Перевод на природный газ котла ДКВР 20/13 котельной Речицкого пивзавода
Регулирование
температуры воды, подаваемой в систему отопления, в зависимости от температуры
наружного воздуха осуществляется общим для всех котлов регулятором соотношения
температур (РСТ).Утечки
из системы отопления компенсируются водопроводной водой с помощью
автоматического клапана подпитки, получающего импульс по давлению в линии
обратной воды перед циркуляционными
насосами. При недостаточном напоре воды в водопроводе к клапану подпитки подводится
вода от насоса, предназначенного для подпитки водопровода. В этих случаях насос
переводится на автоматическое управление.
Электрогидравлическая
система автоматического регулирования процесса горения в котлах малой мощности
модернизирована путем применения бесконтактных электронных (транзисторных)
усилителей и бесшкальных датчиков, преобразующих изменение параметров в
электрический ток [3].
Котел ДКВР 20/13 после
капитального ремонта переводится на сжигание природного газа, для чего
предусмотрена самостоятельная установка регулирования природного газа. Мазут
остается резервным топливом.
Приборы тепломеханического контроля приняты в соответствии
со следующими принципами:
а) параметры, наблюдение
за которыми необходимо для правильного ведения технологического процесса и
осуществления предпусковых операций, измеряются показывающими приборами;
б) параметры, учет
которых необходим для хозяйственных расчетов или анализа работы оборудования,
контролируются самопишущими приборами счетчиком учета;
в) параметры, изменение
которых может привести к аварийному состоянию оборудования, контролируются
сигнализирующими приборами.
Для автоматизации котла
ДКВР 20/13 применен щит ДЕ. Оборудование, размещенное в щите совместно с
оборудованием, устанавливаемым вне щита, обеспечивает:
- полуавтоматический
розжиг котлоагрегата;
- автоматическое
регулирование и дистанционное управление
процессом горения и
уровня в барабане котла с помощью регуляторов топлива (поз.Е8, приложения),
воздуха (поз.Е5), разрежения
(поз.Е6) и уровня
(поз.Е7);
- дистанционный контроль
температуры дымовых газов за котлом,
за экономайзером и тока
электродвигателя дымососа;
- дистанционное
управление электродвигателями дымососа;
- дистанционное
управление электродвигателями дымососа, дутьевого вентилятора и исполнительными
механизмами;
- защиту котлоагрегата и
световую сигнализацию при аварийном отклонении от заданных значений следующих
параметров:
- давление газа
(повышение);
- давление газа
(понижение);
- давление мазута
(понижение)
- давление воздуха
(понижение);
- разрежение в топке
(понижение);
- уровня воды в барабане
(повышение);
- уровня воды в барабане
(понижение);
- погасание факела
горелок;
- неисправности цепной
защиты, включая исчезновение напряжения.
Схема защиты котлоагрегата
ДКВР 20/13 предусматривает дистанционный розжиг запальника, полуавтоматический
розжиг горелки, контроль за состоянием параметров в растопочном и
технологическом режимах, автоматическую отсечку подачи топлива к котлу и
запоминание первопричины отсечки подачи топлива к котлу.
Местные приборы сведены
на приборные стойки и щит общих замеров.
Для замера общего
количества вырабатываемого пара котлом на сборном паропроводе до редукционной
установки установлен теплосчетчик СПТ-961, который работает по принципу
переменного перепада давления на стандартной диафрагме.
Кроме диафрагмы в состав
теплосчетчика входят:
- три измерительных
преобразователя давления «Сапфир-22М-ДД»
- термометр сопротивления
ТСП-100П;
- преобразователь
измерительный давления «Сапфир-22М-ДН»;
- блок питания
преобразователей разности давления 22БП-36 с выходным напряжением 36В.
Автоматизация
газовоздухоснабжения
Проектом
предусматривается установка местных самопишущих приборов учета снижения
давления газа. Приборы учета установлены на входе и выходе из ГРУ.
На ГРУ установлены:
- термометр технический
ртутный У-2-1-260-104;
- термометр
манометрический самопишущий ТГС-712М;
- манометр показывающий
МПУ-4;
- манометр
самопишущийМТС-712М1;
- дифманометр самопишущий
ДСС-712М1.
Для учета газа предусматривается
установка счетчика газа СПГ-761.
К счетчику подключаются
следующие приборы:
- диафрагма камерная ;
- три измерительных
преобразователя разности давления
«Сапфир-22М-ДД»;
- преобразователь
измерительный давления «Сапфир-22М-ДН»;
- термометр сопротивления
ТСП-100;
- блок питания 22 бп-36.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ
ПОКАЗАТЕЛИ КОТЕЛЬНОЙ
Оценка качества принятого в
дипломном проекте технического решения должна производиться на основе анализа
ее технико-экономических показателей, в число которых входят технологические и
экономические показатели. К основным технологическим показателя, определяемым в
экономической части проекта, относятся: установленная мощность котельной,
годовая выработка теплоты или пара и отпуск их потребителям, расходы топлива и
др. Здесь рассчитывается и режимный показатель - число часов использования
установленной мощности котельной.
Важнейшим экономическим показателем,
определяемым в дипломном проекте, является себестоимость отпущенной теплоты. В
ходе ее расчета определяются и другие экономические показатели: сметная
стоимость строительства, штаты котельной, годовые эксплуатационные расходы и
т.п., которые сводятся наряду с технологическими в итоговую таблицу «Основные
технико-экономические показатели» [1].
Технологические показатели
характеризуют рабочие процессы в котельной, они служат для установления режима
эксплуатации оборудования в целях получения оптимальных экономических
показателей; сюда относятся коэффициент избытка воздуха, содержание в газах СО2
или О2, температура уходящих газов, содержание горючих в уносе и т.
п.
К экономическим показателям работы
котельной установки относятся КПД брутто и нетто, удельный расход условного
топлива на выработку отпускаемого тепла и удельный расход электроэнергии на
собственные нужды котельной. Себестоимость тепла или пара складывается из
переменных и постоянных расходов. К переменным относятся расходы,
пропорциональные количеству вырабатываемого тепла или пара – топливо, вода,
электроэнергия. На электростанциях к переменным расходам относится только
топливо.
Постоянные расходы почти не зависят
от выработки пара или тепла. Сюда относятся заработная плата, амортизация
зданий и оборудования, текущий ремонт и пр.
Основной составляющей себестоимости
тепла или пара являются издержки на топливо, которые зависят от его удельного
расхода на единицу теплоты. Топливная составляющая может иметь значительный
перевес по отношению к другим затратам на производство тепла или пара [3].
По величине себестоимости можно
судить о рациональности проектирования, строительства или реконструкции
объектов.
Достичь снижения себестоимости можно
за счет роста КПД котлоагрегатов, вспомогательного оборудования , что приводит
к снижению расхода топлива, электроэнергии не только на отпуск теплоты, но и на
собственные нужды. Снизить себестоимость можно также за счет установки
агрегатов большей единичной мощности взамен нескольких котлов меньшей мощности.
Задачей дипломного проекта является перевод котла ДКВР 20/13 котельной
Речицкого пивзавода с мазутного топлива на природный газ, поэтому для оценки
эффективности принимаемого технического решения необходимо произвести
технико-экономический расчет для двух видов топлив и сопоставить результаты расчетов
между собой. Для лучшей наглядности получаемых результатов производим параллельный
расчет двух вариантов, при этом в расчетной строке с номером «1» указываем
расчет показателей, характеризующих работу котельной на мазутном топливе, а в
строке с номером «2» -на природном газе.
Расчёт технологических показателей.
Расчёт установленной мощности
котельной, МВт:
,
где - номинальная
паропроизводительность котла ДКВР 20/13,
=20 т/ч =
5,55 кг/с;
- число
установленных котлов ДКВР 20/13 , =2;
- расход
воды на непрерывную продувку котлов ДКВР 20/13,
=0,01·=0,01·5.55=0.0555 кг/с;
-
энтальпия пара на выходе из котла, =2934 кДж/кг [4];
-
энтальпия котловой воды, = 810 кДж/кг [4];
-
номинальная паропроизводительность котла ДЕ-16-14,
=16 т/ч =
4,44 кг/с;
- число
установленных котлов ДЕ-16-14 , =1;
- расход
воды на непрерывную продувку котлов ДЕ-16-14,
=0,01·=0,01·4.44=0.0444 кг/с;
-
энтальпия пара на выходе из котла, =2870 кДж/кг [4];
-
энтальпия котловой воды, = 746 кДж/кг [4] ;
-
энтальпия питательной воды, =437 кДж/кг [4];
([5,55 ×(2934-437)+0,0555×(810-437)]×2+ [4,44×(2870-437)+0,0444×(746-437)])×10-3 =38,6 МВт.
Годовой отпуск теплоты на отопление,
ГДж/год:
,
где - продолжительность отопительного периода, =197 суток для Гомеля, табл. 9.1 [1];
- средний
расход теплоты на отопление за отопительный период на нужды отопления, кВт,
[1, с. 153 ],
где - максимальная часовая отопительная нагрузка;
согласно заданию, суммарная максимальная тепловая нагрузка составляет 6,3 МВт,
поэтому, разбивая ее на составляющие, получаем расход тепла на отопление =4,05 МВт, на вентиляцию –
=2,25
МВт;
- расчетная температура воздуха внутри
зданий, принимается в
соответствии со СНиП 11-35-76, ;
- средняя за отопительный период температура наружного воздуха,
в соответствии со СНиП 11-35-76, ;
- расчетная температура наружного
воздуха для отопления, в соответствии со СНиП
11-35-76, .
кВт
;
ГДж/год.
Годовой отпуск теплоты на
вентиляцию, ГДж/год:
,
где - средний расход теплоты на вентиляцию за
отопительный период, кВт,
,
где - расчетная температура наружного воздуха для вентиляции, в соответствии со СНиП 11-35-76, ;
кВт;
-
усреднённое за отопительный период число часов работы системы вентиляции в
течение суток, принимается равным 16 часов [1].
ГДж/год.
10.1.4 Годовой отпуск
теплоты на горячее водоснабжение, ГДж/год:
,
где - средний расход теплоты на горячее
водоснабжение за отопительный период, кВт, определяется [1],
,
где - максимальный расход теплоты на
горячее водоснабжение, принимается согласно показателям расчета тепловой схемы,
кВт,
тогда
кВт;
-
средний расход теплоты на горячее водоснабжение за летний период, кВт,
кВт,
где - температура холодной воды в летний период,
принимается равной 15 °С
[1];
-
температура холодной воды в отопительный период, принимается равной 5 °С [1];
-
коэффициент, учитывающий снижение среднего расхода воды на горячее
водоснабжение в летний период по отношению к отопительному периоду, принимается
равным 0,8 [1];
350 - число суток в году
работы системы горячего водоснабжения;
ГДж/год.
10.1.5. Годовой отпуск
теплоты на технологические нужды, ГДж/год:
,
где- расход пара на технологические нужды при
максимальном режиме, из задания на проектирование,=16 т/ч;
-
энтальпия пара на технологические нужды,=2830
кДж/кг [4];
-
энтальпия возвращаемого конденсата, = 336 кДж/кг [4];
-
возврат конденсата технологическими потребителями, 70%;
-
годовое число часов использования пара потребителями, при трехсменном режиме работы равно 6120 час.
Гдж/год.
10.1.6 Годовой отпуск
тепла от котельной:
ГДж/годГкал/год.
Годовая выработка теплоты
котельной ГДж/год (Гкал/год):
,
где - к.п.д теплового потока, для газа равен
98%, а для мазута-
93% [1].
1) ГДж/годГкал/год;
2) ГДж/годГкал/год.
Число часов использования
установленной мощности котельной в году:
,
1) ч/год;
2) ч/год.
Удельный расход топлива
на 1 ГДж отпущенной теплоты:
условного:
,
где -КПД (брутто) котельного агрегата, =91,6 %, определяем из
уравнения теплового
баланса котлоагрегата.
1) тут/ГДж;
2) тут/ГДж;
натурального:
,
где - низшая теплота сгорания рабочей массы
топлива, для мазута
=39,73
МДж/кг,
для природного газа - =39,73 МДж/м3 ;
1) тнт /ГДж;
2) тыс.м3/ГДж.
10.1.10 Годовой расход
топлива котельной:
условного:
,
1) тут/год;
2) тут/год;
натурального:
,
1) тнт/год;
2) тыс.м3/год.
Годовой расход
электроэнергии на собственные нужды котельной:
,
где - число часов работы котельной в
году, для котельной с горячим водоснабжением =8400
часов [1];
-
коэффициент использования установленной электрической мощности, принимается
равным 0,65 [1];
-
коэффициент использования установленной электрической мощности по времени,
принимается равным 0,5;
-
установленная мощность токоприёмников, кВт,
,
где - удельный расход электрической мощности на
собственные
нужды, принимается 25
кВт/МВ, табл. 13.1. [1];
-
установленная тепловая мощность котельной за вычетом
составляющей котла ДКВР
20/13, который находится в закон-
сервированном состоянии
и подлежит демонтированию,
=23,42
МВт.
кВт;
кВт/год.
Годовой расход воды
котельной:
,
где - расход сырой воды на химводоочистку для
зимнего и летнего режимов, согласно тепловой схеме, =23,04 т/ч,
=19,78
т/ч.
т/год.
Удельный расход сырой
воды на 1 ГДж отпущенного тепла:
т/ГДж.
Расчёт экономических
показателей.
Топливная составляющая
затрат:
,
где - оптовая цена топлива по прейскуранту,
1) =144000 руб/ тыс.м3;
2) =95 $/тнт =95*2150=204250 руб/ тнт, тогда:
1) млн.руб/год;
2) млн.руб/год.
Годовые затраты на
электроэнергию:
,
где – стоимость одного киловатт-часа,
определяется по двухставочному тарифу,
,
где - ставка основной месячной оплаты за
заявленную максимальную мощность, равна 11447,6 (руб/кВт)/год;
-
заявленная максимальная мощность ч/год, для трехсменного
режима работы предприятия
принимаем 6000 ч/год;
-
ставка дополнительной оплаты, равна 106,4 руб/кВт ч.
руб/кВт
ч.
млн.руб/год.
Годовые затраты на
использованную воду:
,
где – стоимость 1 тонны воды, = 1800 руб/м3.
млн.руб/год.
Расчёт капитальных затрат
на сооружение котельной и реконструкцию:
,
где - капитальные затраты на сооружение
котельной, млн.руб.;
-
удельные капиталовложения для ввода, соответственно, первого и второго котлов
ДКВР 20/13, табл. 13.6. [1],
,
;
-
удельные капвложения для ввода котла ДЕ-16-14,
;
-
номинальная мощность котлоагрегатов ДКВР 20/13,
МВт;
-
номинальная мощность котлоагрегата ДЕ-16-14 ,
МВт;
-
капитальные затраты на перевод котла ДКВР 20/13 на природный газ, согласно
сметно-финансового расчета:
=54,8
тыс.руб, тогда:
1) тыс.руб;
2) тыс.руб;
Так как все проекты выполняются в базовых ценах, в
нашем случае в ценах 91-го года, то с помощью коэффициента пересчета произведем пересчет величин капвложений в
цены 2004 г.:
1) млн.руб;
2) млн.руб.
Годовые амортизационные
отчисления:
,
где - капитальные затраты на сооружение
котельной, при оценке ее работы на мазуте, и капитальные затраты на сооружение
котельной, плюс затраты на реконструкцию, при оценке работы на природном газе.
1) млн.руб/год;
2) млн.руб/год.
Годовые затраты на
текущий ремонт:
1) млн.руб/год;
2) млн.руб/год.
Годовые затраты на
заработную плату:
,
где - численность эксплуатационного персонала, =14 чел;
-
среднегодовая заработная плата с начислениями, равна
3360000 (руб/чел)/год
(280000 (руб/чел)/год);
1,4 – коэффициент
отчислений, 40%.
млн.руб/год.
Прочие годовые затраты:
,
1) млн.руб/год;
2) млн.руб/год.
Годовые эксплуатационные
расходы котельной:
,
1)
2)
Себестоимость отпускаемой
теплоты, руб/ГДж:
;
Топливная составляющая
себестоимости, руб/ГДж:
;
Таблица - Технико –
экономические показатели котельной
Наименование
|
Обозначение
|
Результат
|
Месторасположение котельной
|
|
Минская область.
|
Топливо
|
-----------
|
Природный газ
|
Система теплоснабжения
|
-----------
|
закрытая
|
Установленная мощность котельной, МВт
|
Qуст
|
26,4
|
Годовая выработка теплоты, ГДж/год
|
Qвыргод
|
310714
|
Число часов использования установленной
мощности, год
|
hуст
|
3270
|
Удельный
расход топлива на 1 отпущеный ГДж теплоты
условного,
тут/ГДж
натурального, тыс.м3/ГДж
|
вуотп
внотп
|
0,037
0,029
|
Годовой расход топлива в котельной
Условного, тут/год
Натурального, тыс.м3/год
|
Вугод
Внгод
|
11267
8830,5
|
Удельный расход электрической энергии на собственные нужды,
кВт/МВт
|
Nсп
|
30
|
Установленная мощность токоприемников, кВт
|
Nуст
|
792
|
Удельный расход воды, т/ГДж
|
Gс.в.
|
0,22
|
Годовой расход воды,тыс.т./год
|
Gсвгод
|
67,368
|
Штатный коэффициент
|
Кшт
|
2
|
Удельные капиталовложения, тыс.руб./МВт
-для первого агрегата
-для последующих
|
КI
КII
|
780
370
|
Сметная стоимость строительства, тыс.руб. в т.ч.
|
Ккот
|
12474
|
Строительные работы
оборудование и монтажа
|
Кстр
Коб
|
3742,2
7484,4
|
Годовые эксплуатационные расходы, тыс.руб./год
|
Sкот
|
2282245,016
|
Себестоимость отпускаемой теплоты, руб /ГДж в т.ч.
|
Sg
|
7495
|
Топливная составляющая, руб/ГДж
|
Sт
|
5000
|
Рентабельность,%
|
Рк
|
37
|
Приведенные затраты на ГДж отпускаемой теплоты , руб/ГДж
|
З
|
7500
|
Заключение
После расчета
технологических показателей мы установили: мощность котельной = 23,26 МВт;
годовую выработку теплоты котельной = 732,96 ГДж/год; годовой расход топлива
котельной = 31698,2 тут/год, 66617,5 тнт/год; число часов использования
установленной мощности котельной = 5807,2 г/год.
Рассчитав экономические показатели,
установили: себестоимость отпускаемой теплоты = 6738 руб./ГДж; рентабельность
капиталовложений = 12,3 %.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|