Главная >  Энергосбережение 

 

Паровая котельная. Валентин КОТЕНКО
главный инженер проекта, компания ЭК «Трансэнерго» (г. Одесса, Украина)

 

Александр КОТЕНКО
инженер-проектировщик компании ЭК Трансэнерго, Одесса, Украина

 

Пуск маслопрессового цеха на заводе по изготовлению круп и комбикормов (ЗИКК) в городе Мироновке Киевской области обусловил появление отходов производства в виде лузги подсолнечника, которая требует значительных затрат на собственную утилизацию. В то же время лузга может использоваться как топливо для котельных. Однако сжигание лузги в топках котельных связано с определенными трудностями, вызванными особенностями ее горения.

 

Генплан и архитектурно-строительные решения. Теплотехническое оборудование. Водоподготовка. Воздухоснабжение. Дымовая труба. Электроснабжение оборудования. Автоматика, связь и сигнализация. Отопление и вентиляция. Водопровод и канализация. Противопожарные мероприятия. Защита окружающей среды

 

На ЗИКК имеется котельная производительностью 15 т пара в час (два котла ДКВР-4-13 и один котел VIESSMANN производительностью 7 т пара в час), работающая на газе. В настоящее время она переведена в резерв. Построенная котельная, работающая на лузге, обеспечивает потребности в паре для технологии систем отопления и вентиляции завода, горячего водоснабжения маслопрессового цеха, а также собственных нужд котельной.

 

Для сжигания лузги Мироновским ЗИКК был приобретен специально сконструированный для этой цели водожаротрубный котел типа JNO-HD производства бельгийской фирмы VYNCKE производительностью 10 т пара в час и с давлением пара 1,3 МПа (13 кгс/м .

 

Котельная расположена в центре территории ЗИКК на расстоянии 28 м от маслопрессового цеха. К строительной площадке имеются подъездные пути с твердым покрытием. Котельное оборудование размещено в одноэтажном здании из легких металлических конструкций. Размеры здания в плане 24(12 м, высота 18 м. Каркас котла и колонны здания опираются на свайные фундаменты. По колоннам здания на высоте 17 м имеются подвесные рельсовые пути, по которым перемещается кран-балка грузоподъемностью 5 т, оснащенная электроприводом.

 

Генплан и архитектурно- строительные решения

 

Основные параметры

 

Таблица Техническая характеристика котельной установки

 

Величина

 

Ед.изм.

 

т/ч; Гкал/ч

 

Паропроизводительность

 

Расчетное давление пара

 

10,0; 6,4

 

1,3; 13

 

МПа; кг/см2

 

МПа; кг/см2

 

Рабочее давление

 

Температура питательной воды

 

1,1; 11

 

105

 

°С

 

%

 

Расчетный КПД котла

 

Расход топлива (лузги подсолнечника)

 

85

 

1900

 

кг/ч

 

компл.

 

Количество котлов

 

К стене здания с юго-восточной стороны примыкает двухэтажный производственно-бытовой корпус, в котором размещаются операторская с пультом управления работой котельной, водоподготовительная установка, компрессорная, механическая мастерская, складские и санитарно-бытовые помещения. Размеры указанного блока в плане 24(6 м с высотой этажа 3,6 м. В стенах с обоих торцов здания котельной предусмотрены ворота размером 3(3 м. Также присутствуют входы в котельную через коридор производственно-бытового корпуса (с фасада, из помещения водоподготовки и операторской, расположенной на втором этаже).

 

1

 

Основное теплотехническое оборудование для котельной поставлялось бельгийской фирмой VYNCKE. Также котельная укомплектована следующим оборудованием:

 

Теплотехническое оборудование

 

накопителем для подачи топлива в топку;

 

системой аэрозольного транспорта с питательным компрессором и бункером

 

транспортными средствами удаления золы из котельной;

 

деаэратором струйного типа с баком-деаэратором емкостью 12 м3;

 

электрофильтром;

 

дымососом;

 

газоходами к электрофильтру, дымососу и дымовой трубе.

 

металлической дымовой трубой высотой 44,225 м, диаметром 1,0 м;

 

Рис. Паровая котельная, работающая на лузге подсолнечника

 

Размещение теплотехнического оборудования представлено на рис. 1.

 

Конденсат из маслопрессового цеха возвращается в котельную в количестве 0,5 т/ч.

 

1 – паровой котел Vyncke JNO-HD; 2 – экономайзер; 3 – механизм топливоподачи; 4 – деаэраторный бак; 5 – колонка деаэрационная струйно-циклонная; 6 – предохранительное устройство; 7 – циклон-охладитель; 8 – сепаратор непрерывной продувки с теплообменником; 9 – вентилятор первичного воздуха; 10 – вентилятор вторичного воздуха;

 

Таблица Тепловые нагрузки котельной

 

Для приготовления горячей воды для отопления и горячего водоснабжения в котельной установлены пароводяные подогреватели типа ALFA-LAVAL. Возврат конденсата от них равен 100%. Тепловые нагрузки, годовая выработка и отпуск тепловой энергии приведены в табл. 2 и 3.

 

Ед. изм.

 

Вид теплопотребления

 

Технология (маслопрессовый цех и комбикормовый цех)

 

Тепловая нагрузка

 

7,0; 4,45

 

т/ч; Гкал/ч

 

Гкал/ч

 

Отопление и вентиляция

 

Горячее водоснабжение

 

1,5

 

0,1

 

Гкал/ч

 

Гкал/ч

 

Собственные нужды котельной и потери в тепловых сетях

 

Итого:

 

1

 

6,35

 

Гкал/ч

 

Наименование продукции

 

Таблица Годовая выработка и отпуск тепловой энергии котельной

 

Кол-во

 

Ед. изм.

 

Выработка тепловой энергии в виде:

 

Примечания

 

– горячей воды

 

– пара

 

55,03

 

тыс. т/годтыс. Гкал/год

 

Котельная вырабатывает только пар давлением 0,9 МПа, в том числе горячая вода для систем отопления и ГВС производственно- бытового корпуса приготавливается в пароводяных теплообменниках

 

6,061

 

– пара

 

Отпуск тепловой энергии в виде:

 

тыс. т/годтыс. Гкал/год

 

– горячей воды

 

4,715

 

35,04

 

Расход тепловой энергии на собственные нужды и потери в тепловых сетях в виде:

 

Отпуск пара для масло- прессового цеха на отопление

 

– горячей воды

 

– насыщенного пара

 

8,76

 

тыс. т/годтыс. Гкал/год

 

.

 

1,346

 

Водоподготовка

 

Очистка поверхностей нагрева котла и экономайзера производится сжатым воздухом, приготавливаемым компрессором, установленном на первом этаже производственно-бытового корпуса.

 

Рис. Технологическая схема водоподготовительной станции

 

Умягчение воды предусматривается методом Na-катионирования при фильтровании исходной воды через слой ионообменной смолы в установке умягчения непрерывного действия AQUA-HARD. Регенерация ионнообменной смолы раствором поваренной соли предусматривается автоматически с заданной периодичностью. Исходная вода из водопровода поступает на самопромывной механический фильтр. После этого вода поступает на автоматическую установку Na-катионирования I ступени, а затем на автоматическую установку Na-катионирования II ступени, что позволяет добиться гарантированного качества воды для парового котла. Максимальный оборот воды рассчитан на 12 т/ч. Установка химводоподготовки и лаборатория располагаются в производственно-бытовом корпусе. Схема водоподготовительной установки представлена на рис. 2.

 

Воздухоснабжение

 

1 – насосы подачи воды на фильтр; 2 – самопромывной фильтр Bravomax; 3 – автоматическая установка умягчения I ступени S2900ME 0,500 SC/2; 4 – автоматическая установка умягчения по ступени S2850ME 0,325 SC/2; 5 – узел подготовки регенерирующего раствора; 6 – насос подачи воды на узел подготовки регенерирующего раствора

 

Дымовая труба

 

Для обдувки котла используется сжатый воздух давлением 2,5 МПа. Приготовление сжатого воздуха в объеме 180 м3/ч и давлением 0,5 МПа обеспечивается компрессором GX-22, установленном в отдельном помещении. Этот воздух поступает в бустер KAZER N501-G 5–10/25 (дожимной компрессор) и сжимается до 2,5 МПа.

 

Предусмотрено подключение паропровода от проектируемой котельной к паропроводу, проложенному от существующей котельной к маслопрессовому цеху. Паропровод и конденсатопровод в общей теплоизоляции с защитной оболочкой из листовой оцинкованной стали проложены надземно на высоких опорах.

 

Для отвода дымовых газов от котла используется металлическая дымовая труба диаметром 1,0 м и высотой 44,225 м, что обеспечивает рассеивание вредных выбросов (пыли, окиси углерода и двуокиси азота). Дымовая труба имеет тепловую изоляцию, световое ограждение, внутреннюю и наружную (маркировочную) окраски.

 

Электроснабжение оборудования

 

К стене здания с юго-восточной стороны примыкает двухэтажный производственно-бытовой корпус, в котором размещается операторская. Остекление здания котельной – одинарное ленточное в металлических переплетах.

 

Прием и распределение нагрузок котельной, операторской, электрофильтра, дымовой трубы предусмотрены от щита вводнораспределительного типа ШВА (с АВР) для питания потребителей по категории, установленного в помещении операторской. В помещениях котельной и вспомогательных служб имеется рабочее, аварийное, предпусковое и ремонтное освещение напряжением 220 В и 36 В.

 

Технологическое оборудование и все потребители рассчитаны на напряжение 0,4 кВ. Электрические потребители котельной запитаны от ячеек 0,4 кВ шкафов с автоматическими выключателями типа ВА 51-39 (Iн -630 А), установленными во встроенной существующей подстанции ТП-2 кабелями марки ААшВу-4 (3(120 + 1(7 – 1, Установленная мощность электроприводов составляет Ру = 300 кВт; расчетная мощность Рр = 270 кВт; расчетный ток Iр = 440 А.

 

Автоматика, связь и сигнализация

 

Охранное освещение площадки осуществляется светильниками типа РКУ – 25 В соответствии с требованиями СНиП II – 35–76 имеется световое ограждение дымовой трубы.

 

постоянный мониторинг главных показателей процесса (температур, содержание кислорода в дымовом газе, разряжение в топке);

 

Программируемый логический регулятор, установленный на пульте управления, контролирует работу котла. Система выполняет следующие основные функции:

 

давления пара и контроль температуры (PIC);

 

автоматизированный контроль процесса для оптимального управления котлом, состоящий из трех контрольных контуров:

 

регулирование разряжения в топке.

 

контроль уровня воды в паровом котле (LIC);

 

Котельная оборудована телефоном, радио, пожарной сигнализацией. Линия связи подключена к коммутатору, расположенному в административном корпусе, а радио – к общему вводу, расположенному там же. Приборы пожарной сигнализации выведены на пульт управления операторской котельной и диспетчерской ЗИКК.

 

Автоматизация предусматривает постоянный контроль безопасной работы оборудования и подачу сигналов в случае отклонений от заданной программы.

 

В основном помещении котельной ввиду наличия теплоизбытков предусмотрено только дежурное отопление (+10 °С) при помощи воздушно-отопительных агрегатов, а в помещениях производственно-бытового корпуса – местными нагревательными приборами.

 

Отопление и вентиляция

 

Вентиляция помещений производственно-бытового корпуса – приточно-вытяжная с естественным и механическим побуждением.

 

Вентиляция основного котельного зала естественная вытяжная, обеспечивающая трехкратный воздухообмен через три дефлектора, установленных на кровле здания.

 

В здании котельной проектом предусмотрен водопровод для производственных, хозяйственных и противопожарных нужд. Расход воды на производственные и хозяйственные нужды представлен в табл. 4.

 

Водопровод и канализация

 

Наименование расходов

 

Таблица Расход воды на производственные и хозяйственные нужды

 

м3/сут.; м3/ч; л/с

 

Максимальный расход,

 

288; 12; 3,33

 

Технологические нужды

 

1; 1; –

 

Хозяйственно-бытовые нужды

 

–; 18; 5

 

Противопожарные нужды

 

289; 31; 8,33

 

Итого:

 

Ввод водопровода и выпуски канализации от производственных и бытовых помещений котельной присоединяются к внешним сетям водопровода и канализации, проходящим с южной стороны здания котельной на расстоянии соответственно 17 и 25 м.

 

Для внутреннего противопожарного водопровода установлены пожарные краны из расчета орошения каждой точки двумя пожарными струями воды производительностью 2,5 л/с каждая, с учетом высоты компактной струи. В котельной имеется производственно-бытовая канализация и водостоки с крыши. Сброс сточных вод предусмотрен в канализационную сеть ЗИКК. Для приема сточных вод от мытья полов и стен имеются лотки и трапы.

 

Здание котельной относится ко по степени огнестойкости с категоричностью производства В. Мероприятия по организации пожарной безопасности обеспечиваются объемно-планировочными и конструктивными решениями. Ширина дверных проемов, расстояния до эвакуационных выходов в каждой точке рабочего места соответствует нормативам по ДБН В.1.1-7-200 Двери на пути эвакуации открываются в направлении выхода из здания. Противопожарные разрывы между зданиями и сооружениями предусмотрены в соответствии с требованиями ДБН В.1.1-7-2002, предупреждают распространение огня на соседние здания и сооружения и обеспечивают маневрирование пожарных подразделений при тушении пожара.

 

Противопожарные мероприятия

 

Расход воды на наружное пожаротушение котельной составляет 10 л/с. В котельной оборудован противопожарный пост, в который входят химические порошковые огнетушители, ящик с песком, лопата и пожарное ведро.

 

Подача воды на наружное пожаротушение предусмотрена от существующих пожарных гидрантов на внутриплощадочных водопроводных сетях, которые питаются от водопровода или существующих пожарных резервуаров.

 

Для защиты атмосферы и снижения влияния вредных выбросов установлен электрофильтр и дымовая труба высотой 42,425 м диаметром 1,0 м, обеспечивающие максимально допустимые приземные концентрации пыли, а также суммации СО и NO2 с учетом фона ниже ПДК в атмосферном воздухе населенных пунктов (Мироновка и Владиславка) и территории ЗИКК.

 

Защита окружающей среды

 

Показатели загрязненности дымовых газов:

 

Все производственные и бытовые стоки канализованы. Ливневые стоки с площадки отводятся в канализацию.

 

СО – 500 мг/м3, 11% на сухое вещество;

 

пылевые частички: макс. 3500 мг/м3, 11% О2 вещество (перед электрофильтром):

 

параметры дымовых газов перед электрофильтром:

 

NОх- 425 мг/м3, 11% на сухое вещество;

 

среднее содержание О2 в дымовых газах – 8,5% на мокром базисе;

 

максимальный объем дымовых газов – 18 000 нм3/ч температурой 280 °С;

 

Данные гарантии эмиссии действительны для котла при его работе на 65–100% мощности после отрегулирования всех параметров сжигания топлива

 

среднее содержание Н2О в дымовых газах – 8,8% на мокром базисе.

 

 

Кресты экономического роста. Преобразователи частоты для част. Развитие информационного обеспеч. Тепло. Руководство для ЭСКО.

 

Главная >  Энергосбережение 

0.0152