Реконструкция промышленной котельной Ашинского химического завода с целью увеличения паропроизводительности
|
Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОТЕЛЬНОЙ 7
1.1 Водоснабжение и ВПУ 7
1.2 Питательная вода 8
1.3 Сетевая устоновка 9
2 СРАВНЕНИЕ ЗАРУБЕЖНЫХ ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ И
ОТЕЧЕСТВЕННЫХ АНАЛОГОВ 10
3 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 12
4 ОБОСНОВАНИЕ ДЛЯ РЕКОНСТРУКЦИИ КОТЕЛЬНОГО
ОБОРУДОВАНИ 14
4.1 Назначение котельной 14
4.2 Устройство котла 14
4.3 Циркуляционный контур 17
4.4 Обмуровка котла 18
4.5 Схема газоходов 18
5 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА 19
5.1 Расчет горения топлива 19
5.2 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива 23
5.3 Аэродинамический расчет горелочных устройств 36
6 ВЫБОР ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ 37
6.1 Описание горелочного устройства ГМ-10 37
7ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 40
8 ЭКОНОМИКА 41
8.1 Качественный анализ вариантов проектных решений 41
SWOT - анализ 41
8.2 Определение наиболее выгодного варианта по замене горелок 42
8.3 Установка горелочных устройств ГМ-10 с паропроизводительностью
60т/ч 48
8.4Выбор лучшего варианта установки горелочных устройств 52
8.5Построение дерева целей проекта 54
8.6Анализ поля сил реализации проекта 54
9БЕЖОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 55
9.1 Анализ опасных и вредных факторов 55
9.2 Нормирование факторов рабочей среды и трудового процесс 56
9.3 Безопасность производственных процессов и оборудования 59
10 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 65
10.1 Защита окружающей среды 65
10.2 Расчет рассеивания вредных веществ 70
11 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 90
11.1 Контрольно-измерительные приборы 90
11.2 Средства регулирования котла ГМ-50-14/250 93
11.3 Защиты 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 99
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 100
ПРИЛОЖЕНИЯ 103
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОТЕЛЬНОЙ 7
1.1 Водоснабжение и ВПУ 7
1.2 Питательная вода 8
1.3 Сетевая устоновка 9
2 СРАВНЕНИЕ ЗАРУБЕЖНЫХ ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ И
ОТЕЧЕСТВЕННЫХ АНАЛОГОВ 10
3 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 12
4 ОБОСНОВАНИЕ ДЛЯ РЕКОНСТРУКЦИИ КОТЕЛЬНОГО
ОБОРУДОВАНИ 14
4.1 Назначение котельной 14
4.2 Устройство котла 14
4.3 Циркуляционный контур 17
4.4 Обмуровка котла 18
4.5 Схема газоходов 18
5 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА 19
5.1 Расчет горения топлива 19
5.2 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива 23
5.3 Аэродинамический расчет горелочных устройств 36
6 ВЫБОР ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ 37
6.1 Описание горелочного устройства ГМ-10 37
7ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 40
8 ЭКОНОМИКА 41
8.1 Качественный анализ вариантов проектных решений 41
SWOT - анализ 41
8.2 Определение наиболее выгодного варианта по замене горелок 42
8.3 Установка горелочных устройств ГМ-10 с паропроизводительностью
60т/ч 48
8.4Выбор лучшего варианта установки горелочных устройств 52
8.5Построение дерева целей проекта 54
8.6Анализ поля сил реализации проекта 54
9БЕЖОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 55
9.1 Анализ опасных и вредных факторов 55
9.2 Нормирование факторов рабочей среды и трудового процесс 56
9.3 Безопасность производственных процессов и оборудования 59
10 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 65
10.1 Защита окружающей среды 65
10.2 Расчет рассеивания вредных веществ 70
11 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 90
11.1 Контрольно-измерительные приборы 90
11.2 Средства регулирования котла ГМ-50-14/250 93
11.3 Защиты 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 99
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 100
ПРИЛОЖЕНИЯ 103
Системы централизованного теплоснабжения характеризуются сочетанием трех основных звеньев: теплоисточников, тепловых сетей и местных систем теплоиспользования (теплопотребления) отдельных зданий или сооружений. В теплоисточниках осуществляется получение теплоты за счет сжигания различных видов органического топлива. Такие теплоисточники называются котельными. Масштабы систем централизованного теплоснабжения могут изменяться в широких пределах: от небольших, обслуживающих несколько соседних зданий до крупнейших, охватывающих ряд жилых или промышленных районов и даже город в целом. Независимо от масштаба эти системы по контингенту обслуживаемых потребителей подразделяются на коммунальные, промышленные и общегородские.
Системы централизованного теплоснабжения, использующие ТЭЦ в качестве основных теплоисточников, называются теплофикационными.
Тепловые сети могут быть классифицированы по виду используемого в них теплоносителя, а также по его расчетным параметрам. Практически единственными теплоносителями в тепловых сетях являются горячая вода и водяной пар. Водяные тепловые сети большей частью выполняются двухтрубными с сочетанием подающих трубопроводов для подачи горячей воды от теплоисточников до систем теплоиспользования и обратных трубопроводов для возврата охлажденной воды для повторного подогрева.
Подающие и обратные трубопроводы водяных тепловых сетей вместе с соответствующими трубопроводами теплоисточников и систем
теплоиспользования образуют замкнутые контуры циркуляции воды. Эта циркуляция поддерживается сетевыми насосами, устанавливаемыми в теплоисточниках, а при больших дальностях транспорта воды - также и на трассе сетей. В зависимости от принятой схемы присоединение к сетям систем горячего водоснабжения различают закрытые и открытые схемы. В закрытых системах отпуск теплоты из сетей в системе горячего водоснабжения осуществляется за счет подогрева холодной водопроводной воды в специальных подогревателях. В открытых системах покрытие нагрузок горячего водоснабжения осуществляется за счет подачи потребителям воды из подающих трубопроводов сетей, а в течение отопительного периода - в смеси с водой из обратного трубопровода систем отопления и вентиляции. Подпитка тепловых сетей в закрытых и открытых системах осуществляется за счет работы подпиточных насосов и установок по подготовке подпиточной воды.
Существенным элементом систем централизованного теплоснабжения являются установки, размещаемые в узлах присоединения к тепловым сетям местных систем теплоиспользования, а также на стыках сетей различных категорий. В таких установках осуществляется контроль работы тепловых сетей и систем теплоиспользования и управления ими. Здесь производится измерение параметров теплоносителя - давлений, температур, а иногда и расходов - и регулирование отпуска теплоты на различных уровнях. От работы таких установок зависит в значительной мере надежность и экономичность систем теплоснабжения в целом.
Таким образом, целью дипломной работы является разработка проекта реконструкции водогрейной котельной ООО «ЗУКМ» г. Челябинска.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:
- Сравнить зарубежные и отечественные аналоги;
- рассчитать тепловой расчет котла;
- произвести расчет теплообменника;
- произвести расчет дымовой трубы;
- рассчитать экономическую эффективность предложенного проекта;
- рассмотреть безопасность жизнедеятельности проекта.
Системы централизованного теплоснабжения, использующие ТЭЦ в качестве основных теплоисточников, называются теплофикационными.
Тепловые сети могут быть классифицированы по виду используемого в них теплоносителя, а также по его расчетным параметрам. Практически единственными теплоносителями в тепловых сетях являются горячая вода и водяной пар. Водяные тепловые сети большей частью выполняются двухтрубными с сочетанием подающих трубопроводов для подачи горячей воды от теплоисточников до систем теплоиспользования и обратных трубопроводов для возврата охлажденной воды для повторного подогрева.
Подающие и обратные трубопроводы водяных тепловых сетей вместе с соответствующими трубопроводами теплоисточников и систем
теплоиспользования образуют замкнутые контуры циркуляции воды. Эта циркуляция поддерживается сетевыми насосами, устанавливаемыми в теплоисточниках, а при больших дальностях транспорта воды - также и на трассе сетей. В зависимости от принятой схемы присоединение к сетям систем горячего водоснабжения различают закрытые и открытые схемы. В закрытых системах отпуск теплоты из сетей в системе горячего водоснабжения осуществляется за счет подогрева холодной водопроводной воды в специальных подогревателях. В открытых системах покрытие нагрузок горячего водоснабжения осуществляется за счет подачи потребителям воды из подающих трубопроводов сетей, а в течение отопительного периода - в смеси с водой из обратного трубопровода систем отопления и вентиляции. Подпитка тепловых сетей в закрытых и открытых системах осуществляется за счет работы подпиточных насосов и установок по подготовке подпиточной воды.
Существенным элементом систем централизованного теплоснабжения являются установки, размещаемые в узлах присоединения к тепловым сетям местных систем теплоиспользования, а также на стыках сетей различных категорий. В таких установках осуществляется контроль работы тепловых сетей и систем теплоиспользования и управления ими. Здесь производится измерение параметров теплоносителя - давлений, температур, а иногда и расходов - и регулирование отпуска теплоты на различных уровнях. От работы таких установок зависит в значительной мере надежность и экономичность систем теплоснабжения в целом.
Таким образом, целью дипломной работы является разработка проекта реконструкции водогрейной котельной ООО «ЗУКМ» г. Челябинска.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:
- Сравнить зарубежные и отечественные аналоги;
- рассчитать тепловой расчет котла;
- произвести расчет теплообменника;
- произвести расчет дымовой трубы;
- рассчитать экономическую эффективность предложенного проекта;
- рассмотреть безопасность жизнедеятельности проекта.
Таким образом, в ходе написания выпускной квалифицированной работы был рассчитан проект реконструкции водогрейной котельной предприятия ООО «ЗУКМ» г.Челябинска
На первом этапе работы дается обоснование расширения водогрейной котельной на ООО «ЗУКМ».
Сравнили зарубежные и отечественные котельные установки и сделали выводы. Разобрали энергосбережение на предприятии. Далее приводиться тепловой расчет котла BUDERUS LOGANO» S 825L-3050 по данным завода-изготовителя мощность одного котла составляет 3,05 МВт. Таким образом, суммарная тепловая мощность котлов 3,05’2=6,1 МВт.
Далее приводится расчет пластинчатого теплообменника Alfa-laval MX15-BFM, описываются его конструктивные особенности.
В дипломном проекте разработана функциональная схема автоматизации водогрейной котельной по водогрейной части, которая представлена на плакате.
Также рассматриваются вопросы экологии, а именно приводиться расчеты дымовой трубы, расчет концентрации вредных веществ, который показал, что максимальная концентрация вредных веществ у земной поверхности при опасных метеорологических условиях при зимнем режиме достигается на расстоянии равном 297,7 м по оси факела.
Технико-экономический расчет показал, что реализация данного проекта является экономически эффективной, срок окупаемости составил 3,7 года.
В разделе по безопасности жизнедеятельности разобрали аварии на автоматизированной котельной и методы их предупреждения.
На первом этапе работы дается обоснование расширения водогрейной котельной на ООО «ЗУКМ».
Сравнили зарубежные и отечественные котельные установки и сделали выводы. Разобрали энергосбережение на предприятии. Далее приводиться тепловой расчет котла BUDERUS LOGANO» S 825L-3050 по данным завода-изготовителя мощность одного котла составляет 3,05 МВт. Таким образом, суммарная тепловая мощность котлов 3,05’2=6,1 МВт.
Далее приводится расчет пластинчатого теплообменника Alfa-laval MX15-BFM, описываются его конструктивные особенности.
В дипломном проекте разработана функциональная схема автоматизации водогрейной котельной по водогрейной части, которая представлена на плакате.
Также рассматриваются вопросы экологии, а именно приводиться расчеты дымовой трубы, расчет концентрации вредных веществ, который показал, что максимальная концентрация вредных веществ у земной поверхности при опасных метеорологических условиях при зимнем режиме достигается на расстоянии равном 297,7 м по оси факела.
Технико-экономический расчет показал, что реализация данного проекта является экономически эффективной, срок окупаемости составил 3,7 года.
В разделе по безопасности жизнедеятельности разобрали аварии на автоматизированной котельной и методы их предупреждения.





