6. П 36 ідбір теплонасосного, когенераційного та

ДОПОМІЖНОГО ОБЛАДНАННЯ

За результатами розрахунків вибираємо ТНУ, ДВЗ та утилізаційне обладнання.

Вибираємо 2 газопоршневих двигуна-генератора марки 17ГД100А з номінальною потужністю електрогенератора 1600 кВт виробництва ВО «Завод ім. Малишева» (Україна) [1] та марки ГДГ1А500 з номінальною потужністю електрогенератора 500 кВт виробництва ВО «Первомайскдизельмаш» (Україна) [2].

Із [3] вибираємо 3 теплових насоса виробництва ЗАТ «Енергія»: марки НТ-3000 з розрахунковою теплопродуктивністю 1800…2800 кВт, марки НТ-1000 з розрахунковою теплопродуктивністю 900…1350 кВт та марки НТ-500 з розрахунковою теплопродуктивністю 450…680 кВт.

Встановлюємо КТАН-утилізатор марки КТАН-4,5УГ; розрахункова теплопродуктивність 0,5-6 МВт [4].

Витрати води у випарнику 53,13 та 16,43 кг/с. Встановлюємо три насоси марки CS 80-200 A з подачею 191 м³/год, напором 48,5 м. вод. ст., ККД 66%, з потужністю електродвигуна 39 кВт [6].

7 Аналіз економічної ефективності тец з тну

Результати розрахунку економічної ефективності котельні з ТНУ, проведений за методикою з [13], показані в таблиці 7.1

Таблиця 7.1 – Результати розрахунку економічної ефективності котельні з ТНУ

Параметр	Позначення	Одиниці вимірювання	Формула	Значення
1	2	3	4	5
Тривалість роботи ТЕЦ в рік	τрічне	год/рік		8760
Тривалість роботи котельні в режимі ГВП	τГВП	год/рік		4200
Тривалість роботи котельні в макс. зимній період	τmax	год/рік
Тривалість роботи котельні в сер.оп. період	τсер.оп	год/рік		2400
Витрати палива в не модернізованій схемі в макс. зимній період	Вpmax	тис∙м3/рік
Витрати палива в немодернізованій схемі в сер.оп. період	Вpсер.оп	тис∙м3/рік		1,55
Витрати палива в немодернізованій схемі в літ. період	Вpліт	тис∙м3/рік		1,2407
Річна витрата робочого палива в немодернізованій схемі	Вpріч	тис∙м3/рік	Вpріч =(Вpmax∙τmax+ +Вpсер.оп∙τсер.оп+ +Вpліт∙τліт)∙3,6	32125,24
Витрати палива в модернізованій схемі в макс. зимній період	Вpmax	тис∙м3/рік

Продовження табл. 7.1

1	2	3	4	5
Витрати палива в модернізованій схемі в сер.оп. період	Вpсер.оп	тис∙м3/рік		1,321
Витрати палива в модернізованій схемі в літ. період	Вpліт	тис∙м3/рік		1,2
Питома теплота згорання палива	Qнр	МДж/м3		34,7
Річна витрата робочого палива в модернізованій схемі	Вpріч	тис∙м3/рік	Вpріч =(Вpmax∙τmax+ +Вpсер.оп∙τсер.оп+ +Вpліт∙τліт)∙3,6	29591,7
Умовна теплота згорання палива	Qнур	кДж/кг		29,3
Річна витрата умовного палива в немодернізованій схемі	Вуріч	т/рік	Вуріч= Вpріч ∙ Qнр / /Qнур	38045,9
Річна витрата умовного палива в модернізованій схемі	Вуріч	т/рік	Вуріч= Вpріч ∙ Qнр / /Qнур	35045,4
Потужність опалення	Qсер.оп	МВт		42,94
Потужність ГВП	Qгвп	МВт		34,44
Потужність макс. котельні	Qmax	МВт
Річний відпуск теплоти	Qріч	ГДж/рік	Qріч= (Qсер.оп∙τоп+ +Qгвп∙τгвп) ∙3,6	891796,7
Питомі витрати робочого палива в немодернізованій схемі	bp	м3/с	bp= Вpріч / Qріч	36,02

Продовження табл. 7.1

1	2	3	4	5
Питомі витрати умовного палива в немодернізованій схемі	bу	кг у.п./с	bу= Вуріч / Qріч	42,66
Питомі витрати робочого палива в модернізованій схемі	bp	м3/с	bp= Вpріч / Qріч	33,18
Питомі витрати умовного палива в модернізованій схемі	bу	кг у.п./с	bу= Вуріч / Qріч	39,29
Капіталовкладення в ТНУ	Kтну	грн.	K ∙ Qk∙ n	18408375
Капіталовкладення в ДВЗ	Kдвз	грн.		12737500
Капіталовкладення в нове обладнання	Кн.о.	грн.	Кн.о.= Ктну+ Kдвз	31145875
Капіталовкладення в нове обладнання з урахуванням витрат на монтаж	К	грн.		45472977
Електрична потужність в не модернізованій схемі в макс. зимній період	Nmax	кВт
Електрична потужність в не модернізованій схемі в сер. оп. період	Nсер.оп	кВт
Електрична потужність в не модернізованій схемі в літн. період	Nліт	кВт

Продовження табл. 7.1

1	2	3	4	5
Втрати електроенергії в не модернізованій схемі	Nріч	кВт∙год/рік	Nріч= Nmax∙τmax+ +Nсер.оп∙τсер.оп+ +Nліт∙τліт	0
Ціна електроенергії	Це	грн/(кВт∙год)		1,68
Витрати на електроенергію в не модернізованій схемі	Сел	грн/рік	Сел= Це ∙ Nріч	0
Електрична потужність в модернізованій схемі в макс. зимній період	Nmax	кВт		0
Електрична потужність в модернізованій схемі в сер. оп. період	Nсер.оп	кВт		37,73
Електрична потужність в модернізованій схемі в літній період	Nліт	кВт		11,67
Втрати електроенергії в модернізованій схемі	Nріч	кВт∙год/рік	Nріч= Nmax∙τmax+ +Nсер.оп∙τсер.оп+ +Nліт∙τліт
Витрати на електроенергію в модернізованій схемі	Сел	грн/рік	Сел= Це ∙ Nріч	0
Амортизаційне відрахування в нове обладнання	Сам	грн/рік	Сам= Кно ∙ На	3183108,4
Витрати на поточний ремонт	Спр	грн/рік	Спр= Сам∙ 0,2	63662,16
Заробітна плата працівника	Фз.п.	грн/місяць		2896

49

Продовження табл. 7.1

1	2	3	4	5
Затрати на заробітну плату	Сз.п.	грн/рік	Сз.п= Фз.п.∙ Nпр	3152875,2
Ціна палива (газ)	Цпал	грн./тис.м3		11400
Витрати на паливо в не модернізованій схемі	Сп		Сп= Вріч∙ Цпал	366227762,5
Витрати на паливо в модернізованій схемі	Смп		Смп= Вріч∙ Цпал	337345521,7
Витрата води в макс. зимній період	Gсвmax	кг/с
Витрата води в сер. оп. період	Gсвсер.оп	кг/с
Витрата води в літ. період	Gсвліт	кг/с
Ціна води	Цв	грн/м3		10
Річна витрата води до модернізції	Gріч.в	м3/рік	Gріч.в=(Gсвmax× ×τmax+Gсвсер.оп× ×τсер.оп+ +Gсвліт∙τліт)∙3,6/ρв	273091,6
Річна витрата води в модерн. схемі	Gріч.в	м3/рік		273091,6
Витрати на воду до модернізації	Св	грн/рік	Св= Gріч.в∙ Цв	2730916,6
Витрати на воду модерн. схемі	Св	грн/рік		2730916,6
Інші витрати до модернізації	Сінші	грн/рік	Сінші= 0,06× ×(Сп+Сел+Св+ +Сзп)	22326693,26

50

Продовження табл. 7.1

1	2	3	4	5
Інші витрати після модернізації	Сінші	грн/рік	Сінші= 0,06∙(Сп+ +Сел+Св+Сзп+Сам+Спр)	20788565,
Експлуатаційні витрати до модернізації	Се	грн/рік	Се= Сп+ +Сел+Св+ +Сзп+Сінші	394438247,6
Експлуатаційні витрати після модернізації	Сме	грн/рік	Сме= Сп+Сел+Св+Сзп+Сам+Спр+Сінші	367264649,2
Зменшення експлуатаційних витрат	∆Се	грн/рік	∆Се= Се – Сме	27173598,4
Собівартість відпущеної теплоти до модернізації	СВнемод.	грн./ГДж	СВнемод.= Се / Qріч	442,3
Собівартість відпущеної теплоти після модернізації	СВмод.	грн./ГДж	СВмод.= Сме / Qріч	411,9
Економічна ефективність	Еф	грн/рік	Еф= (СВнемод.– –СВмод.) ∙ Qріч	27173598,4
Термін окупності капіталовкладень	Т	рік	Т=К / Еф	1,14
Проста окупність	ПО	рік	Т=К /∆Се	1,14

51

Отже, собівартість відпуска теплоти до модернізації склалає 442,29 грн/ГДж, а після модернізації – 411,82грн/ГДж. Термін окупності капіталовкладень склав 1 рік і 2 місяці.

ВИСНОВКИ

В даній курсовій роботі розрахована модернізована теплова схема ТЕЦ Соколівського цукрового заводу з теплонасосною установкою. ТЕЦ забезпечує технологічного споживача теплоносієм з температурою 130 ^оС в максимальний період і 70 ^оС в середній період.

Розраховано теплову схему ТЕЦ з встановленням ТНУ, підібрано обладнання, проведено розрахунок техніко-економічних показників котельні.

Підібрано 3 теплових насоса виробництва ЗАТ «Енергія»: марки НТ-3000 з розрахунковою теплопродуктивністю 1800…2800 кВт, марки НТ-1000 з розрахунковою теплопродуктивністю 900…1350 кВт та марки НТ-500 з розрахунковою теплопродуктивністю 450…680 кВт, за рахунок чого знижено собівартість теплоти від 442,29 [грн./ГДж] до 411,82 [грн./ГДж].

Термін окупності встановлення ТНУ становить 1,14 роки.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Остапенко О. П. Енергетична, екологічна та економічна ефективність парокомпресійних теплонасосних установок у порівнянні з альтернативними джерелами теплопостачання [Електронний ресурс] / О. П. Остапенко, О. М. Слободянюк // Наукові праці ВНТУ. – 2014. – № 2. – 11 с. – Режим доступу до ресурсу: http://praci.vntu.edu.ua/article/view/3619/5318.

2. Остапенко О. П. Енергоекологічна ефективність теплонасосних станцій на природних та промислових джерелах теплоти за умови змінних режимів роботи [Електронний ресурс] / О. П. Остапенко, І. О. Валігура, А. Д. Коваленко. // Наукові праці ВНТУ. – 2013. – № 2. –10 с.

3. Остапенко О. П. Енергетична ефективність теплонасосних станцій з різними джерелами теплоти за умови змінних режимів роботи [Електронний ресурс]. / О. П. Остапенко, О. В. Шевченко, О. В. Бакум // Наукові праці ВНТУ. – 2013. – № 4. – 9 с. – Режим доступу до ресурсу: http://praci.vntu.edu.ua/article/ view/3448/5066. 

4. Газопоршневі двигуни ВО «Первомайскдизельмаш» [Електронний ресурс]. – Режим доступу до ресурсу: http://dieselmash.com.ua/

5. Теплові насоси ЗАТ НВФ «Тритон ЛТД» [Електронний ресурс]. – Режим доступу до ресурсу: http://www.energy-exhibition.com/Exhibition/Renewable/heatpump/ triton /triton_ about. php#product.

6. Контактний утилізатор КТАН-0,05УГ [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.gosthelp.ru/text/Texnicheskieresheniyapois.html.

7. Пластинчатий теплообмінник [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.energetyka.com.ua/271-teploobmennik.

8. Газопоршневі двигуни ВО «Завод ім. Малишева» [Електронний ресурс]. – Режим доступу до ресурсу: http://www.malyshevplant.com/.

9. Янтовский Е. И. Парокомпрессионные теплонасосные установки / Е. И. Янтовский, Ю. В. Пустовалов. – М.: Энергоиздат. – 1982.-144 с.

10. Пустовалов Ю. В. Исследование эффективности парокомпрессионных теплонасосных станций в системах энергоснабжения городов / Ю. В. Пустовалов. - М: ВНТИ центр. – 1989. – 179 с.

11. Промышленная теплоенергетика и теплотехника: Справочник / [А. М. Бакластов, В. М. Бродянский, Б. П. Голубев и др.]; Под общ. ред. В. А. Григорьева и В.М.Зорина. - М.: Энергоатомиздат, 1983. – 552 с.

Додаток А

(обов’язковий)

Міністерство освіти і науки України

Вінницький національний технічний університет

Інститут будівництва, теплоенергетики та газопостачання

Затверджую

_____________________

_____________________

‘’____’’____________2015 р.

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

На курсову роботу з теми: Теплонасосна установка в тепловій схемі ТЕЦ

1 Область застосування теплової схеми ТЕЦ – промислове виробництво

2 Основа для розрахунку – робочий навчальний план дисципліни СВРЕ

3 Мета та призначення розрахунку: а) мета розрахунку – отримання практичних навичок розрахунків; б) призначення розрахунку – навчальний курсовий проект з дисципліни СВРЕ

4 Джерела розрахунку – індивідуальне завдання на курсову роботу з дисципліни СВРЕ, літературні, патентні та інші технічні матеріали з розрахунку промислових парових котелень

5 Технічні вимоги

5.1 Паровидатність ТЕЦ…..….…………………………………………..23,84 т/год

5.2 Тиск пари.…………..……………………………………………………..14 МПа

5.3 Витрата пари на технологію …………………………………………......9 т/год

5.4 Тиск пари на технологічні споживачі………………………………......14 МПа

5.5 Витрата зворотнього конденсату………………………………….......5,85 т/год

5.6 Температура зворотнього конденсату .........................................................75 ^оС

5.7 Витрата пари на теплофікацію.............................................................21,29 т/год

5.8 Тиск пари……….…………………...........................................................0,7 МПа

5.9 Витрата пари на деаератор………….…………………………………1,52 т/год

5.10 Тиск………………………………………………………………….....0,12 МПа

5.11 Температурний графік мережної води……………………………....130/70 ^оС

5.12 Витрата мережної води……………………………………………...95,96 т/год

6 Стадії та етапи розрахунку теплової схеми парової котельні включають елементи технічної пропозиції, ескізного та технічних проектів.

Крайні терміни виконання КР ’’_____’’________________20 р.

Початок розробки ’’_____’’________________20 р.

7 Коректування технічного завдання допускається з дозволу керівника проекту

Розробив студент групи ТЕ-11 ________________ Тіхоненко Р. О.