Библиографическое описание:

Саматова Ш. Ю., Абдуллаева К. Т. Технико-экономические расчеты по внедрению частотно-регулируемого электропривода в котельной АО «Каршимаслоэкстракция» // Молодой ученый. — 2015. — №4. — С. 246-250.

В данной статье рассматривается строительство новых и модернизация устаревших генерирующих высокотехнологических оборудований и позволит повысить эффективность энергопроизводства.

 

Руководством страны уделяется пристальное внимание вопросам развития энергетической отрасли. Постановлением Президента Республики Узбекистан № ПП-1442 от 15.12.2010 г. «О программе развития промышленности Республики Узбекистан на 2011–2015 гг». и № ПП-1668 от 27.12.2011 г. «Об Инвестиционной программе Республики Узбекистан на 2012 год», определены основные направления развития энергетической отрасли до 2015 года, предусматривающие реализацию 54 инвестиционных проектов общей стоимостью более 7,0 млрд. долларов.

Основной целью Программы является кардинальное реформирование электроэнергетики, строительство новейших и модернизация существующих генерирующих высокотехнологичных оборудований, что в дальнейшем позволит добиться существенного повышения эффективности энергопроизводства.

В результате реализации предусмотренных программой мероприятий к 2015 году планируется обеспечить диверсификацию топливно-энергетического баланса добиться экономии более 1 млрд.м3 природного газа, снижения удельных расходов топлива на выработку электроэнергии на 13 %.

Мероприятия по оптимизации потребления электрической энергии позволят сократить потери ее транспортировке на 437 млн. кВт. Внедрение более 4,5 млн. современных приборов учёта электроэнергии обеспечат экономию на 1,8 млрд. кВт·ч.

В строительстве новых промышленных объектов сопряжено с большими трудностями, если вообще строительство возможно. Но в любое время, при любой экономической ситуации существует целый ряд отраслей промышленности без развития, которых невозможно нормальное функционирование народного хозяйства, невозможно обеспечение необходимых санитарно гигиенических условий населения. К таким отраслям и относится энергетика, которая обеспечивает комфортные условия жизнедеятельности населения, как в быту, так и на производстве.

Последние исследования показали экономическую целесообразность сохранения значительной доли участия крупных отопительных котельных установок в покрытии общего потребления тепловой энергии.

Наряду с крупными производственными, производственно-отопительными котельными мощностью в сотни тон пара в час или сотни МВт тепловой нагрузки установлены большое количество котельных агрегатами до 1 МВт и работающих почти на всех видах топлива.

Производственные и отопительные котельные должны обеспечить бесперебойное и качественное теплоснабжение предприятий и потребителей жилищно-коммунального сектора. Повышение надежности и экономичности теплоснабжения в значительной мере зависит от качества работы котлоагрегатов.

1.                  Исходные данные:

Количество котлов — 2

Тип котлов- «Бабкок-Вилькокс» фирмы Ансальдо

Производительность котла — 10 т/час

Минимальная производительность котла — 4 т/час

Давление пара на выходе котла- 9 атм.

Расход газа — 1800 м3/сутки или 3600000 м3 /год

Расход электроэнергии — 600кВт –час/сутки

Расход мазута — 1163 т/год

Расход воды — 360т/час

Режим работы: круглосуточный, один из котлов в резерве.

Число часов работы в год — 2000 час

Дымосос:

Тип –ДН-12

Установленная мощность — 30 кВт

Количество — 2 шт.

Давление -1.64 кПа

Производительность — 24200 м3/час

Тип и параметры установленного двигателя — АО2–81–6, 30кВт, 1000 обор/мин, 380В, 50Гц, 59А, cosφ=0.86. η=89.5

Вентилятор дутьевой:

Тип- ВДН10

Количество — 2 шт.

Установленная мошность -30кВт

Степень загрузки -35А (или 0,58)

Предполагается к установке двигатель- А180S4, 22кВт, 1460 об/мин. 380В, 50Гц, 42А, cosφ=0.89, η=0,91

Кривая зависимость Р=f(Q) при дроссельном управлении описывается прямой линией, у которой начальная координата при Q=0 соответствует мощности, потребляемой из сети при полностью закрытой дроссельной заслонке, и конечная координата при Q=Qн соответствует потребляемой мощности при полностью открытой заслонке.

Можно принять:

Для вентилятора- P0(Q)= 0.65Pн Pk=PH

Для дымососа — P0(Q)= 0.8PHPk=PH

Все расчеты удобно вести в относительных единицах. Разница между двумя графиками даёт экономию электрической энергии при переходе дроссельного управления на частотное.

Анализ кривых на рисунках 1 и 2 приводит к следующей таблице:

Дымосос

Q/QH

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

∆P/PH

0,82

0,83

0,75

0,56

0,35

∆P, кВт

33,2

33,2

30

22,4

14

Вентилятор

Q/QH

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

∆P/PH

0,70

0,73

0,68

0,475

0,25

∆P, кВт

21,0

21,9

20,4

14,25

7,5

 

Кривые и таблица построены с учётом замены двигателей при переходе на частотно-регулируемый электропривод.

Принимая в соответствии с данными «Справочника энергетика промышленных предприятий» авторы Гольстрем В. А. и Иваненко А. С. Киев 1977 год коэффициент спроса для пищевой отрасли по котельным Кс=0,6, определим усреднённую экономию.

Рис.1. Для дымососа

 

Рис.2. Для вентилятора

 

Питательный насос:

Тип — ЦНСГ 30/220

Номинальная производительность -30м3/час

Расход (средний) — 15м3/час

Установленная мощность при 3000об/мин. — 55кВт

Давление — 12атм.

Q1/Q2 =n1/n2=2; n13/n23=P1/P2; P2= P1/8=55/8=7кВт

Где P1= 55кВт — мощность двигателя насоса в стандартной комплектации.

При этом напор насоса будет составлять:

n12/n22= H1/H2; H2=H1/4=220/4=55м

Вместе с тем замеры показали ток нагрузки 50А. К установке принимается двигатель А180М2, 30кВТ, 3000об/мин.,380В, 50Гц, 56А, cosφ=0.88, η=0,91

Время работы котельной (по данным 2000год) — 200 сут.

Годовой расход газа — 3600000 м3

Годовой расход энертроэнергии — 120000кВт/час.

Годовой расход воды — 720000 тонн.

Стоимость электроэнергии — 10 сум/кВт-час

Стоимость 1м3 воды — 123,44 сум

Стоимость 1м3 газа — 10,4 сум

Производительность котла 10тонн/час соответствует расходу газа — ≈ 750м3/час.

2.                 Основные технические решения.

Целью настоящей работы является внедрение частотно-регулируемых электроприводов серии Триол АТО4 на вентилятор, дымосос и питательный насос котла»Бабкок-Вилькокс», реализующих в комплексе набор необходимых технологических параметров для процессов розжига, горения, вентиляции и тем самым обеспечивающих значительную экономию топливно-энергетических ресурсов.

В соответствии с техническим заданием, утверждённым главным инженером АО «Каршимаслоэкстракция», система автоматического управления тягодутьевым механизмом должна включать три независимых контура регулирования:

-        контур регулирования подачи газа в функции давления пара на выходе котла;

-        контур регулирования соотношения «газ-воздух» с автоматическим управлением производительностью дутьевого вентилятора по режимным картам или от газоанализатора;

-        контур регулирования разряжения изменением производительности дымососа, позволяющий поддерживать заданное давление в топке котла.

Контур регулирования уровня воды в барабане позволит поддерживать заданный уровень изменением производительности питательного насоса.

Анализ переданных ОГЭ АО «Каршимаслоэкстракция» исходных данных показывает:

а)     нарушение штатной комплектации

б)     необходима замена двигателя питательного насоса на расход 15м3 / час, т. е. может быть принято решение об установке двигателя с другими параметрами.

в)     В связи с вышеизложенным предлагается привести реконструкцию котельной с заменой существующей контрольно-измерительной аппаратуры с установкой датчиков и преобразователей частоты (в дальнейшем ПЧ): 1ПЧ — на привод дымососа, 1ПЧ — на привод вентилятора, 1ПЧ — на привод питающего насоса.

  1. Капитальные затраты

Проектно-конструкторские, наладочные работы, проведение технического руководства монтажом.

Составлены по прейскуранту 26–05–43 Э часть 10, том 2 и по прейскуранту ОРГРЭС от 1991 г.

1.      Предпроектная проработка, проектно-конструкторская документация, шеф-монтаж, наладка и ввод в эксплуатацию (включая командировочные расходы) К1= 6633957 сум

Поставка оборудования (согласно спецификациям № 1 и № 2 договора № 005/02 от 22 июля 2002 года).

2.      Поставка датчиков К2= 10625680 сум.

3.      3.Поставка преобразователей частоты К3= 22542967 сум.

Итого капитальных затрат К= К123= 39802604 сум.

4.      Расчёт экономической эффективности.

Вследствие того, что на АО «Каршимаслоэкстракция» отсутствуют статические данные о параметрах работы дымососа и вентилятора (разряжение и давление воздуха) по месяцам, суткам и сменам, расчёт экономической эффективности ведётся по усреднённым данным Республики Узбекистан, письмо № Д10–288 от 7.03.97г. В методических указаниях по расчёту эффективности для приводов вентиляторов, дымососов, насосов и компрессоров, разработанных корпорацией «Триол» в 2013 г.

Общая экономия электроэнергии составляет:

∆PΣ= ∆PД+∆PВ+∆PН=30+20,25+15=6525кВт

Экономия электроэнергии составляет: Р= 65,25∙2000∙24=3132000кВт-час.

В денежном выражении:

Сэ=3132000∙10=3132∙103 тыс.сум.

Экономия газа составляет 6 %

∆Р1= 3600∙0,06=216 тыс. м3

В денежном выражении: С1= 216∙10,4= 2246,4 тыс. сум

∆PВ= 720∙0,15=108 тыс. м3

Св=108∙123,44=13331,52 тыс. сумм

За счёт увеличения при частотном регулировании ресурса электродвигателей и приводных механизмов, увеличении времени межремонтного пробега и сокращения затрат на обслуживание и ремонт оборудования, величина экономической эффективности увеличивается

Сэф=1,3(Сэ1в)=1,3(3132+2246,4+13331,52)=1,3∙18709,92=24322,9∙103 тыс.сум

Тэф=К/Сэф= 39802,604/24322,9=1,64 года.

ВЫВОДЫ

1.        В результате реализации предусмотренных программой мероприятий к 2015 году планируется обеспечить диверсификацию топливно-энергетического баланса.

2.        Добиться экономии более 1 млрд.м3 природного газа, снижения удельных расходов топлива на выработку электроэнергии на 13 %.

3.        Внедрение более 4,5 млн. современных приборов частотно-регулируемых электроприводов серии Триол АТО4 на вентилятор, дымосос и питательный насос котла «Бабкок — Вилькок», учёта электроэнергии обеспечат экономию на 1,8 млрд. кВт·ч.

 

Литература:

 

1.      Маргулова Т. Х. Применение комплексов в энергетике. М., Энергия 2013г.

2.      Химические очистки теплоэнергетического оборудования. Под ред. Т. Х. Маргуловой. М.; Энергетика 2014г.

3.      Технический архив АО Карши масло-экстракция.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle