Комплексное повышение энергоэффективности использования топлива в газопотребляющих установках

Введение ……………………………………………………………………….……….…...5
1. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………............................................................7
1.1 Расчет продуктов сгорания…………………………………………………....……..7
1.2 Расчёт расхода газа для котла мощностью 1 МВт………………………………..11
1.3 Расчет топочной камеры………………………………………………….….…......11
1.4 Расчет теплообмена в топке………………………………………………….….....12
1.5 Расчет конвективной части……………………………...………….................…..16
1.5.1 Расчет конвективного пучка канала для котла с ? = 0,89 % ………….…....17
1.5.2 Расчет конвективного пучка канала для котла с ? = 0,95%..........................20
1.6 Расчет ошипованной части канала…………………………………………...…....23
1.6.1 Расчет геометрических характеристик ошипованного канала……….….....23
2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ГОРЕЛОЧНОГО УСТРОЙСТВА…………………..….25
3. ПОДБОР ВЕНТИЛЯТОРА…………………………….………………………..….......27
4. КИП и А……………………………………………………………………………...….28
4.1. Обоснование автоматизации……………………………………………….……..28
4.2 Принцип работы cхем автоматизации……………………………………….……28
4.3 Спецификация на оборудование…………………………………………..….…...35
5. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ……………………………………………...…..39
5.1 Мероприятия по охране окружающей среды………………...……………...…....39
5.2 Расчет выброса вредных веществ……………………………...………………..…39
5.3 Расчет высоты дымовой трубы………………………………………………..…...41
5.4 Ущерб от загрязнения воздушного бассейна………………………………....…...41
6. ОХРАНА ТРУДА…………………………………………………………………...…...43
6.1 Оценка обьекта…………………………………………………..…………....…….43
6.2 Технологические блокировки и защиты для безопасной работы установленного оборудования…………......……………………………………………………………..44
6.3 Электробезопасность……………………………………………..……..…....…….45
6.4 Пожарная безопасность……………………………………………………....…….46
7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ……………………….………….…....….48
7.1 Описание оборудования………………………………………………….……..…48
7.2 Расчет инвестиционных затрат………………………………………………..…...49
7.3 Расчет эксплуатационных затрат…………………………………………......…...49
7.4 Расчет экономической эффективности………………………………….…....…..50
7.5 Эффективность капитальных вложений…………………………………….........52
7.6 Заключение…………………………………………………………………...….…52
8. ЭЛКТРОСНАБЖЕНИЕ КОТЕЛЬНОЙ…...……………………….………….…....….53
8.1 Исходные данные…………………………..…………………………….……..…53
8.2 Конструктивное устройство электрической сети котельной…...…………..…...54
8.3 Расчет токов короткого замыкания…………………………………………......…54
8.4 Расчет однофазного КЗ и проверка чувствительности оборудования…......……55
8.5 Расчет отклонения напряжения ……………………………………………....……56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………….…………..……...58
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………..…..……59

Весь текст будет доступен после покупки

В данной выпускной квалификационной работе разработана методика и обоснование снижения выбросов в атмосферу парниковых газов и вредных газообразных веществ. Методика разрабатывается на базе водогрейных котлов , работающих на природном газе. Методика разрабатывается применительно к водогрейному котлу тепловой мощностью 1 МВт. Последующее применение методики обосновывается для других установок различной мощности на базе котла мощностью 1 МВт.
Особенностью разработки является то, что в качестве источников тепла применены водогрейные котлы ”ЯИК-500”, способные работать на воде питьевого качества по ГОСТ 2874-82. Дополнительная химводоочистка питательной воды не требуется, то есть нет необходимости установки блоков водоподготовки.
Для примера взято два водогрейных котла мощностью по 500 КВт, имеющих КПД не ниже 95% и малые выбросы вредных веществ : NOx не более 70 мг/м3 и полное отсутствие выбросов CO, при условии комплектования котлов горелками ГСАУ.

Весь текст будет доступен после покупки

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Топливо: природный газ
Газопровод: Газли-Каган-Ташкент
Состав газа:
?СН?_4 = 94%
С_2 Н_6 = 2,8 %
С_3 Н_8 = 0,4 %
С_4 Н_10 = 0,3 %
С_5 Н_12 = 0,1 %
N_(2 )=2 %
?СО?_2 = 0,4 %
Q_н^с=36,26 [МДж/м^3 ]=8660 [ккал/м^3 ]
?_г^с = 0,751 кг/м^3

Расчёт продуктов сгорания

1.1.1 Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 м3 газового топлива:
V^0=0,0476•[0,5CO+0,5H_2+1,5H_2 S+?-(m+n/4) C_m H_n-O_2 ]=0,0476· [0,5·0 +0,5·0 + +1,5·0 + 2·94 + 3,5·2,8 + 5·0,4 + 6,5·0,3+8•0,1 – 0]=9,64 м^3/м^3
1.1.2 Теоретические объёмы продуктов сгорания, полученные при полном сгорании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха:
Теоретический объём азота:
V_(N_2)^0=0,79V^0+0,01N_2=0,79•9,64+0,01•2=7,64 м^3/м^3
1.1.3 Теоретический объём трёхатомных газов:
V_(?RO?_2 )=0,01[?CO?_2+CO+H_2 S+?-?mC_m H_n ?]=0,01[0,4+1•94+2•2,8+3•0,4+4•0,3+5•0,1]=1,03 м^3/м^3
1.1.4 Теоретический объём водяных паров:
V_(H_2 O)^0=0,01[H_2 S+H_2+?-?n/2 C_m H_n+0,124d?]+0,0161V^0=0,01[2•94 + 3•2,8 + 4•0,4 + 5•0,3+6•0,1+0,124•10]+0,0161•9,64=2,17 м^3/м^3
1.1.5 Действительный объем водяных паров:
V_(H_2 O)=V_(H_2 O)^o+0,0161•(?-1)•V^0=2,17+0,0161•(1,1-1)•9,64=2,19 м^3/м^3
?=1,1 – коэффициент избытка воздуха.
1.1.6 Суммарный объём продуктов сгорания :
V_пс=V_(?RO?_2 )+V_(N_2)^0+V_(H_2 O)+(?-1)•V^0=1,03+7,64+2,19+(1,1-1)•9,64=11,82 м^3/м^3

Весь текст будет доступен после покупки

1. «Тепловой расчет котлов. Нормативный метод.»; СПб.: Издание 3, 1998 г – 256 c.
2. Мочан С.И. «Аэродинамический расчет котельных установок»; М.: Энергия, 1977 – 352 с.
3. Бузинков Е.Ф, Роддатис К.Ф., Берзиныш Э.Я. «Производственные и отопительные котельные.»; М.: Энергоатомиздат, 1984 – 248 с.
4. Кузнецов Н.В. «Тепловой расчет котельных агрегатов»; М.: Энергия, 1973 - 296 с.
5. Зах Р.Г. «Котельные установки»; М.: Энергия, 1968 – 352 с.
6. Роддатис К.Ф., Соколовский Я.В. «Справочник по котельным установкам.»; М.: Энергия, 1975 – 368 с.
7. Либерман Н.Б., Нянковская М.Т. «Справочник по проектированию котельных установок систем централизованного теплоснабжения.»; М.: Энергия, 1979 – 224 с.
8. Соловьев Ю.П. «Проектирование теплоснабжающих установок для промышленных предприятий.»; М.: Энергия, 1978 – 192 с
9. Михеев В.П., Медлинов Ю.П. «Сжигание природного газа»; Л.: Недра , 1988 г.
10. Чапель В.М., Шур И.А. «Сжигание газов в топках котлов и печей и обслуживание газового хозяйства предприятий»; Л.: Недра, 1980 г.
11. Щелоков А.И., Кузнецова И.П. «Промышленные теплогенерирующие установки и защита атмосферы»; ч1, Кафедра «Промышленная теплоэнергетика» Самара, 2003 г.
12. Эстеркин Р.И. «Промышленные котельные установки»; Л.: Энергоатомиздат, 1985 г.
13. Гительман Л.Д., Ратников Б.Е. «Эффективная энергокомпания : Экономика. Менеджмент. Реформирование.»; М.: ЭАО Олимп – Бизнес, 2002 - 544 с.
14. «Экономика энергетического производства.» / под ред. Можаевой; СПб.: Лань, 2003 - 208 с.
15. Экономика предприятия : Учебник / А.А. Прохоренко, И.Г. Беркович, М.Н.Беркович ; Самар. гос. техн. ун-т, Поволжский институт бизнеса. Самара, 2007.
16. «Экономическая оценка инвестиций», Учеб. пособ. / Под редакцией М.Н. Беркович, И.Г. Беркович; Самар. гос. техн. ун-т, Поволжский институт бизнеса, 2004.
17. Кузнецов В.Д. "Экономика и управление промышленными (энергетическими) предприятиями и теплотехнологическими системами". Методические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины. Для студентов специальностей: 140101 "Тепловые электрические станции"; 140104 "Промышленная теплоэнергетика" ; 140105 Энергетика "теплотехнологий" ; 140106 "Энергообеспечений предприятий" очной формы обучения. Самара. Сам ГТУ. 2008.

Весь текст будет доступен после покупки