Помощь студентам в учебе
Расширение котельной для микрорайонов «Залесье» и «Вишнёвая горка» Сосновского района Челябинской области
|
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АКТУАЛЬНОСТЬ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ 7
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 8
3 РАСШИРЕНИЕ КОТЕЛЬНОЙ ДЛЯ МИКРОРАЙОНОВ «ЗАЛЕСЬЕ» И
«ВИШНЁВАЯ ГОРКА» 11
3.1 Определение тепловых нагрузок и метода регулирования 11
3.2 Тепловой расчёт котла НПО Октан KBCA-5due 11
3.2.1 Объёмы газов, объёмные доли трехатомных газов 12
3.2.2 Расчёт энтальпий продуктов сгорания газа и воздуха 12
3.2.3 Тепловой баланс и расход
топлива Ошибка! Закладка не определена.
3.2.4 Поверочный расчёт теплообмена в топке 13
3.2.5 Поверочный расчёт дымогарных труб 13
3.2.6 Сводная таблица теплового расчёта 13
4 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ 28
4.1 Определение тепловых нагрузок 11
4.2 Задачи гидравлического расчета 28
4.3 Гидравлический расчет 28
4.4 Пьезометрический график 32
4.5 Выбор вспомогательного
оборудования Ошибка! Закладка не
определена.
4.6 Расчёт тепловой
изоляции Ошибка! Закладка не
определена.
5 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 52
5.1 Расчет концентраций загрязняющих веществ 56
5.2.1 Объёмы газов, объёмные доли трехатомных газов 12
5.2.2 Расчёт энтальпий продуктов сгорания газа и воздуха 12
5.2.3 Тепловой баланс и расход
топлива Ошибка! Закладка не определена.
5.3.4 Поверочный расчёт теплообмена в топке 13
5.3.5 Поверочный расчёт дымогарных труб 13
5.3.6 Сводная таблица теплового расчёта 13
5.2 Высота дымовой трубы 57
5.3 Расчёт рассеивания вредных примесей 58
5.4 Системы водоотведения 60
6 АВТОМАТИЗАЦИЯ 64
7 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 64
7.1 Анализ опасных производственных факторов 64
7.2 Безопасность производственных процессов и оборудования 64
7.3 Пожаровзрывобезопасность 66
7.4 Электробезопасность 67
8 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 69
8.1 Расчет сметы капитальных затрат 69
8.2 Расчет сметы текущих затрат 71
8.4 Модель SWOT-анализа вариантов технических решений 75
8.5 Модель дерева целей 77
8.6 График Ганта 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 82
1 АКТУАЛЬНОСТЬ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ 7
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 8
3 РАСШИРЕНИЕ КОТЕЛЬНОЙ ДЛЯ МИКРОРАЙОНОВ «ЗАЛЕСЬЕ» И
«ВИШНЁВАЯ ГОРКА» 11
3.1 Определение тепловых нагрузок и метода регулирования 11
3.2 Тепловой расчёт котла НПО Октан KBCA-5due 11
3.2.1 Объёмы газов, объёмные доли трехатомных газов 12
3.2.2 Расчёт энтальпий продуктов сгорания газа и воздуха 12
3.2.3 Тепловой баланс и расход
топлива Ошибка! Закладка не определена.
3.2.4 Поверочный расчёт теплообмена в топке 13
3.2.5 Поверочный расчёт дымогарных труб 13
3.2.6 Сводная таблица теплового расчёта 13
4 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ 28
4.1 Определение тепловых нагрузок 11
4.2 Задачи гидравлического расчета 28
4.3 Гидравлический расчет 28
4.4 Пьезометрический график 32
4.5 Выбор вспомогательного
оборудования Ошибка! Закладка не
определена.
4.6 Расчёт тепловой
изоляции Ошибка! Закладка не
определена.
5 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 52
5.1 Расчет концентраций загрязняющих веществ 56
5.2.1 Объёмы газов, объёмные доли трехатомных газов 12
5.2.2 Расчёт энтальпий продуктов сгорания газа и воздуха 12
5.2.3 Тепловой баланс и расход
топлива Ошибка! Закладка не определена.
5.3.4 Поверочный расчёт теплообмена в топке 13
5.3.5 Поверочный расчёт дымогарных труб 13
5.3.6 Сводная таблица теплового расчёта 13
5.2 Высота дымовой трубы 57
5.3 Расчёт рассеивания вредных примесей 58
5.4 Системы водоотведения 60
6 АВТОМАТИЗАЦИЯ 64
7 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 64
7.1 Анализ опасных производственных факторов 64
7.2 Безопасность производственных процессов и оборудования 64
7.3 Пожаровзрывобезопасность 66
7.4 Электробезопасность 67
8 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 69
8.1 Расчет сметы капитальных затрат 69
8.2 Расчет сметы текущих затрат 71
8.4 Модель SWOT-анализа вариантов технических решений 75
8.5 Модель дерева целей 77
8.6 График Ганта 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 82
В крупных городах стремительно развивающийся жилой фонд, открытие новых предприятий приводит к появлению новых потребителей тепла, увеличению объема отпускаемой тепловой энергии. Следовательно, возникает потребность в строительстве новых источников теплоснабжения или увеличения мощности уже существующих. Таким образом, целью выпускной квалификационной работы является разработка проекта расширения водогрейной котельной для микрорайона «Залесье» и «Вишнёвая горка» Сосновского района Челябинской области.
Основная задача любой системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством теплоты требуемых параметров.
Системы теплоснабжения разделяют на централизованные и децентрализованные в зависимости от размещения источника теплоты по отношению к потребителям. В децентрализованных системах источник теплоты и теплоприемники потребителей совмещены в одном агрегате или размещены столь близко, что передача теплоты от источника до теплоприемника может производиться без промежуточного звена - тепловой сети. В системах централизованного теплоснабжения источник теплоты и теплоприемники потребителей размещены раздельно, часто на значительном расстоянии, поэтому передача теплоты от источника до теплоприемников производится по тепловым сетям. Современный уровень производства теплоэнергетического оборудования, систем автоматизации, трубопроводов и нормативная база дают возможность развиваться обеим системам теплоснабжения в равной степени.
Системы водяных теплопроводов могут быть однотрубными и двухтрубными (в отдельных случаях многотрубными). Наиболее распространенной является двухтрубная система теплоснабжения (по одной трубе подается горячая вода потребителю, по другой, обратной, охлажденная вода возвращается на ТЭЦ или в котельную). Различают открытую и закрытую системы теплоснабжения. В открытой системе осуществляется горячая вода из подающей сети разбирается потребителями для хозяйственных, санитарно-гигиенических нужд. При полном использовании горячей воды может быть применена однотрубная система. Для закрытой системы характерно почти полное возвращение сетевой воды на ТЭЦ (или районную котельную). Котельная для микрорайонов «Залесье» и «Вишнёвая горка» имеет закрытую, двухконтурную, двухтрубную схему теплоснабжения. Регулирование отпуска тепла - качественное [2].
Котельные подключаются к потребителям теплотрассами или паропроводами. Протяженность теплотрассы и её теплоизоляция прямым образом влияют на тепловые потери, поэтому предпочтительнее располагать котельную в непосредственной близости с потребителем, либо на равном удалении при группе потребителей, для снижения потерь в теплотрассе. В ряде случаев для более эффективного теплоснабжения переходят от крупных котельных, отапливающих целый район, к модульным котельным установкам, отапливающим группу домов или отдельное производство.Развитие современной теплоэнергетики и обеспечение энергетической безопасности страны невозможно без разработки и внедрения новых энергетически эффективных технологий. Работа отечественных
теплофикационных систем сопряжена с рядом проблем, обусловленных ослаблением государственного влияния на энергетику, повышением стоимости топливно-энергетических ресурсов, изношенностью тепловых сетей и
оборудования, отсутствием инвестиций на техническое перевооружение и несоответствием традиционно применяемых технологий теплоснабжения
современным научно-техническим и экономическим требованиям. Нерешенность этих технических и экономических проблем негативно сказывается на качестве и энергетической эффективности теплоснабжения.
Для оценки эффективности работы любой системы, в том числе теплоэнергетической, обычно используется обобщенный физический показатель - коэффициент полезного действия. Увеличения КПД системы (а значит и повышения ее экономичности) можно достигнуть только снижением величины непроизводительных потерь, возникающих в процессе работы. Это является главной задачей энергосбережения и основным курсом любого производства на сегодняшний день.
В настоящее время в связи с появившимися новыми техническими возможностями реконструкции систем теплоснабжения, внедрение различных способов их регулирования, использование биотоплива позволяет добиться существенного энергосберегающего эффекта, повысить качество теплоснабжения. Анализ состояния отечественных теплофикационных систем и недостатков существующих технологий теплоснабжения, формулировка принципов, на которых должно основываться их развитие является актуальным в настоящее время.
Основная задача любой системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством теплоты требуемых параметров.
Системы теплоснабжения разделяют на централизованные и децентрализованные в зависимости от размещения источника теплоты по отношению к потребителям. В децентрализованных системах источник теплоты и теплоприемники потребителей совмещены в одном агрегате или размещены столь близко, что передача теплоты от источника до теплоприемника может производиться без промежуточного звена - тепловой сети. В системах централизованного теплоснабжения источник теплоты и теплоприемники потребителей размещены раздельно, часто на значительном расстоянии, поэтому передача теплоты от источника до теплоприемников производится по тепловым сетям. Современный уровень производства теплоэнергетического оборудования, систем автоматизации, трубопроводов и нормативная база дают возможность развиваться обеим системам теплоснабжения в равной степени.
Системы водяных теплопроводов могут быть однотрубными и двухтрубными (в отдельных случаях многотрубными). Наиболее распространенной является двухтрубная система теплоснабжения (по одной трубе подается горячая вода потребителю, по другой, обратной, охлажденная вода возвращается на ТЭЦ или в котельную). Различают открытую и закрытую системы теплоснабжения. В открытой системе осуществляется горячая вода из подающей сети разбирается потребителями для хозяйственных, санитарно-гигиенических нужд. При полном использовании горячей воды может быть применена однотрубная система. Для закрытой системы характерно почти полное возвращение сетевой воды на ТЭЦ (или районную котельную). Котельная для микрорайонов «Залесье» и «Вишнёвая горка» имеет закрытую, двухконтурную, двухтрубную схему теплоснабжения. Регулирование отпуска тепла - качественное [2].
Котельные подключаются к потребителям теплотрассами или паропроводами. Протяженность теплотрассы и её теплоизоляция прямым образом влияют на тепловые потери, поэтому предпочтительнее располагать котельную в непосредственной близости с потребителем, либо на равном удалении при группе потребителей, для снижения потерь в теплотрассе. В ряде случаев для более эффективного теплоснабжения переходят от крупных котельных, отапливающих целый район, к модульным котельным установкам, отапливающим группу домов или отдельное производство.Развитие современной теплоэнергетики и обеспечение энергетической безопасности страны невозможно без разработки и внедрения новых энергетически эффективных технологий. Работа отечественных
теплофикационных систем сопряжена с рядом проблем, обусловленных ослаблением государственного влияния на энергетику, повышением стоимости топливно-энергетических ресурсов, изношенностью тепловых сетей и
оборудования, отсутствием инвестиций на техническое перевооружение и несоответствием традиционно применяемых технологий теплоснабжения
современным научно-техническим и экономическим требованиям. Нерешенность этих технических и экономических проблем негативно сказывается на качестве и энергетической эффективности теплоснабжения.
Для оценки эффективности работы любой системы, в том числе теплоэнергетической, обычно используется обобщенный физический показатель - коэффициент полезного действия. Увеличения КПД системы (а значит и повышения ее экономичности) можно достигнуть только снижением величины непроизводительных потерь, возникающих в процессе работы. Это является главной задачей энергосбережения и основным курсом любого производства на сегодняшний день.
В настоящее время в связи с появившимися новыми техническими возможностями реконструкции систем теплоснабжения, внедрение различных способов их регулирования, использование биотоплива позволяет добиться существенного энергосберегающего эффекта, повысить качество теплоснабжения. Анализ состояния отечественных теплофикационных систем и недостатков существующих технологий теплоснабжения, формулировка принципов, на которых должно основываться их развитие является актуальным в настоящее время.
Таким образом, в выпускной квалификационной работе был рассмотрен и рассчитан вариант расширения водогрейной котельной для микрорайонов «Залесье» и «Вишнёвая горка» Сосновского района Челябинской области.
На первом этапе работы дано обоснование и актуальность расширения водогрейной котельной на ООО «Энергия». Сделано сравнение отечественных и зарубежных передовых водогрейных котлов. Рассмотрены все достоинства и недостатки их работы.
На следующем этапе работы был проведен расчет тепловых нагрузок, необходимых для заданных площадей. Также определены тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. В качестве метода регулирования используется качественный метод. Котельная работает по двухтрубной, закрытой тепловой схеме.
Далее был сделан тепловой расчёт котла НПО Октан KBCA-5due мощностью 5 МВт. Составлен тепловой баланс котельного агрегата. На основе
вышеперечисленных расчетов приводится обоснование выбора типа устанавливаемого котла. По данным завода-изготовителя мощность одного котла составляет 5 МВт. Номинальный расход воды через котел 172 м3 /ч.
В качестве технологического решения приводится гидравлический расчёт участка теплосети. Построен пьезометрический график. Рассмотрены вопросы энергосбережения.
Также рассмотрены вопросы экологии, а именно, сделан расчет дымовой трубы и расчет концентрации вредных веществ, который показал, что максимальная концентрация вредных веществ у земной поверхности при опасных метеорологических условиях при зимнем режиме достигается на расстоянии равном 612 м по оси факела. Описана система водоподготовки для котла НПО Октан KBCA-5due.
Технико-экономический расчет показал, что реализация данного проекта является экономически эффективной. Сделано сравнение с вариантом расширения котельной путём установки иностранного котла такой же мощности.
В выпускной квалификационной работе разработана функциональная схема автоматизации водогрейной котельной по водогрейной части, а также представлена принципиальная тепловая схема котельной, план трбопроводов котельной, разрез трубопроводов, принципиальная схема водоподготовительной установки, демонстрационный лист по энергосбережению и технологическому решению и демонстрационный лист по экономическо-управленческой части.
На первом этапе работы дано обоснование и актуальность расширения водогрейной котельной на ООО «Энергия». Сделано сравнение отечественных и зарубежных передовых водогрейных котлов. Рассмотрены все достоинства и недостатки их работы.
На следующем этапе работы был проведен расчет тепловых нагрузок, необходимых для заданных площадей. Также определены тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. В качестве метода регулирования используется качественный метод. Котельная работает по двухтрубной, закрытой тепловой схеме.
Далее был сделан тепловой расчёт котла НПО Октан KBCA-5due мощностью 5 МВт. Составлен тепловой баланс котельного агрегата. На основе
вышеперечисленных расчетов приводится обоснование выбора типа устанавливаемого котла. По данным завода-изготовителя мощность одного котла составляет 5 МВт. Номинальный расход воды через котел 172 м3 /ч.
В качестве технологического решения приводится гидравлический расчёт участка теплосети. Построен пьезометрический график. Рассмотрены вопросы энергосбережения.
Также рассмотрены вопросы экологии, а именно, сделан расчет дымовой трубы и расчет концентрации вредных веществ, который показал, что максимальная концентрация вредных веществ у земной поверхности при опасных метеорологических условиях при зимнем режиме достигается на расстоянии равном 612 м по оси факела. Описана система водоподготовки для котла НПО Октан KBCA-5due.
Технико-экономический расчет показал, что реализация данного проекта является экономически эффективной. Сделано сравнение с вариантом расширения котельной путём установки иностранного котла такой же мощности.
В выпускной квалификационной работе разработана функциональная схема автоматизации водогрейной котельной по водогрейной части, а также представлена принципиальная тепловая схема котельной, план трбопроводов котельной, разрез трубопроводов, принципиальная схема водоподготовительной установки, демонстрационный лист по энергосбережению и технологическому решению и демонстрационный лист по экономическо-управленческой части.
