Помощь студентам в учебе
Разработка источника теплоснабжения с. Васильевка Костанайской области Республики Казахстан
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ РЕШЕНИЯ О СТРОИТЕЛЬСТВЕ КОТЕЛЬНОЙ В
С.ВАСИЛЬЕВКА КОСТАНАЙСКОЙ ОБЛАСТИ 8
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБЛАСТИ РАЗРАБОТКИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 10
3 ТЕПЛОВЫЕ НАГРУЗКИ РАСЧЕТ И РЕГУЛИРОВАНИЕ 12
3.1 Расчет тепловых нагрузок 12
3.2 Регулирование тепловой нагрузки 16
4 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА 19
4.1 Расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания 19
4.2 Коэффициент избытка воздуха и объемы дымовых газов по газоходам 20
4.3 Энтальпия дымовых газов по газоходам 22
4.4 Тепловой баланс котла 24
4.5 Поверочный расчет теплообмена в топке 26
4.6 Поверочный расчет дымогарных труб 32
4.7 Поверочный расчет теплового баланса 35
5 ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 36
5.1 Горелочное устройство 38
5.2 Расширительный бак 39
5.3 Циркуляционные насосы 39
5.4 Химводоподготовка 40
5.5 Насосы сырой воды 41
5.6 Калорифер 41
5.7 Теплообменные аппараты 42
6 ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМ ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ 49
6.1 Сравнение вариантов теплоносителя для замкнутой системы теплоснабжения 49
6.2 Реконструкция системы воздушного отопления 55
6.3 Выбор основного оборудования схемы 57
7 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ВОДОГРЕЙНОЙ КОТЕЛЬНОЙ 60
8 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 63
9 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 66
9.1 Расчет дымовой трубы 66
9.2 Расчет выброса оксидов азота 67
Расчет концентрации вредных веществ 68
9.4 Расчет максимальной приземной концентрации выбросов из дымовой
трубы 74
10. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА 76
10.1 Контрольно-измерительные приборы 76
10.2 Автоматизация котельной 80
10.3 Автоматизация газоснабжения 81
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 82
11.1 Опасные и вредные производственные факторы 82
11.2 Должностные обязанности, вредные производственные факторы и риски
мастера блочно-модульной котельной 85
11.3 Правила пожарной и электрической безопасности 87
12 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 89
12.1 Расчет капитальных затрат 89
12.2 Расчет текущих затрат 91
12.3 Модель SWOT-анализа вариантов технических решений 96
12.4 Модель дерева целей проекта строительства отопительной
котельной 97
12.5 Поле сил изменения системы К. Левина 100
12.6 Основные показатели энергетической, экологической и экономической
эффективности и демонстрационный плакат 101
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 103
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ РЕШЕНИЯ О СТРОИТЕЛЬСТВЕ КОТЕЛЬНОЙ В
С.ВАСИЛЬЕВКА КОСТАНАЙСКОЙ ОБЛАСТИ 8
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБЛАСТИ РАЗРАБОТКИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 10
3 ТЕПЛОВЫЕ НАГРУЗКИ РАСЧЕТ И РЕГУЛИРОВАНИЕ 12
3.1 Расчет тепловых нагрузок 12
3.2 Регулирование тепловой нагрузки 16
4 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА 19
4.1 Расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания 19
4.2 Коэффициент избытка воздуха и объемы дымовых газов по газоходам 20
4.3 Энтальпия дымовых газов по газоходам 22
4.4 Тепловой баланс котла 24
4.5 Поверочный расчет теплообмена в топке 26
4.6 Поверочный расчет дымогарных труб 32
4.7 Поверочный расчет теплового баланса 35
5 ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 36
5.1 Горелочное устройство 38
5.2 Расширительный бак 39
5.3 Циркуляционные насосы 39
5.4 Химводоподготовка 40
5.5 Насосы сырой воды 41
5.6 Калорифер 41
5.7 Теплообменные аппараты 42
6 ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМ ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ 49
6.1 Сравнение вариантов теплоносителя для замкнутой системы теплоснабжения 49
6.2 Реконструкция системы воздушного отопления 55
6.3 Выбор основного оборудования схемы 57
7 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ВОДОГРЕЙНОЙ КОТЕЛЬНОЙ 60
8 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 63
9 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 66
9.1 Расчет дымовой трубы 66
9.2 Расчет выброса оксидов азота 67
Расчет концентрации вредных веществ 68
9.4 Расчет максимальной приземной концентрации выбросов из дымовой
трубы 74
10. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА 76
10.1 Контрольно-измерительные приборы 76
10.2 Автоматизация котельной 80
10.3 Автоматизация газоснабжения 81
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 82
11.1 Опасные и вредные производственные факторы 82
11.2 Должностные обязанности, вредные производственные факторы и риски
мастера блочно-модульной котельной 85
11.3 Правила пожарной и электрической безопасности 87
12 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 89
12.1 Расчет капитальных затрат 89
12.2 Расчет текущих затрат 91
12.3 Модель SWOT-анализа вариантов технических решений 96
12.4 Модель дерева целей проекта строительства отопительной
котельной 97
12.5 Поле сил изменения системы К. Левина 100
12.6 Основные показатели энергетической, экологической и экономической
эффективности и демонстрационный плакат 101
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 103
Одна из заметных особенностей современной жизни в России - это формирование определенной системы и структуры по рациональному снабжению и потреблению энергии, которую можно назвать так же проблемой энергоснабжения.
Государство осуществляет поддержку предприятий, разрабатывающих проекты по энергосбережению и энергоэффективности. В настоящее время приняты и принимаются многочисленные нормативные документы, направленные на реализацию политики энергосбережения в государстве. Государственной Думой 11 ноября 2009 года принят Федеральный закон №261-ФЗ «Об энергосбережении», который ставит своей целью регулирование отношений, возникающих в процессе деятельности в области энергосбережения, в целях создания экономических и организационных условий для эффективного использования энергетических ресурсов.
Проблема энергосбережения стала остро актуальной в коммунальной сфере, где энергетические затраты, выраженные в денежном эквиваленте, оказались особенно обременительными для российского бюджета.
Правовое регулирование в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности основывается на следующих принципах:
1) эффективное и рациональное использование энергетических ресурсов;
2) поддержка и стимулирование энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
3) системность и комплексность проведения мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности;
4) планирование энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
5) использование энергетических ресурсов с учетом ресурсных, производст
венно-технологических, экологических и социальных условий [1].
К проблемам подачи тепла потребителю от централизованных источников теплоты (ТЭЦ, ТЭС) следует отнести большую протяженность и высокую степень износа инженерных теплосетей, а так же устаревшее физически и морально, и следовательно, очень энергозатратное оборудование, это приводит к тепловым потерям и к низкоэффективному сжиганию топливных ресурсов. Увеличение количества используемого топлива и затрат на его закупку ведут за собой повышение тарифов на теплоноситель для потребителей. Поэтому при строительстве новых зданий и сооружений всегда встает вопрос о выборе для них эффективного и экономически выгодного источника теплоснабжения. Одним из рациональных способов решения этих проблем может стать децентрализация отопительных се-тей - использование автономных котельных, так как для них не требуется прокладка теплосетей большой протяженности и закупка сложного дорогостоящего оборудования.
Производство блочно-модульных котельных в России набирает обороты и всё чаще применяется при строительстве как новых многоэтажных микрорайонов, так и частных коттеджных поселков.
Работа посвящена выбору источника теплоснабжения для с. Васильевка Костанайской области. Учитывая существующую проблему энергосбережения и изложенные выше методы её решения, было решено произвести расширение уже существующей блочно-модульной котельной в связи с нехваткой тепловой мощности для покрытия новых тепловых нагрузок.
Цель работы - разработка источника теплоснабжения для с. Васильевка Костанайской области Республики Казахстан.
В работе ставятся следующие задачи:
— Изучение существующей схемы и оборудования котельной;
— Выполнение расчета тепловых нагрузок потребителей;
— Выбор нового оборудования, необходимого для покрытия увеличившихся нагрузок;
— Выполнение тепловых расчетов нового оборудования;
— Экономический расчет выбранной схемы.
Государство осуществляет поддержку предприятий, разрабатывающих проекты по энергосбережению и энергоэффективности. В настоящее время приняты и принимаются многочисленные нормативные документы, направленные на реализацию политики энергосбережения в государстве. Государственной Думой 11 ноября 2009 года принят Федеральный закон №261-ФЗ «Об энергосбережении», который ставит своей целью регулирование отношений, возникающих в процессе деятельности в области энергосбережения, в целях создания экономических и организационных условий для эффективного использования энергетических ресурсов.
Проблема энергосбережения стала остро актуальной в коммунальной сфере, где энергетические затраты, выраженные в денежном эквиваленте, оказались особенно обременительными для российского бюджета.
Правовое регулирование в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности основывается на следующих принципах:
1) эффективное и рациональное использование энергетических ресурсов;
2) поддержка и стимулирование энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
3) системность и комплексность проведения мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности;
4) планирование энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
5) использование энергетических ресурсов с учетом ресурсных, производст
венно-технологических, экологических и социальных условий [1].
К проблемам подачи тепла потребителю от централизованных источников теплоты (ТЭЦ, ТЭС) следует отнести большую протяженность и высокую степень износа инженерных теплосетей, а так же устаревшее физически и морально, и следовательно, очень энергозатратное оборудование, это приводит к тепловым потерям и к низкоэффективному сжиганию топливных ресурсов. Увеличение количества используемого топлива и затрат на его закупку ведут за собой повышение тарифов на теплоноситель для потребителей. Поэтому при строительстве новых зданий и сооружений всегда встает вопрос о выборе для них эффективного и экономически выгодного источника теплоснабжения. Одним из рациональных способов решения этих проблем может стать децентрализация отопительных се-тей - использование автономных котельных, так как для них не требуется прокладка теплосетей большой протяженности и закупка сложного дорогостоящего оборудования.
Производство блочно-модульных котельных в России набирает обороты и всё чаще применяется при строительстве как новых многоэтажных микрорайонов, так и частных коттеджных поселков.
Работа посвящена выбору источника теплоснабжения для с. Васильевка Костанайской области. Учитывая существующую проблему энергосбережения и изложенные выше методы её решения, было решено произвести расширение уже существующей блочно-модульной котельной в связи с нехваткой тепловой мощности для покрытия новых тепловых нагрузок.
Цель работы - разработка источника теплоснабжения для с. Васильевка Костанайской области Республики Казахстан.
В работе ставятся следующие задачи:
— Изучение существующей схемы и оборудования котельной;
— Выполнение расчета тепловых нагрузок потребителей;
— Выбор нового оборудования, необходимого для покрытия увеличившихся нагрузок;
— Выполнение тепловых расчетов нового оборудования;
— Экономический расчет выбранной схемы.
В работе рассмотрено решение о строительстве котельной в с.Васильевка Костанайской области, республика Казахстан. Сравнение отечественных и зарубежных технологий в области разработки индивидуальных источников теплоснабжения показало целесообразность использования основного оборудования отечественного производства. Проведены расчеты основного и вспомогательного оборудования: тепловой расчет котла, расчеты теплообменного оборудования, подбор горелочных устройств, выбор насосов и химводоподготовки, согласно заданным характеристикам.
В научно-исследовательской работе изучены возможности оптимизации систем воздушного отопления, с целью снижения риска возникновения аварий и для предотвращения возможного замерзания систем. Проведено сравнение теплоносителей для закрытых систем воздушного отопления, подобрано необходимое оборудование для работы контура.
Расчеты нагрузки потребителей и тепловой схемы котельной показали правильность выбранной нагрузки на вновь возводимую котельную. В разделе энергосбережения рассмотрено качественное регулирование теплоносителя, именно оно позволяет экономить значительное количество ресурсов при производстве тепловой энергии.
В разделе экологии произведен расчет и выбор дымовой трубы, отвечающий необходимым параметрам по результату аэродинамического расчета, и проходящей по нормам концентрации выбросов вредных веществ в дымовых газах. По результатам расчета необходимая высота трубы 10 м, конструкция дымовых труб - стальная, самонесущая.
В разделе экономика и управление проведен расчет капитальных и текущих затрат по вариантам использования двух видов топлив: мазут и природный газ. Составлен SWOT-анализ данных технических решений. По результатам расчета и сравнения, наиболее экономически выгодным является сжигание природного газа. По выбранному варианту строительства котельной составлена модель дерева целей проекта и поле сил изменения системы К. Левина. Основные показатели энергетической, экологической и экономической эффективности сведены в таблицу.
В научно-исследовательской работе изучены возможности оптимизации систем воздушного отопления, с целью снижения риска возникновения аварий и для предотвращения возможного замерзания систем. Проведено сравнение теплоносителей для закрытых систем воздушного отопления, подобрано необходимое оборудование для работы контура.
Расчеты нагрузки потребителей и тепловой схемы котельной показали правильность выбранной нагрузки на вновь возводимую котельную. В разделе энергосбережения рассмотрено качественное регулирование теплоносителя, именно оно позволяет экономить значительное количество ресурсов при производстве тепловой энергии.
В разделе экологии произведен расчет и выбор дымовой трубы, отвечающий необходимым параметрам по результату аэродинамического расчета, и проходящей по нормам концентрации выбросов вредных веществ в дымовых газах. По результатам расчета необходимая высота трубы 10 м, конструкция дымовых труб - стальная, самонесущая.
В разделе экономика и управление проведен расчет капитальных и текущих затрат по вариантам использования двух видов топлив: мазут и природный газ. Составлен SWOT-анализ данных технических решений. По результатам расчета и сравнения, наиболее экономически выгодным является сжигание природного газа. По выбранному варианту строительства котельной составлена модель дерева целей проекта и поле сил изменения системы К. Левина. Основные показатели энергетической, экологической и экономической эффективности сведены в таблицу.
