- коксохимическое производство;
- аглодоменное производство;
- сталеплавильное производство;
- прокатное производство;
- единое ремонтно-монтажное управление;
- отдел главного энергетика;
- транспортное управление.
Коксохимическое производство
Коксохимическое производство в составе шести коксовых батарей производственной мощностью 3,5 млн. тонн кокса в год.Сырьем коксохимического производства служат коксующиеся угли Карагандинского угольного бассейна.
В состав КХП также входят:
- Цеха химического улавливания
- Коксовый цех
При коксовании образуется основной продукт - кокс и сопутствующие - газ и смола, которые поступают в цех химулавливания, ректификации, смолоперегонный цехи, где получают сопутствующие химические продукты.
Аглодоменное производство
Проектная мощность аглопроизводства - 6 млн. тонн в год. Включает в себя дробильно-сортировочную фабрику с усреднительными складами, участки подготовки шихтовых материалов и шламов, аглофабрику, доменный цех и шлакоперерабатывающий участок. Дробильно-сортировочная фабрика обеспечивает прием, дробление, складирование и усреднение материалов, предназначенных для производства агломерата. Три агломерационных машины с общей площадью спекания 1008 кв.м. производят агломерат для потребностей доменного цеха.В качестве сырья используются руды и концентраты ТОО «Оркен», а также концентрат и окатыши АО «ССГПО». В качестве флюсов - покупные известняк, доломит и известь собственного производства.
Доменный цех
выплавляет передельный и литейный чугуны для конверторного и фасонно- литейного цехов. В состав доменного цеха входят четыре печи объемом ДП1 - 1719м3, ДП2 – 2291м3, ДП3 – 3200м3, ДП4 - 3200м3.
ДП-2 представляет собой агрегат нового поколения по уровню технической оснащенности, надежности и влиянию на окружающую среду. Реконструкция доменной печи явилась одним из самых масштабных и дорогостоящих инвестиционных проектов «АрселорМиттал Темиртау». Проектная мощность печи составляет 1,3 млн. тонн чугуна в год.
В результате реконструкции объем печи увеличен на 300 кубических метров, а ее производительность – на 15%. Кроме того, сама печь после капремонта соответствует европейскому уровню.
Уникальность проекта - в установке современного оборудования на всех участках печи, использовании комплектующих в основном западного производства. Проектная документация разработана фирмой «PAUL WURTH», являющейся частью компании «АрселорМиттал», совместно с проектно-конструкторским отделом металлургического комбината. Установлен новый бесконусный засыпной аппарат, от которого зависит как долговечность работы доменной печи, так и ее производительность, а также расход кокса. Кроме того, в ходе реконструкции были построены новые воздухонагреватели системы Калугина. Они позволяют удерживать температуру дутья на уровне 1230 градусов. Аналогичные воздухонагреватели уже установлены на лучших металлургических предприятиях мира, в том числе и на заводах компании «АрселорМиттал». В общей сложности это примерно 230 устройств.
Были смонтированы два электрофильтра нового поколения, предназначенные для очистки отходящих газов от бункерной эстакады и литейного двора. Два каупера конструкции Калугина обеспечивают температуру дутья 1250 градусов. Плоский литейный двор позволяет обеспечить безопасность и улучшить условия труда горновых на рабочей площадке. Для вскрытия и забивки чугунных леток установлены малогабаритные машины новой конструкции. Желоба, по которым идут чугун и шлак, укрыты, а отходящие газы улавливаются, очищаются и только потом выбрасываются в атмосферу. Избыточный доменный газ теперь будет служить для выработки пара на новой котельной.
Для получения чугуна используются современные технологии доменной плавки.
Сталеплавильное производство
В состав сталеплавильного производства входят кислородно-конвертерный цех и 3 линии МНЛЗ (машина непрерывного литья заготовок). Машина непрерывного литья заготовок - МНЛЗ-3 предназначена для производства сортовой заготовки размерами 130 на 130 и 150 на 150 миллиметров на территории действующего конвертерного цеха. Производительность машины рассчитана на 1,2 млн. тонн заготовок в год, что обеспечит потребности сортопрокатного цеха. МНЛЗ-3 была полностью адаптирована под имеющийся цех.Конверторный цех имеет три кислородных конвертора емкостью 300 тонн и два миксера по 2000 тонн, две установки печь-ковш, 2 радиальные машины непрерывного литья заготовок, каждая мощностью 2,6 млн.тонн слябов в год. При производстве конверторной стали из фосфористого чугуна применяется комплекс современных способов выплавки металла.
Прокатное производство
В состав прокатного производства входят цех горячего проката, два цеха холодного проката и цех горячего цинкования и алюминирования, линия полимерных покрытий.Горячий прокат:
Выборочная зачистка слябов перед горячей прокаткой обеспечивает качество поверхности прокатанного металла, свободную от плен, не металлических включений и других дефектов поверхности, которые напрямую могут повлиять на качество оцинкованной и луженой стали. Путем строго контроля за температурой прокатки и смотки полосы, механические свойства одинаковы по всем ее направлениям. На линии также установлена система непрерывного контроля за толщиной для обеспечения стабильной толщины металла.Холодной прокат:
Перед холодной прокаткой поверхность полосы горячекатаного металла подвергается травлению раствором соляной кислотой на двух линиях травления. Затем в зависимости от требуемой конечной толщины полоса проходит через 5-ти или 6-ти клетевой стан холодной прокатки. На данной стадии производится подрезка кромок.Проектная мощность 5-ти клетевого стана-1300 тыс. тонн, 6-ти клетевого-850 тыс. тонн в год.
Белая жесть
Технологический процесс включает следующие стадии обработки:- холодная прокатка углеродистой стали;
- электролитическая очистка поверхности от механических загрязнений полосы-отжиг и дрессировка;
- обезжиривание и подготовка полосы к основному процессу - лужению;
- электролитическое лужение (проектная мощность трех линий-375 тыс.тонн в год);
- порезка на листовые заготовки.
Цех горячего цинкования и алюминирования (ЦГЦА)
Основные агрегаты цеха:- 2 агрегата непрерывного горячего алюмоцинкования суммарной мощностью 620 тыс. тонн в год;
- агрегат поперечной резки;
- профилегибочный агрегат;
- линия полимерных покрытий проектной мощностью 85 тыс. тонн в год.
Технология горячего оцинкования включает в себя технологические операции: химическую очистку поверхности металла, термохимическую обработку стальной полосы, нанесения покрытия, регулирования толщины покрытия, отпуск, охлаждение, дрессировку и правку металла, пассивацию и промасливание проката с покрытиями.
Прокат с полимерным покрытием
Технология нанесения полимерного покрытия заключается в химической подготовке полосы, нанесении краски на полосу, термообработке полосы для полимеризации (закрепления) краски. Задача заключается в равномерном нанесении покрытия, получении однородной поверхности и требуемой толщины покрытия.Окраска рулонной стали производится на автоматизированных линиях валковым методом. Для окрашивания проката применяется полимерное покрытие.
Сортовой прокат
Изготовление сортового проката осуществляется методом горячей прокатки на прокатном стане, при этом используется углеродистая сталь обыкновенного качества или низколегированные марки стали. Сортопрокатный цех спроектирован для производства различных видов металлопродукции для строительной индустрии и машиностроения: арматура, круг, квадрат, полоса, уголок, швеллер. Мощность стана - 400 тыс. тонн продукции в год.В состав сортопрокатного стана входит черновая, промежуточная и чистовая группы клетей, система термической обработки проката, холодильник, участок порезки и формирования готового проката к отгрузке.
Единое ремонтно-монтажное управление
Единое ремонтно-монтажное управление является самостоятельным структурным подразделением управления АО «АрселорМиттал Темиртау» и находится в непосредственном подчинении директора по ремонтам.Основной целью ЕРМУ является:
-обеспечение надежной работы механического оборудования подразделений АО «АрселорМиттал Темиртау», необходимой для выпуска конкурентоспособной продукции при наименьших затратах трудовых, материальных и финансовых ресурсов.
В ЕРМУ планируются:
-текущие и капитальные ремонты оборудования и агрегатов;
-количество полуфабрикатов, запчастей и сменного оборудования, необходимое для обеспечения работоспособности оборудования подразделений АО «АрселорМиттал Темиртау»;
-производство ремонтных работ, необходимое для обеспечения работоспособности оборудования подразделений АО «АрселорМиттал Темиртау»;
-производство металла на ремонтно-эксплуатационные нужды подразделений АО «АрселорМиттал Темиртау».
ЕРМУ разрабатывает графики планово-предупредительных ремонтов основных агрегатов и оборудования и корректирует установленные сроки ремонтов в связи с производственной необходимостью.
Отдел главного энергетика
В состав отдела главного энергетика входят:-ТЭЦ-ПВС;
-ТЭЦ-2;
-Паросиловой цех (ПСЦ);
-Кислородный цех;
-Газовый цех;
-Цех водоснабжения (ЦВС);
-Цех гидротехнических сооружений и гидротранспорта (ГТСиГ);
-Цех очистных сооружений (ЦОС);
-Цех ремонта энергооборудования металлургических цехов (ЭнРЦ);
-Цех ремонта электрооборудования металлургических цехов (ЦРЭМЦ);
-Электроремонтный цех (ЭРЦ);
-Цех сетей и подстанций (ЦСП);
-Цех технологической диспетчеризации (ЦТД);
-Цех вентиляции;
-Центральная заводская электротехническая лаборатория (ЦЗ ЭТЛ);
-Центральная теплотехническая лаборатория (ЦТТЛ);
ТЭЦ-ПВС - обеспечение цехов комбината электрической и тепловой энергией, доменным дутьём, химочищенной водой. Установленная мощность ТЭЦ-ПВС - 192 МВт/ч.
ТЭЦ-2 - обеспечение цехов электрической и тепловой энергией, химически очищенной и обессоленной водой. Кроме этого ТЭЦ-2 обеспечивает теплом и электроэнергией город Темиртау. Установленная мощность ТЭЦ-2 - 435 МВт/ч.
Паросиловой цех предназначен для обеспечения цехов и производств комбината энергоносителями (пар, сжатый воздух, химочищенная вода) различных параметров.
Кислородный цех обеспечивает производство продуктами разделения воздуха (кислородом, азотом, аргоном), а также вырабатывает цехам-потребителям сырой и осушенный сжатый воздух. Возможность по производству кислорода составляет 144 тысячи кубических метров в час.
Транспортное управление
Транспортные службы включают в себя:-отдел транспортной логистики, грузовой и коммерческой работы;
-организация внешних перевозок, грузовой и коммерческой работы;
-автотранспортный цех, который обеспечивает производственный цикл комбината автомобильными перевозками, обеспечивает перевозку персонала комбината, текущий ремонт и техническое обслуживание автотранспорта и ДСТ,
-управление железнодорожного транспорта.
В УЖДТ входят :
-Цех по текущему содержанию и ремонту пути, который производит тех.обслуживание и ремонт ж/д путей, зданий и сооружений, эксплуатацию путевой и снегоуборочной техники.
-Цех подвижного состава осуществляет текущий ремонт и обслуживание локомотивов, вагонов в специализированных депо и на станциях.
-Цех эксплуатации организует внутренние, в том числе технологические, перевозки грузов, а также погрузочно-выгрузочные операции на грузовых фронтах цехов и производств.
интервью с главным энергетиком ПАО «КМЗ» Мациевским Борисом Николаевичем.
– Борис Николаевич, энергетика – одна из важнейших отраслей экономики, имеющая ключевое значение для развития страны в целом и нашего завода в частности. Именно поэтому руководством завода уделяется такое большое внимание работе ТЭЦ-ПВС, электроцеха, газового и цеха ВиК. Можно ли конкретизировать работу энергетиков по модернизации и ремонту оборудования?
– Да, конечно. За 2015 год в энергетических цехах осуществлены большие ремонты и модернизация оборудования. В ТЭЦ-ПВС под руководством директора электростанции Романа Карпачёва проведены капитальные ремонты котлов №1,№4,№5.
В электроцехе под руководством Виктора Морозова в течение года проведена замена пятнадцати масляных выключателей 6кВ на современные вакуумные, проведена реконструкция распределительного устройства насосной станции №1 с монтажом новой секции.
В газовом цехе под руководством Евгения Чернова проведён капитальный ремонт сухой газоочистки доменной печи №1. Ведутся работы по внедрению электродиализной очистки воды в производство.
В цехе ВиК под руководством Сергея Иванова проведён капитальный ремонт блока аэротенка аэробного сбраживателя очистных сооружений.
Здесь указаны только крупные работы. Но постоянно ведутся работы, которые у нас называются «текучкой». Это текущие ремонты по устранению мелких неисправностей. Они требуют значительной затраты времени и человеческих ресурсов. Объём таких работ зависит от правильной эксплуатации оборудования. Чем меньше нарушений в эксплуатации, тем меньше ремонтов приходится проводить. А правильную эксплуатацию обеспечивает сменный персонал. Это специалисты, которые круглосуточно контролируют работу оборудования и принимают все меры в случае отклонения параметров от заданных.
– Сейчас уже надо думать о будущем. Предвосхищать события. Надёжность оборудования зависит от отношения к нему. Есть ли предварительный план по капитальным ремонтам на начавшийся год?
– Конечно, этот план сейчас прорабатывается. Начальники цехов подготовили свои предложения на 2016 год по капитальным ремонтам оборудования. Эти предложения предварительно обсуждались в отделе главного энергетика, затем у главного инженера. Окончательно определены мероприятия, которые будут включены в план мероприятий 2016 года.
Сейчас необходимо уточнить стоимость этих мероприятий. В январе 2016 года план будет утверждён руководством завода.
– В вашей деятельности, как и в любой другой, всё решают люди. Что можно сказать о кадрах энергетиков?
– В наших цехах работают много грамотных и ответственных специалистов. Особо хочется отметить следующих работников: это Валерий Бакланов – старший машинист ТЭЦ-ПВС, Евгений Казаков – слесарь ТЭЦ-ПВС, Игорь Федряков – газовщик газового цеха, Юрий Меркин – начальник смены газового цеха, Владимир Смоляков – заместитель главного инженера ТЭЦ-ПВС, Александр Ерёмкин – мастер по ремонту оборудования цеха ВиК, Максим Мишин – мастер по ремонту и монтажу электрооборудования электротехнического цеха, Сергей Соловьёв – мастер по ремонту оборудования цеха ВиК, Юрий Засимов – мастер по ремонту и эксплуатации цеха ВиК, Павел Петров – электромонтажник электротехнического цеха и ещё много других замечательных работников.
– Борис Николаевич, как вы оцениваете всю проделанную в 2015 году работу энергетиков?
– Моя оценка – четвёрка с плюсом. Почему? Потому что все мероприятия, запланированные на 2015 год, выполнены. Энергетики работают стабильно и уверенно, бесперебойно обеспечивая энергоресурсами все цехи завода, а также сторонних потребителей. Подтверждением хорошей работы заводских энергетиков является выдача паспорта готовности к отопительному сезону 2015-2016 годов.
Желаю всем в наступившем году безаварийной работы, экономической стабильности, уверенности в своих силах, бодрости духа и новых успехов в благородном труде на благо родного завода.
:
Пресс-центр ПАО "КМЗ"
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛЛВЛ 1. Аналитический обзор и иосіаиовка задачи 10
Современное состояние вопроса построения, исследования и 10 оптимизации топливно-энергобаланса металлургического комбинат
Современное сосюяние вопроса математического 15 моделирования и оптимизации источника энерюснабжения промышленного предприятия
Парогазовые технологии на современном этапе развития 21 энергетики
1.4. Постановка задачи 30
ГЛЛВЛ 2. Построение математических моделей ПГУ-ВГЭР, ТЭЦ- 32
ПВС и математической модели усредненного металлургического
комбината
2.1. Описание математической модели ПГУ-ВГЭР 32
Описание математической модели ГТУ 32
Описание математической модели котла-утилизатора 41
Моделирование геплофизических свойств воды и 44 водяного пара
Математическое описание рабоїьі іепловой схемы 48 паровой турбины ПГУ-ВГЭР
Методика упрощенных расчетов показателей 50 ушлизационных и сбросных схем ПГУ-ВГЭР
2.2. Интеграция математической модели ТЭЦ-ПВС с ПГУ-ВГЭР в 55
расчет энергобаланса металлургического комбината
Постановка задачи схемно-параметрической оптимизации 60 ТЭЦ-ПВС в рамках рассмотрения полною энергобаланса металлурі ического комбината
Критерии оптимизации энеркмехнологической системы, 63 включающей ТЭЦ-ПВС, в рамках полного энергобаланса металлу pi ического комбината
Особенности применения меюдов ошимизации в задачах 64 оптимизации меіаллургических и теплоэнергетических процессов
Краткое описание применяемого метода оптимизации DSFD 65 (Метод прямого поиска возможных направлений)
Поиск глобальною оптимума на базе мноюкрагного поиска 67 локальных оптимумов
ГЛАВА 3. Расчетно-теоретичсское исследование характеристик ГТУ 70
и ПГУ, работающих на ВГЭР меіаллурі ическоіо комбината
Особенности применения парогазовых технологий в условиях 70 металлургического комбинат
Характеристики доменною і аза 71
Характеристики коксового газа 73
Харак і еристики конвертерною і am 74
Характеристики простого цикла ГТУ при работе на различных 77 топливах
Характеристики ПГУ с ко і лом - утилизатором (ІІГУ-КУ) при 100 работе на различных іазовьіх топливах
Выводы 103
ГЛАВА 4. Опіимизация схемно-парамеїрических решений ТЭЦ-ПВС 105
металлургическої о комбината
4.1. Структура топливно-энергетическою баланса 105
металлурі ического комбинаїа
Топливно-знеріегические балансы зарубежных 111 металлургических заводов
Топливно-энергетический и материальный балансы 115 усредненного металлургическою комбинат
Схемно-параметрическая оптимизация энергоснабжения 126 усредненного металлургическою комбината на базе традиционных паротурбинных установок по критерию минимума потребления топливно-знеріеіических ресурсов
Схемно-параметрическая оптимизация энергоснабжения 131 усредненною металлурі ического комбината на базе традиционных паротурбинных усіановок по критерию минимума затрат на топливно-энергетические ресурсы
Схемно-параметрическая оніимизация энергоснабжения 136 усредненного металлургическою комбинаїа на базе ПГУ-ВГЭР
по криіерию минимума иоіребления топливно-энергетических ресурсов.
4.7 Схемно-параметрическая ошимизация энергоснабжения 141
усредненного металлургическою комбинаїа на базе ПГУ-ВГЭР
по критерию минимума затрат на топливно-знеріетические ресурсы.
4.8 Схемно-параметрическая оптимизация эиерюспабжспия 147
усредненною металлурі ическою комбината на базе ПГУ-ВГЭР
по критерию минимума шраг на гопливноонеріетические
ресурсы в условиях увеличения стоимости природної о газа.
4.9. Схемно-параметрическая ошимизация энергоснабжения 149
усредненною металлургическою комбинаїа на базе ПГУ-ВГЭР
по критерию минимума суммарных (интегральных) затрат.
Выводы 151
Выводы по работе 152
Литература 154
Введение к работе
Одной из наиболее акіуальньїх проблем в черной металлургии является повышение энерюэффективности и ЭКОЛ01ИЧНОСГИ производства на металлургических предприятиях. В условиях постепенного роста цен на топливно-энергетические ресурсы, энергопотребление при производстве стали становится всё более и более значимым фактором. Крупный металлургический комбинат полного цикла можеі имеїь производительность около 10 млн. т. стали в год и поіреблять колоссальное количеспю топлива - более 10 млн. т у.т. в год. В целом по стране иредприяіия черной металлургии потребляют около 15% всею производимого природного юплива и более 12% электроэнергии. Доля предприятий черной меіаллуріии в общем объеме промышленной продукции Российской Федерации составляет весомую величину - более 12%.
По оценкам, потенциал энергосбережения российских металлургических нредприяіий составляет 20-30%. Доля покупных энергоресурсов - угля, кокса, природного газа и электроэнергии - в сірукіуре себестоимости проката составляет 30-50%, что говори і о высокой энергоемкости производства. Значительного эперюсбережения можно добиться, в первую очередь, за счет рационального построения и оптимизации топливно-энергетического баланса металлургического комбината, а также оптимизации энерюиснользования в отдельных технологических процессах.
ТЭЦ-ПВС меткомбината компенсирует небаланс производственного пара, одновременно обеспечивая утилизацию ВГЭР, отпускает заданные объемы сжатого воздуха и электроэнергию. "Го есть является важнейшим звеном, замыкающим юпливно-знеріеіический баланс меткомбината по этим энергоносителям, поэтому вопросы оптимизации энергоиспользования в отдельных технологических процессах должны рассматриваться совместно не только между собой, но и включать вопросы, касающиеся энергетики предприятия.
Для решения этих задач необходимо применение сие і ємного анализа для энерготехнологическою комплекса металлургического комбината,
6 являющеюся сложной системой.
На мноіих меткомбинаїах оборудование ТЭЦ-ПВС физически и морально усгарело, в связи с чем назрела необходимосіь проводить ее техническое перевооружение, используя современное или даже разрабатывая новое энергетическое оборудование.
Повышение экономии ТЭР, снижение выбросов вредных веществ и парниковых газов, а, следовательно, повышение экономической эффективности меткомбината, за счет разработки оптимальных схемно-параметрических решений ТЭЦ-ПВС на базе ИГУ и с увязкой топливно-энергетического баланса металлургического комбината являеіся весьма актуальной задачей.
Цель работы. Целью рабоїьі является разработка и выбор оптимальных схемно-параметрических решений "1ЭЦ-ПВС на базе ПГУ в увязке топливно-энергетического баланса металлургического комбината Для достижения указанной цели требуеіся
разработать математическую модель ТЭЦ-ПВС, включающую модель ПГУ (ГТУ) на ВГЭР, модель пароіурбинной ТЭЦ-ПВС, позволяющую проводить расчет и оптимизацию схем и параметров 1ЭЦ-ПВС с учетом полною топливно-энергетического баланса ме і комбината;
разработать метод оценки оптимальных обласіей применения ПГУ и ГТУ, ПТУ-ТЭЦ, рабоїающих на ВГЭР меіаллурі ического комбината;
разработать инструмент выбора оптимальной страгеїии развития ТЭЦ-ПВС на основе математических моделей и методов с учетом полного топливно-знеріеі ического баланса меткомбинаїа.
Научная новизна рабопл заключается в следующем:
Впервые разрабоїана единая матемаїическая модель ТЭЦ-ПВС, включающая модель ПГУ на ВГЭР, модель паротурбинной ТЭЦ и ПВС, позволяющая проводить расчет и ошимизацию схем и параметров ТЭЦ-ПВС с учетом полного топливно-энергетическою баланса меткомбината.
Получены характернеіики ПГУ-КУ на гопливах ВГЭР меткомбината, установлено, что при одинаковых начальных параметрах ГТУ на их
7 характеристики оказьіваеі влияние объемное содержание в топливе ССЬ, СН 4 , ЬЬО, СО, Иг, СЬ, N 2 (по степени убывания влияния).
Получены условия взаимозаменяемости топлив ВГЭР для ПГУ-КУ, показано, что в зависимости от состава юплива ВГЭР ГТУ (ПГУ) ее агрегатная и схемная реализация должна бьпь различна. Для группы низкокалорийных смесей (до 12 МДж/м) на основе доменного, конвертерною и природного газов должен использоваться топливный компрессор ГТУ динамического действия; для группы высококалорийных смесей (более 17 МДж/м 3) на основе коксового и природною газов - топливный компрессор ГТУ объемного действия.
Установлено, что для задач наращивания только электрической мощности оптимально использование ПГУ, для задач замены оборудования с высокой долей отопительной нагрузки - ПТУ, для задач замены оборудования с наращиванием электрической мощное і и и с высокой долей производственной тепловой нагрузки - сочетание ПТУ и ПГУ (ГТУ) на ВГЭР металлургического комбината, которое зависит от структуры производства меткомбината.
Усыновлено, что сущее і вую г оптимальные области применения на ТЭЦ-ПВС металлургическою комбината ИГУ-ТЭЦ и ГТУ-ТЭЦ, работающих на топливах ВГЭР, в зависимости от нарамеїров отпуска тепла.
Пракіическан ценность рабоїьі сосюит в том, что разработанные в ней меюды и ее результаты позволяют решить сложную задачу формирования энергетической стратегии металлуріических производств. Разработанная методика рекомендуется к использованию при техническом перевооружении и модернизации 1ЭЦ-ПВС металлургических комбинатов России и стран СНГ.
Достоверное и» и обоснованное! ь резулыатов работы обусловлены применением современных меюдов термодинамическою анализа, апробированных методов маїематического моделирования, надежных и отработанных методов системных исследований в промышленной теплоэнергетике, применением широко используемых методик расчетов теплоэнергетических агрегатов и достоверных справочных данных, сравнением полученных результатов с данными друїих авторов и данными, полученными
8 при проведении энергоаудита теплоэнергетических систем металлургических производств.
разработанную методику и оптимизационную математическую модель ТЭЦ-ПВС, включающую ГТУ- и ПГУ-ВГЭР, интефированную в оптимизационную математическую модель металлургическою комбината;
результаты расчетных исследований характеристик и энергетических показателей эффективности парогазовых и газотурбинных установок, работающих на ВГЭР металлурі ическою комбината
резулыагы оптимизационных исследований и поиска структуры ТЭЦ-ПВС, включающей Г ГУ- и ПГУ-ВГЭР, с учетом полного топливно-энергетического баланса металлурі ическою комбинат.
Личный вклад автра заключается:
в разработке методики и оптимизационной математической модели ТЭЦ-ПВС, включающей ГТУ- и ПГУ-ВГЭР, ишетрированной в оптимизационную математическую модель металлургического комбината;
в проведении расчешых исследований характеристик и энергетических показателей эффективности парогазовых и газотурбинных установок, работающих на ВГЭР металлургического комбината
в проведении оптимизационных исследований структуры энергоисточника металлургическою комбината, построенного на базе традиционного паротурбинного, а также газотурбинного и парогазовою оборудования с учетом полного топливно-энергетическою баланса металлургическою комбината.
Апробация и публикации. Результаты работы были представлены на VIII-XII Международных научно-технических конференциях сіудентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика" (МЭИ; 2002-2006 г.г.), II и III Всероссийских школах-семинарах молодых ученых и специалистов "Энергосбережение - теория и пракшка" (МЭИ; 2004 г и 2006 г.), III Международной научно-пракіической конференции "Металлургическая теплотехника: история, современное состояние, будущее" (МИСиС, 2006 г.).
Авгор выражает свою глубокую признаїельность за консультации, поддержку и творческое участие при выполнении работы проф. д.т.н. Султангузину И.А., к.т.н. Ситасу В. И., Яшину АЛ I.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка использованных исгочников. Работа изложена на 167 стр. машинописного текста, содержит 70 рисунков, 9 таблиц. Список использованных источников состой і из 136 наименований.
Информация о глобальном обновлении теплоэлектростанций компании была озвучена в ходе общественных слушаний, прошедших 14 марта в Международном конференц-центре ArcelorMittal.
Большие ожидания
По техническим меркам теплоэлектроцентрали АО «АрселорМиттал Темиртау» -долгожители. Станция ТЭЦ-ПВС была построена в 1959 году, ТЭЦ-2 - в 1973. По словам главного энергетика компании Вадима Лесина, часть оборудования станций уже выработала свой парковый ресурс и поэтому нуждается в реконструкции.
Решение о реконструкции обеих станций зрело давно. Котлы, установленные на ТЭЦ-2, были экспериментальными. Таганрогский котельный завод произвел всего 11 котлов TH-81, шесть из них установлены на нашей станции. Проблемы с ними начались с момента наладки, продолжились и в процессе эксплуатации. Усугубляет ситуацию и то, что сейчас котлы работают на непроектном топливе, потому что изменились условия эксплуатации и добычи угля на шахтах Карагандинского бассейна, - рассказал Вадим Викторович. - Не первую зиму станция работает напряженно в отопительный сезон, мы имеем ряд проблем по обеспечению теплоносителем и города, и комбината. Поэтому ожидания от реализации проекта реконструкции этой станции у нас очень большие: она благоприятно отразится на прохождении отопительных сезонов в регионе и на увеличении производства стали. В этом году мы вышли на технико-экономическое обоснование, дальше - при одобрении общественности и положительном решении о финансировании - ожидаем начала реализации проектов по реконструкции.
Реконструкция с модернизацией
Технико-экономическое обоснование проекта реконструкции ТЭЦ-2 выполнили алматинские специалисты из АО «Институт КазНИПИЭнергопром». Главный инженер Анатолий Корженецкий сообщил, что подготовительные работы по его реализации начаты уже в нынешнем году. Замена первого котла запланирована на 2018 год,
первой турбины - на 2019-й. К 2023 году будут полностью модернизированы три из четырех имеющихся на станции турбин и все шесть котлов. После реконструкции котлы станут более газоплотными и надежными в эксплуатации, вырастет их паропроизводительность.
Помимо основного оборудования, будет произведена замена вспомогательного, в числе которого называют топливное хозяйство, химводоочистку, АСУТП, электротехническое оборудование, а также внедрена новая система водоподготовки. Предусмотрена замена кольцевых эмульгаторов на батарейные.
В качестве основного топлива для энергетических котлов после реконструкции предусматривается использование смеси экибастузского каменного угля и промпродукта карагандинских каменных углей, а также технологического шлама в теплый период времени.
В целом, реализация проекта реконструкции ТЭЦ-2 позволит обеспечить возрастающие потребности города в тепло-и электроэнергии, развитие промышленного сектора с выпуском продукции на высоком уровне организации производства, приведет к повышению надежности энергоснабжения города за счет модернизации основного оборудования, созданию дополнительных рабочих мест.
Результаты предварительной оценки воздействия на окружающую среду свидетельствуют о том,
что с учетом реализации предусмотренных природоохранных мероприятий, воздействие на окружающую среду ТЭЦ-2 после реконструкции будет соответствовать требованиям природоохранного законодательства РК. Влияние будет осуществляться в пределах установленных нормативов качества компонентов окружающей среды, - резюмировала главный специалист техотдела АО «Институт «КазНИПИЭнергопром» Любовь Молчанова.
Минус один котел
Станция ТЭЦ-ПВС обеспечивает цеха комбината электрической и тепловой энергией, доменным дутьем, химически очищенной водой и технологическим паром различных параметров.
Реконструкция станции предусматривает последовательный вывод из работы отработавшего ресурс оборудования и проведение модернизации с установкой нового современного оборудования. Планируется глобальная реконструкция котлоагрегатов с заменой вспомогательного оборудования котельной установки для увеличения паровой мощности и замена золоулавливающих установок.
Все основные технические решения направлены на обеспечение надежного энергоснабжения металлургического комбината и повышение эффективности
работы энергоисточника за счет технического перевооружения с установкой нового оборудования, - пояснила заместитель технического директора ТОО НПФ «СевКазЭнергопром» Раиса Ташлыкова.
К реконструкции ТЭЦ-ПВС предполагается приступить в текущем году. Общая расчетная продолжительность проведения работ составляет
105 месяцев. Ежегодно будет вестись демонтаж и монтаж одного котла. Таким образом, на начало 2025 года на станции установят семь новых котлов паропроизводительностью по 250 т/ч вместо имеющихся сейчас восьми, производительность каждого из которых - всего 220 т/ч.
Замена и модернизация существующего оборудования
станции является важным шагом к улучшению качества окружающей среды и снижению риска возникновения аварийных ситуаций, - отметила главный специалист ТОО «Зеленый мост» Мадина Кунафина. -Применение оборудования с улучшенными характеристиками при реконструкции ТЭЦ-ПВС уменьшит негативные воздействия как на отдельные компоненты окружающей среды, так и на экологическую обстановку территорий в целом, а также не превысит экологически допустимых уровней и не окажет критического или необратимого воздействия на окружающую среду. Качество атмосферного воздуха в районе предприятия в результате реконструкции ТЭЦ-ПВС должно улучшиться. Также планируется обновить существующее оборудование по очистке воды, что приведет к снижению рисков и улучшению качества водных ресурсов.
Директор по экологии АО «АрселорМиттал Темиртау» Галина Дроздова добавила,
что батарейные эмульгаторы, которые будут установлены на ТЭЦ-ПВС, являются надежным очистным оборудованием. Это мокрая система очистки, позволяющая улавливать до 30% сернистого ангидрида. А на ТЭЦ-2, кроме замены кольцевых эмульгаторов, на котлах №5 и №6 отремонтируют электрофильтры, что позволит вести более качественную очистку отходящих газов.
Цель проведенных технико-экономических обоснований
Рассчитать необходимую стоимость реализации проектов по реконструкции станций. Сейчас произведена оценка основных активов. До конца марта в компании будет решен вопрос о создании совместного предприятия для реализации проекта. Переговоры ведутся с Центрально-Азиатской Электроэнергетической Корпорацией. Если стороны не договорятся, то реконструкция ТЭЦ-ПВС и ТЭЦ-2 будет проводиться за счет инвестиций АО «АрселорМиттал Темиртау»,
Сообщил участникам слушаний Вадим Лесин.
(Из книги «О людях и для людей»)
Заканчивается зимний отопительный сезон. Для работников заводской электростанции лето – это время напряжённой подготовительной работы. Ведь ТЭЦ-ПВС – это «сердце» не только завода, но и всего посёлка! И это постоянно работающее и никогда не останавливающееся «сердце», обогревает нас, толкая по трубам парового и водяного отопления живительное тепло, освещая электрическим светом не только наши дома и заводские цехи, но и наши души, заставляет работать сложную технику, без работы которой замрёт не только завод, но и посёлок.
На одном из оперативных совещаний генеральный директор нашего завода Алексей Алексеевич Третяк высказал очень интересную мысль о том, что завод наш должен крепнуть не только от увеличения количества и повышения качества выпускаемого металла, но и от роста производства электроэнергии и тепла, продавая эту продукцию в городскую энергосистему. Какие же задачи решает сегодня коллектив ТЭЦ-ПВС в связи с эти заявлением? Ответить на этот вопрос редакция газеты «Косогорец» попросила главного инженера электростанции В. А. Исаева.
А. И. Бочаров: Закончилась зима. В каком состоянии сегодня электростанция?
В. А. Исаев: На сегодняшний день коллектив ТЭЦ-ПВС работает вполне удовлетворительно, хорошо мы отработали и зимний период. Не было у нас больших аварий, мелкие неудачи мы устраняли оперативно
Одним словом, претензий никаких к нам не было, как со стороны внутризаводских потребителей, так и от жителей посёлка, города Тулы и тульской городской Управы. Отопительный сезон сегодня подходит к завершению. И мы, я в том уверен, завершим его хорошо.
А. И. Бочаров: Лето – это время ремонтов?!
В. А. Исаев: Да. Наступает самый ответственный период нашей работы. Время подготовки к следующему отопительному сезону. И в это лето будет проведена большая работа по капитальному ремонту основного энергетического оборудования. В частности, по котельному отделению, где будет выполнен капитальный ремонт паровых котлов: первого и четвёртого. А также водогрейного котла КВГМ. Кроме того, должно быть завершено строительство нового котла № 5. И пуск его должен быть осуществлён к новому отопительному сезону.
В машинном отделении запланирован капремонт бойлерных установок. Тех, которые непосредственно подают тепло жителям посёлка и города. И капремонт турбогенератора №2. Турбогенератор также у нас относится к основному оборудованию. Это же выработка электроэнергии. Но в зимний период точно также с отопительных отборов идёт пар на отопление.
А. И. Бочаров: Выполненные работы позволят увеличить производство тепла и электроэнергии?
В. А. Исаев: Безусловно, хорошее оборудование и работает лучше! Но кроме этого совместно с доменным и газовым цехами мы разрабатываем комплекс мероприятий по экономии энергоресурсов.
В частности, эти мероприятия связаны с учётом пуска в эксплуатацию (как планируется пятнадцатого мая!) доменной печи №3 после её капитального ремонта. При её работе, естественно, будет увеличен выход доменного газа. И чтобы он не пропадал зря, не сжигался на «свече», коллектив ТЭЦ-ПВС приложит все усилия к тому, чтобы сжечь его в котлах.Это позволит сократить потребность в дорогом природном газе, меньше его потреблять при производстве электроэнергии и тепла. То есть, используя свой доменный газ. Он же является вторичным продуктом работы доменных печей.
А. И. Бочаров: Что для этого будет нужно сделать?
В. А. Исаев: Эти мероприятия сегодня не только разработаны, но и частично по ним работа уже начата. Не далее как вчера пущен паровой котёл №2. Он был остановлен с той целью, чтобы выполнить работу по увеличению его возможности большего приёма доменного газа.
Есть, однако, и здесь у нас проблема. Газ к нам идёт, к сожалению, влажный, с большой долей запылённости, что приводит к забиванию как самих газопроводов доменного газа, так и непосредственно поверхностей нагрева котлов и горелок, сжигающих этот газ.
А. И. Бочаров: А сейчас горелки, газопроводы в каком состоянии?
В. А. Исаев: Ту часть газопровода, которая связывает котёл с основным газопроводом, мы полностью вычистили. Даже можно смело сказать сейчас, что котёл работает в нормальном режиме. И потребление доменного газа уже сегодня увеличилось. По нашим скромным подсчётам и прикидкам – процентов на двадцать пять!
Такая же работа будет проведена и летом, во время капитальных ремонтов первого и четвёртого котлов. И к началу отопительного сезона мы остановим на профилактику третий котёл, во время которой, прочистим и котёл, и газопроводы.
Вопрос экономии энергоресурсов большой и важный, комплексный, который можно решить лишь всем заводским коллективом. И мы работаем вместе: доменный, газовый цехи и ТЭЦ-ПВС. То есть, ещё будут прорабатываться вопросы по улучшению очистки доменного газа, по его сушке, чтобы избежать его отложения внутри котлов.
А. И. Бочаров: Если говорить об экономии, то нельзя ли не заметить и вопроса сбережения тепла при его транспортировке?
В. А. Исаев: Конечно нельзя! Да, большую работу предстоит выполнить нам в летний период по изолировке теплотрасс. Как на заводской территории, так и тех, что несут тепло в Тулу. Руководство завода будет обращаться в администрацию города с предложением своей помощи в теплоизоляции теплотрасс, идущих в Тулу.
Сейчас эти теплотрассы практически не имеют теплоизоляционного покрытия, что приводит к большим потерям тепла зимой. А это, в свою очередь, к более напряжённой работе ТЭЦ-ПВС. Приходится расходовать на обогрев южного района города Тулы большого количества тепла, получается перерасход топлива.
Эту работу планируется провести силами нашего ремонтно-строительного управления. В счёт погашения платежей в городской бюджет. Ну, а ремонт теплотрасс паровых магистралей на территории завода ТЭЦ-ПВС будет проводить своим силами, своими ремонтными бригадами. На территории посёлка ремонтом теплотрасс и теплоизоляцией их будут заниматься бригады жилищно-коммунального отдела.
А. И. Бочаров: Какие же бригады вашего цеха, те есть, электростанции, будут заняты на ремонте?
В. А. Исаев: Как я уже сказал, начинается ответственная пора капитальных ремонтов. И качественное, быстрейшее их выполнение, конечно же, зависит от людей, их профессионального мастерства, отношения к делу.
В ТЭЦ-ПВС замечательные специалисты! К примеру, ремонтный участок, руководимый очень ответственным человеком – Виктором Владимировичем Зиминым, является дружным, сплочённым коллективом, на который и ляжет основная тяжесть выполнения проводимых ремонтов.
А в котельном отделении работникам ремонтного участка будут помогать коллеги из котельного отделения под руководством мастера Юрия Васильевича Гваськова, тоже замечательного специалиста и человека.
Я не могу не назвать в таком плане и таких специалистов высокого класса, как Александр Андреевич Муратов, Николай Петрович Ганичев, Евгений Васильевич Ключников, Виктор Михайлович Сошников, Александр Поздняков, Николай Самошкин, да и многих других.