Оптимизация тепловой схемы котельной при переводе на газообразное топливо

Введение 7
Нормативные ссылки 8
1Технико-экономическое обоснование 11
2 Расчет тепловой схемы 15
2.1 Описание тепловой схемы 15
2.2 Расчет тепловых нагрузок 16
3 Выбор оборудования 25
4 Тепловой расчет котла 28
4.1 Описание котла.…………...……..………………………………………28
4.2 Расчет теоретического объема воздуха……………......………....…… 30
4.3 Расчет баланса котла и расхода топлива…….………………………… 31
4.4 Расчет конвективного пучка……………………………………………33
5 Аэродинамический расчет котла 41
6 Водоподготовка 46
7 Топливоснабжение 56
7.1 Выбор газового оборудования 56
7.2 Принцип действия ГРП 58
8 Безопасность и экологичность проекта 61
9 Технико-экономическое обоснование 73
Заключение 80
Список использованных источников 81

Весь текст будет доступен после покупки

В любое время, при любой экономической ситуации существует це-лый ряд отраслей промышленности, без развития которых невозможно нормальное функционирование народного хозяйства, невозможно обеспе-чение необходимых санитарно-гигиенических условий населения. К таким отраслям и относится энергетика, которая обеспечивает комфортные усло-вия жизнедеятельности населения как в быту, так и на производстве. По-следние исследования показали экономическую целесообразность сохра-нения значительной доли участия крупных отопительных котельных уста-новок в покрытии общего потребления тепловой энергии.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Технико-экономическое обоснование

Открытое акционерное общество «Краснодартеплосеть» - один из основных поставщиков тепловой энергии в городе Краснодаре.
Основными видами деятельности предприятия является выработка тепловой энергии котельными, транспортировка теплоносителя по маги-стральным тепловым сетям и реализация его для обеспечения потребите-лей города тепловой энергией на нужды отопления, вентиляции горячего водоснабжения и технологические нужды.
ОАО «Краснодартеплосеть» обеспечивает теплом и горячей водой юго-восточную, центральную и северную части города Краснодара.
Потребителями тепла котельной являются индивидуальные жилые дома, дома многоэтажной застройки различной степени благоустройства и общественные здания. Схема теплоснабжения закрытая двухтрубная.
В настоящее время на котельной установлено 2 котла: паровой и водогрейный.
В связи с увеличением жилых домов, нагрузка на котельную воз-растает. Было предложено установить котел ПТВМ-100 вместо установ-ленного котла ПТВМ-30, а также определить эффективность работы ко-тельной после ее перевода с жидкого топливо на газообразное.
Перевод на газообразное топливо обусловлен тем, что природный газ в качестве топлива для объектов теплоэнергетики является наиболее экономически выгодным вариантом. В особенности для случаев, когда промышленный объект находится в непосредственной близости от га-зотранспортной сети.
Природный газ являет собой пример современного энергоносителя, который при сгорании выбрасывает в атмосферу небольшое количество углекислого газа. Также газ обладает высокой энергоемкостью по сравне-нию с другими видами топлива. Следовательно было принято решение о переводе котельной на газообразное топливо, что с технической и эконо-мический точки зрения является целесообразным решением.
Сравнительные характеристики работы котла ПТВМ-100 на газе и мазуте, составленные на основе справочных данных различных котель-ных, приведены в таблице 1.1.
Т а б л и ц а 1.1 – Сравнение технических .характеристик котла ПТВМ-100 при работе на жидком и газообразном топливе
Показатель Газ Мазут
Теплопроизводительность, ГДж/ч 210 147
Поверхность конвективной части, м2 1110 1110
Объем топочной камеры, м3 128 128
Расход воды, т/ч:
при двухходовой схеме


при четырехходовой схеме
1250


618


1250

618
Температура уходящих га-зов при максимальной нагрузке, ? 235 292
Коэффициент полезного действия при максимальной нагрузке, % 89,6 87,8
Расход топлива при макси-мальной нагрузке, м3/ч при нормальных условиях 6,7 6,5
Давление топлива перед го-релками, МПа:
максимальное
минимальное 0,024

0,009 3,92


1,18

Из приведенной таблицы видно, что при приблизительно равном расходе топлива, мы получаем большую теплопроизводительность, уменьшаем температуру уходящих газов, что положительно влияет на экологичность, и увеличиваем КПД на 3 %.
Увеличение производителности котельной при переводе на газооб-разное топлива достигается за счет больше энергоэффективности и энерго-емкости.
С технической точки зрения природный газ намного более энер-гоэффективен по сравнению с альтернативными видами топлива для объ-ектов малой энергетики. Обладает более высокой удельной теплотой сго-рания. Переход на природный газ снижает себестоимость производимой продукции, увеличивая тем самым рентабельность производства
Энергоемкостью (теплотой сгорания) топлива называется тепловая энергия, получаемая при сжигании определенного количества топлива (например, галлона, литра, килограмма). Соответственно, чем выше удельная энергоемкость, тем больше тепловой энергии приходится на еди-ницу топлива и тем выше энергетическая и экономическая эффективность. Количество выделяемого тепла у каждого вида топлива представлено в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Удельная энергоемкость видов топлива для котельной
Вид топлива Количество выделяемого тепла МДж/кг
Газ 50,1
Мазут 39,2
Дизельное топливо 42,7

Перевод парового котла ПТВМ-100 с жидкого топлива на природ-ный газ имеет ряд преимуществ: значительно снижаются выбросы в окру-жающую среду; нет необходимости складирования запасов топлива; удоб-ный способ транспортировки топлива. Кроме того, замена в котлах жид-кого топлива газовым позволяет увеличить их теплопроизводительность за счет: дополнительного экранирования топок; повышения теплового напряжения топочного объема; правильного выбора количества горелок, их конструкции и мест установки; улучшения условий теплопередачи в конвективной части котла благодаря уменьшению загрязненности поверх-ностей нагрева; увеличения коэффициента полезного действия (КПД) кот-ла, благодаря отсутствию потерь тепла с механическим и химическим недожогами и возможности сжигания газа с меньшими избытками воздуха.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Бирюков Б.В. Источники и системы теплоснабжения: учеб. пособие. – Краснодар: Изд. КубГТУ, 2013.
2. Палей Е.Л. Проектирование котельных в секторе ЖКХ. – Москва: Изд. «Газовый клуб», 2006.
3. Бирюков Б.В. Котельные установки и парогенераторы: учеб. посо-бие. – Краснодар: Изд. КубГТУ, 2012.
4. Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проек-тирование: учеб. пособие. – СПб.: Интеграл, 2008.
5. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: учебник для вузов.
– 7-е изд., стер. – М.: МЭИ, 2001.
6. Гапоненко А. М. Автоматизация тепловых процессов на электро-станциях и системах теплоснабжения. Краснодар, издательство КубГТУ 1996.
7. Лифшиц О.В. Справочник по водоподготовке котельных установок. Изд. 2-е, перераб. и доп., М.: Энергия, 1976.
8. Соколов Б.А. Паровые и водогрейные котлы малой и средней мощ-ности: учеб. пособие для вузов. М.: Академия. – 2008.
9. Юренева В.Н., Лебедева П.Д. Теплотехнический справочник,Т.2. Изд. 2-е перераб. М., «Энергия», 1976.

Весь текст будет доступен после покупки