Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Мая 2014 в 00:30, дипломная работа
Для повышения надежности работы элементов котла, а следовательно и всей котельной установки, учитывая что большая часть котлов выработала свой ресурс, возникает необходимость проектирования новых котлов непосредственно для сжигания газа. Объектом данной работы является проект парового котла для Томской ГРЭС – 2 взамен котлов ТП-230 для работы на природном газе и мазуте. В качестве основного топлива принимается природный газ Томской области Мыльджинского месторождения. Цель работы – разработка новой котельной установки с исходными параметрами па-ра.
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕМПЕРАТУРЫ УХОДЯЩИХ ГАЗОВ 8
2 КОНСТРУКТОРСКИЙ ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА ДЛЯ РАБОТЫ НА ГАЗЕ 9
3 ПОВЕРОЧНЫЙ ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА ДЛЯ РАБОТЫ НА МАЗУТЕ 81
4 АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГАЗОВОГО ТРАКТА КОТЛА 82
5 РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ КОТЛА РАБОТАЮЩИХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ 90
6 РАСЧЕТ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ 93
7 РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОТЛА 99
8 АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ 107
9 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ БЕЗОПАСНУЮ РАБОТУ КОТЛА 118
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 130
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 132
7.1 Характеристика проектируемого котельного агрегата
7.1.1 Паровой котел с естественной циркуляцией предназначен для получения перегретого пара при сжигании природного газа Мыльджинского месторождения Томской области.
7.1.2 Номинальные значения основных параметров представлены в таблице 7.1
Таблица7.1 Номинальные значения основных параметров котельного агрегата
1 |
Паропроизводительность |
D |
т/ч |
230 |
2 |
Давление перегретого пара |
Pпп |
МПа |
9,8 |
3 |
Температура перегретого пара |
tпп |
0С |
510 |
4 |
Температура питательной воды |
tпв |
0С |
215 |
5 |
Температура уходящих газов |
Vух |
0С |
110 |
6 |
КПД котла |
|
% |
95,6 |
7 |
Расчетный расход топлива |
Вр |
м3/с |
4,57 |
7.1.3 Паровой котел состоит из одного корпуса, выполненного по П-образной компоновке.
7.1.4 Котел газоплотный, с уравновешанной тягой, имеет один самостоятельный поток по водяному тракту и один самостоятельный поток по паровому тракту.
7.1.5 Топочная камера имеет призматическую форму с размерами: глубина – 7,05м, ширина – 8,05 м и высота 18,8 м. Стены топочной камеры экранированы газоплотными панелями, выполненными из труб диаметром 60×5 (сталь20) с шагом 100 мм. Между трубами вварены полосы сечением 6×41,5 мм.
7.1.6 Топочная камера оборудована восемью газомазутными горелками. Расположение горелок – встречное, на боковых стенах.
7.1.7 Каждая горелка стационарно расположена на каркасе котла. Сочленение горелок с экранами подвижное.
7.1.8 На выходе из топки перед поворотным газоходом расположено 12 пароперегревательных с шагом 620 мм. Каждая ширма состоит из двадцати четырех труб диаметром 32×45мм.
7.1.9 Потолочный пароперегреватель выполнен из труб диаметром 60×5мм с шагом между ними 100 мм. Пройдя потолочный пароперегреватель пар поступает в конвективный пароперегреватель, а далее подается в паросборную камеру диаметром 325×14мм. На паросборную камеру установлены предохранительные клапаны и главная паровая задвижка.
7.1.10 Дымовые газы, пройдя ширмы и конвективный пароперегреватель, попадают в конвективную шахту с размещенными в ней экономайзером и воздухоподогревателем.
7.2 Определение капитальных вложений проектируемого парового котла
7.2.1 Содержание единовременных (капитальных) затрат.
7.2.1.1 Расчет полной себестоимости
Где К1=0,9 – коэффициент по паропроизводительности [5, приложение 2];
К2=1 –коэффициент по параметрам пара [5, приложение 2];
К3=1 – коэффициент по промежуточному перегреву пара [5, приложение 2];
К4=1,15 – коэффициент по блочности поставки [5, приложение 2];
К5=1,3 – коэффициент по видам топлива [5, приложение 2];
К6=1 – коэффициент по компоновке котлов [5, приложение 2];
К7=1 – коэффициент по числу корпусов котла [5, приложение 2];
К8=1,04 – коэффициент по типам котлов [5, приложение 2];
D=230 т/ч – паропроизводительность котла;
Куд=15 – коэффициент удорожания (принято)
7.2.1.2 Нормативная прибыль по котлостроению
7.2.1.3 Стоимость котельной установки
7.2.1.4 Издержки на транспортировку
7.2.1.5 Сопутствующие капитальным затраты у потребителя
где -издержки на монтаж
- издержки на обмуровку
7.2.1.6 Расчет затрат на строительную часть
Капитальные вложения в здание, приходящееся на один эксплуатируемый парогенератор
где - площадь, занимаемая парогенератором
К=1,5 – коэффициент, учитывающий дополнительную площадь, приходящуюся на парогенератор [5, стр.9];
- высота помещения котельной;
=8,5 руб/м3 средняя стоимость 1м3 производственного здания, в котором эксплуатируется парогенератор [5, приложение 2];
=100 руб/м2 –средняя стоимость фундамента [5, приложение 2];
Следовательно
7.2.1.7 Значение содержания единовременных затрат
7.3 Расчет годовых текущих издержек у потребителя
7.3.1 Годовые текущие издержки или эксплуатационные расходы
Расходы, составляющие себестоимость продукции (эксплуатационные расходы), являются текущими расходами, обычно повторяющимися в течение всего периода изготовления продукции.
Игод=Итоп+Иам+Итр+Ив+Иэл+Изп+И
где Итоп – затраты на топливо;
Иам– затраты на амортизацию;
Итр– затраты на текущий ремонт;
Ив– затраты на воду;
Иэл– затраты на электроэнергию;
Изп– затраты на заработную плату;
Ипр - прочие расходы;
Исоц.н- расходы на социальные нужды.
7.3.2 Затраты на топливо
Итоп=Вр·hгод ·(1+ )·Цт.н.т. ,
где Вр-часовой расход натурального топлива
Вр=4,57 м3/с=16,5 м6/ч;
hгод-число часов использования установленной мощности
hгод=6500 ч;
-суммарная величина потерь топлива на территории котельной в % от годового потребления топлива
=5 %;
Цт. –цена1000 м3 натурального топлива
Цт. = 500 руб.
Итоп=16,5·6500· (1+ )·500=56306,25 т.руб.
7.3.3 Определение затрат на электроэнергию
Иэл.эн.=Nу·hгод ·Квр·Кпот·Ц1кВт*ч+Ny· Ц1кВт*a
Ny-установочная мощность
Ny= 840 кВт;
hгод=6500 ч.;
Квр= 0,8;
Кпот=0,9;
Ц1кВт*ч= 1,5 руб/(кВт·ч);
Ц1кВт*а= 320·Куд=320·15=4800 руб/кВт·а;
Иэл.эн.=840·6500·0,8·0,9·1,5+
7.3.4 Определение амортизационных отчислений
где - норма амортизации котельного агрегата, [5, стр.22];
норма амортизации
7.3.5 Определение затрат на текущий ремонт
Итек. рем.=0,2·Иа=0,2·1009,588 =201917,6 руб.
7.3.6 Определение затрат на воду
Воду котельная потребляет для добавки в цикл с целью компенсации потери воды из цикла и для технических нужд.
Годовой расход воды определяют из пароводяного баланса котельной.
Ив = Дв· Цв·hгод,
где Ив- стоимость одного кубометра воды
Цв=2,4 руб.;
Дв- расход воды на технические нужды
Дв= 315 т/ч, принимается;
hгод=6500 ч.
Ив=315 ·2,4·6500=4914 т. руб.
7.3.7 Определение затрат на содержание персонала
где - заработная плата дежурного персонала, руб;
- заработная плата цехового
персонала (инженерно-технических
7.3.7.1 Заработная плата дежурного персонала
где заработная плата дежурного персонала в месяц за один котел, руб;
S=1 – число устанавливаемых котлов.
Норма обслуживания котельных установок и заработная плата дежурного персонала в месяц представлена в таблице 7.2.
Табллица7.2 Норма обслуживания котельных установок (заработная плата)
№ п/п |
Наименование должности |
Норма об-служивания на 4 котла |
Обслу-живание 1 котла |
Месяч ная зар. плата |
Зар. плата на 1 котел |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Старший машинист |
3 |
3/4 |
2500 |
2500*3/4 |
2 |
Машинист котлов 3 р |
6 |
6/4 |
2340 |
2340*6/4 |
3 |
Машинист котлов 4 р |
6 |
6/4 |
2450 |
2450*6/4 |
Продолжение таблицы 7.2 | |||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
4 |
Машинист багерной насосной |
3 |
3/4 |
2050 |
2050*3/4 |
5 |
Машинист насосных установок |
3 |
3/4 |
2050 |
2050*3/4 |
6 |
Котлочисты |
6 |
6/4 |
2000 |
2000*6/4 |
7 |
Машинист-обходчик по котельному оборудованию |
3 |
3/4 |
2400 |
2400*3/4 |
8 |
Дежурный слесарь котельного цеха |
3 |
3/4 |
2200 |
2200*3/4 |
9 |
Слесарь по ремонту котельного цеха |
12 |
12/4 |
2000 |
2000*12/4 |
10 |
Электросварщик |
3 |
3/4 |
1980 |
1980*3/4 |
11 |
Газоэлектросварщик |
1 |
1/4 |
1980 |
1980*1/4 |
12 |
Газорезчик |
1 |
1/4 |
1980 |
1980*1/4 |
13 |
Печник |
3 |
3/4 |
1980 |
1980*3/4 |
14 |
Машинист крана |
1 |
1/4 |
2100 |
2100*1/4 |
15 |
Кладовщик |
1 |
1/4 |
1800 |
1800*1/4 |
16 |
Уборщица |
1 |
1/4 |
1600 |
1600*1/4 |
17 |
Токарь |
1 |
1/4 |
1700 |
1700*1/4 |
Итого |
30345 |
7.3.7.2 Заработная плата цехового персонала
Норма обслуживания котельных установок и заработная плата цехового персонала в месяц представлена в таблице 7.3.
Таблица 7.3 Норма обслуживания котельных установок (заработная плата)
№ п/п |
Наименование должности |
Норма об-служивания на 4 котла |
Обслу-живание 1 котла |
Месяч ная зар. плата |
Зар. плата на 1 котел |
1 |
Начальник смены |
3 |
3/4 |
3000 |
3000*3/4 |
2 |
Зам.начальника цеха |
1 |
1/4 |
3200 |
3200*1/4 |
3 |
Начальник цеха |
1 |
1/4 |
3500 |
3500*1/4 |
4 |
Мастер по котельному цеху |
3 |
3/4 |
2800 |
2800*3/4 |
5 |
Старший мастер |
1 |
1/4 |
2900 |
2900*1/4 |
Итого |
6750 | ||||
Сумма |
37095 |
7.3.7.3 Значение затрат на содержание персонала
7.3.8 Определение отчислений на социальные нужды
Исоц.н=0,38·Изп
Исоц.н=0,38·1412190 =536,63 т.руб.
7.3.9 Определение обще котельных и прочих расходов
Ипр=0,12·Иэкспл,
где Иэкспл- эксплуатационные расходы котельной
7.3.10 Эксплуатационные расходы котельной
Иэкспл= Итоп+Иам+Итр+Ив+Иэл+Изп+Исоц.н
Иэкспл =56306,25 +1009,59 +201,9 +4914+9928,8 +1412,19 +536,63=74309,36 т.руб.
7.3.11 Прочие расходы
Ипр=0,12· Иэкспл =0,12·74309,36 =8917,12 т.руб.
7.3.10 Определение годовых затрат
Игод= Иэкспл + Ипр =74309,36 +8917,12 =83226,48 т.руб.
7.10.11 По результатам расчета
годовых затрат заполняется
Таблица.7.3 Сводная таблица затрат