📄Работа №198419
Тема: МОДЕРНИЗАЦИЯ ВОДОГРЕЙНОЙ КОТЕЛЬНОЙ МИКРОРАЙОНА №3 Г. ТРЕХГОРНЫЙ ПУТЕМ ЗАМЕНЫ КОТЛОВ
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
теплоэнергетика и теплотехника
Объем:
91 листов
Год:
2017
Просмотров:
37
4225
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ МОДЕРНИЗАЦИИ ВОДОГРЕЙНОЙ
КОТЕЛЬНОЙ МИКРОРАЙОНА №3 Г. ТРЕХГОРНЫЙ ПУТЕМ ЗАМЕНЫ КОТЛОВ 8
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 10
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ В ОБЛАСТИ КОТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 11
4 МОДЕРНИЗАЦИЯ ВОДОГРЕЙНОЙ КОТЕЛЬНОЙ МИКРОРАЙОНА №3
Г. ТРЕХГОРНЫЙ ПУТЕМ ЗАМЕНЫ КОТЛОВ 16
4.1 Определение мощности котельной 16
4.1.1 Расчёт тепловых нагрузок 16
4.1.1.1 Сезонная тепловая нагрузка 17
4.1.1.2 Круглогодичная тепловая нагрузка 20
4.1.1.3 Расчёт суммарных тепловых нагрузок 21
4.1.2 Расчет годового отпуска теплоты 22
4.2 Расчёт температурного графика и расходов сетевой воды 23
4.2.1 Расчет температур сетевой воды 23
4.2.2 Расчет расходов сетевой воды 25
4.3 Расчет тепловой схемы котельной 27
4.4 Выбор котельного агрегата 30
4.4.1 Исходные данные для выбора типа котла 30
4.4.2 Назначение котла 31
4.4.3 Состав и работа котла 32
4.4.4 Водный режим 32
4.5 Тепловой расчет котла 33
4.5.1 Состав и количество продуктов сгорания 33
4.5.2 Тепловой баланс котла и расчет расхода топлива 35
4.5.3 Поверочный расчет топки 37
4.5.4 Поверочный расчет конвективного пучка 42
4.5.5 Расчет невязки теплового баланса водогрейного котла 45
5 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 47
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 51
6.1 Определение объемов продуктов сгорания топлива 51
6.2 Расчет максимальной приземной концентрации выбросов из дымовой трубы 52
6.3 Расчет выброса оксидов азота 53
6.4 Расчет максимальной концентрации выбросов NO2. Поверочный расчёт
высоты дымовой трубы 54
7 АВТОМАТИЗАЦИЯ - ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ, ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА 58
7.1 Построение схемы автоматики 58
7.2 Автоматизация водогрейного котла КВ-ГМ-1,16-95Н 58
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 62
8.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов.. .62
8.2 Общие требования техники безопасности в водогрейных котельных 63
8.3 Электробезопасность 64
8.4 Пожаровзрывобезопасность 66
8.5 Эргономика и производственная эстетика рабочего места 69
9 ЭКОНОМИКО-УПРАВЛЕНЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 73
9.1 Определение экономической эффективности проекта модернизации водогрейной котельной микрорайона №3 г. Трехгорный 73
9.1.1 Определение капитальных затрат на модернизацию 73
9.1.2 Расчет текущих затрат на теплоснабжение 76
9.1.3 Расчет срока окупаемости модернизации 80
9.2 SWOT - анализ для реализации проекта модернизации водогрейной котельной 81
9.3 Планирование целей предприятия и проекта 83
9.3.1 Планирование целей предприятия в пирамиде целеполагания 83
9.3.2 Планирование целей проекта в дереве целей 83
9.4 Оценка движущих и сдерживающих сил и ресурсов водогрейной котельной
№3 г. Трехгорный 85
9.5 Планирование мероприятий по реализации проекта (График Ганта) 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 89
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. График Ганта по реализации целей проекта 92
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Спецификация оборудования к функциональной схеме автоматизации 93
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ МОДЕРНИЗАЦИИ ВОДОГРЕЙНОЙ
КОТЕЛЬНОЙ МИКРОРАЙОНА №3 Г. ТРЕХГОРНЫЙ ПУТЕМ ЗАМЕНЫ КОТЛОВ 8
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 10
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ В ОБЛАСТИ КОТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 11
4 МОДЕРНИЗАЦИЯ ВОДОГРЕЙНОЙ КОТЕЛЬНОЙ МИКРОРАЙОНА №3
Г. ТРЕХГОРНЫЙ ПУТЕМ ЗАМЕНЫ КОТЛОВ 16
4.1 Определение мощности котельной 16
4.1.1 Расчёт тепловых нагрузок 16
4.1.1.1 Сезонная тепловая нагрузка 17
4.1.1.2 Круглогодичная тепловая нагрузка 20
4.1.1.3 Расчёт суммарных тепловых нагрузок 21
4.1.2 Расчет годового отпуска теплоты 22
4.2 Расчёт температурного графика и расходов сетевой воды 23
4.2.1 Расчет температур сетевой воды 23
4.2.2 Расчет расходов сетевой воды 25
4.3 Расчет тепловой схемы котельной 27
4.4 Выбор котельного агрегата 30
4.4.1 Исходные данные для выбора типа котла 30
4.4.2 Назначение котла 31
4.4.3 Состав и работа котла 32
4.4.4 Водный режим 32
4.5 Тепловой расчет котла 33
4.5.1 Состав и количество продуктов сгорания 33
4.5.2 Тепловой баланс котла и расчет расхода топлива 35
4.5.3 Поверочный расчет топки 37
4.5.4 Поверочный расчет конвективного пучка 42
4.5.5 Расчет невязки теплового баланса водогрейного котла 45
5 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 47
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 51
6.1 Определение объемов продуктов сгорания топлива 51
6.2 Расчет максимальной приземной концентрации выбросов из дымовой трубы 52
6.3 Расчет выброса оксидов азота 53
6.4 Расчет максимальной концентрации выбросов NO2. Поверочный расчёт
высоты дымовой трубы 54
7 АВТОМАТИЗАЦИЯ - ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ, ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА 58
7.1 Построение схемы автоматики 58
7.2 Автоматизация водогрейного котла КВ-ГМ-1,16-95Н 58
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 62
8.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов.. .62
8.2 Общие требования техники безопасности в водогрейных котельных 63
8.3 Электробезопасность 64
8.4 Пожаровзрывобезопасность 66
8.5 Эргономика и производственная эстетика рабочего места 69
9 ЭКОНОМИКО-УПРАВЛЕНЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 73
9.1 Определение экономической эффективности проекта модернизации водогрейной котельной микрорайона №3 г. Трехгорный 73
9.1.1 Определение капитальных затрат на модернизацию 73
9.1.2 Расчет текущих затрат на теплоснабжение 76
9.1.3 Расчет срока окупаемости модернизации 80
9.2 SWOT - анализ для реализации проекта модернизации водогрейной котельной 81
9.3 Планирование целей предприятия и проекта 83
9.3.1 Планирование целей предприятия в пирамиде целеполагания 83
9.3.2 Планирование целей проекта в дереве целей 83
9.4 Оценка движущих и сдерживающих сил и ресурсов водогрейной котельной
№3 г. Трехгорный 85
9.5 Планирование мероприятий по реализации проекта (График Ганта) 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 89
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. График Ганта по реализации целей проекта 92
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Спецификация оборудования к функциональной схеме автоматизации 93
📖 Введение
В настоящее время в крупных городах теплоснабжение потребителей обеспечивается за счет тепловых электростанций. В небольших городах и районах нашей области потребность в тепловой энергии в основном обеспечивается за счет котельных.
Дефицит топлива, энергоемкость производств, экологическая перегрузка региона обостряют энергетическую проблему области.
Потребители тепла проявляют все больший интерес к эффективности использования котельного оборудования. Прослеживается четкая тенденция к возрастанию роли индивидуальных источников теплоснабжения, которые зачастую являются более экономичными по сравнению с ТЭЦ или централизованными котельными. Стоимость производимого тепла в индивидуальных котельных, как правило, в 2-3 раза ниже по сравнению централизованными источниками тепла. В связи с этим в последние годы на российском рынке значительно вырос спрос на автоматизированные котлы малой мощности. Причинами возрастания такого спроса являются также отсутствие резервов в существующих тепловых сетях.
В большинстве случаев запросы потребителей на такое оборудование удается удовлетворить, используя котлы мощностью до 6,5 МВт, при этом наиболее приемлемыми для отопительных котельных, исходя из соображений экономичности, надежности, безопасности и простоты эксплуатации, является автоматизированные водогрейные котлы с температурой воды на выходе 95-115 0С. В настоящее время на российском рынке появился большой выбор как отечественного, так и импортного котельного оборудования.
В городе Трехгорный преобладает централизованное теплоснабжение от котельных ФГУП «ПСЗ» и муниципальных котельных МУП «МПОЭ» (собственником котельных является Комитет по управлению имуществом и земельным отношениям администрации г. Трёхгорного).
Всего на территории города работают 7 источников тепловой энергии из них:
- котельные ФГУП «ПСЗ» (водогрейная и паровая). Установленная тепловая мощность водогрейной котельной составляет 160,0 Гкал/час, паровой - 100,8 Гкал/час, подключенная нагрузка (город)» 129,268 Гкал/час, в т.ч. по пару 1,9 Гкал/час, подключенная нагрузка (завод)»96,7 Гкал/час, в т.ч. по пару 7,5 Гкал/час. От котельных ФГУП «ПСЗ» обеспечивается около 95 % суммарной тепловой нагрузки города и » 95 % отпуска тепловой энергии. Горячее водоснабжение от котельных обеспечивается по открытой схеме.
- 5 муниципальных котельных, суммарной установленной тепловой мощностью 14,56 Гкал/ч. QnodK~10,8Гкал/час. Малые и мелкие котельные мощностью не более 5 Гкал/ч каждая, работают на природном газе. Горячее водоснабжение от муниципальных котельных обеспечивается по закрытой схеме.
Часть потребителей (дачные хозяйства) имеет индивидуальное теплоснабжение печное отопление, мелкие котлы.
Также в городе Трехгорный существуют две ведомственные котельные:
- ЗАО «Трехгорный керамический завод»
- ОАО «ИСК»
Поквартирное отопление отсутствует [35].
В настоящее время в небольших городах и районах Челябинской области, а также в рассматриваемом в выпускной квалификационной работе городе Трехгорном существуют проблемы в системе теплоснабжения, связанные со следующими факторами:
- дефицит энергомощностей котельных, связанный с новым строительством и увеличением жилищного фонда городов;
- моральный и физический износ существующего оборудования котельных, который вызывает острую необходимость их модернизации.
Объектом исследования ВКР является котельная микрорайона №3 города Трехгорный, существующие котлы в которой физически и морально устарели. Целью работы является разработка проекта модернизации рассматриваемой котельной.
Задачи работы:
- изучение существующей схемы и оборудования котельной микрорайона №3;
- предложения схемы модернизации;
- определение тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение и расходов сетевой воды, выполнение теплового расчета вновь устанавливаемых котлов, расчета тепловой схемы;
- определение экономической эффективности предлагаемой модернизации и расчета срока окупаемости;
- поверочный расчет существующей дымовой трубы котельной.
Дефицит топлива, энергоемкость производств, экологическая перегрузка региона обостряют энергетическую проблему области.
Потребители тепла проявляют все больший интерес к эффективности использования котельного оборудования. Прослеживается четкая тенденция к возрастанию роли индивидуальных источников теплоснабжения, которые зачастую являются более экономичными по сравнению с ТЭЦ или централизованными котельными. Стоимость производимого тепла в индивидуальных котельных, как правило, в 2-3 раза ниже по сравнению централизованными источниками тепла. В связи с этим в последние годы на российском рынке значительно вырос спрос на автоматизированные котлы малой мощности. Причинами возрастания такого спроса являются также отсутствие резервов в существующих тепловых сетях.
В большинстве случаев запросы потребителей на такое оборудование удается удовлетворить, используя котлы мощностью до 6,5 МВт, при этом наиболее приемлемыми для отопительных котельных, исходя из соображений экономичности, надежности, безопасности и простоты эксплуатации, является автоматизированные водогрейные котлы с температурой воды на выходе 95-115 0С. В настоящее время на российском рынке появился большой выбор как отечественного, так и импортного котельного оборудования.
В городе Трехгорный преобладает централизованное теплоснабжение от котельных ФГУП «ПСЗ» и муниципальных котельных МУП «МПОЭ» (собственником котельных является Комитет по управлению имуществом и земельным отношениям администрации г. Трёхгорного).
Всего на территории города работают 7 источников тепловой энергии из них:
- котельные ФГУП «ПСЗ» (водогрейная и паровая). Установленная тепловая мощность водогрейной котельной составляет 160,0 Гкал/час, паровой - 100,8 Гкал/час, подключенная нагрузка (город)» 129,268 Гкал/час, в т.ч. по пару 1,9 Гкал/час, подключенная нагрузка (завод)»96,7 Гкал/час, в т.ч. по пару 7,5 Гкал/час. От котельных ФГУП «ПСЗ» обеспечивается около 95 % суммарной тепловой нагрузки города и » 95 % отпуска тепловой энергии. Горячее водоснабжение от котельных обеспечивается по открытой схеме.
- 5 муниципальных котельных, суммарной установленной тепловой мощностью 14,56 Гкал/ч. QnodK~10,8Гкал/час. Малые и мелкие котельные мощностью не более 5 Гкал/ч каждая, работают на природном газе. Горячее водоснабжение от муниципальных котельных обеспечивается по закрытой схеме.
Часть потребителей (дачные хозяйства) имеет индивидуальное теплоснабжение печное отопление, мелкие котлы.
Также в городе Трехгорный существуют две ведомственные котельные:
- ЗАО «Трехгорный керамический завод»
- ОАО «ИСК»
Поквартирное отопление отсутствует [35].
В настоящее время в небольших городах и районах Челябинской области, а также в рассматриваемом в выпускной квалификационной работе городе Трехгорном существуют проблемы в системе теплоснабжения, связанные со следующими факторами:
- дефицит энергомощностей котельных, связанный с новым строительством и увеличением жилищного фонда городов;
- моральный и физический износ существующего оборудования котельных, который вызывает острую необходимость их модернизации.
Объектом исследования ВКР является котельная микрорайона №3 города Трехгорный, существующие котлы в которой физически и морально устарели. Целью работы является разработка проекта модернизации рассматриваемой котельной.
Задачи работы:
- изучение существующей схемы и оборудования котельной микрорайона №3;
- предложения схемы модернизации;
- определение тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение и расходов сетевой воды, выполнение теплового расчета вновь устанавливаемых котлов, расчета тепловой схемы;
- определение экономической эффективности предлагаемой модернизации и расчета срока окупаемости;
- поверочный расчет существующей дымовой трубы котельной.
✅ Заключение
В результате проведённой работы была предложена модернизация водогрейной котельной микрорайона №3 г. Трехгорный путем замены котлов. Существовавшие в котельной два котла ДКВР-4-13, переведенные ранее в водогрейный режим из-за ликвидации банно-прачечного комплекса, как основного потребителя пара на технологические нужды, стали перерасходовать тепловую энергию, увеличилось число циклов их пусков-остановов, что в свою очередь привело к разрушению обмуровки котлов и снижению КПД. Котлы ДКВР-4-13 физически и морально устарели, поэтому в выпускной квалификационной работе предлагается установить два новых котла КВ-ГМ-1,16-95Н и КВ-ГМ-2,32-95Н серии «Смоленск» Дорогобужского котельного завода «Дорогобужкотломаш».
Было проведено сравнение отечественных и зарубежных передовых технологий и решений в области котельного оборудования, в результате которого было выявлено, что на российском рынке практически не существует зарубежных аналогов предлагаемых к установке в рассматриваемой котельной водотрубных водогрейных котлов КВ-ГМ. Иностранные производители предлагают, в основном, жаротрубные котлы, которые имеют ряд недостатков, по сравнению с водотрубными. Среди аналогов водотрубных котлов были найдены такие котельные агрегаты, как Eurotherm Polykraft, завода Wolf, и котлы Thermogenics серии TGH, инженерной компании «Интерблок», однако, несмотря на зарубежные разработки, данная продукция выпускается на территории нашей страны и не может считаться зарубежным аналогом.
В спецчасти работы были произведены следующие расчеты: вычислена мощность котельной путем определения тепловых нагрузок на отопление вентиляцию и водоснабжения микрорайона №3, а также рассчитан годовой отпуск теплоты; определены температуры и расходы сетевой воды, построены соответствующие графики, рассчитаны тепловая схема котельной, по результатам которой выбран тип и производительность котельных агрегатов. Приведены технические характеристики и принцип работы котлов, а также выполнен тепловой расчет КВ -ГМ- 2,32-95Н.
В разделе энергосбережения был описан комплекс мероприятий, направленных как на предотвращение или ограничение потерь энергии, так и на обеспечение ее рационального использования.
В экологическом разделе была определена максимальную приземистую концентрацию выбросов из дымовой трубы, рассчитано количество выбросов оксидов азота, и произведен поверочный расчет существующей дымовой трубы, который подтвердил, что дымовая труба удовлетворяет условию См< ПДК и не подлежит замене.
В разделе автоматизации были описаны основные принципы построения схемы автоматики, а также рассмотрена автоматизация одного из вновь устанавливаемых котлов КВ-ГМ-1,16-95Н.
В разделе БЖД была проведена оценка потенциально опасных и вредных производственных факторов, рассмотрены общие требования техники безопасности при эксплуатации водогрейных котельных, требования электро- и пожаровзрывоопасности, а также эргономика и производственная эстетика рабочего места оператора рассматриваемой котельной.
В экономико-управленческой части была определена экономическая эффективность предлагаемой модернизации котельной путем определения капитальных затрат и текущих затрат и срока окупаемости, который составил приблизительно 9 месяцев, оценены движущие и сдерживающие силы, составлен график Г анта для проведения модернизации.
Таким образом, цель работы достигнута, задачи - решены.
Результаты работы рекомендованы к использованию для разработки и внедрения проекта модернизации водогрейной котельной микрорайона №3 г. Трехгорный с установкой двух водогрейный водотрубных котлов серии «Смоленск» Дорогобужского котельного завода.
Было проведено сравнение отечественных и зарубежных передовых технологий и решений в области котельного оборудования, в результате которого было выявлено, что на российском рынке практически не существует зарубежных аналогов предлагаемых к установке в рассматриваемой котельной водотрубных водогрейных котлов КВ-ГМ. Иностранные производители предлагают, в основном, жаротрубные котлы, которые имеют ряд недостатков, по сравнению с водотрубными. Среди аналогов водотрубных котлов были найдены такие котельные агрегаты, как Eurotherm Polykraft, завода Wolf, и котлы Thermogenics серии TGH, инженерной компании «Интерблок», однако, несмотря на зарубежные разработки, данная продукция выпускается на территории нашей страны и не может считаться зарубежным аналогом.
В спецчасти работы были произведены следующие расчеты: вычислена мощность котельной путем определения тепловых нагрузок на отопление вентиляцию и водоснабжения микрорайона №3, а также рассчитан годовой отпуск теплоты; определены температуры и расходы сетевой воды, построены соответствующие графики, рассчитаны тепловая схема котельной, по результатам которой выбран тип и производительность котельных агрегатов. Приведены технические характеристики и принцип работы котлов, а также выполнен тепловой расчет КВ -ГМ- 2,32-95Н.
В разделе энергосбережения был описан комплекс мероприятий, направленных как на предотвращение или ограничение потерь энергии, так и на обеспечение ее рационального использования.
В экологическом разделе была определена максимальную приземистую концентрацию выбросов из дымовой трубы, рассчитано количество выбросов оксидов азота, и произведен поверочный расчет существующей дымовой трубы, который подтвердил, что дымовая труба удовлетворяет условию См< ПДК и не подлежит замене.
В разделе автоматизации были описаны основные принципы построения схемы автоматики, а также рассмотрена автоматизация одного из вновь устанавливаемых котлов КВ-ГМ-1,16-95Н.
В разделе БЖД была проведена оценка потенциально опасных и вредных производственных факторов, рассмотрены общие требования техники безопасности при эксплуатации водогрейных котельных, требования электро- и пожаровзрывоопасности, а также эргономика и производственная эстетика рабочего места оператора рассматриваемой котельной.
В экономико-управленческой части была определена экономическая эффективность предлагаемой модернизации котельной путем определения капитальных затрат и текущих затрат и срока окупаемости, который составил приблизительно 9 месяцев, оценены движущие и сдерживающие силы, составлен график Г анта для проведения модернизации.
Таким образом, цель работы достигнута, задачи - решены.
Результаты работы рекомендованы к использованию для разработки и внедрения проекта модернизации водогрейной котельной микрорайона №3 г. Трехгорный с установкой двух водогрейный водотрубных котлов серии «Смоленск» Дорогобужского котельного завода.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.