Помощь студентам в учебе
Разработка источника теплоснабжения поселка Трубный Сосновского района Челябинской области
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ РЕШЕНИЯ О РАЗРАБОТКЕ
ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ В П. ТРУБНЫЙ 8
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 10
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В ОБЛАСТИ РАЗРАБОТКИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 11
4 РАЗРАБОТКА ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПОСЁЛКА
ТРУБНЫЙ 13
4.1 Расчет тепловых нагрузок 13
4.2 Гидравлический расчет тепловых сетей 18
4.3 Тепловой расчет котла 24
4.3.1 Расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания 24
4.3.2 Коэффициент избытка воздуха и объемы дымовых газов по
газоходам 25
4.3.3 Энтальпия дымовых газов по газоходам 27
4.3.4 Тепловой баланс котла 28
4.3.5 Поверочный расчет теплообмена в топке 30
4.3.6 Поверочный расчет дымогарных труб 36
4.3.7 Поверочный расчет теплового баланса 39
4.4 Выбор основного оборудования 39
4.5 Вспомогательное оборудование 40
4.5.1 Сетевой насос контура отопления 40
4.5.2 Котловой насос контура отопления 41
4.5.3 Котловой насос контура ГВС 42
4.5.4 Насос рециркуляции ГВС 43
4.5.6 Расширительный бак 44
4.5.7 Химводоподготовка 46
4.5.8 Насосы сырой воды 48
4.6 Аэродинамический расчет дымовой трубы 49
4.7 Технико-экономические показатели проекта 53
5 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ЗАМЕНЫ ТРУБОПРОВОДОВ МЕТОДОМ
РАЗРУШЕНИЯ 54
5.1 Характеристики процесса при разрушении старой трубы 54
5.2 Статический метод разрушения трубопроводов 55
5.3 Пример разрушения изношенной трубы 55
5.4 Бестраншейные решения 58
6 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 61
7 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 66
7.1 Расчет дымовой трубы 66
7.2 Расчет выброса оксидов азота 67
7.3 Расчет концентрации вредных веществ 67
7.4 Расчет максимальной приземной концентрации выбросов из дымовой
трубы 71
8 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА
КОТЕЛЬНОЙ 73
8.1 Контрольно-измерительные приборы 73
8.1.1 Термометры, термосопротивления и термостаты 73
8.1.2 Манометры, преобразователи и реле давления 74
8.1.3 Контроль пламени 75
8.1.4 Прочие контрольно-измерительные приборы 76
8.2 Автоматизация котельной 77
8.3 Автоматизация газоснабжения 78
8.4 Защиты и блокировки котлоагрегата 78
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 80
9.1 Опасные и вредные производственные факторы 80
9.2 Должностные обязанности, вредные производственные факторы и
риски мастера блочно-модульной котельной 82
9.3 Правила пожарной и электрической безопасности 84
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 87
10.1 Технико-экономический расчет по обоснованию вариантов
технических решений 87
10.1.1 Смета капитальных затрат по вариантам технических решений.87
10.1.2 Расчет текущих затрат по вариантам технических решений 89
10.2 SWOT-анализ вариантов технических решений 92
10.3 Планирование целей проекта повышения энергетической
эффективности 95
10.3.1 Планирование целей проекта в дереве целей 95
10.3.2 Ленточный график Ганта по реализации мероприятий проекта.96
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 99
ПРИЛОЖЕНИЯ 112
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ РЕШЕНИЯ О РАЗРАБОТКЕ
ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ В П. ТРУБНЫЙ 8
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 10
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В ОБЛАСТИ РАЗРАБОТКИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 11
4 РАЗРАБОТКА ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПОСЁЛКА
ТРУБНЫЙ 13
4.1 Расчет тепловых нагрузок 13
4.2 Гидравлический расчет тепловых сетей 18
4.3 Тепловой расчет котла 24
4.3.1 Расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания 24
4.3.2 Коэффициент избытка воздуха и объемы дымовых газов по
газоходам 25
4.3.3 Энтальпия дымовых газов по газоходам 27
4.3.4 Тепловой баланс котла 28
4.3.5 Поверочный расчет теплообмена в топке 30
4.3.6 Поверочный расчет дымогарных труб 36
4.3.7 Поверочный расчет теплового баланса 39
4.4 Выбор основного оборудования 39
4.5 Вспомогательное оборудование 40
4.5.1 Сетевой насос контура отопления 40
4.5.2 Котловой насос контура отопления 41
4.5.3 Котловой насос контура ГВС 42
4.5.4 Насос рециркуляции ГВС 43
4.5.6 Расширительный бак 44
4.5.7 Химводоподготовка 46
4.5.8 Насосы сырой воды 48
4.6 Аэродинамический расчет дымовой трубы 49
4.7 Технико-экономические показатели проекта 53
5 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ЗАМЕНЫ ТРУБОПРОВОДОВ МЕТОДОМ
РАЗРУШЕНИЯ 54
5.1 Характеристики процесса при разрушении старой трубы 54
5.2 Статический метод разрушения трубопроводов 55
5.3 Пример разрушения изношенной трубы 55
5.4 Бестраншейные решения 58
6 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 61
7 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 66
7.1 Расчет дымовой трубы 66
7.2 Расчет выброса оксидов азота 67
7.3 Расчет концентрации вредных веществ 67
7.4 Расчет максимальной приземной концентрации выбросов из дымовой
трубы 71
8 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА
КОТЕЛЬНОЙ 73
8.1 Контрольно-измерительные приборы 73
8.1.1 Термометры, термосопротивления и термостаты 73
8.1.2 Манометры, преобразователи и реле давления 74
8.1.3 Контроль пламени 75
8.1.4 Прочие контрольно-измерительные приборы 76
8.2 Автоматизация котельной 77
8.3 Автоматизация газоснабжения 78
8.4 Защиты и блокировки котлоагрегата 78
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 80
9.1 Опасные и вредные производственные факторы 80
9.2 Должностные обязанности, вредные производственные факторы и
риски мастера блочно-модульной котельной 82
9.3 Правила пожарной и электрической безопасности 84
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 87
10.1 Технико-экономический расчет по обоснованию вариантов
технических решений 87
10.1.1 Смета капитальных затрат по вариантам технических решений.87
10.1.2 Расчет текущих затрат по вариантам технических решений 89
10.2 SWOT-анализ вариантов технических решений 92
10.3 Планирование целей проекта повышения энергетической
эффективности 95
10.3.1 Планирование целей проекта в дереве целей 95
10.3.2 Ленточный график Ганта по реализации мероприятий проекта.96
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 99
ПРИЛОЖЕНИЯ 112
Одна из заметных особенностей современной жизни в России - это формирование определенной системы и структуры по рациональному снабжению и потреблению энергии, которую можно назвать так же проблемой энергоснабжения.
Государство осуществляет поддержку предприятий, разрабатывающих проекты по энергосбережению и энергоэффективности. В настоящее время приняты и принимаются многочисленные нормативные документы, направленные на реализацию политики энергосбережения в государстве. Государственной Думой 11 ноября 2009 года принят Федеральный закон №261-ФЗ «Об энергосбережении» [1], который ставит своей целью регулирование отношений, возникающих в процессе деятельности в области энергосбережения, в целях создания экономических и организационных условий для эффективного использования энергетических ресурсов.
Проблема энергосбережения стала остро актуальной в коммунальной сфере, где энергетические затраты, выраженные в денежном эквиваленте, оказались особенно обременительными для российского бюджета.
Правовое регулирование в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности основывается на следующих принципах:
1) эффективное и рациональное использование энергетических ресурсов;
2) поддержка и стимулирование энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
3) системность и комплексность проведения мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности;
4) планирование энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
5) использование энергетических ресурсов с учетом ресурсных, производственно-технологических, экологических и социальных условий [1].
К проблемам подачи тепла потребителю от централизованных источников теплоты (ТЭЦ, ТЭС) следует отнести большую протяженность и высокую степень износа инженерных теплосетей, а так же устаревшее физически и морально, и следовательно, очень энергозатратное оборудование, это приводит к тепловым потерям и к низкоэффективному сжиганию топливных ресурсов. Увеличение количества используемого топлива и затрат на его закупку ведут за собой повышение тарифов на теплоноситель для потребителей. Поэтому при строительстве новых зданий и сооружений всегда встает вопрос о выборе для них эффективного и экономически выгодного источника теплоснабжения. Одним из рациональных способов решения этих проблем может стать децентрализация отопительных сетей - использование автономных котельных, так как для них не требуется прокладка теплосетей большой протяженности и закупка сложного дорогостоящего оборудования.
Производство блочно-модульных котельных в России набирает обороты и всё чаще применяется при строительстве как новых многоэтажных микрорайонов, так и частных коттеджных поселков.
Работа посвящена разработке источника теплоснабжения для поселка Трубный. Учитывая существующую проблему энергосбережения и изложенные выше методы её решения, было решено произвести расширение уже существующей блочно-модульной котельной в связи с нехваткой тепловой мощности для покрытия новых тепловых нагрузок.
Цель работы - разработка блочно-модульной котельной в п. Трубный.
В работе ставятся следующие задачи:
— Изучение исходных данных, технического задания и технических условий;
— Выполнение расчета тепловых нагрузок потребителей;
— Выбор основного оборудования котельной;
— Расчет тепловой схемы котельной;
— Технико-экономический расчет по обоснованию вариантов технических решений.
Государство осуществляет поддержку предприятий, разрабатывающих проекты по энергосбережению и энергоэффективности. В настоящее время приняты и принимаются многочисленные нормативные документы, направленные на реализацию политики энергосбережения в государстве. Государственной Думой 11 ноября 2009 года принят Федеральный закон №261-ФЗ «Об энергосбережении» [1], который ставит своей целью регулирование отношений, возникающих в процессе деятельности в области энергосбережения, в целях создания экономических и организационных условий для эффективного использования энергетических ресурсов.
Проблема энергосбережения стала остро актуальной в коммунальной сфере, где энергетические затраты, выраженные в денежном эквиваленте, оказались особенно обременительными для российского бюджета.
Правовое регулирование в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности основывается на следующих принципах:
1) эффективное и рациональное использование энергетических ресурсов;
2) поддержка и стимулирование энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
3) системность и комплексность проведения мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности;
4) планирование энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
5) использование энергетических ресурсов с учетом ресурсных, производственно-технологических, экологических и социальных условий [1].
К проблемам подачи тепла потребителю от централизованных источников теплоты (ТЭЦ, ТЭС) следует отнести большую протяженность и высокую степень износа инженерных теплосетей, а так же устаревшее физически и морально, и следовательно, очень энергозатратное оборудование, это приводит к тепловым потерям и к низкоэффективному сжиганию топливных ресурсов. Увеличение количества используемого топлива и затрат на его закупку ведут за собой повышение тарифов на теплоноситель для потребителей. Поэтому при строительстве новых зданий и сооружений всегда встает вопрос о выборе для них эффективного и экономически выгодного источника теплоснабжения. Одним из рациональных способов решения этих проблем может стать децентрализация отопительных сетей - использование автономных котельных, так как для них не требуется прокладка теплосетей большой протяженности и закупка сложного дорогостоящего оборудования.
Производство блочно-модульных котельных в России набирает обороты и всё чаще применяется при строительстве как новых многоэтажных микрорайонов, так и частных коттеджных поселков.
Работа посвящена разработке источника теплоснабжения для поселка Трубный. Учитывая существующую проблему энергосбережения и изложенные выше методы её решения, было решено произвести расширение уже существующей блочно-модульной котельной в связи с нехваткой тепловой мощности для покрытия новых тепловых нагрузок.
Цель работы - разработка блочно-модульной котельной в п. Трубный.
В работе ставятся следующие задачи:
— Изучение исходных данных, технического задания и технических условий;
— Выполнение расчета тепловых нагрузок потребителей;
— Выбор основного оборудования котельной;
— Расчет тепловой схемы котельной;
— Технико-экономический расчет по обоснованию вариантов технических решений.
В работе рассмотрено решение о разработке блочно-модульной котельной в пос. Трубный. Сравнение отечественных и зарубежных технологий в области разработки индивидуальных источников теплоснабжения помогло сделать целесообразный выбор основного оборудования. Проведены расчеты основного и вспомогательного оборудования: тепловой расчет котла, расчеты теплообменного оборудования, подбор горелочных устройств, выбор насосов и химводоподготовки, согласно заданным характеристикам. В научно-исследовательской работе изучена замена труб тепловой сети методом разрушения.
Расчеты нагрузки потребителей и тепловой схемы котельной показали правильность выбранной нагрузки на вновь возводимую котельную. В разделе экологии произведен расчет и выбор дымовой трубы, отвечающий необходимым параметрам по результату аэродинамического расчета, и проходящей по нормам концентрации выбросов вредных веществ в дымовых газах. По результатам расчета необходимая высота трубы 6 м, конструкция дымовых труб - стальная, самонесущая.
В разделе экономика и управление проведен расчет капитальных и текущих затрат по вариантам подключения потребителей к существующим тепловым сетям, либо строительство нового источника. Составлен SWOT-анализ данных технических решений. По результатам расчета и сравнения, наиболее экономически выгодным является строительство блочно-модульной котельной. По выбранному варианту строительства котельной составлена модель дерева целей проекта и ленточный график Ганта.
Расчеты нагрузки потребителей и тепловой схемы котельной показали правильность выбранной нагрузки на вновь возводимую котельную. В разделе экологии произведен расчет и выбор дымовой трубы, отвечающий необходимым параметрам по результату аэродинамического расчета, и проходящей по нормам концентрации выбросов вредных веществ в дымовых газах. По результатам расчета необходимая высота трубы 6 м, конструкция дымовых труб - стальная, самонесущая.
В разделе экономика и управление проведен расчет капитальных и текущих затрат по вариантам подключения потребителей к существующим тепловым сетям, либо строительство нового источника. Составлен SWOT-анализ данных технических решений. По результатам расчета и сравнения, наиболее экономически выгодным является строительство блочно-модульной котельной. По выбранному варианту строительства котельной составлена модель дерева целей проекта и ленточный график Ганта.
