ТЭЦ промышленных предприятий играют существенную роль, как в плане дополнительного производства электроэнергии, так и в плане обеспечения беспрерывного энергоснабжения важных технологических объектов предприятий и утилизации разных вторичных видов энергоносителей - отходов и побочных продуктов основного производства, например, доменного и коксового газа. Оборудование многих ТЕЦ морально и физически обветшало. Большая часть основного оборудования была введена в строй в 1960 - 1980 годах. Свыше 40 % энергоблоков отработали свой ресурс. Старение энергетического оборудования приводит к низкой энергетической эффективности его работы и способствует повышению выбросов вредных веществ в окружающую среду.
  Эффективность работы котлоагрегатов ТЭЦ в значительной мере определяется качественными показателями систем управления процессом сжигания газового топлива и в первую очередь систем автоматической регуляции (САР) расходов общего воздуха, которые предназначены для поддержки наиболее экономического режима горения в топке котла. Полное сжигание единицы объема топлива требует подачи определенного объема воздуха, количество которого зависит от сорта топлива и его характеристик. С целью устранения возможного недожигания и обеспечения необходимого запаса на регуляцию в топку подается немногим больше воздуха, чем нужно для полного сгорания топлива. Величина избытка воздуха существенно влияет на потери теплоты в котле с дымовыми газами, химическим и механическим недожиганием, а в конечном итоге - на КПД котла.
  В настоящее время на большинстве котлоагрегатив ТЭЦ промышленных предприятий контроль состава дымовых газов не проводится, а регуляция расходов воздуха осуществляется за режимными картами. Такую регуляцию не обеспечивает учет всего многообразия возможных режимов работы, особенно многотопливных котлоагрегатив, в которых одновременно сжигаются разные виды газового топлива, которое в свою очередь не позволяет повысить энергоэффективность котлоагрегатив и снизить выбросы вредных веществ в атмосферу. Поэтому разработка методов и технических средств оптимального управления процессами сжигания газового топлива, которые обеспечивают повышение энергоэффективности котлоагрегатив ТЭЦ промышленных предприятий и снижение выбросов вредных веществ в окружающую среду, являются актуальными научно прикладной задачей.
  Магистерская работа на данное время лишь в процессе своего «создания». В данной работе предпологается провести исследование тепловой мощности котлов БКЗ-75-39ФБ, установленных на ТЭЦ-ПВС Енакиевского металлургического завода при сжигании природного, доменного газов с целью определения оптимальных показателей их расходов и наиболее выгодных показателей в стоимостоном плане.Будут произведены расчеты смесей газов (доминирующий процент – доменный газ) для нахождения наилучшего процентного соотношения.
  Горение топлива - химический процесс соединения горючего с кислородом, в результате которого выделяется тепло в определенном количестве и образуются новые продукты. Для того, чтобы топливо и кислород вступили в химическую реакцию, они должны быть предварительно перемешаными и смесь должна иметь температуру воспаления. Таким образом, прохождению процесса горения предшествуют физический процесс подготовки реагентов к взаимодействию. Газообразное топливо сжигают факельным способом. Факел представляет собой пылающую струю газа, которая имеет геометрическую форму и определенную направленность. При сжигании газов придется иметь дело с двумя потоками - газовым и воздушным. По месту встречи и характера перемешивания этих потоков различают три метода сжигания газов:
1) газ и весь воздух, необходимый для горения, встречаются друг с другом за горелкой и перемешиваются в топочном пространстве в процессе горения; этот метод сжигания называют факельным с полным внешним перемешиванием;
2) газ и некоторая часть воздуха от его общего количества, необходимого для горения, предварительно перемешиваются друг с другом к вылету в топочное пространство, а другой воздух встречается и перемешивается с газом в топочном пространстве в процессе горения; этот метод сжигания называют факельным с частичным предыдущим перемешиванием;
3) газ и весь воздух, необходимый для горения, перемешиваются друг с другом к вылету в топочное пространство; этот метод сжигания стоило бы називать факельным с полным предыдущим перемешиванием, но по традиции его называют безпламенным или безфакельним.
  Топливом для котлов ТЭЦ-ПВС является газообразное топливо (доменный, природный) и мазут. В качестве основного вида топлива для работы котлов используется доменный газ или смесь природного и доменного газов в любом соотношении с обязательной подсветкой природным газом. Все котлы могут работать как на смеси газообразного топлива, так и раздельно.
  Теплотворная способность основных видов топлива:
  • доменный газ – Qрн=772
ккал/нм3;
  • природный газ – Qрн=7918
ккал/нм3.
Станционный номер
(ст. №) |
Тип котла |
Год начала работы |
Номинальные параметры пара |
Номинальная производительность, т/ч |
|
кгс/см2 |
0С |
||||
ст.№1 |
БКЗ-75-39ФБ |
1960 |
39 |
440 |
75 |
ст.№2 |
БКЗ-75-39ФБ |
1960 |
39 |
440 |
90 |
ст.№3 |
БКЗ-75-39ФБ |
1961 |
39 |
440 |
90 |
ст.№4 |
БКЗ-75-39ФБ
|
1966 |
39 |
440 |
90 |
ст.№5 |
БКЗ-75-39ФБ |
1968 |
39 |
440 |
90 |
ст.№6 |
БКЗ-75-39Д
|
1972 |
39 |
440 |
75 |
ст.№7 |
БКЗ-75-39Д |
1977 |
39 |
440 |
75 |
  Котельный цех является структурным подразделением ТЭЦ-ПВС и осуществляет:
  а) эксплуатацию паровых котлов, вырабатывающих перегретый пар предельных параметров, потребляемый конденсационными турбинами и турбинами с противодавлением, находящимися в ведении машинного цеха ТЭЦ-ПВС;
  б) эксплуатацию вспомогательного оборудования котельного цеха;
  в) обеспечение заводских потребителей паром необходимых параметров;
  г) теплоснабжение завода и жилпоселка.
  Основными задачами и функциями котельного цеха являются:
  1. Выработка пара и обеспечение бесперебойного снабжения потребителей тепловой энергией.
  2. Снижение расхода электроэнергии и тепла на собственные нужды.
  3. Снижение себестоимости отпускаемого потребителю пара.
  4. Механизация и автоматизация производственных процессов, внедрение научной организации труда с целью повышения межремонтного периода оборудования.
  5. Выполнение производственно-хозяйственных планов.
1. Гелетуха Г.Г., Железная Т.А. Анализ основных положений «Энергетической стратегии Украины на период до 2030 года» // Промышленная теплотехника. – 2006. - Т.28. - № 5. – с. 82 – 92.
2. Семикин И.Д., Аверин С.И., Радченко И.И. Топливо и топливное хозяйство металлургических заводов. – М.: Металлургия, 1965. – 392 с.
3. Юрьев Б.П., Телегин А.С. Теплотехника и металлургические печи. Топливо и расчеты горения. Конспект лекций. – Свердловск: МВ и ССОРСФСР, 1976. – 75с.
4. Сорока Б.С., Згурский В.А., Пьяных К.Е. Математическое моделирование нагревательных печей и топок котлов, работающих на природном газе // Проблемы экологии и эксплуатации объектов энергетики. – 2003. – с. 51 – 55.
5. Равич М.Б. Эффективность использования топлива.– М.: «Наука»,1977.
6. Никифоров Г.В., Заславец Б.И. Энергосбережение на металлургических предприятиях. – Магнитогорск: МГТУ, 2000. – 238 с.
7. Пиир А.Э., Кунтыш В.Б., доктора техн. наук. Определение показателей тепловой и экономической эффективности ТЭЦ без разделения расхода топлива и оборудования по видам продукции // Теплоэнергетика. – 2006. - № 5 – с. 66 – 69.
8. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. – М.: Энергоиздат, 1982. – 425 с.
9. Беркович А.Л., канд. техн. наук. Устройство для впрыска жидкости в поток газа // Промышленная энергетика. – 2003. - № 9 – с. 25 – 26.