Модернизация участка газотеплофикации цеха энергоснабжения АО «Новотроицкий завод хромовых соединений»

ВВЕДЕНИЕ 6 1ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ НЕОБХОДИМОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ УЧАСТКА ГАЗОТЕПЛОФИКАЦИИ ЦЕХА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ АО «НОВОТРОИЦКИЙ ЗАВОД ХРОМОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ»……………………………………………………………….10 2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………………12 3 ОБЗОР ОБОРУДОВАНИЯ……………………………………………………14 3.1 Котел КВ-ГМ- 2,5-95……………………………………………………...14 3.2 Водогрейный котел Vitomax 200-LW……………………………………15 3.3 Котел STANDARD CONDORKESSEL…………………………………..19 3.4 Теплообменный аппарат………………………………………………….20 3.4.1 Конструкция пластинчатого теплообменного аппарата………….22 3.5 Газотурбинная установка…………………………………………………23 3.5.1 Турбогенератор ТС – 32 – 2………………………………………...27 4 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ГТУ.……………………………...………....29 4.1 Конструктивная привязка к котельной газотурбинной установки…….29 4.2 Расчет компрессора……………………………………………………….30 4.3 расчет камеры сгорания ………………………………………………….30 4.4 Расчет газовой турбины ………………………………………………….31 4.5 Расчет расхода газов и коэффициента расхода воздуха ГТУ …………33 4.6 Расчет производственной программы …………………………………..34 5 НАУЧНАЯ ЧАСТЬ. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА УЧАСТКЕ ГТФ АО «НЗХС……………………………...36 6 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА УЧАСТКА ГАЗОТЕПЛОФИКАЦИИ ………………………………………..47 6.1 Основные объекты и функции АСУ ТП. ……………………………….47 6.2 Организация управления, релейная защита, автоматика, измерения и автоматизация электрической части котельной. ……………………….49 6.3 Основные характеристики оборудования АСУ ТП…………………… 49 6.4 Комплекс технических средств АСУ ТП ……………………………….50 6.5 Назначение комплексной автоматизированной системы коммерческого учета. ………………………………………………………………………52 7 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ……………………………………………………....56 8 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ ……………………………………………………...61 9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ………………………………69 10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ.………………………...……………......80 10.1 Технико-экономический расчет по обоснованию вариантов технических решений ……………….…………………………………...80 10.2 Построение причинно-следственной диаграммы выявления типовых потерь и нерациональных расходов энергии …………………………...86 10.3 SWOT - анализ для реализации проектных решений модернизации участка газотеплофикации цеха энергоснабжения …………………….87 10.4 Планирование целей предприятия и проекта …………………………89 10.5 Основные показатели энергетической, экологической и экономической эффективности проект.……………………………...….95 ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………98 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ………………………………………….99

1 Федеральный закон РФ от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации // Российская газета – Федеральный выпуск № 5050 (226), 2009. 2 Энергетической стратегии России на период до 2030 г - https://minenergo.gov.ru/node/15357 3 Федеральный закон от 27 июля 2010 г. № 190–ФЗ ( ред. От 18.07.2011 ). О теплоснабжении // Российская газета. – 2010. - №5247 (168), 2010. 4 Федеральный закон РФ от 10.01.2002 № 7- ФЗ Об охране окружающей среды // Российская газета. –2002. 5 Государственная программа РФ Охрана окружающей среды на 2012-2020 г. Утверждена 15.04.2014. – М.: Минприрода России, 2014 – 176 с. 6 ГОСТ 31607-2012 Международный стандарт. Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение. Основные положения. – М.: Издательство стандартов, 2012 – 16 с. 7 ГОСТ Р 51750-2001 Государственный стандарт РФ. Энергосбережение. Методика определения энергоемкости при производстве продукции и оказании услуг в технологических энергетических системах. Общие положения. – М.: Издательство стандартов, 2001 – 149 с. 8 ГОСТ 12.0.003-80 Опасные и вредные производственные факторы. – М.: Издательство стандартов, 2009. 9 ГОСТ Р 12.4.026-2001 ССБТ. Цвета сигнальные, знаки безопасности и разметка сигнальная. Назначение и правила применения. Общие технические требования и характеристики. Методы испытаний.- М.: Госстандарт России, 2001. 10 ГОСТ 12.1.019- 79 ССБТ И – 1.01.86. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защит. – М.: Система стандартов безопасности труда,1985. 11 ГОСТ 12.1.038-82* (2001) ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов. – М.: Издательство стандартов, 2001. 12 Государственная программа Российской Федерации. Стратегия социальноэкономического развития Оренбургской области до 2020 года // Правительство Оренбургской области. – pravmin74.ru/sites/default/files/360-p1.rtf 13 ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. – М.: Издательство стандартов, 1996. 14 ГОСТ 21.208-2013 «Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах» – М.: Издательство стандартов, 2020. 15 СП 89.13330.2012 Котельные установки. – М.: Изд- во стандартов, 2013. 16 ПБ 10-574-03. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов. – М.: Изд- во стандартов, 2004. 17 СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. – М.: Минздрав России, 1997. 18 СНиП 23-05-95* Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования. – М.: Минстрой России, 1995. 19 НПБ 105-03 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. – М.: Изд- во стандартов, 2003. 20 СТО ЮУрГУ 04–2008 Стандарт организации. Курсовое и дипломное проектирование. Общие требования к содержанию и оформлению / составители: Т.И. Парубочая, Н.В. Сырейщикова, В.И. Гузеев, Л.В. Винокурова. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. 21 Алабугин, А.А., Алабугина,Р.А Экономико-управленческая часть выпускных квалификационных работ для направления подготовки «Теплоэнергетика и теплотехника» / А.А. Алабугин, Р.А. Алабугина. – Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2018. – 46с. 22 Белов, С.В. Безопасность жизнедеятельности: учебник для вузов / C.В. Белов, В.А. Девисилов, А.В. Ильницкая.- 8-е издание, стереотипное. - М.: Высшая школа, 2009. – 616 с. 23 Бологова, В.В. Экономика энергетики: учебник для вузов / В.В. Бологова, Н.Д. Рогалев, А.Г. Зубкова, под ред. Н.Д. Рогалёва. – М.:МЭИ, 2011 – 320 с. 24 Булкин, А.Е. Автоматическое регулирование энергоустановок: учебное пособие для вузов. Гриф МО РФ / А.Е. Булкин. – М.: Изд-во МЭИ, 2009. 25 Грибанов А.И. Расчет дымовой трубы/ А.И. Грибанов – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2006. 26 Григорьев, В.И. Справочник энергетика / В.И. Григорьев и др. под редакцией А.Н. Чохонидзе. – М.: Колосс, 2006. 27 Данилов, О.Л. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях: учебник / Данилов О.Л. и др. – М.: Изд-во МЭИ, 2010. 28 Зайцев, В.А. Промышленная экология / В.А. Зайцев. – М.:БИНОМ Лаборатория Знаний, 2012 – 382 с. 29 ИЭ 11-13-11 Инструкция по эксплуатации котла-охладителя ОКГ-160У-2 ККЦ ОАО “ЧМК”. - Челябинск: ЧМК, 2011. 30 Калыгин, В. Г. Промышленная экология / В. Г. Калыгин, 4-е издание, перераб. – М.:Академия, 2010 – 432 с. 31 Колесников, А.И. Энергосбережение в промышленных и коммунальных предприятиях / А.И. Колесников, Ю.М. Варфоломеев, М.Н. Федоров. – М.: Инфра-М, 2008. 32 Краецкая, О.Ф Экология промышленных технологий/ О.Ф. Краецкая, И.Н. Прокопеня — Минск: Белорусский национальный технический университет, 2014. — 107 с. 33 Кузнецов, Н.В. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод / Н.В. Кузнецов, 2-е изд., перераб. – М.:ЭКОЛИТ, 2011. – 296 с. 34 Липов, Ю.М. Котельные установки и парогенераторы: учебник для вузов / Ю.М. Липов, Ю.М. Третьяков. – М.:Энергоатомиздат, 2006. – 208с. 35 Минкина, С.А. Тепловой и аэродинамический расчеты котельных агрегатов / С. А. Минкина. – Самара: СГАСУ, 2013 – 104 с. 36 Полонский, В.М. Энергосбережение / В.М. Полонский, М.С. Трутнева. – М.: Изд-во Издательство Ассоциации строительных вузов, 2005. 37 Реконструкция газоотводящих трактов №№1-3. Техническое предложение // Энергосталь, Харьков. - 2008. 38 Матвеева,А.А. Тепловой и аэродинамический расчеты газотурбинных установок / Матвеева А.А. – К.: Высшая школа, 2008. 39 Росляков, П.В. Методы защиты окружающей среды: учебное пособие / П.В. Росляков. – : Изд-во МЭИ, 2010. -336 с. 40 Сидельковский, Л.Н. Котельные установки промышленных предприятий: учебник / Л. Н. Сидельковский, В. Н. Юренев, 4-е изд., репринт. – М.: Бастет, 2009. – 528 с. 41 Соколов, Б.А. Котельные установки и их эксплуатация / Б. А. Соколов, – М.:Академия, 2007. – 432 с. 42 Данилов О.Л.. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях /О.Л. Данилов. – Минск: Издательский дом Бел. наука, 2007. 43 участок газотеплофикации цеха энергоснабжения АО «НЗХС».- http://nzhs.ru. 44 Хрестоматия энергосбережения. - http://ite-audit.ru/the_basic_conceptual 45 Пути совершенствования утилизации конвертерных газов.- http://science.kuzstu.ru/wpcontent/Events/Conference/Other/2014/energ1/energ1/pages/Articles/1/Maksimov.pdf. 46 Энергоаудит и энергосбережение.- http://www.alfar.ru/smart/2/1307/.

1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ МОДЕРНИЗАЦИИ УЧАСТКА ГТФ ЦЕХА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ АО «НЗХС» Участок газотеплофикации цеха энергоснабжения АО «НЗХС», оборудован двумя котлами КВ-ГМ 2,5-95, предназначен для теплоснабжения производственных цехов, административно-бытовых зданий, а также в основном для обеспечения горячего водоснабжения предприятия. Участок ГТФ оборудован водяной системой с принудительной циркуляцией теплоносителя. Система теплоснабжения закрытая, двухтрубная. Теплоноситель – вода с параметрами 85 – 65 0С. Заполнение и подпитка осуществляется конденсатом (возврат с паровой котельной). Рабочее топливо – природный газ. Газоснабжение участка ГТФ осуществляется от линии заводского газопровода высокого давления, где понижается на ГРП до среднего давления. Давление газа на входе в котельную составляет 2,9 кгс/см2. Водогрейные котлы КВ-ГМ 2,5-95 технически и экономически устарели, поэтому согласно «Энергетической стратегии России на период до 2030 г.» [2] нужно провести модернизацию участка газотеплофикации с заменой котлов на более современные котлы, согласно всем оптимальным требованиям, необходимых для обеспечения горячей водой АО «НЗХС» Существующие тепловые системы, в основной своей массе, проектировались и создавались без учета возможностей, появившихся на теплоэнергетическом рынке в течение последних 10 лет. Массовое развитие вычислительной техники обусловило появление в это время огромного количества технологических новшеств, которые коренным образом изменили ситуацию в энергосбережении. Например, возможность точного моделирования тепловых процессов на ЭВМ привела к появлению новых эффективных конструкций котлоагрегатов и схем отопления, а достижения электронной индустрии обеспечили возможность широкого применения средств учета тепловой энергии и высокоэкономичных регулирующих устройств.