АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ РЕКОНСТРУКЦИИ КОТЕЛЬНОЙ АО
«ТРУБОДЕТАЛЬ» С ЗАМЕНОЙ ДВУХ ПАРОВЫХ КОТЛОВ ВОДОГРЕЙНЫМ 7
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 13
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ В ОБЛАСТИ ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ 15
4 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ 20
4.1 Описание конструкции котла RS-D 1000 и топочного устройства 20
4.2 Описание газовой горелки BLU 1200.1 PAB TC 22
4.3 Тепловой расчет котла RS-D 1000 24
4.3.1 Исходные данные 25
4.3.2 Расчетные характеристики топлива 25
4.3.3 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания 25
4.3.4 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания 27
4.3.5 Тепловой баланс котла 29
4.3.6 Расчёт КПД и расхода топлива 31
4.4 Тепловой расчет топки 32
4.4.1 Геометрические размеры топки 32
4.4.2 Расчёт теплообмена в топке 33
4.5 Конвективный теплообмен оребренной трубы 39
4.6 Расчетная невязка теплового баланса 43
4.7 Выбор вспомогательного оборудования 44
4.7.1 Расчет циркуляционных насосов 44
4.7.2 Выбор циркуляционных насосов 45
5 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 46
5.1 Нормативно-правовая и нормативно-техническая база
энергосбережения 46
5.2 Основные направления энергосбережения в России 48
5.3 Энергосбережение в промышленных и промышленно-отопительных
котельных 49
5.4 Энергосбережение в системах горячего водоснабжения 50
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 55
6.1 Вредные выбросы с уходящими газами котлов 55
6.2 Расчет и выбор дымовой трубы 60
7 АВТОМАТИЗАЦИЯ - ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ, ЗАЩИТА,
АВТОМАТИКА 63
7.1 Автоматическая защита и регулирование 63
7.2 Контрольно измерительные приборы и автоматика безопасности котла RS-
D 1000 66
7.3 Пульт управления ROSSMATIC 300 67
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ 70
8.1 Правила устройства и безопасной эксплуатации 70
8.2 Основные способы обеспечения безопасной эксплуатации котельных
установок 71
8.3 Мероприятия по технике безопасности 72
8.4 Мероприятия по пожаровзрывобезопасности 74
9 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 76
9.1 Технико-экономический расчет 76
9.1.1 Расчет капитальных затрат на реконструкцию 76
9.1.2 Расчет текущих затрат на газ 77
9.1.3 Расчет срока окупаемости проекта 79
9.2 SWOT-анализ вариантов проектных решений 79
9.3 Планирование целей проекта 81
9.3.1 Планирование целей проекта в дереве целей 81
9.3.2 График Гантта 83
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 86
Электроэнергетика остается одной из наиболее организованных и устойчивых отраслей экономики Российской Федерации.
В 2000 году Правительство РФ одобрило «Основные положения энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2030 года» [25].
Энергетическая стратегия России формировалась под долгосрочную программу социально-экономического развития страны. Причем основной сценарий соответствовал ежегодному росту экономики в среднем на 5-5,5% за 20-летний период. Наряду с этим проработан и менее оптимистичный сценарий с тем, чтобы быть готовым к разного рода неприятностям.
Ключевым вопросом является коренное техническое обновление отрасли на основе модернизации электроэнергетики в широком смысле слова: собственно модернизации существующего оборудования (за исключением физически и морально устаревшего, которое подлежит выводу из эксплуатации) и использования инновационных технологий при техническом перевооружении и реконструкции действующих мощностей и новом строительстве.
Энергетика как отрасль хозяйственной деятельности направлена на обеспечение человека всеми видами энергии, в частности, электрической, тепловой, механической. Без соответствующего уровня развития систем генерации, преобразования, распределения энергии осуществление хозяйственной и экономической деятельности невозможно. Отличительными особенностями энергетики с точки зрения экономики являются также высокий уровень капитальных затрат, длительный период окупаемости проектов, длительные сроки эксплуатации устанавливаемого оборудования.
Особое значение для человека имеет тепловая энергия. В настоящее время генерация используемого человеком тепла осуществляется в котлах и турбогенераторах. Моральный и физический износ которых, приводит к повышению расходов топлива, снижению надёжности и качества теплоснабжения, ухудшению экологической обстановки, к экономическим потерям потребителей.
Казалось бы, надо меньше теплоэнергии - вырабатывай её меньше. Но, к сожалению, с паровыми котельными это осуществить практически не возможно. Отопительное оборудование данной модификации работает с одинаковой мощностью и для обогрева тысячи человек, и для сотни тысяч, - затраты на его эксплуатацию в обоих случаях одинаковые. В результате паровые котельные становятся убыточнее.
Один из выходов из этой ситуации - это реконструкция паровой котельной, путем перевода на водогрейный режим.
В данной выпускной квалификационной работе разрабатывается реконструкция котельной, путем замены двух паровых котлов водогрейным, основным топливом которой является природный газ, а резервным - дизельное топливо.
Результатом выполненной работы является описание действующего оборудования котельной АО «Трубодеталь», с установкой котельного агрегата марки RS-D 1000.
Выполнен поверочный тепловой расчет водогрейного котла RS-D 1000, предназначенного для нагрева сетевой воды при сжигании газа. Поверочный расчет производят для оценки показателей экономии и надежности котла при работе на заданном топливе, выявления необходимых реконструктивных мероприятий, выбора вспомогательного оборудования.
В результате расчета определено: необходимое количество воздуха для горения топлива; коэффициент полезного действия котлоагрегата; расход топлива котлом.
Кратко рассмотрена функциональная схема автоматизации котельного агрегата RS-D 1000. Схема автоматизации вычерчена в соответствии с ГОСТ 21.404 - 85 «Система проектной документации для строительства. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств
автоматизации в схемах».
В разделе экономика и управление показана экономическая эффективность реконструкции котельной АО «Трубодеталь» с заменой двух паровых котлов водогрейным, рассчитан срок окупаемости, который составляет 1,84 года.
Так же в выпускной квалификационной работе были рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности обслуживающего персонала, включающие в себя мероприятия по технике безопасности и по противопожарной безопасности.
В разделе охраны окружающей среды рассмотрены методы защиты от вредных выбросов с уходящими газами котлов, также произведен расчет и выбор дымовой трубы.
