Главная страница -> Технология утилизации

Энергосбережие при использовании. Вывоз мусора. Переработка мусора. Вывоз отходов.

У Заказчика на заводе при производстве кокса образуется газ и каменноугольная смола. Коксовый газ является побочным продуктом производства кокса, в настоящее время на заводе никак не используется и поступает на ТЭЦ, где сжигается в котлах для выработки пара и электроэнергии. Заказчик покупает у этой ТЭЦ теплоэнергию (пар) и электроэнергию. В то же время коксовый газ является энергетическим сырьем, т.к. имеет теплотворную способность 4000 ккал/м3 и его можно утилизировать прямо на заводе, т.е. сжигать в качестве топлива в энергетических агрегатах для получения тепловой и электрической энергии.

Исходя из вышеизложенного Заказчик обратился с целью получения технико-коммерческого предложения по утилизации коксового газа для выработки тепловой и электрической энергии.

1. Исходные данные.

- Для разработки технико-коммерческого предложения Заказчик выдал исходные данные (см. Приложение 1).

2. Принципиальные технические решения.

В качестве технического решения предлагается строительство газовой мини-ТЭЦ, работающей на коксовом газе и состоящей из:

- 4 газопоршневых агрегатов типа ДГ – 4000, устанавливаемых в отдельном здании размером в плане 18х24 м;

- газоповысительной станции, состоящей из 3х газовых компрессоров, устанавливаемых в помещении размером 12х18 м (на 1 этаже);

- газоочистки коксового газа, расположенной в этом же здании размером в плане 12х18 м (на 2 этаже);

- теплоутилизационной установки тепла выхлопных газов и системы охлаждения двигателей, состоящей из двух котлов – утилизаторов (паровых или водогрейных по желанию Заказчика), водоподготовки, термической обработки воды и системы теплоснабжения;

- выхлопной (дымовой) трубы;

- автоматизированной системы управления комплексом;

- трансформаторной подстанции и главного распределительного устройства.

Примерная схема газовой мини-ТЭЦ представлена на рис. 1 приложение 4.

Основные стоимостные показатели приведены в таблице 1 стр.3

Техническая характеристика газопоршневого агрегата ДГ – 4000 приведена в приложении 2.

Расчет срока окупаемости приведен в приложении 3.

Административно – хозяйственные помещения газовой мини-ТЭЦ могут быть размещены в существующих зданиях завода.

Газоочистку коксового газа предполагается выполнить по схеме мокрых скрубберов (труб Вентури) с использованием существующих бассейнов – отстойников и станции биологической очистки вод. Расход технической воды ~ 2000 м3/ч.

В теплоутилизационной установке могут быть установлены (по желанию Заказчика) водогрейные или паровые котлы – утилизаторы тепла выхлопных газов и систем охлаждения газопоршневых агрегатов. Количество тепла, которое можно утилизировать от четырех агрегатов составит – 16 24 Гкал/ч.

При установке паровых котлов пар может использоваться в отопительных и технологических целях в существующих сетях завода. При установке водогрейных котлов горячая вода с температурой до 110 0С используется на отопление и горячее водоснабжение.

Предусмотрен также вариант прямого 100% выхлопа горячих дымовых газов, минуя котлы-утилизаторы, в дымовую трубу. Возможно также, с помощью регулирующих заслонок, подавать часть дымовых газов (30%, 50%, 70%) через котлы-утилизаторы, а остальную часть напрямую в дымовую трубу

Питательную или подпиточную воду для котлов-утилизаторов можно использовать от существующей котельной или готовить в собственной установке ХВО.

3. Объем услуг.

По желанию Заказчика Генподрядчик выполнит весь комплекс работ по строительству мини-ТЭЦ, включая:

-проектирование газовой мини-ТЭЦ мощностью Nэ=16 МВт для утилизации 12000 м3/ч коксового газа. Проект выполняется во всех частях: технологическая, строительная, КИПи А, электротехническая, сантехническая, генплан, связь, экология;

- поставка стандартного и нестандартного оборудования согласно спецификации утвержденного проекта;

- авторский надзор за изготовлением и монтажом;

- монтаж оборудования или шеф-монтаж;

- пусконаладочные работы во всех частях.

Имеются необходимые лицензии на все виды заявленных работ.

4. Стоимостные показатели.

Предварительные капитальные затраты (ориентировочные) приведены в табл.1

Таблица 1 №
п/п Наименование оборудования
или вида работ

Кол.

Стоимость общая,
тыс.у.е.

без НДС

Примечание 1 Газопоршневой агрегат ДГ-4000

2200

2 Компрессор газовый с маслосистемой

390

3 Газоочистка коксового газа с насосной станцией

180

4 Теплоутилизационная установка с 2 котлами-утилизаторами, ХВО и ДСА

160

5 Газовоздуховоды, дымовая труба, трубопрводы коксового газа (внутренние)

компл.

6 Трансформаторная подстанция и ГРУ для выдачи электроэнергии внешним потребителям

компл.

550

7 Монтажные и наладочные работы

компл.

200

8 Проектно-конструкторские работы. ОВОС

140

Итого:

3 870

Все стоимостные показатели даны ориентировочно и будут уточняться при заключении договора и выдаче технического задания на проектирование.

Все стоимостные показатели относятся только к объемам работам, ограниченным стенами мини-ТЭЦ и не учитывают все наружные сети и сооружения. В данных стоимостных показателях не учтены также строительные работы по строительству новых или реконструкции существующих зданий под мини-ТЭЦ. Стоимость этих работ будет определена после выполнения строительной части проекта

Для определения реальной стоимости газовой мини-ТЭЦ необходимо разработать технико-экономическое обоснование строительства (ТЭО). Стоимость разработки ТЭО ориентировочно составляет 40 тыс. у.е. без НДС.

6.Этапы и ориентировочные сроки выполнения работ.

6.1 Разработка проекта - 4-5 месяцев.

6.2 Заказ и поставка оборудования и материалов –5-6 месяцев.

6.3 Строительно-монтажные и пуско-наладочные работы – 4-5 месяцев.

Продолжительность работ может быть сокращена за счет параллельного выполнения этапов. Продолжительность работ по строительству или реконструкции зданий под мини-ТЭЦ будет определена после выполнения строительной части проекта.

Приложение 1. Исходные данные, взятые из опросного листа.

1. Технологические показатели коксового газа:

- калорийность 3950 4050 ккал/м3;

- давление 800 1100 мм.в.ст.;

- плотность 0,445 0,470 кг/м3.

2. Содержание, %

- Водорода 56,5-58,0

- Метана 23,0-25.0

- Непредельных углеводородов 2,0-2,5

- Оксида углерода 7,5-8,5

- Кислорода 0,5-0,9

- Диоксида углерода 2,3-2,8

3. Содержание примесей, г/м3

- сероводорода 1,2-1,8

- цианистого водорода 0,7-2,0

- нафталина 0.08-0,15

- смолистых и масел 0,05-0,10

4. Потребность в электроэнергии

- Минимальные нагрузки по электроэнергии

Время года

Название месяца

В рабочее время, кВт

Название месяца

В нерабочее время, кВт

Зима

декабрь

11000

ноябрь

10500

Лето

июль

10500

июнь

10000

- Максимальные нагрузки по электроэнергии

Время года

Название месяца

В рабочее время, кВт

Название месяца

В нерабочее время, кВт

Зима

январь

13000

январь

12500

Лето

июнь

11500

июнь

11000

- Напряжение выдачи электрической мощности - 10 кВ

- Ожидаемый прирост среднегодового расхода энергии по предприятию в течение будущих пяти лет, в % от фактического расхода:

по электроэнергии + 25%

по тепловой энергии (горячая вода) + 10 %

5. Отопительные нагрузки.

Продолжительность отопительного сезона – 232 сут. (5568 час.)

Температурный график системы отопления 70 – 95 0С

Расчетная нагрузка отопления – 32 Гкал/ч

6. Финансовые данные.

Стоимость электроэнергии без НДС:

- плата за мощность, руб. (кВт/месяц) - 120.0

- плата за энергию, руб.(кВт.ч) - 0,445

- средняя стоимость электроэнергии, руб. (кВт.ч) – 0,64

Стоимость теплоэнергии без НДС:

- пар, руб. (Гкал) - 250,7

Цена топлива (коксовый газ) без НДС, руб. за 1000 м3 - 140,0

Приложение 2. Основные технические данные и характеристики газопоршневого агрегата ДГ-4000.

Мощность максимальная, кВт---4025

Сила тока, кВА --- 4400

Напряжение номинальное, В --- 10500

Мощность номинальная, кВт --- 3500

Частота тока, Гц --- 50

Род тока -------- переменный, трехфазный

Генератор ----- СГД 16-84-6У4

Силовой агрегат --------16 ДПН 2А 23/2х30

Частота вращения (ном. мощность) вала отбора мощности, об/мин – 1000

Частота вращения (ном. мощность) коленчатых валов, об/мин – 800

Устройство управления дизель-генератором --- КУ-Д 4000

Топливо для двигателя --- коксовый газ (давлением 2 12 кгс/см2)

Удельный расход топлива на номинальном режиме работы- 4430 м3/ч

Удельный расход масла на номинальном режиме работы, Г/кВт/час-2,2

Габариты – 12000 х 1192 х 3320 мм

Масса – 70000 кг

Номинальная мощность силового агрегата, кВт/л/с – 3680/5000

Время непрерывной работы агрегата (рекомендуемое), м/час - 1600

Назначенный ресурс до кап. ремонта, м/час - 40 000

Назначенный ресурс полный, м/час - 60 000

Срок службы агрегата, лет - 30 Приложение 3. Расчет срока окупаемости газовой мини-ТЭЦ.

Установленная электрическая мощность – 16 МВт. Вырабатываемая электрическая мощность – 13 МВт. Произведено электроэнергии за год (согласно данным Заказчика из опросного листа)

97173553 кВт Стоимость произведенной электроэнергии при тарифе с учетом оплаты за установленную мощность 0,64 руб./кВт.ч без НДС

97173553 х 0,64 х 1,2 = 74629289 руб. Установленная тепловая мощность – 24 МВт. Вырабатываемая тепловая мощность – 19,5 МВт или 16,8 Гкал/ч. Произведено тепловой энергии за отопительный сезон (5568 час.)

16,8 х 5568 = 93,6·103 Гкал/год Стоимость произведенной тепловой энергии при стоимости 1Гкал-

250,7 руб. без НДС

93,6 х 103 х 250,7 х 1,2 = 28158624 руб.

10. Всего сэкономлено за год на тепле и электроэнергии

74629289 + 28158624 = 102787913 руб.

11. Расход топлива (коксового газа) на выработку электро и теплоэнергии за год

4430 х 3 х 8200 = 108978000 м3/год

12. Стоимость использованного коксового газа при тарифе 140 руб. за 100 м3 без НДС

108978000 х 0,14 х 1,2 = 18308304 руб.

13. Расход электроэнергии на собственные нужды (компрессорная, насосная и др. электропотребители) 10,4 млн. кВт.ч

14. Стоимость затраченной на собственные нужды электроэнергии

10400000 х 0,64 х 1,2 = 7987200 руб.

15. Стоимость основных фондов, включаемая в расчет себестоимости

составляет 3530000 долларов США или по курсу 31,86 руб/дол

3530000 х 31, 86 = 112465800 руб.

16. Средние амортизационные расходы принимаем в размере 8% от основных фондов

112465800 х 0,08 = 8997264 руб.

17. Налог на основные фонды в размере 2% составляет

112465800 х 0,02 = 2249316 руб.

18. Прочие расходы принимаем в размере 20% от амортизационных расходов

8997264 х 0,20 = 1799452 руб.

19. Годовая зарплата обслуживающего персонала 40 чел. с учетом

отчислений с ФОТ при среднем окладе 3500 руб.

40 х 3500 х 1,2 х 12 х 1,37 = 2761920 руб.

20. Итого годовых затрат

18308304 + 7987200 + 8997264 + 2249316 + 1799452 + 2761920 = 42103456 руб.

21. Годовая экономия составляет

102787913 – 42103456 = 60684457 руб.

22. Срок окупаемости капитальных вложений

112465800: 60684457 = 1, 85 лет

Расчет срока окупаемости выполнен ориентировочно. В нем не учтены наружные сети, здание под мини-ТЭЦ и др. Поэтому реальный срок окупаемости будет больше.

Точный расчет с реальными цифрами и с учетом всех факторов может быть выполнен при проектировании (в части ТЭО).

Копцев Л.А., к.т.н., Васильева Т.М., инженер

Стремление к энергетической независимости ОАО ММК обуславливает необходимость сокращения покупной электроэнергии на выработку вторичных энергоносителей, в том числе и на сжатый воздух.

В ОАО ММК источником сжатого воздуха являются компрессорные станции кислородного цеха и локальное компрессорное оборудование, установленное непосредственно в подразделениях комбината. Спецификой распределения сжатого воздуха является значительная протяженность сетей, различные требования к параметрам сжатого воздуха (давлению, степени осушки) у различных потребителей, географическая разбросанность источников и основных потребителей.

К значительной экономии электроэнергии на выработку сжатого воздуха приводит:
1) снижение давления от источников (даже без сокращения объема отпуска). Снижение давления в сети с 6 до 5 кг/см2 дает экономию электроэнергии порядка 7-10%;
2) снижение объемов потребления сжатого воздуха (на основании статистических данных выведена зависимость, согласно которой на каждый процент снижения потребления сжатого воздуха в ОАО ММК приходится 0,5 % сокращения потребления электроэнергии);
3) повышение температуры сжатого воздуха у потребителей (повышение на 30 °С дает сокращение объемов потребления сжатого воздуха на 10 %, что в целом приводит к снижению расхода электроэнергии на выработку на 5 %).

Значительный резерв экономии электроэнергии на выработку сжатого воздуха находится непосредственно на источниках - компрессорных станциях кислородного цеха, обслуживающих потребителей с неритмичным потреблением сжатого воздуха. На одной из компрессорных станций в периоды минимального потребления вынуждены сбрасывать в атмосферу сжатый воздух в объеме до 10 тыс. м3/ч. Остановка одного из компрессоров в такие периоды невозможна вследствие ограниченного числа пусков. Техническая возможность разгрузки центробежного компрессора за счет прикрытия дроссельной заслонки составляет не более 10 % от номинальной производительности. Решить проблему снижения выработки в периоды минимального потребления возможно путем применения устройства мягкого пуска. Использование этого устройства позволит ежедневно останавливать один из трех работающих компрессоров К-250 на 15 часов. Экономия электроэнергии за счет ежесуточной остановки одного из работающих компрессоров составит 600 тыс. кВт.ч в месяц.

Основываясь на положительном опыте реконструкции центробежных компрессоров на предприятиях черной металлургии (Череповецкий и Каменск-Уральский металлургические заводы), в кислородном цехе ОАО ММК разработана программа поэтапной реконструкции воздушных турбокомпрессоров. Выполнение программы позволит снизить удельные затраты электроэнергии на производство сжатого воздуха. Программа включает в себя замену промежуточных воздухоохладителей и зубчатой пары редукторов.

В связи с большим масштабом производственных мощностей ОАО ММК , многочисленными потребителями сжатого воздуха, значительной протяженностью воздухопроводов кислородного цеха остро стоит вопрос о рациональной передаче и использовании данного энергоносителя.

Транспортировка сжатого воздуха по трубопроводам от компрессорных станций к местам потребления сопровождается следующими видами потерь:
1.Тепловые (потери температуры энергоносителя по протяженности трубопровода ввиду естественного охлаждения), которые обусловлены разностью температур компрессорного воздуха в трубопроводе и наружного атмосферного. В результате охлаждения повышается плотность сжатого воздуха, что в свою очередь приводит к возрастанию потребления сжатого воздуха (на каждые три градуса снижения температуры расход воздуха увеличивается примерно на 1 %).
2. Гидравлические потери на местных сопротивлениях. Значительная протяженность воздухопроводов кислородного цеха обуславливает потери давления на местных сопротивлениях и снижение давления перед удаленными потребителями, а следовательно, снижается работоспособность сжатого воздуха. В результате этого снижается производительность оборудования, потребляющего сжатый воздух, а расход на производственные операции в некоторых случаях возрастает. Для обеспечения требуемого давления у потребителя давление от источника (на компрессорах) приходится увеличивать, что вызывает дополнительный расход электроэнергии на производство сжатого воздуха.
3. Объемные потери (утечки и технологические сбросы через дренажи). Объемные потери от источников до потребителей в основном через дренажные вентили как на сетях кислородного цеха, так и на сетях потребителя.

В 2001 году были осуществлены мероприятия, позволившие более эффективно использовать температурный потенциал сжатого воздуха у ряда потребителей (увеличение скорости сжатого воздуха в трубопроводе привело к снижению тепловых потерь от источника к потребителю). Температура сжатого воздуха на вводе у некоторых потребителей повысилась на 30-40 °С, при этом потребление снизилось на 10-15 %.

Перевод части потребителей с общих магистралей на выделенные позволит снизить перепад давления между источниками и потребителями, а также сократить протяженность трубопроводов сжатого воздуха на шесть километров.

Возможно снижение объемных потерь непосредственно на сетях потребителей в тот период, когда сжатый воздух на технологию не используется. Предложены мероприятия по автоматическому отключению подачи сжатого воздуха на пневмообдув стрелочных переводов железнодорожных станций от сетей кислородного цеха в зимний период при отсутствии снегопадов.

В 2001 году реализован предварительный этап по установке регуляторов давления сжатого воздуха на трубопроводах потребителей. С этой целью производилась оценка требований оборудования цехов-потребителей к параметрам давления сжатого воздуха.

У некоторых потребителей производилось и производится сейчас дросселирование потоков сжатого воздуха на запорной арматуре:
- в сортовом цехе в результате дросселирования получен значительный эффект по экономии сжатого воздуха (в период с июля по декабрь до 30 % от общего потребления, что составляет 1,6 тыс. м3/ч);
- в настоящее время в мартеновском цехе производится реконструкция сетей сжатого воздуха, в результате которой предполагается снижение потребления на 2000 м3/ч;
- вследствие снижения давления непосредственно на магистральном воздухопроводе к доменному цеху потребление сжатого воздуха в октябре - декабре 2001 года снизилось на 10-13 %. Экономия составила 2,2 тыс. м3/ч.

Большим резервом эффективного дросселирования потоков сжатого воздуха является применение запорно-регулирующей дроссельной арматуры на отходящих магистралях сжатого воздуха непосредственно на компрессорных станциях, там, где обеспечение потребителей производится по нескольким отходящим трубопроводам. Хотя режимная карта давлений сжатого воздуха в целом и соблюдается кислородным цехом, специфика работы ряда потребителей (неритмичность потребления) и человеческий фактор не всегда дает возможность своевременно и четко регулировать (перераспределять) потоки сжатого воздуха. Сформирован перечень магистральных воздухопроводов, на которых возможно эффективное использование запорно-регулирующей дроссельной арматуры.

В настоящее время проводится целенаправленная работа по возможности перевода части оборудования цехов-потребителей, имеющего повышенные требования к давлению сжатого воздуха, на резервные воздухопроводы, обосновывается целесообразность монтажа новых. В результате выполнения этих мероприятий появляется возможность снижения давления на значительную часть потребителей. В 2001 году был осуществлен перевод на снабжение сжатым воздухом от одного ввода ЛПЦ-5, а также проработана техническая возможность обеспечения сжатым воздухом моталок ЛПЦ-4 по отдельному (незадействованному в настоящее время) трубопроводу. Эти два мероприятия дают возможность в перспективе снизить давление в общем коллекторе с 4,7 до 4,1-4,2 кг/см2. Предполагаемое снижение потребления составит 3500 тыс. м3/мес. Снижение расхода электроэнергии от сокращения потребления и снижения давления сжатого воздуха составит 630 тыс. кВт.ч в месяц.

Рассчитана эффективность завершения работ по проекту Гипромеза 1983 года с возможными изменениями по обеспечению сжатым воздухом части оборудования ЛПЦ-8 по отдельному трубопроводу. Завершение этого проекта даст возможность экономии сжатого воздуха до 1000 м3/ч за счет снижения давления в целом по потребителям компрессорной станции на 0,5 кг/см2. Экономия электроэнергии при этом составит 1 млн кВт.ч в год.

Итогом выполнения предложенных мероприятий по более рациональному распределению и потреблению сжатого воздуха явилось снижение потребления данного энергоресурса в 2001 году по ОАО ММК в целом. Так, при росте объемов производства стали в 2001 году по сравнению с 2000 годом на 3,4 % достигнуто значительное снижение потребления сжатого воздуха на 21,6 тыс. м3/ч (8,99%).Также значительным явилось снижение потребления электроэнергии на производство сжатого воздуха на 12,1 млн кВт. ч (4,5 %). При этом удельное потребление сжатого воздуха на тонну стали снизилось еще значительнее - с 210,4 м3/т до 184,9 м3/т (на 12,1 %). Экономический эффект от снижения удельного потребления сжатого воздуха в 2001 году составил 14,49 млн рублей.

Вывоз мусора предприятиями и утилизация отходов

Энергия солнца на 60. Нижегородский региональный центр энергосбережения. Рапс как альтернатива нефти. Использование нетрадиционных ист. Разработка и внедрение энергосберегающего режима нагрева металла в проходных печах методического типа.

Главная страница -> Технология утилизации

Экологически чистая мебель:

Сайт об утилизации отходов: