🔍 Поиск работ

Разработка энергоэффективного источника теплоснабжения для п. Полетаева Сосновского района Челябинской области

Работа №206528

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

теплоэнергетика и теплотехника

Объем работы92
Год сдачи2019
Стоимость3400 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
17
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ П.ПОЛЕТАЕВО СОСНОВСКОГО РАЙОНА ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ 6
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ В ОБЛАСТИ АВТОМАТИЗАЦИИ
КОТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 7
3 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 9
3.1 Определение удельных тепловых нагрузок на отопление
и вентиляцию 9
3.1.1 Тепловая нагрузка на отопление 11
3.1.2 Тепловая нагрузка на вентиляцию 11
3.1.3 Расчёт суммарных тепловых нагрузок 12
3.1.4 Расчет годового отпуска теплоты 14
3.2 Расчёт температурного графика и расходов сетевой воды 14
3.2.1 Расчет температур сетевой воды 14
3.2.2 Расчет расходов сетевой воды 16
3.3 Выбор основного оборудования блочно-модульной котельной 18
3.3.1 Выбор котельного агрегата 18
3.3.2 Описание котельного агрегата 18
3.3.3 Тепловой расчет котла 22
3.3.3.1 Состав и количество продуктов сгорания 22
3.3.3.2 Расчет энтальпий продуктов сгорания 24
3.3.3.3 Тепловой баланс котла и расчет расхода топлива 25
3.3.3.4 Тепловой расчет топочной камеры 26
3.3.3.5 Расчет дымогарных труб 31
3.3.3.6 Проверка теплового баланса 34
3.3.4 Аэродинамический расчет котла 35
3.4 Расчет тепловой схемы котельной 38
3.5 Разработка ХВО 40
3.6 Выбор вспомогательного оборудования 46
3.6.1 Выбор теплообменных аппаратов 42
3.6.2 Выбор горелочных устройств 44
3.6.3 Выбор насосного оборудования 45
3.7 Выводы по разделу 46
4 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 47
4.1 Мероприятия по энергосбережению в котельной 47
5 НАУЧНАЯ ЧАСТЬ 49
5.1 Исследование влияния температуры дымовых газов от
производительности котла 49
5.2 Исследование влияния коэффициента полезного действия котла от производительности котла 49
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 53
6.1 Определение объемов продуктов сгорания топлива 53
6.2 Расчет максимальной приземной концентрации выбросов из дымовой
трубы 54
6.3 Расчет выброса оксидов азота 54
6.4 Расчет минимальной высоты дымовой трубы 56
7 АВТОМАТИКА И КИП 62
7.1 Краткое описание технологического оборудования 62
7.2 Постановка задачи автоматического контроля и регулирования
объекта 62
7.3 Выбор схемы автоматического контроля и регулирования объекта 62
7.4 Разработка функциональной схемы автоматического контроля и
регулирования объекта 63
7.5 Обзор выпускаемых на современном этапе средств измерений и
регулирования и выбор аппаратуры 64
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 66
8.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных
факторов 66
8.2 Общие требования безопасности при работе в котельной 68
8.3 Электробезопасность 69
8.4 Пожаровзрывобезопасность 70
8.5 Мероприятия по снижению шума и вибрации 71
9 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 72
9.1 Определение сравнительной экономической эффективности
применения методов сооружения нового объекта теплоэнергетики 72
9.1.1 Определение капитальных затрат по двум сопоставимым
вариантам 72
9.1.2 Определение текущих затрат по двум сопоставимым вариантам...75
9.1.3 Выбор лучшего варианта технического решения 78
9.2 SWOT - анализ вариантов технических решений 79
9.3 Планирование целей предприятия и проекта 81
9.3.1 Планирование целей предприятия в пирамиде целеполагания 81
9.3.2 Планирование целей проекта в дереве целей 81
9.3.3 Модель поля сил эффективности реализации проекта 83
9.3.4 Ленточный график Ганта 83
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 87
ПРИЛОЖЕНИЯ ПРИЛОЖЕНИЕ А. График Ганта по реализации целей проекта 91

Блочно модульная котельная: это паровая или водогрейная котельная частич­ной или полной заводской готовности, состоящая из одного или нескольких мо­дулей. Комплектация котельной абсолютно любая, в зависимости от технического задания Заказчика. То есть определяющей характеристикой БМК является узловая сборка систем котельной в заводских условиях перед отправкой на место монтажа и строительства.Теплоснабжение поселений обеспечивается, в основном, c помощью местных котельных. Также имеет место децентрализованное теплоснабжение - получение энергии от местных источников тепла (котельной установки, газоводогрейного агрегата или печи).
Централизованное теплоснабжение представляет собой систему, состоящую из источника теплоты, трубопроводов и потребителей теплоты. Тепловой источник снабжает теплом группу домов, квартал или район. В соответствии с СП 42.13330.2011 «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» теплоснабжение жилых районов с застройкой зданиями высотой более двух этажей должно быть централизованным.
Потребители тепла проявляют все больший интерес к эффективности использования блочно-модульных котельных. В связи с этим в последние годы на российском рынке значительно вырос спрос на автоматизированные котельные малой мощности. Причинами возрастания такого спроса являются также отсутствие резервной тепловой энергии в существующих тепловых сетях.
В большинстве случаев запросы потребителей на такое оборудование удается
удовлетворить, используя котлы малой мощности, 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.
Схема теплоснабжения поселения - это документ, содержащий предпроектные материалы по обоснованию эффективного и безопасного функционирования системы теплоснабжения и направления развития на длительную перспективу (минимум на 15 лет). Разработка схем теплоснабжения ведет к систематизации отрасли производства тепловой энергии. Однако, есть ряд
факторов, сдерживающих процесс разработки и утверждения схем
теплоснабжения. Прежде всего, муниципальные власти недопонимают важность системного подхода к развитию теплоснабжения, не желают тратить средства на разработку схем. Схема теплоснабжения поселения должна обосновывать социальную и хозяйственную необходимость, экономическую оправданность и экологическую возможность нового строительства, расширения и реконструкции действующих источников выработки тепловой энергии и тепловых сетей в увязке с мероприятиями по энергосбережению. Она позволяет принимать стратегические поселения и экономить не только бюджетные средства, но и деньги потребителей . Необходимость разработки схем теплоснабжения вызвана, прежде всего, требованиями Федерального закона от 27.07.2010 г. «О теплоснабжении» .
Поэтому разработка системы теплоснабжения для поселка Полетаево, а точнее сооружение нового источника тепловой энергии - блочно-модульной водогрейной котельной является актуальным направлением развития энергетики и может выступать в качестве темы выпускной квалификационной работы.
Целью ВКР является разработка рассматриваемой блочно-модульной котельной. Задачи работы:
• обоснование актуальности выбора блочно-модульной котельной в качестве источника тепловой энергии для поселка Полетаево;
• определение тепловых нагрузок и мощности котлов;
• предложение тепловой схемы котельной;
• выполнение ряда технических расчетов (расчет температурного графика и расходов сетевой воды, тепловой и аэродинамический расчет котельного агрегата, расчет тепловой схемы котельной, определение выбросов и минимальной высоты дымовой трубы);
• технико-экономической обоснование разработки предложенной котельной и расчет годового экономического эффекта.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В результате выполнения выпускной квалификационной работы бакалавра была предложена разработка блочно-модульной водогрейной котельной мощностью 3 МВт для поселка Полетаево Сосновского района Челябинской области.
В настоящее время теплоснабжение потребителей поселка обеспечивается от источника тепла - котельной по ул. Полетаевская, 52. Согласно проведенному обследованию, котельная находится в аварийном состоянии, ее техническое состояние не позволяет поддерживать стабильное безаварийное теплоснабжение поселка и безубыточную работу теплоснабжающей организации. В связи с высоким уровнем износа котлового оборудования мероприятия по реконструкции котельной не являются целесообразными. Это ведет к значительным бюджетным затратам на компенсацию убытков теплоснабжающей организации.
В соответствие с Решением №34 Совета депутатов Полетаевского сельского поселения в целях эффективного развития отрасли коммунально-бытового хозяйства принято построить новую блочно-модульную котельную взамен существующей.
Сооружение блочно-модульной газовой котельной является эффективным
способом решения следующих задач:
• обеспечение бесперебойного теплоснабжения поселка Полетаево.
• снижение расходов бюджета на компенсацию убытков теплоснабжающей организации.
• по окончании срока окупаемости проекта снижение тарифа на тепло для потребителей за счет снижения себестоимости выработки тепла.
Рассматриваемая котельная служит для нужд отопления и вентиляции зда­ний. В неотопительный период водогрейная котельная не работает. Нагрузка на горячее водоснабжение поселка Полетаево обеспечивается следующим образом:
• для многоквартирных и индивидуальных жилых домов - с помощью газовых колонок;
Для обеспечения расчетных тепловых нагрузок к установке принято два водогрейных котла Термотехник ТТ100 мощностью 1500 кВт с газовой и комбинированной горелками WM-G 20/2-A исп. ZM и WM-GL 20/3-A исп. ZM-T фирмы «Weishaupt».
Категория теплоснабжения - вторая. Схема теплоснабжения - двухтрубная, закрытая. Температурный график котлового контура 105/80 °C, температурный график системы - 95/70 °C. Основное топливо котельной - природный газ, теплота сгорания которого 8000 ккал/нм. В качестве аварийного используется дизельное топливо.
Было выполнено сравнение отечественных и зарубежных передовых технологий и решений в области источников теплоснабжения, в котором были исследованы особенности теплоснабжения в разных странах и рассмотрены способы улучшения энергоэффективности теплоснабжения в России.
В спецчасти работы были произведены следующие расчеты: вычислена мощность котельной путем определения тепловых нагрузок на отопление и вентиляцию поселка Полетаево, а также рассчитан годовой отпуск теплоты; определены температуры и расходы сетевой воды, построены соответствующие графики. По максимальной присоединенной нагрузке 2.759 МВт выбран тип и производительность котельных агрегатов - два трехходовых водогрейных газотрубных котла ТЕРМОТЕХНИК ТТ100 мощность 1500 кВт каждый. В работе были приведены технические характеристики выбранных котлов и выполнены тепловой и аэродинамический расчеты. Также была рассчитана тепловая схема котельной для трех расчетных режимов: максимально зимнего, при температуре наиболее холодного месяца tHXM и при температуре начала отопительного периода t=+8 °C. По расчету тепловой схемы было выбрано вспомогательное оборудование: теплообменные аппараты, горелочные устройства, насосное оборудование; разработана химво доочистка.
В разделе энергосбережения были рассмотрены энергосберегающие мероприятия, реализованные при разработке рассматриваемой котельной. В экологическом разделе была определена максимальная приземистая концентрация выбросов из дымовой трубы, рассчитано количество выбросов оксидов азота, и произведен расчет минимальной высоты дымовой трубы, которая удовлетворяет условию См < ПДК.
В разделе Автоматики и КИП были рассмотрены основные основные принципы автоматизации котлов, виды систем автоматического регулирования (САР), разработана функциональная схема автоматического контроля и регулирования блочно-модульной водогрейной котельной для полной автоматизации без постоянного присутствия обслуживающего персонала.
В разделе БЖД было оценено влияние потенциально опасных и вредных производственных факторов, рассмотрены общие требования техники безопасности при работе в котельной, требования электро- и
пожаровзрывоопасности, устройство заземления и молниезащиты, а также мероприятия по снижению шума и вибрации.
В экономико-управленческом разделе ВКР были определены капитальные и текущие затраты для двух вариантов: сооружение предлагаемой блочно­модульной котельной, либо реконструкция старой существующей. Также был рассчитан общий годовой экономический эффект, оценены движущие и сдерживающие силы, составлен график Ганта.
Таким образом, цель работы достигнута, задачи - решены.
Результаты работы рекомендованы к использованию для разработки и внедрения проекта разработки блочно-модульной водогрейной котельной в поселке Полетаево.


1 ГОСТ 12.0.003-80. Опасные и вредные производственные факторы. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1980.
2 ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования к безопасности. - М.: Изд- во стандартов, 1983.
3 ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - М.: Изд-во стандартов, 1988.
4 ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования. - М.: Изд-во стандартов, 1990.
5 ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ И - 1.01.86. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защит. - М.:ИПК Изд-во стандартов, 2001.
6 ГОСТ 21.404-85. СПДС. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах. - Введ. 1986­01-01. - М.: Стандартинформ, 2007.
7 ГОСТ 5542-2014. Газы горючие природные промышленного и коммунально­бытового назначения: технические условия. / Межгосударственный стандарт. - М.: Стандартинформ, 2015.
8 Приказ Министерства регионального развития РФ №224 Об утверждении требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений от 17 мая 2011 года.
9 ПУЭ. Правила устройства электроустановок. - Утв. Приказом Минэнерго России от 08.07.2002 №204.
10 Решение от 25 июня 2015 года №34 Об Инвестиционной программе «Модернизация системы генерации поставки и продажи тепловой энергии потребителям поселка Полетаево Сосновского муниципального района на 2015 - 2016 годы». - принято Советом депутатов Полетаевского поселения Сосновского муниципального района Челябинской области.
11 СНиП 23-01-99*. Строительная климатология. - Введ. 2000-01-01. - М.: ГУП ЦПП, 2005.
12 СНиП 23-05-95*. Естественное и искуственное освещение. - Введ. 2095-08­02. - М.: Минстрой России, 1995.
13 СНиП 3.05.06-85. Элeктpотexничeскиe устройства. - Введ. 1988. М.:
Госстрой СССР.
14 СП 42.13330.2016. Градостроительство. Планировка и застройка гоpодскиx и сeльскиx поселений. Актуализированная редакция СНиП 2.07.01-89*. - Введ. 2017-07-01. - М.: Минстрой России, 2016.
15 СП 60.13330.2012. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуxа. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003. - Введ. 2013-01-01. - М.: Минрегион России, 2012. - 35 с.
16 СП 89.13330.1012. Котельные установки. Актуализированная редакция СНиП II-35-76. - Введ. 2013-01-01. - М.: Минрегион России, 2012.
... всего 55 источников


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ