📄Работа №198602
Тема: ПЕРЕВОД ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ ОБЖИГА ИЗВЕСТНЯКА №5 ОАО «ЧЭМК» НА СЖИГАНИЕ СМЕСИ ГАЗОВ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
теплоэнергетика и теплотехника
Объем:
79 листов
Год:
2017
Просмотров:
35
4290
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ ПЕРЕВОДА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ ОБЖИГА ИЗВЕСТНЯКА №5
ОАО «ЧЭМК» НА СЖИГАНИЕ СМЕСИ ГАЗОВ 8
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 10
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ
ПРИНЯТЫХ РЕШЕНИЙ И ТЕХНОЛОГИЙ 12
4 РАСЧЕТ ГОРЕНИЯ ПРИРОДНОГО И ФЕРРОСПЛАВНОГО ГАЗОВ.... 16
4.1 Теплотворная способность газов 16
4.2 Расчет горения природного газа 16
4.3 Расчет горения ферросплавного газа 18
5 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ №5
ПРИ РАБОТЕ НА ПРИРОДНОМ ГАЗЕ 22
5.1 Исходные данные 22
5.2 Приходные статьи 22
5.3 Расход воздуха на горение газа 23
5.4 Расход известняка 24
5.5 Пылеунос 25
5.6 Расходные статьи 26
5.7 Выход отходящих газов из топлива 26
6 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПЕЧИ ПРИ РАБОТЕ НА ПРИРОДНОМ
ГАЗЕ 29
6.1 Приход тепла 29
6.2 Расход тепла 30
7 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ №5
ПРИ РАБОТЕ НА СМЕСИ ГАЗОВ 33
7.1 Приходные статьи 33
7.2 Расходные статьи 37
7.3 Выход отходящих газов из топлива 37
8 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПЕЧИ ПРИ РАБОТЕ НА СМЕСИ ГАЗОВ 41
8.1 Приход тепла 41
8.2 Расход тепла 42
9 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 44
9.1 Мероприятия по снижению тепловых потерь печи №5 45
9.2 Расчет эффективности использования теплоизоляционного
слоя 46
10 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 48
11 АВТОМАТИЗАЦИЯ 55
11.1 Основные принципы регулятора теплового режима 57
11.2 Логика работы регулятора 59
11.3 Структура схемы 60
12 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 62
12.1 Планирование сметы капитальных и текущих затрат
на перевод вращающейся печи №5 ОАО «ЧЭМК» 62
12.1.1 Расчет капитальных затрат на перевод 62
12.1.2 Калькуляция текущих затрат на обслуживание
печи №5 ОАО «ЧЭМК» 64
12.2 Экономическая выгода проекта 67
12.3 SWOT-анализ для реализации проекта перевод 68
12.4 Планирование целей предприятия и проекта 69
12.5 Оценка движущихся и сдерживающихся сил и ресурсов 70
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 72
13.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов 72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 76
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 77
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ ПЕРЕВОДА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ ОБЖИГА ИЗВЕСТНЯКА №5
ОАО «ЧЭМК» НА СЖИГАНИЕ СМЕСИ ГАЗОВ 8
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 10
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ
ПРИНЯТЫХ РЕШЕНИЙ И ТЕХНОЛОГИЙ 12
4 РАСЧЕТ ГОРЕНИЯ ПРИРОДНОГО И ФЕРРОСПЛАВНОГО ГАЗОВ.... 16
4.1 Теплотворная способность газов 16
4.2 Расчет горения природного газа 16
4.3 Расчет горения ферросплавного газа 18
5 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ №5
ПРИ РАБОТЕ НА ПРИРОДНОМ ГАЗЕ 22
5.1 Исходные данные 22
5.2 Приходные статьи 22
5.3 Расход воздуха на горение газа 23
5.4 Расход известняка 24
5.5 Пылеунос 25
5.6 Расходные статьи 26
5.7 Выход отходящих газов из топлива 26
6 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПЕЧИ ПРИ РАБОТЕ НА ПРИРОДНОМ
ГАЗЕ 29
6.1 Приход тепла 29
6.2 Расход тепла 30
7 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ №5
ПРИ РАБОТЕ НА СМЕСИ ГАЗОВ 33
7.1 Приходные статьи 33
7.2 Расходные статьи 37
7.3 Выход отходящих газов из топлива 37
8 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПЕЧИ ПРИ РАБОТЕ НА СМЕСИ ГАЗОВ 41
8.1 Приход тепла 41
8.2 Расход тепла 42
9 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 44
9.1 Мероприятия по снижению тепловых потерь печи №5 45
9.2 Расчет эффективности использования теплоизоляционного
слоя 46
10 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 48
11 АВТОМАТИЗАЦИЯ 55
11.1 Основные принципы регулятора теплового режима 57
11.2 Логика работы регулятора 59
11.3 Структура схемы 60
12 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 62
12.1 Планирование сметы капитальных и текущих затрат
на перевод вращающейся печи №5 ОАО «ЧЭМК» 62
12.1.1 Расчет капитальных затрат на перевод 62
12.1.2 Калькуляция текущих затрат на обслуживание
печи №5 ОАО «ЧЭМК» 64
12.2 Экономическая выгода проекта 67
12.3 SWOT-анализ для реализации проекта перевод 68
12.4 Планирование целей предприятия и проекта 69
12.5 Оценка движущихся и сдерживающихся сил и ресурсов 70
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 72
13.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов 72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 76
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 77
📖 Введение
ОАО «Челябинский электрометаллургический комбинат» введен в эксплуатацию в 1929 году, является крупнейшим производителем ферросплавов в России (80% рынка ферросплавов). Завод состоит из 6 основных (плавильных) и большого количества вспомогательных цехов.
Ассортимент выпускаемой продукции включает в себя более 120 наименований ферросплавов и лигатур, более 40 изделий электродного производства. Продукция цехов и участков по переработке отходов основного производства находит широкое применение в лакокрасочной и резинотехнической промышленности, в дорожном, промышленном и жилищном строительстве, в сельском хозяйстве.
На заводе постоянно уделялось большое внимание совершенствования технологических процессов, сокращению образующихся промышленных отходов и выбросов, максимальной их утилизации, созданию и внедрению новых технологий, которые позволяют использовать вторичное сырье и энергоресурсы в условиях завода и в смежных отраслях промышленности, а также обеспечивают эффективную защиту водного и воздушного бассейнов.
В процессе углетермического восстановления кремния в закрытых электропечах образуется отходящий газ, в основном состоящий из окиси углерода, образующийся газ отправляется на мокрую газоочистку, состоящую из наклонного газохода, шламоотделителя, трубы Вентури, каплеуловителя. Газ, проходя газоочистные аппараты, очищается от пыли.
Ферросплавный газ относится к группе газов с высокой температурой горения, составляющей 2230 - 2240 С.
Ранее проектной технологией предусматривалось сжигание газа на свечах. ОАО "ЧЭМК" одним из первых среди родственных предприятий начал использование ферросплавного газа во вращающихся печах для обжига известняка взамен природного.
Обжиговые печи служат для высокотемпературной обработки сыпучих мате-риалов и отдельных предметов. В таких устройствах обжигают известняк, магнезит, доломит, руду, керамику, огнеупорный кирпич, окрашенные изделия и т. д. По конструкции обжиговые печи подразделяются на вращающиеся, шахтные, тоннельные, камерные и др. Ниже разберем вращающуюся печь для производства извести [24].
Технологический процесс производства извести делится на 3 этап:
1. Нагрев известняка до температуры декарбонизации;
2. Выдержка при температуре декарбонизации с целью протекания реакции декарбонизации в каждом куске известняка полностью;
3. Охлаждение извести до температуры транспортировки.
Продукты горения идут навстречу движению известняка (противоток) и отдают ему свое тепло. При этом дымовые газы горячее известняка на 200 - 300°С. Проходя через всю длину барабана, известняк становится известью, которая выгружается через разгрузочную течку, находящуюся в блоке горячей головки.
Готовая известь уносит с собой до 15% теплоты из печи. Путем теплообменного процесса часть тепловой энергии можно вернуть в печь. Для этого известь охлаждают воздухом, который, в свою очередь, нагревается [45].
В зависимости от длины печи и качества топлива удельный расход тепла при обжиге известняка составляет 1800-2200 ккал на 1 кг извести и 2900-3300 ккал на 1 кг при обжиге известкового шлама.
К преимуществам вращающихся печей относятся:
- полная механизация работ;
- равномерность обжига и однородность зернового состава извести;
- возможность применения разнообразных видов топлива и обжига рыхлых и высоковлажных пород известняка.
К недостаткам вращающихся печей относятся:
- большой удельный расход топлива;
- значительный унос из печи и из холодильника пыли, для улавливания которой требуется большой объем пылеотстойных камер;
- загрязнение извести золой при применении пылевидного топлива.
Несмотря на указанные недостатки, в таких странах, как в США, в последнее время новые предприятия известковой промышленности строятся с вращающимися печами, работающими на газе [28, 40].
Ассортимент выпускаемой продукции включает в себя более 120 наименований ферросплавов и лигатур, более 40 изделий электродного производства. Продукция цехов и участков по переработке отходов основного производства находит широкое применение в лакокрасочной и резинотехнической промышленности, в дорожном, промышленном и жилищном строительстве, в сельском хозяйстве.
На заводе постоянно уделялось большое внимание совершенствования технологических процессов, сокращению образующихся промышленных отходов и выбросов, максимальной их утилизации, созданию и внедрению новых технологий, которые позволяют использовать вторичное сырье и энергоресурсы в условиях завода и в смежных отраслях промышленности, а также обеспечивают эффективную защиту водного и воздушного бассейнов.
В процессе углетермического восстановления кремния в закрытых электропечах образуется отходящий газ, в основном состоящий из окиси углерода, образующийся газ отправляется на мокрую газоочистку, состоящую из наклонного газохода, шламоотделителя, трубы Вентури, каплеуловителя. Газ, проходя газоочистные аппараты, очищается от пыли.
Ферросплавный газ относится к группе газов с высокой температурой горения, составляющей 2230 - 2240 С.
Ранее проектной технологией предусматривалось сжигание газа на свечах. ОАО "ЧЭМК" одним из первых среди родственных предприятий начал использование ферросплавного газа во вращающихся печах для обжига известняка взамен природного.
Обжиговые печи служат для высокотемпературной обработки сыпучих мате-риалов и отдельных предметов. В таких устройствах обжигают известняк, магнезит, доломит, руду, керамику, огнеупорный кирпич, окрашенные изделия и т. д. По конструкции обжиговые печи подразделяются на вращающиеся, шахтные, тоннельные, камерные и др. Ниже разберем вращающуюся печь для производства извести [24].
Технологический процесс производства извести делится на 3 этап:
1. Нагрев известняка до температуры декарбонизации;
2. Выдержка при температуре декарбонизации с целью протекания реакции декарбонизации в каждом куске известняка полностью;
3. Охлаждение извести до температуры транспортировки.
Продукты горения идут навстречу движению известняка (противоток) и отдают ему свое тепло. При этом дымовые газы горячее известняка на 200 - 300°С. Проходя через всю длину барабана, известняк становится известью, которая выгружается через разгрузочную течку, находящуюся в блоке горячей головки.
Готовая известь уносит с собой до 15% теплоты из печи. Путем теплообменного процесса часть тепловой энергии можно вернуть в печь. Для этого известь охлаждают воздухом, который, в свою очередь, нагревается [45].
В зависимости от длины печи и качества топлива удельный расход тепла при обжиге известняка составляет 1800-2200 ккал на 1 кг извести и 2900-3300 ккал на 1 кг при обжиге известкового шлама.
К преимуществам вращающихся печей относятся:
- полная механизация работ;
- равномерность обжига и однородность зернового состава извести;
- возможность применения разнообразных видов топлива и обжига рыхлых и высоковлажных пород известняка.
К недостаткам вращающихся печей относятся:
- большой удельный расход топлива;
- значительный унос из печи и из холодильника пыли, для улавливания которой требуется большой объем пылеотстойных камер;
- загрязнение извести золой при применении пылевидного топлива.
Несмотря на указанные недостатки, в таких странах, как в США, в последнее время новые предприятия известковой промышленности строятся с вращающимися печами, работающими на газе [28, 40].
✅ Заключение
В данном выпускном квалификационном проекте рассчитан проект реконструкции вращающейся печи №5 обжигового цеха ОАО «ЧЭМК». Проектом предусматривается замена существующей горелки на горелку ГВП-1 для реализации сжигания смеси газов: колошникового и природного. Проект рассматривает не-сколько разделов, по которым сделан вывод о целесообразности и необходимости проведения данной реконструкции:
1. Расчет произведен для выпуска готовой продукции в количестве 8,85 т/ч
извести. При этом расход природного газа составляет 950 м3/ч, а колошникового 4100 м3/ч. Выполнены расчеты материального и теплового баланса печи №5 при работе на смеси газов.
2. В проекте предусмотрены мероприятия по технике безопасности, охране труда, электро- и противопожарной безопасности. Выявлены основные производственные вредные факторы и описаны правила безопасной эксплуатации водогрейных котлов.
3. Для обеспечения экологической безопасности проекта выполнен поверочный расчет дымовой трубы, в результате которого определено что существующая дымовая труба диаметром 1500 мм, диаметром устья 1260 мм и толщиной футеровки 120 мм удовлетворяет всем требованиям по защите окружающей среды, так как приземная концентрация выбросов двуокиси азота NO2не превышает установленный ПДК.
4. Приводится описание схемы автоматического контроля и регулирования основных параметров вращающейся печи №5.
5. По технико-экономическим показателям данный проект окупиться через 0,05 года, при этом обслуживание котельной намного выгоднее. Основной экономической выгодой считается экономия текущих затрат на использовании природного газа.
Все необходимые аспекты перевода вращающейся печи №5 учтены.
1. Расчет произведен для выпуска готовой продукции в количестве 8,85 т/ч
извести. При этом расход природного газа составляет 950 м3/ч, а колошникового 4100 м3/ч. Выполнены расчеты материального и теплового баланса печи №5 при работе на смеси газов.
2. В проекте предусмотрены мероприятия по технике безопасности, охране труда, электро- и противопожарной безопасности. Выявлены основные производственные вредные факторы и описаны правила безопасной эксплуатации водогрейных котлов.
3. Для обеспечения экологической безопасности проекта выполнен поверочный расчет дымовой трубы, в результате которого определено что существующая дымовая труба диаметром 1500 мм, диаметром устья 1260 мм и толщиной футеровки 120 мм удовлетворяет всем требованиям по защите окружающей среды, так как приземная концентрация выбросов двуокиси азота NO2не превышает установленный ПДК.
4. Приводится описание схемы автоматического контроля и регулирования основных параметров вращающейся печи №5.
5. По технико-экономическим показателям данный проект окупиться через 0,05 года, при этом обслуживание котельной намного выгоднее. Основной экономической выгодой считается экономия текущих затрат на использовании природного газа.
Все необходимые аспекты перевода вращающейся печи №5 учтены.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.