Тема: Реконструкция водогрейного котла ВК №5 КВГМ-100 АО «Фортум» филиал «Челябинская ТЭЦ-1» путем усовершенствования системы газораспределения и технологических защит
Характеристики работы
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ РЕКОНСТРУКЦИИ
ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА ВК № КВГМ-100 АО «ФОРТУМ» ФИЛИАЛ «ЧЕЛЯБИНСКАЯ ТЭЦ-1» ПУТЕМ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАЩИТ 8
1.1 Описание пиковой водогрейной котельной Челябинской ТЭЦ-1 8
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ
АВТОМАТИЗАЦИИ С ИНОСТРАННЫМИ АНАЛОГАМИ 10
2.1 Краткий обзор современных АСУ ТП на базе программно-технического
комплекса (ПТК) 10
2.2 Сравнительный анализ конкурентоспособных поставщиков АСУ ТП
для энергетического оборудования на базе ПТК для электростанции
РФ с иностранными аналогами 11
3 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 14
3.1 Описание водогрейного котла КВГМ-100 14
3.2 Характеристика топлива 16
3.3 Состав и количество продуктов сгорания 16
3.4 Теплосодержание воздуха и продуктов сгорания 18
3.5 Тепловой баланс котла и расход топлива 20
3.6 Конструктивные характеристики топочной камеры 21
3.7 Расчет теплообмена в топке 21
3.8 Расчет конвективного пучка 23
3.9 Сводный расчет котла и расчетная невязка теплового баланса 25
3.10 Система газораспределения водогрейного котла 26
4 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 28
5 НАУЧНАЯ ЧАСТЬ. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗКИ МЕЖДУ ТЭЦ-1
И ТЭЦ-2 32
5.1 Краткое описание ТЭЦ-2 32
5.2 Перспективные изменения на станциях 33
5.3 Сравнительная таблица ТЭЦ-1 ТЭЦ-2 по показателям ТЭП 34
5.4 Перспективные балансы тепловой мощности и тепловой нагрузки
ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 35
5.5 Теплоснабжение города Челябинска 39
5.6 Распределение нагрузки между ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2. Выводы по разделу...40
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 41
6.1 Расчет максимальной приземной концентрации выбросов
из дымовой трубы 41
6.2 Расчет выброса оксидов азота 42
6.3 Расчет максимальной концентрации выбросов NO2. Поверочный
расчёт высоты дымовой трубы 43
7 АВТОМАТИКА И КИП 47
7.1 Постановка задачи автоматического контроля и регулирования
водогрейного котла КВГМ-100 47
7.2 Выбор схемы автоматического контроля и регулирования
водогрейного котла КВГМ-100 47
7.3 Разработка функциональной схемы автоматического контроля
и регулирования водогрейного котла КВГМ-100 48
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 52
8.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 52
8.2 Нормирование факторов рабочей среды и трудового процесса
Организация мероприятий защиты 53
8.2.1 Воздух рабочей зоны 53
8.2.2 Световая среда 55
8.2.3 Виброакустические факторы 57
8.2.4 Инфразвук 61
8.2.5 Тяжесть и напряженность трудового процесса 61
8.3 Безопасность производственных процессов и оборудования 62
8.3.1 Электробезопасность 62
8.3.2 Пожаровзрывобезопасность 63
8.4 Эргономика и производственная эстетика рабочего места 67
9 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 70
9.1 Технико-экономический расчет реконструкции водогрейного котла
ВК №5 КВГМ-100 АО «Фортум» филиал «Челябинская ТЭЦ-1 70
9.1.1 Расчет капитальных затрат 70
9.1.2 Расчет текущих затрат 71
9.1.3 Расчет срока окупаемости реконструкции котла КВГМ-100 76
9.2 Аналитический инструментарий обоснования вариантов технических
решений 77
9.2.1 SWOT - анализ реализации проекта реконструкции
водогрейного котла ВК №5 КВГМ-100 77
9.3 Организационно-плановый инструментарий реализации проекта
реконструкции водогрейного котла 79
9.3.1 Планирование целей предприятия в пирамиде целеполагания 79
9.3.2 Планирование целей проекта в дереве целей 80
9.3.3 Модель поля сил эффективности реализации проекта 82
9.3.4 Ленточный график Ганта 83
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 87
📖 Аннотация
📖 Введение
Все котельные установки подразделяются на несколько видов в зависимости от используемого топлива. Существуют сооружения, работающие на жидком топливе, другие агрегаты действуют за счет потребления твердого топлива. В современных котельных, в основном, в виде топлива применяется природный газ. Это топливо является наиболее экономическим типом ресурса. Кроме того, газ по сравнению с другим топливом, значительно дешевле в цене. Главное, важно подобрать надежное и качественное оборудование, тогда можно будет воспользоваться всеми преимуществами таких установок.
Автоматизированные газовые котельные являются на сегодняшний день наиболее распространенным источником тепла и горячего водоснабжения. В нашей стране такое оборудование обширно применяют в разных производственных сферах и хозяйственных отраслях. Газовые котельные снабжают бесперебойную подачу тепла в заводские цеха, складские помещения, на строительные площадки, а также в административные, жилые и объекты социально-общественного назначения. Для работы автоматизированных установок могут быть использованы следующие типы топлива: во-первых, котельные могут функционировать на природном газе, во-вторых, на сжиженном, в-третьих, на попутном нефтяном.
Нынешнее экономическое состояние регионов, выражается во многих сферах сильным снижением производства, но для индустриально развитой Челябинской области, которая имеет высокий уровень развития территориального и промышленного производства, оказывает наиболее болезненное действие. Возникшие различные причины спада вызваны финансовой неустойчивостью, изменением спроса на традиционную продукцию, хозяйственные разобщения контактов, малоэффективные устаревшие производства, экономическая неконкурентоспособность произведенной продукции в условиях многократно возросших цен на энергоносители в целом.
Рентабельность основной продукции определяется стоимостью энергоресурсов области, энергоемкостью производств, количеством и качеством топлива. Экологическая перегруженность региона усугубляет энергетическую проблему области.
Основная цель энергетической программы - снабжение промышленного и аграрного комплексов энергоносителями по ценам, оптимальным на федеральном рынке, достижение конкурентоспособности местной продукции, создание условий для быстрого развития региона и уменьшение экологической нагрузки.
Для достижения этой цели нужно менять политику энергосбережения, модернизировать действующие теплоэлектростанции, применять современные продвинутые технологии, в топливный оборот привлекать больше местных ресурсов и доступных ресурсов близлежащих регионов.
Основной путь решения проблемы энергетики в области - это рациональное использования энергии и ее сбережение во всех областях деятельности. Это путь наилучший экономически, гарантирующий повышение надежности рационального использования энергии для населения и общего хозяйства, благоприятствующий нормализации окружающей среды в целом.
Рассмотрение технико-экономического состояния индустрии, сельского и жилищно-коммунального хозяйства, строительной отросли и др. обнаруживает существенные резервы области в рациональном использовании энергии.
Главное место в современной энергетике должно уделяться научным разработкам, внедрению инноваций, которые улучшат характеристики теплоэлектростанций, сделав их более экологичными. Подразумеваем ввод новых технологий отчистки топлива, применяемых на теплоэлектростанциях, разработку, производство и внедрение на теплоэлектростанциях специальных фильтров отчистки, строительство новых ТЭЦ, сконструированных сразу с учётом современных экологических стандартов.
ТЭЦ и ГРЭС это основные источники тепла и электричества для человечества и еще долгое время останутся ими. По этому теплоэнергетические комплексы будут активно развиваться в сторону более безопасных экологичных и ресурсосберегающих технологий.
Реконструкция водогрейного котла КВГМ-100 на ТЭЦ-1 города Челябинска является лишь небольшим шагом предприятия на пути к внедрению ресурсосберегающих технологий. Целью ВКР является разработка проекта реконструкции рассматриваемого котла путем усовершенствования системы газораспределения и технологических защит. Задачи работы:
- обоснование и актуальность предлагаемой реконструкции;
- выполнение теплового расчета котла КВГМ-100;
-определение выбросов и поверочный расчет высоты дымовой трубы);
- технико-экономической обоснование разработки предложенной реконструкции и расчет срока окупаемости проекта.
✅ Заключение
Необходимость предлагаемых в работе мероприятий обусловлена приведением системы газораспределения в соответствие с требованиями ПБ 12-259-03 «Правил безопасности систем газораспределения и газопотребления» [11].
В век дефицита энергетических ресурсов вопросам энергосбережения уделяется особое внимание. Усовершенствование системы газораспределения и технологических защит в водогрейном котле КВГМ-100 будет способствовать более экономичному расходованию энергоресурсов путем использования современной автоматизированной системы. Эта система позволит производить:
- автоматический розжиг горелок с применением защитно-запального устройства (ЗЗУ) в соответствии с разделом 7 [11];
- управление автоматическими процессами технологическим оборудованием в обычных, промежуточных, аварийных и особых режимах работы, накопление, переработку, воспроизведение и учет данной информации обо всем имеющемся оборудовании котельной, и о происходящих процессах.
В связи с установкой нового газоиспользующего оборудования требуется изменение топливного режима ЧТЭЦ-1. В качестве топлива для котлов КВГМ-100 используется природный газ.
Систему управления котлом предлагается реализовать на базе шкафов управления горелок (ШГ) и центрального шкафа управления (ШУК).
В работе был выполнен сравнительный анализ АСУ ТП отечественных и зарубежных производителей на примере российской автоматизации «КВИНТ» и немецкой автоматики фирмы Siemens, в результате которого было выявлено, что наше оборудование автоматизации является более применяемым все программное обеспечение «КВИНТ» имеет русскоязычный интерфейс, а также не имеет проблем с изменениями, потребность в которых постоянно возникает в процессе эксплуатации. Недостатком зарубежных производителей является необходимость постоянно обращаться к производителю и услугам сторонних фирм для возможности внесения изменений и модернизации систем, что влечет за собой дополнительные финансовые вложения.
Также был произведен тепловой поверочный расчет рассматриваемого котельного агрегата, дано его описание и характеристика сжигаемого топлива. В разделе энергосбережения были рассмотрены энергосберегающие мероприятия, реализованные при разработке рассматриваемой котельной.
Научная часть ВКР была посвящена сравнению двух станций города Челябинска - ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2, а также распределению тепловой и электрической нагрузки между ними. Был проведен анализ работы, оценено количество основного оборудования. По результатам данных, представленных в таблицах, был сделан вывод, что ТЭЦ-2 является самой мощной в городе и превосходит ТЭЦ-1 по расходам условного топлива, выработке тепловой и электрической энергии.
В разделе экологии для обеспечения экологической безопасности предлагаемой реконструкции водогрейного котла выполнен поверочный расчет дымовой трубы. Расчеты показали, что существующая железобетонная дымовая труба высотой Н =120м с диаметром устья d 5 м удовлетворяет условию См< ПДК, поэтому замене не подлежит.
В разделе Автоматики и КИП были рассмотрены основные основные принципы автоматизации котлов, виды систем автоматического регулирования (САР), разработана функциональная схема автоматического контроля и регулирования водогрейного котла КВГМ-100.
В работе предусмотрены мероприятия по технике безопасности, охране труда, электро- и противопожарной безопасности. Выявлены основные производственные вредные факторы и описаны методы защиты от теплового излучения и от шума.
В результате внедрения предлагаемого решения при небольших финансовых затратах можно в короткий срок окупить вложенные средства . Полученный срок окупаемости составил 1,05 года, что не превышает 5 лет и является очень благо-приятным. Основная экономия текущих затрат достигается за счет сокращения численности персонала благодаря повышению автоматизации, а также за счет экономии топлива и электроэнергии.
Таким образом, цель работы достигнута, задачи - решены.
Результаты работы рекомендованы к использованию для разработки и внедрения проекта реконструкции водогрейного котла КВГМ-100 в пиковой водогрейной котельной Челябинской ТЭЦ-1.



