Помощь студентам в учебе
Разработка источника теплоснабжения г. Юрюзань Челябинской области
|
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ВКР 9
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ
РАЗРАБОТОКПО ТЕМЕ ВКР 11
3 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 14
3.1 Расчет тепловых нагрузок 14
3.1.1 Расчет сезонной нагрузки 16
3.1.2 Расчет круглогодичной тепловой нагрузки 18
3.1.3 Расчет суммарной тепловой нагрузки 21
3.1.4 Построение графика продолжительности суммарных
тепловых 23
нагрузок 23
3.1.5 Расчет годового отпуска тепла 24
3.1.6 Расчет и построение температурного графика 25
3.2 Расчет тепловой схемы источника теплоснабжения 27
3.2.1 Описание тепловой схемы городской котельной 28
3.2.2 Расчет тепловой схемы новой городской котельной 29
3.3 Расчет основного оборудования 31
3.3.2 Устройство котла ТЕРМОТЕХНИК серии ТТ100 мощностью
10 МВт 32
3.4 Тепловой расчет котла 34
3.4.1 Расчет теплосодержания продуктов сгорания 34
3.4.2 Расчет теплосодержания продуктов сгорания 37
3.4.3 Расчет расхода топлива на котел 39
3.4.4 Конструктивный расчет котла 41
3.4.5 Тепловой расчет топки котла 42
4 ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ 53
4.1 Реализация тепловой схемы котельной с закрытым котловым 53
контуром 53
4.2 Исходные данные для расчета теплообменных аппаратов 54
4.3 Расчет теплообменных аппаратов 55
5 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 64
5.1 Основные технологические решения энергосбережения нового 64
тисточника теплоснабжения города Юрюзань 64
5.2 Разработка организационных мероприятий по энергосбережению 65
для источника теплоснабжения г. Юрюзань 65
5.3 Рекомендации к дальнейшему ходу мероприятий по
и энергосбережению по окончании реализации проекта новой .... 66
котельной г. Юрюзань 66
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 68
6.1 Расчет объемов продуктов сгорания 68
6.2 Расчет выброса NO2 69
6.3 Расчет дымовых труб 70
7 АВТОМАТИЗАЦИЯ 76
7.1 Автоматизация котлоагрегатов 77
7.2 Тепловой контроль и регулирование тепловой схемы котельной.. 80
7.3 Автоматизация топливоснабжения 81
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 82
8.2 Обеспечение безопасности здания и оборудования 84
9 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 104
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ВКР 9
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ
РАЗРАБОТОКПО ТЕМЕ ВКР 11
3 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 14
3.1 Расчет тепловых нагрузок 14
3.1.1 Расчет сезонной нагрузки 16
3.1.2 Расчет круглогодичной тепловой нагрузки 18
3.1.3 Расчет суммарной тепловой нагрузки 21
3.1.4 Построение графика продолжительности суммарных
тепловых 23
нагрузок 23
3.1.5 Расчет годового отпуска тепла 24
3.1.6 Расчет и построение температурного графика 25
3.2 Расчет тепловой схемы источника теплоснабжения 27
3.2.1 Описание тепловой схемы городской котельной 28
3.2.2 Расчет тепловой схемы новой городской котельной 29
3.3 Расчет основного оборудования 31
3.3.2 Устройство котла ТЕРМОТЕХНИК серии ТТ100 мощностью
10 МВт 32
3.4 Тепловой расчет котла 34
3.4.1 Расчет теплосодержания продуктов сгорания 34
3.4.2 Расчет теплосодержания продуктов сгорания 37
3.4.3 Расчет расхода топлива на котел 39
3.4.4 Конструктивный расчет котла 41
3.4.5 Тепловой расчет топки котла 42
4 ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ 53
4.1 Реализация тепловой схемы котельной с закрытым котловым 53
контуром 53
4.2 Исходные данные для расчета теплообменных аппаратов 54
4.3 Расчет теплообменных аппаратов 55
5 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 64
5.1 Основные технологические решения энергосбережения нового 64
тисточника теплоснабжения города Юрюзань 64
5.2 Разработка организационных мероприятий по энергосбережению 65
для источника теплоснабжения г. Юрюзань 65
5.3 Рекомендации к дальнейшему ходу мероприятий по
и энергосбережению по окончании реализации проекта новой .... 66
котельной г. Юрюзань 66
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 68
6.1 Расчет объемов продуктов сгорания 68
6.2 Расчет выброса NO2 69
6.3 Расчет дымовых труб 70
7 АВТОМАТИЗАЦИЯ 76
7.1 Автоматизация котлоагрегатов 77
7.2 Тепловой контроль и регулирование тепловой схемы котельной.. 80
7.3 Автоматизация топливоснабжения 81
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 82
8.2 Обеспечение безопасности здания и оборудования 84
9 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 104
На сегодняшний день вопрос теплоснабжения малых городов нашей страны являет одной из основных задач энергетики. Проектирование централизованных источников теплоснабжения представляет собой комплексную проблему, от правильного решения которой зависит размер капиталовложений на осуществление проекта, а так же дальнейшее стабильное и качественное теплоснабжение населенных пунктов. Вопросы реализации централизованного теплоснабжения жилищно-коммунального хозяйства и промышленных предприятий совместно с теплофикацией на данный момент и в перспективе являются одним из основных направлений развития теплоснабжения.
Обостряют энергетическую проблему малых городов - устаревшее оборудование источников теплоснабжения, значительный объем теплопотерь, в том числе в сетях, отсутствие достаточного финансирования, дефицит топлива, энергоемкость производств и усугубившаяся экологическая обстановка. Нерешенность этих технических и экономических задач значительно снижает качество и энергетическую эффективность источников теплоснабжения малых городов.
В настоящий момент отечественный рынок готов предложить различные технологические решения в области реконструкции и разработки абсолютно новых источников теплоснабжения на базе российского и зарубежного котлового оборудования и средств автоматизации выработки тепла, внедрения различных способов регулирования, использование природного газа в качестве топлива. В конечном итоге это позволяет добиться существенного эффекта энергосбережения, повысить надежность и качество теплоснабжения, обеспечить простоту и удобство эксплуатации энергетического оборудования.
В нашем случае мы имеем существенные проблемы в области производства тепла г.Юрюзань Катав-Ивановского района Челябинской области. Теплоснабжение г. Юрюзань осуществляется от муниципальной котельной, построенной еще в середине прошлого века, укомплектованной четырьмя котлами, два из которых списаны, один требует капитального ремонта. Система теплоснабжения города открытая, но была спроектирована как закрытая.Вполне естественно, что морально устаревшее и физически изношенное оборудование, отсутствие достаточного уровня регулирования параметров теплоносителя, средств автоматики и контроля влекут за собой существенное снижение производительности оборудования, снижение качества поставляемого теплоносителя, повышенный расход энергоресурсов, рост потерь и аварийных ситуаций. Дальнейшая эксплуатация существующей котельной не отвечает современным требованиям потребителей и должна быть в самое ближайшее время приостановлена.
На мой взгляд, выходом из сложившейся ситуации служит проектирование и реализация новой котельной для г.Юрюзань Челябинской области с использованием современного оборудования котельной, средств регулирования, контроля и защиты.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка нового источника теплоснабжения города необходимой тепловой мощности для нужд населения и Юрюзанского механического завода.
Задачами работы являются:
- определение тепловых нагрузок жилищно-коммунального хозяйства города и Юрюзанского механического завода;
- предложение технического решения нового источника теплоснабжения необходимой мощности для независимого обеспечения энергоресурсами города и механического завода;
- предложение технического решения средств энергосбережения,
регулирования теплоносителя, контроля и защиты оборудования;
- определение экономической эффективности предлагаемого технического решения по внедрению нового источника теплоснабжения г.Юрюзань.
Решение данных задач позволит обеспечить город и завод стабильным и качественным теплоснабжением, снизить потери энергоносителя,
оптимизировать расход топлива, обеспечить эффективное и надежное функционирование котельного оборудования, минимизировать количество аварийных ситуаций, уменьшить экологическую нагрузку и получить экономический эффект от проведенных мероприятий.
Обостряют энергетическую проблему малых городов - устаревшее оборудование источников теплоснабжения, значительный объем теплопотерь, в том числе в сетях, отсутствие достаточного финансирования, дефицит топлива, энергоемкость производств и усугубившаяся экологическая обстановка. Нерешенность этих технических и экономических задач значительно снижает качество и энергетическую эффективность источников теплоснабжения малых городов.
В настоящий момент отечественный рынок готов предложить различные технологические решения в области реконструкции и разработки абсолютно новых источников теплоснабжения на базе российского и зарубежного котлового оборудования и средств автоматизации выработки тепла, внедрения различных способов регулирования, использование природного газа в качестве топлива. В конечном итоге это позволяет добиться существенного эффекта энергосбережения, повысить надежность и качество теплоснабжения, обеспечить простоту и удобство эксплуатации энергетического оборудования.
В нашем случае мы имеем существенные проблемы в области производства тепла г.Юрюзань Катав-Ивановского района Челябинской области. Теплоснабжение г. Юрюзань осуществляется от муниципальной котельной, построенной еще в середине прошлого века, укомплектованной четырьмя котлами, два из которых списаны, один требует капитального ремонта. Система теплоснабжения города открытая, но была спроектирована как закрытая.Вполне естественно, что морально устаревшее и физически изношенное оборудование, отсутствие достаточного уровня регулирования параметров теплоносителя, средств автоматики и контроля влекут за собой существенное снижение производительности оборудования, снижение качества поставляемого теплоносителя, повышенный расход энергоресурсов, рост потерь и аварийных ситуаций. Дальнейшая эксплуатация существующей котельной не отвечает современным требованиям потребителей и должна быть в самое ближайшее время приостановлена.
На мой взгляд, выходом из сложившейся ситуации служит проектирование и реализация новой котельной для г.Юрюзань Челябинской области с использованием современного оборудования котельной, средств регулирования, контроля и защиты.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка нового источника теплоснабжения города необходимой тепловой мощности для нужд населения и Юрюзанского механического завода.
Задачами работы являются:
- определение тепловых нагрузок жилищно-коммунального хозяйства города и Юрюзанского механического завода;
- предложение технического решения нового источника теплоснабжения необходимой мощности для независимого обеспечения энергоресурсами города и механического завода;
- предложение технического решения средств энергосбережения,
регулирования теплоносителя, контроля и защиты оборудования;
- определение экономической эффективности предлагаемого технического решения по внедрению нового источника теплоснабжения г.Юрюзань.
Решение данных задач позволит обеспечить город и завод стабильным и качественным теплоснабжением, снизить потери энергоносителя,
оптимизировать расход топлива, обеспечить эффективное и надежное функционирование котельного оборудования, минимизировать количество аварийных ситуаций, уменьшить экологическую нагрузку и получить экономический эффект от проведенных мероприятий.
В выпускной квалификационной работе рассмотрен проект нового источника теплоснабжения города Юрюзань.
Существующая котельная города Юрюзань морально и физически устарела, в настоящий момент она имеет только 1 действующий водогрейный котел, который находится в аварийном состоянии и требует капитального ремонта, котельная не обеспечивает круглогодичные поставки тепла для нужд горячего водоснабжения. Кроме того, мощности существующей котельной недостаточно для нужд города и нового строящегося микрорайона. Здание котельной достаточно удалено от потребителей, что влечет за использование дополнительных подкачивающих насосных станций. На фоне этого предлагается реализовать новую городскую котельную необходимой мощности, расположенную в непосредственной близости к потребителям, отвечающую всем современным требованиям, осуществляющую круглогодичное теплоснабжение для нужд ГВС. Мощность новой городской котельной составит 40 МВт, что достигается путем установки четырех котлов ТЕРМОТЕХНИК ТТ-100 мощностью 10МВт. За счет установки средств контроля и автоматики, процесс выработки тепла будет энергоемким, что позволит экономить энергоресурсы, сократить штат персонала, повысить общую надежность работы оборудования, минимизировать простои и аварийные ситуации.
При проектировании новой котельной с котлами ТЕРМОТЕХНИК ТТ-100 в выпускной квалификационной работе было проведено сравнение отечественных и зарубежных производителей котлового оборудования. Анализ рынка показал, что отечественные котлоагрекаты ТЕРМОТЕХНИК компании Энтророс не уступают зарубежным аналогам, а в плане стоимости, сроков поставки и простоты монтажа, ремонтов и технического обслуживания во многом опережают импортные аналоги.
В специальной части выпускной квалификационной работы были проведены расчеты тепловых нагрузок на отопление и горячее водоснабжение действующих и планируемых абонентов города, рассчитан годовой отпуск тепла котельной, построен график продолжительности суммарной тепловой, рассчитан и построен температурный график теплосетей, выполнен расчет тепловой схемы котельной, выбраны котлоагрегаты и теплообменные аппараты, проведены расчеты котлоагрегатов и теплообменников.
В разделе энергосбереженияпредложен комплекс мероприятий рациональному использованию энергоресурсов (природного газа, тепловой и электрической энергии), определены действия для сокращения и ограничения потерь энергии.
В работе рассмотрен вопрос экологии, определена максимальная приземная концентрация вредных выбросов из дымовых труб новой котельной, определены высота и диаметр труб для достаточного рассеивания вредных веществ в воздухе
В разделе безопасности жизнедеятельности оценены вредные и опасные производственные факторы, оказывающие негативное влияние на
технологический персонал новой котельно,йрассмотрены вопросы техники безопасности при проведении работ по ремонту и техническому обслуживанию оборудования котельной.
Помимо этого в экономико-управленческой части выпускной
квалификационной работы был выполнен анализ экономической эффективности нового источника теплоснабжения города Юрюзань. Срок окупаемости принятых технических решений составил 2 года, что в условиях фактического увеличения мощности котельной является крайне благоприятным. Кроме того, были определены сильные и слабые стороны, оценены движущие и сдерживающие силы новой котельной, что так же показывает актуальность реализации проекта. Построен график Ганта для проведения работ по реализации проекта.
Результаты работы являются основой для дальнейшей реализации проекта нового источника теплоснабжения города Юрюзань.
Существующая котельная города Юрюзань морально и физически устарела, в настоящий момент она имеет только 1 действующий водогрейный котел, который находится в аварийном состоянии и требует капитального ремонта, котельная не обеспечивает круглогодичные поставки тепла для нужд горячего водоснабжения. Кроме того, мощности существующей котельной недостаточно для нужд города и нового строящегося микрорайона. Здание котельной достаточно удалено от потребителей, что влечет за использование дополнительных подкачивающих насосных станций. На фоне этого предлагается реализовать новую городскую котельную необходимой мощности, расположенную в непосредственной близости к потребителям, отвечающую всем современным требованиям, осуществляющую круглогодичное теплоснабжение для нужд ГВС. Мощность новой городской котельной составит 40 МВт, что достигается путем установки четырех котлов ТЕРМОТЕХНИК ТТ-100 мощностью 10МВт. За счет установки средств контроля и автоматики, процесс выработки тепла будет энергоемким, что позволит экономить энергоресурсы, сократить штат персонала, повысить общую надежность работы оборудования, минимизировать простои и аварийные ситуации.
При проектировании новой котельной с котлами ТЕРМОТЕХНИК ТТ-100 в выпускной квалификационной работе было проведено сравнение отечественных и зарубежных производителей котлового оборудования. Анализ рынка показал, что отечественные котлоагрекаты ТЕРМОТЕХНИК компании Энтророс не уступают зарубежным аналогам, а в плане стоимости, сроков поставки и простоты монтажа, ремонтов и технического обслуживания во многом опережают импортные аналоги.
В специальной части выпускной квалификационной работы были проведены расчеты тепловых нагрузок на отопление и горячее водоснабжение действующих и планируемых абонентов города, рассчитан годовой отпуск тепла котельной, построен график продолжительности суммарной тепловой, рассчитан и построен температурный график теплосетей, выполнен расчет тепловой схемы котельной, выбраны котлоагрегаты и теплообменные аппараты, проведены расчеты котлоагрегатов и теплообменников.
В разделе энергосбереженияпредложен комплекс мероприятий рациональному использованию энергоресурсов (природного газа, тепловой и электрической энергии), определены действия для сокращения и ограничения потерь энергии.
В работе рассмотрен вопрос экологии, определена максимальная приземная концентрация вредных выбросов из дымовых труб новой котельной, определены высота и диаметр труб для достаточного рассеивания вредных веществ в воздухе
В разделе безопасности жизнедеятельности оценены вредные и опасные производственные факторы, оказывающие негативное влияние на
технологический персонал новой котельно,йрассмотрены вопросы техники безопасности при проведении работ по ремонту и техническому обслуживанию оборудования котельной.
Помимо этого в экономико-управленческой части выпускной
квалификационной работы был выполнен анализ экономической эффективности нового источника теплоснабжения города Юрюзань. Срок окупаемости принятых технических решений составил 2 года, что в условиях фактического увеличения мощности котельной является крайне благоприятным. Кроме того, были определены сильные и слабые стороны, оценены движущие и сдерживающие силы новой котельной, что так же показывает актуальность реализации проекта. Построен график Ганта для проведения работ по реализации проекта.
Результаты работы являются основой для дальнейшей реализации проекта нового источника теплоснабжения города Юрюзань.
