Аннотация
ОГЛАВЛЕНИЕ 4
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ ТЕХНИЧЕСКОГО
ПЕРЕВООРУЖЕНИЯ КОТЕЛЬНОЙ 8
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 13
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ВОДОГРЕЙНЫХ
КОТЛОВ 15
4 РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК 17
4.1 Исходные данные 17
4.2 Сезонная нагрузка 17
4.3 Круглогодичная тепловая нагрузка 19
4.5 Расчет тепловой схемы 22
5 Расчет котла КВГМ-1,0-115 26
5.1 Расчет объемных продуктов сгорания топлива 27
5.2 Расчет энтальпий продуктов сгорания 29
5.3 Тепловой баланс котла 31
5.4 Расчет топочной камеры 33
5.5 Тепловой поверочный расчет топки 33
5.6 Расчет конвективного пучка 39
6 Выбор вспомогательного оборудования 44
6.1 Выбор насоса 44
6.2 Выбор оборудования для водоподготовки 45
6.3 Выбор теплообменного оборудования 46
7 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 55
8 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 58
8.1 Расчет дымовой трубы 59
9 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА 69
10 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 72
10.1 Безопасность производственных процессов и оборудования 72
10.2 Пожаровзрывобезопасность 73
10.3 Электробезопасность 73
11 Научно-исследовательская работа 72
11.1 Стандартные методы повышения энергоэффективности отопительных котельных 73
11.2 Применение теплового насоса на обратном трубопроводе сетевой
воды в котельной 75
11.3 Качественный анализ предложенного решения 77
11.4 Расчет парокомпрессионного теплового насоса 79
12 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 75
12.1 Расчет капитальных затрат 75
12.2 Расчет текущих затрат 76
12.3 Расчет стоимости единицы теплоты 1Гкал 78
12.4 Расчет срока окупаемости проекта 79
12.5 SWOT- анализ вариантов проектных решений 79
12.6 Оценка движущих и сдерживающих сил и ресурсов 81
12.7 Планирование целей отопительной котельной в дереве целей 82
12.8 Планирование мероприятий по реализации проекта (график Ганта) 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 87
Необходимость реконструкций котельных обуславливается подходом властей, рассматривающих основную задачу экономии энергии на основании федерального закона об энергосбережении №267. Это прежде всего предусматривается тем, что ресурсы на Земле иссекаемы и государство в лице Российской Федерации должно защитить себя от расточительного использования невозобновляемых источников энергии. Поэтому на основании ФЗ№267 использование энергоресурсов, а так же сами установки должны обеспечивать не только необходимый энергоемкость для потребителя, но и соответствовать требованиям экономического целесообразного использования. Так и в поселке Долгодеревенское Челябинской области компания АО Челябоблкомуннэнерго подготовила проект по реконструкции котельной, т.е. замене двух старых котельных агрегатов на новые. На основании SWAT -анализа было доказано, что новый проект принесет прибыль предприятию, потребителям и прежде всего государству, а самое главное он соответствует ФЗ № 267.
«Челябоблкоммунэнерго» подала заявку на замену котлоагрегатов, министерство энергетики поддержала проект и выдало предприятию денежные средства на реализацию данного проекта.
Реконструкция (техническое перевооружение) котельной, замена старого оборудования на новое и даже более мощное - рациональный способ повышения эффективности использования топлива, качества теплоснабжения и уровня безопасности действующей системы при возможном увеличении её тепловой мощности.
Переоборудованная котельная оснащается самыми современными системами автоматизации и диспетчеризации, более совершенными приборами учета ресурсов, новейшими средствами обеспечения безопасной и автономной работы, что в комплексе позволяет установке эффективно и безопасно функционировать без постоянного присутствия рабочего персонала.
Рассматриваемая котельная является двухконтурной.
Современные малые водогрейные котельные часто оборудованы несколькими водогрейными котлами, работающими на природном газе. КПД таких котлов превышает 90%. Современные системы автоматики сделали такие котельные полностью автономными, не требующими присутствия обслуживающего персонала. Также автоматика позволила сделать котельные погодозависимыми, что позволяет экономить топливо на промежуточных режимах работы. Обычно новые котельные подключаются к существующим тепловым сетям, в связи с чем для продления срока службы оборудования разделяют контуры котельной и тепловой сети.
В работе рассмотрен вопрос перевооружения котельной поселка Долгодеревенское Сосновского района Челябинской области. Предусмотрена замена двух котельных установок КВГМ -4,0-115 на два котельных агрегата горизонтальной компоновки КВГМ-1,0-115- для отопительного сезона и КВГМ- 0,5-115 - для неотопительного.
В работе предложен вариант перевооружения отопительной котельной п.
Черкаскуль Каслинского района Челябинской области путем установки
дополнительного котла КВГМ-1,0-115 и КВГМ-0,5-115
Расчетом тепловых нагрузок определена максимальная нагрузка систем
отопления и горячего водоснабжения, которая составила Q мм = 0,938 МВт.
Расчет тепловой схемы определил необходимую мощность котельной с
учетом потерь тепла и собственных нужд, которая составила Q = 1,02 МВт.
На основе расчета тепловой схемы выбран водотрубные котлы КВГМ-1,0-
115 и КВГМ-0,5-115 теплопроизводительностью 1 и 0,5 МВт соответственно.
Расход природного газа по расчету на максимальный зимний режим составил
0,03 м
3
/с.
На основе расчетов тепловой схемы и теплообменника было выбрано
вспомогательное оборудование производителей Wilo, Hydrotech, Pentek.
В разделе энергосбережения описана нормативно-правовая база и
рассмотрены основные энергосберегающие технологии, примененные в работе.
В вопросах экологии рассчитан массовый выброс окислов азота, который
составил для одного котла 0,108 г/с. Для котельной выбрана дымовая труба
высотой 15 м., и при данной высоте трубы рассчитаны значения приземных
концентраций окислов азота, составившие соответственно в летнем и зимнем
режимах 0,00388 мг/м3
и 0,019 мг/м3
.
В разделе автоматики рассмотрены основные требования, предъявляемые к
автономным источникам теплоснабжения. Разработана и описана
функциональная схема автоматики котельной.
В разделе безопасность жизнедеятельности выявлены опасные и вредные
производственные факторы, рассмотрены вопросы безопасности
производственных процессов и оборудования.
В экономико-управленческой части произведено обоснование расширения
котельной. Произведен расчет срока окупаемости, он составил 2 года.
