Управление строительством ТЭС

Введение

Строительство и монтаж современных ТЭС является важной переходным звеном между прошлой эпохой крупной энергетики и временем новых средних маневренных станций, восполнение мощности которых в энгергосистеме не требует крупных резервов, что в современных экономических условиях является затруднительной задачей.

При возведении новых станций необходимо ориентироваться на кратчайшие сроки производства работ при минимальных затратах на живую рабочую силу и всемерном использовании средств механизации. Кроме того, эргономичность расположения, доступ к транспортным путям и водным ресурсам, расширяемость строительных единиц должна сочетаться с приемлемым коэффициентом застройки ТЭС и экологичностью проекта, нашедших отражение в данной курсовой работе.

1. Технические характеристики ТЭС и района ее размещения

Монтируемая ТЭС предназначена для покрытия тепловой и электрической нагрузок. Для этих целей будут использоваться турбоагрегаты типа К300-240 и котлоагрегаты типа ПК 41-1.

Турбоагрегат типа К 300-240 имеет восемь нерегулируемых отборов, предназначенных для подогрева питательной воды(основного конденсата) в четырёх ПНД, деаэраторе и трёх ПВД до температуры  (при нормальной нагрузке турбины и питании приводной турбины главного питательного насоса паром из отборов турбины).

В турбине кроме регенеративных отборов допускаются следующие отборы пара без снижения номинальной нагрузки:

·   На подогрев воздуха, подаваемого в котлоагрегат в количестве 3% от расхода пара на турбину(максимальный – 30т/ч). Пар отбирается из паропровода возврата пара в турбину после турбопровода (отбор на ПНД - 3).

·   На подогреватели сетевой воды для покрытия теплофикационных нужд, в том числе, на основной сетевой подогреватель в количестве 19т/ч. Пар отбирается из паропровода возврата пара после турбопривода и на пиковый подогреватель из паропровода 5-го отбора (на ПНД - 4) в количестве 7т/ч.

·   Дополнительные отборы со снижением мощности ниже номинальной из паропроводов следующих отборов:

I – (на ПВД - 3) – 45т/ч;

За ЦВД при мощности 150 МВт и выше – 50т/ч;

IV – (на деаэратор) – 20т/ч;

V – (на ПНД - 4) – 60т/ч;

Из паропровода возврата пара после турбопривода – 40т/ч.

При максимальном расходе пара, включенных всех отборах, кроме системы регенерации, и номинальных параметрах пара, номинальных расходе и температуре охлаждающей воды, может быть получена мощность 314МВт.

При этих же условиях, но отключенных ПВД, развиваемая максимальная мощность составит 345МВт.

Таблица 1.1 – Номинальные значения основных параметров турбины

Мощность, МВт	300
Начальные параметры пара: давление, МПа температура, С	23.5 540
Параметры пара после промперегрева: давление, МПа температура, С	3.65 540
Максимальный расход свежего пара, т/ч	930
Температура воды, С: питательной охлаждающей	275 12
Расход охлаждающей воды, т/ч	36000
Давление пара в конденсаторе, МПа	3.4

теплоэлектростанция строительство монтаж затрата

Таблица 1.2 – Основные характеристики котлоагрегата

Паропроизводительность, т/ч	1000
Начальные параметры пара: давление, МПа температура, С	25 545
Параметры пара после промперегрева: давление, МПа температура, С	3.9 545
Температура питательной воды, С	240
КПД парогенератора, %	90.5

В данной работе производиться расчёт продолжительности строительства и необходимые материально – технические затраты для ТЭС со следующим составом оборудования:

Таблица 1.3 – Состав оборудования заданной ТЭС

Турбина	Мощность, МВт	Кол-во	Котёл	Производительность, т/ч	Кол-во
К 300-240	300	8	ПК 41-1	1000

Первоочередной задачей является строительство первого блока и набор начальной нагрузки с последующей достройкой всей ТЭС(КЭС).

2. Стоимость сооружения ТЭС

 

2.1 Полные затраты на строительство ТЭС мощностью  с составом оборудования согласно заданию

,

где:

- удельные капиталовложения в строительные работы;

- удельные капиталовложения в монтажные работы;

- удельные капиталовложения в оборудование;

- удельные капиталовложения в прочие затраты;

- суммарные удельные капиталовложения в строительство ТЭС;

- коэффициент удорожания производства монтажных работ на 3-ий квартал 2007 года.

Таблица 2.1 – Полные затраты по блокам и ТЭС в целом

Суммарная мощность станции/ блока, МВт	2400
Состав основного оборудования	8*К 300-240; 8*ПК 41-1
Вид топлива	твёрдое
Всего, млрд.руб/кВт	30.087035
Строительные работы, млрд.руб/кВт	12.815259
Монтажные работы, млрд.руб/кВт	4.301315
Оборудование, млод.руб/кВт	12.460511
Прочие, млрд.руб/кВт	0.576465

2.2 Затраты труда на монтаж оборудования

Трудозатраты на основные монтажные работы.

Трудозатраты на монтажные работы при строительстве новой ТЭС определяются по нормам удельных трудозатрат и массе монтируемого оборудования для парогенератора, вспомогательного оборудования, турбины и всех строительных единиц.

 

2.2.1 Трудозатраты на монтаж котла ПК 41-1

Масса металлической части котлоагрегата:

,

где  - удельная масса металла котла по отношению к паропроизводительности, ;

- паропроизводительность котла, ;

Трудозатраты на монтаж котлоагрегата:

,

где - удельные трудозатраты, ;

Трудозатраты на монтаж обмуровки и изоляции котлоагрегата:

Масса металлической части изоляции и обмуровки котлоагрегата, т:

Трудозатраты на монтаж обмуровки и изоляции, чел-сут:

2.2.2 Трудозатраты на монтаж пылегазовоздухопроводов и электрофильтров котлоагрегата

Масса пылегазовоздухопроводов котлоагрегата, т/ч:

Трудозатраты на монтаж пылегазовоздухопроводов котла, чел-сут:

,

где:  - удельные трудозатраты на монтаж пылегазовоздуховодов, ;

2.2.3 Трудозатраты на монтаж системы пылеприготовления тягодутьевых устройств

Масса системы приготовления и тягодутьевых устройств, т:

Трудозатраты на монтаж системы приготовления и тягодутьевых устройств:

,

где  - удельные трудозатраты на монтаж системы пылеприготовления и тягодутьевых устройств, ;

2.3 Трудозатраты на монтаж турбоагрегата со вспомогательным оборудованием

Масса турбины со вспомогательным оборудованием:

,

где - удельная масса турбоагрегата, отнесённая к его мощности, ;

- мощность турбоагрегата, ;

Таблица 2.2 - Масса оборудования и комплектации турбины

Наименование	Турбина и конденсатор	Вспомогательное оборудование	Трубопроводы
Доля от общей массы, (%)	54	26
Масса, (т)	1134	546	420

2.3.1 Трудозатраты на монтаж турбины с конденсатором

,

где - удельные трудозатраты на монтаж турбины с конденсатором, ;

2.3.2 Трудозатраты на монтаж вспомогательного оборудования

,

где - удельные трудозатраты на монтаж вспомогательного оборудования, ;

2.3.3 Трудозатраты на монтаж турбинных трубопроводов

,

где - удельные трудозатраты на монтаж турбинных трубопроводов, ;

Трудозатраты на монтаж всего турбоагрегата

2.4 Трудозатраты на монтаж стационарных трубопроводов

Масса стационарных трубопроводов:

,

где  - масса парогенератора с оборудованием без изоляции.

Трудозатраты на монтаж станционных трубопроводов высокого давления:

,

где  - удельные трудозатраты на монтаж станционных трубопроводов высокого давления, .

Трудозатраты на монтаж станционных трубопроводов низкого давления:

,

где  - удельные трудозатраты на монтаж станционных трубопроводов низкого давления, ;

Суммарные трудозатраты на монтаж станционных трубопроводов, чел-сут:

2.4.1 Трудозатраты на монтаж и строительство главного корпуса

Масса главного корпуса:

Трудозатраты на монтаж технологических конструкций.

Масса технологических конструкций:

Трудозатраты на монтаж технологических конструкций, чел-сут:

,

где - удельные трудозатраты на монтаж технологических конструкций, ;

Трудозатраты на монтаж грузоподъемных механизмов.

Масса грузоподъемных механизмов:

Трудозатраты на монтаж грузоподъемных механизмов:

,

где - удельные трудозатраты на монтаж грузоподъёмных механизмов, ;

2.5 Трудозатраты на монтаж оборудования КИП и изоляционных материалов

Трудозатраты на монтаж оборудования КИП.

Масса оборудования КИП:

Трудозатраты на монтаж оборудования КИП:

,

где - удельные трудозатраты на монтаж оборудования КИП, ;

Трудозатраты на монтаж теплоизоляционных материалов.

Масса теплоизоляционных материалов:

Трудозатраты на монтаж теплоизоляционных материалов:

,

где - удельные трудозатраты на монтаж теплоизоляционных материалов, ;

 

2.6 Трудозатраты на монтаж оборудования ХВО и топливоподачи

Трудозатраты на монтаж оборудования ХВО.

,

где ;

- удельные трудозатраты на монтаж системы ХВО по отношению к её производительности, ;

Трудозатраты на монтаж оборудования ХВО:

,

где - удельные трудозатраты на монтаж оборудования системы ХВО, ;

Трудозатраты на монтаж оборудования топливоподачи:

Масса оборудования топливоподачи:

,

где - удельные трудозатраты на монтаж оборудования топливоподачи, ;

Трудозатраты на монтаж оборудования топливоподачи:

,

где - удельные трудозатраты на монтаж оборудования топливоподачи, ;

2.7 Оценка общей массы оборудования первого энергоблока ТЭЦ

Оценка массы оборудования первого энергоблока:

Общая расчетная масса оборудования первого энергоблока:

Погрешность расчета:

Общие трудозатраты на монтаж всего оборудования ТЭС:

3. Расчет продолжительности строительства

Подготовительного периода нет. Строительство всех блоков завершается не позднее 70.5 месяца.

Первым блоком, выбираемым для расчёта по металлоёмкости и др. монтажных параметров, является моноблок, состоящий из одной турбины К 300-240 и прямоточных котлов ПК 41-1. Продолжительность строительства I блока – 9.5 месяцев, последующих блоков – 9 мес.

3.1 Продолжительность монтажных работ для первого блока пректируемой станции

3.2 Графики движения рабочей силы при строительстве ТЭС

Максимальное количество рабочих, участвующее одновременно в монтажно-строительных работах:

Среднее количество рабочих, участвующих одновременно в монтажно-строительных работах:

Минимальное количество рабочих, участвующих одновременно в монтажно-строительных работах:

3.2.1 Графики движения рабочей силы

Графики движения рабочей силы составляются для учёта распределения привлечения рабочего персонала к производству строительно-монтажных работ на возводимом энергоблоке.

Согласно графику, в период завершающих работ над первым блоком, одновременно являющийся временем производства укрупнительно–сборочных работ над вторым блоком (К 300-240 + ПК 41-1) ожидается максимальная плотность рабочей силы на строительно-монтажных площадях ТЭС, соответствующий  всего времени, т.е.:

На 45 месяце одновременно в работах будет 813 человек.

На начальном этапе и на 72 месяце одновременно в работах будет участвовать 1114 человек.

4. Организация приемки, хранения и сборки монтажных блоков, определение потребности временных сооружений

На монтируемой ТЭС для производства монтажно-строительных работ необходимо предусмотреть укрупнительно сборочные площадки достаточной площади и оснастить их козловыми кранами нужной грузоподъёмностью.

При разработке площади и размещения укрупнительно-сборочной площадки ориентируемся на сборку и запуск первого блока, как главной очереди, принимая во внимание, что для продолжения строительства последующих двух блоков она должна быть сдвинута и расширена. При расчёте учитывается совмещение строительства первого блока с подготовкой компелктующих и оборудования второго блока к последующему монтажу.

4.1 Расчёт площади открытых складов при строительстве первого блока

,

где:

- масса металла котлоагрегата, оборудования ХВО, КИП, грузоподъёмного оборудования, без учёта станционных и турбинных трубопроводов к строящемуся блоку;

- масса теплоизоляции, станционных труб, обмуровки парогенератора, технологических конструкций, турбинных трубопроводов к строящемуся блоку;

- коэффициент распределения тепломеханического оборудования на открытом складе;

- коэффициент распределения теплоизоляционных комплектующих на открытом складе;

- коэффициент учёта совмещённости монтажа агрегатов;

- среднее удельное распределение массы тепломеханического оборудования по укрупнительно-сборочной площадке;

- среднее удельное распределение массы теплоизоляционных комплектующих на укрупнительно-сборочной площадке;

.

4.2 Расчёт площади местных навесов, необходимой для температурочувствительного оборудования при строительстве первого блока

где ; ;- коэффициент распределения тепломеханического оборудования под местными навесами, в неотапливаемых складах и отапливаемых хранилищах;

;;- коэффициент распределения теплоизоляционных комплектующих под местными навесами, в неотапливаемых складах и отапливаемых хранилищах;

; ; - среднее удельное распределение массы тепломеханического оборудования под местными навесами, в неотапливаемых складах и отапливаемых хранилищах;

- среднее удельное распределение массы теплоизоляционных комплектующих под местными навесами;

4.3 Расчет площади непосредственно укрупнительно-сборочных площадок для подготовки оборудования первого блока

,

где - коэффициент распределения оборудования тепломеханического оборудования на укрупнительно-сборочной площадке;

.

4.4 Суммарная площадь открытых складов, местных навесов и укрупнительно-сборочных площадок

Общая длина открытых площадок:

,

где - ширина обслуживаемой краном марки КС–50– 42м площадки;

- коэффициент использования монтажной площадки с учётом рельсовых и автомобильных дорог;

Таблица 4.1 – Выбор подсобных помещений по табелю временных сооружений

Контора тепломонтажного участка, м	300
Тепломонтажная мастерская с центральной инструментальной, м	576
Материальный склад	400
Бытовые помещения для рабочих	По макс.числу одной смены
Кислородная установка производительноситью	60м/ч
Подземный склад для хранения пропан-бутана	По расчётному расходу газа
Разделочная кислорода с рамкой на 10 баллов	2
Разделочная пропан-бутана с рамкой на 10 баллов	2
Склады для хранения радиационных изотопов	5

Таблица 3.4 – Инвентарно – подвижные помещения

Конторы начальников цехов, шт	4-3
Конторы прорабов и мастеров, шт	-
Инструменты раздаточные, шт	5-4
Материальные склады, шт	5
Помещение для обогрева рабочих, шт	4
Сверочная лаборатория, шт	1
Кабинет ТБ, шт	1

5. Механизация монтажных работ

Согласно техническому проекту, котёл типа ПК 41-1 является подвесным, то в цехе необходим мостовой кран грузоподъёмностью 100 т.

Для ремонтно-эксплуатационных целей требуется 1 лифт со скоростью движения 1  на каждые два котлоагрегата. Со стороны постоянного торца в бункерно–деаэраторном отделении устанавливается лифт для ремонтно-служебных целей грузоподъёмностью 2 , а при проведении изолировочных работ необходимо установить несколько подъёмников (до 500 ) с размещением по месту работ.

5.1 Расчёт количества железнодорожных путей на монтажной площадке ТЭС

Потребное количество ж/д платформ грузоподъёмностью 60 тонн в сутки:

,

где:

- масса монтируемого оборудования;

- масса монтируемой обмуровки;

- масса монтируемой теплоизоляции;

 - средняя загрузка платформы оборудованием;

- средняя загрузка платформы обмуровочным грузом;

 - средняя загрузка платформы теплоизоляционным материалом;

.

Потребное количество железнодорожных путей:

,

где:

- продолжительность работы каждой платформы за сутки;

- продолжительность смены;

- число смен;

- число одновременно подаваемых платформ;

.

Монтажную площадку энергоблока необходимо оснастить краном СКР-2600 ЭМ и мостовым краном грузоподъёмностью 75 тонн для обслуживания турбоагрегата в машинном зале.

Количество кранов на сборочных и складских площадках:

,

где:

- масса оборудования и материалов с поправочным коэффициентом на неучтённые оборудование, материалы и вторичные перегрузки;

- средний коэффициент монтажной блочности;

- длительность монтажа одного блока;

; - средняя производительность козловых кранов на сборочных и складских операций;

 - количество рабочих дней в месяце;  - длительность складских операций;

.

6. Расчёт потребления энергоресурсов

 

6.1 Расход электроэнергии на производство работ по блоку

,

где - удельный расходэлектроэнергии, отнесённый к единице массы монтируемого оборудования и металлоконструкций;

.

6.1.1 Максимальная потребляемая мощность

,

где - общее время потребления электроэнергии за монтажный период для одного энергоблока;

- нормативная продолжительность монтажа энергоблока;

- количество рабочих суток в неделе при пятидневной рабочей неделе;

- продолжиетльность рабочего дня для первой смены;

.

6.1.2 Общая мощность комплексных транспортных подстанций (КТП) для одного блока

,

где - коэффициент нагрузки;

.

 

6.2 Расчёт потребностей газов

Потребность монтажного процесса в кислороде:

,

.

Потребность монтажного процесса в ацетилене:

,

.

Емкость хранилища пропан-бутана для монтажного процесса:

.

Суточная потребность в сжатом воздухе:

,

где - мощность первого блока.

Как правило, сжатый воздух используется для привода монтажного и технологического оборудования, например, шлифовальных кругов и кузнечных станков.

Количество компрессоров, обеспечивающих суточную потребность в сжатом воздухе:

,

где  - коэффициент запаса по производительности для компрессоров при монтаже блоков до 300 МВт;

- производительность компрессоров (из соображений, что один компрессоров должен быть рабочим, один – резервным, а один может оказаться выведенным в ремонт;

Список использованных источников

1. Справочник монтажника тепловых и атомных электростанций: Технология монтажных работ. Под ред. В. П. Банника и Д. Я. Винницкого. М. Энергоатомиздат, 1983 г.

2. Методические указания по выполнению курсового проекта. Вахтель А.К. КГТУ, 1998 г.

3. Организация, планирование и управление строительством ТЭС и АЭС: Учебное пособие для вузов. Сапожников Ф.В. - М.: Энергоиздат, 1982. – 304с., ил.

4. Е.А.Бойко, И.С. Деринг, Т.А. Охорзина – Красноярск, 2006г. 45с. Котельные установки и парогенераторы (выбор и расчёт систем пылеприготовления и горелочных устройств котельных агрегатов).

5. Е.А. Бойко, К.В. Баженов, П.А. Грачёв – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006г. – 152с.

6. Е.А.Бойко, И.С. Деринг, Т.А. Охорзина – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 1995г. – 96с. Тепловой расчёт парового котла.