Реферати українською » Промышленность, производство » Реконструкція котла - утилізатора КСТ-80


Реферат Реконструкція котла - утилізатора КСТ-80

Страница 1 из 11 | Следующая страница

Анотація

 

Морозов А.М. «Реконструкціякотла-утилизатораКСТ-80 із єдиною метою установкиконденсационной турбіни на ВАТ «Урал Сталь». Дипломний проект. –Орск: ОДУ - 2007 р. - 118 стор., 13 рис., 40 табл., 22 джерела літератури, 7 форматів А1.

У проекті розглянута можливість збільшення виробництва електричної енергії з допомогою використання тепла газів відведених відУСТК.

Аналіз енергетичної системи ВАТ «Урал Сталь» показав, що що відходять відУСТК гази використовують укотлах-утилизаторах неефективно.

Високий абразивний зноспредвключенних випарних поверхонь призводить до зниження надійності роботикотлоагрегата, а неефективна робота поверховогопароохладителя приводить до зменшення ККДкотлоагрегата.

З іншого боку, на ВАТ «Урал Сталь» у період немає потреби у перегрітому парі.

У цьому проекті пропонується реконструкція котлів утилізаторівКСТ-80 і перетворення котельноїУСТК венергоутилизационную міні-ТЕЦ, із установкою2-х конденсаційних парових турбін сумарною електричної потужністю 6 МВт.

>Приведени теплової, гідравлічний, конструктивний розрахунки устаткування.

З іншого боку, розглянуті питання автоматизації, захисту довкілля, чисельності робочих.

Проведено оцінка очікуваних технічного та скорочення економічної ефектів.

Очікуваний термін окупності заходи до 3,6 років.

Отримані результати можна використовувати на реконструкцію існують і знову проектованихУСТК.


Зміст

 

Запровадження

1 Аналіз енергетичного господарства цехутеплогазоснабжения ВАТ «Урал Сталь»

1.1 Загальна характеристикаЦТГС

1.2 Опис енергетичного устаткування ділянкиУСТК

1.3 Опис підсистем енергоносіїв ділянкиУСТК

1.4 Тепловий розрахунок казанаКСТ-80 №1УСТК

1.5 Баланс енергоносіїв дільниці 

1.6 Аналіз сучасного розвитку аналогічних виробництв у Росії там

1.7 Постановка завдання дипломного проектування       

2 Реконструкціякотла-утилизатораКСТ-80 з єдиною метою установкиконденсационной турбіни

2.1 Короткий опис заходів запропонованих у дипломному проекті

2.2 Тепловий розрахунок реконструйованого казанаКСТ-80       

2.3 Розрахуноквприскивающегопароохладителя

2.4Гидравлический розрахунок

2.5 Тепловий розрахунок паропроводу

2.6 Розрахунок схеми електропостачання

2.7Энергоутилизационная міні-ТЕЦ

3 Автоматизація і механізація виробничих процесів

4 Безпека і екологічність

4.1 Аналіз небезпек і шкідливостей на проектованому об'єкті       

4.2 Безпека праці

4.3 Попередження і ліквідація надзвичайних ситуацій

5 Аналіз техніко-економічних показників та обґрунтування економічної доцільності які у проекті рішень     

5.1 Розрахунок собівартості

5.2 Розрахунок обсягу інвестицій

5.3 Вихідні дані до розрахунку економічних показників

5.4 Розрахунок основних техніко-економічних показників        

5.5 Зведений звіт про очікуваних техніко-економічних показниках проекту

Список використовуваної літератури


Запровадження

 

Раціональне використання паливно-енергетичних ресурсів - найважливіше завдання, значимість якій усе зростає. Основних напрямів економічного розвитку Росії передбачена програма розвитку паливно-енергетичного комплексу, й економії енергоресурсів. Зокрема, планується перехід на енергозаощаджуючих технологій виробництв, скорочення всіх видів енергетичних втрат перезимувало і підвищення рівня використання вторинних енергоресурсів (ПЕВ).

Значну економію паливно-енергетичних ресурсів можна досягти за більш широкому залученні в паливно-енергетичний баланс країни вторинних енергоресурсів, наявних практично в усіх галузях промисловості, де застосовуютьсятеплотехнические процеси, насамперед високотемпературні. Коефіцієнт корисного тепловикористання багатьом процесів вбирається у 15-35%.

>Использованию ПЕВ останніми роками приділяється значну увагу.

Відповідно до прийнятими методичними положеннями з виявлення і напрямів використання ПЕВ на промислових підприємствах під вторинними енергоресурсами розуміють енергетичний потенціал продукції, відходів, побічних і проміжних продуктів, які виникають в технологічних агрегатах, який використовують у самому агрегаті, але, можливо частково чи цілком використаний енергопостачання інших агрегатів. Під енергетичним потенціалом розуміється його присутність серед зазначених продуктах певного запасу енергії (хімічно пов'язаної теплоти, фізичної теплоти, потенційної енергії надлишкового тиску).

ПЕВ можна використовувати як палива або безпосередньо (без зміни виду енергоносія), або з допомогою вироблення теплоти, електричної енергії, холоду, механічної роботи у утилізаційних установках.

ПЕВ поділяють втричі основні групи:

1) горючі - побічні гази плавильних печей (доменний,колошниковий, газ шахтних печей і вагранок, конверторний та інших.);

2) теплові - фізичне тепло відведених газів технологічних агрегатів; фізичне тепло основний рахунок і побічної продукції; тепло робочих тіл систем примусового охолодження технологічних агрегатів й установки; тепло шлаків, золи; тепло гарячої води і пара відпрацьованих технологічних силових установок;

3) надлишкового тиску - потенційна енергія газів, рідин які покидають технологічні агрегати з надмірною тиском, що слід знижувати перед наступної щаблем використання тих рідин або за викиді в атмосферу, водойми, ємності та інші приймачі.

Використання горючих ПЕВ особливих труднощів бракує, і їх використовують на промислових підприємствах, із достатньої повнотою (90-95%) і ефективністю. Використання теплових ПЕВ ще досить і у середньому 30-40%. Основне значення у структурі теплових ПЕВ має фізична теплота відведених газівтеплотехнических установок, частка якої у загальному балансі можливого використання теплових ПЕВ становить 75%.

>Вторичними енергоресурсами мають практично всі галузі промисловості, у яких маютьсятеплотехнические установки.


Таблиця 1 - Використання ПЕВ у промисловості /1, 43/

Галузь Види ПЕВ Використання (%)

Чорна

металургія

>Горючие

Теплові

74,3

25,7

Кольорова

металургія

>Горючие

Теплові

6,1

93,9

Хімічна

промисловість

>Горючие

Теплові

17,4

82,6

Газова

промисловість

>Горючие

Теплові

19,3

80,7

Нафтопереробна і нафтохімічна промисловість

>Горючие

Теплові

53,0

47,0

Отже, з таблиці 1 видно, що у чорної металургії частка використання теплових ПЕВ надзвичайно мала.

З графіка малюнку 1, видно, що чорна металургія є найбільшим споживачем ПЕВ. Основним устаткуванням від використання теплових ПЕВ, і навіть надлишкового тиску є:котли-утилизатори (КУ), системи випарного охолодження (>СИО), охолоджувачіконвертерних газів (>ОКГ), установки сухого гасіння коксу (>УСТК), газові утилізаційнібескомпрессорние турбіни (>ГУБТ),адсорбционние холодильні машини.

>Котли-утилизатори в установках сухого гасіння коксу

>Котли-утилизатори в коксохімічному виробництві комплексно зтушильним пристроєм призначені від використання фізичної теплоти розпеченого коксу та її сухого гасіння. У тепловому балансі коксовій батареї теплота,уносимая розпеченим коксом, сягає 45-50% кількості теплоти, котра надходить на обігрів печі.

Кожна мільйон тонн виробленого коксу при мокрому гасінні втрачається приблизно 50 тис. тонн умовного палива. Тому використання фізичної теплоти розпеченого коксу має значення. Однією з таких способів є сухе гасіння коксу, що дає можливість як використовувати фізичну теплоту розпеченого коксу щоб одержати пара енергетичних параметрів, значно підвищити якість коксу, техніко-економічні показники доменного процесу, але й поліпшення умов праці коксових цехах, зменшити забруднення навколишнього повітряного басейну.

Досвід експлуатації доменних печей показує, що час використання коксу сухого гасіння питома витрата його знижується приблизно за 10% проти питомим витратою при застосуванні коксу мокрого гасіння. Отже, загальна економія умовного палива від використання фізичної теплоти розпеченого коксу і поліпшення ефективності доменного процесу (у результаті застосування коксу сухого гасіння) становить110103 тонн за кожен мільйон тонн виробленого чавуну.

На великих газових заводах і коксохімічних виробництвах металургійних заводів, що випускають тисячі тонн коксу на добу, питання найвигіднішому способі використання тепла розпеченого коксу залежить потреби у цьому чи іншій формі енергії і зажадав від вартості енергії, одержуваної із боку. Від правильного вибору способу використанняуловленного тепла коксу залежать передусім терміни окупності капітальних видатків зведення установок сухого гасіння і рентабельність останніх.

ТеплоУСТК використовується щоб одержати пара,расходуемого на технологічні потреби виробництва. Це тим, що продуктивність більшості установок невеличка, а пар, який у такихУСТК, можна повністю використаний дома.

При великих бункерних установках доцільно комбінувати вироблення електричної енергії й теплової як пара для технологічних потреб. У цих комбінованих установках водяну пару енергетичних параметрів, яку за казанахУСТК, можна спрямовувати в конденсаційні турбіни з промисловими ітеплофикационними відборами чи турбіни зпротиводавлением (залежно від енергетичного балансу цього підприємства). У обох випадках парові турбіни служать приводами електричних генераторів /1, 56/.

Розробка заходів для використанню пара з допомогою ПЕВ на технологічні потреби, виробництво електроенергії, теплопостачання в комбінованих схемах вимагає докладного вивчення теплових балансів виробництва та створення типових рішень з урахуванням створення техніко-економічного обгрунтування з використання пара від котлів. Параметри пара також залежить від стабільності роботи (технологічного режиму) основного теплотехнічного устрою. Техніко-економічне обгрунтування має здійснюватися під час виборів типу казана кожному за конкретного випадку.

Установка сухого гасіння коксу і двох основних частин (малюнок 2) -тушильной камери (1) і парового казана (2).Раскаленний коксскиповим підйомником завантажується втушильную камеру. Через щілини в конічній частинітушильной камери, заповненою коксом, у ній надходять інертні гази, рухаючись назустріч коксу, охолоджують його від 1300 до 500 До, і держава сама нагріваються від 425-440 до 1000-1100 До.Нагретие інертні гази виходять крізь вікна, які працюють у верхню частину камери, проходять черезпилеуловительний бункер і чинять до котла, після казана гази проходятьпилеуловительние циклони (4) і чинять навсас мірошницького вентилятора (3). У казані гази послідовно омиваютьпароперегреватель, секції випарних поверхонь нагріву іекономайзер.

 


1 Аналіз енергетичного господарства цехутеплогазоснабжения (>ЦТГС) ВАТ «Уральська Сталь»

 

1.1 Загальна характеристикаЦТГС

 

1.1.1 Загальна характеристика енергогосподарства

Високий температурний рівень основних технологічних процесів металургійного виробництва та низький коефіцієнт використання тепла палива технологічним агрегатом визначає великий вихід вторинних енергоресурсів. При великий обсяг металургійного виробництва раціональне використання вторинного тепла є важливим виробничої завданням, оскільки економія палива ідентична збільшення ту величину його видобутку, а капітальні вкладення зведення відповіднихтеплоутилизационних установок значно менше, ніж видобуток палива йтеплогенераторние установки пальному.

Перспективним є комплексне використання тепла відведених газів і тепла випарного охолодження печі. У цьомукотел-утилизатор іохлаждаемие елементи печі об'єднуються загальноїциркуляционной системою.

Одержання пара з допомогою тепла відведених газів мартенівських, методичних печей, установок сухого гасіння коксу у випадку економічніше,т.к. зазвичай пар використовується цілий рік для технологічних потреб і затеплофикации цінність його тепла вище, ніж тепла мережевий води.

Цехтеплогазоснабжения включає у собі:

1) Ділянка котлів-утилізаторів (КУ) прокату.

За групою нагрівальних методичних печей стану 950/800 і стану 2800 застосовані комплексні утилізаційні установки, які становлять кожної печікотли-утилизаториКУ-100 іКУ-80 відповідно, змногократной примусової циркуляцією, і системи випарного охолодження печі, суміщені на єдину установку, у якійохлаждаемие елементи печі включені у циркуляційну систему казана паралельно йогоиспарительной системі. У будинку першого листопрокатного цеху (>ЛПЦ-1) розташована живильне установка, що є спільної відновлення всього комплексу утилізаційних установок прокатного цеху. Кожен із котлівКУ-100 за середнього режимі роботи нагрівальних печей виробляє з урахуванням випарного охолодження печі 33,9т/ч перегрітого пара з параметрамиР=1,2МПа і температуроюТ=360С. Пара, виробленукотлами-утилизаторами, направляють уобщезаводскую мережу паропроводів, а частина пара редукується і використовується потреби живильним установки.

2) Установка сухого гасіння коксу що з казанамиКСТ-80.

Котельня установка сухого гасіння коксу батарей №№5, 6 варта вироблення пара з допомогою використання тепла інертних газів сухого гасіння коксу. Відповідно кількості коксу що надходить на гасіння, у котельній виробляється 63т/ч перегрітого пара наступних параметрів: тискР=1,8МПа і температура перегріву до 450С. Отриманий пар використовується на технологічні потреби Товариства.

3)Котельние замартеновскими печами.

>Котли-утилизаториКУ-80/120 призначені для охолодження що йдуть димових газів мартенівських печей й отримання перегрітого пара із тискомР=1,6-1,8МПа, з температурою до 375С. Температура що йдуть газів після котлів-утилізаторів 180-250С. Для видалення плавильної пилу зконвективних поверхонь нагріву передбачена імпульсна очищення.

4)Газоочистка замартеновскими печами.

Замартеновскими печами №№3, 4, 6, 7 встановленоелектрофильтри. Переделектрофильтром встановленоежекционная система кондиціонування. Задвухваннимисталеплавильними агрегатамиДСПА-1 іДСПА-9 встановлено газоочистки із регульованою трубоюВентури.

5)Мазутное господарство (постачання мартенівських печей мазутом, зберігання мазуту).

6) Ділянка теплових мереж (обслуговування магістральних трубопроводів пара й одержання гарячої води).

7)Электрослужба (обслуговування може й ремонт електроустаткуванняЦТГС).

8) Ділянка підготовки ремонтів.

9) Газовий ділянку.

1.1.2 Етапи розвиткуЦТГС

Нижче наводиться таблиця, показує етапи розвиткуЦТГС за літами, починаючи з 1960 року.

Таблиця 2 - Етапи розвиткуЦТГС

Рік Захід
1960-1961 почали роботу 4 КУ стану «2800»
1961-1965 оснащені КУ все мартенівські печі
1960 переклад методичних печейЛПЦ-1 наСИО
1958-1967 переклад мартенівських печей наСИО
1969 почали роботу 3 КУ на СПЦ
1969 переклад мартенівських печей наСИО
1968-1970 пуск 4 КУКСТ-80 наУСТК
1980 пуск 4-го КУ на СПЦ
1980 демонтаж КУ за мартенівської піччю №9
1996-1998 демонтаж КУ замартеновскими печами №№1, 5, 8
2005 об'єднання газового і теплосилового цехів, освітуЦТГС

Цехтеплогазоснабжения може вважатися великим структурним підрозділом ВАТ «Урал Сталь», які забезпечують пором енергетичних параметрів інші структурні підрозділи розміщуються комбінату. З іншого боку, на балансі цехутеплогазоснабжения перебувають теплові мережі, щоб забезпечити мережевий водою потреби опалення й вентиляції як комбінат, а й містоНовотроицк.


1.2 Опис енергетичного устаткування ділянкиУСТК

1.2.1 Пристрій, технічна характеристика і принцип роботи казана- утилізатораКСТ-80

>Котел-утилизаторКСТ-80 конструкції «>Укренергочермета» установки сухого гасіння коксу - однобарабанний,змеевикового типу змногократной примусової циркуляцією. Поверхні нагріву перебувають у вертикальної шахті. Напрям потокугреющих газів згори донизу (спадний потік). Швидкість газового потоку повинна бути вище 7м/сек, щоб уникнутиистирания металу трубок поверхонь нагріву казана дрібної фракцією коксу,уносимой потоком циркуляційного газу зтушильной камери.Газоход казана виконаний із металевих аркушів, зварених між собою до створеннягазоплотности, щоб уникнутиприсосов повітря, підвищення змісту кисню в газах, манливого у себе посилення горіння коксу в камері гасіння. У зонах високих температур (>пилеосадительний бункер,газоход казана у районіпароперегревателя іиспарительной поверхні) металевий кожухгазохода зсередини викладеноогнеупорним цеглою.

Казан складається з таких частин:

1) барабана (діаметр 1 600 мм, довжина 5 500 мм), в барабані розташовані устрою: для введення реагентів длявнутрикотловой обробки води, відводу води безупинної та періодичноюпродувок,испарительние устрою, які з двох прийомних відсіків, у яких встановлено відбійні щити,паросборного колектора, захисного устроюводоотводящих труб.

2) двох блоків (чотирьох пакетів), послідовно з'єднаних, водяногоекономайзера. Вхідний блокекономайзера складається з пакетів, з яких розташовані два пакета вихідного блокуекономайзера, блоки розташовані послідовно у процесі газів. Кожен пакет складається з 26 паралельно включених змійовиків з труби діаметром253 мм. Вхідні і вихідні колектораекономайзера перебувають угазоходе казана, вхідні камери у зоні температур близько160°С, а вихідні у зоні температур порядку 300 °З.

3) двох блоків (чотирьох пакетів), послідовно з'єднаних,испарительной поверхні. Вхідні колектораиспарительной секції перебувають угазоходе казана, у зоні температур газів близько °З.

4) двох послідовно з'єднаних пакетівпароперегревателя, з

Страница 1 из 11 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація