Организация энергетического хозяйства химического цеха завода органического синтеза МПО «Химволокно»

Fэф – эффективный фонд времени работы оборудования (потребителей электроэнергии) за плановый период (месяц, квартал, год), ч

Кз – коэффициент загрузки оборудования,

Ко – средний коэффициент одновременной работы потребителей энергии,

Кс – коэффициент полезного действия питающей электрической сети,

ηg – коэффициент полезного действия установленных электромоторов.

Необходимое количество электроэнергии для производственных целей рассчитывается по формулам:

 

Рэл.дв = Wy Fэф ηс; (3)

 

Рэл.дв = Fэф ∑Wy cos φ Км, (4)

 

где ηс – коэффициент спроса потребителей электроэнергии,

cos φ – коэффициент мощности установленных электродвигателей,

Км – коэффициент машинного времени электроприемников (машинного времени работы оборудования)

Потребное количество электроэнергии, идущей на освещение помещений, определяется по формуле:

 

Рэл.осв = (Ссв Рср Fэф Ко)/1000 (5)

 

или

 

Рэл.осв = (h S Fэф)/1000, (6)

 

где   Ссв – число светильников (лампочек) на участке, в цехе, на предприятии, шт,

Рср – средняя мощность одного светильника (лампочки), Вт;

h – норма освещения 1м2 площади, Вт (25Вт/м2);

S – площадь освещаемого здания, м2.

 

Расход пара на производственные цели определяется на основе удельных норм расхода соответствующего потребителя. Например, на обогрев сушильных камер (на 1т обогреваемых деталей) периодического действия расходуется 100 кг/ч, для непрерывного действия сушильных камер (конвейеров) – 45-75 кг/ч.

Расход пара на отопление здания рассчитывается по формуле:

 

Qn = qn to FД V3/J 1000, (7)

 

где   qn – расход пара на 1 м3 здания при разности наружной и внутренней температур в 1°С;

to – разность наружной и внутренней температур отопительного периода, °С;

FД – время отопительного периода, ч;

V3 – объем здания (по наружному обмеру), м3;

J – теплосодержание пара (540 ккал).

Расход топлива на производственные нужды предприятия (термическая обработка металла, плавка металла, сушка литейных форм и т.д.) определяется по формуле:

 

Qп.н = q Nп.н/Кэ, (8)

 

где q – норма расхода условного топлива на единицу выпускаемой продукции;

Kэ – калорийный эквивалент применяемого вида топлива.

Расход топлива на отопление производственных и административных зданий рассчитывается по формуле:

 

Qот = (qт to FД V3)/1000 Ky ηk, (9)

 

где qт – норма расхода топлива на 1 м3 здания при разности наружной и внутренней температур в 1°С, ккал/ч;

  Ку – теплота сгорания условного топлива (7000 ккал/кг);

  ηс – коэффициент полезного действия котельной установки (ηс = 0,75)

 

Объем сжатого воздуха для производственных целей (Ов,м3) определяется по формуле:

 

QB=1,5∑d Ки Fэ Кз, (10)

 

где 1,5 – коэффициент, учитывающий потери сжатого воздуха в трубопроводах, в местах неплотного их соединения,

d – расход сжатого воздуха при непрерывной работе воздухоприемника, м3/ч;

Ки – коэффициент использования воздухоприемника во времени,

К3 – коэффициент загрузки оборудования,

m – число наименований воздухоприемников.

 

Объем воды для производственных целей (Qвод, л) определяется по нормативам исходя из часового расхода:

 

Qвод= qв Спр Fэ К3/1000, (11)

 

где qb - часовой расход воды на один станок, л.

 

В результате расчета потребности в энергоресурсах устанавливается лимит по видам в натуральном и денежном выражениях по подразделениям предприятия.

Анализ использования энергии и топлива базируется на данных дифференцированного учета.

Основой организации первичного учета энергии и энергоресурсов всех видов является организация контрольно-измерительного хозяйства предприятия. Счетчики энергоресурсов должны быть установлены на каждой единице энергетического оборудования. Данные учета регистрируются в журналах или ведомостях.

 Основными направлениями рационализации энергопотребления являются правильный выбор энергоносителей, ликвидация прямых потерь, совершенствование технологии и организации производства, ориентация на ресурсосберегающие технологии, бережное использование энергии и вторичных энергоресурсов.

 

2 Структура энергетического хозяйства химического цеха ЗОС

 

На заводе органического синтеза МПО «Химволокно» энергитическое хозяйство имеет следующую структуру:

Электроснабжение. Электроснабжение производства ПЭТФ производится от распределительного пункта РП-11 к которому присоединяются трансформаторные подстанции:

• в корпусе поликонденсации три двухтрансформаторных подстанции ТП-501А, ТП-501Б, ТП-501В от которых питается корпус поликонденсации, котельная ВОТ и склад ДМТ;
• в складе гранулята одна двухтрансформаторная подстанция ТП-502 от которой питается склад гранулята.

Трансформаторная подстанция состоит из двух трансформаторов, каждый из которых запитан от отдельного токопровода.

При исчезновении напряжения автоматически включается аварийное освещение рабочих мест от независимого источника 49+CF20, который запитан от ТП-503А, находящейся в бытовом корпусе.

Водоснабжение. Вода на производство ПЭТФ расходуется на  технологические, хозяйственные и питьевые нужды, пожаротушение. В соответствии с  принципиальной  схемой  водоснабжения  для производства ПЭТФ предусмотрены следующие системы водопроводов:

• система оборотного водоснабжения;
• система водопровода фильтрованной воды;
• система водопровода умягчённой воды;
• система водопровода обессоленной воды;
• система хозяйственного и противопожарного водопровода.

Система оборотного водоснабжения. Охлаждающая вода системы оборотного водоснабжения поступает в корпус поликонденсации и на котельную ВОТ химического цеха ПЭТФ из цеха ВИК по трубопроводу с давлением не менее 0.6 МПа (6 бар),  температурой не более 26 °С и используется, главным образом, в качестве хладагента на теплообменных аппаратах цеха и для мытья оборудования и полов.

Отработанная вода возвращается для охлаждения на градирни системы оборотного водоснабжения цеха ДМТ-4. Система оборотного водоснабжения работает по замкнутому циклу.

Система водопровода фильтрованной воды. Фильтрованная вода с температурой на входе в цех 26 °С  подаётся в отделения котельной ВОТ, склада гранулята и склада ДМТ из цеха ВИК и используется для мытья полов и проведения гидроиспытаний. В корпусе ПК в связи с использованием для подпитки эжекторного скруббера очистки воздуха и для мытья полов охлаждающей воды фильтрованная вода отглушена.

Система водопровода умягчённой воды. Потребное количество умягчённой воды питьевого качества для нужд кондиционирования корпуса поликонденсации, котельной ВОТ и склада гранулята обеспечивается установкой приготовления умягчённой воды, размещённой в главном корпусе ПСКН-1.

Система обессоленной воды. Необходимое количество обессоленной воды для подпитки охладительных ванн линии 1, обеспечивается установкой приготовления обессоленной воды цеха ПСВ-2.

Система хоз.-противопожарного водопровода. Наружное и внутреннее пожаротушение на территории цеха осуществляется артезианской водой от сети хозяйственно-питьевого и противопожарного трубопровода давлением 0.45МПа (4.5 бар). Подача необходимого количества артезианской воды обеспечивается насосной станцией цеха ВИК.

Теплоснабжение. Теплоснабжение химического цеха ПЭТФ осуществляется от Могилёвской ТЭЦ-2. Теплоносителями для производства ПЭТФ являются:

а) для технологических нужд:

• пар с параметрами на входе в корпус ПК Р=16-20 кг/см2 абс, температурой 200-260°С; 
• пар с параметрами на входе в корпус ПК Р=7-8 кг/см2 абс, температурой 160-205°С.

б) для нужд отопления, вентиляции, кондиционирования и горячего водоснабжения:

• горячая вода 50-70°С по отопительному графику (летом 70-40°С) с давлением по пьезометрическому графику, поступающая от ТЭЦ круглогодично.

Для II подогрева кондиционирования:

• горячая вода 70-40°С постоянных параметров, приготавливаемая в центральном теплопункте.
• охлаждённая вода с начальной температурой 6°С, поступающая из цеха АХКУ.

в) для нужд бытового горячего водоснабжения:

• горячей водой температурой 60°С от водонагревателей котельной ВОТ.
• снабжение цеха паром 20 кг/см2 и 8 кг/см2 осуществляется по двум трубопроводам, один из которых является резервным.

Снабжение цеха воздухом. Сжатый воздух поступает в цех от воздушно-компрессорной станции цеха ДМТ-2. Сжатый воздух используется:

• для нужд технологии (без специальной осушки) давлением 0.78-0.81МПа (7.8-8.1 бар) подаётся в сервисный трубопровод воздуха, на машины для опорожнения мешков, на фильтры, на многосекционники, в систему тактовой подачи;
• для нужд технологии (качества КИПиА) давлением 0.5-0.7МПа (5-7 бар) поступает на машины для опорожнения мешков, на грануляторы, на стрелки склада гранулята, в силоса хранения гранулята, в отделители;
• для КИПиА (осушенный до точки росы -40°С) давлением 0.5-0.7МПа (5-7 бар).

Снабжение цеха азотом. Азот с давлением 3.5МПа (35 бар) и 0.6МПа (6 бар), осушенный до точки росы -60°С поступает в цех из цеха АХКУ по трубопроводам, расположенным на эстакаде. 

Азот с давлением 3.5 МПа (35 бар) редуцируется:

• до давления 0.5 МПа (5 бар) и используется для  аварийного слива жидкого динила с контуров обогрева каскадов переэтерификации;
• до давления 0.3 МПа (3 бар) и используется для  аварийного слива динила со вторичной стороны ребойлеров.

Азот с давлением 0.6МПа (6 бар) используется для создания давления в сервисных трубопроводах азота, для продувки линий слива с конденсаторов, в случае аварии в нагреватели динила котельной ВОТ.

Азот с давлением 0.6 МПа (6 бар)  редуцируется до  давления 0.3МПа (3 бар) и используется для передавливания растворов катализаторов из емкостей приготовления в ёмкости хранения.

Продувочный азот (NV) получается редуцированием азота 0.6МПа (6 бар) до давления 0.05МПа (0.5 бар) и применяется для продувки скрубберов, сборников олигомеров, подаётся в линии выпаров из каскадов переэтерификации, на измерительные брусы реакторов ОГ и ПК.

Регулировочный азот (N0.5) получается редуцированием азота 0.6МПа (6 бар) до давления 0.05МПа (0.5 бар) и применяется для создания "азотной подушки" в емкостях хранения ДМТ и ЭГ, подаётся на измерительные брусы реакторов ОГ и ПК, на вакуумные стенды, в скруббера, на торцевые уплотнения мешалок реакторов ПК, в коллектора воздушек от емкостей приготовления и хранения катализаторов и добавок.

Мазутоснабжение. Мазут с температурой 60°С поступает на котельную ВОТ в резервуар хранения со склада ЛВЖ и ГЖ по трубопроводу, обогреваемому паром 0.6МПа (6 бар). В резервуаре хранения находится суточный запас мазута 20м3, температура которого поддерживается в диапазоне 60-80°С нагревателями змеевикового типа, обогреваемыми паром 0.6МПа (6 бар).

Газоснабжение. Природный газ на котельную ВОТ поступает из газораспределительного пункта (ГРП) объединения с давлением 0.3МПа (3 бар) по трубопроводу, расположенному на эстакаде. Перед подачей на горелки природный газ редуцируется до давления 0.02МПа (0.2 бар).

 

 

                                                      

 

11 Экономическая эффективность проекта модернизации

 

11.1 Производственная программа

 

Производственная программа отражает объём производства продукции в натуральном (в тоннах) и в стоимостном выражении (товарная продукция или объём реализации).

Товарная продукция (ТП) определяется по формуле:

ТП =Вг· Цт,

где Вг – годовая выработка продукции, тонн;

Цт – цена за одну тонну продукции, тыс. руб.

Объем производства продукции по проектируемому варианту определяется в соответствии с заданной мощностью, а по базовому – по данным предприятия.

Количество суток работы в год (Дкал) определяется по формуле:

Драб=Драб.г ·Кпот ,

где Драб.г – количество рабочих дней в году.

Кпот – коэффициент, учитывающий потери рабочего времени, которые связаны с ремонтом оборудования (Кпот =0,95-0,97).

Отпускная цена продукции складывается из себестоимости производства, прибыли (исходя из себестоимости и норматива прибыли) и единого налога (3,9%).

Результаты расчётов сводятся в таблице 11.1.