Размещено на http://www.allbest.ru/

Создание ТЭЦ, работающей на отходах деревообрабатывающего производства

1. Исходные данные

Исходные данные взятые из письма Заказчика:

· - температура пара, поступающего на технологию, ⁰С 180 -190

· - температура пара, поступающего на отопление, ⁰С 190

· - основное топливо- отходы деревообрабатывающего производства;

· - резервное топливо - отсутствует

· - общий расход тепла на отопление, вентиляцию, Гкал/ч (т/ч) 26 (43)

· - расход пара на технологию круглогодично, Гкал/ч (т/ч) 14 (23)

· - в летнее время избыток тепла использовать для выработки электроэнергии.

2. Предлагаемые предпроектные предложения

Исходя из требований Заказчика к количеству и температуре вырабатываемого пара и вырабатываемой электроэнергии, предлагается три варианта ТЭЦ, которые располагаются по мере возрастания стоимости и экономичности.

I вариант.

ТЭЦ, состоящая из следующих отделений.

Котельное отделение:

-Паровые котлы КЕ-25-14-225 МТД -3 шт, работающие на отходах деревообрабатывающего производства, производства ОАО «Бийскэнергомаш»

Технические характеристики котла следующие:

-паропроизводительность, т/ч -25

-давление пара, кгс/см² - 14

-температура перегретого пара, ⁰С - 225

-габариты котла ( длина х ширина х высота), мм- 12640 х 8120 х 7600

-горелочное устройство - РПК 1100/91,5, топка скоростного горения

В стандартной компоновке котел комплектуется стальным воздухоподогревателем марки ВП-498, вентилятором ВДН-12,5-1000, дымососом ДН-17 -1000, системой автоматики на базе щитов МЗТА.

Кроме котлов в состав котельного отделения ТЭЦ входят:

- установка химводоочистки;

- установка деаэрационно-питательная в составе атмосферного деаэратора и питательных насосов;

- установка теплоснабжения в составе пароводяных теплообменников, сетевых и подпиточных насосов;

- установка топливоснабжения в составе галереи топливоподачи, бункеров запаса топлива, регуляторов и питателей топлива;

- установка золоулавливания;

- установка шлакоудаления;

- установка общекотельного КИПиА;

- установка электросиловой части в составе электросиловых щитов, пускателей, РУСН или КТП;

- установка отопления и вентиляции котельной;

- установка водопровода и канализации котельной;

- газоходы, воздуховоды, трубопроводы обвязки котлов и оборудования с арматурой, кабельная продукция и др.;

- установка дымовой трубы;

здание ТЭЦ с необходимыми служебными и бытовыми помещениями. турбогенератор котельный теплоэлектроцентраль

Турбинное отделение:

- Паровая турбина конденсационная марки К-6-1,6 У -1 шт.

- Электрогенератор Т-6-2У3 - 1 шт.

- Трубопроводы и арматура обвязки турбин.

- Электросиловая продукция ( кабели и т.д.) обвязки электрогенераторов.

Техническая характеристика турбины К-6-1,6Уприведена в таблице.

В комплект поставки турбины производства ОАО « Калужский турбинный завод» входят конденсатор, маслоохладитель с маслобаком, а также трубопроводы обвязки турбины по пару, конденсату, маслу.

В комплект поставки электрогенератора производства ЗАО « Привод» г.Лысьва входят система возбуждения ( станция управления, силовой трансформатор, возбудитель), аппаратура теплового контроля, ЗИП, приспособления для монтажа и обслуживания.

Основные технические характеристики турбогенератора:

· - электрическая мощность, кВт 6 000

· - генераторное напряжение, В 6 300

· - частота вращения, об/мин 3 000

· - КПД, % 97,6

· - масса, кг 20 000

Для охлаждения конденсаторов и маслоохладителей требуется водонасосная станция производительностью 2700м³/ч и градирня.

Выбор вышеуказанного оборудования обоснован следующим образом. Заказчику необходимо на технологию получать пар Р=13 кгс/см² и

t = 180-190 ⁰С в количестве 23 т/ч- круглогодично, а на отопление зимой нужен пар Р= 13 кгс/см² и t= 190 ⁰C в количестве 43 т/ч (26 Гкал/ч). С учетом потерь в паропроводах на выходе из котельной должна быть температура пара не менее 205-210 ⁰С. Такую температуру пара ( 225 ⁰С) выдают котлы КЕ-25-14-225-МТД. Общий максимальный расход пара зимой равен

43 + 23 = 66 т/ч. Поэтому к установке предлагаются 3 котла КЕ-25-14-225 МТД (производительность общая 75 т/ч). В то же время Заказчик хочет получать электроэнергию в летнее время за счет избытка пара в количестве 50 т/ч. Так как в летний период пар после турбины не используется, к установке предлагается турбина конденсационная на 6 МВт типа К-6-1,6У.

Ориентировочные стоимости (включая НДС) всего комплекса ТЭЦ следующие:

1. Котельное отделение - 135 млн. руб.

2. Турбинное отделение - 35 млн. руб.

3. Градирня и насосная станция - 18 млн. руб.

Количество обслуживающего персонала следующее:

1. Котельное отделение - 45 чел.

2. Турбинное отделение - 5 чел.

3. Градирня и насосная станция - 5 чел.

В численности персонала не учтены АУП, бухгалтерия, охрана, служба транспорта, МТС, которые входят в состав персонала основного предприятия.

II вариант.

Отличается от I варианта установкой котлов КЕ-25-14-225 С. Предлагается установить на эти котлы «топки кипящего слоя». Эти топки имеют целый ряд преимуществ по сравнению с топками слоевого сжигания топлива, которыми оборудованы котлы КЕ-25-14-225МТД. Это следующие преимущества:

1. Более высокий к п д топки (82-84% против 72-80%).

2. Меньшая чувствительность к качеству сжигаемого топлива и его влажности.

3. Более широкий диапазон регулирования производительности топки.

4. Улучшение экологических характеристик удаляемых дымовых газов.

Реконструкция котлов увеличивает стоимость котельного отделения на

10 млн. руб. по сравнению с I вариантом. Все остальное остается полностью аналогичным I варианту.

Основным недостатком двух вышеприведенных вариантов является следующее:

1. Котлы КЕ-25-14-225 МТД и котлы КЕ-25-14-225 С с топкой «кипящего слоя» рассчитаны на сжигание отходов с содержанием опилок не более 20% от общей массы топлива, остальное должно быть коро-древесные отходы.

2. Очень малое время работы паровой турбины (только в летний период), установка дорогостоящего оборудования для конденсационной турбины (градирня, насосная станция, необходимость иметь большой источник водозабора и т.д.). Вследствие этого ТЭЦ на базе этих вариантов будет иметь большой срок окупаемости, высокую себестоимость вырабатываемого пара и электро-энергии, низкую экономическую эффективность капитальных затрат.

III вариант.

В большей степени лишен недостатков вариантов I и II. Является более экономичным, с меньшим сроком окупаемости и меньшей себестоимостью пара и электроэнергии.

Котельное отделение:

В качестве источника пароснабжения предлагаются 3-х паровых котла новой конструкции Е- 25-3,9-440 ДФТ с параметрами пара: D= 25т/ч, Р= 4,0 МПа (40 кгс/см² ), t = 440 ⁰С. Котлы специально разработаны для сжигания отходов деревообрабатывающего производства. Оснащены мембранной топкой и предтопком «кипящего слоя».

Технические характеристики котла следующие:

· -паропроизводительность, т/ч - 25

· -давление пара, кгс/см² - 40

· -температура перегретого пара, ⁰С - 440

· -горелочное устройство - топка «кипящего слоя» с предтопком.

·

Котел комплектуется стальным воздухоподогревателем , вентилятором ВДН-12,5-1500, дымососом ДН-19 -1000, вентилятором горячего дутья ВГД-16SД, импортной системой автоматики на базе микропроцессоров.

Основные преимущества нового котла по сравнению с раннее предложенными следующие:

1 Экранированный предтопок позволяет дополнительно генерировать до 10-12% тепла и, соответственно, повысить паропроизводительность котла, а также его КПД за счет снижения температуры уходящих газов.

2.Содержание опилок в массе топлива могут достигать 70%.

3. Высокий КПД котла до 86-87%.

4. Низкий избыток воздуха в предтопке a=0,3-0,5 позволяет гарантированно обеспечить безшлаковый режим работы «кипящего слоя».

Набор остального оборудования котельного отделения остается аналогично

I варианту.

Турбинное отделение:

· - Паровая турбина с противодавлением и отбором марки ПР-6-3,4/1,0/0,1-1 -1 шт.

· - Электрогенератор Т-6-2У3 - 1 шт.

· - Трубопроводы и арматура обвязки турбин.

· - Электросиловая продукция (кабели и т.д.) обвязки электрогенераторов

Техническая характеристика турбины приведена в таблице.

В комплект поставки турбины производства ОАО « Калужский турбинный завод» входят также маслоохладитель с маслобаком, а также трубопроводы обвязки турбины по пару, маслу.

В комплект поставки электрогенератора производства ЗАО « Привод» г.Лысьва входят система возбуждения ( станция управления, силовой трансформатор, возбудитель), аппаратура теплового контроля, ЗИП, приспособления для монтажа и обслуживания.

Схема работы ТЭЦ следующая.

В зимний (отопительный ) период работают все 3 котла и производят 66 т/ч пара (необходимое количество) с параметрами 40 кгс/см² и 440 ⁰С. Этот пар с давлением 36 кгс/см² и расходом 66 т/ч подается на турбину. Из промотбора турбины отбирается пар с давлением 14 кгс/см² и температурой 276 ⁰С в количестве 23 т/ч (14 Гкал/ч) и подается на технологические нужды предприятия. На нужды отопления и вентиляции подается мятый пар после турбины с температурой 195 ⁰С и давлением 2,5 кгс/см² в количестве 43 т/ч (24 Гкал/ч). Таким образом зимой полностью используется потенциал пара и при этом вырабатывается электроэнергия в количестве 6 МВт в час.

В летний период работает 1 котел. Вырабатывает пар в количестве 25 т/ч с параметрами 40 кгс/см² и 440 ⁰С и подает его на турбину. Промотбор на турбине закрыт. Весь пар после турбины с необходимыми параметрами подается на технологические нужды. Таким образом в летний период также полностью используется потенциал пара от 1 котла и при этом вырабатывается электроэнергия в количестве 3 МВт в час, т.к. турбина будет загружена на 50% своей мощности. 2 котла остаются в резерве и на них можно производить (при необходимости) ремонтные и наладочные работы.

Этот вариант позволяет ТЭЦ выдавать пар и электроэнергию круглогодично и, за счет экономии на покупной электроэнергии, значительно уменьшает срок окупаемости и повышает экономическую эффективность капитальных вложений.

Стоимость полного комплекса ТЭЦ (котельное + турбинное отделение) составляет 235 млн. руб. (с НДС).

Количество персонала в котельном и турбинном отделении остается аналогичным I варианту.

Все стоимостные характеристики даны ориентировочно.

В стоимостных характеристиках всех 3-х вариантов не учтены все наружные сооружения и коммуникации (за исключением дымовой трубы котельного отделения), находящиеся за пределами стен ТЭЦ. Их стоимость Заказчиком определяет самостоятельно.

Данное предпроектное предложение носит ориентировочный характер в связи с малым объемом исходных данных, полученных от Заказчика.

Для проработки и выдачи компоновочного плана (М 1:500 или М 1:2000) размещения основных производственных участков такой ТЭЦ необходимо выполнить довольно значительный объем предпроектных работ, связанных с получением большого количества исходных данных и принятии на их основе технических решений.

Размещено на Allbest.ru