Помощь студентам в учебе
Модернизация водогрейного котла ВК №1 ПТВМ-100 Челябинской ТЭЦ-1 путем внедрения системы рециркуляции дымовых газов
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ МОДЕРНИЗАЦИИ
ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА ВК №1 ПТВМ-100 ЧЕЛЯБИНСКОЙ ТЭЦ-1 ПУТЕМ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ 9
1.1 Описание пиковой водогрейной котельной Челябинской ТЭЦ-1 9
1.2 Краткое описание котла ПТВМ-100 9
1.3 Постановка задачи комплексной модернизации котла 11
2 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 14
2.1 Топочная камера 14
2.2 Каркас, площадки и лестницы 14
2.3 Горелочное устройство 15
2.4 Система рециркуляции дымовых газов 15
2.5 Обмуровка котла 16
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ АСУ ТП С
ИНОСТРАННЫМИ АНАЛОГАМИ 18
3.1 Исходные данные для выбора системы АСУ ТП 18
3.2 Характеристика объекта автоматизации 18
3.3 Краткий обзор современных АСУ ТП на базе программно-технического
комплекса (ПТК) 19
3.4 Сравнительный анализ конкурентоспособных поставщиков АСУ ТП для
энергетического оборудования на базе ПТК для электростанции РФ с иностранными аналогами 20
4 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА ПТВМ-100 23
4.1 Характеристика топлива 23
4.2 Расчет объёмных характеристик продуктов сгорания 23
4.3 Теплосодержание воздуха и продуктов сгорания 25
4.4 Расчет объёмов и энтальпий продуктов сгорания при рециркуляции газов..28
4.5 Тепловой баланс котла и расход топлива 30
4.6 Конструктивные характеристики топочной камеры 30
4.7 Тепловой расчет топочной
камеры 32
4.8 Тепловой расчет топочной камеры из цельносварных панелей 34
4.9 Расчет конвективной части котла 38
4.10 Определение невязки теплового баланса 40
5 НАУЧНАЯ ЧАСТЬ 41
5.1 Суть метода рециркуляции дымовых газов 41
5.2 Цель исследования 43
5.3 Объект и методы исследования 44
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 48
6.1 Влияние теплообмена в топке котла на величину вредных выбросов в атмосферу 48
6.2 Проверка соответствия высоты дымовой трубы необходимой степени рассеивания вредных веществ 49
6.2.1 Расчет оксидов азота в продуктах сгорания котла ПТВМ-100
до модернизации 51
6.2.2 Расчет оксидов азота в продуктах сгорания котла ПТВМ-100
после модернизации 52
6.2.3 Расчет рассеивания оксидов азота 52
7 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА 55
7.1 Автоматизация котла 55
7.2 Перечень работ, которые необходимо выполнить перед проведением
комплексного опробования защит 56
7.3 Условия проведения комплексного опробования тепловой защиты
водогрейных котлов 56
7.4 Проверка защит, действующих на останов котла 57
7.4.1 Проверка защиты от повышения температуры воды после котла 57
7.4.2 Проверка защиты от понижения давления мазута перед котлом 58
7.4.3 Проверка защиты от повышения или понижения давления
газа перед котлом 58
7.4.4 Проверка защиты от повышения давления воды за котлом 58
7.4.5 Проверка защиты от понижения давления воды за котлом 58
7.4.6 Проверка защиты от понижения расхода воды через котел 59
7.4.7 Проверка защиты от погасания факела в топке 59
7.4.8 Проверка действия кнопки "Ручной останов котла" 59
7.4.9 Проверка защиты "Останов дымососа или вентилятора" 59
7.4.10 Проверка защиты от исчезновения напряжения в цепях питания
КИПиА 60
7.5 Меры безопасности при проведении комплексного опробования защит 60
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 61
8.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 61
8.2 Характер воздействия выявленных опасных и вредных
производственных факторов на оборудование и организм человека 62
8.3 Нормирование опасных и вредных производственных факторов 63
8.4 Производственная санитария 63
8.5 Безопасность технологического оборудования 65
8.6 Эргономика и производственная эстетика 66
8.7 Пожаровзрывобезопасность 67
9 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 68
9.1 Технико-экономический расчет модернизации водогрейного котла ВК №1 ПТВМ-100 Челябинской ТЭЦ-1 путем внедрения системы рециркуляции дымовых газов 68
9.1.1 Смета капитальных затрат на модернизацию водогрейного котла
ПТВМ-100 68
9.1.2 Расчет изменения текущих затрат 69
9.1.3 Расчет срока окупаемости модернизации котла ПТВМ-100 70 SWOT - анализ для реализации проекта модернизации водогрейного
котла ПТВМ-100 71
9.3 Планирование целей предприятия и проекта 72
9.3.1 Планирование целей предприятия в пирамиде целеполагания 72
9.3.2 Планирование целей проекта в дереве целей 74
9.3.3 Модель поля сил эффективности реализации проекта 74
9.3.4 Ленточный график Ганта 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 80
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. График Ганта по реализации целей проекта 83
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ МОДЕРНИЗАЦИИ
ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА ВК №1 ПТВМ-100 ЧЕЛЯБИНСКОЙ ТЭЦ-1 ПУТЕМ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ 9
1.1 Описание пиковой водогрейной котельной Челябинской ТЭЦ-1 9
1.2 Краткое описание котла ПТВМ-100 9
1.3 Постановка задачи комплексной модернизации котла 11
2 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 14
2.1 Топочная камера 14
2.2 Каркас, площадки и лестницы 14
2.3 Горелочное устройство 15
2.4 Система рециркуляции дымовых газов 15
2.5 Обмуровка котла 16
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ АСУ ТП С
ИНОСТРАННЫМИ АНАЛОГАМИ 18
3.1 Исходные данные для выбора системы АСУ ТП 18
3.2 Характеристика объекта автоматизации 18
3.3 Краткий обзор современных АСУ ТП на базе программно-технического
комплекса (ПТК) 19
3.4 Сравнительный анализ конкурентоспособных поставщиков АСУ ТП для
энергетического оборудования на базе ПТК для электростанции РФ с иностранными аналогами 20
4 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА ПТВМ-100 23
4.1 Характеристика топлива 23
4.2 Расчет объёмных характеристик продуктов сгорания 23
4.3 Теплосодержание воздуха и продуктов сгорания 25
4.4 Расчет объёмов и энтальпий продуктов сгорания при рециркуляции газов..28
4.5 Тепловой баланс котла и расход топлива 30
4.6 Конструктивные характеристики топочной камеры 30
4.7 Тепловой расчет топочной
камеры 32
4.8 Тепловой расчет топочной камеры из цельносварных панелей 34
4.9 Расчет конвективной части котла 38
4.10 Определение невязки теплового баланса 40
5 НАУЧНАЯ ЧАСТЬ 41
5.1 Суть метода рециркуляции дымовых газов 41
5.2 Цель исследования 43
5.3 Объект и методы исследования 44
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 48
6.1 Влияние теплообмена в топке котла на величину вредных выбросов в атмосферу 48
6.2 Проверка соответствия высоты дымовой трубы необходимой степени рассеивания вредных веществ 49
6.2.1 Расчет оксидов азота в продуктах сгорания котла ПТВМ-100
до модернизации 51
6.2.2 Расчет оксидов азота в продуктах сгорания котла ПТВМ-100
после модернизации 52
6.2.3 Расчет рассеивания оксидов азота 52
7 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА 55
7.1 Автоматизация котла 55
7.2 Перечень работ, которые необходимо выполнить перед проведением
комплексного опробования защит 56
7.3 Условия проведения комплексного опробования тепловой защиты
водогрейных котлов 56
7.4 Проверка защит, действующих на останов котла 57
7.4.1 Проверка защиты от повышения температуры воды после котла 57
7.4.2 Проверка защиты от понижения давления мазута перед котлом 58
7.4.3 Проверка защиты от повышения или понижения давления
газа перед котлом 58
7.4.4 Проверка защиты от повышения давления воды за котлом 58
7.4.5 Проверка защиты от понижения давления воды за котлом 58
7.4.6 Проверка защиты от понижения расхода воды через котел 59
7.4.7 Проверка защиты от погасания факела в топке 59
7.4.8 Проверка действия кнопки "Ручной останов котла" 59
7.4.9 Проверка защиты "Останов дымососа или вентилятора" 59
7.4.10 Проверка защиты от исчезновения напряжения в цепях питания
КИПиА 60
7.5 Меры безопасности при проведении комплексного опробования защит 60
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 61
8.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 61
8.2 Характер воздействия выявленных опасных и вредных
производственных факторов на оборудование и организм человека 62
8.3 Нормирование опасных и вредных производственных факторов 63
8.4 Производственная санитария 63
8.5 Безопасность технологического оборудования 65
8.6 Эргономика и производственная эстетика 66
8.7 Пожаровзрывобезопасность 67
9 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 68
9.1 Технико-экономический расчет модернизации водогрейного котла ВК №1 ПТВМ-100 Челябинской ТЭЦ-1 путем внедрения системы рециркуляции дымовых газов 68
9.1.1 Смета капитальных затрат на модернизацию водогрейного котла
ПТВМ-100 68
9.1.2 Расчет изменения текущих затрат 69
9.1.3 Расчет срока окупаемости модернизации котла ПТВМ-100 70 SWOT - анализ для реализации проекта модернизации водогрейного
котла ПТВМ-100 71
9.3 Планирование целей предприятия и проекта 72
9.3.1 Планирование целей предприятия в пирамиде целеполагания 72
9.3.2 Планирование целей проекта в дереве целей 74
9.3.3 Модель поля сил эффективности реализации проекта 74
9.3.4 Ленточный график Ганта 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 80
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. График Ганта по реализации целей проекта 83
Пиковые водогрейные теплофикационные котлы вида ПТВМ-100, устанавле- ны в качестве источника теплоснабжения, предусмотрены для покрытия предельных и ключевых нагрузок в концепциях централизованного теплоснабжения и представляют собою прямоточные установки, которые непосредственно подогревают воду тепловых сетей.
При эксплуатации котлов данного типа выявила серьезные недостатки, которые вызывают несоблюдение стандартной эксплуатации и требуют существенных расходов использоваемых материалов и труда для поддержание котлов в рабочем состоянии. Ключевые конструктивные недочеты котлов типа ПТВМ-100 следующие:
1. Конвективная поверхность нагрева исполнена из прогибающихся, выходящих из ранжира гладких труб небольшого диаметра 028х3 мм с тесными шагами в шахматном пучке и недостаточным креплением змеевиков в газоходе. Она чувствительна к закупорке проходных сечений труб внутренними отложениями, внешним засорением, что вызывает рост аэродинамического сопротивления конвективных пучков и, как следствие, снижение теплопроизводи-тельности котла, из-за недостатка тяги.
2. Настенные экраны из гладких труб 060х3 мм с трубной тепловой изоляцией в отсутствии железной обшивки никак не гарантируют необходимую га- зоплотность и содействуют низкотемпературной серно-кислотнойкоррозии тыльных труб из-за проникновения агрессивной газовой среды через зазоры между трубами.
3. Присутствие значительного числа горелок с индивидуальными вентиляторами усложняет управление топочного процесса, приводит к большим естественным присосам воздуха через неработающие горел ,вызывая тепловые перекосы в топке и конвекционных поверхностях нагрева, что снижает эффективность работы поверхностей нагрева и приводит к увеличению температуры уходящих газов и уменьшению экономичности работы котла. Выбросы в аимо- сферу оксидов азота с котла никак не соответствуют нынешнему уровню для газомазутных котлов .
4. Отсутствие заблаговременного подогрева воздуха до положительных температуры в зимнее время приводит к обледенению шиберов и крыльчаток вентиляторов, и поломки вентиляторов.
Наряду с данными, в России существует необходимый опыт модернизации водогрейных котлов вида ПТВМ-100, который позволяет ликвидировать минусы их конструкции.
К примеру, в 1996 года МГП «Мостеплоэнерго» вместе с котельным заводом «Дорогобужкотломаш» создали проект и выполнили модернизацию водогрейного котла ПТВМ-100 местной тепловой станции «Коломенская», которая состояла в изменении конфигурации топки, снижении на 1400 мм верхнего и нижнего яруса горелочных приборов, увеличении силы индивидуальных вентиляторов, монтажу дымовой трубы вышиной 69 метров, заключенной в трубный каркас. Новейший котел целиком вписывался, в имеющуюся ячейку котла ПТВМ-100, что позволило максимально применять каркасные конструкции, а повышение размера топки позволило сбереч прошлые значимости температурных напряжений при общем росте тепловой мощности котла на 20
Гкал/час. Новейший котел ПТВМ-120 был принят межведомственной комиссией с целбю промышленного производства. В 2001 году в «Мостеплоэнерго» ранее эксплуатировалось 32 реконструированных котла ПТВМ-120 и ПТВМ-60.
Принимая во внимание положительный опыт работы реконструированных котлов в системе «Мостеплоэнерго» в выпускной квалификационной работе предлагается произвести модернизацию котла ВК №1 ПТВМ-100, установленных в пиковой водогрейной котельной Челябинской ТЭЦ-1.
Модернизация котла ПТВМ-100 является актуальной темой для ВКР ввиду повсеместного использования котлов этого типа на крупных котельных и ТЭЦ и ряду недостатков, перечисленных выше. Для накопления навыка в проведении таких событий было решено осуществить работы пока в одном конкретном котле, включенного по газоотводящему тракту в общую железобетонную дымовую трубу и имеющего газоход, что облегчает задачу по подаче теплого воздуха на всас вентиляторов котла.
Целью ВКР является разработка проекта модернизации водогрейного котла ВК №1 ПТВМ-100 Челябинской ТЭЦ-1 путем внедрения системы рециркуляции дымовых газов. Задачи работы:
• обоснование актуальности выбора данной темы в выпускной квалификационной работе бакалавра;
• выполнение теплового расчета котла до и после проведения модернизации;
• исследование влияния степени рециркуляции дымовых газов в понижение выбросов оксидов азота;
• контроль соотношения вызвышенности дымовой трубы нужной уровня рассеивания вредных элементов;
• технико-экономической обоснование проведения модернизации водогрейного котла ПТВМ-100.
При эксплуатации котлов данного типа выявила серьезные недостатки, которые вызывают несоблюдение стандартной эксплуатации и требуют существенных расходов использоваемых материалов и труда для поддержание котлов в рабочем состоянии. Ключевые конструктивные недочеты котлов типа ПТВМ-100 следующие:
1. Конвективная поверхность нагрева исполнена из прогибающихся, выходящих из ранжира гладких труб небольшого диаметра 028х3 мм с тесными шагами в шахматном пучке и недостаточным креплением змеевиков в газоходе. Она чувствительна к закупорке проходных сечений труб внутренними отложениями, внешним засорением, что вызывает рост аэродинамического сопротивления конвективных пучков и, как следствие, снижение теплопроизводи-тельности котла, из-за недостатка тяги.
2. Настенные экраны из гладких труб 060х3 мм с трубной тепловой изоляцией в отсутствии железной обшивки никак не гарантируют необходимую га- зоплотность и содействуют низкотемпературной серно-кислотнойкоррозии тыльных труб из-за проникновения агрессивной газовой среды через зазоры между трубами.
3. Присутствие значительного числа горелок с индивидуальными вентиляторами усложняет управление топочного процесса, приводит к большим естественным присосам воздуха через неработающие горел ,вызывая тепловые перекосы в топке и конвекционных поверхностях нагрева, что снижает эффективность работы поверхностей нагрева и приводит к увеличению температуры уходящих газов и уменьшению экономичности работы котла. Выбросы в аимо- сферу оксидов азота с котла никак не соответствуют нынешнему уровню для газомазутных котлов .
4. Отсутствие заблаговременного подогрева воздуха до положительных температуры в зимнее время приводит к обледенению шиберов и крыльчаток вентиляторов, и поломки вентиляторов.
Наряду с данными, в России существует необходимый опыт модернизации водогрейных котлов вида ПТВМ-100, который позволяет ликвидировать минусы их конструкции.
К примеру, в 1996 года МГП «Мостеплоэнерго» вместе с котельным заводом «Дорогобужкотломаш» создали проект и выполнили модернизацию водогрейного котла ПТВМ-100 местной тепловой станции «Коломенская», которая состояла в изменении конфигурации топки, снижении на 1400 мм верхнего и нижнего яруса горелочных приборов, увеличении силы индивидуальных вентиляторов, монтажу дымовой трубы вышиной 69 метров, заключенной в трубный каркас. Новейший котел целиком вписывался, в имеющуюся ячейку котла ПТВМ-100, что позволило максимально применять каркасные конструкции, а повышение размера топки позволило сбереч прошлые значимости температурных напряжений при общем росте тепловой мощности котла на 20
Гкал/час. Новейший котел ПТВМ-120 был принят межведомственной комиссией с целбю промышленного производства. В 2001 году в «Мостеплоэнерго» ранее эксплуатировалось 32 реконструированных котла ПТВМ-120 и ПТВМ-60.
Принимая во внимание положительный опыт работы реконструированных котлов в системе «Мостеплоэнерго» в выпускной квалификационной работе предлагается произвести модернизацию котла ВК №1 ПТВМ-100, установленных в пиковой водогрейной котельной Челябинской ТЭЦ-1.
Модернизация котла ПТВМ-100 является актуальной темой для ВКР ввиду повсеместного использования котлов этого типа на крупных котельных и ТЭЦ и ряду недостатков, перечисленных выше. Для накопления навыка в проведении таких событий было решено осуществить работы пока в одном конкретном котле, включенного по газоотводящему тракту в общую железобетонную дымовую трубу и имеющего газоход, что облегчает задачу по подаче теплого воздуха на всас вентиляторов котла.
Целью ВКР является разработка проекта модернизации водогрейного котла ВК №1 ПТВМ-100 Челябинской ТЭЦ-1 путем внедрения системы рециркуляции дымовых газов. Задачи работы:
• обоснование актуальности выбора данной темы в выпускной квалификационной работе бакалавра;
• выполнение теплового расчета котла до и после проведения модернизации;
• исследование влияния степени рециркуляции дымовых газов в понижение выбросов оксидов азота;
• контроль соотношения вызвышенности дымовой трубы нужной уровня рассеивания вредных элементов;
• технико-экономической обоснование проведения модернизации водогрейного котла ПТВМ-100.
Пиковые теплофикационные водогрейные котлы вида ПТВМ-100, устанавливаемые в качестве источника теплоснабжения, предусмотрены для покрытия пиковых и предельных нагрузок в концепциях централизованного теплоснабжения и представляют собою прямоточные установки, подогревающие непосредственно воду тепловых сетей.
Эксплуатация котлов этого типа выявила серьезные недостатки, вызывающие несоблюдение стандартной эксплуатации и вызывающие существенные затраты материалов и труда на сохранение котлов в рабочем состоянии. Учитываю благоприятный навык работы модернизированных котлов в выпускной квалификационной работе предлагается произвести модернизацию водогрейного котельного агрегата ВК №1 ПТВМ-100, установленного в пиковой водогрейной котельной Челябинской ТЭЦ-1.
Модернизация котла ПТВМ-100 является актуальной темой для ВКР ввиду повсеместного использования котлов этого типа на крупных котельных и ТЭЦ.
В основу проекта модернизации котла положены следующие технические решения:
• выполнение внешних ограждений топки из цельносварных панелей;
• использование укрупненных малотоксичных двухканальных газомазутных вихревых горелок с расширенным спектром регулирования по воздуху и топливу;
• применение рециркуляции дымовых газов с целью уменьшения выбросов оксидов азота и одновременно подогрева прибывающего в котел воздуха до положительных температур;
• снижение числа работающих на котле дутьевых вентиляторов с 16 до шести;
• вероятность увеличения производительности котла вплоть до 120 Гкал/час;
Схема введения плоскостей нагрева котла по воде, основа котла, отводящие газоходы, установка котла в здании сохраняются без изменения.
Модернизация котельного агрегата ПТВМ-100 в принципе является энерго- сберерегающим мероприятием, потому что приводит к повышению энергетической эффективности работы котла, уменьшению расхода топлива, увеличению коэффициента полезного действия и снижению выбросов, поэтому суть предлагаемых мероприятий подробно описана в разделе энергосбережения.
Также выполнен сравнительный анализ АСУ ТП отечественных и зарубежных производителей на примере российской автоматизации «КВИНТ» и немецкой автоматики фирмы Siemens, в результате которого было выявлено, что наше оборудование автоматизации является более применяемым все программное обеспечение «КВИНТ» имеет русскоязычный интерфейс, а также не имеет трудностей с преобразованиями, необходимость в каковых постоянно появляется в процессе эксплуатации. Недостатком зарубежных производителей является необходимость постоянно обращаться к производителю и услугам сторонних фирм для возможности внесения изменений и модернизации систем, что влечет за собой дополнительные финансовые вложения. В работе выполнены тепловые расчеты котельного агрегата до и после проведения модернизации.
В научной части работы изучена суть метода рециркуляции дымовых газов, проведено исследование влияния степени рециркуляции на понижение выбросов оксидов азота, построен соответствующий график.
В разделе экологии рассмотрено воздействие теплообмена в топке котла на величину вредоносных выбросов атмосферу, рассчитаны выбросы в продуктах сгорания котла ПТВМ-100 до и уже после модернизации, проведена проверка соответствия возвышенности дымовой трубы нужного уровня рассеивания вредных элементов.
Кроме того, в выпускной квалификационной работе бакалавра уделено внимание вопросам КИПиА и безопасности жизнедеятельности.
В экономико-управленческой части проведены оценочные расчеты данного проекта, посчитаны капитальные расходы на осуществление модернизации котла ПТВМ-100 и изменение текущих расходов, срок окупаемости данного проекта и общий годовой экономический эффект. Выполнен SWOT-анализ вариантов котла до и после проведения модернизации, с помощью организационно-планового инструментария реализации лучшего варианта технических решений проведен анализ и сделаны выводы об экономической эффективности предложенных в ВКР решений.
Подобным способом, цель работы достигнута, задачи - решены.
Итоги работы рекомендованы к применению для разработки и внедрения проекта модернизации котла ПТВМ-100 на ТЭЦ-1 города Челябинска.
Эксплуатация котлов этого типа выявила серьезные недостатки, вызывающие несоблюдение стандартной эксплуатации и вызывающие существенные затраты материалов и труда на сохранение котлов в рабочем состоянии. Учитываю благоприятный навык работы модернизированных котлов в выпускной квалификационной работе предлагается произвести модернизацию водогрейного котельного агрегата ВК №1 ПТВМ-100, установленного в пиковой водогрейной котельной Челябинской ТЭЦ-1.
Модернизация котла ПТВМ-100 является актуальной темой для ВКР ввиду повсеместного использования котлов этого типа на крупных котельных и ТЭЦ.
В основу проекта модернизации котла положены следующие технические решения:
• выполнение внешних ограждений топки из цельносварных панелей;
• использование укрупненных малотоксичных двухканальных газомазутных вихревых горелок с расширенным спектром регулирования по воздуху и топливу;
• применение рециркуляции дымовых газов с целью уменьшения выбросов оксидов азота и одновременно подогрева прибывающего в котел воздуха до положительных температур;
• снижение числа работающих на котле дутьевых вентиляторов с 16 до шести;
• вероятность увеличения производительности котла вплоть до 120 Гкал/час;
Схема введения плоскостей нагрева котла по воде, основа котла, отводящие газоходы, установка котла в здании сохраняются без изменения.
Модернизация котельного агрегата ПТВМ-100 в принципе является энерго- сберерегающим мероприятием, потому что приводит к повышению энергетической эффективности работы котла, уменьшению расхода топлива, увеличению коэффициента полезного действия и снижению выбросов, поэтому суть предлагаемых мероприятий подробно описана в разделе энергосбережения.
Также выполнен сравнительный анализ АСУ ТП отечественных и зарубежных производителей на примере российской автоматизации «КВИНТ» и немецкой автоматики фирмы Siemens, в результате которого было выявлено, что наше оборудование автоматизации является более применяемым все программное обеспечение «КВИНТ» имеет русскоязычный интерфейс, а также не имеет трудностей с преобразованиями, необходимость в каковых постоянно появляется в процессе эксплуатации. Недостатком зарубежных производителей является необходимость постоянно обращаться к производителю и услугам сторонних фирм для возможности внесения изменений и модернизации систем, что влечет за собой дополнительные финансовые вложения. В работе выполнены тепловые расчеты котельного агрегата до и после проведения модернизации.
В научной части работы изучена суть метода рециркуляции дымовых газов, проведено исследование влияния степени рециркуляции на понижение выбросов оксидов азота, построен соответствующий график.
В разделе экологии рассмотрено воздействие теплообмена в топке котла на величину вредоносных выбросов атмосферу, рассчитаны выбросы в продуктах сгорания котла ПТВМ-100 до и уже после модернизации, проведена проверка соответствия возвышенности дымовой трубы нужного уровня рассеивания вредных элементов.
Кроме того, в выпускной квалификационной работе бакалавра уделено внимание вопросам КИПиА и безопасности жизнедеятельности.
В экономико-управленческой части проведены оценочные расчеты данного проекта, посчитаны капитальные расходы на осуществление модернизации котла ПТВМ-100 и изменение текущих расходов, срок окупаемости данного проекта и общий годовой экономический эффект. Выполнен SWOT-анализ вариантов котла до и после проведения модернизации, с помощью организационно-планового инструментария реализации лучшего варианта технических решений проведен анализ и сделаны выводы об экономической эффективности предложенных в ВКР решений.
Подобным способом, цель работы достигнута, задачи - решены.
Итоги работы рекомендованы к применению для разработки и внедрения проекта модернизации котла ПТВМ-100 на ТЭЦ-1 города Челябинска.
