Портал по тригенерации, когенерации и мини-ТЭЦ

Перевод котельной в режим мини-ТЭЦ

    В настоящее  время в котельной предприятия  установлено 4 паровых котла Шухова - Берлина и 1 паровой  котел БГ-35. Паровые котлы Шухова-Берлина вырабатывают пар с давлением 1,2 МПа (12 кгс/см2) в количестве 20 т/ч каждый. Этот пар затем  подается на технологические нужды и отопление. Котел БГ-35 вырабатывает 35 т/ч пара  и работает в моноблоке  с турбогенератором ТГ-1,5. Котлы Шухова-Берлина морально и физически давно устарели. Поэтому Заказчик хочет их заменить на более современные котлы. Заказчик также хочет обеспечить себя электроэнергией от собственного источника. С целью увеличения к.п.д. всей котельной  и перевода котельной в режим мини-ТЭЦ предлагается к новым котлам  дополнительно установить  турбогенераторы, которые будут вырабатывать электроэнергию.

 

1. Исходные  данные

 

 Исходные данные взятые из опросного листа:

- существующая паропроизводительность котельной, т/ч     115

- давление пара на выходе из котлов, МПа                              1,2–1,4

- температура перегретого пара на выходе из котлов,0С         350

- давление пара, поступающего на технологию, МПа             1,3

- давление пара, поступающего на отопление, МПа                0,3

- температура пара, поступающего на технологию,  С            300

- температура пара, поступающего на отопление,  С               130

- продолжительность отопительного периода, час                  3648

- стоимость электроэнергии, руб/квт.ч                                      0,792

- стоимость теплоты  от имеющегося источника  тепло
вой энергии, руб/Гкал                                                              131,2-

- стоимость газообразного топлива, руб/тыс.м3                       600                               

 -требуемая электрическая мощность, МВт                              3-6

- требуемая тепловая мощность котельной, Гкал/ч                 10-60

- основное топливо-газ,  резервное – мазут

- общий расход тепла на отопление, вентиляцию, ГВС, Гкал/ч           4,5                         

- расход пара на технологию зимой/летом, т/ч                        31/20  

 

2. Предлагаемые технические решения

   Исходя из требований Заказчика к количеству и температуре вырабатываемого пара и количеству вырабатываемой электроэнергии (режиму работы  котельной, как мини-ТЭЦ), предлагается к установке:

 

1. Основное котельное оборудование:

-         паровой котел ДЕ – 25-24-380 ГМ – 3 шт.

-         водяной экономайзер ЭБ1-808И – 3 шт.

-         горелка – ГМП-16 – 3 шт.

-         дымосос ДН-13 пр.-1500 – 3 шт.

-         вентилятор дутьевой ВДН-12,5- 1000 – 3 шт.

-         газоходы, воздуховоды, трубопроводы обвязки котлов с арматурой, газопроводы и мазутопроводы,  щиты КИПиА с первичными датчиками и кабельной продукцией, электросиловая часть с кабельной продукцией и щитами и др. 

-          

 2. Основное турбинное оборудование:

-         -   конденсационная турбина с регулируемыми отборами   П-6-1,2/0,5 – 1 шт.  

-         -   электрогенератор Т-6-2У3  - 1 шт.

-         -  трубопроводы и арматура обвязки турбин.

-         -  электросиловая продукция ( кабели и т.д.) обвязки  электрогенераторов и др.

Выбор вышеуказанного оборудования обоснован следующим образом. Заказчику необходимо на технологию получать пар Р=13 кгс/сми

 t = 300-350 0С в количестве 31т/ч-зимой и 20 т/ч-летом, а на отопление зимой нужен пар Р= 3 кгс/см2 и t= 130 0C в количестве 10-15 т/ч (4,5 Гкал/ч). Такую температуру пара ( 300-350 0С) выдают котлы Е-50-40-440, Е-75-40-440 и ДЕ-25-24-380. В то же время Заказчик хочет получать электроэнергию в количестве 6 МВт. Поэтому к установке предлагается турбина конденсационная на 6 МВт с регулируемыми отборами. Т.е. зимой на отопление используется пар D= 10-15 т/ч, Р= 3-4 кгс/см2 из отбора турбины, а летом турбина работает только в конденсационном режиме. Расход пара на  турбину при таких отборах равен ~ 40-45 т/ч. Итого общий максимальный расход пара зимой равен 45 + 31 = 76 т/ч. Поэтому к установке может быть предложен 1 котел Е-75-40-440 ( производительность 75-80 т/ч) или 3 котла ДЕ-25-24-380 (производительность общая 75-80 т/ч). Ориентировочная стоимость котла Е-75- 40- 440 в комплекте со вспомогательным оборудованием и системой КИПиА составляет 23 млн. рублей. Стоимость монтажа котла и обмуровочных работ с материалами составляют  ориентировочно 11 млн.рублей. Итого 34 млн.рублей (без НДС).

Ориентировочная стоимость 3-х котлов ДЕ-25-24-380 в комплекте со вспомогательным оборудованием и системой КИПиА составляет 16,5 млн.рублей. Стоимость монтажа 3-х котлов и обмуровочных работ с материалами составляет ориентировочно 8,5  млн.рублей. Итого 25 млн.рублей (без НДС).

Исходя  из вышеизложенного, экономически выгоднее установить 3 котла ДЕ-25-24-380.   

Технические характеристики котла следующие:

  • -паропроизводительность, т/ч –25
  • -давление пара, кгс/см2  - 24
  • -температура перегретого пара, 0С – 380
  • - к.п.д. котла, газ/мазут % -  92,3/ 89,4
  • - расход газа на котел, нм3/ч – 2260
  • - расход мазута на котел, кг/ч - 1940
  • -габариты котла ( длина х ширина х высота), мм- 10195 х 5750 х 6095
  • -горелка – ГМП-16
  • -давление газа перед горелкой, КПа (мм.в.ст.)- 25 (2500)

В стандартной компоновке котел комплектуется чугунным водяным экономайзером марки ЭБ1-808И, вентилятором ВДН-12,5-1500, дымососом  ДН-13пр-1500, системой автоматики на базе щитов МЗТА.

Ном. (макс. ) мощность, кВт                                     6000(6600)

Частота вращения ротора, об/мин                           3000

Параметры свежего пара,
номинал (рабочий диапазон):                                   

     абсолютное давление,  МПа                               1,2 (1,1-1,4)

     температура, °С                                                    270 (260-280)

Ном. абс. давление пара за турбиной:                      

     при ном. отборах, кПа                                         6,0

     при конденсационном режиме, кПа                  7,0

Температура регенеративного 
подогрева питательной воды, °С                            -

Регулируемый производственный отбор,
номинал (рабочий диапазон):                                   

     абсолютное давление, МПа                                0,5 (0,4-0,6)

     температура, °С                                                    192 (175-208)

     расход, т/ч                                                             20 (0-30)

Ном. расход пара на турбину:                                   

     при работе с номинальными отборами, т/ч      49,2

     при конденсационном режиме, т/ч                    34,3

Ном. удельный расход теплоты 
при конденсационном режиме, ккал/кВтч              3865,0
Тип конденсатора:                                                     КП-540/2

     поверхность охлаждения, м2                               540

     гидравлическое сопротивление по воде, МПа 0,04

     ном. (макс.) температура охлаждающей воды, °С                                    20(33)

Ном. расход охлаждающей воды
на конденсатор и маслоохладители, м3/ч               2060
Масляная система:                                                     

     емкость масляного бака, м3                                 3,6

     поверхность охлаждения маслоохладителей, м2                                      18х2

Монтажные характеристики:                                    

     масса турбины, т                                                  39,5****

     масса конденсатора, т                                          14,1

     масса поставляемого оборудования, т               72,0

     высота фундамента турбины, м                          5,5

     высота крюка крана над полом
     машинного зала, м                                               4,5

 

В комплект поставки турбины производства ОАО « Калужский турбинный завод» входят также конденсатор, маслоохладитель с  маслобаком, а также трубопроводы обвязки турбины по пару, конденсату, маслу.

В комплект поставки электрогенератора производства ЗАО « Привод» г.Лысьва входят система возбуждения ( станция управления, силовой трансформатор, возбудитель), аппаратура теплового контроля, ЗИП, приспособления для монтажа и обслуживания.

Для охлаждения конденсаторов и маслоохладителей требуется водонасосная станция производительностью 2100м3/ч. При отсутствии у Заказчика такой станции, ее строительство необходимо предусмотреть.  

Место установки турбины и генератора (в существующей котельной или во вновь построенном помещении) определяется при выполнении ТЭО.  

 

3. Ориентировочные этапы и сроки реализации

3.1 Разработка проекта:

            -ТЭО (проект)- 3-4 месяца

                 -рабочая документация –3-4 месяца

     3.2 Заказ и поставка оборудования и материалов –12-13  месяцев

          3.3 Строительно-монтажные и пусконаладочные работы –9-10 месяцев

Сроки и продолжительность работ на каждый этап указана от на-

чала  действия договора на каждый  этап при условии стабильного финансирования. Общую продолжительность работ можно сократить совмещением отдельных этапов.

 

 

4. Стоимостные показатели

 

Общая стоимость основного оборудования (паровые котлы  со вспомогательным оборудованием, турбина с генератором, трубопроводы, кабельная продукция и др.) составит ориентировочно 55000000 (пятьдесят пять миллионов)  рублей (без НДС и транспортных расходов).

Стоимость проектных работ (проект и рабочая документация) ~ 3600000  (три миллиона шестьсот тысяч) рублей (без НДС).

Стоимость строительно-монтажных и пуско-наладочных работ по основному технологическому оборудованию составит 17000000 (семнадцать миллионов) рублей (без НДС).  

Общий объем капитальных вложений в реконструкцию котельной завода по укрупненным показателям в текущих ценах на февраль 2002 г.ориентировочно составит 75600000 (семьдесят пять миллионов шестьсот тысяч) рублей

      (без НДС). Указанные затраты будут уточнены при разработке ТЭО.

 

 В данной стоимости не учтены затраты на

  • демонтаж старого оборудования котельной,
  • строительство (при необходимости) водонасосной станции,
  • строительство (при необходимости) здания под турбинное отделение,
  • стоимость наружных сетей и сооружений.

 

Когенерация.ру, http://www.combienergy.ru