Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 7
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 8
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ АНАЛОГОВ 9
4 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 12
5 РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК НА ОТОПЛЕНИЕ И ГВС 15
5.1 Сезонная нагрузка 15
5.2 Расход тепла на отопление 15
5.3 Нагрузка на горячее водоснабжение 16
5.4 Расчет годового потребления теплоты 18
5.5 Расчет и построение температурного графика 19
5.6 Расчет расходов теплоносителя 22
6 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА ЭНТРОРОС 25
6.1 Введение 25
6.2. Исходные данные для теплового расчета котла 26
6.3 Расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания 26
6.4 Коэффициент избытка воздуха и объемы дымовых газов по
газоходам 27
6.5 Расчёт энтальпий продуктов сгорания газа и воздуха 29
6.6 Расчет теплового баланса котла 30
6.7 Тепловой расчет топки 32
6.8 Тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева 36
6.9 Расчет второго хода 37
6.10 Расчет третьего хода 42
7 РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННИКА 48
7.1 Исходные данные 48
7.2 Тепловой расчет теплообменника 49
8 ЭКОЛОГИЯ 55
8.1 Расчёт высоты дымовой трубы 55
8.2 Расчет летнего периода 60
9 АВТОМАТИЗАЦИЯ 66
9.1. Автоматика котлов 66
9.2 Описание схемы автоматики котельной 66
10 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 68
10.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 68
10.2 Безопасность производственных процессов и оборудования.
Пожаровзрывобезопасность. Определение категории взрыво- и пожароопасности отопительной котельной город
Еманжелинск 70
10.2.2 Требования пожарной безопасности при эксплуатации
котельных Согласно ФЗ-123 [13] и «Правилами
противопожарного режима в Российской 70
10.3. Электробезопасность в котельных 72
11 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 74
11.1 Введение 74
11.2 Расчет капитальных вложений котельной, работающей на
газообразном топливе 74
11.2.2 Годовые амортизационные и эксплуатационные расходы
до технического перевооружения котельной 75
11.2.3 Годовые амортизационные и эксплуатационные расходы
на момент проведения технического перевооружения котельной 76
11.3 Сравнительный анализ проектных решений 79
11.4 Планирование целей проекта в дереве целей 80
11.6. Планирование мероприятия по реализации проекта 81
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 83
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 84
На данный момент одной из основных проблем теплоэнергеики являются моральный и физический износ оборудования, то есть повышение энергоэффективности существующих систем централизованного теплоснабжения, поэтому была предложена тема выпускной квалификационной работы замена и техническое перевооружение теплоэнергеического оборудования. Стоит отметить, что замена изношенного оборудования происходит локально, ремонту тепловые сети подвергаются только на аварийных участках и стоит понимать, что такой изолированный подход не решит глобольных проблем в теплоэнергетике России.
Необходимость повышения энергоэффективности установлена законом Российской Федерации № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности». Законом определены способы улучшения и повышения надежности энергопотребления на территории РФ. Но стоит заметить, что в данное время множество ведущих компаний вносят свой вклад в развитие теплоэнергетики и осуществляют инвестиционные программы по модернизации объектов.
Источником теплоснабжения центрального района города Еманжелинска на данный момент является газовая котельная. Вследствие работы изношенного оборудования, тепловых потерь в теплосети, для производства 1 Гкал теплоты затрачивается больше топлива. Котельная работает неэффективно, соответственно возрастают финансовые затраты на производство теплоты. Решением этой проблемы является реконструкция котельной установки, работающей на природном газе.
Газовая автоматизированная котельная установка создана для обеспечения потребителей тепловой энергией которая расходуется на отопление и горячее водоснабжение. Котельная установка комплектуется всем необходимым оборудованием и системами автоматики, что позволяет ей работать без присутствия оператора. На рынке котельных установок представлены как разнообразные типовые установки и комплектующие, которые обладают разными характеристиками, это позволяет подобрать готовый модуль практически под любой объект, так и услуги по проектированию и сборке котельной установки максимально соответствующей конкретному объекту и предполагаемым условиям эксплуатации.
Преимущества таких котельных установок:
1) Компактность - индивидуальный проект котельной установки и подбор оборудования под требования заказчика, обеспечивает экономию площадей и строительных объемов и средств.
2) Удобная транспортировка - модульная конструкция котельной позволяет перемещать объект блоками по частям и собирать их в модули на месте установки, что снижает время до запуска и транспортные расходы.
3) Малые сроки производства и монтажа
Готовые проекты котельной и производственная база позволяют в сжатые сроки изготовить полностью готовую котельную по типовому или индивидуальному проекту
В результате выпускной квалификационной работы были рассчитаны тепловые нагрузки по городу и на каждого потребителя в отдельности. С учетом покрытия собственных нужд котельной, тепловых потерь по длине трубопровода, нагрузка на котельную составила 7 МВт. По этим данным были выбраны и рассчитаны водогрейные жаротрубные котлы Энтророс Термотехник ТТ-100 мощностью 2,5 МВт каждый. В результате теплового расчёта котельного агрегата были найдены температуры дымовых газов на выходе из жаровой трубы, из труб второго и третьего хода. Также был найден расход топлива, который составил 0,008 м3/с.
Также были рассчитаны расходы теплоносителя на каждого потребителя и по всему поселку, и он составил G=259,98 т/ч в сетевом контуре.
В работе был произведен расчёт и построен температурный график подачи теплоносителя потребителям в зависимости от температуры наружного воздуха.
В выпускной квалификационной работе также рассчитан и выбран пластинчатый теплообменник «Ридан» НН№45 в соответствии с расчетной поверхностью теплообмена Fa = 401,42 м2.
Произведен расчет массовых выбросов загрязняющих веществ для зимнего и летнего периодов, рассчитаны необходимые высоты дымовой трубы для рассеивания данного вещества. В результате расчётов решено установить металлическую трубу высотой 30 метров.
В разделе «Автоматизация» разработана схема автоматизации котельных агрегатов, а также описание ее работы.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности» произведен анализ опасных и вредных производственных факторов, определена категория пожароопасности отопительной котельной, рассмотрены требования пожарной безопасности при эксплуатации котельной, а также электробезопасность в котельных.
В разделе «Экономика и управление» были рассчитаны капитальные и текущие затраты котельной, работающей на газовом топливе. Капитальные затраты на строительство и текущие на эксплуатацию газовой котельной оказались меньше тех же затрат на угольную котельную. Также был выполнен SWOT-анализ проектных решений, построено дерево целей предприятия, произведена оценка движущих и сдерживающих сил проекта, а также проведено планирование мероприятия в виде графика Ганта.
