Проектирование котельной для теплоснабжения в г. Краснодаре

Введение 6
Нормативные ссылки 7
1 Описание объекта исследования 8
2 Расчет тепловых нагрузок котельной 9
2.1 Расчет тепловой нагрузки на отопление 9
2.2 Расчет тепловой нагрузки на вентиляцию 11
2.3 Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение 12
2.4 Расчет годовых тепловых нагрузок 13
3 Расчет тепловой схемы котельной 15
3.1 Описание тепловой схемы котельной 15
3.1 Максимально-зимний режим 16
3.2 Средне-отопительный режим 19
3.3 Летний режим 23
4 Подбор основного и вспомогательного оборудования 26
5 Тепловой расчет котлоагрегата Vitomax100-LW типа M148 30
5.1 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания 31
5.2 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания 34
5.3 Тепловой баланс котлоагрегата 36
5.4 Расчет жаровой трубы 37
5.5 Расчет дымогарных труб второго хода дымовых газов 43
5.6 Проверка по тепловому балансу 47
6КИП и автоматика 49
7Система топливоснабжения 52
8Описание технологической схемы ВПУ 54
9 Безопасность и экологичность проекта 56
9.1 Анализ условий труда 56
9.2 Электробезопасность 58
9.3 Обеспечение пожарной безопасности при эксплуатации проектируемого объекта 60
9.4 Экологическая безопасность 63
10 Технико-экономическое обоснование проекта 66
10.1 Расчет экономических показателей котельной 66
10.2 Расчет экономической эффективности проекта 73
Заключение 75
Список использованных источников 76

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время, в связи со стремительным увеличением числен-ности населения и развитием строительной отрасли в г. Краснодаре, акту-альным является проектирование и строительство новых современных ис-точников теплоснабжения.
Источником тепловой мощности для строящегося жилого комплек-са будет являться проектируемая котельная. Режим работы котельной – автоматизированный с постоянным пребыванием обслуживающего персо-нала. Проектом котельной для теплоснабжения предусматривается уста-новка современного оборудования, современные технические решения, но в тоже время учитываются такие факторы котельного оборудования, как надежность в работе, простота в эксплуатации и ремонтопригодность.
Эксплуатация газовой котельной для теплоснабжения жилого ком-плекса предполагает использование природного газа, как самого энер-гоэффективного и доступного по своей стоимости.
В данной выпускной квалификационной работе разработано проек-тирование котельной для теплоснабжения в г. Краснодаре. В проекте про-изведен расчет тепловых нагрузок котельной на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, расчет тепловой схемы котельной. По результатам расчета подобраны три водогрейных котлоагрегата Vitomax 100-LW типа M148. Общая производительность проектируемой котельной составит 12,6 МВт.

Весь текст будет доступен после покупки

1Описание объекта исследования

Проектируемая котельная предназначена для теплоснабжения жилых и общественных зданий нового строящегося жилого микрорайона в г. Краснодар. Категория потребителей тепла по надежности теплоснабжения – вторая. Основное топливо котельной – природный газ.
Котельная предназначена для выработки горячего теплоносителя на систему теплоснабжения с параметрами:
– температура в подающем трубопроводе теплосети – 95 ?;
– температура в обратном трубопроводе теплосети – 70 ?;
Схема присоединения системы теплоснабжения по котельному контуру – зависимая.
В связи с началом строительства нового жилого комплекса тепловые нагрузки котельных микрорайона возрастут, и появится необходимость в дополнительной тепловой мощности.
Источником дополнительной тепловой мощности будет являться проектируемая котельная. Режим работы котельной – автоматизированный с постоянным пребыванием обслуживающего персонала.
Проектом предусмотрена установка трех водогрейных котлов
Vitomax 100-LW типа M148 общей производительностью 12,6 МВт.
Установка современных котлов, которые окупят себя в течение короткого периода времени, имеет ряд преимуществ:
– компактность, небольшие габариты и вес, которыми обладают современные агрегаты;
– удобство обслуживания в силу компактности;
– быстрый переход с режима на режим, малое время на изменение тепловой нагрузки;
– низкое гидравлическое сопротивление котлов, что позволяет применять насосы меньшей мощности и экономит электроэнергию при эксплуатации;
– отсутствие необходимости в специальном фундаменте.
В котельной установлены приборы учета тепловой энергии на трубопроводах сетевой воды и подпиточном трубопроводе в соответствии с правилами учета тепловой энергии и расхода теплоносителя. Компоновка котельной показана на КТЭТ.130301.017.ТМ-2.
За отметку 0,000 принимаем уровень чистого пола помещения котельной. Котлоагрегаты устанавливаем поагрегатно с расстоянием, обеспечивающим их беспрепятственное обслуживание.

2 Расчет тепловых нагрузок котельной

Расчетная зимняя температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки (обеспеченностью 0,92) при проектировании отопления – минус 15 °C, расчетная зимняя температура наружного воздуха при проектировании вентиляции – минус 3 °C. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период – 2,7 °C. Продолжительность отопительного периода – 146 суток.
В качестве потребителей коммунально-бытовой нагрузки выступает жилой квартал, состоящий из пяти девятиэтажных жилых домов и детского сада. Категория теплоснабжения – вторая, температурный график потребителей – 95/70 °C, система теплоснабжения – закрытая, зависимая.

2.1 Расчет тепловой нагрузки на отопление
Тепловую нагрузку на отопление без учета тепловыделений, "Q" _"о.тв" , Гкал/ч, определяем по формуле (2.1):

"Q" _"о.тв" " = " ("q" _"о.жз" " • " "V" _"жз" " • " "N" _"жз" " • " ("t" _"вн" " – " ?"t'" ?_"н" )" + " "q" _"о.дс" " • " "V" _"дс" " • " ("t" _"вн" " – " ?"t'" ?_"н" ))" • " ?"10" ?^" – 6" "," (2.1)

где"q" _"о.жз" – удельная отопительная характеристика жилого здания, ккал/(м3·ч·К):

"q" _"о.жз" " = " "a" /v("6" &"V" _"жз" ) " • ?," (2.2)

где"a" – коэффициент, зависящий от типа строительства, ккал/(м2,5·ч·К); "a" = 1,72;
"V" _"жз" – объем жилого здания по наружному обмеру, м3; "V" _"жз" = 51 491;
"?" – поправочный коэффициент, зависящий от наружной температуры; "?" = 1,2.

"q" _"о.жз" " = " "1,72" /v("6" &"51 491" ) " • 1,2 = 0,338"

"N" _"жз" – количество жилых зданий; "N" _"жз" = 5;
"t" _"вн" – расчетная температура внутреннего воздуха, °C; "t" _"вн" = 20;
?"t'" ?_"н" – расчетная температура наружного воздуха при проектировании отопления, °C; ?"t'" ?_"н" = – 15;
"q" _"о.дс" – удельная отопительная характеристика детского сада, ккал/(м3·ч·К):

"q" _"о.дс" " = " "a" /v("6" &"V" _"дс" ) " • ?," (2.3)

где "V" _"дс" – объем здания детского сада по наружному обмеру, м3; "V" _"дс" = 20 304.

"q" _"о.дс" " = " "1,72" /v("6" &"20 304" ) " • 1,2 = 0,395"

"Q" _"о.тв" " = " ("0,338 • 51 491 • 5 • " ("20 – " ("– 15" ))" +" +
+ "+ 0,395 • 20 304 • " ("20 – " ("– 15" )))" • " ?"10" ?^" – 6" " = 3,33"

Среднюю тепловую нагрузку на отопление без учета тепловыделений, "Q" _"о.тв" ^"ср" , Гкал/ч, определяем по формуле (2.4):

"Q" _"о.тв" ^"ср" " = " ("q" _"о.жз" " • " "V" _"жз" " • " "N" _"жз" " • " ("t" _"вн" " – " "t" _"н" ^"ср" )" + " "q" _"о.дс" " • " "V" _"дс" " • " ("t" _"вн" " – " "t" _"н" ^"ср" ))" • " ?"10" ?^" – 6" "," (2.4)

где "t" _"н" ^"ср" – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °C; "t" _"н" ^"ср" = 2,7.

"Q" _"о.тв" ^"ср" " = " ("0,338 • 51 491 • 5 • " ("20 – 2,7" )" + 0,395 • 20 304 • " ("20 – 2,7" ))" • " ?"10" ?^" – 6" " = 1,65"

Тепловыделения в жилых зданиях, "Q" _"тв" , Гкал/ч, определяем по формуле (2.5):

"Q" _"тв" " = " "q" _"тв" " • " "S" _"жз" " • " ?"10" ?^" – 6" "," (2.5)

где "q" _"тв" – удельные тепловыделения, ккал/(м2·ч); "q" _"тв" = 8,6;
"S" _"жз" – общая площадь жилых зданий, м2:

"S" _"жз" " = " ("V" _"жз" " • " "N" _"жз" " • " "n" _"эт" )/"h" _"ср" "," (2.6)

где "n" _"эт" – количество этажей в одном здании; "n" _"эт" = 9;
"h" _"ср" – средняя высота здания, м; "h" _"ср" = 28.

"S" _"жз" " = " "51 491 • 5 • 9" /"28" " = 82 753"

"Q" _"тв" " = 8,6 • 82 753 • " ?"10" ?^" – 6" " = 0,712"

Тепловую нагрузку на отопление с учетом тепловыделений, "Q" _"о" , Гкал/ч, определяем по формуле (2.7):

"Q" _"о" " = " "Q" _"о.тв" "– " "Q" _"тв" "," (2.7)

"Q" _"о" " = 3,33 – 0,712 = 2,618"

Среднюю тепловую нагрузку на отопление с учетом тепловыделений, "Q" _"о" ^"ср" , Гкал/ч, определяем по формуле (2.8):

"Q" _"о" ^"ср" " = " "Q" _"о.тв" ^"ср" " – " "Q" _"тв" "," (2.8)

"Q" _"о" ^"ср" " = 1,646 – 0,712 = 0,934"

2.2 Расчет тепловой нагрузки на вентиляцию
Тепловую нагрузку на вентиляцию, "Q" _"в" , Гкал/ч, определяем по формуле (2.9):

"Q" _"в" " = " "q" _"в" " • " "V" _"дс" " • " ("t" _"вн" – ?"t''" ?_"н" )" • " ?"10" ?^" – 6" "," (2.9)

где"q" _"в" – удельная вентиляционная характеристика здания детского сада, ккал/(м3·ч К); "q" _"в" = 0,202;
?"t''" ?_"н" – расчетная температура наружного воздуха при проектировании вентиляции, °C; ?"t''" ?_"н" = – 3.

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.
11 Дерюгин В. В., Зильберман И.А., Леонтьев Ю.А. Тепловые элек-тростанции и сети: учебное пособие. – М.: Издательство «Юрайт», 2013. – 304 с.
12 Захаров М.Н., Кокин А.Е., Лыткин А.И. Теплоэнергетические установки: учебное пособие. – М.: Издательство «Техносфера», 2011. – 320 с.
13 Козин В.Е., Левина Т.А. и другие. Теплоснабжение. – M.: Выс-шая школа, 1980. – 408 с.

Весь текст будет доступен после покупки