ВВЕДЕНИЕ 4
1 Актуальность проекта 5
2 Описание объекта реконструкции 7
2.1 Общее описание 7
2.2 История 8
2.3 Котлоагрегат Е-75-3,9-440 9
3 Поверочный расчет котельного агрегата до реконструкции 11
3.1 Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания 11
3.2 Расчет теплового баланса и расхода топлива до реконструкции 17
3.2.1 Расчет КПД и потерь теплоты 17
3.2.2 Определение расхода топлива 20
3.3 Тепловой расчет топочной камеры до реконструкции 22
3.3.1 Конструктивные и тепловые характеристики топочной камеры 22
3.3.2 Расчет теплообмена в топке 24
3.4 Расчет пароперегревателя до реконструкции 33
3.5 Расчет 2ой ступени водяного экономайзера до реконструкции 41
3.6 Расчет 2ой ступени воздухоподогревателя до реконструкции 42
3.7 Расчет 1ой ступени водяного экономайзера до реконструкции 42
3.8 Расчет 1ой ступени воздухоподогревателя реконструкции 42
4 Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу до реконструкции 44
5 Поверочный расчет котельного агрегата после реконструкции 48
5.1 Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания 48
5.2 Расчет теплового баланса и расхода топлива 53
5.2.1 Расчет КПД и потерь теплоты 53
5.2.2 Определение расхода топлива 54
5.3 Тепловой расчет топочной камеры после реконструкции 55
5.3.1 Конструктивные и тепловые характеристики топочной камеры 55
5.3.2 Расчет теплообмена в топке 57
5.4 Расчет пароперегревателя после реконструкции 62
5.5 Расчет 2ой ступени водяного экономайзера после реконструкции 68
5.6 Расчет 2ой ступени воздухоподогревателя после реконструкции 70
5.7 Расчет 1ои ступени водяного экономайзера после реконструкции 70
5.8 Расчет 1ои ступени воздухоподогревателя после реконструкции 70
6 Расчет выбросов загрязняющих веществ после реконструкции 72
7 Выбор вспомогательного оборудования 75
7.1 Выбор газогорелочного устройства 75
7.2 Выбор дутьевой вентилятор 80
7.3 Выбор дымососа 81
8 Сравнительные характеристики котельного агрегата до реконструкции и
после 81
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 83
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 84
Промышленные предприятия и жилищно - коммунальный сектор потребляют огромное количество теплоты на отопление, горячее водоснабжение, вентиляцию и технологические нужды, например, на сушку материалов, подогрев сырья, выпаривание, варку и т.д.
Для России и, в частности, для Сибирского региона с учётом его климатических особенностей надежное и бесперебойное теплоснабжение является задачей первостепенной важности, без которой привычный образ жизни человека будет нарушен.
Однако производство тепловой энергии сопряжено со множеством проблем, в том числе с проблемой антропогенного воздействия на окружающую среду. Производители тепловой энергии вынуждены решать эту проблему, поскольку экологическое воздействие несет за собой значительные риски, в том числе риски, связанные со здоровьем населения. В данном случае снижение объемов производства не является решением проблемы из-за ежегодного повышения спроса на тепловую энергию. Это обусловлено строительством и вводом в эксплуатацию новых жилых массивов и ростом объемов производства.
В настоящее время для решения экологической проблемы правительством Российской Федерации разработана и утверждена федеральная программа «Чистый воздух» национального проекта «Экология», куда наряду с 11 городами России с высоким и очень высоким уровнем загрязнения воздуха, вошёл город Братск Иркутской области. Согласно федеральной программе к 2024 году совокупный объем выбросов должен быть снижен не менее чем на 20%, а к 2030 году выбросы опасных загрязняющих веществ должны быть сокращены в два раза.
Результаты государственной экологической экспертизы Министерства природных ресурсов РФ показывают, что в воздушный бассейн города Братска ежегодно поступают десятки тысяч тонн вредных веществ, ряд которых обладают эффектами суммации и потенцирования.
Решением данной проблемы может стать постепенный перевод котлов на сжигание природного газа российских месторождений, что будет способствовать улучшению экологической ситуации.
Целью данной работы является поиск технологических решений использования газообразного топлива для выработки тепловой энергии при реконструкции котельной, работающей на твердом топливе.
В выпускной квалификационной работе решаются следующие задачи:
1. Обоснование перевода существующей котельной на газовое топливо.
2. Выбор основного и вспомогательного котельного оборудования, на базе данных, полученных при проведении соответствующих расчетов.
3. Расчет концентрации вредных выбросов в окружающую среду для реконструированного варианта.
В бакалаврской работе был обоснован перевод котельной установки на сжигание газового топлива и предложен вариант реконструкции Иркутской ТЭЦ - 7 в городе Братске Иркутской области с целью снижения выбросов вредных веществ в атмосферу. Был разработан проект реконструкции твердотопливного котельного агрегата Е-75 - 3,9 - 440БТ на сжигание газового топлива. Исходным топливом являлся уголь Ирша - Бородинского месторождения марки 2БР. Замещающим топливом являлся природный газ Братского газоконденсатного месторождения.
Предлагаемый вариант реконструкции предусматривает установку нового газогорелочного устройства типа РГМГ-20 в количестве трех единиц, а также новых тягодутьевых машин: дутьевого вентилятора типа ВДН - 15 и дымосос типа ДН - 17 -1500.
В данной работе был выполнен расчет расхода топлива для каждого вида, необходимый объем воздуха для горения, КПД котла, а также тепловой расчет топочной камеры котла, поверочный расчет пароперегревателя, первой и второй ступеней водяного экономайзера, первой и второй ступеней воздухоподогревателя, суммарные выбросы вредных веществ. Произведен выбор оборудования для реконструированного варианта. Цель работы достигнута, поставленные задачи решены.
На основании вышеперечисленного можно сделать вывод, что предложенный вариант имеет практическую ценность и вопросы, рассмотренные в бакалаврской работе, могут быть использованы при рассмотрении вариантов реконструкции твердотопливных котельных.
