Разработка источника теплоснабжения ООО «ЧЗМЭК» г. Челябинска
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
1 РАСЧЕТ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ 7
1.1 Климатические характеристики района проектирования. Перечень
потребителей тепловой энергии 7
1.2 Расход тепловой энергии на отопление производственных цехов 8
1.3 Расход тепловой энергии на вентиляцию производственных цехов .... 10
1.4 Расход тепловой энергии на горячее водоснабжение производственных
цехов 11
1.5 Определение годового расхода тепловой энергии 14
1.6 Регулирование отпуска тепловой энергии 17
1.7 Оценка количества тепловой энергии на собственные нужды
котельной 21
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 25
2.1 Разработка принципиальной схемы источника теплоснабжения -
водогрейной котельной 25
2.2 Подбор основного и вспомогательного теплогенерирующего
оборудования 26
2.2.1 Подбор водогрейных котельных агрегатов 26
2.2.2 Подбор насосного оборудования 28
2.2.3 Подбор теплообменного оборудования 35
2.2.4 Подбор оборудования системы водоподготовки 36
3 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА И ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ 38
3.1 Расчет тепловой схемы котельной 38
3.2 Расчет котельного агрегата 40
3.2.1 Расчет горения топлива 40
3.2.2 Расчет топочной камеры 47
3.2.3 Расчет конвективной поверхности 49
4 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ГАЗОСНАБЖЕНИЯ
КОТЕЛЬНОЙ 53
4.1 Разработка принципиальной схемы газоснабжения. Подбор основного
и вспомогательного оборудования системы газоснабжения 53
4.2 Гидравлический расчет газопроводов 54
5 НАУЧНАЯ ЧАСТЬ 57
5.1 Выбор оптимального варианта теплогенерирующего оборудования ... 57
5.2 Технология глубокой утилизации тепла уходящих газов 64
6 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 69
7 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 77
7.1 Расчет максимально-разовых выбросов от отопительной котельной ... 77
7.1.1 Расчет выбросов оксидов серы 77
7.1.2 Расчет выбросов оксидов азота 78
7.1.3 Расчет выбросов оксида углерода 78
7.1.4 Расчет концентрации бенз(а)пирена 79
7.2 Расчет высоты дымовой трубы 80
7.3 Охрана окружающей среды 82
8 АВТОМАТИЗАЦИЯ 84
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 89
9.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при
эксплуатации источника 89
9.2 Охрана труда 91
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 93
10.1 Введение 93
10.2 Сравнение себестоимости тепловой энергии от автономной котельной
и стоимости тепловой энергии от централизованного источника 93
10.3 Расчет капитальных затрат на индивидуальный источник
теплоснабжения 93
10.4 Расчёт годовых эксплуатационных затрат 95
10.5 Расчёт экономического эффекта от децентрализации системы
теплоснабжения 97
10.6 Качественный анализ вариантов проектных решений 98
10.7 Планирование целей проекта котельной ООО «ЧЗМЭК» 100
10.8 Оценка движущих и сдерживающих сил и ресурсов реализации
проекта 100
10.9 Ленточный график Ганта 102
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 104
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 105
ВВЕДЕНИЕ 6
1 РАСЧЕТ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ 7
1.1 Климатические характеристики района проектирования. Перечень
потребителей тепловой энергии 7
1.2 Расход тепловой энергии на отопление производственных цехов 8
1.3 Расход тепловой энергии на вентиляцию производственных цехов .... 10
1.4 Расход тепловой энергии на горячее водоснабжение производственных
цехов 11
1.5 Определение годового расхода тепловой энергии 14
1.6 Регулирование отпуска тепловой энергии 17
1.7 Оценка количества тепловой энергии на собственные нужды
котельной 21
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 25
2.1 Разработка принципиальной схемы источника теплоснабжения -
водогрейной котельной 25
2.2 Подбор основного и вспомогательного теплогенерирующего
оборудования 26
2.2.1 Подбор водогрейных котельных агрегатов 26
2.2.2 Подбор насосного оборудования 28
2.2.3 Подбор теплообменного оборудования 35
2.2.4 Подбор оборудования системы водоподготовки 36
3 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА И ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ 38
3.1 Расчет тепловой схемы котельной 38
3.2 Расчет котельного агрегата 40
3.2.1 Расчет горения топлива 40
3.2.2 Расчет топочной камеры 47
3.2.3 Расчет конвективной поверхности 49
4 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ГАЗОСНАБЖЕНИЯ
КОТЕЛЬНОЙ 53
4.1 Разработка принципиальной схемы газоснабжения. Подбор основного
и вспомогательного оборудования системы газоснабжения 53
4.2 Гидравлический расчет газопроводов 54
5 НАУЧНАЯ ЧАСТЬ 57
5.1 Выбор оптимального варианта теплогенерирующего оборудования ... 57
5.2 Технология глубокой утилизации тепла уходящих газов 64
6 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 69
7 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 77
7.1 Расчет максимально-разовых выбросов от отопительной котельной ... 77
7.1.1 Расчет выбросов оксидов серы 77
7.1.2 Расчет выбросов оксидов азота 78
7.1.3 Расчет выбросов оксида углерода 78
7.1.4 Расчет концентрации бенз(а)пирена 79
7.2 Расчет высоты дымовой трубы 80
7.3 Охрана окружающей среды 82
8 АВТОМАТИЗАЦИЯ 84
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 89
9.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при
эксплуатации источника 89
9.2 Охрана труда 91
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 93
10.1 Введение 93
10.2 Сравнение себестоимости тепловой энергии от автономной котельной
и стоимости тепловой энергии от централизованного источника 93
10.3 Расчет капитальных затрат на индивидуальный источник
теплоснабжения 93
10.4 Расчёт годовых эксплуатационных затрат 95
10.5 Расчёт экономического эффекта от децентрализации системы
теплоснабжения 97
10.6 Качественный анализ вариантов проектных решений 98
10.7 Планирование целей проекта котельной ООО «ЧЗМЭК» 100
10.8 Оценка движущих и сдерживающих сил и ресурсов реализации
проекта 100
10.9 Ленточный график Ганта 102
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 104
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 105
В районах, где плотность размещения потребителей тепла невысока, а также для крупных единичных потребителей целесообразно использовать теплоснабжение от автономных источников.
Объектом исследования является предприятие ООО «ЧЗМЭК», расположенное в г.Челябинск. Задачей является обеспечение потребителей тепловой энергией в заданном количестве, обеспечив при этом минимальную стоимость тепловой энергии.
В связи с высокими эксплуатационными затратами на тепловую энергию возникла необходимость в переходе к автономному источнику теплоснабжения.
Актуальность работы заключается в таких преимуществах автономного источника, как:
• независимость потребителей тепловой энергии от аварий в тепловых сетях централизованной системы;
• меньшая стоимость тепловой энергии, независимость от тарифов поставщиков теплвоой энергии;
• минимальные потери тепловой энергии при транспортировке;
• более точное соответствие регулирования отпуска тепловой энергии в соответствии с потребностью абонентов: отсутствие недотопа в наиболее холодные дни и перетопа в переходный период.
В выпускной квалификационной работе произведено сравнение отечественных и зарубежных аналогов котельных агрегатов с выбором оптимального варианта оборудования.
Конечной целью выпускной квалификационной работы является разработка проекта автономной котельной двух механосборочных цехов предприятия. В этой связи предполагается последовательное решение следующих задач:
• расчет расхода тепловой энергии абонентов;
• разработка режима регулирования отпуска тепловой энергии;
• разработка принципиальной схема источника тепловой энергии, подбор и основного и вспомогательного оборудования;
• тепловой расчет котельного агрегата и тепловой схемы котельной;
• разработка системы автоматического регулирования;
• разработка системы внутреннего газоснабжения;
- экономическая оценка мероприятия;
• рассмотрение вопросов безопасности и экологичности мероприятия.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были использованы нормативные документы, содержащие основные требования к проектированию автономных котельных, а также справочные данные о климатических характеристиках данного района. Трассировка водяных тепловых сетей и проектирование котельной выполнены согласно нормативным документам, а также исходя из соображений наиболее стабильной и бесперебойной работы системы теплоснабжения.
Объектом исследования является предприятие ООО «ЧЗМЭК», расположенное в г.Челябинск. Задачей является обеспечение потребителей тепловой энергией в заданном количестве, обеспечив при этом минимальную стоимость тепловой энергии.
В связи с высокими эксплуатационными затратами на тепловую энергию возникла необходимость в переходе к автономному источнику теплоснабжения.
Актуальность работы заключается в таких преимуществах автономного источника, как:
• независимость потребителей тепловой энергии от аварий в тепловых сетях централизованной системы;
• меньшая стоимость тепловой энергии, независимость от тарифов поставщиков теплвоой энергии;
• минимальные потери тепловой энергии при транспортировке;
• более точное соответствие регулирования отпуска тепловой энергии в соответствии с потребностью абонентов: отсутствие недотопа в наиболее холодные дни и перетопа в переходный период.
В выпускной квалификационной работе произведено сравнение отечественных и зарубежных аналогов котельных агрегатов с выбором оптимального варианта оборудования.
Конечной целью выпускной квалификационной работы является разработка проекта автономной котельной двух механосборочных цехов предприятия. В этой связи предполагается последовательное решение следующих задач:
• расчет расхода тепловой энергии абонентов;
• разработка режима регулирования отпуска тепловой энергии;
• разработка принципиальной схема источника тепловой энергии, подбор и основного и вспомогательного оборудования;
• тепловой расчет котельного агрегата и тепловой схемы котельной;
• разработка системы автоматического регулирования;
• разработка системы внутреннего газоснабжения;
- экономическая оценка мероприятия;
• рассмотрение вопросов безопасности и экологичности мероприятия.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были использованы нормативные документы, содержащие основные требования к проектированию автономных котельных, а также справочные данные о климатических характеристиках данного района. Трассировка водяных тепловых сетей и проектирование котельной выполнены согласно нормативным документам, а также исходя из соображений наиболее стабильной и бесперебойной работы системы теплоснабжения.
В выпускной квалификационной работе был разработан проект индивидуальной водогрейной котельной для ООО «ЧЗМЭК».
Проектируемая водогрейная котельная на территории ООО «ЧЗМЭК», по адресу: г. Челябинск, ул. Хлебозаводская, 5, должны обеспечивать тепловой энергией два механосборочных цеха предприятия.
Суммарное расчетное теплопотребление составляет 10,805 МВт.
Предусмотрено центральное качественное регулирование тепловой нагрузки, построены зависимости температуры и расхода сетевой воды от температуры наружного воздуха. Суммарная потребность в тепловой энергии на собственные нужды водогрейной котельной составила 467 кВт.
Разрабатывается принципиальная схема источника теплоснабжения, осуществляется подбор оборудования.
В модульном здании котельной предусматривается установка трех водогрейных котлов ООО «РЭМЭКС» ТУРБОТЕРМ-ГАРАНТ для нужд
отопления и ГВС. Котлы работают на природном газе. Дутьевые горелки - фирмы Weishaupt. Каждый котел оснащен циркуляционным насосом на обратном трубопроводе и подмешивающим насосом. Для подачи тепла к системам отопления предусматривается установка четырех сетевых насосов, три - рабочие, один - резервный.
Расчетная температура воды в котловом контуре 95/70°С, в тепловых сетях 80/60°С. Температура в системах ГВС + 60°С.
Отвод дымовых газов от котлов предусматривается через дымоходы в индивидуальные дымовые трубы 0600, высотой 16,227 м, соответственно, тяга - естественная.
Потребность котельной в природном газе (по установленному оборудованию) составляет 1401,03 м3/ч. Присоединение проектируемого газопровода выполняется к существующему надземному газопроводу среднего давления 0159х4,5 мм, проложенному по стене северо-западного угла здания МСК-3. Давление газа в точке подключения составляет 0,04 МПа. Производится расчет внутренней системы газоснабжения.
В пятой главе произведен выбор оптимального варианта теплогенерирующего оборудования и рассмотрена возможность установки конденсационного теплоутилизатора за котельным агрегатом.
В последующих главах рассмотрены вопросы энергосбережения, охраны труда, автоматизации, экологии и экономики.
Проектируемая водогрейная котельная на территории ООО «ЧЗМЭК», по адресу: г. Челябинск, ул. Хлебозаводская, 5, должны обеспечивать тепловой энергией два механосборочных цеха предприятия.
Суммарное расчетное теплопотребление составляет 10,805 МВт.
Предусмотрено центральное качественное регулирование тепловой нагрузки, построены зависимости температуры и расхода сетевой воды от температуры наружного воздуха. Суммарная потребность в тепловой энергии на собственные нужды водогрейной котельной составила 467 кВт.
Разрабатывается принципиальная схема источника теплоснабжения, осуществляется подбор оборудования.
В модульном здании котельной предусматривается установка трех водогрейных котлов ООО «РЭМЭКС» ТУРБОТЕРМ-ГАРАНТ для нужд
отопления и ГВС. Котлы работают на природном газе. Дутьевые горелки - фирмы Weishaupt. Каждый котел оснащен циркуляционным насосом на обратном трубопроводе и подмешивающим насосом. Для подачи тепла к системам отопления предусматривается установка четырех сетевых насосов, три - рабочие, один - резервный.
Расчетная температура воды в котловом контуре 95/70°С, в тепловых сетях 80/60°С. Температура в системах ГВС + 60°С.
Отвод дымовых газов от котлов предусматривается через дымоходы в индивидуальные дымовые трубы 0600, высотой 16,227 м, соответственно, тяга - естественная.
Потребность котельной в природном газе (по установленному оборудованию) составляет 1401,03 м3/ч. Присоединение проектируемого газопровода выполняется к существующему надземному газопроводу среднего давления 0159х4,5 мм, проложенному по стене северо-западного угла здания МСК-3. Давление газа в точке подключения составляет 0,04 МПа. Производится расчет внутренней системы газоснабжения.
В пятой главе произведен выбор оптимального варианта теплогенерирующего оборудования и рассмотрена возможность установки конденсационного теплоутилизатора за котельным агрегатом.
В последующих главах рассмотрены вопросы энергосбережения, охраны труда, автоматизации, экологии и экономики.





