11. Мазутное хозяйство

Основным топливом является природный газ, мазут применяем только в зимние месяцы, так же может использоваться в качестве аварийного топлива при непродолжительном прекращении подачи газа.

Комплекс мазутного хозяйства состоит из: подъездных железнодорожных путей, сливной эстакады с промежуточной емкостью; мазутной насосной с размещением в ней насосов электрических щитов и бытовых помещений; мазутохранилища, с железобетонными или металлическими резервуарами; коммуникаций между емкостями мазута насосной и котельной; установки для сбора конденсата; очистных сооружений для сточных вод; устройства для пожаротушения; установки для приема, хранения и ввода в мазут жидких присадок.

Объем мазутохранилища, м³, рассчитывается:

,

где - количество суток, на которое рассчитано хранилище, принимаем равным

3-м суткам, так как мазут используется как аварийный вид топлива;

ρ - плотность малосернистого мазута М 40, кг/м³ (табл. 2.8 [2]).

м³.

12. Технико-экономические показатели котельной

Таблица 12

Расчет технико-экономических показателей

Показатель и размерность	Расчетная формула или способ определения	Расчет
1	2	3
1. Общая максимальная теплопроизводительность котельной, МВт	, из табл. 3.	9,649
2. Годовая выработка тепла, ГДж/год	, из табл. 3.	193939

Продолжение таблицы 12

3. Годовой расход натурального топлива, тыс.м3/год, тыс.т/год	, из табл. 3.	5986
4. Расход исходной воды, кг/с	, из расчета схемы (раздел 2)	1,846
5. Удельный расход электрической мощности на собственные нужды котельной, кВт/МВт	, из табл. 3.12 [2]	38
6. Удельные капиталовложения, тыс.р/МВт	, из табл. 3.12 [15]	200
7. Штатный коэффициент, чел/МВт	, из табл. 3.12 [15]	3,3
8. Стоимость топлива, р/тыс.м3	, по прейскуранту	3500
9. Стоимость воды, р/т	, по прейскуранту	12,18
10. Стоимость электроэнергии, р/кВт.ч	, по прейскуранту	2,53
11. Среднегодовая заработная плата одного человека, р/чел..год	, по прейскуранту	150000
12. Годовое число часов использования установленной теплопроизводительности котельной, ч/год
13. Расходы на топливо, р/год
14. Расходы на электроэнергию, р/год
15. Расходы на используемую воду, р/год
16. Расходы на заработную плату, р/год

Окончание таблицы 12

17. Сметная стоимость строительства, р	(или смета)
18. Расходы на амортизацию, р/год
19. Расходы на текущий ремонт, р/год
20. Прочие расходы, р/год
21. Годовые эксплуатационные расходы, р/год
22. Себестоимость отпускаемой теплоты, р/ГДж
23. Приведенные затраты, р

13. Тепловая схема котельной

Тепловая схема представляет собой графическое изображение оборудо­вания котельной, соединяемого линиями различных трубопроводов. В прин­ципиальной тепловой схеме основное оборудование и трубопроводы показы­вают условно, не учитывая их количество и расположение. Развернутая теп­ловая схема содержит все оборудование, трубопроводы и арматуру. На рабочей, или монтажной, схеме показываются все отметки расположения оборудования и трубопроводов, их уклоны, размеры, марка арматуры, тип креплений и т.д. Развернутая и рабочая тепловые схемы могут быть состав­лены лишь после разработки и расчета принципиальной тепловой схемы. По результатам расчета определяют тепловую производительность котельной, что позволяет выбрать тип котельных агрегатов и определить их необходи­мое количество.

По характеру тепловых нагрузок котельные подразделяются на произ­водственные, производственно–отопительные и отопительные. В данном курсовом проекте я рассчитываю производственно–отопительную котельную.

Производственно–отопительные — предназначены для обеспечения те­пловой энергией производственных и технологических потребителей пред­приятий, а также отопления, вентиляции и горячего водоснабжения промыш­ленных, общественных и жилых зданий и сооружений.

При общей тепловой нагрузке котельной менее 58 МВт рекомендуется устанавливать только паровые котлы одинаковой тепловой мощности, и в этом случае горячая вода теплосети подготавливается в паровых сетевых по­догревателях. В более мощных котельных целесообразно устанавливать да­ровые котлы для получения пара для технологических нужд, а также водо­грейные котлы (работающие по самостоятельному контуру) для получения горячей воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

Для технологических целей требуется обычно сухой насыщенный пар давлением 0,6... 1,2 МПа, потребление которого зависит от мощности и режима работы предприятия. В летнее время расход пара на производственные нужды обычно уменьшается, что обусловлено повышением температуры ис­ходного сырья, воды, воздуха, используемых в технологическом процессе, а также снижением тепловых потерь в окружающую среду от ограждающих конструкций теплотехнического оборудования. В нижеприведенных расчетах тепловых схем технологическая нагрузка условно принята с коэффициентами 0,8...0,9 в зимнем режиме и 0,7...0,8 в летнем режиме от максимальной тех­нологической нагрузки Q_ТН в максимально–зимнем режиме. Расход теплоты на отопление и вентиляцию Q_О.В зависит от температуры наружного воздуха t_Н.В, а потребление теплоты на горячее водоснабжение Q_Г.В – от суточного графика (максимум расхода утром и вечером) и от дня недели (в последние дни недели расход увеличивается в два раза).

Годовой график нагрузок строится путем сложения годовых нагрузок отопления, вентиляции, горячего водоснабжения, технологического произ­водства, и суточная неравномерность потребления теплоты при этом не учи­тывается. В этом случае для каждого конкретного города выстраивается тем­пературный график регулирования температуры воды в подающей и обрат­ной магистралях теплосети в зависимости от наружной температуры воздуха. Температурный график для города Иваново представлен на рис.1 Приложения.

Закрытая четырехтрубная система теплоснабжения

В четырехтрубной системе теплоснабжения сетевая вода подается для целей отопления, вентиляции и горячего водоснабжения Q_Г,В отдельно на нужды предприятия и отдельно на нужды ЖКС.

По этой схеме сетевая вода из подающего трубопровода поступает в по­догреватели системы горячего водоснабжения, где холодная вода из водо­провода нагревается и поступает к водоразборным кранам потребителей го­рячего водоснабжения, а охлажденная сетевая вода возвращается в обратный трубопровод тепловой сети. Отсутствие водоразбора из теплосети значитель­но уменьшает расход подпиточной воды, проходящей водоподготовку и идущей для компенсации потерь теплоносителя в тепловой схеме. Поэтому оказывается экономически целесообразным не устанавливать дополнитель­ный узел водоподготовки для подпиточной воды, а готовить ее в системе ХВО питательной воды котельных агрегатов, несмотря на то, что стоимость питательной воды выше, поскольку она проходит две ступени умягчения, в то время как для подпиточной воды теплосети достаточно одной ступени. Расход подпиточной воды G_ПОДП для закрытых систем теплоснабжения при­нимается в размере 1,5...2 % от расхода сетевой воды.

Сы­рая вода поступает из водопровода с давлением, необходимым для преодоления гидравлических сопротивлений в по­догревателях, фильтрах ХВО и трубопроводах. Температура исходной воды t_ИСХ принимается +15 °С летом и +5 °С зимой, а расход G_ИСХ должен обеспе­чивать питание котельных агрегатов КА, подпитку тепловой сети, компенса­цию расхода пара на собственные нужды и потерь теплоносителя в тепловой схеме, тепловых сетях и у потребителя. Вода нагревается в охладителе не­прерывной продувки T1 и в паровом водоподогревателе Т2 до температуры +25...35 °С.

Указанный диапазон температур исключает конденсацию водяных паров из воздуха на внешней поверхности трубопроводов и оборудования водоподготовки и обеспечивает стабильную работу катионита. Часть воды использу­ется на собственные нужды химводоподготовки (взрыхление, регенерация отмывка и др.) и составляет 15...20 % расхода G_ХВО , или G_ИСХ = 1,2 G_ХВО. В процессе химводоочистки ХВО из воды удаляются соли жесткости — Са и Mg, а температура воды при этом снижается на 2...3 °С. Далее умягченная вода нагревается в паровом водоподогревателе ТЗ и водо–водяном подогрева­теле Т4 до температуры +60...90 °С и направляется в колонку деаэратора, в верхнюю часть которой также поступает конденсат от всех паровых подогре­вателей и от технологического производства ТП. В нижнюю часть колонки деаэратора и в водный объем питательного бака ДА (через барботажное уст­ройство) подается пар давлением 0,12 МПа для подогрева умягченной воды до температуры кипения +104 °С. Чем ниже температура воды и конденсата, поступающих в деаэратор, тем больше расход пара на деаэрацию D_Д . Выде­лившиеся из воды коррозионно–активные газы вместе с паром удаляются в атмосферу или поступают в охладитель выпара (на схеме не показан) для на­грева умягченной воды, поступающей в деаэратор; при этом газы из охлади­теля выпара уходят в атмосферу, а конденсат — в дренаж. Удельный расход выпара d из деаэратора составляет 0,002 кг пара/кг воды.

Питательный бак–деаэратор ДА должен иметь тепловую изоляцию, а гео­дезическая высота установки ДА не менее 8... 10 м для создания подпора во­ды на всасывающем патрубке питательного ПН и подпиточного насоса ППН. Из бака деаэратора питательная вода с температурой +102... 104 °С поступает в теплообменник Т4, где охлаждается до +70...90 °С при сжигании природно­го газа или малосернистого мазута и до +90...100 °С — сернистого или высо­косернистого мазута. Это условие необходимо для предотвращения низко­температурной коррозии внешних поверхностей нагрева водяного экономай­зера. Одна (большая) часть питательной воды G_ПИТ питательным насосом ПН нагнетается в водяной экономайзер ЭК, где нагревается за счет теплоты ухо­дящих топочных газов. Другая (меньшая) часть водыG_ПОД подпиточными на­сосами нагнетается в контура отопления, вентиляции и ГВС отдельно на предприятие и отдельно на ЖКС .

В водяном экономай­зере некипящего типа питательная вода не догревается до температуры на­сыщения на 20...40 °С и по питательной линии поступает в водный объем верхнего барабана парового котельного агрегата КА, где вырабатывается су­хой насыщенный (или перегретый) пар.

Из КА по паропроводу пар поступает в редукционно–охладительную уста­новку РОУ, где путем дросселирования (редуцирования) давление пара сни­жается, например, с 1,4 до 0,7 МПа или до давления, необходимого для технологического производства (0,5... 1,2 МПа). В результате дросселирования (при i = const) получается перегретый пар, и поэтому в РОУ (минуя экономайзер и паровой котел) подается необходимое количество питательной воды G_РОУ с температурой +70... 100 °С для охлаждения перегретого пара и получения су­хого насыщенного пара. Далее сухой насыщенный пар поступает в парорас­пределительный коллектор ПК (гребенку), откуда расходуется на:

• технологическое производство ТП в количестве D_ТН ; конденсат воз­вращается в конденсатный бак (на схеме не показан) или непосредственно в колонку деаэратора, и его количество G_ТН зависит от процента возврата μ, т.е.

G_TH = 0,01·μ·D_ТН; потери технологического конденсата ;

• подогреватели сетевой воды Т5, Т6 в количестве , где передает теп­лоту воде теплосети, а конденсат после теплообменников возвращается в колонку деаэратора, так как он не загрязнен и находится под большим давлением, чем давление в деаэраторе;

• подогреватели сетевой воды Т8, Т9 в количестве , где передает теп­лоту воде теплосети, конденсат после теплообменников также возвращается в колонку деаэратора, так как он не загрязнен и находится под большим давлением, чем давление в деаэраторе;

• собственные нужды котельной в количестве D_CH, предварительно при­нимаются в размере 7...15 % от потребления пара, т.е.

• компенсацию потерь пара D_ПОТ в тепловой схеме, потерь тепла подог­ревателями в окружающую среду и другие неучтенные расходы пара; прини­маются в размере 2…3 % от потребления пара, т.е.

Предварительно принятые величины уточняются на заключительном эта­пе расчета при сопоставлении D_сн и полученных в результате расчета расхо­дов пара на собственные нужды , которые включают в себя расход пара:

• D₂ – на подогреватель исходной воды Т2 и расход пара D₃ на подогре­ватель ТЗ умягченной воды; конденсат от подогревателей (G₂, равный D₂ , G₃ равный D₃) с температурой +60...90°С возвращается в колонку деаэра­тора;

• D_Д – на деаэрацию воды, причем давление пара после редукционного клапана РК снижается до 0,12 МПа путем дросселирования (при i = const);

• на обдувку внешних поверхностей нагрева труб кипятильного пучка котла и водяного экономайзера, а также на паровые, питательные насосы (в расчете не учитывается и входит в D_ПОТ).

Из парового котельного агрегата по продувочной линии котловая вода G_ПР поступает в сепаратор (расширитель) непрерывной продувки СНП, где происходит снижение давления до 0,12...0,2 МПа; вода вскипает и разделяется на остаточную воду G_СНП и на пар вторичного вскипания (при давле­нии 0,15 МПа). Пар из СНП используется в деаэраторе ДА, а вода направля­ется в охладитель выпара Т1, где, отдавая тепло исходной воде, охлаждается до температуры +40...60 °С и сбрасывается в барботер БР. Величина продув­ки зависит от солесодержания котловой воды (зависит от типа КА) и пита­тельной воды после водоподготовки или принимается равной 2... 10 % от паропроизводительности котельных агрегатов.