Модернизация паровых котлов

По сигналу «Авария на котле» производится отключение всех работающих (на газовом топливе) горелок. В системе предусмотрена проверка защит «на сигнал», т.е. без отключающего воздействия на арматуру.

Работа на мазуте. Система управления не предусматривает управление мазутной частью горелки, но позволяет согласоваться с существующими схемами управления мазутной частью горелки. При этом обеспечивается возможность перевода горелки с одного вида топлива на другое как с отключением горелки так и без отключения ее. Режим перевода (с отключением/без отключения) выбирается технологами исходя из технических возможностей горелки: возможна кратковременная (1-3 минуты) работа обеих частей горелки (с суммарной мощностью не превышающей номинальное значение) или не возможна.

Использование мазута совместно с автоматизированным управлением газом, переход с одного вида топлива на другое.

Алгоритм автоматизированного управления газом учитывает наличие горелки, работающей с мазутом. Обозначение горелки, работающей с мазутом выполняется автоматически через специальный вход УСО «Мазут» с задвижки и датчика мазута или вручную подачей на этот вход сигнала от внешнего тумблера обозначения мазута на горелке. При наличии таково внешнего сигнала на мнемосхеме горелки возникает индикатор «Мазут». Наиболее удобен и прост способ обозначения горелки с мазутом со средств управления индикатором «Мазут» на мнемосхеме горелки, показываемой компьютером командно-информационной системы котла, т. е. командой переключения индикатора мазута с компьютера. Командное управление индикатором возможно только при отсутствии внешнего сигнала «Мазут» на входе, поскольку указанный вход УСО является приоритетным.

Перевод горелок с мазута на газ допускается либо с предварительным остановом переводимых горелок и перерозжигом их на газе, либо на работающий мазутный факел. Реакция управления газом горелок на индикаторы «Мазут» различается в зависимости от того, где обозначен режим «Мазут»: на разжигаемой или другой горелке. В начале розжига горелки система формирует запрос на подтверждение специальной командой с компьютера факта работы разжигаемой или иной горелки, чтобы избежать ложной информации. При подтверждении работы с мазутом, программа розжига продолжается с контролем наличия внешнего сигнала «Защита по общему факелу в топке введена». Контроль наличия этого сигнала выполняется до штатного ввода защиты по факелу разжигаемой горелки. В течение этого периода исчезновение сигнала о наличии защиты по общему факелу в топке вызывает останов разжигаемой горелки по причине «Защита по факелу в топке не введена».

При отсутствии подтверждения работы разжигаемой или иной горелки с мазутом, через 15 с запроса начатый розжиг автоматически прекращается, запрос снимается. При запросе допускается досрочный останов горелки командой «Стоп».

Если разжигается газ на первой горелке (нет других горелок, работающих с газом), то при наличии индикатора «Мазут» на любой из горелок не контролируется исправность датчика контроля факела разжигаемой горелки, не выполняется проверка состояния внешнего сигнала «Вентиляция проведена», не выполняется предрозжиговая опрессовка всех горелок. Розжиг ведется по алгоритму для вторичных горелок, аналогично розжигу на фоне горелок, работающих на газе.

Если индикатор «Мазут» имеется у разжигаемой горелки, то не выполняется контроль исправности датчика пламени запальника, после подтверждения работы горелки на мазуте сразу вводится контроль наличия факела горелки, не выполняется операция переключения шибера в режим «Автомат» и закрытия шибера воздуха горелки перед розжигом, не выполняются операции розжига запальника (факел горелки контролируется, сразу после открытия ПЗК-1 начинает открываться ПЗК-2, по окончании времени на воспламенение прекращается контроль ввода защиты по общему факелу в топке для данной горелки).

Кроме этого, допускается (при разрешении специальной опцией) заканчивание автоматического розжига газа на закрытую регулирующую заслонку газа перед горелкой (в режим дистанционный переход к минимальной мощности) с последующей балансировкой расхода по каждому топливу. В операциях останова горелки наличие индикатора «Мазут» отменяет операцию закрытия шибера воздуха останавливаемой горелки (если эта операция вообще разрешена специальной опцией изменения алгоритма).

Состояние индикатора «Мазут» не запоминается, а проверяется на каждом этапе управления, когда алгоритм зависит от его состояния. Если индикатор будет снят в период, когда розжиг уже начат, то дальнейшие операции розжига и останова будут выполняться без учета мазута.

Перевод горелок с газа на мазут может выполняться либо с предварительным остановом горелок, либо выполняется розжиг мазута на газовый факел, после чего следует убедиться, что индикатор «Мазут» включился или установить его командой. Затем газовая линия останавливается командой «Стоп».

При наличии индикатора «Мазут» горелка выполняет останов без переключения шибера в режим «Автомат» и без автоматического закрытия шибера воздуха. Соотношение «мазут - воздух» на горелках регулируется средствами дистанционного управления шиберами. Локальные регуляторы горелок поддерживают соотношение воздуха только для газа.

Диагностические возможности системы управления. Система достаточно удобна в эксплуатации: позволяет быстро найти неисправность при отказах. Быстрый поиск неисправностей обеспечивается развитой структурой светоиндикации (которая не используется в штатной ситуации) и наличию ключей прямого доступа для управления каждым электроприводом системы (позволяют быстро выявить неисправность привода, цепи его управления или информационной цепи).

Автоматически контролируется работоспособность всех сетевых абонентов: при потере связи на монитор выдается соответствующее сообщение. Кроме того все сетевые абоненты (процессорные блоки) имеют свою светоиндикацию характеризующую их работоспособность. В процессе выполнения логического управления ведется непрерывный автоматический контроль выполнения команд.

Выполнение команд контролируется или по информационным выключателям электроприводов или по изменению физических параметров протекающего процесса. Дальнейший поиск причины отказа (неисправности) осуществляется с использованием ключей прямого доступа и светоиндикаторов выходных сигналов (поиск неисправности привода и цепи его управления), с использованием светоиндикаторов входных сигналов и отображению их состояния (по цвету) на экране монитора. Поиск осуществляет оперативный персонал.

6.6 Работа

Управление технологическим процессом работы горелок осуществляется или с компьютерного поста управления или со шкафа УСО- 1.

Основной режим управления - управление с компьютерного поста. Компьютерный пост управления позволяет:

1)додать команду на «авто-розжиг»/«отключение» любой из горелок.

выбрать режим («авт.»/«руч.») управления газом и воздухом любой из горелок.

дистанционно управлять (при ручном режиме) расходом газа любой из горелок.

дистанционно управлять (при ручном режиме) расходом воздуха любой из горелок.

дистанционно управлять расходом газа на котел.

Вспомогательный режим управления - управление горелкой по месту со шкафа УСО-1. Органы управления шкафа УСО-1 позволяют:

подать команду на розжиг/отключение горелки;

произвести ручной розжиг/отключение горелки (путем индивидуального воздействия на горелочную арматуру тумблерами шкафа УСО-1);

управлять расходом газа на горелку;

управлять расходом воздуха на горелку.

Примечание: Вспомогательный режим управления используется при потере связи с УСО-1 по сети, при проведении наладочных работ, во время поиска неисправностей при отказах автоматического розжига и в других нештатных ситуациях.

Растопка и работа котла при работе на газовом топливе. Подготовить котел к растопке согласно действующей инструкции (в том числе провести вентиляцию топки, проверку плотности газопровода до газовых блоков, подачу газа и продувку газопровода до газовых блоков).

Включить регулятор давления газа в газопроводе, обеспечивающий растопочное давление газа при расходе его на продувочные свечи. Подать команду на розжиг необходимой к растопке горелки (нажать кнопку пуск на функциональной клавиатуре или кнопку «Розжиг» на соответствующем УСО) и дождаться выхода ее в режим «Работа». Подать команды на розжиг остальных, необходимых к растопке, горелок.

Последовательность розжигов горелок определяется технологической инструкцией розжига котла.

После розжига одной, двух горелок продувочные свечи закрыть. Управление мощностью работающих горелок можно осуществлять индивидуально (управляя индивидуальной газовой заслонкой через кнопки «<»и «>» функциональной клавиатуры) или вместе через ведущую горелку: назначить ведущую горелку, остальные работающие установить в автоматический режим управления (нажать кнопку «А» на функциональной клавиатуре).

Управление мощностью работающего котла можно осуществлять как горелочными регуляторами (см. предыдущий пункт) так и через существующий регулятор нагрузки.

При необходимости отключение какой либо из горелок подать команду соответствующей кнопкой «Стоп Г» на функциональной клавиатуре или «Останов» на соответствующем УСО.

При нарушении технологического процесса розжига или работы горелки горелка автоматически отключается с сообщением на мониторе о причине отключения. Нарушение автоматически регистрируется в протоколе. При нарушении технологического процесса работы котла все работающие горелки автоматически отключается с сообщением на мониторе о причине отключения, закрывается задвижка на газопроводе к котлу. Нарушение автоматически регистрируется в протоколе.

Подготовка системы к работе после её монтажа. Для обеспечения работоспособности системы после ее монтажа необходимо провести ряд работ, которые должны быть выполнены специализированной организацией имеющей лицензию на выполнение соответствующих работ на объектах ГОСГОРТЕХНАДЗОРА.

Объем этих работ должен включать:

1) обеспечение правильности подключения электрифицированного оборудования и приборов в соответствии с их техническими описаниями и проектной документацией;

2) обеспечение работоспособности датчиков, приборов, электроприводов и другого оборудования системы;

3)обеспечение работоспособности цепей управления и информационных цепей;

4)настройку системы через энергонезависимую память контроллера;

5) отработку технологического процесса розжига каждой горелки при ручном режиме управления;

6) обеспечение надежного авто-розжига каждой горелки, корректировка настроечных данных авторегуляторов системы.

7. Безопасность и экологичность проекта

Основным оборудованием котельного цеха являются четыре котла БКЗ-160-100Ф, которые вырабатывают пар. Основное топливо - газ, резервное -мазут. Тепловые потери в окружающую среду через обмуровку составляют 0,5 - 1% от максимальной теплопроизводительности котлов.

Дополнительным источником тепловыделений являются теплообменные аппараты, паропроводы и трубопроводы горячей воды. В помещении котельного цеха установлены дутьевые вентиляторы и дымососы, которые являются источниками шума и вибрации. Применение для их смазки горючих масел создает в помещении опасность возгорания. Наличие электрической нагрузки создает возможность поражения электрическим током. Для обслуживания оборудования, арматуры и трубопроводов имеются лестницы и площадки, которые необходимо огородить во избежание травм рабочего персонала. Персонал, обслуживающий котлы, должен быть проинструктирован и точно выполнять все требования техники безопасности.

7.1 Обеспечение безопасности работающих

Производственная санитария. Производственные помещения и рабочие места удовлетворяют общим санитарно-гигиеническим требованиям. Микроклимат в рабочей зоне обеспечивает работающим комфорт и высокую работоспособность. Это достигается вентилированием воздуха, созданием хорошей изоляции теплоиспользующего оборудования. Согласно ГОСТ 12.1.005-88 микроклимат на рабочих местах достигается вентилированием и должен соответствовать нормам в зависимости от категории работ.

В помещении для обслуживающего персонала категория работ - 1б (работа проводится сидя и стоя, но не требует переноски тяжестей, энергозатраты составляют 120 - 150 ккал/час). Температура поверхностей 18 - 25 °С по СНиП 2.2.4.548 - 96. Температура воздуха в помещении не превышает 25 °С, относительная влажность 15-75 %, скорость движения воздуха 0,1 - 0,2 м/с. Для снижения тепловыделений с поверхностей аппаратов и во избежание ожогов обслуживающего персонала максимальная температура на поверхности изоляции принимается +45°С. Для устранения тепловыделений применяется естественная вентиляция - аэрационные фонари.

В качестве основного топлива для котлов в режиме с дожиганием используется природный газ. Газ для котлов прошедший блок очистки от механических примесей и осушки от влаги сжимается компрессорами до давления 3 МПа.

Природный газ взрывоопасен. Пределы взрываемости природного газа в смеси с воздухом 5-15 % по объему (при нормальных условиях t_возд=20 °С; Р=760 мм.рт.ст.).

Природный газ обладает удушающими свойствами, его присутствие снижает концентрацию кислорода в воздухе рабочей зоны. При концентрации кислорода:

до 10 % - вызывается смертельно опасное удушье;

до 12 % - вызываются тяжелые физиологические воздействия;

до 14 % - вызываются легкие физиологические воздействия;

выше 16 % - заметных воздействий на организм человека нет. Продукт неполного сгорания природного газа - окись углерода при

содержании ее в воздухе рабочей зоны свыше 20 мг/м³ (0,0016 % по объему) вызывает отравление работающих в загазованной зоне. Также представляют опасность повышенный шумовой фон, вибрация, содержание оксидов NO_x в уходящих газах.

Безопасность проекта.

Звукоизоляция и виброизоляция помещений и мероприятия по снижению шума.

Основным источником распространения шума являются: система воздухозабора ГТУ, вентиляторы и дымососы. В автономном режиме работы воздух к котлам на горение топлива подается дутьевыми вентиляторами. В помещении котельной предусмотрена общеобменная вентиляция. Приточный воздух в производственные помещения поступает через оконные и дверные проемы. Вытяжка воздуха осуществляется через дефлектор.

В газотурбинном корпусе воздух, поступающий в камеру сгорания ГТУ, предварительно проходит КВОУ (комплексное воздухоочистительное устройство), где освобождается от влаги, механических примесей и подогревается до температуры препятствующей обледенению лопаток ВНА (входного направляющего аппарата). В КВОУ встроен БШГ (блок шумоглушения), который обеспечивает снижение уровня шума всасываемого воздуха до 80 дБ на частоте 1 кГц принятого по санитарным нормам СН-1004-74.

Защита от вибрации корпусов оборудования осуществляется за счет тщательного и полного отделения фундаментов машин от всех других близко расположенных фундаментов. Для всех фундаментов и их элементов исключена возможность появления резонанса. Также на корпусах нанесены звукоизолирующие покрытия.

Горизонтальные и вертикальные швы между панелями и кирпичной кладкой, заполнены полностью раствором.

Для снижения шума двери снабжены резиновыми накладками с натягом. Окна - двойные с креплением стекла в резиновых прокладках с исключением щелей. Стекла в наружных и внутренних переплетах применяются равной толщины (до 6 мм).

В помещении щита и бытовых помещениях вышеуказанными мероприятиями достигается снижение уровня звукового давления ниже предельно допустимых норм (согласно ГОСТ 12.1.003-83), то есть ниже 65 дБ.

В котельном помещении уровни звукового давления выше допустимых на участках вблизи трубопроводов и работающего насосного и тягодутьевого оборудования. Эти участки ограждены и возле них поставлены указатели прохода.

Электробезопасность. Котельная относится к помещениям с особой опасностью поражения людей электрическим током. Она характеризуется наличием влажности, токопроводящих оснований, повышенной температуры, наличием возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям здания, технологическим аппаратам, механизмам с одной стороны и металлическим корпусам электрооборудования с другой.

Для защиты обслуживающего персонала согласно ПУЭ и ГОСТ 12.1.009-76 предусмотрены следующие меры:

все неизолированные токоведущие части в электроустановках до 1000 В ограждаются;

все электропровода внутри здания изолированы;

находящиеся под напряжением части электродвигателей закрыты силовыми и сетчатыми огнестойкими ограждениями;

для исключения поражения человека электрическим током при соприкосновении с корпусом электроустановок в момент короткого замыкания применяют защитное заземление. С его помощью уменьшают напряжение на корпусе электроустановки.

Характеристика используемой электроэнергии.

Производственное напряжение 380В.

Частота 50 Гц.

Напряжение в цепи управления 24 В.

Обеспечение электробезопасности объекта.

Для обеспечения безопасности работы, ввод АСК в эксплуатацию разрешается производить только после окончания монтажных и наладочных работ. Для обеспечения безопасности людей при нарушении изоляции токоведущих частей электроустановок предусматривается устройство защитного заземления.

Защитное заземление может быть эффективно только в том случае, если ток замыкания на землю не увеличивается с уменьшением сопротивления заземления.

Защитное заземление применяется в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и в сетях напряжения свыше 1000 В как с изолированной, так и с заземленной нейтралью.

7.2 Расчет защитного заземления

Целью расчета является определение количества электродов заземления и заземляющих проводников, их размеров и схемы размещения в земле, при которых сопротивление заземляющего устройства растеканию тока или напряжения прикосновения при замыкании фазы на заземленные части электроустановок не превышает допустимых значений.

Исходные данные:

Напряжение электроустановки U до 1000В;

Мощность Р= 150 кВт;

Удельное сопротивление грунта =80 Ом м;

Длина вертикальных электродов l=3 м;

Диаметр электродов d=0,04 м;

Ширина соединительной полосы b=0,04 м;

Расстояние от поверхности земли до верха электрода t₀=O,8 м;

Коэффициент сезонности для вертикальных электродов ₁=l,5;

Коэффициент сезонности для горизонтальных электродов ₂=3;

Расстояние между вертикальными электродами С =3 м;

Расположение вертикальных электродов - по контору.

При расчете необходимо:

Определить количество вертикальных электродов.

Разместить электроды в грунте и на плане разреза, выполненных в соответствии с ЕСКД (приложение B).

Расчёт:

1 Вычисляем сопротивление растеканию тока одиночного вертикального заземления

R_од.в = ln+ ln , Ом

где =₁

Расстояние от поверхности земли до центра заземления

t = + t₀,

таким образом =1,5 80 = 120 Омм, t = 2,3 м; R_од.в. = 34,06 Ом.

2 Вычисляем минимальное количество вертикальных электродов

n_в.мин = ,

где _в =1; r_н =4 Ом - нормируемое сопротивление, следовательно n_в.мин 8

Определяем по справочнику коэффициент использования вертикальных электродов группового заземления 1. Отношение расстояний между электродами к их длине: C/l = 1. Следовательно _в = 0,57.

3 Вычисляем необходимое количество вертикальных электродов при _в1

n_в.п = ,

Получаем, что n_в.н. 15.

Вычисляем длину горизонтальной полосы, соединяющей вертикальные электроды

L=n_в.п.C,

где L=45 м.

4 Вычисляем сопротивление растеканию тока горизонтального электрода

(полосы) без учета влияния вертикальных электродов

R_од.г = ln,

где =₂, d₁=0,5b,

=380=240 Омм, d₁=0,02 м, R_од.г. 9,99 Ом.

По справочнику находим коэффициент использования горизонтального электрода (полюсы): _г=0,319.

Вычислим сопротивление заземляющего устройства:

R = ,

подставив значения получим R3,53 Ом.

Сравним полученную величину сопротивления заземляющего устройства

R с нормируемой величиной сопротивления заземления r_н=4 Ом.

Так как R r (3,53 Ом 4 Ом), то расчет заканчиваем.

Санитарно-гигиенические условия. Работа персонала на оборудовании ТЭС определена как работа средней тяжести и отнесена к группе II а.

Допустимые нормы для отопительния котельного цеха, следующие:

1) температура воздуха не более 19-21 °С;

2) относительная влажность не более 40-60 %;

3) скорость движения воздуха внутри помещения не более 0,2 м/с; 4) температура поверхностей 18-25 °С;

Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работника от производственных источников:

Облучаемая поверхность тела, %	Интенсивность теплового излучения не более, Вт/м2
50 - 100	35
25 - 50	70
Не более 25	100

Для уменьшения влияния тепловыделений на персонал и уменьшения загазованности применяется приточно-вытяжная вентиляция помещений котельного цеха и газотурбинного корпуса через дефлекторы на крыше и от приточного вентилятора. Электромагнитное, лазерное излучения отсутствуют.

В котельном корпусе цифровые табло, регистрирующие и показывающие приборы, расположены на щите управления и освещены не менее 10 лк.

В газотурбинном корпусе САУ располагается в отдельном помещении и осуществляется с помощью системы Simatic S7 с выводом информации на монитор.

7.3 Освещение

Интенсивность освещения соответствует нормам СНиП 23-05-95.

Освещение может быть естественным и искусственным.

Естественное освещение котельного цеха осуществляется через оконные проемы. Остекление составляет не менее 30% площади одной из наибольших наружных стен.

Освещение позволяет персоналу наблюдать за показаниями приборов в пределах прямой видимости. Для искусственного освещения, в темное время суток, применяют лампы дневного света.

Освещённость рабочих площадок и лестниц по СНиП 23-05-95 допускается не ниже 10 лк, помещений, технологического оборудования, щитов - 200 лк., т.к. котельная относится к VI категории по напряженности зрительной работы (КЕО=1,5). Такое освещение достигается комбинированием дневного и искусственного освещения (лампы дневного света).

Расчет общего равномерного освещения помещения лампами накаливания, установленными в светильнике типа «Астра».

Исходные данные:

Длина помещения А = 75,7 м;

Ширина помещения В = 57,525 м;

Высота помещения Н = 40,3 м;

Расстояние от потолка до центра лампы h_i = 4 м;

Расстояние от пола до освещаемой рабочей поверхностиh _p= 0,8 м;

При расчете необходимо :

1) определить количество ламп накаливания.

2) разместить лампы накаливания на плане и разрезе помещения, выполняемых в соответствии с ЕСКД (приложение В).

3) указать тип, мощность и световой поток выбранной лампы.

4) найти общую мощность осветительной установки. Последовательность расчета:

Находим расстояние между светильниками по формулам:

l= h,

где = 1,6 - косинусная кривая распределения света, характерная для экономически выгодного режима работы светильника типа "Астра";

h - расстояние от оси лампы до освещаемой рабочей поверхности, м. Таким образом получим: h= 15,2 м.

Расстояние между светильников: l = 1,6 15,2=24,32 м.

Расстояние от крайних светильников до стены найдем таким образом:

b₁ =(0,3…0,5)l

если у стены проход, то

b₂ =0,5l,

b₁= 0,424,32= 9,72 м,

b₂ = 0,524,32 = 12,16м.

На плане и разрезе помещения размещают светильники. План и разрез помещения представлен (приложение Г).

Вычисляем световой поток лампы светильника

F = , лм,

где Е_н = 200 лк - нормируемая освещенность рабочей поверхности, выбираемая в зависимости от разряда выполняемой работы;

К= 1,3 - коэффициент запаса для ламп накаливания;

S=18-10=m² - площадь освещаемой поверхности;

Z=l,15 - коэффициент минимальной освещенности для ламп накаливания;

N = 49 - количество ламп, размещенных на плане помещения;

- коэффициент использования светового потока, который находят по таблице

F = = 1538,3 лм

Предварительно вычислив индекс помещения:

где i = 0,861, =0,59, F_л=1538,3 лм.

Используя вычисленный световой поток выбираем по справочнику тип лампы, ее мощность, световой поток F_л.таб и проверяем его отклонение от

рассчитанного F_л:

Тип лампы - Г;

Мощность - Р_л.таб =500 Вт;

Световой поток - F_л.таб = 8300 лм.

Отклонение составляет

? = (1- )100,

где = - 5,5

Видим, что отклонение не выходит из границы интервала: -10-+20.

Вычисляем мощность осветительной установки

P = NP_л.таб;

При P=500 Вт; общая мощность составит P=24 кВт.

7.4 Правила безопасности при эксплуатации котельного цеха

Регулярно, в соответствии с эксплуатационной инструкцией, по

утвержденному графику, необходимо проводить контроль загазованности всех помещений котельной, при этом:

1. Содержание метана в воздухе рабочей зоны не должно превышать 0,1 % по объему;

2. Содержание окиси углерода СО в воздухе рабочей зоны не должно превышать 20 мг/м³ (0,0016 % по объему).

Результаты измерения содержания газа записывают в оперативный журнал КТЦ.

Анализ содержания газа в воздухе должен проводиться газоанализаторами во взрывозащитном исполнении.

а) при обнаружении в воздухе содержания природного газа более 0,1 % по объему необходимо немедленно усилить вентиляцию помещений, выявить и устранить причину загазованности.

б) контроль за загазованностью помещений необходимо осуществлять перед началом огневых работ.

в) запрещается проверять наличие утечек газа с помощью открытого огня.

г) мазут и масло, пролитые в помещениях котельного цеха, должны быть немедленно убраны.

д) необходимо содержать в порядке и постоянной готовности первичные средства пожаротушения: огнетушители, ящики с песком и лопатами, пожарные краны и др.

Технологический контроль, зашиты и блокировки. По условиям взрывобезопасности на котельных установках ТЭС измеряется:

а) давление мазута в коллекторах (манометры по месту);

б) температура мазута в коллекторе (термометры по месту, а также на щите);

в) давление газа в газопроводе котла после регулирующего клапана (по месту и на щите) и перед каждой горелкой после последнего (по ходу газа) отключающего устройства;

г) давление воздуха перед каждой горелкой после последнего шибера (по месту - дифманометры) и в общем коробе (на щите);

д) разрежение в топке (на щите и по месту).

По условиям взрывобезопасности котлы оснащены следующими технологическими защитами и блокировками:

Технологическими защитами, действующими на остановку котла при:

а) погасании факела в топке;

б) отключении всех дутьевых вентиляторов;

в) снижении давления газа после регулирующего клапана;

г) снижении давления мазута после регулирующего клапана;

д) снижении давления воздуха перед горелками;

е) снижении давления газа после регулирующего клапана; Технологическими блокировками:

а) прекращающими подачу топлива в горелку в случае полного закрытия воздушного шибера перед горелкой или отключения вентилятора;

б) запрещающими подачу топлива к котлу при не закрытии хотя бы одной из задвижек с электроприводом у каждой горелки;

Котельные установки оборудованы сигнализацией, выведенной на щит управления, срабатывающей при:

а) снижении давления ниже заданных параметров: мазута в коллекторе, газа после регулирующего клапана;

б) срабатывании технологических защит, указанных выше.

Значение параметров, при которых должны срабатывать технологические зашиты и сигнализация, определяются заводами-изготовителями.

Закрытие быстрозапорных газовых и мазутных клапанов производится от электромагнитных устройств, работающих от щита переменного тока и срабатывающих при их обесточивании.

7.5. Экологичность проекта

Категория опасности предприятия. Суммарный выброс оксидов азота т/год, класс опасности оксида азота , для оксидов азота ПДК=0,085 мг/м³. Категория опасности производства определяется по формуле:

КОП= ,

где M_i - количество выбрасываемого в атмосферу i-гo вещества, т/год;

ПДК_i - предельно допустимая концентрация i-гo вредного вещества для жилой зоны, мг/м³;

a_i - относительный коэффициент опасности, принимается в зависимости класса опасности вещества

Так как ТЭС имеет КОП=3158,9 она принадлежит к третьей категории опасности. В связи с этим производится контроль за соблюдением нормативов ПДВ на источнике выбросов, а также проводятся мероприятия по регулированию выбросов при неблагоприятных метеорологических условиях.

На этом предприятии необходимо внести в перечень основных разделов, входящих в состав нормативов проекта ПДВ:

а)карту-схему предприятия;

б)ситуационную карту-схему района размещения предприятия;

в)характеристику предприятия, как источника загрязнения;

г) сведения об ущербе, который причиняет предприятие окружающей среде;

д)параметры выбросов загрязняющих веществ;

е) расчеты и анализ уровня загрязнения атмосферы;

ж) предложения по нормативам ПДВ;

з) мероприятия по регулированию выбросов при НМУ; к) контроль за соблюдением нормативов ПДВ.

Показатели огнестойкости зданий и сооружений по (СНиП 2.01.51).

По пожарной опасности помещения котельная относится к категории «Г» согласно НПБ 105-95.

Степень огнестойкости II согласно НПБ 105-95. К категории «Г» относятся помещения с веществами и материалами в горячем состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, пламени; твердые вещества, жидкости и газы, которые используются в качестве топлива.

К степени огнестойкости II относятся здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов бетона или железобетона, с применением листовых и плитных негорючих материалов.

Несущие элементы здания R120, наружные стены RE30, внутренние стены REI120, марши и площадки лестниц R60. где R - потери несущей способности; Е - потери целостности; I - потери теплоизолирующей способности.

Цифры - минуты наступления одного или последовательно нескольких нормируемых для данной конструкции признаков предельного состояния.

На каждом этаже предусмотрено два выхода на лестничные клетки, для обеспечения безопасной и эффективной эвакуации людей при аварийной ситуации.

В целях быстрого пожаротушения предусмотрено наличие огнетушителей ОУ-2 (по СНиП 21-01-97) и пожарного рукава.

По периметру здания предусматривается пожарный трубопровод с краном ПК производительностью 2,5 л/с по СНиП 2.01.02. Здание оборудуется молниезащитой.

Состав противопожарной системы:

а)наружные сети противопожарного водопровода;

б)внутренний противопожарный водопровод.

Наружное пожаротушение предусмотрено из закольцованного трубопровода вокруг всей ТЭЦ через пожарные гидранты, установленные в колодцах.

Внутреннее пожарное кольцо выполнено из металлоруковов, расположенных в кожухе, забетонированном в перекрытии.

Поскольку температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки -35 °С, предусмотрена сухотрубная эксплуатация системы противопожаных трубопроводов (для предотвращения замерзания стоячей воды).

Для этого на линии предусмотрены электрификационные задвижки у насосов и опорожнение внутреннего пожарного кольца в систему дождевой канализации.

Наружное пожаротушение предусматривает забор воды из пожарных гидрантов, установленных на водопроводной сети.

Также на постах пожаротушения установлены огнетушители и ящики с песком. Для тушения пожаров категории А (горение веществ органического происхождения, горение которых сопровождается тлением), пожаров категории В (пожары горючих жидкостей или плавящихся твердых веществ), пожаров категории С (возгорание газов), пожаров категории Е (пожары электроустановок) установлены порошковые огнетушители объемом 5 литров в соответствии с ППБ-93.

Здание оборудовано системой пожарной сигнализации с выходом на щит пожарной части предприятия. Также пожарную команду можно вызвать по телефону с щита.

Система оповещения о ЧС

Предусмотрены технические и организационные мероприятия по оснащению ТЭЦ комплексом технических средств связи и сигнализации в следующем объеме:

а) автоматическая телефонная станция (АТС) внутриобъектной связи электронной системы типа «Мультиком FS636» емкостью 16 номеров, из которых 6 - комплекты соединительных линий, обеспечивающие право выхода дежурного оператора ТЭЦ на действующие телефонные сети ГАТС, МТС Министерства связи РФ ОАО «Тамбовэнерго»;

б) усилитель низкой частоты типа «РАМ-120» для громкоговорящей связи;

в) кабели местной телефонной связи;

г) электрочасофикация электростанции с установкой электропервичной часовой;

д) диспетчерская, технологическая, внутри объектная и местная телефонная связь;

е) каналы телеинформации для устройств телемеханики;

ж) каналы передачи данных;

з) радиофикация помещений (контейнеров) электростанции от городского радиотрансляционного узла - по техническим условиям городского узла связи.

Помещения ТЭЦ оснащаются системой речевой и звукового оповещения о возникновении аварии для указания необходимых действий персоналу при эвакуации его из зон возможного поражения.

Структура органов ГО и ЧС предприятия

7.6 Чрезвычайные ситуации

I. При проведении в котельной сварочных работ произошло возгорание масла, которое используют для смазки подшипников насосов.

Обслуживающий персонал обязан немедленно сообщить о пожаре начальнику котельной, позвонить в пожарную службу и начать тушение пожара собственными силами, с помощью огнетушителей, песка и других подручных средств, которые должны быть в котельной. Если пламя потушить не удается и пожар угрожает основному оборудованию котельной, то необходимо принять меры к аварийному останову котлов во избежание взрыва газа.

Для этого перекрывают задвижку на газопроводе котельной, отключая подачу топлива. Прекращают подачу воздуха отключением вентиляторов. Далее следует отключить дымососы.

После прекращения процесса горения в топке, открывают дымовую заслонку. Котлы отключают от главного паропровода, закрыв задвижку на паропроводах котлов.

Питание котлов водой прекращают и выпускают пар из котла через предохранительный клапан или аварийный вентиль.

После аварийного останова котлов необходимо отключить электричество с помощью главного рубильника, так как при прогорании изоляции проводки и соприкосновении ее с водой возможно поражение электрическим током.

Если пожар продолжает разгораться, то необходимо принять меры по эвакуации обслуживающего персонала.

II. Разрыв трубопровода газа на участке (взрыв и разрушение помещения);

а)от ввода газа в цех до ГРУ;

б)от ГРУ на общем коллекторе ; Меры:

1. Немедленно закрыть общую отключающую задвижку на входе в цех.

2. Закрыть задвижки и краны газовых горелок.

3. Отключить краны и вентиляцию на свечах газопроводов.

4. Проветрить помещение.

5. Установить металлическую заглушку после вводной задвижки.

6. В случае пожара вызвать пожарную команду, принять меры.

в)от общего коллектора к котлу; Меры:

1. Закрыть задвижку на газопроводе к котлу.

2. Закрыть задвижки и краны горелок котла.

3. Открыть свечи безопасности на трубопроводах.

4. Проветрить помещение.

5. Установить заглушку после задвижки на газопроводе к котлу.

г) в районе ГРУ;

Меры:

1. Рабочую нитку отключить с высокой и низкой стороны.

2. Отключить свечи безопасности на отключенной нитке.

3. Проветрить помещение.

4. Включить в работу резервную нитку.

5. С обеих сторон отключенной нитки установить заглушки.

6. Вызвать пожарную команду.

III.Утечки газа через неплотности швов газопровода. Меры:

1. Отключить аварийный участок газопровода.

2. Открыть наружные окна и двери.

3. Принять меры к пожарной безопасности.

4. При невозможности отключения аварийного участка перекрыть подачу газа в цех, перекрыть задвижки на вводе газопровода.

5. Закрыть арматуру газовых горелок, открыть свечи безопасности.

IV.Отрыв факела, прекращение горения в топке, появление несгоревшего газа (хлопок или взрыв газовоздушной смеси в топке, газоходах котла).

Меры:

1. Перекрыть подачу газа.

2. Закрыть запорную арматуру горелок.

3. Открыть свечи безопасности.

4. Осмотреть обмуровку агрегата и взрывные клапаны.

5. Провентилировать топку и дымоходы.

V. Неожиданное прекращение подачи газа в сетях.

Меры:

1. Проверить горение газа в топке

2. Закрыть всю запорную арматуру на газовых сетях

3. Открыть свечи безопасности

4. Провентилировать топку и дымоходы

5. Выяснить причину падения давления газа.

VI.Прекращение подачи воздуха к газовым горелкам (из-за этого -- неполнота сгорания топлива или погасание факела, загазованность топки).

Меры:

1. Отключить горелки по газу.

2. Открыть свечи безопасности.

3. Провентилировать топку.

4. Выяснить причину.

VII.Сработал запорно-предохранительный клапан на ГРУ. Меры:

1. Отключить горелки по газу.

2. Открыть свечи безопасности.

3. Вызвать мастера газовой службы и устранить причину.

8. Технико-экономический расчёт

8.1 Расчет производственной мощности

Производственная мощность для непрерывного производства рассчитывается по формуле

М =, (8.1)

где q_i - паспортная производительность i-ой единицы ведущего оборудования в натуральном выражении, q_i = 180 т/ч; N_i - количество единиц i-oro установленного оборудования, N=1; Т_эффi - эффективный фонд времени работы i-ой единицы ведущего оборудования, определяется по формуле

T_эфф = T_н - Т_рем - Т_то , (8.2)

где Т_н - номинальный фонд времени работы ведущего оборудования, ч/год; Т_рем - время простоя ведущего оборудования в ремонте, ч/год; Т_то - время технологических остановок ведущего оборудования, предусмотренных регламентом, ч/год.

Номинальный фонд рабочего времени рассчитывается исходя из режима работы предприятия

Т_н = (Т_кал - Т_вых)Н, (8.3)

где Т_кал - количество календ. дней в году; Т_вых - количество выходных и праздн. дней в году; Н - число часов работы ведущего оборудования в сутки,

Н = 83 = 24 ч; (8.4)

Т_н = (365 - 0)24 = 8760 ч.

Время простоя в ремонтах за год определяется по формуле

Т_рем = ((t_kn_k + t_tn_t)T_н)/P_ц, (8.5)

где n_k, n_t - количество капитальных, текущих ремонтов;

t_k, t_t - время простоя в капитальном, текущем ремонте;

Р_ц - длительность межремонтного цикла,

Р_ц = 17280 ч.

Количество каждого вида ремонта за межремонтный цикл

n_к = 1.

П_т - пробег оборудования между двумя текущими ремонтами,

П_т = 236,64 тыс.час.

Тогда количество текущих ремонтов определяется по формуле

n_t = (8.6)

Тогда

n_t = =72;

t_к = 72 ч; t_t = 48 ч;

Т_рем = ((721 + 4872)8760)/17280 = 1788,5 ч;

Т_то = 0;

Т_эфф = 8760 - 1788,5 - 0 = 6971,5 ч.

8.2 Расчет капиталовложений в проект

В общем, капиталовложения в проект оцениваются следующим образом:

К = К_м + К_в + К_и + К_с + К_п ± К_д.о. ,

где К_м стоимость основного оборудования, дополнительно устанавливаемого по проекту, включает расходы на его приобретение (изготовление) транспортировку, монтаж и наладку;

К_в стоимость вспомогательного и резервного оборудования, дополнительно устанавливаемого по проекту;

К_и затраты на создание дополнительной инфраструктуры по проекту (учитывается в том случае, когда создается новая продукция);

К_с стоимость зданий и служебных помещений, сооружений дополнительно требующихся по проекту;

К_п стоимость производственных затрат, расходы на проектирование и разработку проекта;

К_д.о. - стоимость демонтируемого оборудования.

Расчет стоимости основного оборудования устанавливаемого по проекту.

В данном проекте предлагается модернизировать существующий паровой котёл. В результате модернизации увеличится отпуск пара с 150 до 180 т/ч.

К_м-стоимость оборудования, К = 33000000 руб. (Снижение отметки горелочных устройств на минимально допустимое расстояние и спрямление скатов холодной воронки)

K_n = T_nЦ_чч , (8.7)

где Т_п - трудоемкость проектных работ.

Т_п=7458=2520 чел/ч, (8.8)

Ц_ч.ч = 37,5 руб.

К_п=252037,5=94500. (8.9)

К_д - демонтаж оборудования, К_д = 74000 руб.

К=33000000 + 94500 + 74000 33168500 руб. (8.10)

Калькуляция себестоимости годового объема производства после реализации проекта.

Активная часть ОПФ изменится.

Его стоимость составит 33000000 руб. (Снижение отметки горелочных устройств и спрямление скатов холодной воронки)

7483000+ 33000000 = 40483000 руб.

Данные по труду и заработной плате не изменились.

По данным таблицы (8.1) определяем норму амортизационных отчислений на реновацию (Н_а), норму отчислений в ремонтный фонд (Н_рф), норму отчислений на содержание и эксплуатацию оборудования (Н_сэ):

Н_а = 19,4 %;

Н_рф = 4,2 %;

Н_сэ = 4,1 %.

Величина прочих расходов, связанных с содержанием и эксплуатацией активной части ОПФ составляет 0 % от суммы затрат, рассчитанных по смете.

Таблица 8.1 - Стоимость ОПФ. (Основных производственных фондов)

Наименование группы ОПФ	Стоимость, руб
Активная часть:
- оборудование	7483000
- транспортные средства	25000
Пассивная часть:
- здания	1700000
- сооружения	150000
ИТОГО:	9358000

Амортизационные отчисления на реновацию активной части основных фондов Таблица 8.2.

(40483000+ 25000) 0,194/180 = 4363,4 руб.

Отчисления в ремонтный фонд

(40483000 + 25000)0,042/180=943,3 руб. (8.12)

Расходы на содержание и эксплуатацию активной части основных фондов

(40483000 + 25000)0,041/180 = 925,2 руб. (8.13)

Таблица 8.2 - Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования на 1МВтч.

Cтатья расхода	Сумма, р.
Амортизационные отчисления на реновацию активной части основных фондов	4363,4
Отчисления в ремонтный фонд	943,3
Расходы на содержание и эксплуатацию активной части основных фондов	925,2
Прочие расходы, связанные с содержанием и эксплуатацией активной части основных фондов	- -
ИТОГО:	6235,9

Данные по цеховым расходам не изменились.

По данным определяем нормы отчислений по статьям «Общепроизводственные расходы» (Н_оп) и «Внепроизводственные расходы» (Н_в): Н_оп=1,5 % от величины цехового передела, Н_в=5 % от величины производственной себестоимости.

Общепроизводственные расходы:

Н_оп ⁼ (ИТОГО: по статье «Топливо и энергия на технологические цели» +3аработная плата ОПР + Дополнительная оплата труда ОПР + Начисление на заработную плату + Расходы на содержание и эксплуатацию оборудование + Цеховые расходы)15

(172,56 + 8,45 + 0,96 + 3,38 + 622,9 + 0,49) 15 = 12131 руб. (8.14)

Внепроизводственные расходы:

Н_в = (ИТОГО по статье «Сырье, основные и вспомогательные материалы» + ИТОГО по статье «Топливо и энергия на технологические цели» + Заработная плата ОПР + Дополнительная оплата труда ОПР + Начисление на заработную плату + Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования + Цеховые расходы + Общепроизводственные расходы) 5

(6,44 + 172,56 + 8,45 + 0,96 + 3,38 + 622,9 + 0,49 + 3,31)5 = 2022,3 руб. (8.15)

Полная себестоимость:

Все ИТОГО (Все затраты на производство)

6,44 + 172,56 + 8,45 + 0,96 + 3,38 + 622,9+0,49+4,76+2022,3 =8400,2 руб (8.16)

Цена за 1т/ч пара

8400,2 1,23 = 10333,43 руб. (8.17)

Налог на добавочную стоимость (18 %)

10333,43 0,18 = 186,02 руб. (8.18)

Свободная (отпускная цена)

10333,431,18 = 12194,44 руб. (8.19)

8.3 Расчёт прибыли проекта

Прибыль проекта рассчитывается следующим образом

П=(C1-C2)N, (8.20)

где С1, С2 - себестоимость продукции до проекта и после внедрения проекта;

N - объём продукции в год. Тогда

П=(10333,43 8400,2)3300000=6376590 руб.

8.4 Обоснование эффективности проекта

Эффективность проекта характеризуется системой показателей, отражающих соотношение затрат и результатов применительно к интересам его участников.

Сравнение различных инвестиционных проектов (или вариантов проекта) и выбор лучшего из них проводят с использованием показателей:

1) чистый дисконтируемый доход (ЧДД);

2) индекс доходности (ИД);

3) срок окупаемости;

Расчет чистого дисконтированного дохода проекта

Чистый дисконтированный доход (ЧДД) определяется как сумма дисконтированных денежных потоков проекта за весь расчетный период, рассчитанных с помощью коэффициентов дисконтирования _t за вычетом первоначальных инвестиций К (единовременных капиталовложений в проект)

ЧДД=ДП₁+ ДП₂+…+ ДП_т - К = - К, (8.21)

где ДП_Т - денежный поток проекта на t-ом шаге расчета;

Т - горизонт расчета;

Е - норма дисконта.

ЧДД= руб.

Критерием эффективности проекта является положительная величина чистого дисконтированного дохода (ЧДД > 0). Чем выше ЧДД проекта, тем он эффективнее. агрегат газ мазут реконструкция котельный

Расчет индекса доходности проекта. Индекс доходности проекта (ИД) представляет собой соотношение суммы дисконтированных денежных потоков проекта за весь расчетный период к величине капиталовложений:

(8.22)

? 1

8.5 Определение дисконтируемого срока окупаемости проекта

Срок окупаемости проекта - это время необходимое для накопления денежного потока проекта равного первоначальным инвестициям в проект.

(8.23)

Тогда

лет.

Заключение

Для устранения имеющихся недостатков в работе котла БКЗ-160-100 предложена его реконструкция, направленная на повышение тепловосприятия топки (при сжигание газа) и увеличения тепловосприятия пароперегревателя (при сжигании мазута).

Для повышения объемов выработки пара в экранах топки (при сжатии газа) предлагается снижение уровня установки горелок (с отметки 11,6 до 8,9 м) и изменения конструкции холодной воронки топки и уменьшение площади пароперегревателя с 510 м² до 450 м². При этом оптимальный режим работы котла на мазуте обеспечивается рециркуляцией дымовых газов, отбираемых из конвективной шахты котла и подаваемых ДРГ (дымососом рециркуляции газов в воздуховоды горелок).

Одновременно, схема рециркуляции дымовых газов позволяет образование оксидов азота в топке котла (за счет снижения температуры факела).

При сжигании газа снижения оксидов азота достигается внедрением двухступенчатого снижения топлива (часть воздуха подается в горелки, а часть - в шлицы над горелками), что позволяет снизить температуру факела и образование NO_x.

Для реализации предложенного проекта выполнены тепловой и аэродинамические расчеты котла после реконструкции, которые свидетельствуют об оптимальном распределением тепловосприятием котла в топке и в пароперегревателе.

Выполнен расчет температуры металла змеевиков пароперегревателя в наиболее напряженных участках. Температура металла находится в пределах допустимых (сталь 12Х1МФ t_макс=585 °C). По результатам аэродинамического расчета подобраны тяго - дутьевые механизмы: 2ДВ - ВД - 20, 2ДС - Д - 20. В разделе «Электроснабжение и электропривод» проведён расчёт и подбор: электродвигателя, сечения проводов, автоматических выключателей и защитных устройств для дутьевого вентилятора. В разделе «Контрольно-измерительные приборы и автоматика» мы рассмотрели устройство, регуляторы, основные функции защит и блокировок, и работу горелки.

В разделе «Безопасность и экологичность проекта» сформулированы основные защитные меры электробезопасности, проведён расчёт защитного заземления электрооборудования котельного цеха, а также расчёт искусственного освещения цеха. Указаны санитарно-гигиенические условия работы персонала, основные правила безопасности при эксплуатации котельного оборудования.

Технико-экономические расчеты предлагаемой реконструкции свидетельствует о его высокой эффективности. КПД котла брутто в результате реконструкции повысился с 88,8 % до 93,57 %. Затраты на реконструкцию составляют - 33 млн. руб. окупаются в течение пяти лет.

Размещено на Allbest.ru