Проект реконструкции отопительной котельной

Введение 6
Нормативные ссылки 7
1 Описание объекта исследования 9
1.1 Краткая характеристика основного и вспомогательного оборудования котельной 9
1.2 Тепловые нагрузки и основные показатели котельной 11
1.3 Описание тепловой схемы котельной 12
2 Расчет тепловой схемы котельной 13
2.1 Максимально-зимний режим 13
2.2 Средне-отопительный режим 16
2.3 Летний режим 20
3 Тепловой расчет котлоагрегата Unitherm-2500 24
3.1 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания 24
3.2 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания 26
3.3 Тепловой баланс котлоагрегата 28
3.4 Расчет жаровой трубы 30
3.5 Расчет дымогарных труб второго хода дымовых газов 36
3.6 Расчет дымогарных труб третьего хода дымовых газов 40
3.7 Проверка по тепловому балансу 44
4 КИП и автоматика 46
5 Система топливоснабжения 48
6 Безопасность и экологичность проекта 49
6.1 Анализ условий труда 49
6.2 Защита от статического электричества 51
6.3 Защита населения и территории в чрезвычайных ситуациях 52
6.5 Экологическая безопасность 53
7 Технико-экономическое обоснование проекта 56
7.1 Расчет экономических показателей котельной 56
7.2 Расчет экономической эффективности проекта 62
Заключение 64
Список использованных источников 65

Весь текст будет доступен после покупки

В связи с увеличением численности населения города Кизляр, а также растущим объемом строительства новых жилых комплексов, увели-чивается потребность в тепловой энергии в виде горячей воды на нужды отопления и горячего водоснабжения.
В настоящее время отопительная котельная обладает недостаточ-ным резервом тепловой мощности, а оборудование физически и морально изношено. Для решения этой проблемы в данной выпускной квалификаци-онной работе был разработан проект реконструкции отопительной ко-тельной, расположенной в г. Кизляр.
В проекте произведена замена котлов ЛАНКАШИР, общая произ-водительность которых составляет 3,5 МВт, на современные водогрейные жаротрубные котлоагрегаты Unitherm-2500. Общая теплопроизводитель-ность отопительной котельной после проведения реконструкции составит 10 МВт.
Приведено описание контрольно-измерительных приборов и авто-матики котельной, системы топливоснабжения.
Рассмотрены вопросы безопасности и экологичности проекта. Про-веден анализ труда, приведены мероприятия по защите персонала от ста-тического электричества, а также мероприятия по защите населения и тер-ритории в чрезвычайных ситуациях. Проведена оценка экологической безопасности предприятия и выполнен поверочный расчет высоты дымо-вой трубы.

Весь текст будет доступен после покупки

1Описание объекта исследования

1.1 Краткая характеристика основного и вспомогательного оборудования котельной
Отопительная котельная расположена в г. Кизляр, Республика Да-гестан. В настоящее время котельная является источником централизован-ного теплоснабжения систем отопления и горячего водоснабжения (ГВС). В котельной установлены два котла типа ЛАНКАШИР общей производи-тельностью 3,5 МВт. Топливом для котельной служит природный газ, ре-зервный вид топлива не предусмотрен.
В связи с началом строительства нового жилого комплекса, тепло-вые нагрузки котельной возрастут, и появится необходимость в дополни-тельной тепловой мощности.
Проектом реконструкции котельной предусматривается замена ос-новного и вспомогательного оборудования ввиду его физического и мо-рального износа. Взамен существующих котлоагрегатов в котельной уста-навливаем четыре водогрейных жаротрубных котла Unitherm-2500. Ком-поновка котельной показана на КТЭТ.130301.004.ТМ-2.
Вид котлоагрегата Unitherm-2500 показан на рисунке 1.1 и на КТЭТ.130301.004.ТМ-3.

Рисунок 1.1 – Вид котлоагрегата Unitherm-2500
Котел Unitherm-2500 – трехходовой водогрейный жаротрубный с цилиндрической топкой, камерой разворота дымовых газов и газоходом. Жаровая труба конструктивно смещена вниз, дымогарные трубы второго и третьего хода расположены в верхнем сегменте над жаровой трубой. К задней части жаровой трубы примыкает камера разворота дымовых газов, которая поддерживается полностью омываемыми водой анкерами.
Для интенсификации процесса теплообмена и получения необходи-мого значения КПД в дымогарных трубах третьего хода установлены турбулизаторы. Корпус котла изолирован и обшит декоративным листом. С фронта котла расположена поворотная камера, на которую устанавли-вается горелочное устройство.
Котел изготавливается с двумя раздельными фронтовыми дверцами и отдельно устанавливающейся на болтовые соединения горелочной пли-той. Легкие и небольшие по габаритным размерам фронтовые дверцы кот-ла позволяют обеспечить простой доступ к дымогарным трубам.
Газоход котла имеет две распашные дверцы для доступа к дымо-гарным трубам и анкерным связям. Для возможности осмотра и, при необходимости, очистки на газовом коробе предусмотрен смотровой люк. Патрубки подключения к подающей и обратной магистрали расположены сверху котла, а также патрубок для установки предохранительного клапа-на. В нижней правой части котла находятся смотровые штуцера. В нижней части котла предусмотрен продувочно-дренажный патрубок.
Качество сетевой, подпиточной воды и режим эксплуатации соот-ветствуют требованиям, изложенным в руководстве по эксплуатации кот-ла, а также требованиям действующих нормативно-технических докумен-тов, предъявляемых к водно-химическим режимам котлов данного типа.
Основные технические характеристики котлоагрегата Unitherm-2500 приведены в таблице 1.1.
Т а б л и ц а 1.1 – Основные технические характеристики котлоагрегата Unitherm-2500
Наименование Размерность Величина
Теплопроизводительность МВт (Гкал/ч) 2,5 (2,15)
Вид топлива – Природный газ
Максимально допустимое рабочее давление МПа 0,6
Гидравлическое сопротивление кПа 25
Водяной объем котла м3 5,7
Температура воды на входе в котел °C 60
Температура воды на выходе из котла °C 115
Длина камеры сгорания мм 3 200
Диаметр камеры сгорания мм 880
Масса кг 5 400
Для подачи в котлы газового топлива и осуществления его сгорания устанавливаем газовые горелки марки Polykraft IBSM-300. В комплекте с горелками поставляется оборудование, обеспечивающее автоматизацию и безопасность эксплуатации горелок и котлов. Основные технические ха-рактеристики газовой горелки Polykraft IBSM-300 приведены в таблице 1.2.
Т а б л и ц а 1.2 – Основные технические характеристики газовой горелки Polykraft IBSM-300
Наименование Размерность Величина
Номинальный расход газа на горелку м3/ч 333
Присоединительное давление газа мбар 300
Максимальная мощность МВт 3,1
Минимальная мощность МВт 0,62
Котельная работает в автоматизированном режиме с постоянным пребыванием обслуживающего персонала. Котельная оборудована систе-мой автоматической охранно-пожарной сигнализации. Система тепло-снабжения: двухтрубная, закрытая, зависимая.
Температурный график котельной – 115/70 °C. Теплоносителем яв-ляется горячая вода, температура которой на выходе из котельной под-держивается постоянной в соответствии с температурным графиком. Тру-бопроводы изготовлены из стальных электросварных труб с устройством теплоизоляции.
В котельной установлены приборы учета тепловой энергии на тру-бопроводах сетевой воды и подпиточном трубопроводе в соответствии с правилами учета тепловой энергии и расхода теплоносителя.
Дымовые газы от котлов удаляются через металлические дымовые трубы диаметром 0,7 м и высотой 26 м.
За отметку 0,000 принимаем уровень чистого пола помещения ко-тельной. Котлоагрегаты устанавливаем поагрегатно с расстоянием, обес-печивающим их беспрепятственное обслуживание.

1.2 Тепловые нагрузки и основные показатели котельной
Расчетная зимняя температура наружного воздуха наиболее холод-ной пятидневки (обеспеченностью 0,92) – минус 17 °C. Средняя темпера-тура отопительного периода 1,4 °C. Продолжительность отопительного периода – 155 суток. Потребители тепла по надежности теплоснабжения относятся ко второй категории.
Тепловые нагрузки котельной для характерных режимов приведе-ны в таблице 1.3.
Т а б л и ц а 1.3 – Тепловые нагрузки котельной для характерных режимов
Наименование Расход тепла, Гкал/ч
На отопление и вентиля-цию На ГВС На технологические нужды
Котельная Максимально-зимний режим при tн = – 17 °С
4,37 1,65 –
Летний режим
– 1,35 –

1.3 Описание тепловой схемы котельной
Тепловая схема котельной рассчитана на выработку и отпуск горя-чего теплоносителя температурой 115 °C для нужд систем отопления и от-пуска теплоносителя температурой 60 °C для нужд систем горячего водо-снабжения потребителей. Система теплоснабжения: двухтрубная, закры-тая, зависимая. Тепловая схема котельной приведена на КТЭТ.130301.004.ТМ-1.
Источником хозяйственно-производственного водоснабжения ко-тельной служит городская сеть водопровода. Исходная вода соответствует требованиям СанПиН 1.2.3685-21. Исходная вода, идущая на подпитку тепловой сети, с помощью насоса сырой воды (НСВ) направляется на хим-водоочистку (ХВО), в которой она обрабатывается Na-катионитным спо-собом умягчения. Далее вода поступает в бак запаса химочищенной воды, после чего подпиточным насосом (ППН) подается на подпитку тепловой сети.
В установках умягчения используются два фильтра, один из кото-рых находится в работе, второй в режиме регенерации или ожидания. Та-ким образом, достигается возможность непрерывной подачи воды потре-бителю.
По обратной линии тепловых сетей теплоноситель поступает к сете-вым насосам (СЭН). Туда же с помощью подпиточных насосов подводится подпиточная вода, компенсирующая утечки теплоносителя в тепловых се-тях.
С помощью сетевых насосов вода поступает на водогрейные котлы (ВК), в которых нагревается до 115 °C и далее подается в тепловую сеть к потребителям тепла (ТП). Для поддержания необходимой температуры воды на входе в котлы осуществляется рециркуляция нагретой в водо-грейных котлах воды рециркуляционными насосами (РЭН).

Весь текст будет доступен после покупки

1 Бабаян А.Л., Осин А.В. Тепловая энергетика: учебник по курсу «Тепловые электрические станции». – М.: Издательство «Центр ком-плектации учебников», 2011. – 285 с.
2 Беляев В.П., Тачева Е.В., Шепелев С.Г. Теплоэнергетика: учебное пособие. – М.: Издательство «Норма», 2010. – 512 с.
3 Бирюков Б.В. Источники и системы теплоснабжения / Учеб. посо-бие – Краснодар, Изд. КубГТУ, 2013. – 196 с.
4 Бирюков Б.В. Котельные установки и парогенераторы: учеб. по-соб. – Краснодар: Изд. КубГТУ, 2012 – 357 с.
5 Боголюбов А.А., Гуськова И.Н. Теплоэнергетика: учебное посо-бие. – М.: Издательство «Кучково поле», 2017. – 304 с.
6Бродянский В.М., Бакластов А.М., Голубев Б.П. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: справочник под общ. ред. Григорьева В.А. и Зорина В.М. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 552 с.
7 Варфоломеев Ю.М., Кокорин О.Л. Отопление и тепловые сети. Учеб. пособие. – М.: НИЦ ИНФРА, 2013 – 480 с.
8 Веденин Н.Н., Никонов В.А., Русаков Ю.И. Тепловые электро-станции: учебное пособие. – М.: Энергоиздат, 2011. – 384 с.
9 Вукалович М.П. Теплофизические свойства воды и водяного пара. – М.: Машиностроение, 1967. – 160 с.
10 Голдобин Ю.М. Теплофизические свойства топлив, продуктов сгорания и воздуха. – Екатеринбург: изд-во УГТУ–УПИ, 1994. – 26 с.

Весь текст будет доступен после покупки