТЭЦ  проложены теплопроводы диаметром 700...1100мм и длиной 15,5км. С целью  повышения надежности теплоснабжения на Киевской ТЭЦ-5 осуществлена коллекторная схема выводов тепловых сетей. Выдача электроэнергии в систему «Киевэнерго» осуществляется от распределительного устройства с системами шин напряжением 10, 35, 110 и 330кВ.

 

На ТЭЦ работает высокоэффективная  система очистки сбросных вод. В  районе отводящего канала электростанции сооружено рыбоводное хозяйство, где на базе теплых сбросных вод выращивается карп, форель, бестер и другие виды рыбы.

В 2011 году ТЭЦ-5 сгенерировала 2701,775 млн. кВтч электроэнергии и 3,7 млн. Гкал тепловой энергии. За 40 лет работы ТЭЦ-5 выработала более 146606 млн. кВтч электроэнергии и около 156,1 млн. Гкал тепла. ТЭЦ-5 обслуживает потребителей Голосеевского, Печерского и Дарницкого районов столицы.

Общая численность работников ТЭЦ-5 на 1 января 2012 года составила 737 человек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНЕРАТОРОВ

 

1. Номинальные данные генераторов

 

Генераторы  типов ТГВ-200 и ТГВ-200М предназначены для выработки электроэнергии при непосредственном соединении с паровой турбиной мощностью 200 Мет и скоростью вращения 3000 об/мин Ниже приведены номинальные данные этих турбогенераторов:

Кажущаяся (полная) мощность, квт                     235300

Активная мощность, квт                                  200000

Коэффициент мощности                                0,85

Напряжение статора  в                                15750

Ток статора, а                                   8630

Частота, гц                                 50

Скорость вращения, об/мин                                3000

Соединение фаз                             звезда—звезда

Давление водорода, от                                       4

Чистота водорода в корпусе                           не ниже 97 %

Ток ротора, а                                                    1880

Напряжение возбуждения, в                            около 420

К. п.д.%                                   98,6

Номинальные данные турбогенераторов соответствуют следующим условиям: температура циркулирующей воды, поступающей во внешний контур теплообменников, и охлаждающего водорода, выходящего из газоохладителей, равна соответственно 33 и 40° С; высота места установки над уровнем моря должна быть не более 1000 м.

При продолжительной  работе турбогенераторов с номинальными данными при номинальных расходах воды, поступающей во внешний контур теплообменников и в газоохладители, а в ТГВ-200М — и в обмотку статора, температура активной стали и обмотки статора, измеренная термометрами сопротивления (ТС), не должна превышать 105° С, обмотки ротора, измеренная методом сопротивления, не должна превышать 100° С, водорода на выходе из колпачков обмотки статора генератора ТГВ-200, измеренная ТС, не должна превышать 95° С.

По требованию заказчика  генераторы могут быть изготовлены для установки на открытой станции.

Основные технические  данные турбогенераторов приведены в приложениях 1 —11.

 

2. Общая компоновка генератора и схемы вентиляции

 

Герметичный корпус генераторов  состоит из корпуса статора  с расположенной внутри него рамой 12 и сердечника (рис. 1). Рама с корпусом эластично соединена специальной пружинной подвеской. Сердечник собран из сегментов и закреплен в раме. Он не имеет жесткой связи с основным корпусом статора и фундаментом.

Обмотка статора 15 стержневая, двухслойная с лобовыми частями корзиночного типа. Изоляция стержней компаундированная, класса В. Полуфазы обмотки статора выведены из генератора при помощи концевых выводов. Фазные и нулевые выводы группируются отдельно, что обеспечивает удобство внешних соединений. Концевые выводы соединены со станционными шинопроводами при помощи гибких вставок. Соединительные шины полые, прямоугольного (в ТГВ-200) или круглого (в ТГВ-200М) сечения. Охлаждение меди шин, а также концевых выводов в ТГВ-200 газовое, а ТГВ-200М — водяное. Газоохладители  расположены в корпусе в двух вертикальных колодцах на стороне турбины.

С торцов статор закрыт щитами 10 сварной конструкции. В щитах расположены вкладыши подшипников 5 с обоймами, а также масляные уплотнения вала 6 торцевого типа. Картеры подшипников закрыты с торцов маслоуловителями лабиринтного типа.

Со стороны контактных колец внутри генератора расположен центробежный компрессор, состоящий из колеса 18 и диффузора 17 и обеспечивающий необходимый напор и расход газа для охлаждения обмоток ротора и статора (в ТГВ-200М — только ротора), а также конструктивных элементов генераторов.

На стороне турбины  расположен осевой вентилятор 7, обеспечивающий прохождение газа через газоохладнтели и охлаждение сердечника статора. Для соответствующего распределения газа в корпусе генератора с обеих сторон имеются внутренние щиты 9 и 16.

Со стороны контактных колец на сердечнике статора закреплено уплотнение воздушного зазора, отделяющее зону воздушного зазора от зоны высокого давления.

Ротор турбогенератора 4 имеет обмотку с непосредственным принудительным газовым охлаждением. Бандажи лобовых частей обмотки ротора однопосадочной конструкции с посадкой на бочку ротора.

Ток возбуждения передается в обмотку ротора через щеточный аппарат щеткодержателей 20 и контактные кольца.

 

Возбуждение осуществляется от ионного возбудителя, а в отдельных случаях — от бесщеточного или независимого возбудителя постоянного тока с отдельным приводом (резервный).

Генераторы эксплуатируются  только совместно со специальными системами  масляного, газового и водяного хозяйства, расположенными вне генератора, для чего на корпусе статора, щитах и газоохладителях размещаются различные присоединительные фланцы и патрубки.

Система теплового контроля дистанционно соединена со щитом  управления. Обычно контролируется температура сердечника статора, обмотки статора, охлаждающего газа, воды в обмотке статора (в ТТВ-200М), рабочих вкладышей подшипников и уплотнений.

Транспортировка генератора осуществляется по частям. Наиболее тяжелая часть — статор — транспортируется на специальном транспортере сочлененного типа грузоподъемностью 220 т.

В генераторах применена  радиально-осевая система вентиляции (рис. 2). Необходимый для циркуляции водорода напор создается осевым вентилятором. Одна часть газа направляется в компрессор (рис. 3), а вторая— для охлаждения сердечника.

 

 

В генераторе ТГВ-200М схема  вентиляции аналогичная за исключением того, что в обмотку статора газ не подается.

Основные данные схем вентиляции, а также расход газа через основные участки системы  вентиляции приведены в приложении 7.

При увеличении оборотов ротора для компрессора, работающего  на вентиляционную систему генератора, может наступить момент, когда  компрессор попадает в режим неустойчивой работы (помпаж). При этом резко снижается средний напор и возникает опасность движения газа как в сторону нагнетания, так и в сторону всасывания. Такие колебательные движения газа могут вызвать разрушение компрессора. Во избежание этого в генераторе предусмотрен байпасный клапан, расположенный в нижней части корпуса статора и регулируемый снаружи. При открытии клапана часть газа из отсека высокого давления, минуя всю систему вентиляции, сразу попадает в отсек низкого давления. Рабочая точка компрессора переходит в зону больших расходов и устойчивой работы. После достижения 3000 об/мин байпасный клапан закрывается и компрессор нормально работает на всю систему при номинальных расходах.

Поскольку система вентиляции ротора симметрична относительно его  середины, далее будем описывать вентиляцию только половины ротора. Поток газа, направленный в пространство под лобовыми частями обмотки ротора, входит в зазоры между катушками и попадает в прямоугольные отверстия, расположенные в боковых стенках полых витков. Затем поток газа направляется вдоль пазовой части витков. Выход газа из каждого витка осуществляется в средней части ротора по радиальным отверстиям в витках и пазовых клиньях. При этом газ из каждого витка выходит по своему, отделенному от других, каналу. Циркуляция газа в каналах обмотки ротора происходит не только под действием напора, создаваемого компрессором, но также за счет вентиляционного действия ротора.

 

3. Конструкция  статора

 

Статор генераторов  выполнен неразъемным. Он состоит из корпуса // (см. рис. 1), внутри которого размещается сердечник активной стали с нажимными фланцами 14 и пальцами, стяжными шпильками, обмоткой 15, пружин эластичной подвески 13, масляных уплотнений б, различных трубопроводов и т. п. В торцах статора крепятся наружные 10 и внутренние 9 щиты с подшипниками 5, уплотнениями 6 и деталями вентиляционной системы (диффузор, внутренние щиты и т. д.), коробка выводов 22, газоохладители, опорные лапы 3, транспортные и кантовочные цапфы и т. п.

Корпус неразъемный, сварной  из листовой стали. Основной каркас корпуса состоит из десяти поперечных рам, двух торцовых листов и продольных ребер, В поперечных ребрах выполнены отверстия для прохождения охлаждающего водорода. Сечение отверстий обеспечивает доступ газа к любой точке внутренней полости статора. Снаружи поперечные ребра обшиты газонепроницаемой оболочкой.