Дипломная работа по техносферной безопасности на тему Обеспечение безопасности технологического процесса производства пара на участке Котельный цех комбината АО «Уральская сталь»

примесей, и в необходимых условиях, возможно, их отложение на рабочей поверхности котла как слои отложений (накипи), который препятствует передачу через отложения теплоты. Во время образования пара в котле, различные примеси воды в небольшом количестве переходят в пар, но чистота пара необходима очень высокой температуры, чтобы не было отложения примесей в различных частях турбины. По многим причинам нужно контролировать, чтобы питательная вода не загрязнялась; максимальное возможное загрязнение питательной воды и вырабатываемого пара нормируется различными специальными регулировками.
Работа в котельном цехе требует особого характера, внимательности, точности, предельной концентрации и скорости принятия важных решений в различных сложных ситуациях. Грамотный, профессиональный коллектив цеха вынужден постоянно решать трудные трудовые задачи по поддержанию безаварийной эксплуатации огромного хозяйства комбината, состоящего из мелкого оборудования, котлов утилизации, многокилометровых трасс трубопроводов и газопроводов.

2.2 Описание технологической схемы и процесса
Тепловая схема ТЭЦ произведена с поперечными связями по перегретому пару и питательной воде. На первой очереди (1 блок) ТЭЦ установлены барабанные котлы типа ПК-10, ПК-10-2, и турбины ПТ-30-90, Р-20-90и ПТ-60-90.Вторая очередь (второй блок) теплоэлектростанции содержит котлы типа БКЗ-210/140 Ф, ТГМ-84, ТГМ-84Би турбины ПТ-60-130/13, №6 ПТ 65/75-130/13, Р-50-130/13, ПТ 65/75-130/13.
Тепловая схема ТЭЦ делится на два блока (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 – Схема технологического процесса


К первому блоку относится следующее оборудование: турбоагрегаты № 1-5; Д-0,6МПа № 1-7; Д-0,12 №1-3, 12МПа; РНП 2ст. № 1-3; ПСВ №1-3; ОБ №1-4; ПБ № 1-2; БПХОВ № 1-2; БНТ первого блока, ПЭН № 1-7.
Второй блок содержит: турбоагрегаты № 6-10, Д-0,6МПа; № 8-16; Д-0,12МПа № 4-6,7,8; РНП 2ст. № 4,5; БНТ 2-го блока № 2,3.
Теперь опишем тепловую схему первого блока
Острый пар котлов первого блока с Ро=9,0 МПа и То=500оС подводится к турбинам первого блока. Пар, проходя турбины (исключение составляет пар, который отводится в отборы), концентрируется в турбинных конденсаторах, за исключением турбин Р-20-90, где весь пар с выхлопов турбин идет на производство с Р = 1,5+0,08 МПа. Турбинный конденсат при помощи конденсатных насосов направляется в регенеративную установку, включающую в себя для турбины ПТ-30-90/10 – подогреватель сальниковый, основные эжекторы, ПНД № 1,2,3; для турбины ПТ-60-90/13 ПС-50, ОЭ № 1,2, ПНД № 1,2,3,4. После ПНД происходит поступление конденсата в Д-0,6 МПа № 1-7, которые нужны чтобы ликвидировать растворимые газы из конденсата.
В Д-0,6 МПа идет такие потоки: турбинный конденсат; конденсат греющего пара ПВД; конденсат ОБ № 1-4, ПБ № 1,2; конденсат ПСВ № 1-3; химочищенная вода, с Д-0,12 МПа подогретая до Т= 104оС. В Д-0,12 МПа идет такие потоки: химочищенная вода с ХВО (совокупность очищенного конденсата производства и умягченной воды, и обессоленной); конденсат БНТ первого и второго блока очищенный; конденсат греющего пара ПНД ТГ-1 и 2; калориферный конденсат котлов первого блока и отопления; конденсат ПСВ № 1,2,3,4,5.
Из Д-0,6 МПа питательными насосами через ПВД турбин (ст.№ 1-5) происходит нагревание до 215оС и происходит подача в водяной экономайзер котлов. Питательная вода 1-го блока станции - это совокупный поток, который включает себя: основной конденсат турбин; конденсат греющего пара ПВД и ПНД; конденсат ПСВ; конденсат греющего пара бойлеров; конденсат калориферов котлов и отопления; химочищенная вода из ХВО.
Теперь перейдем к тепловой схеме второго блока
Острый пар котлов с Р=14,0 МПа и Т= 555 Со подводится к турбинам. После того, как он прошел по турбинам, пар, только не включается часть пара, которая отводится в отборы 0,1-0,16 МПа, концентрируется в турбинных конденсаторах, исключая турбину Р-50-130, где пар с выхлопа турбины идет в отбор производства с Р=1,5 + 0,08 МПа. Турбинный конденсат, с помощью насосов, качается в регенеративную установку, которая содержит в себе для турбин ПТ-60-130/13-ПС-50, ОЭ № 1 и 2, ПНД № 1,2,3,4, после ПНД конденсат турбин подается в Д-0,6 МПа № 8-18.
В Д-0,6 МПа направлены разные потоки: турбинный конденсат; конденсат греющего пара ПВД; обессоленная вода с Д-0,12 МПа; конденсат БУ №3, конденсат ПОВ № 1,2; В Д-0,12 МПа поступают следующие потоки: обессоленная вода из ХВО; конденсат пара БПОВ № 3,4, калориферный конденсат котлов второго блока и отопления. Из Д-0,6 МПа вода подается питательными насосами в водяной экономайзер котлов второго блока. Питательная вода второго- общий поток, который состоит из: основного конденсата турбин второго блока; конденсата греющего пара ПВД; обессоленной воды из ХВО.
Степень величины потоков, которые включены в питательную воду, не является постоянной и определяется степенью функционирования оборудования. Восполнение потерь воды и пара в цикле электростанции происходит при помощи очищенного производственного конденсата, химобессоленной и умягченной воды.
Теперь рассмотрим оснащение турбинного цеха.
Теплофикационная турбина ПТ-30-90/10 с двумя регулируемыми отборами пара (производственным и теплофикационным), которые нужны для того, чтобы вырабатывать электроэнергию и отпускать пар и тепло для нужд организации и отопления. Турбина функционирует при специфических параметрах нормы: давление свежего пара - 9,0 Мпа; температура свежего пара – 500оС; турбинная мощность - 30 МВт; давление отбора производственного - 0,8-1,3 Мпа; давление отбора теплофикационного - 0,12-0,25 МПа.
Турбинные установки представляют собой одновальнок, одноцилиндровое оборудование, состоящий из ЦВД, ЦСД и ЦНД. Перегретый пар, после котельной установки подается к клапану стопорному (АСК) и по трубам поступает к клапанам регулирующим (РК) турбин. В турбине происходит расширение пара в ЦВД от исходного давления до давления производственного отбора 0,8-1,3 Мпа. Наблюдается ЦСД и подается в трубопроводы 0,12 МПа, далее проходит ЦНД и подается в конденсатор.
Предназначение Турбины Р-25-90/18 - это выработка электроэнергии и теплоэнергии. Турбина создана для функционирования на определенных фиксированных параметрах: мощность - 20 МВт; давление свежего пара - 9,0 МПа; температура перегретого пара – 500оС; противодавление - 1,5 МПа. Проточная часть турбины включает одну регулирующую ступень и восемь ступеней давления. Перегретый пар от котельных установок поступает к регулирующим клапанам турбины (7 шт.). В турбине перегретый пар расширяется от изначального давления который идет на выхлопе турбины, равного 1,5 МПа и поступает в производство.
Турбина Р-50-130-18 (ст. № 9,10) с противодавлением, создана для выработки электроэнергии и отдачи пара потребителю. Турбина имеет следующие параметры: давление перегретого пара - 13,0 МПА; его температура– 565оС; мощность турбины - 50 МВт; противодавление - 1,5 МПа. Расход перегретого пара, который регулируется четырьмя регулирующими и одним каланом перегрузки и подается к четырем сопловым группам ступеней регулировки. В турбине пар расширяется от начального давления до давления на выходе турбины 15 атм. и поступает на производство.
Турбина ПТ-60-90/13 с двумя регулируемыми отопительными отборами пара создана для выработки электроэнергии и подачи тепла для нужды отопления. Турбина имеет следующие номинальные параметры: давление перегретого пара - 9,0 Мпа; температура перегретого пара – 535оС; мощность турбины - 60 МВт.
Турбина ПТ-60-130/13 с отборами как производственным, так и отопительным. Турбина предназначена для нужд отопления и производств. Турбина ПТ-60-130/13 одного типа. Турбина создана для работы при определенных номинальных параметрах: давление перегретого пара - 13 Мпа; температура перегретого пара – 565оС; стандартная мощность турбины - 60 МВт. Турбина состоит из одного вала, который в свою очередь состоит из ЦВД и ЦНД. После этого перегретый пар поступает к клапанам стопорным и по трубам поступает к регулирующим клапанам ЦВД. Количество ступеней ЦВД – 15шт. Выпущенный из ЦВД пар, с давлением в 0,13 МПа направляется в первый регулируемый отбор, а так же к регулирующим клапанам ЦНД, состоящего из тринадцати ступеней.
Котельный цех
Для обеспечивающих работы парового котла, в состав системы входят следующие устройства: устройство для приготовления топлива; насосы питания, которые осуществляют подачу в котел воду; дутьевые вентиляторы, которые подают воздух для горения топлива; дымососы, предназначенные для отвода дымовых газов через дымовую трубу, и другое различное оборудование. Паровой котел и совокупность перечисленного оборудования представляют установку, а так же другое оборудование.
Котельная установка представляет собой сложное техническое сооружение для производства перегретого пара, в котором все рабочие процессы почти полностью механизированы и автоматизированы. Это сделано для того, чтобы выполняемая работа представлялась надежной, так же происходит ее оснащение автоматической защитой от различных аварийных ситуаций.
В состав котельного цеха входят (рисунок 2.2):
- котлы среднего и высокого давления;
- котел ПТВМ-100
- насосная осветленной воды с водоводами;
- багерная насосная с золопроводами и ГЗУ;
- золонакопитель;
- установка кислотной промывки.


Рисунок 2.2 – Котельный цех с инженерными сетями ТЭЦ АО «Уральская Сталь».
Котельная расположена в отдельном здании, состоит из:
Блок среднего давления
Котлоагрегат №1. Изготовление фирмы “Комбашен”, Англия, 4-х барабанный, вертикально-водотрубный. Год ввода в эксплуатацию – 1952, номинальная производительность – 170 т/час, топка котла полностью экранирована объем – 952. Работает на трех видах топлива: снабжен 4-мя многотопливными прямоточно-вихревыми горелками углового расположения доменного газа, производительность – по 20 т/час каждая, четырьмя горелками природного газа углового расположения производительностью по 1,5 т/час, коксового газа – по 3 т/час.
Котлоагрегат №2. Изготовление фирмы “Комбашен”, Англия, 4-х барабанный, вертикально-водотрубный. Год ввода в эксплуатацию – 1952, номинальная производительность – 170 т/час; топка котла полностью экранирована объем – 952. Работает на трех видах топлива: снабжен 4-мя многотопливными прямоточно-вихревыми горелками углового расположения доменного газа, производительность – по 20 т/час каждая, четырьмя горелками природного газа углового расположения производительностью по 1,5 т/час, коксового газа – по 3 т/час.
Блок высокого давления
Котлоагрегат №3. Тип - ТП-230-2 ТКЗ, стандартная производительность – 220т/час. Котлоагрегат работает на доменном, коксовом, природном газах и угольной пыли. Котёл введен в эксплуатацию в 1955г. Топка котла призматическая, а так же полностью экранирована и имеет холодную воронку внизу котла. Площадь нагревающих поверхностей – 668. Котел оборудован шестью прямоточно-вихревыми горелками доменного газа по 15 т/час, шестью горелками коксового газа по 3 т/час, шестью горелками природного газа по 1,5 т/час и шестью (МПВСр) для сжигания угольной пыли по 5 т/час.
Котлоагрегат №4. Тип - ТП-230-2 ТКЗ, стандартная производительность – 220т/час. Котёл работает на доменном, коксовом, природном газах и угольной пыли. Котёл введен в эксплуатацию в 1957г. Топка котла призматическая, полностью экранирована и имеет холодную воронку. Площадь нагревающих поверхностей – 668. Работает на трех видах топлива: доменный, коксовый и природный газы. Так же как и котёл №3 имеет те же конструктивные особенности, кроме дополнительного барабана.
Котлоагрегат №5. Тип - Е-220-9.8-540ГД однобарабанный, вертикально-водотрубный с естественной циркуляцией воды. Стандартная производительность - 220 т/час.
Котел ПТВМ-100 (теплофикационный)
Давление 25кгс, Расход равен 100Гкал/час. Котел расположен в отдельном здании, введен в эксплуатацию в 1985 году. Котёл оборудован тягодутьевыми механизмами в количестве 12 штук и двенадцатью горелками, производительностью по 3,8 т каждая, работает на природном газе. Для организации циркуляции сетевой воды в сетях комбината в отопительный период.

2.3 Анализ производственной безопасности на участке путем идентификации опасных и вредных производственных факторов и рисков
К опасным факторам относятся факторы, воздействие которых приводит к травме, а к вредным – факторы, которые приводят к заболеваниям. При производстве тепловой и электрической энергии на ТЭЦ возможны следующие опасные и вредные производственные факторы:
- электрическое напряжение. Источник: электрическая проводка станции;
- повышенная напряженность электрического поля. Распределительное устройство;
- расположение рабочего места на высоте. Обслуживание деаэратора и котлов;
- высокое давление рабочего тела, газа, мазута. Основные источники: Магистральный трубопровод, ГРП;
- повышенная загазованность или запыленность воздуха рабочей зоны. Источником является ГРП, котлы;
- повышенный уровень шума и вибраций. Основные источники: генераторы, насосы, котлы, турбины;
- образование вредных веществ. Источником являются: котлы.