АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ РАЗРАБОТКИ БЛОЧНО-МОДУЛЬНОЙ ОТОПИТЕЛЬНОЙ КОТЕЛЬНОЙ П. БИЛИМБАЙ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ 9
2 РАЗРАБОТКА БЛОЧНО-МОДУЛЬНОЙ ОТОПИТЕЛЬНОЙ
КОТЕЛЬНОЙ 10
2.1 Расчет теплопотребителей 10
2.1.1 Расчет тепловой мощности на отопление 10
2.1.2 Расчет среднесуточной тепловой мощности на ГВС 13
2.1.3 Суммарное теплопотребление и потери в тепловых сетях 19
2.1.4 Расчет и построение графика годового теплопотребления 20
2.1.5 Годовой расход натурального топлива 23
2.2 Расчет тепловой схемы котельной 23
2.2.1 Расчет тепловой мощность котельной 24
2.2.2 Расчет и построение температурного графика регулирования 25
2.3 Выбор основного оборудования котельной 28
3 СРАВНЕНИЕ ЗАРУБЕЖНЫХ И ОТЕЧЕСТВЕННЫХ АНАЛОГОВ 30
3.1 Тепловой расчет отопительного котла REX-100 31
3.1.1 Исходные данные для котла REX-100 32
3.1.2 Расчет топлива, воздуха и продуктов сгорания 33
3.1.3 Расчет теплового баланса котла 36
3.1.4 Расчет топочной камеры 37
3.1.5 Расчет конвективных поверхностей 41
3.1.6 Поверочный расчет теплового баланса котла 51
4 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ 53
5 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА 63
5.1 Решение по автоматизации котельной 63
5.2 Функциональная схема автоматизации котельной 66
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 69
6.1 Пожаровзрывобезопасность 69
6.2 Электробезопасность и молниезащита 71
7 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 72
7.1 Расчет выбросов окислов азота 74
7.2 Расчет минимальной высоты трубы 75
8 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 80
8.1 Смета капитальных затрат 80
8.2 Смета текущих затрат 83
8.3 Сравнение вариантов проектных решений 87
8.4 SWOT-анализ проектных решений отопительной котельной 88
8.5 Дерево целей проекта 90
8.6 Оценка движущих и сдерживающих сил 90
8.7 Планирование мероприятий по реализации проекта 91
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 92
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 93
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А 94
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 95
ПРИЛОЖЕНИЕ В. График Ганта 96
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Спецификация КИПиА 97
Настоящая работа посвящен разработке блочной-модульной котельной поселка Билимбай Первоуральского района Свердловской области.
Необходимо обеспечить надежное теплоснабжение жилых домов, детского сада, медпункта, узла связи и административно-бытового корпуса.
На основе вышеизложенного было принято решение о строительстве полностью автоматизированной водогрейной котельной.
Основное топливо котельной - природный газ.
Режим работы котельной - круглосуточный, круглогодичный.
Режим потребления теплоты:
отопление - круглосуточно в течение отопительного периода 233 дня в году;
горячее водоснабжение - круглосуточно, круглогодично;
Котельная относится ко 2 категории по надежности отпуска тепловой энергии.
Предусмотрена закрытая независимая схема теплоснабжения, с централизованным приготовлением горячей воды в котельной.
Уровень исполнения автоматики должен обеспечивать работу оборудования в автоматическом режиме без постоянного обслуживающего персонала.
Блочно-модульные котельные (БМК) - это котельные готовые к установке по месту требования, в полной заводской готовности. Сфера применения блочномодульной котельной достаточно широка. Современная автоматизированная котельная может с одинаковым успехом использоваться как для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения (ГВС) объектов производственного, жилищного и социального назначения.
Блочно-модульная котельная может иметь вид отдельного транспортабельного модуля или блока модулей. В обоих случаях автоматизированные блочномодульные котельные имеют в стартовой комплектации все необходимые элементы конструкции, позволяющие осуществить монтаж и пробный запуск.
Чтобы осуществить монтаж котельной, необходимо найти любую ровную площадку и подвести транспортные коммуникации (трубы). Блочно-модульную котельную можно внедрить в уже существующую систему отопления.
Блочно-модульная котельная включит в себя основное и вспомогательное оборудование.
К основному оборудованию котельной относятся: котельные агрегаты, горелки.
К вспомогательному оборудованию котельной относятся: система топливопо- дачи, дутьевые вентиляторы, дымососы, насосы, водоподготовительные устройства, дымовые трубы, теплообменники, приборы теплового контроля и средства автоматизации.
В результате выпускной квалификационной работе были рассчитаны тепловые нагрузки по поселку и на каждого потребителя в отдельности. С учетом покрытия собственных нужд котельной и потерь в тепловых сетях, тепловая нагрузка по поселку составила ZQ = 2641,1 кВт. Также построен температурный график потребления тепла в зависимости от температуры наружного воздуха. По этим данным была рассчитана тепловая схема котельной и найдены расходы теплоносителей по всем участкам схемы.
С учетом тепловой нагрузки, был произведен подбор основного оборудования, а именно котельных агрегатов фирмы «ICI Caldaie», двух котлов «REX-100» и одного котла «REX-62». Итоговая тепловая мощность котельной составила QK = 2660 кВт. Дабы удостоверится в технических параметрах, заявленных в паспорте котельных агрегатов фирмы «ICI Caldaie», марки «REX», был произведен тепловой расчет котла «REX-100». Рассчитанные параметры, соответствовали заявленным параметрам в паспорте котельного агрегата.
Предложенным технически решением, для выпускной квалификационной работы, было использование трехконтурной систему теплоснабжения. Такое, техническое решения, является энергетически и экономически эффективным по ряду причин. Также, для данного решения были рассмотрены теплообменные аппараты и выбран наиболее энергетически и экономически эффективный, а именно пластинчатый теплообменный аппарат.
В разделе «контрольно-измерительные приборы и автоматика», были приняты решения по автоматизации и разработана функциональная схема автоматизации котельной.
В разделе «безопасность жизнедеятельности», рассмотрены меры пожаровзрывобезопасности, электробезопасность и молниезащита котельной.
Для соблюдений требований безопасного уровня воздействия на окружающую среду был произведен расчет высоты дымовой трубы, по итогам которого была выбрана металлическая труба с диаметром D = 0,4 м и высотой h = 10 м и рассчитана величина максимальной приземистой концентрации выбросов оксидов азота в атмосферу, для зимнего и летнего периода. Рассчитанная концентрация не превышает уровня предельно допустимой концентрации.
В разделе «экономика и управление», было проведено сравнение двух вариантов проектного решения и выбрано решение с большей экономической эффективностью.
В графической части представлены чертежи: тепловая схема котельной; размещение оборудования в котельной, план на отм. 0,000; размещение трубопроводов в котельной, план на отм. 0,000; чертеж общего вида котла REX-100; демонстрационный лист по разделу энергосбережение и техническое решение; функциональная схема КИПиА котельной; демонстрационный лист по разделу экономика и управление.
