Файл: 1 Исходные данные 6 2 Расчетная часть проекта 7.doc

3 Специальная часть проекта

Расчет и выбор водоподготовительного оборудования
Вода из городского водопровода содержит растворённые соли и газы. Накипь на стенках котлов образуется в результате выпадения растворённых в воде жёсткости – кальция и магния.

Накипь на стенках котлов понижает коэффициент теплопередачи и, следовательно, ведёт к перерасходу топлива. В топочной части слой накипи может вызвать перегрев стенки и аварию котла. Растворённые в воде газы – кислород и углекислота – вызывают коррозию стенок котла.

В паровой котельной умягчается исходная добавочная вода и вся питательная.

Для умягчения воды применяют метод катионного обмена. Умягчить воду, т.е. снизить её жёсткость, это значит удалить из неё накипеобразователи.

Рекомендуемый метод катионного обмена используют в качестве натрий-катионирования, водородно-натриевого катионирования и аммоний-натриевого катионирования при докотловой обработке воды, когда большинство солей жёсткости переводят в соли с большой степенью растворимости, причём никаких осадков не образуется.

Такие соли даже при большом их количестве в составе котловой воды не будут доходить в растворе до состояния насыщения и, следовательно, выпадать кристаллами накипи на стенки котла.

Таким образом, химическая водоподготовка не избавляет воду от солей, но изменяет их количество и качество, что позволяет при правильно организованном режиме эксплуатации избавиться от накипи.

Фильтр Na – катионирования выбирается по расходу химически очищенной воды, рассчитанный в тепловой схеме: G_хов= 40,88 т/ч.

Фильтры ионитные параллельноточные первой ступени используются на водоподготовительных установках промышленных и отопительных котельных и предназначены для обработки воды с целью удаления из нее катионов накипеобразователей ( Ca₂+ и Mg₂+ ) в процессе натрий-водород- или аммоний-натрий-катионирования, а также сульфатных

---

, хлоридных и нитратных анионов в процессе обессоливания природных вод.

В качестве фильтра первой ступени в котельной будет установлен фильтр ФИПа-1-1,5-0,6.

Технические характеристики фильтра ФИПа-1-1,5-0,6

Диметр 1,5 м;

Высота 3,785 м;

Производительность 45 м³/ч;

Давление рабочее 0,6 МПа;

Температура 40С;

Масса 1,71 т.

Фильтры ионитные параллельноточные второй ступени предназначены для работы в различных схемах установок глубокого и полного химического обессоливания для второй ступени натрий-катионирования, водород-катионирования и анионирования и используются на водоподготовительных установках промышленных и отопительных котельных. При использовании данных фильтров в схемах глубокого обессоливания из воды удаляются практически все катионы и анионы, за исключением кремниевой кислоты, а при использовании в схемах полного химического обессоливания удаляется и кремниевая кислота.

В качестве фильтра второй ступени в котельной будет установлен фильтр ФИПа-II-1,0-0,6.

Технические характеристики фильтра ФИПа-II-1,0-0,6

Диметр 1,0 м;

Высота 3,11 м;

Производительность 45 м³/ч;

Давление рабочее 0,6 МПа;

Температура 60С;

Масса 1,25 т.

Вторая пара таких же фильтров будет резервной.

Двухступенчатая схема Na – катионирования.

В фильтр загружен катионитовый материал – сульфоугль.

Подлежащая обработке вода подаётся по трубопроводу на фильтр первой ступени и проходит сверху вниз через слой сульфоугля. После прохождения исходной воды через фильтр первой ступени, вода с жёсткостью 0,5 мг-экв/кг поступает на фильтр второй ступени.

На время регенерации катионитовые фильтры поочерёдно выключают из работы. Регенерационный раствор поваренной соли подаётся из бака раствора соли по трубе и сбрасывается в дренаж. Скорость пропускания регенерационного раствора 3 ÷ 5 м/ч.

Число регенераций фильтра в сутки определяется по формуле:

,

где А – количество солей жесткости, подлежащих удалению, г-экв/сутки; V_K – объем катионита в фильтре;  - рабочая обменная способность сульфоугля, г-экв/м³, t – время регенерации фильтра.

А = 0,1*Q*24, где Q – производительность водоподготовительной установки, т/ч.

;

---

Межрегенерационный период работы фильтра:

ч,

то есть регенерация фильтра должна производится не реже чем раз в неделю.

Процесс регенерации включает в себя следующие операции:

Взрыхление катионита исходной водой происходит снизу вверх.

Регенерация катионита происходит сверху вниз.

Отмывка катионита исходной водой от продуктов регенерации.

Отмывка Na – катионитового фильтра заканчивается при снижении жёсткости: после Ι ступени до 0,5 мг-экв/кг; после ΙΙ ступени до 0,02 мг-экв/кг.

После отмывки фильтр готов к работе в режиме умягчения. При работе в режиме умягчения необходимо следить за: перепадом давления создаваемого фильтром; качеством умягчённой воды; следить за отсутствием катионита в умягчённой воде.

---

4 Расчет технико-экономических показателей

В экономической части проекта проведем расчет себестоимости продукции котельной с группировкой в соответствии с их экономическим содержанием по следующим элементам:

1. Материальные затраты, в том числе топливо на производство тепловой энергии.

2. Оплата труда.

3. Отчисления на социальные нужды.

4. Амортизация основных средств.

5. Прочие затраты.
2.12.1 Материальные затраты
Топливо на производство тепловой энергии.

Издержки на топливо определяются годовым расходом топлива В_н, а также зависят от договорной цены топлива Ц_дог, которая включает договорную цену топлива у поставщика, стоимость транспортных затрат, посреднические услуги и другие затраты. Договорная цена на газ Ц_дог по северу Башкирии (сведения Межрайгаза) равна:

Ц_Т Ц(1000 м³ газа) + Ц(транспортировка) + Ц(сбытовые услуги) = 1270 + 166,75 + 50,31 = 1487,06 руб/1000 м³.

И_топл = Ц_Т*В_н*10^-3*10^-3 = 1487,06*1891309,8*10^-3*10^-3 = 2812,491 тыс. руб./год [5] стр. 10 (62)

Затраты на воду и производственные нужды

Затраты на приготовление химочищенной воды для восполнения потерь в тепловой системе котельной:

И_хов = S_хов 10^-3, тыс. руб./год, [5] стр. 10 (63)

И_хов = 16,75*2,17*24*365*10^-3 = 318,4 тыс. руб./год,

где S_хов – себестоимость химочищенной воды = 16,75 руб./т (данные по сметным нормам);

D_хов – годовой расход химочищенной воды, т/год.

Стоимость сырой (исходной) воды:

И_св = Т_вG_св10^-3, тыс. руб./год, [5] стр. 11 (64)

И_св = 13,29*2,96*24*365*10^-3 = 344,6 тыс. руб./год,

где Т_в – тариф на исходную воду = 13,29 руб./т (данные горводоканала);

G_св – годовой расход исходной воды, т/год.

Затраты на воду на производственные нужды

Включают затраты на приготовление химочищенной воды для восполнения потерь в тепловой системе котельной и стоимость сырой воды

И_в = И_хов + И_св, тыс.руб./год. [5] стр. 11 (65)

И_в = 318,4 + 344,6 = 663 тыс.руб./год.

Затраты на электроэнергию на собственные нужды котельной

И_э = Т_эW_сн10^-3, тыс.руб./год, [5] стр. 12 (66)

где Т_э – тариф на электроэнергию = 1260 руб./МВт*ч;

---

W_сн – годовой расход электроэнергии на собственные нужды котельной, МВт*ч. В годовой расход электроэнергии на собственные нужды входит расход электроэнергии на освещение и на оборудование (насосы, вентилятор, дымосос).

W_сн = (39,55кВт*ч +1,4 кВт*ч)*24*365*10^-3 = 358,722 МВт*год

И_э = 1260*358,722*10^-3 = 452 тыс.руб./год,

Затраты на вспомогательные материалы

Учитывается стоимость покупки сырья, материалов, стоимость износа средств, не относящихся к основным фондам, износа инвентаря, приборов, лабораторного оборудования, запасных частей, спецодежды и т.п.

И_вм = Н_вмQ^ч_устk^вм_н, тыс.руб./год, [5] стр. 13 (67)

И_вм = 2,5*7,131*1,8 = 32,1тыс.руб./год

где Н_вм – норматив затрат на вспомогательные материалы, для газа равен 2,5000 тыс.руб./ГДж;

Q^ч_уст – номинальная установленная производительность котельной, Гдж/ч;

k^вм_н – коэффициент инфляции по вспомогательным материалам = 1,8 (5).

Стоимость работ и услуг производственного характера

Учитывается стоимость транспортных услуг сторонних организаций по перевозке грузов, техническому обслуживанию, проведению испытаний измерительных приборов, услуги банка, связи, водоканала и т.п. Определяется по нормативу от теплопроизводительности котельной:

И_усл = Н_услQ^ч_устk^усл_н, тыс.руб./год, [5] стр. 13 (68)

И_усл = 0,78*7,131*1,8 = 10,01 тыс.руб./год,

где Н_усл – норматив стоимости работ и услуг производственного характера = 0,78 тыс.руб./ГДж;

k^усл_н – коэффициент инфляции по работам и услугам = 1,8 (5).

Далее определяются материальные затраты (всего):

И_мз = И_топл + И_в + И_э + И_вм + И_усл, тыс.руб/год, [5] стр. 13 (69)

И_мз = 2812,491 + 663 + 452 + 32,1 + 10,01 = 3969,601 тыс.руб/год,

и материальные затраты без учета издержек на топливо:

И’_мз = И_в + И_э + И_вм + И_усл, тыс.руб/год. [5] стр. 13 (70)

И’_мз = 599,88 + 177,156 + 2,8 + 0,872 = 1157,11 тыс.руб/год.
2.12.2 Затраты на оплату труда
В элементе «Затраты на оплату труда» отражаются все затраты на оплату труда промышленно-производственного персонала котельной (ППП).

---