Проект переработки навоза в биогазовой установке в ТОО Шеминовка

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Апреля 2014 в 13:04, дипломная работа

Описание работы

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.
Биомасса пользуется популярностью с древности, но сейчас ее популярность резко возросла, так как при ее использовании можно сэкономить, учитывая неуклонный рост в цене энергоресурсов.

Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ
1.Анализ хозяйственной деятельности……………………………………….....9
1.1 Краткая природно-климатическая характеристика…………………….....9
1.2 Анализ производства продукции растениеводства…………………...12
1.3 Анализ использования машинотракторного парка………………….....14
1.4 Организация ремонта МТП в хозяйстве………………………...……....15
2. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕМЫ…………………………………………………………..……..18
2.1 Изучение литературных источников…………………………….……....18
2.2 Классификация навоза………………………………………………….....19
2.3 Классификация существующих биогазовых установок………… ….…21
2.4 Технические решения по модернизации технологии……………….......25
2.5 Обоснование выбора темы………………………………………..………26
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ВЫРАБОТКИ БИОГАЗА ИЗ НАВОЗА……………………………………………………………………………27
3.1 Оценка выработки биогаза из навоза и описание технологии
процесса................................................................................................................27
3.2 Оценка выработки биогаза из навоза………………………………......…29
4. КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА…………………………………..…31
4.1 Выбор и расчет ДВС при сжигании биогаза………………………......…31
4.2 Расчет процессов наполнения и сжатия в камере сгорания ДВС……....32
4.3 Расчет процесса горения………………………………………………......34
4.4 Процесс расширения…………………………………………………....…36
4.5 Тепловой баланс двигателя……………………………………………….37
4.6 Расчет процесса горения……………………………………………......…40
4.7 Тепловой баланс двигателя………………………………………….…....42
5. ОХРАНА ТРУДА………………………………………………………......….44
5.1 Анализ и оценка факторов профессиональных рисков на проектируемом объекте………………………………………………………………………….…44
5.2 Избыточное давление……………………………………………….……44
5.3 Повышенный уровень пожаро- и взрывоопасности……………………44
5.4 Повышенная температура………………………………………….….…45
5.5 Меры по защите рабочего места и предупреждения
профессиональных рисков…………………………………………….…..…45
6. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ…………………………….…..….…49
6.1 Воздействие энергетики на окружающую среду………………..…..…49
6.2 Расчет выбросов…………………………………………………….…......50
7 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОЕКТА………………………………....52
7.1 Расчет экономии средств после внедрения биогазовой установки….....52
7.2 Ежегодные инвестиционные затраты………………………………….…52
7.3 Ежегодные затраты на эксплуатацию установки…………...…………....53
7.4 Расчет времени окупаемости проекта……………………………..….….55
7.5 Расчет годовой выработки тепловой и электрической энергии………...55
7.6 Общая стоимость капиталовложений…………………….……………....57
7.7 Ежегодные инвестиционные затраты на когенерационные установки...58
7.8 Ежегодные инвестиционные затраты на биогазовую установку……......61
7.9 Расчет времени окупаемости проекта……………………..…………..…61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………..….64
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Файлы: 1 файл

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ ПО БГУ.doc

— 1.31 Мб (Скачать файл)

 

 Вибрация

Источниками вибрации на проектируемом объекте так же являются двигатели внутреннего сгорания. Для защиты от вибрации предусмотрено использование виброизоляции между вибрирующей машиной и основанием, установка виброгасителей в виде эластичных прокладок, пружин, пневматических демпферов.

В качестве индивидуальной защиты от вибраций, передаваемых человеку через ноги, рекомендуется носить обувь на войлочной или толстой резиновой подошве.

При обнаружении у работника признаков профессионального заболевания или ухудшения состояния здоровья вследствие воздействия  вредных  или опасных     производственных     факторов     работодатель     на     основании медицинского заключения должен перевести его на другую работу.

 

 Производственное  освещение

Помещения котельной обеспечены достаточным естественным светом, а в ночное - электрическим освещением. Места, которые по техническим причинам нельзя обеспечить естественным светом имеют электрическое освещение. Рекомендуемая освещенность рабочих мест указана в Таблице 13.

Таблица 13. Рекомендуемая освещенность рабочих мест в котельной

Помещение и оборудование

Номинальная освещенность

Лампы накаливания

Люминисц. Лампы

измерительные приборы, указатели уровня, тепловые щиты, пульты управления

50

150

фронт котлов, бункерное, вентиляционное

и компрессорные отделения, приборы управления

20

75

помещение баков, подогревателей, площадки обслуживания котлов

10

75

коридоры и лестницы

5

75


Кроме рабочего освещения котельные оборудуют аварийным освещением от источников питания, не зависимых от общей электроосветительной сети котельной.

 

Противопожарная безопасность

 

В соответствии с Основными правилами пожарной безопасности RTDSE 1.01-2005 [7], на предприятии разработаны инструкции по мерам пожарной безопасности, в которых указаны для отдельных участков производства мероприятия по противопожарному режиму, предельные показания контрольно-измерительных приборов, порядок и нормы хранения взрыво- и пожароопасных веществ. По каждой инструкции назначено ответственное лицо их числа инженерно-технических работников.

Для тушения пожаров на предприятии существует пожарная охрана, все производственные цеха и помещения оборудованы пожарной сигнализацией. Основными первичными средствами пожаротушения являются:

       - огнетушители химические пенные ОХП-10;

       - огнетушители  воздушнопенные ОВП-10;

       - огнетушители углекислотные ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8, ОУ-20;

       - огнетушители  порошковые ОПС-6, ОПС-10;

       - ящики  с песком;

       - пожарные  щиты с инвентарем;

       - пожарные  водопроводы.

В целях предупреждения пожаров и создания безопасных условий труда на предприятии проведены следующие мероприятия:

         - установлены достаточные разрывы между зданиями, сооружениями, складами, запрещается хранение горючих материалов в разрывах между зданиями;

         - обеспечены условия для организации эвакуации из помещений в случае возникновения пожара;

         -  внедрена в производство  системы автоматического контроля  и сигнализации за возникновением  опасных факторов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

 

6.1 Воздействие энергетики на окружающую среду

 

Справедливо высказывание: «Производство и потребление энергии – вред окружающей среде».

В экономически развитых странах смысл этого равенства понятен широкому кругу граждан. В странах же СНГ, к сожалению, над этой проблемой серьезно задумываются пока только специалисты (энергетики, экологи), несмотря на то, что энергетические объекты в этих государствах с экологической точки зрения, зачастую, являются самыми неблагополучными. В Молдове, впрочем, как и в любом другом государстве СНГ, давно существует проблема повышения экологической безопасности энергетических объектов. Причем проблема эта становится все более острой по мере старения объектов энергетики. Сама по себе задача обеспечения экологической безопасности с технической и технологической точки зрения вполне разрешима, в проблему ее превращает экологическая сторона дела или, попросту говоря, отсутствие необходимых для этого денежных средств. Особенно ситуация эта осложнилась в последние годы. Восстановление нормальных природных условий потребует длительного времени и немалых усилий. Поэтому, чем раньше в этом направлении будут предприняты конкретные и ощутимые действия, тем больше шансов у нас и у наших потомков остановить и повернуть вспять опасную тенденцию неуклонного ухудшения экологической обстановки.

Поэтому возрастание экологических требований к предприятиям топливно-энергетической отрасли вызывает необходимость решения многих проблем по охране окружающей среды и снижению вредного воздействия теплоэнергетического производства на природу и человека.

Наиболее опасными токсичными котельной  являются оксиды азота (N2O; NO; NO2; N2O3; N2O5). Самым  высокотоксичным является диоксид азота NO2, который в шлейфе дымовых газов находится в пределах 60−80% от всех оксидов азота.

Накопления закиси азота N2O наряду с СО2 и СН4 и другими создают парниковый эффект, кроме того, закись азота участвует в реакциях, приводящих к истощению озонного слоя земли, который защищает человека и животный мир. Содержание оксидов азота по данным исследований определяет токсичность продуктов сгорания угля и мазута на 40−50 %, а природного газа на 90−95 %.

           На проектируемом объекте планируется снизить выбросы в окружающую среду путем снижения количества сжигаемого природного газа примерно на 90 %. Кроме того, утилизация отходов сахарного производства, положительно скажется на экологической ситуации в регионе. На сахарных заводах в больших количествах вырабатывается побочный продукт производства – свекловичный навоза. Обычно он идет на корм скоту, но если поблизости нет фермерских хозяйств, то он направляется в навозаовые ямы, в которых складируется и гниет. Это наносит огромный ущерб экологии, так как при гниении выделяется метан. Как известно метан является парниковым газом. Если степень воздействия углекислого газа на климат условно принять за единицу, то парниковая активность метана составит 23 единицы.

 

6.2 Расчет выбросов

 

          Рассчитаем валовой выброс оксида углерода при сжигании природного газа по следующей формуле:

                                      тн/год;                                                    (35)

      где: - выход оксида углерода при сжигании топлива, в кг/млн. м3;

                - количество израсходонного топлива, в мii м3/год (см. ф-лу 1.16);

                                     кг/млн. м3;                                                   (36)

       где:  - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, в %;

                R – коэффициент учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленный наличием в продуктах сгорания оксида углерода (для газа R=0,5);   

                   - низшая теплота природного газа, в мДж/м3;

                                                          кг /млн. м3.

                                              тн/год.

Теперь определим валовой выброс оксидов азота в пересчете на диоксид азота:

                             тн/год;                                                    (37)

        где: - параметр характеризующий количество оксидов азота, образующихся на 1 GJ   тепла, kg/ GJ ( см. [10]);

                                               тн/год.

Таблица 14. Выбросы вредных веществ в атмосферу при сжигании природного газа

Количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу

Единицы измерения

CO

NO2

221,8

36,9

тн/год

7,03

1,17

гр/с


Расчет платы за выбросы производится в соответствии с [22] и приведен в Таблице 15.

Таблица 15. Нормативная плата и коэффициент опасности вредных веществ

Наименование

Коэффициент опасности

Норматив платы, тенге/тн.

Оксид углерода

1

 

18

Диоксид азота

25


 

Расчет платы за загрязнение атмосферного воздуха:

 тенге,

(38)


где:  N – нормативная плата за выброс вредных веществ;

Ai – коэффициент опасности вредных веществ;

Fri – количество выбрасываемых вредных веществ, в тн.

Расчет годовой платы за выбросы сведен в таблицу 16.

Таблица 16. Расчет годовой платы за загрязнение

Название

Fri

N∙Ai

Pi , тенге

Оксид азота

36,9

18∙25=450

16650

Оксид углерода

221,8

18∙1=18

3992

Итого

20642


Так как после ввода в эксплуатацию биогазового завода количество сжигаемого природного газа сократится на 90 %, выбросы так же сократятся на 90 %. В денежном выражении получится:  

                    Pi · 0,9=20642·(1-0,9)=2064,2 тенге/год.                   

7 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОЕКТА

 

7.1 Расчет экономии средств после внедрения биогазовой установки

 

На биогазовую установку планируется потратить 12,5 млн.€. Необходимо рассчитать время окупаемости данной установки. Для этого нужно учесть энергию, которую вырабатывает данная установка, и энергию, которую она потребляет.

Установка ежедневно вырабатывает 110 000 м3 биогаза. За сезон работы (365 суток) получится:

                 

м3;                                        (39)

          где: - суточный расход биогаза, в м3/сутки;

 Рассчитаем эквивалентное  количество природного газа:

                         м3.               (40)

          где: - экономия природного газа за сезон, в м3.

То есть, ежегодно будет экономиться м3 природного газа.  Исходя из стоимости природного газа, определим экономию средств на его закупку:

                      дол.                   (41)

             где: - стоимость 1 м3 газа; ( =433 дол).

Для утилизации навоза вывозят на хранение. За аренду земли, где складируется навоза, предприятие ежегодно выплачивает Сар= 100 000 тенге/год

Из вышеперечисленного, делаем вывод, что установка ежегодно будет экономить:

              тенге/год.                       (42)

 

7.2 Ежегодные инвестиционные затраты

 

Амортизационные отчисления  рассчитываются по формуле:

                                   дол;                                                              (43)

             где: I∑ - общаяя стоимость инвистиций, в дол;

                     Ts – время действия проекта, в годах;

                              Cаморт  = = 668 000 дол/год.

Ежегодную стоимомсть займа рассчитаем по формуле:

                                            ;                                                        (44)

               где:   I∑ - общаяя стоимость инвистиций, в дол;

                        – приведенное время проекта, в годах;

                                     год.                             (45)

Информация о работе Проект переработки навоза в биогазовой установке в ТОО Шеминовка