Тихоокеанский государственный университет
Кафедра: ДВС
Выпускная квалификационная работа «Энергетическое машиностроение»
На тему: Городская мини-ТЭЦ на базе котельной с котлоагрегатами ДЕ-10-14 ГМ
Хабаровск 2023
Производительность котлоагрегата - 10 т/ч
Параметры пара пара на выходе из котлоагрегата: p=1,37 МПа; t = 250 °C
Температура питательной воды t = 100 °C
Количество котлоагрегатов - 4 шт.
Низшая теплота сгорания сухого газа - 37300 кДж/м3
Состав газа по объему, %:
CH4=92,8; C2H6=3,9; C3H8=1,1; C4H10=0,4; C5H12=0,1; N2=1,6; CO2=0,1
Выбранные когенерационные установки:
1. Противодавленчиская паровая турбина типа ПР-2,5-1,3/0,6/0,1
2. Паровая винтовая машина ПВМ-1000 в количестве 2 штук.
Содержание
Введение 7
1 Технико-экономическое обоснование 10
2 Модернизация котельной 11
2.1 Описание котельной 11
2.1.1 Общие сведенья о котельной 11
2.1.2 Описание технологического процесса 12
2.2 Оборудование котельной 15
2.2.1 Котел ДЕ-10-14ГМ 15
2.2.2 Экономайзер ЭП-2-236 16
2.2.3 Горелка ГМ – 7 19
2.2.4 Деаэратор атмосферный ДА-50/15 20
2.2.5 Дымосос ДН-10-1500 23
2.2.7 Фильтры Na-катионитные 25
2.2.8 Питательный насос ПЭ-65-28 28
2.2.9 Конденсационный насос Кс 12-50 30
2.2.10 Сетевые насосы 31
2.2.11 Насосы серии GRUNDFOS CR 31
2.3 Система автоматизации котельной 32
2.3.1 Состав АСУ ТП 32
2.3.2 Назначение АСУ ТП 33
2.3.3 Функции АСУ ТП 34
2.3.4 АСУ ТП котлов ДЕ 10-14ГМ 35
2.3.5 АСУ ТП котельно-вспомогательного оборудования 36
2.3.6 АСУ ТП деаэрационно-питательной установки 36
2.3.7 АСУ ТП ГРУ 37
2.3.8 АСУ ТП приточно-вытяжной вентиляции 37
2.3.9 Контроль загазованности 38
3 Тепловой расчет котла ДЕ-10-14ГМ 39
3.1 Исходные данные 39
3.2 Расчет объемов продуктов сгорания 40
3.2.1 Теоретические объёмы 40
3.2.2 Коэффициенты избытка воздуха 41
3.3 Расчет энтальпии продуктов сгорания 45
3.4 Расчет теплового баланса котельного агрегата 46
3.4.1 Расчёт располагаемого тепла 46
3.4.2 Расчёт КПД 48
3.5 Тепловой расчет топки 50
3.6 Тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева 57
3.7 Тепловой расчёт водяного экономайзера 64
3.8 Расчет невязки котла 66
4 Выбор когенерационной установки 68
5 Тепловой расчет паровой турбины 69
5.1 Исходные данные 69
5.2 Определение расхода пара 69
5.3 Предварительный расчет последней ступени 72
5.4 Расчет регулирующей ступени 75
5.5 Определение числа нерегулируемых ступеней турбины 79
5.6 Расчет второй ступени 81
5.6.1 Проверка энергетического баланса ступени 85
5.7 Расчет остальных ступеней давления 88
6 Расчет тепловой схемы мини-ТЭЦ 101
6.1 Описание тепловой схемы мини-ТЭЦ 101
6.2 Расчет тепловой схемы станции 101
6.3 Расчет действительной мощности энергетических установок 105
6.3.1 Расчет мощности ПВМ 105
6.3.1 Расчет мощности ПТУ 106
7 Экономическая часть 107
7.1 Определение потребляемой мощности 107
7.2 Расчет срока окупаемости внедрения турбоагрегата 108
7.2.1 Расчет капиталовложений в мероприятие 108
7.2.2 Определение стоимости электроэнергии 109
7.2.3 Определение срока окупаемости мероприятия 111
7.3 Расчет срока окупаемости внедрения ПВМ 111
7.3.1 Расчет капиталовложений в мероприятие 111
7.3.2 Определение стоимости электроэнергии 112
7.3.3 Определение срока окупаемости мероприятия 115
7.4 Сравнение дохода от мини-ТЭЦ с использованием ПТУ и ПВМ 115
Заключение 117
Список использованной литературы 118
