Помощь студентам в учебе
Разработка источника теплоснабжения посёлка Есаульский Сосновского района Челябинской области
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ КРЫШНОЙ
КОТЕЛЬНОЙ В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКА ТЕПЛА ПОС. ЕСАУЛЬСКИЙ 9
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХИСТОЧНИКОВ 10
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 12
4 РАЗРАБОТКА КРЫШНОЙ КОТЕЛЬНОЙ ДЛЯ ПОСЁЛКА ЕСАУЛЬСКИЙ 17
4.1 Определение удельных тепловых нагрузок на отоплениевентиляцию и ГВС 17
4.2 Расчёт суммарных тепловых нагрузок 28
4.3 Расчет годового отпуска теплоты 30
4.4 Расчёт температурного графика и расходов сетевой воды 31
4.5 Расчет расходов сетевой воды 36
4.6 Расчет тепловой схемы котельной 37
4.7 Выбор котельного агрегата 39
4.8 Тепловой расчет котла 40
4.9Состав и количество продуктов сгорания 41
4.10 Расчет энтальпий продуктов сгорания 43
4.11 Проверка теплового баланса 43
5 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 45
5.1 Основные мероприятия по энергосбережению в котельных 46
5.2 Меры по энергосбережению, применяемые в крышной котельной 47
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 51
6.1 Расчет выбросов окислов азота 51
6.2 Поверочный расчет дымовой трубы 52
7 АВТОМАТИЗАЦИЯ - ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ, ЗАЩИТА И
АВТОМАТИКА 56
8 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ И РЕСУРСА
АВТОМАТИКИ КОТЕЛЬНОЙ 58
8.1 Область применения изобретения 58
8.2 Недостатки аналогов 59
8.3 Принцип работы изобретения 60
8.4 Выводы 62
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 63
9.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов 63
9.2 Общие требования безопасности при работе в котельной 65
9.3 Требования безопасности перед началом работы в котельной 66
9.4 Требования безопасности во время работы в котельной 66
9.5 Требования безопасности в аварийных ситуациях 66
9.6 Меры безопасности при эксплуатации крышных котельных 67
9.7 Электробезопасность 67
9.8 Заземление и уравнивание потенциалов 69
9.9 Молниезащита 70
9.10 Пожаровзрывобезопасность 70
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 74
10.1 Определение сравнительной экономической эффективности применения
методов сооружения нового объекта теплоэнергетики 74
10.2 Определение капитальных затрат по двум сопоставимым вариантам 74
10.3 Определение текущих затрат по двум сопоставимым вариантам 79
10.4 Определение экономической эффективности строительствакрышной
котельной 80
10.5 SWOT - анализ вариантов технических решений 81
10.6 Оценка движущих и сдерживающих сил и ресурсов крышнойкотельной
для пос. Есаульский 83
10.7 Планирование целей проекта в дереве целей 85
10.8 Планирование мероприятий по реализации проекта (график Ганта) 86
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 90
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. График Ганта 88
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ КРЫШНОЙ
КОТЕЛЬНОЙ В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКА ТЕПЛА ПОС. ЕСАУЛЬСКИЙ 9
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХИСТОЧНИКОВ 10
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 12
4 РАЗРАБОТКА КРЫШНОЙ КОТЕЛЬНОЙ ДЛЯ ПОСЁЛКА ЕСАУЛЬСКИЙ 17
4.1 Определение удельных тепловых нагрузок на отоплениевентиляцию и ГВС 17
4.2 Расчёт суммарных тепловых нагрузок 28
4.3 Расчет годового отпуска теплоты 30
4.4 Расчёт температурного графика и расходов сетевой воды 31
4.5 Расчет расходов сетевой воды 36
4.6 Расчет тепловой схемы котельной 37
4.7 Выбор котельного агрегата 39
4.8 Тепловой расчет котла 40
4.9Состав и количество продуктов сгорания 41
4.10 Расчет энтальпий продуктов сгорания 43
4.11 Проверка теплового баланса 43
5 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 45
5.1 Основные мероприятия по энергосбережению в котельных 46
5.2 Меры по энергосбережению, применяемые в крышной котельной 47
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 51
6.1 Расчет выбросов окислов азота 51
6.2 Поверочный расчет дымовой трубы 52
7 АВТОМАТИЗАЦИЯ - ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ, ЗАЩИТА И
АВТОМАТИКА 56
8 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ И РЕСУРСА
АВТОМАТИКИ КОТЕЛЬНОЙ 58
8.1 Область применения изобретения 58
8.2 Недостатки аналогов 59
8.3 Принцип работы изобретения 60
8.4 Выводы 62
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 63
9.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов 63
9.2 Общие требования безопасности при работе в котельной 65
9.3 Требования безопасности перед началом работы в котельной 66
9.4 Требования безопасности во время работы в котельной 66
9.5 Требования безопасности в аварийных ситуациях 66
9.6 Меры безопасности при эксплуатации крышных котельных 67
9.7 Электробезопасность 67
9.8 Заземление и уравнивание потенциалов 69
9.9 Молниезащита 70
9.10 Пожаровзрывобезопасность 70
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 74
10.1 Определение сравнительной экономической эффективности применения
методов сооружения нового объекта теплоэнергетики 74
10.2 Определение капитальных затрат по двум сопоставимым вариантам 74
10.3 Определение текущих затрат по двум сопоставимым вариантам 79
10.4 Определение экономической эффективности строительствакрышной
котельной 80
10.5 SWOT - анализ вариантов технических решений 81
10.6 Оценка движущих и сдерживающих сил и ресурсов крышнойкотельной
для пос. Есаульский 83
10.7 Планирование целей проекта в дереве целей 85
10.8 Планирование мероприятий по реализации проекта (график Ганта) 86
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 90
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. График Ганта 88
С каждым днем плотность застройки увеличивается даже если речь идёт о посёлках.
В настоящее время в крупных городах теплоснабжение потребителей обеспечивается за счет тепловых электростанций. Дефицит топлива, энергоемкость производств, экологическая перегрузка региона обостряют энергетическую проблему области.
Потребители тепла проявляют все больший интерес к эффективности использования котельного оборудования. Прослеживается четкая тенденция к возрастанию роли индивидуальных источников теплоснабжения, которые зачастую являются более экономичными по сравнению с ТЭЦ или централизованными котельными. Стоимость производимого тепла в индивидуальных котельных, как прави - ло, в 2-3 раза ниже по сравнению централизованными источниками тепла. В связи с этим в последние годы на российском рынке значительно вырос спрос на авто - матизированные котлы малой мощности.
В большинстве случаев запросы потребителей на такое оборудование удается удовлетворить, используя котлы мощностью до 6,5 МВт, при этом наиболее приемлемыми для отопительных котельных, исходя из соображений экономичности, надежности, безопасности и простоты эксплуатации, является автоматизированные водогрейные котлы с температурой воды на выходе 95-115 0С. В настоящее время на российском рынке появился большой выбор как отечественного, так и импортного котельного оборудования.
Отдельное внимание среди индивидуальных источников теплоснабжения заслуживают крышные котельные. Они возводятся на кровле здания, и обеспечивают его теплом и ГВС.
В посёлке Есаульский Челябинсой области было принято решение в связи с увеличением потребления тепла В качестве источника тепловой энергии для разработать крышную котельную, которая и будет служить объектом исследования ВКР. Целью работы является предложение разработки крышной котельной для посёлка есаульский
Задачиработы:
• обоснование актуальности выбора крышной котельной в качестве источника тепловой энергии пос. Есаульский;
• определение тепловых нагрузок и мощностикотлов;
• предложение тепловой схемыкотельной;
• выполнение ряда технических расчетов (расчет тепловой схемы котельной, определение выбросов и минимальной высоты дымовойтрубы);
• технико-экономической обоснование строительства предложенной котельной и расчет годового экономическогоэффекта.
В настоящее время в крупных городах теплоснабжение потребителей обеспечивается за счет тепловых электростанций. Дефицит топлива, энергоемкость производств, экологическая перегрузка региона обостряют энергетическую проблему области.
Потребители тепла проявляют все больший интерес к эффективности использования котельного оборудования. Прослеживается четкая тенденция к возрастанию роли индивидуальных источников теплоснабжения, которые зачастую являются более экономичными по сравнению с ТЭЦ или централизованными котельными. Стоимость производимого тепла в индивидуальных котельных, как прави - ло, в 2-3 раза ниже по сравнению централизованными источниками тепла. В связи с этим в последние годы на российском рынке значительно вырос спрос на авто - матизированные котлы малой мощности.
В большинстве случаев запросы потребителей на такое оборудование удается удовлетворить, используя котлы мощностью до 6,5 МВт, при этом наиболее приемлемыми для отопительных котельных, исходя из соображений экономичности, надежности, безопасности и простоты эксплуатации, является автоматизированные водогрейные котлы с температурой воды на выходе 95-115 0С. В настоящее время на российском рынке появился большой выбор как отечественного, так и импортного котельного оборудования.
Отдельное внимание среди индивидуальных источников теплоснабжения заслуживают крышные котельные. Они возводятся на кровле здания, и обеспечивают его теплом и ГВС.
В посёлке Есаульский Челябинсой области было принято решение в связи с увеличением потребления тепла В качестве источника тепловой энергии для разработать крышную котельную, которая и будет служить объектом исследования ВКР. Целью работы является предложение разработки крышной котельной для посёлка есаульский
Задачиработы:
• обоснование актуальности выбора крышной котельной в качестве источника тепловой энергии пос. Есаульский;
• определение тепловых нагрузок и мощностикотлов;
• предложение тепловой схемыкотельной;
• выполнение ряда технических расчетов (расчет тепловой схемы котельной, определение выбросов и минимальной высоты дымовойтрубы);
• технико-экономической обоснование строительства предложенной котельной и расчет годового экономическогоэффекта.
В результате выполнения ВКР была предложена разработка крышной котельной для здания пос. Есаульский.
Для существующего здания и зданий потрбителей тепла встал вопрос о выборе источника теплоснабжения. Район строительства имеет плотную застройку. Резервы тепловых мощностей для возможности подключения проектируемого здания к существующим тепловым сетям минимальны. Тепловые сети находятся в изношенном состоянии и имеют место колоссальные теплопотери в них. Решение выбрать для посёлка такой автономный источник теплоснабжения, как крышная котельная, стало наиболее эффективным и целесообразным.
Было проведено сравнение отечественных и зарубежных передовых технологий и решений в области котельного оборудования, в результате которого было выявлено, что рынок котельного оборудования очень богат. Водогрейных трехходовых котлов имеется большое количество. Существуют такие российские иностранные предлагаемым в работе котлам RS-D2000, как котлы Vitoplex. В данном разделе былы описаны преимущества и недостатки котлов различных заводов- изготовителей, рассмотрен их принцип. Котельное оборудование различных производителей имеет свои особенности, однако компания Rossen хорошо заре - комендовала себя на этом рынке как производитель надежного, простого в эксплуатации и экологичного оборудования, а выбор в рассматриваемой котельной именно этих котлов обусловлен желанием заказчика и его предыдущим удачным опытом по эксплуатации оборудования фирмы Rossen.
В спецчасти работы были произведены следующие расчеты: вычислена мощность котельной путем определения тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжения подключённых зданий пос. Есаульский, а также рассчитан годовой отпуск теплоты; определены температуры и расходы сетевой воды с учетом качественного регулирования по совмещенной нагрузке, построены соответствующие графики, рассчитана тепловая схема котельной для пяти расчетных режимов: максимально зимнего, при температуре наиболее холодного месяца /нхм, при темпера-туре излома температурного графика /ни, при температуре начала отопительного периода /=+8 °С и летнего режимов. По результатам этого расчета выбраны типы и производительность котельных агрегатов - два низкотемпературных водогрейных котла, работающих на газообразном топливе RS-D2000, мощностью 2000 кВт каждый,приведены технические характеристики и выполнен тепловой расчет водогрейного котла RS- D2000
В разделе автоматизации были рассмотрены основные принципы автоматизации котлов, виды систем автоматического регулирования (САР), системы защиты, сигнализации и автоматического регулирования водогрейных котлов, описана простейшая принципиальная функциональная схема автоматического регулирования и комплектация автоматики котла RS-D2000
Необходимость экономико-управленческого раздела была обусловлена определением экономической целесообразности предлагаемой в ВКР разработки крышной котельной. Для экономического обоснования были сопоставлены предлагаемый вариант с запиткой зданийпос. Есаульский от существующих тепловых сетей посёлка, определены величины капитальных затрат, текущих затрат и общего годового экономического эффекта, оценены движущие и сдерживающие силы, составлен график Ганта. Положительная величина годового экономического эффекта свидетельствует о том, что решение, предлагаемое в выпускной квалификационной работе о разработке крышной котельной для пос. Есаульский является эффективным
Таким образом, цель работы достигнута, задачи - решены.
Результаты работы рекомендованы к использованию для разработки и внедрения проекта строительства крышной котельной для здания пос. Есаульский
Для существующего здания и зданий потрбителей тепла встал вопрос о выборе источника теплоснабжения. Район строительства имеет плотную застройку. Резервы тепловых мощностей для возможности подключения проектируемого здания к существующим тепловым сетям минимальны. Тепловые сети находятся в изношенном состоянии и имеют место колоссальные теплопотери в них. Решение выбрать для посёлка такой автономный источник теплоснабжения, как крышная котельная, стало наиболее эффективным и целесообразным.
Было проведено сравнение отечественных и зарубежных передовых технологий и решений в области котельного оборудования, в результате которого было выявлено, что рынок котельного оборудования очень богат. Водогрейных трехходовых котлов имеется большое количество. Существуют такие российские иностранные предлагаемым в работе котлам RS-D2000, как котлы Vitoplex. В данном разделе былы описаны преимущества и недостатки котлов различных заводов- изготовителей, рассмотрен их принцип. Котельное оборудование различных производителей имеет свои особенности, однако компания Rossen хорошо заре - комендовала себя на этом рынке как производитель надежного, простого в эксплуатации и экологичного оборудования, а выбор в рассматриваемой котельной именно этих котлов обусловлен желанием заказчика и его предыдущим удачным опытом по эксплуатации оборудования фирмы Rossen.
В спецчасти работы были произведены следующие расчеты: вычислена мощность котельной путем определения тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжения подключённых зданий пос. Есаульский, а также рассчитан годовой отпуск теплоты; определены температуры и расходы сетевой воды с учетом качественного регулирования по совмещенной нагрузке, построены соответствующие графики, рассчитана тепловая схема котельной для пяти расчетных режимов: максимально зимнего, при температуре наиболее холодного месяца /нхм, при темпера-туре излома температурного графика /ни, при температуре начала отопительного периода /=+8 °С и летнего режимов. По результатам этого расчета выбраны типы и производительность котельных агрегатов - два низкотемпературных водогрейных котла, работающих на газообразном топливе RS-D2000, мощностью 2000 кВт каждый,приведены технические характеристики и выполнен тепловой расчет водогрейного котла RS- D2000
В разделе автоматизации были рассмотрены основные принципы автоматизации котлов, виды систем автоматического регулирования (САР), системы защиты, сигнализации и автоматического регулирования водогрейных котлов, описана простейшая принципиальная функциональная схема автоматического регулирования и комплектация автоматики котла RS-D2000
Необходимость экономико-управленческого раздела была обусловлена определением экономической целесообразности предлагаемой в ВКР разработки крышной котельной. Для экономического обоснования были сопоставлены предлагаемый вариант с запиткой зданийпос. Есаульский от существующих тепловых сетей посёлка, определены величины капитальных затрат, текущих затрат и общего годового экономического эффекта, оценены движущие и сдерживающие силы, составлен график Ганта. Положительная величина годового экономического эффекта свидетельствует о том, что решение, предлагаемое в выпускной квалификационной работе о разработке крышной котельной для пос. Есаульский является эффективным
Таким образом, цель работы достигнута, задачи - решены.
Результаты работы рекомендованы к использованию для разработки и внедрения проекта строительства крышной котельной для здания пос. Есаульский
