Тепло- и энергоснабжение предприятия

Тепловая нагрузка объекта

Проектируется строительство завода хвойной целлюлозы с годовой производительностью 400 тыс. тонн. В таблице 2 приведена оценочная нагрузка расхода пара всего завода для технологической линии и отопления. Таблица 2.

Для данного проекта предусмотрен СРК, со средней паропроизводительностью 330 т/час, макс. 350 т/час, давлением 9.2Мпа (г), 490°С

Выбор теплового источника

В международной практике, при нормальной эксплуатации, аналогичные целлюлозно-бумажные заводы не закупают первичную энергию (масляную, газовую и угольную, энергию горных пород) и вторичную энергию (тепло и электро), а сами продают резерв электроэнергии.

Но по данному проекту не предусматривается продавать электроэнергию. На ТЭС за счет сгорания отходов производственных процессов (аэробной глины, древесных отходов и коры, черного щелока) производится совместное производство тепла и электроэнергии.

Проект сделан по принципу «Баланс тепла и электроэнергии», что тепловой энергией будет обеспечено новое производство и система его отопления. Собственной электроэнергией в первую очередь будет обеспечен строящийся завод, а при наличии избытка он будет передан существующему заводу (в связи с тем, что он потребляет покупную электроэнергию в количестве 22МВт). По требованиям настоящего времени к экологии и экономии ресурсов, применяется котел на биомассе. Расчетным топливом для котла являются отходы производственных процессов, как аэробные глины, древесные отходы и кора. Этим достигается максимальная утилизация отходов на заводе. В производственных процессах данного проекта образование кородревесных отходов примерно составляет 345т/день (абсолютные сухие) и аэробной глины примерно 20.15т/день (абсолютные сухие). Анализ их составов приведен в таблице 3.

Таблица 2

Оценочная нагрузка расхода пара всего завода

Таблица 3

Анализ состава отходов

По вышесказанным условиям спроектированы два варианта для сопоставления:

Вариант 1

Вариант котла: 1 котел на биомассе с номинальной производительностью 5т/ч., давление пара 9.2МПа(г),490 С ,температура питательной воды 104 С

Вариант паротурбины: 1 конденсационная паротурбина с двумя секциями отбора пара типа CC70－8.8/1.4/0.7, номинальная мощность 60 МВт, макс. мощность 70 МВт.

Вариант генератора: 1 генератор паротурбины с мощностью70 МВт.

Древесные отходы и кора 345 т./день (абсолютные сухие) и аэробная глина 20,15 т./день (абсолютные сухие) производственных процессов поступают в котел на сгорание. Котел вырабатывает пар 9.2 МПа, 490 С примерно 55 т./ч. и пар СРК (сред. 330 т./ч., макс. 350 т./ч.) смешиваются (сред. 385 т./ч., макс. 405 т./ч.) и вырабатывают электроэнергию с параллельным отпуском тепла.

Паровой приток каждой части паротурбины данного варианта приведен в таблице 4:

Общая выработка электроэнергии данного варианта составляет 56.17 МВт, за исключением собственной нужды =37 МВт еще предоставлять электроэнергию существующему заводу 19.17 МВт.

Таблица 4

Вариант 1. Приток паротурбины

Вариант 2

Вариант котла: 1 котел на биомассе с номинальной производительностью75т/ч., давление насыщенного пара0.7МПа(г), температура питательной воды 104℃

Вариант паротурбины: 1 конденсационная паротурбина с двумя секциями отбора пара типа CC70－8.8/1.4/0.7, номинальная мощность 60 МВт, макс. мощность 70 МВт.

Вариант генератора: 1 генератор паротурбины с мощностью70 МВт.

Древесные отходы и кора 345т./день (абсолютные сухие) и аэробная глина 20.15 т./день (абсолютные сухие) производственных процессов полностью сгорят. Насыщенный пар котла на биомассе, 0.7 МПа примерно 66.6 т./ч, непосредственно подается на отопление, а пар СРК отдельно подается в паротурбину для совместного производства тепла и электроэнергии.

Паровой приток каждой части паротурбины данного варианта приведен в таблице 5:

Таблица 5

Вариант II. Приток паротурбины

Общая выработка электроэнергии данного варианта составляет 50.85 МВт, за исключением собственной нужды 37 МВт еще предоставлять электроэнергию существующему заводу13.85МВт.

Выбор вариантов теплового снабжения.

Два варианта удовлетворяет спросам электроэнергии данного проекта, но по варианту 1 общая выработка электроэнергии составляет больше, чем по варианту 2 на 5.32МВт, и сокращает объем потребления покупной электроэнергии на 5.32МВт, поэтому рекомендуем вариант 1 в качестве варианта снабжения тепла и электроэнергии для проекта.

Комплексное пользование тепловой энергии.

Для данного проекта укомплектован паротурбогенератор для совместного производства тепла и электроэнергии, а также комплексного использования тепловой энергии. Острый пар СРК и котла на биомассе подается в паротурбину для выработки электроэнергии с последующей подачей пара потребителям.

Для СРК и котла на биомассе предусмотрен расширитель для непрерывной продувки котлов, вторичный пар из которого подается в деаэратор для сокращения использования острого пара на деаэрацию. Перекачивается оборотная отопительная вода насосом в деаэраторы СРК и котла на биомассе и направляется на циркуляционное пользование.