Разработка мероприятий по повышению энергоэффективности на предприятии пищевой промышленности
ВВЕДЕНИЕ
Энергетика по очевидным причинам считается основным двигателем любой экономики и двигателем роста, вокруг которого вращаются все секторы экономики. Поэтому, неоспоримым является утверждение, что чем больше энергии потребляет то или иное государство, тем выше уровень развития техники и уровень жизни населения.
Хотя энергетика есть основная движущая сила людского и технологического становления, она еще содействует усилению негативных тенденций состояния находящейся вокруг среды на районном и уровнях региональном, а в последнее время и массовым экологическим угрозам.
Каждый виток вверх по спирали исторического развития человечества сопровождается более высоким уровнем потребления энергии. Подсчитано, что за 20-е столетие общее потребление первичных энергоресурсов в мире увеличилось в 13,5 раз, достигнув в 2000 году 13,5 млрд. т у.т. Такие темпы расходования первичных энергоресурсов грозят быстрому истощению природных запасов. Мировой энергетический кризис 70-х годов заставил многие страны пересмотреть свое отношение к потреблению энергоресурсов и вплотную заняться проблемами энергосбережения и рационального использования энергетических ресурсов.
Этим образом, делается в высшей степени важным, дабы его становление, управление и улучшение имели заблаговременно конкретные намерения и стратегии, способные исключить экономику на надежный дорога стойкого становления. Вопросами эффективного использования энергетических ресурсов и энергии при добыче, производстве, передаче, распределении и употреблении увлекается одно из направлений энергетики –
сбережение энергии.Раз из источников негативного влияния энергетики на
находящуюся вокруг среду, это воздействие на атмосферу (потребление воздуха,выбросы газов, влажности и жестких частиц), гидросферу (потребление воды,создание искусственного происхождения водохранилищ, сбросы грязных и нагретых вод, водянистых отходов) и на литосферу (потребление ископаемых топлив,перемена ландшафта, выбросы ядовитых веществ).Не обращая внимания на указанные моменты негативного влияния
энергетики на находящуюся вокруг среду, подъем употребления энергии не вызывал особенной волнения у широкой населению до такого самого энергетического упадка 70-х годов, когда в руках знатоков оказались бессчетные данные, свидетельствующие о сильном антропогенном давлении на климатическую систему, собственно что таит опасность массовой аварии при неконтролируемом подъеме энергопотребления. С тех времен ни 1 иная
научная неувязка не завлекает такового пристального интереса, как неувязка истинных, а в особенности грядущих перемен климата. И ключевая первопричина данному – энергетика.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 11
Основная часть 13
1 Мероприятия по повышению энергоэффективности использования ТЭР на основании разработки энергосберегающих мероприятий 13
2 Роль энергетики в пищевой промышленности 16
3 Общие сведения об объекте исследования 19
3.1 Система электроснабжение предприятия 19
3.1.1 Динамика потребления электрической энергии 20
3.1.2 Расчет потерь электроэнергии на питающих линиях передачи 21
3.1.3 Расчёт потерь электроэнергии в трансформаторах 22
3.1.4 Расчёт потерь электроэнергии в системе учёта 23
3.2 Теплоснабжение предприятия 25
3.2.1 Динамика отпуска тепла 25
3.2.2 Учёт потребления ресурсов 26
3.2.3 Тепловые сети 26
3.2.4 Тепловые потери внутриплощадочными сетями 27
3.2.5 Расчёт тепловых потерь внутриплощадочными тепловыми сетями 30
3.2.6 Тепловые потери тепловой энергии паропроводом 33
3.2.7 Нормативный расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию 33
3.2.8 Баланс тепловой энергии 36
4 Паровые системы в пищевом производстве 38
4.1 Роль паровых котлов в пищевой промышленности 38
5 Мероприятия по повышению энергоэффективности 41
5.1 Установка охладителя выпара в систему деаэратора 41
5.1.1 Принцип работы охладителя выпара 42
5.2 Модернизация котельной как мероприятие по повышению энергоэффективности 43
5.2.1 Расчет потребности в резервном топливе для котельной 49
5.2.2 Аэродинамический расчет дымовой трубы парового котла Тансу E-6,0-1,4 МГДН и парогенератора Clayton SEOG-304-3 50
5.2.3 Аэродинамический расчет дымовой трубы парового котла в условиях работы холодного периода при максимальной температуре окружающего воздуха 52
5.2.4 Расчет воздухообмена котельной 55
5.3 Использование энергии сбросного конденсата для отоплении вспомогательного корпуса и фирменного магазина предприятия. 58
5.4 Применение частотно регулируемых приводов для насосных агрегатов для повышения энергоэффективности 60
5.4.1 Расчёт величины экономического эффекта при регулировании с помощью ЧРП 63
Заключение 67
Список использованной литературы 68
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Е.Т. Волковский, А.Т. Шустер Экономия топлива в котельных установках:. изд. «Энергия» Москва 1973;
2. Технический редактор Г.М. Каган Тепловой расчет котлов:. Санкт- Петербург 1998;
3. Закон РК от 13 января 2012 года №541-IV «Об энергосбережении и повышении энергоэффективности» (с изменениями и дополнениями по состоянию на 29.06.2020 г.);
4. Пилипенко Н.В., Сиваков И.А. Энергосбережение и повышение энергетической эффективности инженерных систем и сетей. Учебное пособие. – СПб: НИУ ИТМО, 2013;
5. Кисс В.В., Казаков А.В., Рахманов Ю.А. Расчѐт паровой системы теплоснабжения пищевого предприятия: Учеб.-метод. пособие. СПб.: НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2014.
6. СН РК 4.02-01-2011 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»;
7. СН РК 4.02-02-2013 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов»;
8. СН РК 4.02-03-2013 «Системы автоматизации»;
9. СН РК 4.02-05-2013 «Котельные установки»;
10. СП РК 3.05.103-2014 «Технологическое оборудование и трубопроводы»;
11. СП РК 4.02-102-2012 «Проектирование тепловой изоляции трубопроводов»;
12. СП РК 4.02-106-2013 «Автономные источники теплоснабжения»;
Регулирование паропроизводительности котла Тансу и парогенераторов Clayton производится изменением расхода топлива при заданном давлении пара. Текущее давление пара определяется датчиком давления пара. Из котла и парогенераторов полученный пар поступает в главный паровой коллектор, из которого по трубопроводу направляется на технологию. Возврат конденсата с производства - напорный, количество конденсата принято 70% от расхода пара. Часть пара отбирается с главного и малого паровых коллекторов для использования вспомогательного и периферийного оборудования котельной: деаэраторов и пароводяных теплообменников. Для восполнения потерь конденсата используется химочищенная вода, прошедшая обработку в двухступенчатой Na-катонитной установке с парной системой фильтров. Очищенная вода поступает бак запаса хим. очищенной воды. Для повышения КПД работы котельной хим. очищенная вода проходит предварительный нагрев возвращаемым конденсатом с производства, а также циркулируя с помощью насоса Siemens 1LA7083-4AA16-ZN10 через охладитель выпара, производя теплосъем с выпара деаэратора, удаляемого в атмосферу. Далее хим. очищенная вода с помощью двух конденсатных насосов Grundfos TP 32-150/2 A-F-A-BUBE (рабочего и резервного), производительностью Q = 5.8 м3 /ч и напором H = 10 м. поступает в деаэраторы, объемами V = 7 м3 для котла Тансу и V = 5 м3 для парогенераторов Clayton. В деаэраторе происходит деаэрация и догрев воды до 102-104°С, это достигается путем подачи насыщенного пара с парового коллектора котельной через линию подогрева деаэратора паром с редуцированием пара до параметров p = 0,12 МПа (1,2 кгс/см2 ) и температурой t = 105 °С. Питательная вода для подпитки котла Тансу поступает из деаэратора с помощью двух насосов MAS KMU 40-10 (рабочего и резервного), производительностью Q=7 м3 /ч и напором Н = 185 м. Питательная вода для подпитки парогенераторов Clayton поступает из деаэратора с помощью каскадно включённых насосов. Первым этапом вода попадает в два подпорных насоса Grundfos CR20-02 K-F-A-E-HQQE (рабочий и резервный), производительностью Q=21 м3 /ч и напором Н = 31 м. Далее вода направляется через непосредственно два питательных насоса Clayton UH27939 (рабочего и резервного), производительностью Q = 5317 л/ч и напором H = 380 м. Для аварийной подпитки парогенераторов байпасом к подпорным насосам подключен третий насос Clayton UH27939. Оси деаэраторов расположены более, чем на 2 метра выше питательных насосов для исключения эффекта кавитации. Напорный дренажный поток, получаемый при постоянной и периодической продувке парогенераторов Clayton поступает в бак вторичного вскипания, где вторичный пар из бака направляется в деаэратор для экономии тепла и повышения КПД, а конденсат становится безнапорным. Данный безнапорный конденсат и конденсат, получаемый при продувке котла Тансу, а также опорожнении вспомогательного оборудования, поступает во второй продувочный бак, остаточный третичный пар, получаемый в результате конечного вскипания жидкости удаляется в атмосферу, а полученный конденсат в дренажный колодец, расположенный за зданием котельной.