Помощь студентам в учебе
ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПТУ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ГРЭС ЗА СЧЕТ УСТАНОВКИ ПУСКОВОГО КОТЛА ДЕ 25 14-ГМ
|
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ УСТАНОВКИ ПАРОВОГО КОТЛА
ДЕ-25-14-ГМ 8
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 10
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 14
3.1 Описание котла ДЕ-25-14-ГМ 14
3.2 Описание иностранного аналога котла UNIVERSAL UL-SX 24200 17
4 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ПАРОВОГО КОТЛА ДЕ-25-14-ГМ 19
4.1 Тепловой поверочный расчет 24
4.2 Расчет конструктивных характеристик топки 26
4.3 Расчет теплообмена в топке 26
4.4 Расчет первого конвективного пучка 29
4.5 Расчет первого конвективного пучка 32
4.6 Расчет экономайзера 34
4.7 Расчет невязки теплового баланса 36
5 ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 37
5.1 Питательные насосы 37
5.2 Деаэратор 38
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 41
6.1 Очистка дымовых газов от окислов азота 41
6.2 Определение объемов продуктов сгорания топлива 42
6.3 Расчет выбросов оксидов азота 44
6.4 Определение высоты дымовой трубы графическим
методом при летнем режиме работы ГРЭС 45
6.5 Расчет концентрации вредных выбросов от котла ДЕ-25-14 49
6.6 Расчет расстояния максимальной концентрации
вредных веществ у поверхности земли 49
7 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 51
8 АВТОМАТИЗАЦИЯ 53
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 60
9.1 Анализ потенциально опасных и вредных факторов 60
9.2 Нормирование факторов рабочей среды и трудового процесса 62
9.3 Световая среда 65
9.4 Виброакустические факторы 66
9.5 Безопасность производственных процессов и оборудования 69
10 ЭКОНОМИКО-УПРАВЛЕНЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 76
10.1 Расчет капитальных затрат на установку пускового котла 76
10.2 Расчет текущих затрат 79
10.3 SWOT - анализ для реализации проекта установки пускового котла ДЕ-25- 14-ГМ 82
10.4 Планирование целей предприятия и проекта 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 87
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ УСТАНОВКИ ПАРОВОГО КОТЛА
ДЕ-25-14-ГМ 8
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 10
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 14
3.1 Описание котла ДЕ-25-14-ГМ 14
3.2 Описание иностранного аналога котла UNIVERSAL UL-SX 24200 17
4 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ПАРОВОГО КОТЛА ДЕ-25-14-ГМ 19
4.1 Тепловой поверочный расчет 24
4.2 Расчет конструктивных характеристик топки 26
4.3 Расчет теплообмена в топке 26
4.4 Расчет первого конвективного пучка 29
4.5 Расчет первого конвективного пучка 32
4.6 Расчет экономайзера 34
4.7 Расчет невязки теплового баланса 36
5 ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 37
5.1 Питательные насосы 37
5.2 Деаэратор 38
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 41
6.1 Очистка дымовых газов от окислов азота 41
6.2 Определение объемов продуктов сгорания топлива 42
6.3 Расчет выбросов оксидов азота 44
6.4 Определение высоты дымовой трубы графическим
методом при летнем режиме работы ГРЭС 45
6.5 Расчет концентрации вредных выбросов от котла ДЕ-25-14 49
6.6 Расчет расстояния максимальной концентрации
вредных веществ у поверхности земли 49
7 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 51
8 АВТОМАТИЗАЦИЯ 53
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 60
9.1 Анализ потенциально опасных и вредных факторов 60
9.2 Нормирование факторов рабочей среды и трудового процесса 62
9.3 Световая среда 65
9.4 Виброакустические факторы 66
9.5 Безопасность производственных процессов и оборудования 69
10 ЭКОНОМИКО-УПРАВЛЕНЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 76
10.1 Расчет капитальных затрат на установку пускового котла 76
10.2 Расчет текущих затрат 79
10.3 SWOT - анализ для реализации проекта установки пускового котла ДЕ-25- 14-ГМ 82
10.4 Планирование целей предприятия и проекта 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 87
Целью энергетической политики нашей страны является максимально эффективное использование энергетических ресурсов и потенциала данного сектора для устойчивого роста экономики России, повышения качества жизни населения страны и содействия укреплению ее позиций на мировом рынке.
Несмотря на бурное развитие отраслей нетрадиционной энергетики в последние десятилетия большая часть производимой в мире электрической энергии по- прежнему приходится на долю энергии, получаемой на тепловых и гидроэлектростанциях. Возрастающая с каждым годом потребность в электричестве оказывает сильное воздействие на развитие тепловой энергетики. Энергетики во всём мире работают в сторону усовершенствования работы ГРЭС, повышения их надёжности, экологической безопасности и эффективности. Теплоэнергетика - это отрасль энергетики, в центре внимания которой находятся процессы преобразования тепла в другие виды энергии. Современные теплотехники и теплоэнергетики, основываясь на различных теориях горения и теплообмена, занимаются изучением и усовершенствованием существующих энергетических установок, исследуют теплофизические свойства теплоносителей и стремятся минимизировать вредное экологическое воздействие от работы тепловых и гидроэлектростанций [5].
Тепловая энергетика невозможна без теплоэлектростанций. Тепловые энергоустановки функционируют по определенной схеме. Сначала топливо подаётся в топку, где оно сжигается и нагревает, проходящую по трубам воду. Вода, нагреваясь, преобразуется в пар, а он в свою очередь заставляет вращаться турбину. А благодаря вращению турбины активизируется электрогенератор, благодаря которому вырабатывается электрический ток. В качестве топлива в тепловых электростанциях используется: газ, нефть, уголь и другие невозобновляемые источники энергии.
Важнейшее место в современных разработках тепловой энергетики должно отводиться изобретениям и инновациям, способным усовершенствовать ГРЭС в сторону их безопасности с точки зрения экологии. Речь идёт о новых технологиях предочистки топлива, используемого ГРЭС, создании, производстве и установке на ГРЭС специальных очистительных фильтров, строительства новых тепловых электростанций, спроектированных изначально с учётом современных экологических требований.
Теплоэнергетические устройства являются, и ещё очень долго будут являться основным источником электрической энергии для всего человечества. Поэтому теплоэнергетики мира продолжают усиленно развивать данную перспективную отрасль энергетики. Их усилия, прежде всего, направлены на повышение эффективности тепловых и гидроэлектростанций, необходимость которого диктуется как экономическими, экологическими и другими внешними факторами.
Разработанные жёсткие требования мирового сообщества к экологической безопасности энергетических объектов, заставляют инженеров разрабатывать технологии, снижающие выбросы ГРЭС и ТЭС до предельно допустимых концентраций [25].
Главная роль теплоэнергетики в обеспечении мировых человеческих потребностей в электричестве будет сохраняться ещё длительное время. Ведь, несмотря на стремление более развитых стран скорее перейти на более безопасные с экологической точки зрения и доступные (что немаловажно ввиду приближающегося кризиса исчерпания органического топлива) источники энергии, быстрый переход к новым способам получения энергии невозможен. А это означает, что теплоэнергетика и теплотехника будут активно развиваться и дальше, но, разумеется, с учётом новых требований к экологической безопасности используемых технологий.
Несмотря на бурное развитие отраслей нетрадиционной энергетики в последние десятилетия большая часть производимой в мире электрической энергии по- прежнему приходится на долю энергии, получаемой на тепловых и гидроэлектростанциях. Возрастающая с каждым годом потребность в электричестве оказывает сильное воздействие на развитие тепловой энергетики. Энергетики во всём мире работают в сторону усовершенствования работы ГРЭС, повышения их надёжности, экологической безопасности и эффективности. Теплоэнергетика - это отрасль энергетики, в центре внимания которой находятся процессы преобразования тепла в другие виды энергии. Современные теплотехники и теплоэнергетики, основываясь на различных теориях горения и теплообмена, занимаются изучением и усовершенствованием существующих энергетических установок, исследуют теплофизические свойства теплоносителей и стремятся минимизировать вредное экологическое воздействие от работы тепловых и гидроэлектростанций [5].
Тепловая энергетика невозможна без теплоэлектростанций. Тепловые энергоустановки функционируют по определенной схеме. Сначала топливо подаётся в топку, где оно сжигается и нагревает, проходящую по трубам воду. Вода, нагреваясь, преобразуется в пар, а он в свою очередь заставляет вращаться турбину. А благодаря вращению турбины активизируется электрогенератор, благодаря которому вырабатывается электрический ток. В качестве топлива в тепловых электростанциях используется: газ, нефть, уголь и другие невозобновляемые источники энергии.
Важнейшее место в современных разработках тепловой энергетики должно отводиться изобретениям и инновациям, способным усовершенствовать ГРЭС в сторону их безопасности с точки зрения экологии. Речь идёт о новых технологиях предочистки топлива, используемого ГРЭС, создании, производстве и установке на ГРЭС специальных очистительных фильтров, строительства новых тепловых электростанций, спроектированных изначально с учётом современных экологических требований.
Теплоэнергетические устройства являются, и ещё очень долго будут являться основным источником электрической энергии для всего человечества. Поэтому теплоэнергетики мира продолжают усиленно развивать данную перспективную отрасль энергетики. Их усилия, прежде всего, направлены на повышение эффективности тепловых и гидроэлектростанций, необходимость которого диктуется как экономическими, экологическими и другими внешними факторами.
Разработанные жёсткие требования мирового сообщества к экологической безопасности энергетических объектов, заставляют инженеров разрабатывать технологии, снижающие выбросы ГРЭС и ТЭС до предельно допустимых концентраций [25].
Главная роль теплоэнергетики в обеспечении мировых человеческих потребностей в электричестве будет сохраняться ещё длительное время. Ведь, несмотря на стремление более развитых стран скорее перейти на более безопасные с экологической точки зрения и доступные (что немаловажно ввиду приближающегося кризиса исчерпания органического топлива) источники энергии, быстрый переход к новым способам получения энергии невозможен. А это означает, что теплоэнергетика и теплотехника будут активно развиваться и дальше, но, разумеется, с учётом новых требований к экологической безопасности используемых технологий.
В проекте приведено обоснование актуальности темы, описание конструкции котла и технологического процесса, выполнен поверочный расчет для парогенератора ДЕ-25-14-ГМ. По имеющимся конструктивным характеристикам при заданной нагрузке и виде топливе определены температура воды, пара, воздуха и продуктов сгорания на границах между поверхностями нагрева, к.п.д. агрегата, расход топлива.
В разделе «КИПиА» рассмотрена система автоматического управления, предназначенная для автоматического, автоматизированного и ручного управления паровым котлом ДЕ-25-14-ГМ. Разработанная система обеспечивает автоматическое управление технологическим процессом без участия оператора с оптимальными материальными и энергетическими затратами.
В разделе «Вопросы экологии» выполнен расчет выбросов оксидов азота при сжигании природного газа и подобрана дымовая труба. Высота дымовой трубы обеспечивает рассеивание вредных примесей в приземном слое, концентрация которых не превосходит максимально разовую ПДК этого вещества в атмосферном воздухе.
В экономическом разделе рассмотрены два варианта работы котла на различных видах топлива и по наименьшим приведенным затратам выбран лучший вариант.
Раздел БЖД предусматривает все необходимые мероприятия по обеспечению безопасной работы, соблюдению правил техники безопасности, которые должны исключить случаи производственного травматизма при эксплуатации объекта.
В дипломном проекте также уделено внимание вопросам энергосбережения и приведено сравнение отечественного котельного оборудования с зарубежным.
В разделе «КИПиА» рассмотрена система автоматического управления, предназначенная для автоматического, автоматизированного и ручного управления паровым котлом ДЕ-25-14-ГМ. Разработанная система обеспечивает автоматическое управление технологическим процессом без участия оператора с оптимальными материальными и энергетическими затратами.
В разделе «Вопросы экологии» выполнен расчет выбросов оксидов азота при сжигании природного газа и подобрана дымовая труба. Высота дымовой трубы обеспечивает рассеивание вредных примесей в приземном слое, концентрация которых не превосходит максимально разовую ПДК этого вещества в атмосферном воздухе.
В экономическом разделе рассмотрены два варианта работы котла на различных видах топлива и по наименьшим приведенным затратам выбран лучший вариант.
Раздел БЖД предусматривает все необходимые мероприятия по обеспечению безопасной работы, соблюдению правил техники безопасности, которые должны исключить случаи производственного травматизма при эксплуатации объекта.
В дипломном проекте также уделено внимание вопросам энергосбережения и приведено сравнение отечественного котельного оборудования с зарубежным.