Определения, обозначения и сокращения
Введение
1. Обзор современных способов повышения энергоэффективности котельных установок
1.1 Краткая классификация котлов
1.2 Теоретический обзор теплогенерирующих установок
1.3 Классификация теплогенерирующих установок
1.4 Конструктивная особенность котлов серии КСВ «Генерация»
1.5 Котел RS-D 2500
2. Производственно-хозяйственная деятельность реконструируемого объекта
2.1 Определение расчетных часовых тепловых нагрузок отопления
2.2 Определение годовой потребности в тепловой энергии
2.2.1 Количество тепловой энергии на отопление
2.3 Определение количества вырабатываемого тепла
2.3.1 Эксплуатационные потери и затраты теплоносителя в водяных тепловых сетях
2.4 Тепловые потери через изоляционные конструкции трубопроводов
2.5 Определение потребного количества тепла на собственные нужды котельной
2.6 Определение количества воды необходимой для производства и передачи тепловой энергии в течении года
2.7 Расчет потребного количества топлива на выработку тепла
2.8 Анализ работы котельной и обоснование необходимости реконструкции
2.9 Гидравлический расчет тепловых сетей и построение пьезометрического графика
2.9.1 Определение расхода теплоносителя по потребителям
2.9.2 Определение потери давления в трубопроводах
2.9.3 Пьезометрический график
3. Актуализация вариантов реконструкции котельной
3.1 Вариант №1реконструкции котельной
3.1.1 Выбор типа и мощности котельных агрегатов
3.1.2 Характеристики котла RS-D 2500
3.1.3 Расчет тепловой схемы котельной после реконструкции
3.1.4 Подбор системы резервного топлива
3.1.5 Подбор установки химической деаэрации
3.2 Вариант №2реконструкции котельной
3.2.1 Выбор типа и мощности котельных агрегатов
3.2.2 Характеристики котла КСВ-1,86
3.2.3 Расчет тепловой схемы котельной после реконструкции
3.2.4 Подбор системы резервного топлива
3.2.5 Подбор установки химической деаэрации
3.3 Вариант №3реконструкции котельной
3.3.1 Выбор типа и мощности котельных агрегатов
3.3.2 Характеристики котла RS-D 2500
3.3.3 Расчет тепловой схемы котельной после реконструкции
3.3.4 Подбор системы резервного топлива
3.3.5 Подбор сетевых и подпиточных насосов
3.4 Капитальные затраты
3.4.1 Капитальные затраты на вариант реконструкции №1
3.4.2 Капитальные затраты на вариант реконструкции №2
3.4.3 Капитальные затраты на вариант реконструкции №3
Заключение
Список использованных источников
Приложение А Режимные карты котлов
Приложение Б Результаты гидравлического расчета тепловых сетей
Котельная №1 расположена в центральной части райцентра Толбазы и предназначена для теплоснабжения жилой, секционной двухэтажной застройки села, школьные и дошкольные учреждения, административные здания, объекты социально-культурного назначения. Введена в эксплуатацию в 1985 году. Основным топливом является природный газ. Резервное топливо отсутствует.
В котельной установлены семь котлов КСВ-1,86 с подовыми горелками. Располагаемая мощность котельной 13,02 МВт (11,2 Гкал/ч). Центральное качественное регулирование происходит по отопительному графику 95/70.
Схема тепловых сетей двухтрубная тупиковая. Схема подключения абонентов зависимая. Прокладка тепловых сетей подземная и надземная. Протяженность тепловых сетей составляет 8993 м.
Системы отопления зданий, в основном однотрубные с верхней или нижней разводкой, с радиаторами АО-140.
Целью ВКР является анализ работы котельной, выявление недостатков и разработка мероприятий по повышению эффективности её работы.
В ВКР был проведен анализ работы котельной №1 МЖКХ ОАО «Башкоммунэнерго» села Толбазы.
Получены следующие результаты:
- определены расчетные тепловые нагрузки на отопление и вентиляцию, и сопоставлены с данными, предоставленными персоналом котельной;
- определено, что величины отопительных и вентиляционных нагрузок, используемые в котельной, занижены, так как рассчитаны с использованием устаревших нормативных источников. Так расчетные тепловые нагрузки на отопление в котельной были получены без учета инфильтраций. Расхождение составляет: 6,3 % (расчетная часовая нагрузка на отопление - 6,208 МВт (5,338 Гкал/ч), а предоставленная персоналом котельной - 5,841 МВт (5,022 Гкал/ч)).
б) Были произведены расчеты по определению количества вырабатываемой теплоты, нормативных тепловых потерь в тепловых сетях, количества воды, необходимой для работы системы теплоснабжения, требуемого количества топлива на выработку теплоты и сопоставлены с фактическими значениями за 2015 год. Годовая выработка тепловой энергии за 2015 год составила: расчетная выработка теплоты - 55744,12 ГДж, а фактическая - 51853,24 ГДж, разница составляет - 7,5 %. Расход топлива за 2015 год : расчетная - 1907,19 тыс. м3, фактическая - 1785,855 тыс. м3. Расхождение объясняется тем, что расчетные тепловые нагрузки на топление и вентиляцию были рассчитаны с использованием устаревших нормативных источников персоналом котельной.
в) Были выполнены гидравлические расчеты тепловых сетей и построены пьезометрические графики.
д) Определено, что основные показатели работы котельной не превышают расчетно-нормативных значений. Кроме того, в работе котельной отмечены следующие недостатки:
- аварийное состояние здания котельной.
- проведенный расчет показал, что подключенная нагрузка составляет 50,84% от установленной мощности котельной, вследствие чего, по сведениям персонала котельной, из установленных 7 котлов 2 котла не эксплуатируются. В связи с недогруженостью, котлы работают с низким КПД 80-85 % согласно режимным картам.
- отсутствует система резервного топлива.
- на семь котельных агрегатов установлена одна дымовая труба высотой 15 метров.
-отсутствие системы деаэрации воды.
В целях повышения эффективности работы котельной было рассмотрено три варианта реконструкции котельной №1 села Толбазы:
е) В первом варианте предлагается провести капитальный ремонт здания котельной, демонтировать существующие котлы с последующей установкой трех котлов RS-D 2500 производства ООО «Туймазинский завод ко-тельного оборудования» мощностью 2,5 МВт каждый. Так же предлагается установить систему резервного топлива (дизельное топливо); установить систему химической деаэрации; установить три новые дымовые трубы. В результате расчета тепловой схемы котельной было подобрано основное и вспомогательное оборудование. Согласно расчетам капитальные вложения в котельную составляют 16,26 млн. р., годовая прибыль составила 6,51 млн. р., годовые эксплуатационные затраты по котельной - 1,097 млн. р. Себестоимость отпущенной теплоты составляет - 151,86 р./ГДж.
и) Во втором варианте предлагается провести капитальный ремонт здания котельной, демонтировать три из семи существующих котлов. На оставшиеся котлы устанавливаются газодизельные горелки Multicalor 200.1 PR. Как и в первом варианте реконструкции, предлагается установить систему резервного топлива, систему химической деаэрации, установить четыре новые дымовые трубы. В результате расчета тепловой схемы котельной было подобрано основное и вспомогательное оборудование. Согласно расчетам капитальные вложения в котельную составляют 14,26 млн. р., годовая при-быль составила 6,74 млн. р., годовые эксплуатационные затраты по котельной - 0,68 млн. р. Себестоимость отпущенной теплоты составляет - 147,73 р./ГДж.
к) В третьем варианте предлагается установить на территории котельной модульную водогрейную котельную МВК-7,5 производства ООО «Туймазинский завод котельного оборудования», с котлами RS-D 2500. Как и в первом варианте реконструкции, предлагается установить систему резервного топлива. Завод-изготовитель поставляет полностью укомплектованную установку. Себестоимость отпущенной теплоты составляет - 145,68 р./ГДж.
1 Методика определения потребности в топливе, электрической энергии и воде при производстве и передаче тепловой энергии и теплоносителей в системах коммунального теплоснабжения (утв. 12.08.2003). -М.: ЗАО «Роскоммунэнерго», 2005.-108 с.
2 СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование, 2012.
3 СП 131.13330.2012 Строительная климатология, 2012.
4 Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. М., Энергосервис, 2003.-208 с.
5 СП 61.13330.2012 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов, 2012.
6 Рекомендации по расчёту и выбору основного и вспомогательного оборудования котельных установок. Государственный Проектный Институт САНТЕХПРОЕКТ, 1970.
7 Кузнецова В.В. Гидравлический расчет и разработка гидравлического режима тепловых сетей: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию.-Уфа.: УГНТУ, 1996.-33 с.
8 СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. М.,1996. - 48 с.
9 Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок.- Санкт-Петербург.: Барс, 2003.-206 с.
10 Руководящие указания по эксплуатации, ревизии, ремонту и отбраковке технологических трубопроводов (РУ-75).-М.: НПО ОБТ, 1991.¬103 с.
11 Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды.-М.: НТБ ПОТ, 1997.-122 с.
12 Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.- М.: НПО ОБТ, 1994.- 155 с.
13 Расчет и проектирование теплогенерирующих установок систем теплоснабжения: Учеб. Пособие для вузов/ В.И. Лебедев, Б.А.Пермяков, П.А.Хаванов.-М.: Стройиздат, 1992.-360 с.
14 Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. -М.:Энергоиздат, 1982.-357 с.
15 Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей/ Под ред. А.А.Николаева.-М.: Стройиздат, 1965.-359 с.
16 СП 124.13330.2012. Тепловые сети, 2012.