Реконструкция (модернизация) котельной с использованием современного высокоэкономичного и энергосберегающего оборудования

 

В настоящее время у Заказчика имеется собственная котельная с 3 паровыми котлами ДКВР-10/13 и 1 паровым котлом ДЕ – 16/14. Фактическая загрузка котельной составляет 30-40% установленной мощности. Это приводит к перерасходу эксплутационных затрат и высокой себестоимости теплоэнергии. Кроме того, все котлы морально и физически устарели и требуют замены.

С целью снижения затрат на выработку теплоэнергии Заказчик желает выполнить реконструкцию (модернизацию) котельной с использованием современного высокоэкономичного и энергосберегающего оборудования.

 

1.     Исходные данные

Для разработки технико-коммерческого предложения Заказчик выдал следующие исходные данные:

 

·        Назначение котельной – производственно-отопительная;

·        Режим работы котельной – круглосуточный, круглогодично;

·        Наличие резервного котла – необходимо;

·        Вид основного топлива – газ;

·        Вид резервного топлива – нет;

·        Дымовые трубы – существующие кирпичные;

·        Режим работы котельной:

а) отопительный сезон:

-         максимальный расход пара - 27 т/ч;

-         давление пара max – 4,5 кгс/см².

б) неотопительный сезон:

-         максимальный расход пара – 14,5 т/ч;

-         давление пара – 4,5 кгс/см²;

в) возврат конденсата – 50%.

Вспомогательное оборудование котельной находится в рабочем состоянии. Часть оборудования нуждается в капитальном ремонте.

Здание котельной в рабочем состоянии.

 

2.     Принципиальные технические решения.

Предлагаются следующий вариант реконструкции (модернизации) котельной.

При этом варианте вся наружная система паро и теплоснабжения завода остается без изменений.

Все паровые котлы (ДКВР-10/13, ДЕ – 16/14) демонтируются вместе с экономайзерами, дымососами, вентиляторами, системами КИПиА.

На их место устанавливаются 3 новых паровых котла: КПЖ-6,5-0,8 Г – 1 шт; КПЖ – 10-0,8 Г – 2 шт. Техническая характеристика предлагаемых котлов приведена в таб.1,2

Краткое описание котлов КПЖ-6,5-0,8 Г и КПЖ – 10-0,8 Г приводится ниже.

Котел паровой жаротрубно-газотрубный, горизонтальный с естественной циркуляцией, с трехходовым движением газов, под наддувом, полной заводской готовности.

В комплект поставки котла входит блок котла с горелочным устройством и опорной конструкцией, вентилятор, газопровод с арматурой, система автоматики, площадка обслуживания.

Котел комплектуется современной системой автоматизированного управления САУ «Котел М-1», предназначенной для реализации алгоритма управления и выдачи силовых команд на исполнительные механизмы при пуске, регулировке нагрузки и останове котла. Система САУ «Котел М-1» позволяет выполнять в автоматическим режиме функции защиты и блокировки, дискретное управление, дистанционное управление с пульта, решение задач оптимизации техпроцесса управления котлом, позволяет работать в непрерывном режиме нагрузок от 30 до 100%.

Жаротрубно-газотрубный котел имеет ряд преимуществ перед традиционными водотрубными котлами типа ДКВР, ДЕ соответствующей производительности, а именно:

 

1.      Котел работает под наддувом, т.е. не требуется дымосос (экономия электроэнергии).

2.      Не требуется водяной экономайзер (экономия финансов и материалов).

3.      Выдерживает 10⁵ циклов включение – останов.

4.      Поставляется с завода-изготовителя полностью готовым к монтажу. Не требует фундаментов (экономия финансов и материалов при монтаже).

5.      Короткий срок монтажа (экономия времени, быстрее начинает окупаться).

6.      Система автоматики котла выполнена на самом современном уровне. Это позволяет эксплуатировать котел полностью в автоматическом режиме, позволяет объединить все котлы АСУ ТП верхнего уровня (уменьшается количество эксплуатационного персонала, выдерживается самый экономичный режим работы котла и экономится топливо).

7.      Требование к качеству питательной воды для этого котла ниже, чем для водотрубного котла (экономия катионита, поваренной соли, реагентов и т.д.).

8.      Резко уменьшаются расходы тепла на собственные нужды котельной, на потери с непрерывной и периодической продувкой котла.

Таким образом, данные котлы удовлетворяют требованиям Заказчика.

 

 

Таблица 1

 

Таблица 2

 

Наименование показателей	КПЖ – 10-0,8 Г
Паропроизводительность, т/ч	10
Давление пара, МПа (кгс/см2)	0,8(8)
Расчетное топливо	Газ
Расход топлива, газ: нм3  при QpH = 8500 ккал/м3	724
Коэффициент полезного действия, %	92
Температура, 0С: насыщенного пара питательной воды	175 100
Габаритные размеры котла, мм: длина ширина высота	9570 5025 5080
Масса котла, т	28

 

Учитывая, что на нужды предприятия нужен пар с давлением от 3 до 4,5 кгс/см²  предлагается  поставить энергоагрегат ПРОМ-315/1500.

Паросиловой энергоагрегат ПРОМ-315/1500-Э в составе паровой роторной объемной машины с противодавлением ПРОМ-315/1500 и синхронного электрогенератора СГ2-315-4УЗ предназначен для производства электроэнергии в паровых котельных с котлами, вырабатывающими пар промышленных параметров (давление до 2,4 МПа (24 кгс/см²) и температурой до 250 ⁰С.

Энергоагрегат предназначен для использования в качестве основного источника электропитания потребителей переменным трехфазным током напряжением 400 В частотой 50 Гц.

Энергоагрегат рассчитан на продолжительную работу в следующих основных режимах:

·        Параллельная работа с сетью местного электроснабжения;

·        Параллельная работа с однотипными электрогенераторами в локальной электрической сети.

Параметры пара на входе и на выхлопе паровой машины выбираются в зависимости от условий эксплуатации энергоагрегата в энергохозяйстве потенциальных владельцев: промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных предприятий. Схема включения энергоагрегата в тепловую схему котельной показаны на рис.1.

 

                                             8 кгс/cм²                                                     4 кгс/см²

 

Пар на технологию

  Паровые     котлы                                                                    РД

                                                                                                             

                                                 

                                                     ПРОМ - 315                                 

                                                                                          РУ 8/2,7

 

 

 

 

 

      Питательные                      2,7 кгс/см²

       насосы

                                                           Бойлер                                из теплосети       

                                                                                                      

 

 

Бак запаса конденсата

                                                                                                       в теплосеть

                  

 

Рис.1 Принципиальная схема размещения энергоагрегата ПРОМ    315/1500-Э в котельной с паровыми котлами

Надстройка котельного оборудования энергоагрегатом ПРОМ-315/1500-Э должна решить следующие задачи:

-         производство дешевой электроэнергией;

-         утилизация энергии дросселируемого пара (энергосбережение).

 

Номинальные технические характеристики ПРОМ-315/1500-Э.

 

Таблица 2

Электрическая мощность, кВт	315
Напряжение, кВ	0,4
Род тока	Переменный Трехфазный
Частота тока, Гц	50
Коэффициент мощности cos φ (при индивидуальной нагрузке)	0,8
Частота вращения выходного вала паровой машины, с-1 (мин-1)	25(1500)
Максимальные параметры пара на входе паровой машины:
Давление пара, МПа (кгс/см2) до:	2,4 (24)
Температура пара, 0С до:	250
Допустимый перепад давления пара между входом и выхлопом паровой машины, МПа (кгс/см2) до:	1,1 (11)
Номинальные параметры пара:
Давление пара на входе, МПа (кгс/см2)	1,1 (11)
Температура пара на входе, 0С	185
Давление пара на выхлопе, МПа (кгс/см2)	0,4 (4)
Температура пара на выхлопе, 0С	143
Расход пара при номинальных параметрах, т/ч	18,5
Номинальная тепловая мощность выхлопа, Гкал/ч	11,4
Удельный расход условного топлива на отпущенную электроэнергию (при номинальной тепловой мощности выхлопа), г у.т./кВт*ч	150
Коэффициент полезного действия проточной части, %	60
Время готовности к принятию номинальной нагрузки, не более, мин.:
из холодного состояния	10
из горячего состояния	2
Полный ресурс, ч	200 000
Ресурс между капитальными ремонтами, ч	20 000
Габаритные размеры (с генератором), мм, не более:
длина	3110
ширина	1575
высота	1805
Масса (с генератором), кг, не более	7500

 

Энергоагрегат допускает перегрузку по мощности на 10% сверх номинальной (при номинальном коэффициенте мощности) в течение 1 ч при атмосферных условиях, оговоренных для номинальной мощности. Повторение режимов максимальной мощности не менее чем через 5 ч.

Энергоагрегат допускает длительную работу при параметрах пара на входе и выходе, отличных от номинальных с соответствующим изменением мощности и расхода пара, (см. например, табл.3).

Таблица 3.

 

В состав энергоагрегата входят:

·        паровая роторно-объемная машина ПРОМ-315./500-Э;

·        электрогенератор СГ-15-42-4УЗ;

·        опорная рама;

·        соединительная муфта;

·        маслосистема;

·        масляно-водяной радиатор;

·        комплектное распределительное устройство (КРУ);

·        блок системы автоматического управления и защиты;

·        выносной пульт управления с регулирующим клапаном D_у=200 мм.

 

Все составные части энергоагрегата, кроме выносной панели управления и КРУ смонтированы на раме.

Крутящий момент от паровой машины к электрогенератору передается при помощи муфты упругодемпфирующего типа.

Предлагается следующий режим работы котельной в отопительный сезон.

При средней загрузке в отопительный период работают 2 котла КПЖ-10-0,8 ГМ. Пар от котлов в количестве 20 т/ч с давлением 8 кгс/см² подается на энергоагрегат ПРОМ-315/1500-Э. Пройдя через энергоагрегат пар с выходным давлением 2,7-2,8 кгс/см² поступает на отопительные и другие нужды завода. При этом энергоагрегат вырабатывает 315 кВт электроэнергии, которую можно использовать на собственные нужды котельной или завода.

Если требуется пар с давлением до 4,5 кгс/см²  включается в работу 3-й котел КПЖ-6,5-0,8 ГМ.

          В неотопительный сезон работает 1 котел на 100% мощности и вырабатывает 10т/ч пара или 6,5 т/ч пара.

Таким образом, предлагаемый вариант позволяет Заказчику с максимальным экономическим эффектом использовать оборудование котельной и резко снизить себестоимость 1 Гкал получаемой тепловой энергии.

 

3.     Этапы работ и сроки исполнения.

            Проектные работы- 4-5 месяцев.

            Заказ и поставка оборудования и материалов в объеме проекта – 4-5 месяцев.

            Строительно-монтажные и пусконаладочные работы – 3-4 месяца.

Сроки даны ориентировочно и могут быть откорректированы в процессе выполнения работ.

 

4.     Стоимостные показатели.

Все стоимостные показатели даны ориентировочно.

Все стоимостные показатели относятся только к объемам работам, ограниченным стенами котельной, и не учитывают все наружные сети и сооружения.

Ориентировочная стоимость работ «под ключ» составит:

25 900 000 (двадцать пять миллионов девятьсот тысяч рублей).

Указанная цена включает уплату налога на добавленную стоимость.

В стоимость работ не включен демонтаж существующих котлов.

Точная стоимость проектных, демонтажных и строительно-монтажных работ будет определена дополнительно после проведения обследования котельной Заказчика.