АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ПОВЫШЕНИЯ
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ВОДОГРЕЙНОЙ КОТЕЛЬНОЙ 8
2 РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ КОТЕЛЬНОЙ 9
2.1 Расчёт тепловых нагрузок 9
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И 'ЗАРУБЕЖНЫХ РАЗРАБОТОК И
РЕШЕНИЙ 17
4 ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 23
4.1 Исходные данные 23
4.2 Техническая характеристика жаротрубно-дымогарного котла
ТЕРМОТЕХНИК ТТ100 23
5 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ЖАРОТРУБ11О-ДБ1Х1О1АР11О1'О КОТЛА
ТЕРМОТЕХНИК ТТ100 27
5.1 Исходные данные 27
5.2 Расчёт объёмов продуктов сгорания топлива 27
5.3 Расчёт энтальпий продуктов сгорания топлива 29
5.4 Тепловой баланс котла 30
5.5 Расчёт топочной камеры 31
5.6 Расчёт поворотной камеры 35
5.7 Расчёт дымогарных труб второго хода 36
5.8 Сводная таблица расчёта котла 37
6 НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ ВКР 39
7 ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 46
7.1 Выбор насосов 46
7.2 Выбор теплообменного оборудования 51
7.3 Выбор водоподготовительной установки 52
8 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 54
9 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА
КОТЕЛЬНОЙ 56
9.1 Автоматизация тепломеханического оборудования 58
9.2 Автоматизация газоснабжения 60
9.3 Электрооборудование 60
9.4 Предохранительные мероприятия 60
10 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 62
10.1 Расчёт концентрации вредных выбросов 62
10.2 Расчёт максимальной приземной концентрации выбросов из дымовой трубы . 64
10.3 Расчёт выброса оксидов азота 64
10.4 Расчёт минимальной высоты дымовой трубы 65
10.5 Сточные воды 70
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 71
11.1 Выявление опасных и вредных производственных факторов 71
11.2 Нормирование факторов рабочей среды и трудового процесса. Организация
мероприятии защиты: 72
11.3 Световая среда 74
11.4 Виброакустические факторы 75
11.5 Тяжесть и напряжённость трудового процесса 77
11.6 Безопасность производственных процессов и оборудования 79
12 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 82
12.1 Смета капитальных затрат 82
12.2 Расчет текущих затрат котельной до модернизации 83
12.3 Расчет текущих затрат котельной после модернизации 85
12.4 Расчет срока окупаемости проекта технического перевооружения
котельной 87
12.5 Модель ранжирования проблем теплоэнергетики и теплотехники 88
12.6 Модель причинно-следственной диаграммы 89
12.7 SWOT- анализ вариантов проектных решений 90
12.8 Модель поля сил реализации проекта 92
12.9 Модель ленточного графика мероприятий по разработке и
реализации проекта 92
12.10 Модель поля сил реализации проекта 94
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 97
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 98
В связи с увеличением количества жилых зданий в микрорайоне и не рентабельности старого оборудования, дорогого обслуживания, изношенностью системы, а также не рациональным использованием прилегающей к котельной территории появилась потребность в реконструкции котельной с заменой четырех водогрейных котлов ПТВМ. Для установки нового котельного оборудования предусматривается реконструкция нежилого здания (склад металла) под котельную. После реконструкции в котельном зале будут находиться пять водогрейных котлов Термотехник ТТ-100 производителя Энтророс Россия. Тепловая мощность одного котла - 16,5 МВт. Основное топливо - газ. Резервное топливо - не требуется. Аварийное топливо - дизельное, один котел оснащен комбинированной горелкой, с возможностью подключения мобильного топливозаправщика. В котельной установлен бак запаса топлива объемом 1,0 метр кубический. Оставшиеся горелки газовые, по которым в научно-исследовательской части работы был выбран метод по повышению их эффективности. Котельная предназначена для снабжения теплоносителем жилого микрорайона с жилыми и административными зданиями, а также промышленного предприятия.
Современный мегаполис характеризуется наличием широкого комплекса подразделений. При этом, кроме подразделений, выполняющих основные производственные функции, важное значение имеют обслуживающие подразделения [1].
В структуре обслуживающих компонентов необходимо выделить подразделения, обеспечивающие город, районы, микрорайоны и тд., энергоресурсами, к которым относятся котельные предприятий.
Вплоть до настоящего времени котельные относились к одним из основных источников затрат местного и областного бюджета. Это обусловлено низким уровнем энергосбережения на предприятиях РФ.
Одной из основных причин низкого уровня эффективности использования топливно-энергетических ресурсов является до последнего времени существовавшее мнение о незначительности доли энергетических затрат в себестоимости продукции и представление о доступности и дешевизне энергоресурсов.
Тем не менее, в ряде отраслей эта доля составляет от 15 % до 40 % себестоимости продукции (без учета стоимости сырья и материалов), а в отдельных случаях она достигает 75 %.
В то же время снижение конкурентоспособности отечественной продукции связано как с постоянным удорожанием энергоносителей, так и в устаревшем подходе к управлению процессом использования топливно-энергетических ресурсов в промышленности.
В конечном итоге это влечет за собой вынужденное снижение объемов производства (за счет потери конкурентоспособности) и дополнительный рост энергоемкости продукции (в связи с падением загрузки и так неэффективно загруженных производственных мощностей).При этом города и предприятия попадали в замкнутый круг - техническое перевооружение не проводилось по причине кризисной финансовой ситуации, а низкий технический уровень в сфере энергообеспечения только усиливал кризис.
Одними из основных направлений увеличения эффективности использования энергоресурсов являются реконструкция оборудования основных, вспомогательных и обслуживающих предприятия, а также модернизация устройств для повышения эффективности сжигания топлива.
В выпускном квалификационном проекте были выполнены инженерные решения по реконструкции водогрейной котельной «Западная», расположенной в центральном районе г. Челябинска, а именно: произведён расчёт необходимых тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение новых строящихся жилых домом в микрорайоне. Общая тепловая нагрузка составила 82,5 МВт. Для обеспечения нагрузок выбрано 5 водогрейных котлов ТЕРМОТЕХНИК ТТ100. Произведен тепловой расчёт котла и определены: расход топлива В = 0,549 м 3/ с, коэффициент полезного действия котла , температура уходящих газов . Также было
предложено техническое решение по повышению эффективности горелочных устройств. Был осуществлён выбор вспомогательного оборудования: насосов, теплообменного оборудования, водоподготовительной установки. В проекте предусмотрены мероприятия по обеспечению комфортных условий труда для оператора котельной. Выявлены ОВПФ и описаны методы защиты от теплового излучения и от шума. Для обеспечения экологической безопасности проекта выполнен расчёт дымовой трубы, и её высота составила 30 м. Приводится описание схемы автоматического контроля основных параметров котла. В экономической части работы выполнены все необходимые расчеты, которые показывают, что после модернизации горелочного устройства Oilon GP 2000 ME путём установки высовольтных электродов с целью повышения эффективности сжигания топлива приведет к уменьшению расхода топлива, а также увеличению КПД котлоагрегата.
