Организационная структура управления системой утилизации на ТЭЦ

Содержание

Реферат 4

Содержание 5

Обозначения и сокращения 7

Введение 8

1 Характеристика системы утилизации и переработки золошлаковых отходов как объекта управления 11

1.1 Характеристика предприятия в целом 11

1.2 Характеристика технологического процесса золоудаления 14

1.3 Основные особенности пневматических систем, как объектов автоматизации 22

2 Аналитический обзор работ по автоматизации управления системой золоудаления и постановка задачи ВКР 31

2.1 Автоматическое управление пневматическим оборудованием 31

2.2 Использование вычислительных систем для управления пневматическим оборудованием 34

2.3 Обоснование выбора и описание задач ВКР 45

3 Обзор автоматизированных систем диспетчеризации и управления технологическими процессами с использованием SCADA-технологий 49

3.1 Общие сведенья о SCADA-технологиях 49

3.2 Визуализация технологического процесса в SCADA-системах 55

3.3 Сравнительный анализ характеристик отечественных и зарубежных SCADA систем 58

3.4 Анализ существующих решений АРМ с применением SCADA-технологий на других предприятиях 67

3.5 Обоснование выбора пакета инструментов SCADA для реализации АРМ диспетчера системы сухого золоудаления 69

4 Разработка АРМ диспетчера системы сухого золоудаления 70

4.1 Разработка функциональной структуры и описание постановок комплекса задач (?..>) 70

4.1.1 Характеристика комплекса задач 70

4.1.2 Функциональная структура комплекса задач 72

4.1.3 Требования к видам обеспечения (<…?) 72

4.2 Разработка проектных решений по информационному обеспечению 72

4.3 Разработка проектных решений по программному обеспечению 72

4.4 Разработка проектных решений по технологическому (техническому) обеспечению 72

5 Оценка ожидаемого экономического эффекта при возможном внедрении АРМ диспетчера системы сухого золоудаления в АСУ ТП утилизации и переработки золошлаковых отходов 74

6 Безопасность и экологичность проекта 75

6.1 Проблемы золоудаления в энергетической промышленности 75

6.2 Применение золы сухого отбора 76

Заключение и выводы 77

Список литературы 77

 

 

 

 

Обозначения и  сокращения

 

 

 

Введение

 

1 Характеристика системы утилизации и переработки золошлаковых отходов как объекта управления

1.1 Характеристика  предприятия в целом

Общество с ограниченной ответственностью «Инвестпроект» создано в 2010 году по инициативе частных инвесторов – владельцев сети инжиниринговых компаний «ИНИО-«А» и группы российских научных работников (СибГиУ, КузГТУ, НГТУ, ВНИИ экспериментальной физики (г. Саров).

Направления деятельности:

1. Разработка, внедрение, продвижение экологически чистых и энергоэффективных промышленных технологий утилизации и переработки золошлаковых отходов ТЭЦ и ГРЭС.

2. Разработка нормативно-технической и бизнес документации; нормативно-правовых документов, для создания благоприятной конкурентной среды, при практической реализации проектов переработки и утилизации золошлаковых отходов ТЭЦ и ГРЭС.

3. Разработка и дальнейшее сопровождение блок-схем взаимодействия органов исполнительной власти; собственников тепло- и энерго-генерирующих компаний; участников рынка производства и потребления продуктов из ЗШО, обеспечивающее заинтересованным сторонам положительные экономический и экологический результаты.

Код ОКВЭД: 51.5 (оптовая торговля несельскохозяйственными промежуточными продуктами, отходами и ломом).

Основной офис находится  в городе Новокузнецке. Имеется представительство  в республике Коми и в ряде других городов.

Организационная структура  управления представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 — Организационная структура  управления ООО «Инвестпроект»

 

 

 

ООО «Инвестпроект» является организацией-подрядчиком (?) по осуществлению модернизации системы утилизации и переработки золошлаковых отходов на Воркутинской ТЭЦ-2.

Описать организационную структуру  управления системой утилизации на ТЭЦ из описания Воркутинской (Рефтинской ?) ГРЭС. 

1.2 Характеристика  технологического процесса золоудаления

Для современного развития ведущих  отраслей промышленности, характерно широкое внедрение в технологию производства пневматического транспорта. В условиях переработки и потребления  больших объемов сыпучих материалов этот вид транспорта обеспечивает совершенствование  процессов производства на предприятиях, а на их внешних коммуникациях  используется как межотраслевой  поточный транспорт, технологически связывающий  в единые комплексы предприятия  различных отраслей промышленности. Практикой подтверждена эффективность применения этого вида транспорта различных областях легкой и тяжелой промышленности. Одним из направлений применения пневматического транспорта является транспортировка золы на ТЭС.

Зола — несгорающий остаток с зернами мельче 0,16 мм, образующийся из минеральных примесей топлива при полном его сгорании и осажденный из дымовых газов золоулавливающими устройствами. В зависимости от вида топлива зола подразделяется на антрацитовую, каменноугольную, буроугольную, сланцевую, торфяную и другие. Содержание золы при сгорании топлива различно: в каменных и бурых углях - от 1 до 45%, в горючих сланцах - от 50 до 80%, в топливном торфе - от 2 до 30%.

В настоящее время на ТЭС, в основном, существует несколько  способов золоулавливания: электрофильтрами, мульти- и батарейными циклонами, скрубберами.

При улавливании зол уноса  электрофильтрами и циклонами возможна организация двух систем золоудаления:

 — совместное гидрозолоудаление, когда зола уноса и шлак гидравлически удаляются в золоотвалы, образуя там золошлаковые смеси, весьма разнородные по своему химическому и гранулометрическому составу, и другим свойствам;

— отбор сухой золы уноса  непосредственно из электрофильтров  и циклонов, что позволяет получить однородный наиболее ценный для дорожного  строительства материал.

Следует различать:

— золу уноса сухого улавливания, когда зола, поступающая с электрофильтров и из циклонов ТЭС в золосборники, направляется специальным пневмотранспортом в силосные склады либо непосредственно в транспортные средства потребителей (в иностранных источниках используют термин «летучая зола»). Представляет собой тонкодисперсный материал с очень мелкими частицами, что позволяет использовать ее без дополнительного помола;

— золошлаковую смесь гидроудаления, когда при очистке золосборников с помощью воды зола и шлак в виде золопульпы удаляется в отвалы;

— топливный шлак — это материал, скапливающийся в нижней части топочного пространства тепловых агрегатов и удаляемый в жидком или спекшемся состоянии. При совместном удалении золы и шлака гидротранспортом на тепловых электростанциях образуется золошлаковая смесь. На рисунке 2 представлена общая схема получения золы и шлаков в результате сжигания твердого топлива.

[ссылка на литературу: http://www.znaytovar.ru/gost/2/Obzornaya_informaciyaPrimeneni.html]

(Ватин Н.И., Петросов Д.В., Калачев  А.И., Лахтинен П. Применение зол  и золошлаковых отходов в строительстве // Инженерно-строительный журнал. 2011. №4(22). С. 16-21).

 

 

[Рисунок будет в альбомной ориентации]

1 — мостовой грейферный кран; 2 — загрузочная воронка с питателем;

3 — печь с кипящим слоем; 4 — шлаковый транспортер; 5 — бункер смеси активированного угля и извести; 6 котел-утилизатор; 7 — сдвоенный батарейный циклон; 8 — распылительный абсорбер;

9 —  реактор летучего потока; 10 — рукавный фильтр; 11 — бункер шлака; 12,13 — бункер золы уноса; 14 — бункер продуктов газоочистки;

15 — бункер гидрата кальция; 16 — резервуар для приготовления известкового реагента; 17 — вентилятор рециркуляции дымовых газов;

18 — дымосос; 19 — система подогрева рукавного фильтра;

20 — паровая турбина; 21 — генератор; 22 — дымовая труба.

Рисунок 2 — Общая технологическая схема сжигания твердого топлива на ТЭЦ

 

Для более детализированного  описания системы сухого золоудаления, на рисунке # приведена общая схема подключения пневматических систем к аспирационным системам котла (системам очистки воздуха).

Рисунок 3 — Общая технологическая схема подключения системы сухого золоудаления (стрелками обозначены потоки воздуха и золы)

Золоудаление — удаление за пределы котельной золы и шлаков, скопляющихся в зольных и шлаковых бункерах паровых котлов при сжигании твёрдого топлива (угля, торфа, сланцев). На электростанциях наиболее распространено гидрозолоудаление, менее — пневмозолоудаление (сухое золоудаление). В производственных котельных при сжигании топлива в слоевых топках широко применяют механическое золоудаление посредством скреперных установок, скиповых подъёмников, скребковых и пластинчатых транспортёров (рисунок 3). Эти механизмы транспортируют золу и шлаки в сборный бункер, расположенный вне котельной, из которого их вывозят железнодорожными вагонами или автосамосвалами. В небольших котельных с выходом золы и шлаков менее 200 кг/ч применяют узкоколейные вагонетки с опрокидным кузовом, монорельсовый подвесной транспорт и саморазгружающиеся контейнеры. Во избежание пыления шлаки и золу до спуска их из бункеров заливают водой. Из современных котельных агрегатов удаляется золы и шлаков до 80 т/ч.

[ссылка на: Большая советская энциклопедия: В 30 т. - М.: "Советская энциклопедия", 1969-1978.)

Рисунок 2 — Процесс сухого золоудаления с использованием плиточного транспортера

Система сухого золоудаления служит для доставки отходов сжигания твердого топлива (золы, шлаков) от котла до золоотвала или бункера (добавить ссылку на рисунок).

Для осуществления сухого золоудаления с помощью воздуха  создаются пневматические системы. В них раздробленная зола поступают в трубопровод, в котором создается разрежение, а засасываемый воздух транспортирует золу по трубам в циклон, где она отделяются от воздуха и выпадают в бункер, а воздух после его обеспыливания направляют в дымовую трубу. Попавшая в бункер зола накапливаются, после чего с помощью специальных пневмокамерных насосов (монжусов), предназначенных для транспортировки мелких сыпучих веществ, под большим давлением направляются за границу промышленной площадки ТЭЦ в хранилище (силосы) по пневматическим золопроводным магистралям.

Пневматические системы  являются более сложными и более  дорогими по капитальным затратам и  эксплуатационным расходам по сравнению  с гидравлическими системами  золоудаления, однако их использование позволяет получить ряд преимуществ.

Основные преимущества пневмотранспорта: сокращение производственной площади  для внутризаводского транспорта в 4—5 раз по сравнению с механическими  видами транспорта, уменьшение трудоемкости работ, простота сборки и разборки, исключение применения специальных  устройств для соединения горизонтальных и вертикальных транспортных путей, безопасность и гигиеничность.

Помимо перечисленных  преимуществ, применение сухого золоудаления опережает мокрое по ряду параметров: 

• значительно снижается стоимость строительства и эксплуатационные издержки станции;
• отпадает необходимость в строительстве ограждающих дамб;
• сведен к минимуму расход воды на удаление золошлаков;
• не нужна постройка противофильтрационных систем;
• сокращаются площади земли под золоотвалами за счет более плотной укладки материалов;
• снижается пылевыделение с отвала;
• не требует багерные насосные станции, станции перехвата и перекачки фильтрата, гидрозолопроводы, тем самым обеспечивается бессточный режим эксплуатации золоотвалов;
• решается проблема с утилизацией большего количества воды;
• исключается возникновение пара и коррозии в транспортировочных трубах;

Сухое золоудаление упрощает достижения требований по охране окружающей среды и стабилизирует качество золы, что предоставляет возможность очищать и перерабатывать ее, а после чего продавать и использовать, как сырье в другом производстве.

 

Система сухого золоудаления на Воркутинской ТЭЦ

Объектом исследования в  данной работе является система утилизации золы (сухого золоудаления), полученной после сжигания каменного угля на ТЭЦ-2 в городе Воркута.

С 1973 года на Воркутинской ТЭЦ-2 эксплуатируется система сухого золоудаления. В процессе эксплуатации оборудование пришло в негодность, морально и физически устарело.  Проектная мощность существующей установки по отбору и выдаче сухой золы составляет 150 тысяч тонн в год, в настоящее время максимально возможный отбор золы-уноса составляет 70 тысяч тонн в год.

Установка (существующая) включает:

         1.  Низконапорную систему транспорта  золы с аэрожелобами в пределах главного корпуса.

         2.  Высоконапорную систему с пневмовинтовыми насосами транспорта золы за пределами главного корпуса.

         3.  Силосный склад хранения и  выдачи сухой золы потребителям.

         4.  Компрессорную.

         5.  Воздухопроводы от компрессорной до главного корпуса.

         6.  Трубопроводы охлаждающей воды.

Недостатками существующей технологической схемы пневмотранспорта золы является высокий износ транспортирующего  трубопровода. Высокий удельный расход воздух. Низкий ресурс работы пневмовинтовых насосов. Низкая степень автоматизации процесса  

Самым надежным и экономически выгодным видом пневмотранспорта золы является схема пневмотранспорта золы в плотной, хорошо показавшая себя на Рефтинской ГРЭС, что позволит минимизировать износ трубопроводов.  Подача золы пневмокамерным насосом в накопительные емкости, из которых зола отгружается потребителям или направляется на окомкование и гранулирование с последующей   отгрузкой на открытое   складирование.