Технология работы производственной котельной

дипломная работа

1. Технико-экономические обоснование

Существующее положение.

Производственная площадка метизного производства ЗАО «НСММЗ» имеет следующие теплоэнергетические мощности:

Центральная котельная.

- два паровых котла ДЕ-25-14ГМ производительностью 16 Гкал/час каждый.

2.Внутренние энергоресурсы:

2.1. Мартеновский цех:

- два котла - утилизатора КУ-60-у производительностью 4,5 Гкал/час каждый;

- две установки СИО производительностью 3,2 Гкал/час каждая.

2.2. Прокатный цех:

- две установки СИО производительностью 2,5 Гкал/час каждая.

Максимально возможная суммарная выработка тепла по заводу - 52,2 Гкал/час.

В 2003 году к отопительному сезону были переведены на автономные источники теплоснабжения (миникотельные, ТГГ) следующие объекты предприятия:

Перечень объектов, переведённых на автономное теплоснабжение приведен в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Объект

Марка котла, теплогенератора

количество

Общая мощность, Гкал/час

Оцинковальный цех

ТГГ-250-01

5шт.

1,980

ШКУ АБК

КВ2у-400

3шт.

0,890

АТП АБК и проходная

КВ2у-150

3шт.

0,439

АТП гаражные боксы

КВ2у-035

2шт.

0,077

АТП производ. помещения

ТГГ-250-01

6шт.

2,374

Тарный цех АБК, столярный уч-к

УКМ-1,0 ВГ (КВ2у-400)

1шт. (4шт.)

1,200

Тарный цех таро-ремонтный уч-к

ТГГ-250-01

1шт.

0,396

Заводоуправление, бытовые ЖДЦ

УКМ-0,5ВГ (КВ2у-400)

1шт. (2шт.)

0,602

РСЦ АБК

КВ2у-150

2шт.

0,292

РСЦ столярный уч-к

ТГГ-250-01

1шт.

0,396

Клуб

КВ2у-400

2шт.

0,593

Шурупный цехпроизвод. помещения

ТГГ-250-01

14шт.

5,538

Шурупный цех АБК,ЦЗЛ, КНС

УКМ-1,0ВГ (КВ2у-400)

1шт. (4шт.)

1,200

Центральная насосная станцияпроизвод. помещения

ТГГ-250-01

1шт.

0,396

Депо АБК

КВ2у-150

2шт.

0,198

Депоэкипировочный пункт

Электрокотельная (ТЕРМ)

1шт.

0,039

Депопроизвод. помещения

ТГГ-250-01

2шт.

0,791

БОСпроизвод. помещения

ТГГ-250-01

8шт.

3,164

Итого суммарное теплопотребление объектов автономного теплоснабжения

20,565

Остальные объекты ЗАО «НСММЗ» остаются абонентами централизованного теплоснабжения.

В связи с расширением теплоэнергетическое хозяйство предприятия претерпевает следующие изменения:

1. Строительство новых производственных объектов - ввод новых теп-ловых нагрузок. В таблице 2.2 приведён перечень абонентов, привязанных к центральной котельной, новых производственных объектов и их нагрузок.

Таблица 2.2

Перечень абонентов ЦК

Нагрузка, Гкал/час

Технологическая нагрузка (пар), Гкал/час

Суммарная нагрузка по объекту, Гкал/час

Существующие производственные объекты:

Оцинковальный цех

1,011

0,087

1,098

Сталепроволочный цех

11,129

4,914

16,043

Гвоздильный цех

3,809

3,809

Мазутное хоз-во

0,010

0,300+4,500(слив)

0,310+4,500(слив)

Энергоцех

0,34

0,700

1,04

Компрессорная

0,137

0,137

Участок БОС

0,694

Прачечная

0,476

Главная распределительная станция

0,014

0,014

Насосная серной кислоты

0,008

Насосная соляной кислоты

0,009

0,009

Здравпункт

0,013

0,013

Пожарное депо

0,074

0,074

ЦРМО

0,040

0,040

Центральный склад

0,148

0,148

Экомет

0,383

0,383

Пристрой шурупного цеха

2,256

0,700

2,256

Существующий прокатный цех

3,400

3,600

Новые производ-ственные объекты:

Кисолородная станция

1,000

1,000

Насосная с градирней

0,050

0,050

ЭСПЦ-2 (полное развитие)

2,920

2,920

Бытовой корпус для ЭСПЦ-1 и для ЭСПЦ-2

2,900

2,900

Новый прокатный цех

2,000

2,000

Итого

31,673

7,879+4,5(слив мазута)

39,552+4,5(слив мазута)

2. Ликвидация мартеновского и прокатного цехов ведёт к закрытию тепловых мощностей:

2.1. Мартеновский цех.

- два котла - утилизатора КУ-60-у общей производительностью 9 Гкал/час;

- две установки СИО общей производительностью 6,4 Гкал/час.

2.2. Прокатный цех.

- две установки СИО общей производительностью 5 Гкал/час.

Суммарная производительность 20,4 Гкал/час.

В результате максимально возможная выработка тепла центральной котельной после ликвидации мартеновского и прокатного цехов будет

52,2 - 20,4 = 31,8 Гкал/час.

Баланс выработки и отпуска тепловой энергии центральной котельной приведен в таблице 2.3:

Таблица 2.3

Произ-во тепловой энергии, Гкал/час

Расход пара на технол. нужды, Гкал/час

Расход тепла на отопление объектов ЦК, новых производственных объектов

Расход пара сторонним организациям, Гкал/час

Суммарный расход, Гкал/час

Баланс, Гкал/час

31,800

7,879+4,5(слив мазута)

31,673

0,390

39,942+4,5(слив мазута)

-8,142

Таким образом, на предприятии складывается отрицательный баланс тепловой энергии (с дефицитом тепловой энергии -8,142Гкал/час).

Существуют два пути дальнейшего развития теплоэнергетического хозяйства предприятия:

Централизованное теплоснабжение объектов.

Автономное теплоснабжение объектов.

Вариант 1. Развитие централизованного теплоснабжения объектов.

Предлагается установить 1 дополнительный котел ДЕ-25-14 ГМ с производительностью 16 Гкал/час.

Баланс выработки и отпуска тепловой энергии приведен в таблице 2.4:

Таблица 2.4

Теплопроизводительные мощности

Суммарные теплопроизводительные мощности, Гкал/час

Суммарный расход, Гкал/час

Баланс

наименование

нагрузка, Гкал/час

48

39,942

8,058

ДЕ-25-14ГМ

16

ДЕ-25-14ГМ

16

ДЕ-25-14ГМ

16

Таким образом, расчёт показывает, что при установке дополнительного котла ДЕ-25-14 ГМ создаётся положительный баланс тепловой энергии (с резервом по теплу 8,058Гкал/час); предприятие может обеспечить необходимыми энергоресурсами своих абонентов.

Технико-экономические показатели данного варианта:

1.Необходимые капитальные вложения.

Установка котла в центральной котельной согласно сметам 4-66495ТХ-СМ Уралгипромез 14.05.2003г. составит 10396 тыс.руб.:

- стоимость проектно наладочных работ - 350 тыс.руб.;

- стоимость котла ДЕ-25-14 ГМ заводской комплектации - 3580 тыс.руб.;

- монтаж котла ДЕ-25-14 ГМ - 6466 тыс.руб..

2. Строительная стоимость 1Гкал.

Тепловая мощность котла ДЕ-25-14 ГМ составляет 16Гкал/час,

тогда строительная стоимость 1Гкал

3. Затраты электроэнергии на выработку 1Гкал.

Для работы котла ДЕ-25-14 ГМ необходимы следующие тягодутьевые устройства (Таблица 2.5):

Таблица 2.5

Назначение

Количество, шт.

Технические характеристики

Мощность эл./двигателя, кВт

Производительность, м3/час

Напор, кгс/м2

Дымососы

2

28700

330

47,2

Вентиляторы

2

39900

460

42,5

Питательные насосы

1100

100

45

Подпиточные насосы

100

80

3

Итого суммарная потребляемая мощность, кВт

137,7

Тепловая мощность котла ДЕ-25-14 ГМ 16 Гкал/час,

тогда затраты электроэнергии на выработку 1Гкал

4. Себестоимость 1Гкал.

С = 187,11руб./Гкал (расчёт приведён в приложении №1)

Вариант 2. Развитие автономного теплоснабжения.

В Таблице 2.6 приведён один из предполагаемых вариантов перевода объектов централизованного теплоснабжения и вновь строящихся объектов на автономное теплоснабжение.

Таблица 2.6

Объекты предприятия

Марка котла, теплогенератора

Количество

Общая мощность, Гкал/час

Стоимость

Гвоздильный цех

ТКУ-0,15 (КСТ-50-7)

ТГГ-250-01

1шт. (3шт.)

9шт.

3,896

4400тыс.руб.

Здание «ИнТехРемонт» (настоящий прокатный цех)

ТКУ-0,25 (КВ-Г-0,25-95)

ТГГ-250-01

1шт. (3шт.)

7шт.

3,414

4130тыс.руб.

Компрессорная

ГПВ-140

газовая колонка (для гвс)

1шт.

1шт.

0,120

626тыс.руб.

Пожарное депо

КВ2у-035

3шт.

0,090

802тыс.руб.

Экомет

ТГГ-250-01

1шт.

0,396

602тыс.руб.

Оцинковальный цех (производственные помещения)

УКМ-1,0ВГ(КВ2у-400)

1шт. (4шт.)

1,200

3000тыс.руб.

Оцинковальный цех (бытовки)

КВ2у-150

3шт.

0,439

1500тыс.руб.

Центральный склад

ТКУ-0,25 (КВ-Г-0,25)

1шт.

0,215

740тыс.руб.

Сталепроволочный цех

Миникотельная (с водогрейными котлами SK 725)

ТГГ-250-01

1шт. (3шт.)

24шт.

12,904

11000тыс.руб.

ЭСПЦ-2 (полное развитие)

Миникотельная (с водогрейными котлами SK 725)

1шт. (3шт.)

3,4

8977,2тыс.руб.

Бытовой корпус ЭСПЦ-1 и для ЭСПЦ-2

Миникотельная (с водогрейными котлами SK 725)

1шт. (3шт.)

3,4

8977,2тыс.руб.

Новый прокатный цех

Миникотельная (с водогрейными котлами SK 725)

1шт. (2шт.)

2,064

7000тыс.руб.

Итого суммарная стоимость на установку автономного теплоснабжения

51754,4тыс.руб

Технико-экономические показатели данного варианта:

1. Необходимые капитальные вложения.

51754,4тыс.руб..

2. Строительная стоимость 1Гкал.

Суммарное тепловое потребление объектов, переведённых на автономное теплоснабжение 31,538Гкал/час.,

тогда строительная стоимость 1Гкал

3. Затраты электроэнергии на выработку 1Гкал.

На автономных котельных - 12,9кВт,

При передачи тепла от теплогенератора - 36кВт.

4. Себестоимость 1Гкал.

С = 346,20руб./Гкал (расчёт приведён в приложении №2)

Сравнительные показатели централизованного и автономного теплоснабжения объектов предприятия приведены в таблице 2.7.

Таблица 2.7

Централизованное теплоснабжение

Автономное теплоснабжение

Необходимые капитальные вложения

10396 тыс.руб.

51754,4тыс.руб.

Строительная стоимость 1Гкал

649,75тыс.руб.

1641,017тыс.руб.

Затраты электроэнергии на выработку 1Гкал

8,6кВт

Котельные - 12,9кВт

Теплогенераторы - 36кВт

Себестоимость 1Гкал

187,11руб.

353,808руб.

Приложение №1.

Расчет нормируемых теплопотерь тепловыми сетями.(таблица 2.8)

Исходные данные для расчёта потерь трубопроводами системы отопления

Число часов в рассматриваемом периоде 5496

Ср. температура теплоносителя в тр./пр. прямой сетевой воды 79

Ср. температура теплоносителя в тр./пр. обратной сетевой воды 50

Исходные данные для расчёта потерь трубопроводами системы ГВС

Число часов в рассматриваемом периоде 3192

Ср. температура теплоносителя в тр. /пр. ГВС 65

Ср. температура теплоносителя в циркуляционном тр./пр. 50

Таблица 2.8

Усл. диаметр тр./пр., мм

Длина тр./пр., м

Удельные теплопотери на прямом тр./пр., Вт/м

Удельные теплопотери на обратном тр./пр., Вт/м

Общие теплопотери, кВт

400

370

68,4

49

43,44

350

58

62,4

45

6,23

219

456

43,1

30

33,33

150

380

35,4

24

22,57

100

155

28,3

19

7,.4

80

220

25,7

17

9,4

Итого общие годовые теплопотери трубопроводами отопления 672,15 МВт/год (578,05Гкал/год)

Часовые теплопотери трубопроводами отопления 0,122 МВт/час (0,105Гкал/час)

400

370

59,2

49

350

58

54

45

219

456

36,9

30

150

380

30

24

100

155

23,8

19

80

220

21,5

17

Итого общие годовые теплопотери трубопроводами ГВС 357МВт/год (307Гкал/год)

Часовые теплопотери трубопроводами ГВС 0,112кВт/час (0,096Гкал/час)

Приложение №2

Распределение затрат по переделу (таблица 2.9):

миникотельная.

Расчётные данные:

- Qрн=7900 ккал/м3;

- B=16500 м3;

- ¦З=93 %;

работа круглосуточная, в работе два котла.

Месячная выработка тепла

Таблица 2.9

Наименование статьи затрат

Ед. изм.

Кол-во единиц на 1Гкал

Цена за единицу, руб.

Стоимость единицы, руб.

Кол-во единиц на выработанное число Гкал

Стоимость выработанных Гкал

Топливо

газ

тыс. м3

0,1361

1011,39

137,6502

16,5

16687,9350

Энергетич. затраты

электроэнергия

кВт

12,9

0,9390

12,1131

1563,8154

1468,4227

питьевая вода

м3

5,2546

3,82

20,0726

637

2433,3400

итого:

3901,7627

З/плата осн. рабочих

руб.

16,7401

2029,3354

начисления на з/плату

руб.

6,3110

765,0573

итого:

руб.

23,0511

2794,3927

Цеховые расходы:

амортизация

руб.

67,3324

8162,4400

текущий ремонт

руб.

13,4665

1632,4900

аренда транспорта

руб.

1,6498

200,0000

топливо (бензин)

т

0,00069

10900,00

7,52

0,084

911,7407

сервисное обслужива-

ние оборудования котельной

руб.

8600,0000

итого:

19506,6707

итого по переделу:

42890,7611

Себестоимость 1 Гкал, выработанной миникотельной

3. Описание тепловой схемы.

В качестве теплоносителей в котельной приняты:

Вода с расчетной температурой

в прямой магистрали 150 єC

в обратной магистрали 70 єC;

2. Насыщенный пар на технологические нужды с давлением 1,4 МПа и температурой 194 єC;

Центральная котельная Ревдинского Метизно-Металлургического завода питается от двух независимых источников воды. Исходная (сырая) вода из городского пруда с расходом 98,6 т/ч поступает на подогреватель сырой воды, подогревается до температуры 25єC. Затем подогретая вода поступает в водоподготовительную установку ВПУ, где очищается, проходя через механические фильтры, умягчается по методу двухступенчатого Na-катионирования и поступает на теплообменник непрерывной продувки, где охлаждает продувочную воду из котла до температуры 40єC. Далее продувочная вода поступает в продувочный колодец. После теплообменника непрерывной продувки ХОВ с температурой 35єC поступает в охладитель выпара, где подогревается до температуры 41єC и далее поступает в верхнюю часть питательного деаэратора. Выпар из деаэратора идет в охладитель выпара, охлаждается и поступает в продувочный колодец.

Из деаэратора питательная вода с температурой 104єC поступает в охладитель деаэрированной воды. В охладителе деаэрированной воды питательная вода с температурой 104єC охлаждается до температуры 70єC, нагревая ХОВ до температуры 59єC. После охладителя деаэрированной воды охлажденная питательная вода подается питательными насосами в котлы ДЕ-25-14ГМ. На выходе из котлов получаем пар с параметрами: Р=1,4 МПа, tS=198єC. Пар от котлов поступает в паровой коллектор, а от туда распределяется по абонентам. Часть пара с расходом 21,6 т/ч идет на технологические нужды, часть, проходя через редукционную установку, идет на деаэраторы и сетевые подогреватели, часть пара (2 т/ч) идет к потребителю.

Для подпитки теплосети используется вода из городского водопровода.

Вода предварительно нагревается в теплообменнике, затем по методу одноступенчатого Na-катионирования умягчается и поступает подпиточные деаэраторы, предварительно нагреваясь в водоводяных подогревателях. Деаэрированная подпиточная вода с температурой 104єC охлаждается в пароводяных подогревателях до температуры 70єC, нагревая ХОВ до температуры 59єC. Затем вода подается насосами в баки аккумуляторы, а оттуда на всас подпиточных насосов.

Делись добром ;)