Реконструкція парового котла БКЗ-75-39 із заміною палива

де - витрата газів при номінальному навантаженні котла, = 47,39·3600 =170604 м³/год;

- коеф. запасу по продуктивності, =1,05;

- барометричний тиск, =740 мм рт. ст.

3. Розрахунковий повний тиск машини, Па

, (3.1.4)

де - коеф. запасу по тиску, =1,1;

- перепад повних тисків в тракті при номинальному навантаженні котла, =198,18 кг/м²=1944 Па.

кг/м² [2138,58 Па]

Щоб визначити, чи задовольняє дана машина необхідним значенням і , необхідно попередньо привести до тих умов (питома вага переміщуваного середовища), для яких заводом-виробником надається характеристика машини, за формулою:

, (3.1.5)

де , (3.1.6)

тут - питома вага газів при 0°C и 760 мм рт. ст., =1,17 ;

Т - абсолютна температура газів димотяга, Т=175,56 °C;

Т_ЗАВ- абсолютна температура повітря за заводською характеристикою машини, Т_ЗАВ=200 °C.

кг/м² [2130 Па]

Вибираємо димотяг двостороннього всмоктування типу Д-15??2, n=730 об/хв, з_е=63%.

4. Споживана потужність димотягом, кВт

= 171,53 кВт (3.1.7)



5. Розрахункова потужність електродвигуна, кВт

кВт (3.1.8)

Вибираємо електродвигун за і приймаємо до установки асинхронний електродвигун типу 4А315М2У3 з Р_НОМ=200 кВт.

Розрахунок і вибір дуттєвого вентилятора [5]:

1. Кількість холодного повітря, що всмоктується дуттєвим вентилятором, м³/с

, (3.1.9)

де - коеф. надлишку повітря в паливні, =1,4;

- присмокти повітря в паливні, =0,05;

- відносний витік повітря в повітропідігрівачі, приймається рівною присмоктів в ньому по газовій стороні, =0,05.

Тоді кількість холодного повітря :

= 16,71 м³/с

2. Далі розрахунок вентилятора аналогічний розрахунку димотяга, тому наведемо лише остаточні дані:

=63164 м³/ч;

=103,6 кг/м² [1016,3 Па];

=113,96 кг/м² [1118 Па];

=1,2;

=136,29 кг/м² [1337 Па];

=23,4 кВт;

=24,57 кВт.

Вибираємо дуттєвий вентилятор типу ВДН-12,5-11, n=970 об/хв, з_е=80%.

Вибираємо електродвигун за і приймаємо до установки асинхронний електродвигун типу 4А225М8У3 з Р_НОМ=30 кВт.

3.2 Живильні пристрої котельної установки

Живильні пристрої є відповідальними елементами котельної установки, забезпечуючи безпеку її експлуатації.

Живильні пристрої повинні мати паспорт заводу-виробника і забезпечувати необхідну витрату живильної води при тиску, що відповідає повному відкриттю робочих запобіжних клапанів, встановлених на паровому котлі.

Живильні помпи вибираються за продуктивністю і повному напору. При визначенні продуктивності живильних помп слід враховувати витрату на живлення всіх парових котлів, на безперервну продувку, на пароохолоджувачі, редукційно-охолоджувальні й охолоджувальні установки. При цьому число і продуктивність живильних помп вибираються з таким розрахунком, щоб у разі зупинки найбільшої за продуктивністю помпи, ті, що залишилися могли забезпечити подачу води у зазначених вище кількостях.

Розрахунковий напір живильної помпи, Па:

, (3.2.1.)

де - надлишковий тиск в барабані котла, =4,0 МПа;

- запас тиску на відкриття запобіжних клапанів, приймається рівним 5% номінального тиску в барабані котла, =0,2 МПа;

- опір водяного економайзера, =0,17 МПа;

- опір регенеративних підігрівачів високого тиску (на проектованій ТЕЦ даний тип підігрівачів відсутній), тому =0 МПа;

- опір живильних трубопроводів від помпи до котла з урахуванням опору автоматичних регуляторів живлення котла, =0,2 МПа;

- опір всмоктуючих трубопроводів, =0,01 МПа;

- тиск, що створюється стовпом води, рівним по висоті відстані між віссю барабана котла і віссю деаератора, =0,095 МПа;

- тиск в деаераторі, =0,12 МПа;

1,1 - коефіцієнт запасу.

=5,155 МПа

Розрахункову продуктивність живильних помп з електроприводом, м³/год

= 85 м³/год(3.2.2)

Вибираємо живильну електропомпу для котлів з тиском пари до 13,7 МПа типу ПЭ-100-56, V=100 м³/год, Н=540 м, n=2965 об/хв, N=232 кВт, з_е=66%.

3.3 Деаераційні установки

Захист від корозії поверхонь нагріву котлів, теплообмінної апаратури і трубопроводів здійснюється видаленням з живильної води парових котлів корозійно-агресивних газів - кисню і вільної вуглекислоти.

Для дегазації і деаерації води на теплових електростанціях застосовують термічну деаерацію, яка здійснюється в деаераторах атмосферного типу, що працюють при абсолютному тиску 0,12 МПа. Вода підігрівається до 104 ° C (температура кипіння при 0,12 МПа). Щоб гаряча вода при вході в живильну помпу не закипала і помпа могла надійно подавати в котел воду високої температури, має бути забезпечений тиск води перед помпою більший за той, при якому відбувається утворення пари при даній температурі.

У зв'язку з цим деаератори встановлюють на порівняно великій висоті над живильними помпами.

Так як на всмоктування живильної електропомпи надходить вода в об'ємі

85 м³/ год, то деаератор повинен готувати таку ж кількість води плюс деякий запас. Отже, вибираємо деаератор типу ДСА-100/50 продуктивністю 100 т/год і корисною ємністю бака 50 м³.

3.4 Золовловлювачі

Летка зола і частки незгорілого палива, що містяться в димових газах шкідливо впливають на навколишнє середовище, завдають шкоди промисловим і житловим об'єктам.

У зв'язку з цим боротьба за чистоту повітряного басейну і покращення санітарно-гігієнічних умов промислових міст є актуальним завданням. Основними заходами в цьому напрямку є:

1. глибоке очищення димових газів від золи;

2. пристрій високих димових труб відповідно до "Санітарних норм проектування промислових підприємств" для відводу і розсіювання димових газів на значну відстань від промислового об'єкта і населених пунктів;

3. створення санітарно-захисних зон між електростанцією і житловим масивом.

Найбільш кардинальним рішенням захисту повітряного басейну від викидів золи і дрібнодисперсного пилу є захід, зазначений у п. 1.

Для цього на електростанціях застосовують спеціальні золовловлювальні пристрої (золоуловлювачі) наступних типів:

1. циклони і батарейні циклони;

2. мокропруткові апарати системи ВТІ;

3. електрофільтри;

4. комбіновані (двоступеневі) золоуловлювачі, в яких очищення газів відбувається послідовно в двох апаратах, принцип роботи яких різний, наприклад, батарейні циклони і електрофільтри.

Найбільш ефективне очищення димових газів від пиловугільної золи при середній і великий паропродуктивності котлів досягається в електрофільтрах. Тому часто застосовуються електрофільтри типу ДВП (димові, вертикальні, пилові) - сталеві, двох-, трьох або чотирьохсекційні апарати з вертикальним рухом газів, призначаються для уловлювання пилу з димових газів при температурах не вище 250 ° C.

Двоступеневі комбіновані золоуловлювачі ДВП-бц, ДГП-бц застосовуються при підвищених санітарних вимогах до очищення, ККД 96-98%, а також при високій запиленості газів - більше 20 г/нм³ (для котлоагрегату, що спалює тверде паливо - лігнін з вмістом золи 8,52%, за розрахунком запиленість - 33 г/нм³), тому приймаємо до установки золоуловлювач двоступінчастий типу ДВП-2?16,5-бц.



4. Охорона праці

4.1 Аналіз об'єкту з позиції небезпеки

Проектування, будівництво, реконструкція та експлуатація котельних установок здійснюється згідно «Правил будови і безпечної експлуатації парових котлів» з тиском пари не більше 0,07 МПа (0,7 кгс/см²) та водогрійних котлів з температурою нагріву води не вище 388 К (115°С).

Конструкція котла і його основних елементів повинна забезпечувати надійність і безпеку експлуатації на розрахункових параметрах протягом призначеного терміну служби, а також можливість технічного очищення, промивки, ремонту та експлуатаційного контролю металу.

Конструкція котла повинна забезпечувати можливість рівномірного прогрівання і вільного теплового розширення його елементів при розпалюванні і нормальному режимі роботи. Пристрій вводів живильної води і приєднання труб рециркуляції, а також розподіл живильної води в котлі не повинні викликати місцеве охолодження стінок елементів котла. Конструкція нагрівних елементів котла повинна забезпечувати надійне їх охолодження теплоносієм і не допускати перегрівання. Ділянки елементів котлів і трубопроводів з підвищеною температурою,які є доступними для обслуговуючого персоналу, повинні бути покритими тепловою ізоляцією, що забезпечує температуру зовнішньої поверхні не більше 45°С при температурі навколишнього середовища не більше 25°С.

Пристрій газоходів повинен виключати можливість утворення вибухонебезпечного скупчення газів, забезпечувати необхідні умови для очищення газоходів від відкладень продуктів згоряння, а також можливість вільного теплового переміщення газоходів. У газоходах за кожним котлом повинна бути встановлена димова заслінка (шибер). У верхній частині заслінки котла, що працює на газі і рідкому паливі, виконують отвір діаметром не менше 50 мм. Приводи шиберів повинні виводитися на зручне і безпечне для обслуговування місце. В обмурівці паливні котлів і газоходів повинні бути лази: прямокутні розміром не менше 400?450 мм або круглі діаметром не менше 450 мм. В якості лазів можуть використовуватися дверцята паливні і амбразури пальникових пристроїв за умови, що їх розміри будуть не менше вказаних у даному пункті. Для огляду паливні та зовнішніх поверхонь котлів і газоходів в обмурівці повинні бути передбачені люки, що закриваються дверцями. Число люків, їх розташування і розміри встановлює організація, що здійснює проектування котла. Дверцята лазів, дверцята паливні повинні мати міцні запірні пристрої, які виключають можливість самовільного відкривання і забезпечують достатню газощільність. На котлах з надлишковим тиском газу в паливні, газоходах люки повинні бути оснащені пристроями, що виключають проходження газів назовні при їх відкриванні.

Кожен котел з камерним спалюванням палива (пилоподібного, газоподібного, рідкого), з шахтною паливнею для спалювання торфу, тирси, стружки та інших дрібних виробничих відходів, а також жаротрубний для захисту їх від по-пошкоджень при вибухах відхідних газів повинні бути забезпечені вибуховими запобіжними пристроями, які повинні бути розміщені і влаштовані так, щоб при їх спрацьовуванні виключалося травмування людей.

Кожен котел повинен мати трубопроводи:

- підведення живильної або мережної води;

- продувки котла і спуску води при його зупинці;

- видалення повітря з котла при заповненні його водою і розпалюванні;

- продувки пароперегрівача і паропроводу;

- відбору проб води і пари;

- введення в котлову воду коригувальних реагентів в період експлуатації і очищаючих реагентів при хімічному очищенні котла;

- відведення води або пари при розпалюванні і зупинці;

- розігріву барабанів при розпалюванні.

Пальники повинні забезпечувати безпечну і економічну експлуатацію котлів. Пальники повинні забезпечувати надійне запалення і стійке горіння палива без відриву і проскакування полум'я за межі паливні в заданому діапазоні режимів роботи, не допускати випадання крапель рідкого палива на стінки паливні.

Підведення палива до пальників, вимоги до запірної регулюючої і запобіжної арматури, перелік необхідних захистів і блокувань, а також вимоги до приготування та подачі палива регламентуються для кожного виду палива.

Контроль якості зварювання і зварних з'єднань включає:

1) перевірку атестації персоналу;

2) перевірку складально-зварювального, термічного і контрольного устаткування, апаратури, приладів та інструментів;

3) контроль якості основних матеріалів;

4) контроль якості зварювальних матеріалів і матеріалів для дефектоскопії;

5) операційний контроль технології зварювання;

6) неруйнівний контроль якості зварних з'єднань;

7) руйнівний контроль;

8) контроль виправлення дефектів.

Основними методами неруйнівного контролю металу і зварних з'єднань є:

- візуальний і вимірювальний;

- радіографічний;

- ультразвуковий;

- радіоскопічний;

- гідравлічні випробування.

Контроль устаткування і матеріалів неруйнівними методами повинен проводитись підприємствами та організаціями, що мають рішення органу технагляду на виконання цих робіт.

Результати по кожному виду контролю і місце контролю повинні фіксуватися у звітній документації.

Візуального і візуально-оптичному контролю підлягають кожний виріб і всі його зварні з'єднання на всій довжині з метою виявлення зовнішніх дефектів.

Радіографічний і ультразвуковий методи контролю повинні застосовуватись для виявлення внутрішніх дефектів у зварних з'єднаннях(тріщин, пор, шлакових включень і т. д.).

Радіографічний та ультразвуковий контролі якості зварних з'єднань повинні проводитися відповідно до «Правил побудови і безпечної експлуатації трубопроводів пари та гарячої води».

Мінімальне значення пробного тиску при гідравлічному випробуванні для котлів, пароперегрівачів, економайзерів, а також для трубопроводів в межах котла приймаються:

- при робочому тиску не більше 0,5 МПа: Р_п = 1,5 Р, але не нижче 0,2 МПа;

- при робочому тиску більше 0,5 МПа: Р_п = 1,25 Р, але не менше (Р +0,3).

При гідравлічних випробуваннях барабанних котлів, а також пароперегрівників за робочий тиск приймається тиск в барабані котла, а для котлів з примусовою циркуляцією (безбарабанних і прямотечійних) - тиск живильної води на вході в котел.

Максимальне значення пробного тиску встановлюється розрахунками на міцність за нормативними документами, погодженими Держнаглядохоронпраці України.

Для управління роботою котлів і забезпечення безпечних режимів експлуатації вони повинні бути оснащені:

1) пристроями, які запобігають підвищенню тиску (запобіжними пристроями);

2) покажчиками рівня води;

3) манометрами;

4) приладами для вимірювання температури середовища;

5) запірною та регулюючою арматурою;

6) приладами безпеки;

7) живильними пристроями.

У проекті котла має бути передбачено така кількість арматури, засобів вимірювання, автоматики і захистів, яка необхідна для забезпечення регулювання режимів, контролю параметрів, відключення котла, надійної експлуатації, безпечного обслуговування, ремонту.

Кожен елемент котла, внутрішній об'єм якого обмежений запірною арматурою, повинен бути захищений запобіжними пристроями, які автоматично запобігають підвищенню тиску за допустимі межі шляхом випуску робочого середовища в атмосферу або утилізаційну систему.

В якості запобіжних пристроїв допускається застосовувати:

1) важільно-вантажні запобіжні клапани прямої дії, виключаючи їх використання в транспортабельних котельнях;

2) пружинні запобіжні клапани прямої дії;

3) викидні запобіжні пристрої (гідрозатвори).

На парових котлах тиском більше 4 МПа (40 кгс/см²) (за винятком пересувних котлів і котлів паропродуктивністю менше 35 т / год) повинні встановлюватися тільки імпульсні запобіжні клапани; на транспортабельних котлах та котлах паропродуктивністю менше 35 т / год мають встановлюватися пружинні запобіжні клапани.

На кожному паровому котлі, за винятком прямотечійних, повинно бути встановлено не менше двох покажчиків рівня води прямої дії. Допускається додатково встановлювати покажчики рівня води непрямої дії. Кількість і місця встановлення покажчиків рівня води в котлах, в тому числі із ступінчастим випаровуванням в барабанах або з виносним сепаратором, визначається організацією, яка проектує котел. Кожен покажчик рівня води повинен мати самостійне підключення до барабана котла.

На парових котлах паропродуктивністю більше 10 т / год обов'язковим є встановлення реєструючого манометра.

Манометр повинен бути встановлений на барабані котла, а за наявності у котла пароперегрівача - і за пароперегрівачем, до головної засувки.

На прямотечійних котлах манометр повинен бути встановлений за пароперегрівачем, перед запірним клапаном.

На кожному котлі повинні бути передбачені прилади безпеки, що забезпечують своєчасне і надійне автоматичне відключення котла або його елементів при недопустимих відхиленнях від заданих режимів експлуатації.

Парові котли з камерним спалюванням палива повинні бути обладнані автоматичними пристроями, які припиняють подачу палива до пальників при зниженні рівня нижче допустимого.

У котлах з шаровим спалюванням палива автоматичні пристрої повинні відключати у зазначених вище випадках тягодуттєві пристрої і механізми паливоподачі паливні.

Для котлів паропродуктивністю 2,5 т / год і вище, що працюють на твердому паливі, подача палива в котельню і в паливню котла повинна бути механізована. Стаціонарні котли повинні встановлюватися в будівлях та приміщеннях, які відповідають вимогам «Котельні установки», «Електростанції теплові» і «Правила будови і безпечної експлуатації парових та водогрійних котлів».

Приміщення і горищні перекриття над котлами не допускається.

Всередині виробничих приміщень допускається встановлення:

1) прямотечійних котлів паропродуктивністю не більше 4 т / год кожний;

2) котлів, що задовольняють умову (t-100) V?100 (для кожного котла), де t-температура насиченої пари при робочому тиску, ^оС; V - водяний об'єм котла, м³;

3) водогрійних котлів теплопродуктивністю кожен не більше 10,5 ГДж/год (2,5 Гкал/ год), які не мають барабанів;

4) котлів-утилізаторів - без обмежень.

Приміщення котельні повинні бути забезпечені достатнім природним світлом, а в нічний час - електричним освітленням.

Місця, які з технічних причин не можна забезпечити природним світлом, повинні мати електричне освітлення. Освітленість повинна відповідати вимогам «Природне і штучне освітлення».

Крім робочого освітлення, у котельнях повинно бути аварійне електричне освітлення.

Обов'язковому обладнанню аварійним освітленням підлягають наступні місця:

1) фронт котлів, а також проходи між котлами, позаду котлів і над котлами;

2) щити і пульти управління;

3) водовказівні та вимірювальні прилади;

4) зольні приміщення;

5) вентиляторні площадки;

6) димотягові майданчики;

7) приміщення для баків і деаераторів;

8) обладнання водопідготовки;

9) площадки та сходи котлів;

10) помпові приміщення.

Робоче та аварійне освітлення, електричне обладнання та його заземлення повинні відповідати вимогам «Правил улаштування електроустановок».

Відстань від фронту котлів або виступаючих частин паливні до протилежної стіни котельні повинна становити не менше 3 м, при цьому для котлів, що працюють на газоподібному або рідкому паливі, відстань від виступаючих частин пальникових пристроїв до стіни котельного приміщення має бути не менше 1 м, а для котлів, обладнаних механізованими паливнями, відстань від виступаючих частин паливні повинна бути не менше 2 м.

Для зручного і безпечного обслуговування котлів, пароперегрівачів і економайзерів повинні бути встановлені постійні площадки і сходи з поручнями висотою не менше 0,9 м із суцільною обшивкою по низу не менше 100 мм. Перехідні площадки і сходи повинні мати перила з обох сторін. Площадки довжиною понад 5 м повинні мати не менше двох сходів, розташованих в протилежних кінцях.

Майданчики і сходи можуть бути виконані:

- із просічно-витяжного листа;

- із рифленої листової сталі або з листа з негладкою поверхнею, отриманої наплавленням або іншим способом;

- із смугової (на ребро) сталі з площею просвіту вічок не більше 12 см².

Застосування гладких майданчиків і сходів, а також виконання їх з пруткової (круглої) сталі забороняється.

Майданчики і сходи в котельні напіввідкритого і відкритого типів повинні бути виконані із просічно-витяжного листа або стрічкової сталі.

Сходи повинні мати ширину не менше 600 мм, висоту між сходинками не більше 200 мм. Ширину щаблів не менше 80 мм. Сходи великої висоти повинні мати проміжні майданчики. Відстань між площадками повинна бути не більше 4 м. Сходи висотою більше 1,5 м повинні мати кут нахилу до горизонталі не більше 50 °.

Ширина вільного проходу площадок повинна бути не менше 600 мм, а для обслуговування арматури, котельно-вимірювальних приладів та іншого обладнання- не менше 800 мм.

Вільна висота над підлогою площадок і сходинками сходів у котельні повинна бути не менше 2м.

До обслуговування котлів можуть бути допущені особи не молодше 18 років, що пройшли медичний огляд, навчені, атестовані і мають посвідчення на право обслуговування котлів.

Періодична перевірка знань персоналу, що обслуговує котли, повинна проводитись не рідше одного разу на 12 місяців.

Позачергова перевірка знань проводиться:

1) при переході на інше підприємство;

2) у разі переведення на обслуговування котлів іншого типу;

3) при переведенні котла на спалювання іншого виду палива;

4) за рішенням адміністрації або за вимогою інспектора технагляду.

Комісія з періодичної та позачергової перевірки знань призначається наказом по підприємству, участь у її роботі інспектора технагляду визначається цим органом.

Результати перевірки знань обслуговуючого персоналу оформляються протоколом за підписом голови та членів комісії з відміткою в посвідченні.

Котел повинен бути негайно зупинений і відключений дією захистів чи персоналом у наступних випадках:

- при виявленні несправності запобіжного клапана;

- якщо тиск в барабані котла піднявся вище дозволеного на 10% і продовжує зростати;

- при зниженні рівня води нижче нижнього допустимого рівня;

- при підвищенні рівня води вище верхнього допустимого рівня;

- при припиненні дії всіх живильних насосів;

- при припиненні дії всіх покажчиків рівня приладах;

- якщо в основних елементах котла виявлені тріщини, вирячені, пропуски в зварних швах, обрив анкерного болта;

- недопустимого підвищення або зниження тиску в тракті прямоточного котла до вбудованих засувок;

- при згасанні факела в паливні при камерному спалюванні палива.

- несправності автоматики безпеки чи аварійної сигналізації, включаючи зникнення напруги на цих пристроях;

- виникнення в котельні пожежі, яка загрожує обслуговуючому персоналу або котлу. Порядок аварійної зупинки повинен бути вказаний у виробничій інструкції, причини аварійної зупинки повинні бути вказані у виробничому журналі.

Котли до пуску в роботу повинні бути зареєстровані в органі технагляду. Автономні економайзери і пароперегрівачі реєструються як окремі котли.

Кожен котел повинен піддаватися технічному огляду експертом органу технагляду до пуску в роботу, періодично в процесі експлуатації і в необхідних випадках - позачерговому огляду.

Технічний огляд котлів, які не зареєстровані в органах технагляду, проводяться особою,яка відповідальна за робочий стан і безпечну експлуатацію котлів.

Огляд пароперегрівників і економайзерів, які складають з котлом один агрегат, проводиться одночасно з котлом.

4.2 Нормативи з охорони праці

Охорона життя і здоров'я людини є пріоритетним напрямком соціальної політики держави. В Україні прийнято закон прямої дії «Про охорону праці», який регламентує захист конституційного права працівників на безпечні умови праці. Створена законодавча база захищеності життя і здоров'я працівників. Законодавство України про охорону праці складається із загальних законів України та спеціальних законодавчих актів. Загальними законами України, що визначають основні положення з охорони праці є Конституція України, Закон України «Про охорону праці», Кодекс законів про працю (КЗпП), Закон України «Про загальнообов'язкове державне соціальне страхування від нещасного випадку на виробництві та професійного захворювання, які спричинили втрату працездатності»

Крім загальних законів України, правові відносини у сфері охорони праці регулюються спеціальними законодавчими актами, указами і розпорядженнями Президента України, рішеннями уряду України, нормативними актами міністерств та інших центральних органів державної виконавчої влади. Сьогодні проводиться значна робота з питань вдосконалення законодавчої бази з питань охорони праці, адаптації українського законодавства з охорони праці до вимог Європейського Союзу. Актуальність даної теми визначається тим, що на сьогодні в Україні складається дуже небезпечна ситуація в питаннях охорони праці, життя та здоров'я людини. Велика кількість законів залишається на папері і не працюють.

4.3 Заходи пожежної безпеки

Видобуток і підготовка лігніну є пожежонебезпечним виробництвом і вимагає підвищеної уваги і суворого дотримання правил пожежної безпеки.

Значення пожежонебезпечних та санітарно-гігієнічних характеристик лігніну наведені в таблицях 4.3.1 та 4.3.2 відповідно.

Таблиця 4.3.1 Значення пожежонебезпечних характеристик лігніну

Показники	Значення показників
Температура займання, °С	195
Температура самозаймання, °С	425
Температура тління, °С	185
Мінімальна вологість при якій вибух неможливий, %	30

Таблиця 4.3.2 Значення санітарно-гігієнічних характеристик лігніну

Показники	Значення показників
Клас небезпеки за ГОСТ 12.1.005	3
Здатність пилу лігніну викликати алергічні захворювання	Здатна викликати

Кабіни машин, призначені для робіт з видобутку та перевезення лігніну обладнуються герметичними ущільненнями і вентиляцією з пилозахисним фільтром.

Робочі ділянки з підготовки лігніну забезпечуються спеціальним одягом, пилозахисними окулярами та респіраторами. Щоб уникнути падіння машин на відстані 2 м від краю майданчика для сушіння лігніну, розташованої на верху відвалу, на відстані 10 м один від одного встановлюються віхи пофарбовані в жовтий колір з чорними смугами.

Машини, призначені для робіт з видобутку та перевезення лігніну, обладнуються іскрогасниками та первинними засобами пожежогасіння.

Прибиральні машини обладнуються сигналізаційними пристроями та дзеркалом заднього виду для спостереження за станом робочих органів.

Прибирання лігнінового пилу в пункті з сортування і дроблення лігніну проводиться щозміни після попереднього його зволоження дрібним розбризкуванням з розпилювачів або інших подібних пристроїв.

Щоб уникнути запилення все технологічне обладнання накривається металевими кожухам, а штабелі підготовленого лігніну ущільнюються і при необхідності покриваються поліетиленовою плівкою. Завантаження готової продукції в автотранспорт проводиться через телескопічний рукав.

Робочі місця обслуговуючого персоналу обладнуються необхідним комплектом інструментів, інвентарем, інструкціями.

Робочі місця з сортування обладнуються двостороннім гучномовним зв'язком та звуковою сигналізацією.

На робочих місцях вивішуються таблички з умовною сигналізацією:

- один сигнал - пуск механізму в роботу через 30 с;

- два сигнали - зупинка механізму;

- три сигналу - збір обслуговуючого персоналу зміни у встановленому місці;

- більше трьох сигналів - тривога, пожежа, аварія.

Для очищення бункерів від пилу і наростів застосовуються інструменти, які не іскряться.

При ремонтних роботах застосовуються переносні світильники напругою не вище 36 В, що забезпечені запобіжною сіткою та гачком для підвіски. Все обладнання заземлюється. Внутрішні поверхні кришок шаф з відкритими струмопровідними елементами електрообладнання забарвлюються в червоний сигнальний колір.

Всі з'єднувальні муфти приводів, ланцюгові і клиноремневі передачі обладнуються жорстко закріпленими огородженнями, пофарбованими в жовтий сигнальний колір.

В даному розділі було розглянуто та проаналізовано котлоагрегат як об'єкт підвищеної небезпеки. Також були проведені заходи пожежної безпеки, оскільки видобуток і підготовка палива - лігніну є пожежонебезпечним виробництвом і вимагає підвищеної уваги і суворого дотримання правил пожежної безпеки.

За організацію безпечної експлуатації відповідає керівництво підприємства, яке повинно забезпечити утримання котлів у справному стані і безпечні умови їх експлуатації шляхом організації належного обслуговування. Відповідно до Закону України «Про охорону праці» за порушення законодавчих та інших нормативних актів про охорону праці, створення перешкод для діяльності посадових осіб органів державного нагляду за охороною праці і представників професійних спілок винні працівники притягаються до дисциплінарної, адміністративної, матеріальної, кримінальної відповідальності згідно із законодавством.



5. Економічна частина

Техніко-економічне обґрунтування установки котла для спалювання лігніну.

В зв'язку з системним ростом цін на природний газ рентабельність виробництва теплової енергії постійно знижується, а частка палива в собівартості продукції зростає. Тому, актуальним є питання використання альтернативних енергоносіїв в промисловій теплоенергетиці.

Як показали багаторічні дослідження і промислові випробування, проведені цілою низкою науково-дослідних, навчальних та промислових підприємств, з лігніну можна отримувати цінні види промислової продукції. Для енергетики - з вихідного гідролізного лігніну можна виготовляти брикетоване комунально-побутове та камінне паливо, а з суміші лігніну з відсівами вуглезбагачення - виробляти брикетоване енергетичне паливо.

У даному розділі наведено результати виконаної оцінки ефективності використання інвестиційних ресурсів на реалізацію проекту установки котла для спалювання лігніну. Мета проведення даних розрахункових досліджень полягає в отриманні науково-обгрунтованої інформації для прийняття рішення про інвестування проекту.

Визначальним показником до впровадження інноваційних проектів, пов`язаних із придбанням, модернізацією чи реконструкцією основних засобів у будь-якій галузі промисловості, так і в енергетиці є вартість виробленої продукції у даному випадку теплоенергії. Тому необхідно розрахувати собівартість теплової енергії, прибуток від виробництва теплоенергії та відповідний термін окупності нововведень.

При встановленні котла,що спалює місцеві види палива економічний ефект досягається за рахунок різниці у вартості палива, що спалюється (заміщення імпортованого газу місцевим видом палива - лігніном).



Таблиця 1. Вихідні дані для розрахунку собівартості теплової енергії

Найменування показника	Базове значення	Після реконструкції
Витрата пари D,т/год	75	75
Витрата палива Вр: - природного газу, м3/год - лігніну, кг/год	2795 Ї	Ї 35541
Ціна природного газу, грн/тис м3	4900	Ї
Ціна лігніну, грн/т	Ї	700

Розрахунок собівартості теплової енергії котла до реконструкції

Витрати на паливо(природний газ):

З_п = В_р? Ц_п? Т,

де В_р - витрата палива, нм³/год;

Ц_п - ціна палива, грн/ м³;

Т - число годин роботи котла в рік,8760 год

З_п = 5671 ? 4,9 ? 8760 =243 422 004 грн/рік

Витрати на воду:

З_в = 5,22 ? Т ? k_бвк,

де k_бвк - коефіцієнт, що враховує безповоротні втрати конденсату;

З_в = 5,22 ? 24 ? 365 ? 0,15 = 6859 грн/рік

Витрати на електроенергію, що витрачається на власні потреби:

З_ел.ен.= N_вст. ? Т ? Ц_ел.ен. ,

де N_вст. - встановлена потужність живилиних помп, димотягів, вентиляторів, кВт;

Т - число годин роботи котла в рік,8760 год;

Ц_ел.ен - собівартість електроенергії, 0,734 грн/кВт;

З_ел.ен.= 750 ? 8760 ? 0,734 = 4 822 380 грн/рік

Витрати на заробітну плату:

З_з.п.= n ? m ? Ф_сер ,

де n - кількість змін;

m - кількість людей в зміну;

Ф_сер - середньорічна заробітна плата одного робітника;

З_з.п.=2 ? 15 ? 3000 ? 12 = 1 080 000 грн/рік

Із врахуванням відрахувань на соціальне страхування, у фонд зайнятості , пенсійний фонд затрати на заробітну плату складають:

З^''_зп = 1,5 ? З_зп = 1,5 ? 1 080 000= 1 620 000 грн/рік.

Витрати на амортизацію:

З_ам = А ? ? К_бл ;

де А= 3,3% - середня норма амортизаційних відрахувань;

К_бл - капіталовкладення в блок. К_бл = 45 ? 10⁶ грн.

З_ам= ? 45 ? 10⁶ = 1 485 000 грн/ рік

Витрати на виробництво теплової енергії:

З_заг = З_п + З_в + З_ел.ен.+ З_з.п. + З_ам ;

З_заг = 243 422 004 + 6859 + 4 822 380+1 620 000+1 485 000 = 251 356 243 грн/ рік

Собівартість теплової енергії до реконструкції:

,



грн/Гкал

Розрахунок собівартості теплової енергії котла після реконструкції

Витрати на паливо(лігнін):

З_п = В_р? Ц_п? Т = 35541 ? 0,65 ? 8760 =202 370 454 грн/рік

Витрати на воду:

З_в = 5,22 ? Т ? k_бвк = 5,22 ? 24 ? 365 ? 0,15 = 6859 грн/рік

Витрати на електроенергію, що витрачається на власні потреби:

З_ел.ен.= N_вст. ? Т ? Ц_ел.ен. = 750 ? 8760 ? 0,734 = 4 822 380 грн/рік

Витрати на заробітну плату, а також відрахування на соціальне страхування, у фонд зайнятості , пенсійний фонд залишилися ті ж самі:

З^''_зп = 1,5 ? З_зп = 1,5 ? 1 080 000= 1 620 000 грн/рік.

Витрати на амортизацію:

З_ам = А ? ? (К_бл +К_рек);

де К_рек - капіталовкладення в реконструкцію.

Ці витрати складають :

вартість обладнання ( 235 000 грн. )

вартість проектувальних та монтажних робіт (58 750 грн. )

Тоді К_рек = 235 000 + 58 750= 293 750 грн.

З_ам = 3,3 ? ? (45 ? 10⁶ +293 750) = 1, 495 ? 10⁶ грн/рік

Витрати на виробництво теплової енергії:



З_заг = З_п + З_в + З_ел.ен.+ З_з.п. + З_ам ;

З_заг = 202 370 454 + 6859 + 4 822 380+1 620 000+1 495 000 = 210 314 693 грн/ рік Собівартість теплової енергії після реконструкції:

грн/Гкал

Економічний ефект від реконструкції :

е_р = (С^до - C^після) ? i_пп ? D ? T - E_н ? К_рек,

де е_р- річний економічний ефект, грн.;

С^до , С^після - собівартість теплоенергії до і після реконструкції, грн./Гкал;

i_пп - частка відпущеної теплоенергії за рік,

D - паропродуктивність, т/год;

Т - число годин роботи котла в рік, 8760 год;

E_н - нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень, E_н=0,15;

К_рек - додаткові капіталовкладення, які необхідні для реконструкції.

е_р = (430 - 360) ? 0,889 ? 75 ? 8760 - 0,15 ? 293 750 = 408,41 ?10³ грн/рік

Термін окупності реконструкції:

Т= =

Таблиця 2. Економічні показники реконструкції котла БКЗ-75-39

Найменування	До реконструкції (на прир. газі)	Після реконструкції (на лігніні)
Витрати пари, т/год	75	75
Число годин роботи Т,год	8760	8760
Витрата палива Вр: - природного газу, м3/год - лігніну, кг/год	5671	35541
Річні експлуатаційні витрати
Загальні, 106 грн/рік	251,356	210,314
Витрати на амортизацію, 106 грн/рік	1,485	1,495
Витрати на паливо, 106 грн/рік	243,422	202,370
Витрати на заробітну плату, 106 грн/рік	1,62	1,62
Капіталовкладення на реконструкцію, 106 грн/рік	Ї	0,293
Собівартість теплової енергії, грн./Гкал	430	360
Економічний ефект, 103 грн/рік	Ї	408,41
Термін окупності, роки	Ї	0,7

Отже, на основі проведених розрахунків можна зробити висновок, що дана реконструкція котла БКЗ-75-39 з метою заміни природного газу на відходи гідролізного виробництва - лігніну є доцільною, оскільки собівартість теплоенергії знизилась і становить 360 грн/Гкал , а розрахунковий термін окупності складає 0,7 року тому реконструкція є рентабельною.



Висновок

Під час виконання бакалаврської кваліфікаційної роботи проведено реконструкцію котлоагрегату БКЗ-75-39 з врахуванням в якості палива відходів гідролізного виробництва - лігніну.

Розглянуто та обґрунтовано альтернативний вид палива для котлоагрегату

БКЗ-75-39 - лігнін. Наведені його переваги перед традиційними енергоносіями, які швидко вичерпуються.

Проведено загальну характеристику котлоагрегату БКЗ-75-39. Запропоновано на місці одного з пальників встановити спеціальну паливню - передпаливня. Зроблений тепловий розрахунок передпаливні котлоагрегату БКЗ-75-39 для спалювання лігніну. Проведено тепловий розрахунок БКЗ-75-39, на основі якого вибрано допоміжне устаткування (тягодуттєва установка, живильні пристрої, деаератор, золовловлювач).

В розділі «Охорона праці» розглянуто питання охорони праці та проаналізовано котлоагрегат як об'єкт підвищеної небезпеки. Наведено заходи пожежної безпеки, оскільки видобуток і підготовка палива - лігніну є пожежонебезпечним виробництвом і вимагає підвищеної уваги і суворого дотримання правил пожежної безпеки.

В розділі «Економічна частина» зроблено розрахунок основних техніко-економічних показників, в результаті яких дана реконструкція котла БКЗ-75-39 з метою заміни природного газу на відходи гідролізного виробництва - лігніну є доцільною, оскільки собівартість теплоенергії знизилась і становить , а розрахунковий термін окупності складає 0,7 року тому реконструкція є рентабельною.



Література

1. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод / под редакцией Н.В. Кузнецова. - М.: Энергия, 1973.

2. Зах, Р.Г. Котельные установки / Р. Г. Зах. - М.: Энергия, 1968. - 352 с.

3. Эстеркин, Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование /

Р. И. Эстеркин. - Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1989. - 280 с.

4. Сидельковский, Л.Н. Парогенераторы промышленных предприятий: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Промышленная теплоэнергетика» / Л.Н. Сидельковский, В.Н. Юренев - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1978. - 336 с.

5. Аэродинамический расчет котельных установок. Нормативный метод / под редакцией С.И. Мочана. - 2-е изд., М.: Энергия, 1964.- 146 с., ил.

6. Залкинд, Е.М. Материалы обмуровок и расчет ограждений паровых котлов / Е.М. Залкинд. - М., Энергия, 1972. 184 с., с ил

7. Эстеркин, Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование: учеб. пособ. для техникумов / Р. И. Эстеркин. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1989.- 280 с.

8. Гинзбург-Шик, Л.Д. Тепловые электрические станции и их технологическое оборудование / Л. Д. Гинзбург-Шик, А. П.Бордюков. - М., Энергия, 1967.- 406 с.

9. Лифшиц, О. В. Справочник по водоподготовке котельных установок / О. В. Лифшиц. - 2-е изд., перераб. и доп., - М.: Энергия, 1976.

10. Правила будови і безпечної експлуатації парових та водогрійних котлів, КИЇВ, 1998.

11. Мисак, Й.С., Пристрої для утилізації теплової енергії / Й.С. Мисак та інші. - Л.: Видав. НУ ЛП. 2006. - 152 с.

12. Янко, П.І. Режими експлуатації енергетичних котлів / П.І. Янко, Й.С. Мисак. - Л.: Українські технології, 2004. - 272 с.

13. Мисак, Й.С. Паливні пристрої для спалювання низькосортних палив / Й.С.Мисак, Я.М. Гнатишин, Я.Ф. Івасик. - Л.: Видав. НУ ЛП. 2002. - 136 с.

14. Теплова енергетика - нові виклики часу/За заг. редакцією П. Омеляновського, Й.С. Мисака. - Л.: НВФУкраїнські технології, 2009. - 660 с.

Размещено на Allbest.ru