Сахарный завод

Во многих странах мира энергетика на биомассе становится эффективной самоокупаемой отраслью, конкурентоспособной по отношению к энергетике на ископаемом топливе. В настоящее время в Дании, например, на долю биомассы приходится около 7 % всей вырабатываемой энергии в стране, в Австрии она составляет 12 %, в Швеции 21 %,_в Финляндии – 23 %. В целом в странах Европейского Союза в среднем около 14 % общей энергии получено из биомассы, а в мире этот показатель равен 15 %. И эти цифры с каждым годом растут.

ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................................... 3
1 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕМЫ... 3
1.1 Общая информация о предприятии и описание ТЭЦ................................................... 4
1.1.1 Общая информация о предприятии и о сахарном производстве................................... 5
1.1.2 Описание ТЭЦ..................................................................................................................... 8
1.2 Поверочный расчет котла при сжигании природного газа......................................... 10
1.2.1 Расчет процесса горения..................................................................................................... 10
1.2.2 Тепловой баланс котла....................................................................................................... 16
1.3 Обоснование выбора темы................................................................................................. 18
1.3.1 Изучение литературных источников................................................................................. 18
1.3.2 Технические решения по модернизации технологии...................................................... 20
1.3.3 Обоснование выбора темы.............................................................................................. 21
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ВЫРАБОТКИ БИОГАЗА ИЗ ЖОМА...... 22
2.1 Описание выработки биогаза из жома и описание технологии процесса................. 22
2.1.1 Технология выработки биогаза.......................................................................................... 22
2.1.2 Оценка выработки биогаза из жома.................................................................................. 25
2.1.3 Описание технологии процесса......................................................................................... 26
2.2 Поверочный расчет котла при сжигании смеси природного газа и биогаза........... 29
2.2.1 Определение процентного содержания природного газа и биогаза и смеси............ 29
2.2.2 Расчет процесса горения..................................................................................................... 30
2.2.3 Тепловой баланс котла....................................................................................................... 35
3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОГАЗА ДЛЯ КОГЕНЕРАЦИИ.................................................... 37
3.1 Выбор и расчет ДВС............................................................................................................ 37
3.1.1 Выбор ДВС.......................................................................................................................... 37
3.1.2 Расчет процессов наполнения и сжатия в камере сгорания ДВС.................................. 38
3.1.3 Расчет процесса горения..................................................................................................... 41
3.1.4 Процесс расширения........................................................................................................... 43
3.1.5 Тепловой баланс двигателя................................................................................................ 44
3.2 Расчет ДВС при сжигании природного газа................................................................... 48
3.2.1 Расчет процесса горения..................................................................................................... 48
3.2.2 Тепловой баланс двигателя.............................................................................................. 49
4 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОЕКТА......................................................................... 52
4.1 Оценка рентабельности выработки биогаза период работы завода…...................... 52
4.1.1 Расчет экономии средств после внедрения биогазовой установки................................ 52
4.1.2 Ежегодные инвестиционные затраты............................................................................... 53
4.1.3 Ежегодные затраты на установку...................................................................................... 53
4.1.4 Расчет времени окупаемости проекта............................................................................... 55
4.2 Оценка рентабельности выработки биогаза круглый год........................................... 56
4.2.1 Расчет годовой выработки тепловой и электрической энергии..................................... 56
4.2.2 Общая стоимость капиталовложений............................................................................... 58
4.2.3 Ежегодные инвестиционные затраты на когенерационные установки......................... 59
4.2.4 Ежегодные инвестиционные затраты на биогазовую установку.................................. 61
4.2.5 Расчет времени окупаемости проекта............................................................................... 62
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ…………………... 65
5.1 Анализ факторов профессиональных рисков на проектируемом объекте.............. 65
5.1.1 Анализ рисков...................................................................................................................... 65
5.1.2 Избыточное давление......................................................................................................... 65
5.1.3 Повышенный уровень пожаро- и взрывоопасности........................................................ 66
5.1.4 Повышенная температура.................................................................................................. 66
5.2 Меры по защите рабочего места и предупреждения профессиональных рисков... 66
5.2.1 Шум...................................................................................................................................... 66
5.2.2 Вибрация.............................................................................................................................. 67
5.2.3 Производственное освещение............................................................................................ 67
5.2.4 Противопожарная безопасность......................................................................................... 68
5.3 Безопасная эксплуатация водогрейного и паровых котлов......................................... 69
5.3.1 Основные требования к конструкции котлов...................................................................... 69
5.3.2 Помещения для котлов....................................................................................................... 70
5.3.3 Организация безопасной эксплуатации котлов................................................................ 71
5.4 Оценка снижения выбросов в окружающую среду....................................................... 73
5.4.1 Воздействие энергетики на окружающую среду............................................................. 73
5.4.2 Расчет выбросов.................................................................................................................. 74
ВЫВОДЫ.......................................................................................................................................... 77
ЛИТЕРАТУРА................................................................................................................................. 78