Помощь студентам в учебе
Разработка крышной котельной в г. Челябинске по адресу ул. Мира, д. 63а
|
Аннотация
I ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ВКР 8
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ РАЗРАБОТОК 9
ПО ТЕМЕ ВКР 9
2.1 Сравнение отечественных и зарубежных крышных котельных 9
2.2 Сравнение отечественных и зарубежных разработок в области 9
котельного оборудования 9
3 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 13
4 РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК ОТОПЛЕНИЯ И ГВС 14
4.1 Сезонная тепловая нагрузка на отопление 14
4.2 Круглогодичная тепловая загрузка 15
4.3 Расчет годового отпуска теплоты 17
4.4 Расчёт температурного графика и расходов сетевой воды 19
5 ТЕПОЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА TRIGON XL 500 24
5.1 Исходные данные для теплового расчета котла 24
5.2 Расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания в данной
котельной 24
5.3 Расчет теплового баланса котла TRIGON XL 500 26
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 30
6.1 Расчёт высоты дымовой трубы 30
6.2 Расчет концентрации вредных веществ для зимнего периода 37
6.3 Расчет концентрации вредных веществ для летнего режима 38
7 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ 40
7.1 Расчет выбросов окислов азота вариантов технических решений 40
8 АВТОМАТИЗАЦИЯ КОТЛА TRIGONXL500 43
8.1 Описание схемы автоматизации 43
8.2 Контрольно-измерительные приборы (КИП) 44
8.3 Автоматика безопасности 45
8.4 Сигнализация 45
9 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 47
9.1 Актуальность энергосбережения в России и мире 47
9.2 Энергосберегающие мероприятия в автономной системе 48
теплоснабжения 48
10 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 50
II ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 54
11.1 Определение сравнительной экономической эффективности 54
применения методов сооружения нового объекта теплоэнергетики 54
11.1.1 Определение капитальных затрат по вариантам 54
11.1.2 Определение текущих затрат по двум сопоставимым
вариантам 58
11.1.3 Определение экономической эффективности строительства
крышной котельной 60
11.2 SWOT - анализ вариантов технических решений 61
11.3 Модель дерева целей проекта разработки крышной котельной 63
11.4 Планирование мероприятий по реализации проекта (График Ганта) .... 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 67
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Модель дерева целей проекта создания источника тепловой энергии 68
I ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ВКР 8
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ РАЗРАБОТОК 9
ПО ТЕМЕ ВКР 9
2.1 Сравнение отечественных и зарубежных крышных котельных 9
2.2 Сравнение отечественных и зарубежных разработок в области 9
котельного оборудования 9
3 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 13
4 РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК ОТОПЛЕНИЯ И ГВС 14
4.1 Сезонная тепловая нагрузка на отопление 14
4.2 Круглогодичная тепловая загрузка 15
4.3 Расчет годового отпуска теплоты 17
4.4 Расчёт температурного графика и расходов сетевой воды 19
5 ТЕПОЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА TRIGON XL 500 24
5.1 Исходные данные для теплового расчета котла 24
5.2 Расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания в данной
котельной 24
5.3 Расчет теплового баланса котла TRIGON XL 500 26
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 30
6.1 Расчёт высоты дымовой трубы 30
6.2 Расчет концентрации вредных веществ для зимнего периода 37
6.3 Расчет концентрации вредных веществ для летнего режима 38
7 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ 40
7.1 Расчет выбросов окислов азота вариантов технических решений 40
8 АВТОМАТИЗАЦИЯ КОТЛА TRIGONXL500 43
8.1 Описание схемы автоматизации 43
8.2 Контрольно-измерительные приборы (КИП) 44
8.3 Автоматика безопасности 45
8.4 Сигнализация 45
9 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 47
9.1 Актуальность энергосбережения в России и мире 47
9.2 Энергосберегающие мероприятия в автономной системе 48
теплоснабжения 48
10 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 50
II ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 54
11.1 Определение сравнительной экономической эффективности 54
применения методов сооружения нового объекта теплоэнергетики 54
11.1.1 Определение капитальных затрат по вариантам 54
11.1.2 Определение текущих затрат по двум сопоставимым
вариантам 58
11.1.3 Определение экономической эффективности строительства
крышной котельной 60
11.2 SWOT - анализ вариантов технических решений 61
11.3 Модель дерева целей проекта разработки крышной котельной 63
11.4 Планирование мероприятий по реализации проекта (График Ганта) .... 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 67
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Модель дерева целей проекта создания источника тепловой энергии 68
В настоящее время во всем мире существует большая проблема - это дефицит энергетических ресурсов. Если в ближайшее время не приступить к решению данной проблемы, то это приведет к нарушению концепции устойчивого развития человечества. Данная концепция предусматривает процессы экономических и социальных изменений. Дефицит энергоресуров обуславливается двумя основными причинами: невозможность возобновления ископаемых топлив и нерациональное их использование. Человек не может повлиять на невозможность возобновления ископаемых топлив и полностью ее устранить, но человек может изменить количество потребления энергетических ресурсов. Влияние данной проблемы на энергетику страны можно уменьшить за счет повышения эффективности энергосбережения. Это подтверждает ФЗ №261 от 23.11.2009 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
На данный момент потребители получают тепло от ТЭС или котельных. Для того, чтобы транспортировать тепло от таких источников теплоснабжения необходимо прогнать его через большие расстояния, из-за этого происходят большие потери тепловой энергии. Так же к тепловым потерям и к низкоэффективному сжиганию топливных ресурсов может привести плохой некачественный ремонт или износ (старение) основного и вспомогательного оборудования котельных и ТЭС, вследствие чего падает их энергетическая эффективность. В результате все это приведет к увеличению количества используемого топлива и повышение тарифов на теплоноситель для потребителей. Поэтому при строительстве новых зданий и сооружений всегда возникает вопрос о выборе для них эффективного и экономически выгодного источника теплоснабжения.
Потребители тепла проявляют все больший интерес к эффективности использования котельного оборудования. Прослеживается четкая тенденция к возрастанию роли индивидуальных источников теплоснабжения, которые зачастую являются более экономичными по сравнению с ТЭЦ или централизованными котельными. Стоимость производимого тепла в индивидуальных котельных, как правило, в 2-3 раза ниже по сравнению централизованными источниками тепла. В связи с этим в последние годы на российском рынке значительно вырос спрос на автоматизированные котлы малой мощности. Причинами возрастания такого спроса являются также отсутствие резервов в существующих тепловых сетях. В большинстве случаев запросы потребителей на такое оборудование удается удовлетворить, используя котлы мощностью до 6,5 МВт, при этом наиболее приемлемыми для отопительных котельных, исходя из соображений экономичности, надежности, безопасности и простоты эксплуатации, является автоматизированные водогрейные котлы с температурой воды на выходе 95-115 0С. В настоящее время на российском рынке появился большой выбор как отечественного, так иимпортного котельного оборудования. Отдельное внимание среди индивидуальных источников теплоснабжения заслуживают крышные котельные.
Они возводятся на кровле здания, и обеспечивают его теплом и ГВС. Крышные котельные имеют множество преимуществ. Они позволяют повысить энергосбережение на 25-30 %. Такие источники теплоснабжения более экономичны, так как протяженность тепловых сетей отсутствует, а, следовательно, отсутствуют и потери в сетях.
Для разработки источника теплоснабжения строения по ул. Мира, д. 63а, города Челябинска, было принято построить крышную котельную.
В выпускной квалификационной работе рассматривается разработка крышной котельной г. Челябинск по адресу ул. Мира, д. 63а в городе Челябинск предложен проект крышной котельной.
На данный момент потребители получают тепло от ТЭС или котельных. Для того, чтобы транспортировать тепло от таких источников теплоснабжения необходимо прогнать его через большие расстояния, из-за этого происходят большие потери тепловой энергии. Так же к тепловым потерям и к низкоэффективному сжиганию топливных ресурсов может привести плохой некачественный ремонт или износ (старение) основного и вспомогательного оборудования котельных и ТЭС, вследствие чего падает их энергетическая эффективность. В результате все это приведет к увеличению количества используемого топлива и повышение тарифов на теплоноситель для потребителей. Поэтому при строительстве новых зданий и сооружений всегда возникает вопрос о выборе для них эффективного и экономически выгодного источника теплоснабжения.
Потребители тепла проявляют все больший интерес к эффективности использования котельного оборудования. Прослеживается четкая тенденция к возрастанию роли индивидуальных источников теплоснабжения, которые зачастую являются более экономичными по сравнению с ТЭЦ или централизованными котельными. Стоимость производимого тепла в индивидуальных котельных, как правило, в 2-3 раза ниже по сравнению централизованными источниками тепла. В связи с этим в последние годы на российском рынке значительно вырос спрос на автоматизированные котлы малой мощности. Причинами возрастания такого спроса являются также отсутствие резервов в существующих тепловых сетях. В большинстве случаев запросы потребителей на такое оборудование удается удовлетворить, используя котлы мощностью до 6,5 МВт, при этом наиболее приемлемыми для отопительных котельных, исходя из соображений экономичности, надежности, безопасности и простоты эксплуатации, является автоматизированные водогрейные котлы с температурой воды на выходе 95-115 0С. В настоящее время на российском рынке появился большой выбор как отечественного, так иимпортного котельного оборудования. Отдельное внимание среди индивидуальных источников теплоснабжения заслуживают крышные котельные.
Они возводятся на кровле здания, и обеспечивают его теплом и ГВС. Крышные котельные имеют множество преимуществ. Они позволяют повысить энергосбережение на 25-30 %. Такие источники теплоснабжения более экономичны, так как протяженность тепловых сетей отсутствует, а, следовательно, отсутствуют и потери в сетях.
Для разработки источника теплоснабжения строения по ул. Мира, д. 63а, города Челябинска, было принято построить крышную котельную.
В выпускной квалификационной работе рассматривается разработка крышной котельной г. Челябинск по адресу ул. Мира, д. 63а в городе Челябинск предложен проект крышной котельной.
В результате выполнения ВКР была предложена разработка крышной котельной в городе Челябинске по адресу улица Мира, д. 63а. Для строящегося здания встал вопрос о выборе источника теплоснабжения. Район строительства имеет плотную застройку. Резервы тепловых мощностей для возможности подключения проектируемого здания к существующим тепловым сетям минимальны. Тепловые сети находятся в изношенном состоянии и не предусматривают дополнительного расхода сетевой воды. Решение выбрать для здания такой автономный источник теплоснабжения, как крышная котельная, стало наиболее эффективным и целесообразным.
Было проведено сравнение отечественных и зарубежных разработок в области котельного оборудования крышных котельных, в результате которого было выявлено, что рынок котельного оборудования очень богат. В данном разделе были описаны преимущества и недостатки котлов различных заводовизготовителей, рассмотрен их принцип. Котельное оборудование различных производителей имеет свои особенности, однако компания Elco хорошо зарекомендовала себя на этом рынке как производитель надежного, простого в эксплуатации и экологичного оборудования, а выбор в рассматриваемой котельной именно этих котлов обусловлен желанием заказчика и его предыдущим удачным опытом по эксплуатации оборудования фирмы Elco.
В специальной части работы были произведены следующие расчеты: вычислена мощность котельной путем определения тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Также был произведен расчет тепловой схемы при максимально зимнем режиме и при температуре наиболее холодного месяца. При расчете тепловой схемы были определены все необходимые данные для выбора вспомогательного оборудования. Был произведен тепловой расчет котла TrigonXL500.
В разделе энергосбережение были рассмотрены способы повышения энергоэффективности котельной.
Кроме того, в разделе о вопросах экологии был произведен расчет максимальной приземленной концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, которая удовлетворяет условию См < ПДК.
В разделе автоматизация рассмотрена автоматика системы теплоснабжения, контрольно-измерительные приборы и сигнализация. Разработана функциональная схема автоматизации.
В разделе безопасность жизнедеятельности был рассмотрен вопрос о пожаробезопасности котельной. Были выявлены причины пожара в котельной, а также были определены все необходимые меры по безопасности согласно нормативным документам. Установлены пределы огнестойкости ограждающих конструкций, категория помещения по взрывопожарной опасности, класс функциональной опасности, а также класс пожара в рассматриваемой крышной котельной. Необходимость экономико-управленческого раздела была обусловлена определением экономическойцелесообразности предлагаемой в ВКР разработки крышной котельной.
Для экономического обоснования были сопоставлены предлагаемый вариант с теплоснабжением здания от существующих городских тепловых сетей, определены величины капитальных затрат, текущих затрат и общего годового экономического эффекта, составлен график Ганта. Положительная величина годового экономического эффекта свидетельствует о том, что решение, предлагаемое в выпускной квалификационной работе о разработке крышной котельной для жилого дома является эффективным.
Было проведено сравнение отечественных и зарубежных разработок в области котельного оборудования крышных котельных, в результате которого было выявлено, что рынок котельного оборудования очень богат. В данном разделе были описаны преимущества и недостатки котлов различных заводовизготовителей, рассмотрен их принцип. Котельное оборудование различных производителей имеет свои особенности, однако компания Elco хорошо зарекомендовала себя на этом рынке как производитель надежного, простого в эксплуатации и экологичного оборудования, а выбор в рассматриваемой котельной именно этих котлов обусловлен желанием заказчика и его предыдущим удачным опытом по эксплуатации оборудования фирмы Elco.
В специальной части работы были произведены следующие расчеты: вычислена мощность котельной путем определения тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Также был произведен расчет тепловой схемы при максимально зимнем режиме и при температуре наиболее холодного месяца. При расчете тепловой схемы были определены все необходимые данные для выбора вспомогательного оборудования. Был произведен тепловой расчет котла TrigonXL500.
В разделе энергосбережение были рассмотрены способы повышения энергоэффективности котельной.
Кроме того, в разделе о вопросах экологии был произведен расчет максимальной приземленной концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, которая удовлетворяет условию См < ПДК.
В разделе автоматизация рассмотрена автоматика системы теплоснабжения, контрольно-измерительные приборы и сигнализация. Разработана функциональная схема автоматизации.
В разделе безопасность жизнедеятельности был рассмотрен вопрос о пожаробезопасности котельной. Были выявлены причины пожара в котельной, а также были определены все необходимые меры по безопасности согласно нормативным документам. Установлены пределы огнестойкости ограждающих конструкций, категория помещения по взрывопожарной опасности, класс функциональной опасности, а также класс пожара в рассматриваемой крышной котельной. Необходимость экономико-управленческого раздела была обусловлена определением экономическойцелесообразности предлагаемой в ВКР разработки крышной котельной.
Для экономического обоснования были сопоставлены предлагаемый вариант с теплоснабжением здания от существующих городских тепловых сетей, определены величины капитальных затрат, текущих затрат и общего годового экономического эффекта, составлен график Ганта. Положительная величина годового экономического эффекта свидетельствует о том, что решение, предлагаемое в выпускной квалификационной работе о разработке крышной котельной для жилого дома является эффективным.
