Помощь студентам в учебе
РЕКОНСТРУКЦИЯ ПРОИЗВОДВСТВЕННОЙ КОТЕЛЬНОЙ Г. КЫШТЫМ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ 7
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 8
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ АНАЛОГОВ 10
3.1 Описание котла «SuperRAC 5810» 10
3.2 Описание котла «Турботерм-Оптима-3000» 11
3.3 Сравнительный анализ 11
4 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 13
4.1 Тепловое потребление 13
4.2 Расчет тепловой схемы котельной 14
4.3 Расчет продуктов сгорания природного газа 17
4.4 Расчет объема продуктов сгорания 18
4.5 Расчет энтальпий продуктов сгорания газа и воздуха 19
4.6 Тепловой баланс котла 20
4.7 Расчет топочной камеры 21
4.8 Расчет дымогарных труб второго хода 29
4.9 Проверочный тепловой баланс 33
4.10 Тепловой расчет пластинчатого теплообменника 33
5 УСТАНОВКА КОНДЕНСАЦИОННОГО ПОВЕРХНОСТНОГО
ТЕПЛООБМЕННИКА 43
6 АВТОМАТИЗАЦИЯ 55
6.1 Контрольно-измерительные приборы 55
6.2 Сигнализация 55
6.3 Регулирование 56
6.4 Защиты и блокировки 56
7 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 58
7.1 Концентрация окислов азота, содержащихся в дымовых газах,
уходящих от котла «Super RAC 5810» 58
7.2 Концентрация окислов азота, содержащихся в дымовых газах,
уходящих от котла «Super RAC 3500» 61
7.3 Концентрация окислов азота, содержащихся в дымовых газах,
уходящих от котлов «КЕВ 10-14- 115СО» 63
7.4 Суммарная концентрация окислов азота, содержащихся в воздухе
рабочей зоны предприятия 64
7.5 Концентрация окиси углерода, содержащихся в дымовых газах,
уходящих от котла «Super RAC 5810» 64
7.6 Концентрация окиси углерода, содержащихся в дымовых газах,
уходящих от котла «Super RAC 3500» 65
7.7 Концентрация окиси углерода, содержащихся в дымовых газах,
уходящих от котлов «КЕВ 10-14- 115СО» 66
Суммарная концентрация окиси углерода, содержащихся в воздухе
рабочей зоны предприятия 66
8 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 67
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬСНОСТИ 72
9.1 Выявление опасных и вредных производственных факторов 72
9.2 Нормирование факторов рабочей среды и трудового процесса.
Организация мероприятий защиты 73
9.2.1 Воздух рабочей зоны 73
9.2.2 Освещение 74
9.2.3 Шум 75
9.2.2 Вибрации 76
9.3 Безопасность производственных процессов и оборудования 76
9.4 Электробезопасность 78
9.5 Пожаро-взрывобезопасность 79
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЯ 82
10.1 Технико-экономический расчет вариантов повышения энергетической эффективности разработки индивидуального источника теплоснабжения 82
10.1.1 Смета капитальных затрат на разработку индивидуального
источника теплоснабжения 82
10.1.2 Расчет текущих затрат по вариантам технических 83
10.1.3 Выбор лучшего варианта технического решения 87
10.2 Управленческий инструментарий обоснования вариантов
технических решений 88
10.2.1 SWOT-анализ вариантов технических решений 88
10.3 Планирование целей предприятия и проекта 90
10.3.1 Планирование целей предприятия в пирамиде
целеполагания „ 90
10.3.2 Планирование целей проекта в дереве целей 91
10.3.3 Ленточный график Ганта по реализации целей проекта 92
10.4 Основные показатели энергетической, экологической и экономической эффективности проекта 92
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 96
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ 7
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 8
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ АНАЛОГОВ 10
3.1 Описание котла «SuperRAC 5810» 10
3.2 Описание котла «Турботерм-Оптима-3000» 11
3.3 Сравнительный анализ 11
4 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 13
4.1 Тепловое потребление 13
4.2 Расчет тепловой схемы котельной 14
4.3 Расчет продуктов сгорания природного газа 17
4.4 Расчет объема продуктов сгорания 18
4.5 Расчет энтальпий продуктов сгорания газа и воздуха 19
4.6 Тепловой баланс котла 20
4.7 Расчет топочной камеры 21
4.8 Расчет дымогарных труб второго хода 29
4.9 Проверочный тепловой баланс 33
4.10 Тепловой расчет пластинчатого теплообменника 33
5 УСТАНОВКА КОНДЕНСАЦИОННОГО ПОВЕРХНОСТНОГО
ТЕПЛООБМЕННИКА 43
6 АВТОМАТИЗАЦИЯ 55
6.1 Контрольно-измерительные приборы 55
6.2 Сигнализация 55
6.3 Регулирование 56
6.4 Защиты и блокировки 56
7 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 58
7.1 Концентрация окислов азота, содержащихся в дымовых газах,
уходящих от котла «Super RAC 5810» 58
7.2 Концентрация окислов азота, содержащихся в дымовых газах,
уходящих от котла «Super RAC 3500» 61
7.3 Концентрация окислов азота, содержащихся в дымовых газах,
уходящих от котлов «КЕВ 10-14- 115СО» 63
7.4 Суммарная концентрация окислов азота, содержащихся в воздухе
рабочей зоны предприятия 64
7.5 Концентрация окиси углерода, содержащихся в дымовых газах,
уходящих от котла «Super RAC 5810» 64
7.6 Концентрация окиси углерода, содержащихся в дымовых газах,
уходящих от котла «Super RAC 3500» 65
7.7 Концентрация окиси углерода, содержащихся в дымовых газах,
уходящих от котлов «КЕВ 10-14- 115СО» 66
Суммарная концентрация окиси углерода, содержащихся в воздухе
рабочей зоны предприятия 66
8 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 67
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬСНОСТИ 72
9.1 Выявление опасных и вредных производственных факторов 72
9.2 Нормирование факторов рабочей среды и трудового процесса.
Организация мероприятий защиты 73
9.2.1 Воздух рабочей зоны 73
9.2.2 Освещение 74
9.2.3 Шум 75
9.2.2 Вибрации 76
9.3 Безопасность производственных процессов и оборудования 76
9.4 Электробезопасность 78
9.5 Пожаро-взрывобезопасность 79
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЯ 82
10.1 Технико-экономический расчет вариантов повышения энергетической эффективности разработки индивидуального источника теплоснабжения 82
10.1.1 Смета капитальных затрат на разработку индивидуального
источника теплоснабжения 82
10.1.2 Расчет текущих затрат по вариантам технических 83
10.1.3 Выбор лучшего варианта технического решения 87
10.2 Управленческий инструментарий обоснования вариантов
технических решений 88
10.2.1 SWOT-анализ вариантов технических решений 88
10.3 Планирование целей предприятия и проекта 90
10.3.1 Планирование целей предприятия в пирамиде
целеполагания „ 90
10.3.2 Планирование целей проекта в дереве целей 91
10.3.3 Ленточный график Ганта по реализации целей проекта 92
10.4 Основные показатели энергетической, экологической и экономической эффективности проекта 92
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 96
Актуальность внедрения энергосберегающих технологии является приоритетом для всех стран мира по причине исчерпаемости топливно-энергетических ресурсов. Данная проблема усугубляется тем, что переход на возобновляемые источники энергии происходит очень медленно и эффективность этих источников очень мала. Поэтому все ресурсы, которыми мы располагаем на данном этапе, необходимо эффективно использовать. При этом следует стремиться к сохранению экологии региона для будущих поколений. Большинство стран с развитой экономикой стараются эффективно использовать топливно-энергетические ресурсы в условиях роста цен на энергоносители [17].
Реконструкция необходима для увеличения показателей энергосбережения и энергоэффективности, без вреда для окружающей среды и обеспечения ресурсами всех потребителей.
Целесообразность повышения энергетической и экологической эффективности теплотехнологий подтверждается принятым федеральным законом РФ от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [2].
Реконструкцией является комплексом мероприятий по техническому переоснащению объекта с полной или частичной заменой оборудования и сетей, вызывающее необходимость проведения прочностных расчетов и корректировки паспорта и руководства (инструкции) по эксплуатации, оформления нового паспорта и руководства по эксплуатации. Реконструкция действующих предприятий осуществляется в соответствии с проектными схемами и планами на частные объекты или формы работ, которые разрабатываются на основе технического и экономического обоснования. В зависимости от плана по повышению энергетического уровня подразделения, реконструкция может быть выполнена без расширения рабочих зон.
Главными задачами реконструкции производств являются [1]:
- модернизация производств и научно-технической базы;
- увеличение производственных мощностей;
- повышение качества конечного продукта путем оптимизации труда и минимизации рабочей силы.
Реконструкция необходима для увеличения показателей энергосбережения и энергоэффективности, без вреда для окружающей среды и обеспечения ресурсами всех потребителей.
Целесообразность повышения энергетической и экологической эффективности теплотехнологий подтверждается принятым федеральным законом РФ от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [2].
Реконструкцией является комплексом мероприятий по техническому переоснащению объекта с полной или частичной заменой оборудования и сетей, вызывающее необходимость проведения прочностных расчетов и корректировки паспорта и руководства (инструкции) по эксплуатации, оформления нового паспорта и руководства по эксплуатации. Реконструкция действующих предприятий осуществляется в соответствии с проектными схемами и планами на частные объекты или формы работ, которые разрабатываются на основе технического и экономического обоснования. В зависимости от плана по повышению энергетического уровня подразделения, реконструкция может быть выполнена без расширения рабочих зон.
Главными задачами реконструкции производств являются [1]:
- модернизация производств и научно-технической базы;
- увеличение производственных мощностей;
- повышение качества конечного продукта путем оптимизации труда и минимизации рабочей силы.
В выпускной квалификационной работе была рассмотрено реконструкция производственной котельной предприятия АО «Радиозавод» г. Кыштым с целью снижения текущих затрат и себестоимости тепловой энергии.
Была обоснована актуальность реконструкции производственной котельной. Рассмотрен список литературных источников, необходимых для написания выпускной квалификационной работы. Проведено сравнение отечественного котлоагрегата Турботерм-Оптима-3000 и зарубежного SuperRAC 5810, в ходе которого был сделан вывод, что выбор зарубежного котла более целесообразен.
Рассчитана тепловая схема котельной. В ходе расчета были определенны следующие значения: расход воды через котлоагрегаты котельной Gk = 167,9 кг/с; расход воды на собственные нужды Gct = 3,295 кг/с; расход подпиточной воды С/под11 =4,797 кг/с; расход исходной воды G^ = 5,517 кг/с.
Рассчитан котлоагрегат SuperRAC 5810 номинальной мощности Q=5810 кВт. Были рассчитаны топочная камера и второй ход дымогарных труб котлоагрегата. В ходе расчета были посчитаны температура уходящих газов после котла З’п = 170 °С коэффициент полезного действия котла п = 92,5%.
Был рассмотрен принцип работы конденсационного поверхностного теплообменника после котлоагрегатов. Также был рассчитан конденсационный поверхностный экономайзер. В ходе расчета были найдены следующие значения: температура уходящих газов после теплообменника % = 90 0С; Коэффициент полезного действия котлоагрегата с использованием экономайзера по высшей теплоте сгорания топлива п^=0,84.
Рассмотрена система автоматического регулирования котлоагрегата SuperRAC 5810. Также были рассмотрены случаи срабатывания систем сигнализации и блокировки котла. Рассмотрены приборы учета котла.
В разделе «Вопросы экологии» рассмотренные вредные выбросы, возникающие при сгорании природного газа. Была рассчитана приземная концентрация вредных веществ в зимний период времени cN0 =0,0091 мг/м3, сС0 =0,0301 мг/м3.
Рассмотрены стратегические цели развития теплоснабжения Российской Федерации. Также рассмотрены мероприятия по энергосбережению, внедренные в предприятие. Одним из энергосберегающих мероприятий является использование турбулезаторов.
Рассмотрено влияние вредных и опасных производственных факторов на человека, которые могут возникнуть при работе в производственной котельной. Рассмотрены методы защиты от вредных и опасных производственных факторов.
В экономической части рассчитаны капитальные затраты на реконструкцию котельной. Проведено сравнение текущих затрат до и после реконструкции. Также в разделе был выполнен SWOT-анализ вариантов реконструкции котельной. Составлены модель дерева целей проекта и пирамида целеполагания. Построен график Г анта.
Была обоснована актуальность реконструкции производственной котельной. Рассмотрен список литературных источников, необходимых для написания выпускной квалификационной работы. Проведено сравнение отечественного котлоагрегата Турботерм-Оптима-3000 и зарубежного SuperRAC 5810, в ходе которого был сделан вывод, что выбор зарубежного котла более целесообразен.
Рассчитана тепловая схема котельной. В ходе расчета были определенны следующие значения: расход воды через котлоагрегаты котельной Gk = 167,9 кг/с; расход воды на собственные нужды Gct = 3,295 кг/с; расход подпиточной воды С/под11 =4,797 кг/с; расход исходной воды G^ = 5,517 кг/с.
Рассчитан котлоагрегат SuperRAC 5810 номинальной мощности Q=5810 кВт. Были рассчитаны топочная камера и второй ход дымогарных труб котлоагрегата. В ходе расчета были посчитаны температура уходящих газов после котла З’п = 170 °С коэффициент полезного действия котла п = 92,5%.
Был рассмотрен принцип работы конденсационного поверхностного теплообменника после котлоагрегатов. Также был рассчитан конденсационный поверхностный экономайзер. В ходе расчета были найдены следующие значения: температура уходящих газов после теплообменника % = 90 0С; Коэффициент полезного действия котлоагрегата с использованием экономайзера по высшей теплоте сгорания топлива п^=0,84.
Рассмотрена система автоматического регулирования котлоагрегата SuperRAC 5810. Также были рассмотрены случаи срабатывания систем сигнализации и блокировки котла. Рассмотрены приборы учета котла.
В разделе «Вопросы экологии» рассмотренные вредные выбросы, возникающие при сгорании природного газа. Была рассчитана приземная концентрация вредных веществ в зимний период времени cN0 =0,0091 мг/м3, сС0 =0,0301 мг/м3.
Рассмотрены стратегические цели развития теплоснабжения Российской Федерации. Также рассмотрены мероприятия по энергосбережению, внедренные в предприятие. Одним из энергосберегающих мероприятий является использование турбулезаторов.
Рассмотрено влияние вредных и опасных производственных факторов на человека, которые могут возникнуть при работе в производственной котельной. Рассмотрены методы защиты от вредных и опасных производственных факторов.
В экономической части рассчитаны капитальные затраты на реконструкцию котельной. Проведено сравнение текущих затрат до и после реконструкции. Также в разделе был выполнен SWOT-анализ вариантов реконструкции котельной. Составлены модель дерева целей проекта и пирамида целеполагания. Построен график Г анта.
