АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 АКТУАЛЬНОСТЬ МОДЕРНИЗАЦИИ ООО «ЗЭМЗ-ЭНЕРГО» ПУТЕМ
УСТАНОВКИ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПАРОВОГО КОТЛА 8
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 10
3 МОДЕРНИЗАЦИЯ КОТЕЛЬНОЙ ООО «ЗЭМЗ-ЭНЕРГО» 12
3.1 Характеристика котельного агрегата БЭМ-25/4,0-440 12
3.2 Тепловой расчет котла БЭМ-25/4,0-440 12
3.2.1 Определение присосов воздуха 12
3.2.2 Расчет горения топлива 13
3.2.3 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания 16
3.2.4 Расчёт теплового баланса 17
3.2.5 Тепловой расчет топки 19
3.2.6 Расчет конвективного пучка 24
3.2.7 Расчет водяного экономайзера 27
3.2.8 Расчет невзязки теплового баланса 32
4 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 34
5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ 37
5.1 Описание теплообменного аппарата типа ПСВ-200-7-15 37
6 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА 44
6.1 Общие положения 44
6.2 Обоснование необходимости контроля, регулирования и сигнализации
автоматических параметров 45
6.3 Контрольно-измерительные приборы (КИП) 47
6.4 Автоматика безопасности 48
6.5 Описание схемы автоматизации 48
7 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 55
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 61
8.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов,
воздействующих на оператора котельной 61
8.2 Безопасность производственных процессов и оборудования 62
8.3 Требования охраны труда, предъявляемые к эксплуатации топливно
энергетического хозяйства 63
8.4 Электробезопасность 64
9 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 67
9.1 Расчет капитальных затрат 67
9.2 Расчет текущих затрат 68
9.2.1 Расчет текущих затрат до модернизации 68
9.2.2 Расчет текущих затрат после модернизации 70
9.3 Оценка эффективности модернизации котельной 71
9.4 Модель SWOOT-анализа вариантов технических решений 72
9.4 Оценка движущих и сдерживающих факторов изменения 74
9.5 Планирование целей в дереве целей 76
9.6 График Ганта 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 79
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. График Ганта 80
В современном мире люди стремятся решить одну из самых главных проблем - экономичное использование природных ресурсов.
Поэтому в энергетике очень часто возникает вопрос, связанный с энергосбережением тепловых источников.
Основным назначением любой котельной является обеспечение потребителей необходимым количеством теплоносителя требуемых параметров.
Котельные на предприятии должны отвечать высоким требованиям и обеспечивать бесперебойное и качественное теплоснабжение потребителей.
На сегодняшний день производственно-отопительная котельная оснащена разнообразными тепломеханическими установками и оборудованием с развитой сетью паропроводов, трубопроводов, проводов питательной и сырой воды, дренажей и конденсатопроводов. Основным источником теплоснабжения является котельный агрегат, кроме него на котельной устанавливают пароводяные подогреватели горячей и сетевой воды на нужды отопления, так же для подогрева холодной воды и удаления тепловых выбросов устанавливают водоводяные теплообменники.
Чтобы достичь требуемого качества воды на предприятии устанавливают деаэратор и оборудование химводоочистки. С помощью питательных и циркуляционных насосов, дутьевых вентиляторов и дымососов происходит перемещение потоков вода, воздуха, который требуется для горения топлива и продуктов сгорания.
Для надёжной и безаварийной работы котельной насосы и тягодутьевые устройства должны быть снабжены современными схемами электропривода, а её оборудование оснащено системами автоматизации. При расчете тепловой схемы котельной для каждого потребителя определяют требуемый расход воды или пара, расход теплоносителя на восполнение утечек и рассчитывают необходимую производительность химводоочистки. По результатам расчета тепловой схемы выбирается тип и количество котлоарегатов. другого теплообменного оборудования, производительность и мощность насосов и тягодутьевых устройств.
Надежность и экономичность системы теплоснабжения напрямую зависит от качества работы котлов и вспомогательного оборудования, а также всей системы в целом. Всего этого можно достичь путем совершенствования энергохозяйства предприятия, использования вторичных ресурсов, экономии топливных запасов.
Выделяют несколько основных вариантов экономичного расхода газового топлива:
Модернизация котельного оборудования и тепловых схем;
Установка дополнительного оборудования, которое способствует повышению КПД котельного агрегата;
Выбор и проведение энергосберегающих мероприятий
В котельном цехе предприятия «ЗЭМЗ» находятся в эесплуатации котлы ДКВР - 20/13№1 и №2 Бийского котельного завода. В настоящее время фундаменты данных котлов находятся в неудовлетворительном состоянии- наличие продольных и поперечных трещин шириной от 5 до 20мм, глубиной до 0,5м.
Поэтому требуется полная замена данных котлов. Требуется провести перемонтаж котлов.
Котел ДКВР-20/13 №1 в эксплуатации с 1970 года, а котел ДКВР-20/13 №2 в эксплуатации с 1971 года.
В сумме среднегодовой КПД котлов составляет 84%.
В выпускной квалификационной работе предлагается демонтаж котлов №1 и №2 с установкой нового парового котла БЭМ-25/4,0-440 со среднегодовым КПД 94,5%.
Так же предполагается работа данного котла на турбину ПР-6-3 5/10/5.
Установка данного котла позволит сократить ежегодные расходы на топливо и создаст резервные производственные мощности для выработки
электроэнергии.
Целью работы является повышение производительности котельной «ЗЭМЗ- Энерго» путем установки дополнительного парового котла БЭМ-25/4,0-440
Задачи:
-изучение существующего на предприятии оборудования;
-определение тепловых нагрузок на нужды предприятия и районов, которые отапливает ЦЭС «ЗЭМЗ-Энерго»
-произвести необходимые расчеты;
-рассмотрение способов повышения энергоэффективности котельного агрегата;
-изучение экономической выгоды разрабатываемого проекта;
-оценка эффективности котельной после модернизации;
-анализ вопросов безопасности жизнедеятельности при работе с новым котельным оборудованием.
Выполнение данных задач позволит разработать проект для повышения мощности работы ЦЭС «ЗЭМЗ-Энерго».
В выпускной квалификационной работе было дано обоснование и актуальность модернизации котельной ООО «ЗЭМЗ-Энерго», находящейся в городе Златоуст. Было проведено сравнение отечественных и зарубежных технологий. В третьей главе был проведен тепловой поверочный расчет котельного агрегата. В пятой главе была выполнена технологическая часть с целью установки теплообменных аппаратов типа ПСВ-200-7-15. В шестой главе подробно описаны основные контрольно-измерительные приборы и устройства автоматизации. В седьмой главе были проведены расчеты выбросов загрязняющих веществ, также рассчитана имеющаяся дымовая труба высотой 30 м. В восьмой главе были подробно описаны основные мероприятия по безопасности жизнедеятельности при работе на котельной. В девятой главе был проведен технико-экономический расчет.
По приведенным выше экономическим расчетам срок окупаемости модернизации котельной составил 0,56 года, таким образом, срок окупаемости намного меньше 5 лет, что является хорошим показателем, так как целью любого проекта является получение прибыли в кратчайшие сроки. Модернизация данной котельной позволит заменить устаревшее оборудование, имеющего более высокий КПД. Также реконструкция позволит осуществить подключение новых абонентов, а также паровой котел предполагает работу на турбину с последующей выработкой электрической энергии.
