Проектирование промышленной теплоэнергетической установки для сернокислотного цеха ОАО «Сумыхимпром»

Ведение 4
1. Описание технологической схемы получения серной кислоты [1,2,3] 7
1.1. Сжигание серы 7
1.2. Контактное окисление SO2 в SO3 8
1.3.Абсорбция триоксида серы. 9
2. Расчёт тепловой схемы производства серной кислоты [1,2,3,4] 12
2.1. Расчёт тепловой схемы с РОУ (базовый вариант) 12
2.1. Расчёт тепловой схемы с лопаточной турбиной 18
2.3. Расчёт тепловой схемы с винтовой турбиной 19
2.4.Определение степени эффективности тепловой утилизационной схемы 21
2.5. Предварительная технико-экономическая оценка 23
3. Выбор основного оборудования тепловой схемы 26
3.1. Поверочный расчёт энерготехнологического котла 26
3.1.1. Краткое описание энерготехнологического котла [5] 26
3.1.2. Тепловой поверочный расчёт котла [2,6,7,8] 28
3.2. Поверочный расчёт лопаточной турбины ПТ 21-3,4/1,0-1 37
3.2.1. Краткое описание лопаточной турбины.[9,10,11 37
3.2.2. Поверочный расчёт двухвенечной ступени скорости турбины [9,10] 40
3.3. Расчёт винтовой турбины 52
3.3.1. Краткое описание [13] 52
3.3.2. Расчёт ПВМ [13.14.15] 54
3.4. Расчёт економайзера 2-й ступени 59
3.4.1. Тепловой расчёт 59
3.4.2. Гидравлический расчёт экономайзера 2-й ступени 63
3.4.3.Прочностной расчёт экономайзера 2-й ступени 64
3.5. Расчёт паропровода перегретого пара [16,17] 64
3.5.1. Гидравлический расчёт паропровода 64
3.5.2. Тепловой расчёт паропровода: 70
3.5.3. Расчёт элементов паропровода: 72
4.Технологическая часть [18] 81
4.1. Расчёт монтажа паропровода 81
5.Раздел охраны труда 84
5.1.Опасные и вредные факторы в сернокислотном производстве [1] 84
5.2. Техника безопасности при эксплуатации трубопроводов[18,19] 88
5.3. Расчёт предохранительных клапанов, установленных на оборудовании, которое работает под давлением [20] 103
Литература 109

В настоящее время на ОАО «Сумыхимпром» действует два цеха по
производству серной кислоты: СКЦ-4 находится в эксплуатации 34 года,
СКЦ-5 - 32 года. Это значительно больше нормативных сроков службы оборудо¬-
вания. Оборудование цехов морально устаревшее и физически изношено.
Производство поддерживается в рабочем состоянии за счет постоянно
возрастающих затрат на восстановительные и капитальные ремонты.
Поскольку серная кислота основной вид сырья для производства продукции ОАО «Сумыхимпром», то функционирование завода без собственного сернокислотного производства невожможно. Основной потребитель серной кислоты - это производства двуокиси титана, минеральных удобрений и другой продукции ОАО «Сумыхимпром».
Ввиду последних обстоятельств на ОАО « Сумыхимпром» разрабатывается проект реконструкции сернокислотного производства и строительства нового цеха модностью 618 тыс. тонн в год.
Все основные процессы получения готового продукта из элементарной серы происходят при протекании химических реакций, имеющих экзотермический характер. Другими словами, при протекании данных экзотермических реакций возникают значительные тепловые потоки, являющиеся предпосылками для разработки и создания эффективной схемы утилизации и установки собственных электрогенерирующих аппаратов.
На существующих сернокислотных цехах предусмотрена схема утилизации тепла от сернистого газа при сгорании жидкой серы. Эта схема базируется на котле-утилизаторе, который, охлаждая печные газы, создаёт пар с параметрами 4 МПа и 440 0С. В магистральных паропроводах поддерживаются параметры пара как для основных его потребителей – 1,3 МПа и 250 0С. Так как параметры потребляемого пара много ниже отпускаемого котлами-утилизаторами сернокислотного производства, то необходимо ставить редуционно-охладительное устройство (РОУ), которое редуцирует пар до общезаводских параметров.
При эксплуатации РОУ, пар, прошедший редуцирование, значительно уменьшил свой тепловой потенциал, отдавая значительный...

На предприятии ОАО «Сумыхимром» действуют два цеха по производству серной кислоты, оборудование которых как технически, так и морально устарело. Поэтому перед руководительством предприятии встала задача о реконструкции существующих цехов и постройки нового сернокислотного цеха мощность 618 тыс. тонн в пересчёте на 100 % серную кислоту.
Ввиду того, что в процессе преобразования исходной комовой серы в готовый продукт серную кислоту, возникают экзотермические реакции с выделением сравнительно больших тепловых потоков, которые не используются в технологии, возникает вопрос об организации эффективной схемы утилизации данного тепла с ого дальнейшим преобразованием в пар высоких параметров и использование его для производства собственной электроэнергии на электрогенерирующих установках. В действующей системе сернокислотного производства пар высоких параметров редуцируется до усреднённых общезаводских параметров, поэтому установка собственных электрогенерирующих установок весьма актуальна в свете бедующих повышений тарифов на энергоносители. Однако политика предприятия в этом отношении склоняется к потребности пара усреднённых параметров на производственные нужды, а вопрос получения собственной электроэнергии становится как бы не основным, но и немаловажным. Следовательно, электрогенерирующие установки необходимо проектировать с условием промышленного отбора пара усреднённых параметров.
В настоящей дипломной работе рассчитаны тепловые и материальные балансы для трёх вариантов тепловых схем сернокислотного производства, а именно: базовый вариант с редуционно-охладительным устройством, используемым на действующих сернокислотных цехах предприятия; вариант с установкой электрогенерирующего оборудования на базе турбины лопаточного типа, предложенной предприятию сторонними организациями; вариант с установкой электрогенерирующего оборудования на базе винтовой турбины, предложенное дипломантом. Определены тепловые и материальные потоки рабочих сред, их параметры и расходы...