ВВЕДЕНИЕ 6
1. ОПИСАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ РАБОТЫ КОТЕЛЬНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ НА ГАЗЕ С НИЗКОЙ ТЕПЛОТОЙ СГОРАНИЯ 8
2. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ КОТЛА 10
3. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ КОТЛА 14
3.1. Расчетные характеристики топлива 14
3.2. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания 15
3.3. Определение энтальпий воздуха и продуктов сгорания 19
3.4. Тепловой баланс котла 19
3.5. Определение расхода топлива 21
3.6. Тепловые характеристики топки 22
3.7. Расчет ширмового пароперегревателя 25
3.8. Расчет второй ступени конвективного пароперегревателя 30
3.9. Расчет первой ступени конвективного пароперегревателя 32
3.10. Расчет второй ступени водяного экономайзера 34
3.11. Расчет первой ступени водяного экономайзера 36
3.12. Расчет воздухоподогревателя 38
3.13. Уточнение теплового баланса котла 40
4. СРАВНЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ РАБОТЕ НА
ПРИРОДНОМ И ГЕНЕРАТОНОМ ГАЗАХ 40
5. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ 43
5.1. Обоснование экономической целесообразности 43
5.2. Мировой опыт газификации 44
5.3. Сравнение производства тепловой энергии на природном и генераторном газе 52
6. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 56
6.1. Производственная безопасность 56
6.2. Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть при эксплуатации
теплообменного оборудования ТЭС 56
6.3. Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть на рабочем месте при
проведении исследований 59
6.4. Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду 60
6.5. Обоснование мероприятий по защите окружающей среды 61
6.6. Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект исследований 62
6.7. Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка порядка действия в
случае возникновения ЧС 62
6.8. Специальные правовые нормы трудового законодательства 63
7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 65
Приложение А 68
Приложение Б 69
Сжигание различных топлив и в особенности твердых — торфа, сланца, бурых, каменных углей, кокса и др. — широко применяется в топках паровых котлов и промышленных печей для использования тепловой энергии в двигателях и в различных технологических процессах. [1]
В наше время с ужесточением экологических норм, а также законов об эффективном использовании ресурсов все большее распространение находит газификация твердых топлив, т.е. превращение топлива в горючий газ. Процесс газификации топлива близок процессу горения. В основе обоих процессов лежит химическое соединение восстановителя (углерода и водорода) с окислителем (кислородом). Отличие в том, что при сгорании происходит полное окисление топлива в условиях избытка кислорода, а газификация идет в условиях дефицита кислорода, при этом полного окисления топлива не происходит. [2]
При газификации в качестве окислителей, которые иногда называют газифицирующими агентами, используют кислород (или обогащенный им воздух), водяной пар, диоксид углерода либо смеси указанных веществ. В зависимости от соотношения исходных реагентов, температуры, продолжительности реакции и других факторов можно получать газовые смеси разного состава. [3]
Однако большая часть котельного оборудования, установленного на современных тепловых электростанциях, была спроектирована для работы на традиционных видах топлива (природный газ, уголь, мазут и т.д.). Генераторный газ значительно отличается от традиционных видов топлива по составу, теплотворной способности и физическим характеристикам, что серьезно влияет на эффективность, надежность и эксплуатационные параметры работы котельного оборудования при его использовании. Поэтому возникает необходимость в проведении поверочных расчетов котельного оборудования для оценки возможности и эффективности перехода старого котельного оборудования на новый вид топлива. [4]
Актуальность работы
Загрязнение окружающей среды становится все большей проблемой в наши дни. Поэтому политика большинства развитых стран направлена на сокращение выбросов вредных газов в атмосферу. Значительную роль в ее загрязнении занимает современная энергетика. В связи с этим использование генераторного газа становится все более распространенным явлением. Однако котельное оборудование, используемое на ТЭС, не проектировалось для работы на генераторном газе. Поэтому появляется необходимость в проведении поверочных расчетов с целью определения эффективности и возможности такого перехода.
Цель работы
Проведение поверочного расчета котла Е-160-9,8-540 Томской ТЭЦ-3 для работы на генераторном газе с целью выявления возможности такого перехода и определения его эффективности.
Задачи исследования:
1. Обзор литературы с целью описания особенностей работы котельного оборудования на газе с низкой теплотой сгорания.
2. Анализ конструкции котла.
3. Поверочный расчет котла при переводе его на синтез-газ.
4. Сравнение изменения эксплуатационных параметров при работе на природном и генераторном газах.
Объект исследования-котел Е-160-9,8-540 Томской ТЭЦ-3.
В ходе работы был проведен поверочный расчет котла Томской ТЭЦ-3 для работы на генераторном газе.
В результате было установлено, что переход на данный вид топлива не только возможен, но и благотворно скажется на эксплуатационных характеристиках котельного оборудования.
Коэффициент полезного действия котла вырос на 8,46 %. Потеря с уходящими газами сократилась на 8,46 %. Это объясняется боле высоки коэффициентом теплопередачи, обусловленным отличным составом газа.
Расход топлива вырос с 4,26 кг/с до 18,3 кг/с. Данное явление связано с низкой теплотворной способностью генераторного газа по сравнению с природным. Также сократилось тепловыделение в топке с 43948 кДж/кг до 6740 кДж/кг, что также связано с низкой теплотворной способностью генераторного газа.
Основные же эксплуатационные параметры остались такими же.
В результате работы, проделанной в разделе финансового менеджмента, было установлено, что применение генераторного газа является крайне перспективным направлением развития современной углеэнергетики. Основной причиной тому служат возрастающие штрафы для энергетических предприятий за загрязнение окружающей среды. Был проведен расчет, в результате которого выяснилось что при определенных условиях технология применения генераторного газа экономически целесообразна.
