Пожежна безпека об'єктів енергетики ЛЕКЦІЯ ПОЖЕЖНА БЕЗПЕКА ТЕПЛОЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ
Література: О. П. Михайлюк, В. В. Олійник та ін. Пожежна безпека об'єктів підвищеної небезпеки: навчальний посібник. – Х. : НУЦЗУ, 2010. – 249 с. Правила пожарной безопасности в компаниях, на предприятиях и в организациях энергетической отрасли Украины. НАПБ В. 01. 034 -2005/111. Киев. Энергоперспектива. - 2005. НАПБ 05. 028 -2004. Протипожежний захист енергетичних підприємств, окремих об’єктів та енергоагрегатів. Інструкція з проектування та експлуатації. Мінпаливоенерго України. 2004.
ПЛАН ЛЕКЦІЇ 1. Особливості технологічного процесу виробництва електроенергії на ТЕС. 2. Пожежна небезпека об`єктів енергетики
Загальні відомості про теплове енергопостачання на Україні На території України функціонує 14 великих теплових електростанцій (ТЕС) (104 енергоблоки): (Запорізька та Вуглегірська по 3, 6 млн. к. Вт, Криворізька – 3, 0 млн. к. Вт, Зміївська й Бурштинська – по 2, 4 млн. к. Вт). 24 ТЕЦ (теплоелектроцентралі) Найбільші: Київська ТЕЦ-5, Київська ТЕЦ-6, Харківська ТЕЦ-5. Всього ТЕЦ та ТЕС виробляють приблизно 40% електроенергії на Україні.
1. ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ВИРОБНИЦТВА ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ НА ТЕС
Види електростанцій • ТЕС та ТЕЦ • АЕС • ГЕС та ГАЕС • Вітрові • Сонячні • Геотермальні
1. 1. Принципи виробництва електричної енергії
Електрична станція – енергетичне підприємство, на якому енергія природних джерел перетворюється в енергію електричного струму. Вироблена електроенергія видається споживачам через ряд електроустановок, на яких відбувається її подальше перетворення та розподіл. Рис. 1 - Енергокомплекс. “Виробництво - споживання енергії”
• • • Теплові електростанції діляться на: Котлотурбінні електростанції – конденсаційні електростанції (КЕС, історично дістали назву ДРЕС - державна районна електростанція) – теплоелектроцентралі (електростанції теплофікації, ТЕЦ) Газотурбінні електростанції Електростанції на базі парогазових установок Електростанції на основі поршневих двигунів – із займанням від стиснення (дизель) – із займанням від іскри Комбінованого циклу.
Найпоширеніший тип теплової електростанції — ДРЕС (державна районна електростанція), що представляє конденсаційну станцію, на якій пара, що відробила, викидається в конденсатор. Другий тип теплових станцій — ТЕЦ — теплоелектроцентралі з комбінованим виробітком теплової й електричної енергії.
Головна відмінність ТЕЦ від ДРЕС полягає в можливості відібрати частину теплової енергії пари, після того, як вона виробить електричну енергію. Залежно від виду парової турбіни, існують різні відбори пари, які дозволяють забирати з неї пару з різними параметрами. Турбіни ТЕЦ дозволяють регулювати кількість відбираної пари. Відібрана пара конденсується в мережевих підігрівачах і передає свою енергію мережевій воді, яка прямує на пікові водогрійні котельні і теплові пункти. На ТЕЦ є можливість перекривати теплові відбори пари, в цьому випадку ТЕЦ стає звичайною ДРЕС. Це дає можливість працювати ТЕЦ по двох графіках навантаження : - тепловому - електричне навантаження жорстко залежить від теплового навантаження (теплове навантаження - пріоритет); - електричному - електричне навантаження не залежить від теплового, або теплове навантаження зовсім відсутнє (пріоритет - електричне навантаження). Поєднання функцій генерації тепла і електроенергії (когенерация) вигідно, оскільки тепло, що залишилося і яке не бере участь в роботі на ДРЕС, використовується в опалюванні. Це підвищує розрахунковий ККД в цілому (80 % у ТЕЦ і 30 % у ДРЕС).
1. 2. Особливості технологічного процесу (ТП) при виробництві електроенергії на ТЕЦ
Основні системи ТЕЦ 1) Котельна установка 2) Паротурбінна установка 3) Паливне господарство 4) Система золо- та шлаковидалення 5) Електрична частина 6) Технічне водопостачання (для видалення надлишкового тепла) 7) Система хімічної очистки та підготовки води.
Котельна установка розташовується в котельному відділенні головного корпусу і складається з парових котлів (парогенераторів) та паропроводів. Паротурбінна установка розташовується в - машинній залі та в деаераторному відділенні головного корпусу. До неї входять: парові турбіни з електричним генератором на одному валу; конденсатор, у якому пара, що пройшла через турбіну, конденсується з утворенням води; конденсатні та живильні насоси; рекуперативні підігрівники високого на низького тиску (теплообмінники, в яких живильна вода підігрівається відборами пари від турбіни); деаератор (в якому вода очищується від газоподібних домішок); трубопроводи та допоміжні системи.
Паливне господарство (для вугільних електростанцій): - пристрої для розморожування вугілля у відкритих напіввагонах; - розвантажувальні пристрої (напіввагони); - вугільний склад; попередня подрібнювальна установка; транспортні конвеєри; система аспірації, блокування та інші допоміжні системи; система пилоприготування, до якої входять кульові, валкові чи молоткові млини. Система золошлаковидалення влаштовується тільки на вугільних електростанціях.
Електрична частина ТЕС призначена для виробництва електричної енергії та розподілу її споживачам. Система технічного водопостачання забезпечує подачу великої кількості холодної води для охолодження конденсаторів турбін. Система хімводоочистки забезпечує хімічну очистку та глибоке знесолювання води.
Принципова схема виробництва електроенергії на ТЕС. Вугілля Дробильний корпус Паропере грівник Перегріта пара Турбіна Подрібнене вугілля Бункери сирого вугілля Подрібнене вугілля Пальники топок казанів Вугільний пил Генератор Шаровий млин Вугільний пил Електро енергія Бункери вугільного пилу Трансфор матор Електроенергія до споживача
2. ПОЖЕЖНА НЕБЕЗПЕКА ОБ`ЄКТІВ ЕНЕРГЕТИКИ
Підвищену пожежну небезпеку ТЕС створюють: паливо для живлення електростанції (вугілля, газ, мазут, торф), великі кількості мастил (приблизно 100 т), що обертаються у виробництві при температурах 200 C, що перевищують температуру самозапалювання, електричних кабелів, об'єднаних у великі потоки й воднева система охолодження, горюча ізоляція кабельно-провідникової продукції.
Горючими речовинами на електростанціях є: • водень, що виділяється при нормальних режимах • • • роботи станції й в аварійних ситуаціях; трансформаторне й турбінне масла, дизельне паливо й мазут, застосовувані в резервних дизельних електростанціях і пускових котельнях; ізоляція силових і контрольних електрокабелів; горючі матеріали, використовувані в електротехнічних пристроях і апаратурі; пластики, застосовувані для покриття підлог та будівельних конструкцій; фільтруюча тканина (тканина Петрянова) у приміщеннях повітряних фільтрів і т. д.
ПОЖЕЖНА НЕБЕЗПЕКА МАСТИЛА Найбільша кількість мастила витрачається для змащення турбогенераторів і насосів. Велике масляне господарство парових турбін таїть у собі значну потенційну небезпеку виникнення пожежі. Турбіни працюють при температурі свіжої пари 275°С, що значно перевищує температури спалахування звичайно застосовуваних масел. Загроза пожежі на ТЕС існує при просочуванні маслом ізоляції паропроводу з наступним його окислюванням і самозайманням.
Основні причини пожежонебезпеки турбогенераторів : • підвищений тиск масла в системах • • регулювання; велика довжина мастилопроводів; ускладнення схеми регулювання і захисту; підвищена температура паропроводів, корпуса турбіни і парових клапанів; використання водню в системі охолодження генератора.
ПОЖЕЖНА НЕБЕЗПЕКА КАБЕЛЬНОГО ГОСПОДАРСТВА • Більшість пожеж, що виникають на • • електростанціях, відбувається в кабельному господарстві. На АЕС довжина кабельних ліній в 2, 5 — 3 рази більше, ніж на ТЕС. Кабелі на АЕС працюють при температурі навколишнього простору 333 К, відносної вологості повітря в межах 20 -100%, тиску 100 к. Па. Збільшення концентрації електричних кабелів в одиниці об'єму кабельних споруд приводить до зростання пожежної навантаги й ризику виникнення пожежі. Пожежна небезпека кабелів залежить від їхньої вогнестійкості, корозійної стійкості, токсичності, димоутворюючої та теплотворної здатності, радіаційній стійкості.
ДЖЕРЕЛА ЗАПАЛЮВАННЯ: • Нагріті до високої температури • • паропроводи турбін (275 С). самозаймання просоченої маслами ізоляції при окисленні. теплові прояви електричної енергії (електричні дуги, електричний пробій ізоляції). Іскри розплавленого металу на будівельній площі ТЕС і високонагріті поверхні. Вогневі роботи (газозварювальні й ін. ).
ШЛЯХИ ПОШИРЕННЯ ПОЖЕЖІ: • Наявність протяжної системи • • трубопроводів; Кабельне господарство, будівельні конструкції; Пластикові покриття підлог; Розлив великої кількості масла; Просочена маслами теплоізоляція трубопроводів.
ЗАВДАННЯ НА САМОПІДГОТОВКУ О. П. Михайлюк, В. В. Олійник та ін. Пожежна безпека об'єктів підвищеної небезпеки: навчальний посібник. – Х. : НУЦЗУ, 2010. – стор. 198 -211. • Правила пожарной безопасности в компаниях, на предприятиях и в организациях энергетической отрасли Украины. НАПБ В. 01. 034 -2005/111. - Киев. Энергоперспектива. 2005. • Конспект лекції
Скачать презентацию Пожежна безпека об єктів енергетики ЛЕКЦІЯ ПОЖЕЖНА БЕЗПЕКА ТЕПЛОЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ
1_1 През 5к л_ТЕС---2.ppt