📄Работа №213360
Тема: Реконструкция котельной с установкой котла 8МВт в связи с перспективной застройкой мкр.49а г.Челябинск
Характеристики работы
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Теплоэнергетика и теплотехника
Объем:
126 листов
Год:
2021
Просмотров:
29
4365
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
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.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ РЕШЕНИЯ О РЕКОНСТРУКЦИИ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ
КОТЕЛЬНОЙ В МИКРОРАЙОНЕ 49А Г. ЧЕЛЯБИНСКА 8
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 10
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ В ОБЛАСТИ РАЗРАБОТКИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 12
4 ТЕПЛОВЫЕ НАГРУЗКИ РАСЧЕТ И РЕГУЛИРОВАНИЕ 14
4.1 Расчет тепловых нагрузок 14
4.2 Регулирование тепловой нагрузки 17
5 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА 21
5.1 Расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания 21
5.2 Коэффициент избытка воздуха и объемы дымовых газов по газоходам 22
5.3 Энтальпия дымовых газов по газоходам 24
5.4 Тепловой баланс котла 26
5.5 Поверочный расчет теплообмена в топке 28
5.6 Поверочный расчет дымогарных труб 34
5.7 Поверочный расчет теплового баланса 37
6 ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 38
6.1 Подпиточные насосы 38
6.2 Сетевые насосы 41
6.3 Рециркуляционные насосы 42
6.4 Насосы сырой воды 43
6.5 Бак подпиточный 43
6.6 Горелка 44
6.7 Расширительный бак 44
6.8 Калорифер 44
6.9 Система очистки воды 45
7 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ВОДОГРЕЙНОЙ КОТЕЛЬНОЙ 47
8 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ 50
8.1 Расчет приведенных потерь напора 50
8.2 Расчет и построение пьезометрического графика 55
8.3 Наладочный расчет тепловой сети 61
9 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 64
10 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 68
10.1 Расчет дымовой трубы 68
10.2 Расчет выброса оксидов азота 69
10.3 Расчет концентрации вредных веществ 70
10.4 Расчет максимальной приземной концентрации выбросов 77
11 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ, ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА КОТЕЛЬНОЙ 79
11.1 Автоматика и регулирование 79
11.2 Автоматика управления 81
11.3 Автоматика защиты 82
11.4 Узел учёта тепловой энергии 84
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 85
12.1 Организация безопасной эксплуатации котельной 85
12.2 Техническое обслуживание и текущий ремонт 88
12.3 Мероприятия по безопасности работ при монтаже котельной 89
12.3.1 Общие меры безопасности 89
12.3.2 Подготовка к монтажу котельной 91
12.3.3 Подготовка к монтажу котельной 91
12.4 Испытание 93
12.5 Пуско-наладка и регулирование 93
12.6 Комплексное опробование и сдача в эксплуатацию 93
13 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 94
13.1 Технико-экономический расчет вариантов повышения энергетической эффективности 94
13.1.1 Смета капитальных затрат по вариантам технических решений 94
13.1.2 Расчет текущих затрат вариантов технических решений 96
13.2 SWOT-анализ вариантов проектных решений реконструкции котельной микрорайона 49а 100
13.3 Дерево целей проекта реконструкции котельной микрорайона 49а . 103
13.4 Основные экономические показатели реконструкции индивидуальной блочно-модульной котельной 105
14 НАУЧНО-ИСЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА ПО ЭКОНОМИЧЕКОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМИНЕНИЯ ГЕЛИКОИДНЫХ ТЕПЛООБМЕННЫЪХ АППАРАТОВ. ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ 107
14.1 Сравнение геликоидных и пластинчатых теплообменных аппаратов 108
14.2 Преимущества использования профилированных трубок
в теплообменных аппаратах 111
14.3 Специфика процессов теплопередачи 112
14.4 Функциональные особенности профилированных трубок 112
14.5 Сравнение ламинарного и турбулентного течения 113
14.5.1 Слои теплопередающих потоков 113
14.5.2 Пограничные слои 114
14.5.3 Ламинарное течение 114
14.5.4 Транзитивная зона 115
14.5.5 Турбулентное течение 116
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 118
БИБЛИОГРАФИЧЕКИЙ СПИСОК 119
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Спецификация к принципиальной тепловой схеме котельной 123
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Спецификация к схеме контрольно-измерительных приборов и автоматики котельной 125
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Спецификация к плану размещения оборудования котельной 127
1 ОБОСНОВАНИЕ РЕШЕНИЯ О РЕКОНСТРУКЦИИ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ
КОТЕЛЬНОЙ В МИКРОРАЙОНЕ 49А Г. ЧЕЛЯБИНСКА 8
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 10
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ В ОБЛАСТИ РАЗРАБОТКИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 12
4 ТЕПЛОВЫЕ НАГРУЗКИ РАСЧЕТ И РЕГУЛИРОВАНИЕ 14
4.1 Расчет тепловых нагрузок 14
4.2 Регулирование тепловой нагрузки 17
5 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА 21
5.1 Расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания 21
5.2 Коэффициент избытка воздуха и объемы дымовых газов по газоходам 22
5.3 Энтальпия дымовых газов по газоходам 24
5.4 Тепловой баланс котла 26
5.5 Поверочный расчет теплообмена в топке 28
5.6 Поверочный расчет дымогарных труб 34
5.7 Поверочный расчет теплового баланса 37
6 ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 38
6.1 Подпиточные насосы 38
6.2 Сетевые насосы 41
6.3 Рециркуляционные насосы 42
6.4 Насосы сырой воды 43
6.5 Бак подпиточный 43
6.6 Горелка 44
6.7 Расширительный бак 44
6.8 Калорифер 44
6.9 Система очистки воды 45
7 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ВОДОГРЕЙНОЙ КОТЕЛЬНОЙ 47
8 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ 50
8.1 Расчет приведенных потерь напора 50
8.2 Расчет и построение пьезометрического графика 55
8.3 Наладочный расчет тепловой сети 61
9 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 64
10 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 68
10.1 Расчет дымовой трубы 68
10.2 Расчет выброса оксидов азота 69
10.3 Расчет концентрации вредных веществ 70
10.4 Расчет максимальной приземной концентрации выбросов 77
11 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ, ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА КОТЕЛЬНОЙ 79
11.1 Автоматика и регулирование 79
11.2 Автоматика управления 81
11.3 Автоматика защиты 82
11.4 Узел учёта тепловой энергии 84
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 85
12.1 Организация безопасной эксплуатации котельной 85
12.2 Техническое обслуживание и текущий ремонт 88
12.3 Мероприятия по безопасности работ при монтаже котельной 89
12.3.1 Общие меры безопасности 89
12.3.2 Подготовка к монтажу котельной 91
12.3.3 Подготовка к монтажу котельной 91
12.4 Испытание 93
12.5 Пуско-наладка и регулирование 93
12.6 Комплексное опробование и сдача в эксплуатацию 93
13 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 94
13.1 Технико-экономический расчет вариантов повышения энергетической эффективности 94
13.1.1 Смета капитальных затрат по вариантам технических решений 94
13.1.2 Расчет текущих затрат вариантов технических решений 96
13.2 SWOT-анализ вариантов проектных решений реконструкции котельной микрорайона 49а 100
13.3 Дерево целей проекта реконструкции котельной микрорайона 49а . 103
13.4 Основные экономические показатели реконструкции индивидуальной блочно-модульной котельной 105
14 НАУЧНО-ИСЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА ПО ЭКОНОМИЧЕКОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМИНЕНИЯ ГЕЛИКОИДНЫХ ТЕПЛООБМЕННЫЪХ АППАРАТОВ. ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ 107
14.1 Сравнение геликоидных и пластинчатых теплообменных аппаратов 108
14.2 Преимущества использования профилированных трубок
в теплообменных аппаратах 111
14.3 Специфика процессов теплопередачи 112
14.4 Функциональные особенности профилированных трубок 112
14.5 Сравнение ламинарного и турбулентного течения 113
14.5.1 Слои теплопередающих потоков 113
14.5.2 Пограничные слои 114
14.5.3 Ламинарное течение 114
14.5.4 Транзитивная зона 115
14.5.5 Турбулентное течение 116
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 118
БИБЛИОГРАФИЧЕКИЙ СПИСОК 119
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Спецификация к принципиальной тепловой схеме котельной 123
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Спецификация к схеме контрольно-измерительных приборов и автоматики котельной 125
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Спецификация к плану размещения оборудования котельной 127
📖 Аннотация
В данной работе представлен проект реконструкции индивидуальной блочно-модульной котельной в микрорайоне 49А города Челябинска, предусматривающий увеличение ее мощности для обеспечения тепловой энергией перспективной жилой застройки. Актуальность исследования обусловлена острой необходимостью модернизации объектов коммунальной инфраструктуры в рамках государственной политики энергосбережения и повышения энергоэффективности, закрепленной в Федеральном законе №261-ФЗ, а также растущими тепловыми нагрузками в связи с планами по уплотнению городской застройки. Основным результатом работы является комплексное технико-экономическое обоснование, включающее детальный расчет тепловых нагрузок, который показал необходимость увеличения располагаемой мощности котельной с 16 до 24 МВт. Для покрытия дефицита мощности обоснован выбор и произведен тепловой расчет жаротрубно-дымогарного котла Термотехник ТТ-100 производительностью 8 МВт, подобрано все необходимое вспомогательное оборудование (сетевые насосы, баки, система водоподготовки, газовая горелка). В рамках проекта также разработан энергосберегающий температурный график и выполнена оценка экологического воздействия, включающая расчет выбросов оксидов азота и обоснование параметров дымовой трубы. Научная значимость заключается в адаптации методик теплового и экологического расчета к конкретным условиям модернизации городской котельной, а практическая – в предоставлении готового проектного решения, соответствующего современным нормативным требованиям. Теоретической основой исследования послужили труды, посвященные правовым аспектам энергосбережения (Федеральный закон №261-ФЗ), экологической безопасности (Федеральный закон №7-ФЗ) и техническому регулированию в теплоснабжении (Федеральный закон №190-ФЗ), а также актуальные стандарты в области проектирования, такие как ГОСТ 21.208-2013.
📖 Введение
Одна из заметных особенностей современной жизни в России – это формирование определенной системы и структуры по рациональному снабжению и потреблению энергии, которую можно назвать так же проблемой энергоснабжения.
Государство осуществляет поддержку предприятий, разрабатывающих проекты по энергосбережению и энергоэффективности. В настоящее время приняты и принимаются многочисленные нормативные документы, направленные на реализацию политики энергосбережения в государстве. Государственной Думой 11 ноября 2009 года принят Федеральный закон №261-ФЗ «Об энергосбережении», который ставит своей целью регулирование отношений, возникающих в процессе деятельности в области энергосбережения, в целях создания экономических и организационных условий для эффективного использования энергетических ресурсов.
Проблема энергосбережения стала остро актуальной в коммунальной сфере, где энергетические затраты, выраженные в денежном эквиваленте, оказались особенно обременительными для российского бюджета.
Правовое регулирование в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности основывается на следующих принципах:
1) эффективное и рациональное использование энергетических ресурсов;
2) поддержка и стимулирование энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
3) системность и комплексность проведения мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности;
4) планирование энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
5) использование энергетических ресурсов с учетом ресурсных, производственно-технологических, экологических и социальных условий [1].
К проблемам подачи тепла потребителю от централизованных источников те-плоты (ТЭЦ, ТЭС) следует отнести большую протяженность и высокую степень износа инженерных теплосетей, а также устаревшее физически и морально, и следовательно, очень энергозатратное оборудование, это приводит к тепловым потерям и к низкоэффективному сжиганию топливных ресурсов. Увеличение количества используемого топлива и затрат на его закупку ведут за собой повышение тарифов на теплоноситель для потребителей. Поэтому при строительстве новых зданий и сооружений всегда встает вопрос о выборе для них эффективного и экономически выгодного источника теплоснабжения. Одним из рациональных способов решения этих проблем может стать децентрализация отопительных сетей ̶ использование автономных котельных, так как для них не требуется прокладка теплосетей большой протяженности и закупка сложного дорогостоящего оборудования.
Производство блочно-модульных котельных в России набирает обороты и всё чаще применяется при строительстве как новых многоэтажных микрорайонов, так и частных коттеджных поселков.
Работа посвящена выбору источника теплоснабжения для вновь возведенного микрорайона г. Челябинска.
Учитывая существующую проблему энергосбережения и изложенные выше методы её решения, было решено произвести расширение уже существующей блочно-модульной котельной в связи с нехваткой тепловой мощности для покрытия новых тепловых нагрузок.
Цель работы ̶ разработка схемы расширения котельной для увеличения располагаемой мощности.
В работе ставятся следующие задачи:
— Изучение существующей схемы и оборудования котельной;
— Выполнение расчета тепловых нагрузок потребителей;
— Выбор нового оборудования, необходимого для покрытия увеличившихся нагрузок;
— Выполнение тепловых расчетов нового оборудования;
— Экономический расчет выбранной схемы.
Государство осуществляет поддержку предприятий, разрабатывающих проекты по энергосбережению и энергоэффективности. В настоящее время приняты и принимаются многочисленные нормативные документы, направленные на реализацию политики энергосбережения в государстве. Государственной Думой 11 ноября 2009 года принят Федеральный закон №261-ФЗ «Об энергосбережении», который ставит своей целью регулирование отношений, возникающих в процессе деятельности в области энергосбережения, в целях создания экономических и организационных условий для эффективного использования энергетических ресурсов.
Проблема энергосбережения стала остро актуальной в коммунальной сфере, где энергетические затраты, выраженные в денежном эквиваленте, оказались особенно обременительными для российского бюджета.
Правовое регулирование в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности основывается на следующих принципах:
1) эффективное и рациональное использование энергетических ресурсов;
2) поддержка и стимулирование энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
3) системность и комплексность проведения мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности;
4) планирование энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
5) использование энергетических ресурсов с учетом ресурсных, производственно-технологических, экологических и социальных условий [1].
К проблемам подачи тепла потребителю от централизованных источников те-плоты (ТЭЦ, ТЭС) следует отнести большую протяженность и высокую степень износа инженерных теплосетей, а также устаревшее физически и морально, и следовательно, очень энергозатратное оборудование, это приводит к тепловым потерям и к низкоэффективному сжиганию топливных ресурсов. Увеличение количества используемого топлива и затрат на его закупку ведут за собой повышение тарифов на теплоноситель для потребителей. Поэтому при строительстве новых зданий и сооружений всегда встает вопрос о выборе для них эффективного и экономически выгодного источника теплоснабжения. Одним из рациональных способов решения этих проблем может стать децентрализация отопительных сетей ̶ использование автономных котельных, так как для них не требуется прокладка теплосетей большой протяженности и закупка сложного дорогостоящего оборудования.
Производство блочно-модульных котельных в России набирает обороты и всё чаще применяется при строительстве как новых многоэтажных микрорайонов, так и частных коттеджных поселков.
Работа посвящена выбору источника теплоснабжения для вновь возведенного микрорайона г. Челябинска.
Учитывая существующую проблему энергосбережения и изложенные выше методы её решения, было решено произвести расширение уже существующей блочно-модульной котельной в связи с нехваткой тепловой мощности для покрытия новых тепловых нагрузок.
Цель работы ̶ разработка схемы расширения котельной для увеличения располагаемой мощности.
В работе ставятся следующие задачи:
— Изучение существующей схемы и оборудования котельной;
— Выполнение расчета тепловых нагрузок потребителей;
— Выбор нового оборудования, необходимого для покрытия увеличившихся нагрузок;
— Выполнение тепловых расчетов нового оборудования;
— Экономический расчет выбранной схемы.
✅ Заключение
В работе предложено реконструкция индивидуальной блочно-модульной ко-тельной, находящейся в микрорайоне №49А г. Челябинска.
Располагаемая мощность котельной до реконструкции – 16 МВт. В ходе расчета тепловых нагрузок определена максимальная нагрузка систем отопления, горячего водоснабжения и вентиляции, которая составила 23 МВт. Расчет тепловой схемы определил необходимую мощность котельной с учетом потерь тепла и затрат на собственные нужды, которая составила 24 МВт.
На основе расчета тепловых нагрузок, для покрытия недостающей мощности выбран жаротрубно-дымогарный котел Термотехник ТТ-100 фирмы «ЭНТРО- РОС» теплопроизводительностью 8 МВт.
Было подобрано вспомогательное оборудование: сетевой насос марки «Wilo» IL 100/150-15/2; подпиточный насос марки «Wilo» МНI 804N-1/Е/3-400-50-2; антиконденсатные насосы марки «Wilo» IPL 65/130-0,55/4; насос сырой воды марки «Wilo» IL 100/150-15/2; бак подпиточный Pentairwater FS 28-18 T; бак расширительный WRV-1000 фирмы Wester, комплекс обескислораживания с насосом до-затором, установка сорбционно-осветительной очистки, газовая горелка CIB UNIGAS мощностью 8000 кВт.
В качестве энергосберегающего мероприятия рассчитан температурный график. В вопросах экологии рассчитан массовый выброс окислов азота, который составил для лета 0,085 г/с, для зимы – 0,255 г/с. Выбрана дымовая труба высотой 10 м, и при данной высоте трубы рассчитано значение приземной концентраций окислов азота, составившие 0,057 мг/м3. В разделе автоматизации разработана и описана функциональная схема контрольно-измерительных приборов и автоматики котельной.
Были рассчитаны капитальные затраты на реконструкцию котельной и текущие затраты до и после осуществления реконструкции. Проведен SWOT-анализ вариантов технических решений, подтверждающий выбор лучшего варианта. Для выбранного варианта построено дерево целей и график Ганта.
Располагаемая мощность котельной до реконструкции – 16 МВт. В ходе расчета тепловых нагрузок определена максимальная нагрузка систем отопления, горячего водоснабжения и вентиляции, которая составила 23 МВт. Расчет тепловой схемы определил необходимую мощность котельной с учетом потерь тепла и затрат на собственные нужды, которая составила 24 МВт.
На основе расчета тепловых нагрузок, для покрытия недостающей мощности выбран жаротрубно-дымогарный котел Термотехник ТТ-100 фирмы «ЭНТРО- РОС» теплопроизводительностью 8 МВт.
Было подобрано вспомогательное оборудование: сетевой насос марки «Wilo» IL 100/150-15/2; подпиточный насос марки «Wilo» МНI 804N-1/Е/3-400-50-2; антиконденсатные насосы марки «Wilo» IPL 65/130-0,55/4; насос сырой воды марки «Wilo» IL 100/150-15/2; бак подпиточный Pentairwater FS 28-18 T; бак расширительный WRV-1000 фирмы Wester, комплекс обескислораживания с насосом до-затором, установка сорбционно-осветительной очистки, газовая горелка CIB UNIGAS мощностью 8000 кВт.
В качестве энергосберегающего мероприятия рассчитан температурный график. В вопросах экологии рассчитан массовый выброс окислов азота, который составил для лета 0,085 г/с, для зимы – 0,255 г/с. Выбрана дымовая труба высотой 10 м, и при данной высоте трубы рассчитано значение приземной концентраций окислов азота, составившие 0,057 мг/м3. В разделе автоматизации разработана и описана функциональная схема контрольно-измерительных приборов и автоматики котельной.
Были рассчитаны капитальные затраты на реконструкцию котельной и текущие затраты до и после осуществления реконструкции. Проведен SWOT-анализ вариантов технических решений, подтверждающий выбор лучшего варианта. Для выбранного варианта построено дерево целей и график Ганта.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.