Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Сопротивление воздухоподогревателя по нагреваемому воздуху
Рисунок 5 – Расчетная схема рекуперативного воздухоподогревателя
Сопротивление входного диффузора hдиф (4.13) где ξ - коэффициент сопротивления диффузора (4.14) где k=1- раскрытие диффузора при α =76º [8] wдиф – входная скорость воздуха в диффузоре (4.15) где – входная скорость в центральную трубку; fвн тр – сечение центральной трубки ; fдиф1 - сечение подводящего воздуховода ; n – число элементов трубчатых. =3, 1 м/с –усредненная скорость в центральной трубке Потеря давления на входе в центральные трубки где ξ =3 – коэффициент местного сопротивления. Сопротивление внутренних труб с ленточным завихрителем. (4.16) где ξ = 0, 042 – по [ 8 ] Сопротивление выхода из внутренних трубок (4.17) где ξ =1 - для выхода из трубок w’’внтр – выходная скорость воздуха Сопротивление поворота на 1800 и входе воздуха в решетку кольцевую (4.18) где ξ =5 – для поворота на 180˚ и входа воздуха в решетку кольцевую w’к з – скорость на входе в кольцевой канал (4.19) Сопротивление выхода воздуха из кольцевого зазора решетки и поворота на 90˚ где ξ =2, 2- для кольцевого зазора решетки и поворота на 90˚ w’’кз – скорость на выходе из кольцевогозазора Сопротивление выходного конфузора (4.20) где ξ =0, 34 – для конфузора wконф – скорость воздуха максимальная в конфузоре Сопротивление диффузора Сопротивление трения в центральной трубе (4.21) где – для стальной гладкой трубы [8] L – длина центральной трубки; d вн – ее диаметр внутренний. Сопротивление трения в кольцевом зазоре (4.22) где – для стальной трубы [8] Lк з – длина кольцевого зазора, Lкз =2, 41 м; d кз – его усредненный диаметр. Суммарная потеря давления воздухоподогревателя по воздуху Аэродинамическое сопротивление распределительных воздухопроводов (с арматурой) к горелкам равно 260-300 Па. Необходимое давление воздуха у горелок приблизительно 440 Па. Напор дутьевоого вентилятора Н=103, 6+310+440=853, 6 Па Выбираем центробежный вентилятор ВЦ-14-46-5: подача 11700÷ 14200 м3/ч, электрическая мощность 40 кВт, обороты - 970 об/мин., полный напор 1150 Па. Имеется резерв по подаче и напору. 5 КИП и автоматика установки
Печь П-1 относится к шатровым: двухскатная крыша, двухпоточная по сырью, с конвективной и двумя радиантными камерами (рис. 1). Газовые атмосферные горелки типа ГГ-213 расположены на боковых сторонах (всего 16 штук). Состав газа, калорийность и расход газа и воздуха Ежедневно состава нефтезаводского газа определяют по автоматическим газоанализаторам. Влагосодержание газа определяют по содержанию влаги, и по психрометру. Калорийность нефтезаводского газа определяют автоматическими калориметрами газовыми, или расчетом по его состав. Потребление топливного газа измеряют нормальными диафрагмами на общем газопроводе и на каждую печь. На газопроводе к каждой печи установлен счетчик. Температура в печи и газоходах Температура дымовых газов в газоходе П-2 измеряется и регистрируется прибором (TE), разряжение в борове измеряется и регистрируется приборами (PE). Содержание кислорода (О2) и (СО) в газах контролируется датчиками концентрации (QE). Контроль давления в печной системе Необходимо поддерживать требуемое разряжение, определять сопротивления по участкам. Небольшое разрежение в печи исключает выбивание дымовых газов в цех и позволяет судить о тяге дымовой трубы и сопротивлении участков газоходов. Используются тягонапоромеры или манометры. Температура нефтезаводского газа и ГСС. Измерение и регистрация температуры газо-сырьевой смеси, выходящей из П-1 (П-2), производится приборами (TE) на каждом потоке (их 2). Регулирование температуры газо-сырьевой смеси на выходе из печи осуществляется электромагнитными клапанами, размещенными на газопроводе горючего газа к коллектору печи. Имеется возможность сжигать углеводородный заводской газ низкого давления (УГНД), и тяжелую жидкую фракцию 430-500 оС с установки ЭЛОУ-АВТ-6.
6 Электроснабжение печного участка
Главные требования к системе электроснабжения: надежность, экономичность. Производственные цеха нефтеперерабатывающих заводов относятся, к 1-ой категории надежности электропитания. Перебои в электроснабжении влекут за собой опасность для жизни работников, поломку оборудования, заметный брак продукции, нарушение всего технологического процесса. На большинстве НПЗ применяется современная схема электроснабжения – глубокий ввод напряжением 6 кВ непосредственно на промплощадку предприятия.[13]. Принята схема электроснабжения – питание от двух ЛЭП напряжением 6 кВ. Принципиальная схема электропитания печи показана на чертеже. Электроэнергия напряжение 6 кВ поступает на понизительную подстанцию 6/0, 4 кВ по двум самостоятельным линиям ЛЭП 1 и ЛЭП 2. Применение АВР в схеме электроснабжения обеспечивает непрерывное питание электроприемников при выходе из строя одной из питающих линий. Основные потребители электроэнергии на установке гидроочистки дизельного топлива (на печи П-1) являются электродвигатели дымососа и вентилятора. Исходные данные для проектирования раздела электроснабжение - ведомость электрических нагрузок печного участка. Таблица 7 – Состав электрических нагрузок установки
6.1 Расчет электрических нагрузок установки
Исходные данные для расчета электрических нагрузок печного участка: мощность установленная электроприемников (табл.7), продолжительность включения (эксплуатационные данные и паспортные характеристики работающего оборудования), коэффициент использования активной мощности cos φ.
Электроприемники группы А Таблица 8 – Расчет электрических нагрузок
Число электроприемников эффективное , (6.1) . Коэффициент максимума активной мощности Км=3, 6 Коэффициент использования активной мощности электроприемников группы А (6.2) . Электрическое освещение Мощность расчетная освещения , (6.3) Полная расчетная мощность силовых и осветительных приемников установки (6.4)
Расчетная активная нагрузка электроприемников 380В Электрические приемники на напряжении 380В: электродвигатель вентилятора для подачи дутьевого воздуха, электродвигатель дымососа. Реактивная нагрузка расчетная электроприемников 380в Расчетная активная нагрузка понизительной подстанции предприятия 6/0, 4 кВ , (6.5) где - расчетная активная мощность силовых и осветительных электроприемников
6.2 Расчет токов короткого замыкания Наибольшие токи трехфазного КЗ имеют место в двух точках. По первой из них проверяем коммутационную способность автоматического воздушного выключателя, по второй – автоматы отходящих линий. Для трансформаторов ТМ-1000/6/0, 4 по [13] берем Uк.з. = 4, 5%; Ixx = 2, 6%; Pxx = 0, 36 кВт; Pкз = 1, 98 кВт
Рисунок 6 – Схема замещения токов
Ток базисный в точке К-1, (6.6) Ток базисный в точке К-2, Ток короткого замыкания в точке К-1, (6.7) где (6.8) Ток ударный короткого замыкания в точке К-1, (6.9) где - коэффициент ударный, Расчет короткого замыкания в точке К-2 выполняем при подпитке от электродвигателей. Реактивность относительная трансформатора, (6.10) Реактивность относительная воздушной линии, . (6.11) Реактивность относительная линии кабельной от трансформаторов до цеха, , (6.12) где - удельная реактивность кабельной линии, ; - длина кабеля, км; Сопротивление результирующее от энергосистемы до точки КЗ К-2, (6.13) Начальное значение периодической составляющей тока, (6.14) Ударный коэффициент и постоянная времени для заданной мощности трансформатора 1, 6 МВА по Значение начальное периодической составляющей тока короткого замыкания от электродвигателей, (6.15) Суммарное начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-2, (6.16) Ударный ток КЗ в точке К-2, , (6.17) где ударный коэффициент электродвигателя; [10]. Периодическая составляющая тока КЗ к моменту (6.18) 6.3 Выбор автоматического выключателя
Выключатель автоматический устанавливается для коммутации нагрузки электродвигателей на 380 В. Автоматический выключатель в линии электродвигателя дымососа. Номинальный ток нагрузки , (6.19) где - мощность полная, потребляемая дымососом, кВА; - активная расчетная мощность, потребляемая электродвигателем дымососа, кВт; - реактивная расчетная мощность, потребляемая электродвигателем дымососа, кВт; . По напряжению номинальному Uном =0, 4 кВ, току номинальному Iном =126, 9А и предельному току КЗ Iк2=1, 23 кА принимаем автоматический выключатель А3710Б с параметрами: Ток номинальный Iном = 160 А; предельная способность коммутационная при Uном = 380 кВ, Iпред = 10 кА. [14] По напряжению номинальному Uном = 0, 4 кВ и току номинальному Принимаем разъединитель РНД (3)–6-50 наружной установки с параметрами: [14] - напряжение номинальное, Uном=6 кВ, - рабочий ток номинального режима, Iном=50 А, - амплитуда предельного сквозного тока КЗ, Iпр=300 А. 6.4 Выбор токоведущих частей
Внутрицеховые соединения выполнены кабелем силовым. Между помещениями цеха кабель проложен подземно на глубине 0, 8 м, внутри помещений – по стенам. Линии 6 кВ выполнены кабелем с изоляцией пластмассовой АПВГ по ГОСТ 16442-80. Экономичное сечение кабеля qэк: , (6.20) где Iнорм – наибольший ток нагрузки нормального режима, А, jэк – экономическая плотность тока, А/м2, jэк = 1, 9 А/м2, . Проверка на термическую стойкость: Кабель термически стойкий при условии: , где - температура конечная нагрева кабеля при КЗ, 0С, - допускаемая кратковременно температура кабеля, 0С, = 150 0С. Учитывает разогрева проводника при КЗ , (6.21) где I”2 – ток трехфазного КЗ, I’’2 = 10, 19 кА, τ – расчетная длительность КЗ, , где τ 3 – время действия защиты, τ 3 = 0, 15 с, τ в – время срабатывания выключающей аппаратуры (данные выключателя), τ в = 0, 095 с, Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, Та = 0, 15 с, Сечение проводника минимальное, по требованию термической стойкости при КЗ [13]. , (6.22) где С – зависит от материала проводника, С=0, 095 кАс1/2/мм2. . (6.23) Выбираем кабель АВВГ сечением 30 мм2 по выполнению условия термической стойкости при КЗ [13].
7 Экология установки
7.1 Экологическая характеристика объекта На предприятиях по нефтепереработке образуются различны выбросы в окружающую среду загрязняющих веществ. Главный экологический показатель работы трубчатых печей нефтепереработки – количество и состав выбрасываемых дымовых газов, которые зависят от вида сжигаемого топлива и характеристик развития факела в рабочем пространстве печи. Источники загрязнения окружающей среды установки гидроочистки дизельного топлива на предприятии «Саратовский НПЗ» показаны на рис. 7.
1 –компрессорная газовая; 2 – подсобное помещение, 3 – печь П-1; 4 – труба дымовая (Н = 68 м, диаметр 2.3 м,); 5 – труба дымовая от П-2; 6 – печь П-2; 7 – печь П-3; 8 – труба дымовая от П-3 и П-4; 9 – печь П-4, 10 –насосная горячего продукта; 11 – насосная сырьевая; 12 – операторная установки. Рисунок 7 - Схема установки с источниками загрязнения окружающей среды
Анализ схемы загрязнения на НПЗ
Атмосферузагрязняют указанные вредные выбросы: - ангидрид сернистый ; - окись углерода ; - диоксид азота . Гидросферу загрязняют указанные вредные выбросы: - стоки от уборки помещений, принято 0, 5 т/сут. на 1000 ; - стоки от мытья работников, принято 0, 16 т/сут. на чел. . Литосферу загрязняют указанные отходы: 1 класс – лампы освещения люминесцентные – 63 шт.); 2 класс - отсутствует; 3 класс - ветошь обтирочная (принято на чел.) [12]; 4 класс - ремонтные отходы (всего 19 т/год) и отходы производственные (принято на 1 площади производственного здания, помещения) [12]; 5 класс -отходы бытовые (принято на работника) [12].
7.2 Загрязнение атмосферы и ее защита Определение концентрации веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Выбросы сернистого ангидрида Выброс сернистого ангидрида , (г/с) , (7.1) где г- расход топливного газа, м3/с - содержание сероводорода в топливном газе, %; т/год. Ущерб при загрязнении предприятием атмосферы, (руб./год): , (7.2) где - коэффициент экологической значимости, для атмосферы [12]; - учитывает повышение или понижение платы за ущерб; , где - учитывает повышение платы за ущерб; - учитывает понижение платы за ущерб; - учитывает инфляцию; ; -учитывает экологическую ситуацию в районе; - базовая плата нормативная за выбросы i-го вредного вещества [13], руб./т; руб./год, или 7, 87 тыс.руб/год Выбросы окислов углерода Найдем выбросы окиси углерода от сжигания газа нефтезаводского в технологических печах (т/год): , (7.3) где - расход сжигаемого газа, ; q4 =0 – механический недожог для газа; Кс =0, 13 кг/ГДж т/год. Ущерб от загрязнения предприятием оксидом углерода по (7.2): руб./год. Выбросы диоксида азота Выброс оксида азота (т/год) по выражению: , (7.4) где - расход уходящих дымовых газов, ; - содержание окислов азота в продуктах сгорания, ; , (7.5) где а и в - коэффициенты, характеризующие влияние типа и размещения горелок, колебания тепловой мощности (для ГГ-213). Qг- мощность тепловая горелочного устройства, МВт . т/год. Ущерб от загрязнения оксидом азота, руб./год, или 6, 19 тыс.руб/год Полный ущерб от загрязнения предприятием атмосферы (руб./год): , (7.6) или 14, 21тыс.руб/год = 7, 87+ 0, 151+ 6, 19·0, 3= 9, 88. Экономия от использования ПОМ, Δ Уатм= 14, 21-9, 88 = 4, 33 тыс.руб/год В ыбросы в атмосферу в исходном варианте Выбросы ангидрида сернистого: Выброс сернистого ангидрида (т/год), т/год. Ущерб от загрязнения установкой ангидридом сернистым, (руб./год), руб./год = 11, 12 тыс.руб/год Выбросы окислов углерода: Выброс окиси углерода при сжигании нефтезаводского газа в технологических печах (т/год), т/год. Ущерб от загрязнения атмосферы окисью углерода, (руб./год), руб./год. Выбросы оксида азота: Выброс оксида азота (т/год), т/год. Ущерб при загрязнении установкой выбросами оксида азота, руб./год = 8, 81 тыс. руб/год Полный ущерб при загрязнении атмосферы с учетом ПОМ (руб./год), =11, 12+ 0, 189+ 8, 81= 20, 12 тыс. руб./год. = 11, 12+ 0, 189+ 8, 81·0, 3= 17, 04. Экономия от применения ПОМ, Δ Уатм= 20, 12-17, 04= 3, 08 тыс.руб/год Мероприятия природоохранные по защите атмосферы: Для снижения загрязнения атмосферы вредными выбросами и снижения их температуры устанавливается трубчатый воздухоподогреватель [8] с заменой горелочных устройств на двухпроводные двухступенчатого горения.
|