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
8

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
20

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.
Масса 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;
— среднее удельное распределение массы тепломеханического оборудования по 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;
; — число смен производства сборочных и складских операций;
; — 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.