АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ РЕКОНСТРУКЦИИ КОТЛА ДЕ 10-14-225-ГМО 7
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 9
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННОГО КОТЛА ДЕ 10-14-225-ГМО И
ЗАРУБЕЖНОГО АНАЛОГА UNIVERSAL UL-SX 1250 12
3.1 Описание котла ДЕ-10-14-225-ГМО 12
3.2 Описание котла UNIVERSAL UL-SX 1250 13
4 РЕКОНСТРУКЦИЯ КОТЛА ДЕ 10-14-225-ГМО 16
4.1 Расчет объемов продуктов сгорания топлива 16
4.2 Коэффициент избытка воздуха 17
4.3 Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода
топлива 20
4.4 Расчет теплообмена в топке 22
4.5 Расчет I-го конвективного пучка 26
4.6 Расчет II-го конвективного пучка 31
4.7 Тепловой расчет водяного экономайзера 34
4.8 Расчет невязки теплового баланса котла 37
4.9 Выбор и описание пароперегревателя 37
4.10 Расчет на прочность пароперегревателя 39
5 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 44
5.1 Энергосбережение в промышленных котлах 44
5.2 Мероприятия по повышению энергоэффективности котла 46
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 51
6.1 Оценка воздействия котла на окружающую среду 51
6.2 Определение объемов продуктов сгорания топлива 51
6.3 Расчет выбросов оксидов азота 53
6.4 Поверочный расчет дымовой трубы 54
7 АВТОМАТИЗАЦИЯ 55
7.1 Выбор средств автоматики 55
7.2 Система автоматического регулирования и контроля тепловой
нагрузки 56
7.3 Система автоматического регулирования и контроля питания
котла 57
7.4 Система автоматического регулирования и контроля соотношения
газ-воздух 57
7.5 Система автоматического регулирования и контроля в топке
котла 58
7.6 Система автоматического регулирования и контроля давления и
температуры 58
7.7 Система автоматической отсечки газа 59
Описание компоновки и коммутации щита КИПиА 59
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 62
8.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных
факторов 63
8.2 Нормирование факторов рабочей среды и трудового процесса 63
8.3 Безопасность производственного процесса и оборудования 66
9 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 71
9.1 Смета капитальных затрат 71
9.2 Смета текущих затрат 71
9.3 Обоснование экономической эффективности проекта 73
9.4 Качественный анализ принятых решений 74
9.5 Дерево целей проекта реконструкции котла 75
9.6 Планирование мероприятий по реализации проекта (График
Ганта) 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 79
Целью энергетической политики нашей страны является максимально эффективное использование тепловых энергетических ресурсов, но в современном обществе возросло и продолжает возрастать потребление энергии. И вместе с тем наблюдается постоянный рост стоимости всех видов топлива, связанный с усложнением добычи топлива при освоении глубоких месторождений, к тому же запасы некоторых видов топлива подходят к концу. Известно, что на теплоснабжение гражданских и производственных зданий расходуется более одной трети всего добываемого в России органического топлива. Так же в России основное количество тепловой энергии приходится в зимний период, когда устанавливается низкая температура воздуха. В связи с этим значимой задачей является экономичное расходование теплоты на всех этапах от её выработки до потребителя.
Челябинский трубопрокатный завод - одно из крупнейших трубных предприятий в России, специализируется на производстве труб. Относится к трубным заводам «Большой восьмёрки». Предприятие обладает новым высокотехнологичным оборудованием для выполнения различных технологических операций в области производства трубной продукции, обладает мощным технологическим потенциалом, базирующимся на новейших научно-технических достижениях металлургической отрасли.
ЧТПЗ располагает мощностями для производства стальных труб практически всех типоразмеров. Сегодня основной продукцией компании являются:
- трубы сварные большого диаметра 530-1420 мм,
- трубы бесшовные горячедеформированные большого диаметра 245-550 мм,
- трубы бесшовные горячедеформированные малого диаметра 108-179 мм,
- трубы бесшовные холоднодеформированные 89-429 мм,
- трубы обсадные диаметром 245-426 мм.
Для выполнения технологических процессов необходимо потребление тепловой энергии. Для этой цели на предприятии предусмотрена паровая котельная, в которой установлены три котла ДЕ 10-14-225ГМО. Данная котельная предназначена для выработки насыщенного или перегретого до 225 °С пара, используемого на технологические нужды. Отличительной особенностью котла, как и всей серии паровых котлов ДЕ, является расположение топочной камеры сбоку конвективного пучка, образованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах.
Основной задачей выпускной квалификационной работы было доведение параметров работы котла ДЕ 10-14-225 ГМО до паспортных (заводских) показателей. Данная задача решается реконструкцией котла путем замены пароперегревателя.
Выполнены расчеты объемов продуктов сгорания топлива, составлен тепловой баланс котла, выполнены поверочные расчеты теплообмена в топке, I и II конвективном пучке, водяном экономайзере. На основании расчетов выбран пароперегреватель и сделан его поверочный расчет на прочность.
К установке принимается пароперегреватель завода-изготовителя котла ООО «Бийский котельный завод».
Для котла ДЕ 10-14-225 ГМО разработаны возможные мероприятия по его энергосбережению.
Путем поверочного расчета сделана оценка эффективности существующей дымовой трубы. В свзи с тем, что состав топлива и мощность котла не увеличились, то дымовая труба остается неизменной. Отвод дымовых газов осуществляется через металлическую трубу диаметром 1020 мм и высотой 32 м.
К системе автоматизации производственного процесса котла ДЕ 10-14-225 ГМО относятся автоматическое регулирование и контроль тепловой нагрузки, питания котла, соотношения газ-воздух, давления и температуры пара.
В девятой главе выполнено обоснование экономической эффективности проекта реконструкции, рассчитан срок окупаемости проекта реконструкции, который составил 1 год. Также сделан SWOT-анализ вариантов до и после реконструкции, составлены дерево целей и график Ганта для реализации проекта реконструкции котла.
Проект реконструкции котла ДЕ 10-14-225 ГМО является необходимой мерой, отражающейся на качестве выпускаемой металлургической продукции.
