Теплоэнергетика считается ведущей отраслью современного индустриального народного хозяйства. Основным направлением в развитии энергетики считается централизация энергоснабжения промышленности, сельского хозяйства, городов и населенных пунктов. Среди энергоносителей особо важное место занимает электроэнергия из-за универсальности ее использования в различных отраслях, на транспорте и в повседневной жизни, а также из-за способности транспортировать на многие сотни и тысячи километров с мнимальными потерях. Для организации рационального энергоснабжения отопление особенно важно, так как является наиболее продвинутым методом централизованного теплоснабжения и одним из основных способов снижения удельного расхода топлива на выработку электроэнергии.
При теплофикации реализуются два основных принципа рационального энергоснабжения:
- комбинированное производство тепла и электрической энергии, осуществляемое на теплоэлектроцентрали;
- централизация теплоснабжения, т.е. подача тепла от одного источника многочисленным тепловым потребителям.
Основным компонентом централизованны систем теплоснабжения являются тепловые сети, предназначенные для транспортирования и распределения теплоносителя.
Развитие централизованного теплоснабжения осуществляется за счет строительства ТЭЦ различной теплопроизводительности.
Значение теплоотдачи заключается в теплопередаче тепловой энергии, выделяющейся при сжигании топлива, воде, из которой необходимо получить пар, если необходимо повысить его температуру выше температуры насыщения. Процесс теплообмена в котле проходит через водогазонепроницаемые теплопроводные стенки, называющиеся
поверхностью нагрева. Поверхности нагрева выполнен в виде труб. Внутри труб происходит циркуляция воды, а снаружи они омываются горячими топочными газами или воспринимают тепловую энергию лучеиспусканием. Таким образом, в котлоагрегате происходит все виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция и лучеиспускание. Соответственно
поверхность нагрева делится на конвективные и радиационные. Количество тепла, передаваемое через единицу площади нагрева в единицу времени называется тепловым напряжения поверхности нагрева. Величина напряжения ограничена, во-первых, свойствами материала поверхности нагрева, во-вторых, максимально возможной интенсивностью теплопередачи от горячего теплоносителя к поверхности, от поверхности нагрева к холодному теплоносителю.
Характерными особенностями этих «Блочно-модульных котельных» (в дальнейшем ТКУ) является:
1. Максимальная приближенность к объекту теплоснабжения, что резко сокращает затраты на теплоснабжение и эксплуатацию инженерных сетей.
2. Отсутствие значительных капитальных затрат и времени на строительство здания под котельную.
3. Простое и удобное решение вопроса при децентрализации теплоснабжения.
4. Минимальные сроки ввода в эксплуатацию с момента начала строительно-монтажных работ.
5. Минимальные затраты при монтаже и пуске.
6. Легко перемещаются на место эксплуатации железнодорожным, водным, автомобильным или воздушным транспортом. Проектируется дипломный проект «Тепловой расчет мобильной блочно-модульной котельной ТКУ-6,0 на основе котлоагрегата mega prex 200».
Чтобы снизить вредное воздействие на окружающую среду, необходимо разработать более эффективные технологии сжигания органического топлива и организовать систему экологического мониторинга на тепловых электростанциях и в котельных. Поэтому эта работа актуальна.
Цель ВКР - спроектировать котельную для теплоснабжения потребителей предприятия и оценить ее воздействие на окружающую среду и сделать расчеты.
В рамках поставленной цели решались следующие задачи:
1. Подобрать основное оборудование котельной
2. Рассчитать параметры теплообменника ГВС и гидравлический расчет трубопроводов
3. Предложить прогрессивные технические решения, позволяющие экономить материально-технические ресурсы, тепловую и электрическую энергию и использовать вторичные энергоресурсы.
Котельная укомплектована тремя котлами MEGA PREX N200
мощностью 2000 кВт каждый, с газовыми горелками. Основным и резервным
топливом для котлов считается попутный нефтяной газ.
В пояснительной записке приведён тепловой расчёт котла, в
результате которого получена температура уходящих газов, используемая в
дальнейших расчётах.
В целях энергосбережения модернизированы котлы, в частности
переведены два паровых котла в водогрейный режим работы.
При соблюдении технологических параметров предложенной схемы
котлы MEGA PREX N2000 неприхотливы в эксплуатации, не боятся
многократных пусков и остановок. В короткий срок после растопки (в
течение 20 мин.) котел набирает 100% нагрузку из холодного резерва.
В связи с резким снижением тепловых потерь через обмуровку
(максимальная температура на поверхности обшивки котлов 20÷35 ОС) были
установлены дополнительные приборы отопления в котельном зале.
Несмотря на сохранение штатных горелок и тягодутьевых машин
КПД котла в паровом режиме с 89,3% был доведен в водогрейном режиме в
среднем до 94,4%. Режимно-наладочные испытания показали, что возможно
и дальнейшее повышение производительности котла, при этом КПД котла
остается неизменным в пределах регулирования тепловой нагрузки от 70 до
120%.
За счет организации подпитки тепловых сетей через существующие
перемычки от других источников тепла оставлен один рабочий Na-катионитный фильтр для аварийной подпитки;
За счет повышения КПД и теплопроизводительности котлоагрегатов
уменьшено потребление топливно-энергетических ресурсов в течение
отопительного сезона на 4,6%.. Удельная норма расхода электроэнергии на
выработку тепла снизилась с 25 кВт/Гкал до 19 кВт/Гкал. Улучшена
экологическая обстановка в микрорайоне города за счет снижения объемов выбросов дымовых газов в окружающую среду. В связи с прекращением
регенерации фильтров Na-катионирования прекращен сброс слабого 8%
раствора NaCl, солей жесткости и щелочи после прекращения непрерывной и
периодической продувки паровых котлов в хозяйственно-бытовую
канализацию в объеме 168 тыс. м3/год.
