Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ РЕКОНСТРУКЦИИ
КОТЕЛЬНОЙ 8
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 11
3. СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ 13
4. РЕКОНСТРУКЦИЯ КОТЕЛЬНОЙ 23
4.1 Расчет тепловой схемы 23
4.2 Поверочный расчет котла 26
4.2.1 Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания 26
4.2.2 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания 27
4.2.3 Тепловой баланс 29
4.2.4 Расчет теплообмена в топке 30
4.2.5 Поверочный расчет конвективного пучка 33
4.2.6 Расчет невязки теплового баланса 35
5 ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ 36
6 АВТОМАТИЗАЦИЯ - ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ, ЗАЩИТА,
АВТОМАТИКА 44
7 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 51
8 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 54
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 59
9.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 59
9.2 Организация мероприятий защиты 60
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 71
10.1 Технико-экономический расчет 71
10.1.1 Капитальные затраты на реконструкцию котельной
«КРС-2» 71
10.1.2 Расчет текущих затрат на обслуживание котельной
«КРС-2» 71
10.1.3 Расчет затрат на обслуживание котельной «КРС-2» после
реконструкции 72
10.2 SWOT-анализ для проекта реконструкции котельной 73
10.3 Планирование целей проекта 75
10.4 Планирование мероприятий по реализации проекта 76
10.5 Оценка движущих и сдерживающих сил 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 79
БИБЛЕОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 80
Производство пара в некоторых отраслях промышленности теряет свою актуальность. Так как выработка пара является более затратным и сложным процессом в техническом значении, то основном путем реконструкции котельных является перевод котлов из парового режима работы в водогрейный. При новом режиме работы котельных сокращается использование топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), затраты на собственные нужды. Так же сокращается требования к хим-водоподготовке и использование реагентов в блоке хим-водоочистки (ХВО), затраты электроэнергии на работу сетевых насосов.
При работе паровых котлов в котельной, осуществляющей подачу воды на бытовые нужды - отопление, горячее водоснабжение (ГВС) и вентиляцию, в тепловой схеме используются аппараты для нагрева воды, а пар является промежуточным теплоносителем. Такими аппаратами могли быть кожухотрубчатые и пластинчатые теплообменники. Так же нагрев воды может осуществляться в низкотемпературных поверхностях нагрева котла (в экономайзере).
Недостатком использования паровых котлов для нагрева воды является высокая температура пара. В связи с повышенной температурой требуется своевременная замена труб и промежуточного оборудования, сокращается срок службы конструкции, капитальный ремонт оборудования производится чаще [26].
Так же недостатком использования паровых котлов является ужесточенное требование к питательной воде. Примеси в соответствии с зависимостями растворимостей примесей в воде и паре от температуры отлагаются на поверхностях оборудования в различных температурных зонах тракта, что может привести к коррозии поверхностей нагрева. Поэтому к качеству питательный воды предъявляются жесткие требования. В паровых котлах температура больше, а значит и растворимость примесей больше. Полный цикл подготовки воды для парового агрегата включает: осветление, умягчение, обессоливание и
дегазацию[36]. Для водогрейных котлов требования менее требовательны, и может не включать полный цикл подготовки воды. Это значительно сохращает расходы котельной на собственные нужды.
Для производства пара требуется расход топлива больше, чем для нагрева воды. Из этого следует, что концентрация загрязняющих веществ в уходящем газе больше. Если получение пара не является необходимым для технологических нужд, с экономической и экологической точки зрения для нагрева воды использовать паровые котлы не целесообразно. Поэтому реконструкция котельных с переводом из парового режима роботы в водогрейный получила широкое распространение.
Модернизации котельного оборудования может осуществляться несколькими способами, но наибольшую популярность получил метод перевода паровых котлов с естественной циркуляцией на прямоточный водогрейный режим работы.
Для выполнения поставленной задачи, необходимо произвести расчет изменения тепловых нагрузок на теплоснабжение, а так же поверочный расчет котла, переведенного в водогрейный режим. Выполнить подбор оборудования котельной и его обоснование. Решить вопрос реконструкции паровых котлов или замена их на новые зарубежные водогрейные котлы вместе с дополнительным оборудованием. Выбрать схему автоматизации котельной и разработать функциональную схему контрольно-измерительных приборов. Рассмотреть
вопросы защиты окружающей среды. Исследовать факторы уменьшения пожаро взрыво опасности. Произвести расчет сроко окупаемости реконструкции котельной. Выявить затраты, необходимые для вложения, эксплуатационные и капитальные затраты объекта.
В выпускной квалификационной работе был предложен проект реконструкции котлов ПКМ-2М на котельной «КРС-2» города Нефтеюганск ХМАО - Югра. Целью проекта был перевод из парового режима работы котлов в водогрейный с целью повышения энергоэффективности котельной.
Для выполнения поставленной задачи, был произведен расчет изменения тепловых нагрузок на теплоснабжение. Произведен подбор оборудования котельной и его обоснование. В выпускной квалификационной работе приведено описание существующего положения на котельной «КРС-2», обосновывается актуальность и суть реконструкции котлов.
Произведен поверочный расчет котла, переведенного в водогрейный режим, в котором определяется КПД агрегата, расход топлива, температура отпускаемой воды на теплоснабжение.
Проведено сравнение отечественных и зарубежных передовых технологий и решений в области водогрейных котлов. Был решен вопрос реконструкции паровых котлов или замена их на новые зарубежные водогрейные котлы вместе с дополнительным оборудованием.
Автоматизация котла в связи с переходом в водогрейный режим обновилась. Проведен ее выбор и обоснована схема регулирования котла.
Рассмотрены вопросы защиты окружающей среды. Рассчитана высота дымовой трубы с таким условием, чтобы количество загрязняющих веществ, содержащихся в уходящих газах не превышала предельно допустимую концентрацию (ПДК) в приземистом слои земли.
Был исследован вопрос безопасности жизнедеятельности. Рассмотрены условия труда, обеспечивающие комфортную и безопасную рабочую зону для оперативного персонала и эксплуатацию теплоэнергетического оборудования.
Произведен расчет срокоокупаемости реконструкции котельной. Выявили затраты, необходимые для вложения, эксплуатационные и капитальные затраты объекта.
Произведены расчетные оценки сравниваемых вариантов технических решений на основе специальных методов и показателей по установленным критериям экономической, энергетической и экологической эффективности.
Графическая часть выполнена с применением программы «AutoCAD».
