Перевод на природный газ котла ДКВР 20/13 котельной Речицкого пивзавода

 

       10.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.         

        

 

    10.1. Расчёт технологических  показателей.

10.1.1. 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.

          10.1.2. 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 зада-

                                 нию, 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 воз-

                          духа,  в соответствии со СНиП 11-35-76, ;

                  - расчетная температура наружного воздуха для отопления, в

                     соответствии со СНиП 11-35-76, .  

кВт ;

 ГДж/год.

10.1.3.  Годовой отпуск  теплоты на вентиляцию, ГДж/год:

,

где               - средний расход теплоты на вентиляцию за отопительный пери-

                              од, кВт,

,

           где         - расчетная температура наружного воздуха для вентиляции, в

                                соответствии со СНиП 11-35-76, ;

кВт;

               -  усреднённое за отопительный период число часов работы систе-

                          мы 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 отопи-

                               тельный 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, прини-

        мается 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 ре-

                                жиме, 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/год Гкал/год.

10.1.7.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/год Гкал/год;

2)     

ГДж/год Гкал/год.

10.1.8. Число часов использования установленной мощности котель-

            ной в году:

,

1)     

ч/год;

2)     

ч/год.

10.1.9. 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.

10.1.11. Годовой расход  электроэнергии на собственные  нужды ко-

             тельной:

,

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.

10.1.12 Годовой расход  воды котельной:

,

где              - расход сырой воды на химводоочистку для зимнего и летне-

                                   го режимов, согласно тепловой  схеме, =23,04 т/ч,