РАЗРАБОТКА ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ В С. ДОЛГОДЕРЕВЕНСКОЕ, УЛ. ЛЕНИНА, 38Б

ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ 9
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 10
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ АНАЛОГОВ 12
3.1 Техническое описание водогрейного котла КВ-ГМ-2,32-95……………12
3.2 Техническое описание водогрейного котла Vitomax 200-WS…………..14
4 РАЗРАБОТКА ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ …….………………16
4.1 Расчет тепловых нагрузок………………………………………………...16
4.1.1 Определение тепловой нагрузки на отопле-ние…………………....17
4.1.2 Определение тепловой нагрузки на вентиля-цию……………..…...17
4.1.3 Определение тепловой нагрузки на горячее водоснабже-ние...…..17
4.2 Годовой расход тепловой энергии……………………………………….18
4.3 Тепловая нагрузка в отопительный период ……………………………..20
4.4 Расчет температур теплоносителя в зависимости от температуры
наружного воздуха …………………………………………………..…...22
4.5 Расчет расходов сетевой воды……………………………………………24
4.6 Расчет тепловой схемы котельной…………………………………….....26
4.7 Тепловой расчет котла КВ-ГМ-2,32-95………………………………….28
4.7.1 Расчет объемов воздуха и продуктов сгора-ния……………………29
4.7.2 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгора-ния……………….....32
4.7.3 Тепловой баланс котла……………………………………………...34
4.7.4 Расчет топочной камеры……………………………………………35
4.7.5 Расчет конвективного пучка………………………………………..37
4.7.6 Невязка теплового баланса…………………………………………42
4.8 Выбор вспомогательного оборудования……………………...…………42
4.8.1 Выбор сетевого насоса……………………………………………...42
4.8.2 Выбор подпиточного насоса………………………………………..44
4.8.3 Выбор насоса рециркуляции……………………………………….45
4.8.4 Выбор оборудования для водоподготов-ки…………………….…..46
5 ВЛИЯНИЕ КОРРОЗИИ НА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
И МЕТОДЫ ЕЁ ПРЕДОТВРАЩЕ-НИЯ…….....................................................47
5.1 Классификация и механизмы коррозии в теплотехническом
оборудовании………………………………………………………………47
5.1.1 Электрохимическая коррозия…………………………………….....47
5.1.2 Кислородная и углекислотная коррозия…………………………....47
5.1.3 Щелочная коррозия (каустическая хруп-кость)……………………..48
5.1.4 Подшламовая коррозия……………………………………………...48
5.2 Расчет скорости коррозии и оценки потерь металла……………………48
5.3 Методы предотвращения коррозии и оценка их эффективности………51
6 АВТОМАТИЗА-ЦИЯ…...…………………........................................................55
6.1 Контрольно-измерительные приборы……………………………….…..55
6.2 Сигнализация………………………………………………………….......57
6.3 Регулирование………………………...…………………………………..58
6.3.1 Регулирование температуры воды на входе в ко-тел………………58
6.3.2 Регулирование температуры воды на выходе из котла…………..58
6.3.3 Регулирование процесса горения топлива………………………...58
6.4 Защиты и блокировки…………………………………………………......59
7 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ………………………………...……………..….......60
7.1 Расчет объемов продуктов сгорания топлива…………………………...60
7.2 Расчет концентрации вредных выбросов………………………………..60
7.3 Расчет выбросов окислов азота…………………………………………..62
7.4 Расчет выбросов окиси углерода…………………………………………63
7.5 Поверочный расчет дымовой трубы……………………………………..63
8 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ………………………………………………...........67
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬСНОСТИ……………………..……..69
9.1 Вредные производственные факторы, влияющие на персонал………...69
9.2 Требования по охране труда для оператора котель-ной…………………69
9.3 Электробезопасность…………………………………………………......72
9.4 Производственный шум…………………………………………………..74
9.5 Производственная вибрация……………………………………………..76
9.6 Производственное освещение……………………………………………77
9.7 Пожаровзрывоопасность…………………………………………………79
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЯ………………..……………………..…..82
10.1 Технико-экономический расчет вариантов разработки
источника теплоснабжения...……………………………..…………...82
10.1.1 Смета капитальных затрат по вариантам технических решений…………………………..……………………………..82
10.1.2 Расчет текущих затрат по вариантам технических решений…………………………………………………………85
10.1.3 Выбор лучшего варианта технического решения...………......88
10.2 Аналитический инструментарий обоснования вариантов
технических решений………………………………………………........93
10.2.1 Операционная модель «вход-выход»…………………………...94
10.2.2 Анализ внешних факторов………………………………………94
10.2.3 Модель ранжирования проблем энергетической
эффективности……………………………………………………95
10.2.4 Модель причинно-следственной диаграммы…………………...96
10.2.5 SWOT-анализ вариантов разработки источника
теплоснабжения…………………………………………………..97
10.3 Организационно-плановый инструментарий реализации проекта….100
10.3.1 Планирование целей предприятия в пирамиде целеполагания
Источника теплоснабжения в с. Долгодеревенское…………..100
10.3.2 Планирование целей проекта источника теплоснабжения
в дереве целей…………………………………………………...101
10.3.3 Модель поля сил реализации проекта……………………...….102
10.3.4 Ленточный график Ганта по реализации мероприятий
разработки проекта источника теплоснабжения……………….103
10.4 Основные технико-экономические показатели проекта источника
теплоснабжения………………………………………………………...104
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………..…………………….…………………………105
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………………108
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. График Ганта по реализации проекта разработки
источника теплоснабжения
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Спецификация оборудования котельной

Весь текст будет доступен после покупки

В российской энергосистеме теплоэнергетический сектор занимает критически важное место. Его задача – обеспечение теплом и горячей водой жилищного фон-да, социальных объектов и предприятий, а также снабжение технологическим па-ром и энергией для промышленных нужд.
Структура топливного баланса в этой сфере неоднородна. Хотя в последние десятилетия природный газ стал основным источником для генерации теп-ла, уголь сохраняет значительную долю, особенно в регионах с развитой добычей. Также на отдельных объектах продолжает применяться мазут и иные виды топли-ва.
В отрасли наметились положительные тенденции, связанные с внедрением со-временных решений:
- проводится плановая модернизация действующих объектов с заменой уста-ревших агрегатов на более производительные;
- набирает обороты развитие технологий на базе возобновляемых источни-ков (солнечные коллекторы, тепловые насосы), что особенно актуально для уда-ленных районов;
- ведется строительство новых электростанций и котельных, где используются передовые газотурбинные установки и высокоэффективные парогенераторы;
- активно внедряются интеллектуальные системы управления теплосетями для минимизации потерь при транспортировке энергии;
- усилено внимание к повышению экологических стандартов, что ведет к со-кращению объема вредных выбросов.
Несмотря на это, сохраняется ряд серьезных структурных проблем:
- высокий уровень износа основных фондов. Значительная часть инфраструк-туры была построена в прошлом веке и требует срочного обновления;
- региональная зависимость от угля, которая остается источником загрязнения воздуха;
- дисбаланс на рынке топлива, иногда вынуждающий использовать менее эко-номичные энергоносители;
- низкий средний КПД систем теплоснабжения, ведущий к перерасходу ресур-сов;
- дефицит инвестиций, сдерживающий темпы технического перевооружения;
- сезонные пиковые нагрузки, создающие напряжение для энергосистемы в хо-лодный период.
Таким образом, теплоэнергетика остается фундаментальной отраслью для страны, непосредственно влияющей на качество жизни населения и работу про-мышленности. Её устойчивое развитие требует планомерного решения накоплен-ных проблем и широкого внедрения современных технологий.
В выпускной квалификационной работе рассматривается проект разработки ис-точника теплоснабжения в с. Долгодеревенское, ул. Ленина 38Б.
В связи с тем, что с каждым годом численность населения в с. Долгодеревен-ское увеличивается, существующий источник теплоснабжения не в состоянии обеспечить необходимое покрытие нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение принято решение в разработке нового источника теплоснабжения.
Предполагается установка четырех водогрейных котлов: КВ-ГМ-2,32-95, КВ-ГМ-3,48-95, RS-D1000, RS-D2500, работающих на природном газе.
Водогрейные котлы серии «Смоленск» предназначены для получения горячей воды давлением 0,6 МПа и номинальной температурой 95 или 115°С, используе-мой в системах отопления и горячего водоснабжения жилых, общественных и производственных зданий [32].
Котлы марки «RS-D» являются водогрейными водотрубными котлами с гори-зонтальной цилиндрической топкой, работающей под наддувом, и предназначены для производства теплофикационной горячей воды с максимальной температурой до 110°С при допустимом рабочем давлении до 1,6 МПа и работы только в закры-тых системах теплоснабжения [33].
Для достижения целей работы произведем расчет нагрузок на отопление, вен-тиляцию, горячее водоснабжение, годового расхода тепловой энергии, тепловых нагрузок в отопительный период, температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха, расхода сетевой воды, тепловой схемы котель-ной, котельного агрегата, осуществим подбор вспомогательного оборудования.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ ИСТОЧНИКА
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ В С. ДОЛГОДЕРЕВЕНСКОЕ, УЛ. ЛЕНИНА 38Б

В с. Долгодеревенское с каждым годом увеличивается численность населения. Увеличение численности населения приводит к закономерному росту числа потре-бителей тепловой энергии как в существующем жилом фонде, так и во вновь стро-ящихся или реконструируемых объектах жилой, социальной и коммерческой ин-фраструктуры. Сложившаяся ситуация создает повышенную нагрузку на суще-ствующий источник теплоснабжения из-за чего он не способен обеспечить покры-тие нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжения. В связи с этим, появилась необходимость в разработке нового источника теплоснабжения, кото-рый в полной мере сможет обеспечить покрытие тепловых нагрузок. [4].
Предполагается установка четырех водогрейных котлов: КВ-ГМ-2,32-95, КВ-ГМ-3,48-95, RS-D1000, RS-D2500, работающих на природном газе.
При разработке источника теплоснабжения необходимо учитывать экологиче-ские нормы и установить дымовую трубу, отвечающую всем современным требо-ваниям.
Для бесперебойного и качественного теплоснабжения необходимо установить современные и новейшие средства автоматизации и контрольно-измерительные приборы, а также в качестве постоянного персонала назначить оператора котель-ной.
Таким образом, разработка источника теплоснабжения в с. Долгодеревенское по ул. Ленина 38Б имеет высокую актуальность, так как позволит решить постав-ленные задачи и обеспечить надежное и бесперебойное покрытие нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

Вывод по разделу один

В разделе один представлено обоснование и актуальность разработки и тепло-снабжения в с. Долгодеревенское, ул. Ленина 38Б. Строительство нового источни-ка теплоснабжения в с. Долгодеревенское позволит решить поставленные задачи и обеспечить надежное и бесперебойное покрытие нагрузок на отопление, вентиля-цию и горячее водоснабжение.










2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

При разработке проекта источника теплоснабжения в с. Долгодеревенское по ул. Ленина 38Б использована следующая научная, учебно-методическая и норма-тивно-справочная литература:
Расчеты по определению тепловых расходов и температур теплоносителя, бы-ли выполнены на основании следующих нормативных документов и литературных источников:
? СП 131.13330.2012. Строительная климатология [14].
? СП 30.13330.2012.Внутренний водопровод и канализация зданий/ Актуали-зированная редакция СНиП 2-04-01-85* [17].
? СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий/ Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 [18].
? Методические указания по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку теплоты отопительными котельными коммунальных тепло-энергетических предприятий [28].
Расчет тепловой схемы котельной проводился по учебному пособию Е.В. Шу-милин «Расчет тепловых схем и подбор основного оборудования котельных» [23].
Тепловой расчет котельного агрегата выполнен согласно следующим литера-турным источникам:
? Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод) / Под ред. Н.В. Кузнецова [21].
? Тепловой расчет промышленных парогенераторов: учеб. пособие для ву-зов / Под ред. В.И. Частухина [22].
Раздел влияние коррозии на теплотехническое оборудование и методы ее предотвращения выполнен согласно следующим литературным источникам:
? Хакимов, Р.А., Мамаев, В.А. Ингибиторы коррозии в теплоэнергетике: эф-фективность и механизм действия / Р.А. Хакимов, В.А. Мамаев // Теплоэнергетика. – 2021. – № 5. – С. 45–52 [19].
? Ульянов, В.В. Накипь и коррозия в промышленных тепловых установках: причины, последствия, предотвращение / В.В. Ульянов. – Екатеринбург: УрО РАН, 2019. – 294 с. [25].
Раздел «Контрольно-измерительные приборы и автоматика» разработан со-гласно следующим нормативным документам:
? ГОСТ 21.208-2013 «Автоматизация технологических процессов. Обозначе-ния условны приборов и средств автоматизации в схемах» [12].
? СП 89.13330.2012. Котельные установки [15].
В разделе «Вопросы экологии» было использовано пособие Грибанов, А.И. Расчет дымовой трубы. Методическое пособие [24].
Раздел «Энергосбережение» разработан на основании следующих нормативно-правовых актов:

Весь текст будет доступен после покупки

1 Постановление Правительства РФ от 28.05.2010 № 390 «Об утверждении требований к энергетической эффективности зданий и требований к тепловой защите зданий».
2 Постановление Правительства РФ от 30.06.2015 № 604 «О государственной программе Российской Федерации «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на 2015 - 2020 годы и на период до 2030 года».
3 Федеральный закон «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности» от 23.11.2009 № 261-ФЗ.
4 Федеральный закон от 27 июля 2010 года № 190-ФЗ «О теплоснабжении».
5 Федеральная программа «Энергетическая эффективность и развитие энергетики России на период до 2024 года».
6 Федеральный закон «Об энергетической эффективности и повышении энергетической эффективности» от 27 декабря 2019 года № 488-ФЗ.
7 Стратегия развития энергосбережения и повышения энергетической эффективности в Российской Федерации на период до 2035 года, утвержденная распоряжением Правительства Российской Федерации от 15.02.2019 № 247-р.
8 ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожарная безопасность. Общие требования. – Введ. 1992–07–01. – М.: Стандартинформ, 2006. – 68 с.
9 ГОСТ 12.1.010-76 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Взрывобезопасность. Общие требования. – Введ. 1978–01–01. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. – 7 с.
10 ГОСТ 12.1.003 – 83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности. (C изменением №1) –М.: Стандартинформ, 2008. – 10 с.
11 ГОСТ 12.1.012 – 96 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования. (С изменением №1) –М.: Стандартинформ, 2009. – 47 с.
12 ГОСТ 21.208-2013. СПДС. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах. – М.: Стандартинформ, 2013. – 31 с.
13 НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. – СПб.: ДЕАН, 2012. – 47 с.
14 СП 131.13330.2012. Строительная климатология. – М.: Минрегион России, 2013. – 116 с.
15 СП 89.13330.2012. Котельные установки. – М.: Минрегион России, 2013. – 116 с.
16 СП 52.13330.2016 Естественное и искусственное освещение. – М.: Стандартинформ, 2017. – 89 с.
17 СП 30.13330.2012.Внутренний водопровод и канализация зданий/ Актуализированная редакция СНиП 2-04-01-85*. - М.: Изд-во стандартов, 2012. – 65 с.
18 СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий/ Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003. – М.: Изд-во стандартов, 2012. – 96 с.

Весь текст будет доступен после покупки