Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Апреля 2013 в 20:25, дипломная работа
В данном дипломном проекте разрабатывается проект производственно-отопительной котельной в п.Инзер, РБ, которая использует в качестве топлива природный газ газопровода «Уренгой – Помары – Ужгород».
Котельная установка предназначена для отопительно-производственных целей.
Водоснабжение котельной осуществляется из центрального водопровода.
Введение 5
1 Исходные данные 6
2 Расчетная часть проекта 7
2.1 Составление принципиальной тепловой схемы котельной и расчет ее для трех характерных режимов 7
2.2 Выбор единичной мощности и числа устанавливаемых котлов 16
2.3 Расчет и выбор вспомогательного оборудования тепловой схемы 18
2.4 Определение диаметров и типоразмеров основных магистральных трубопроводов 28
2.5 Определение часового и годового расхода топлива котлов 28
2.6 Выбор схемы топливоснабжения и ее оборудования 31
2.7 Расчет и выбор тягодутьевых устройств 35
2.8 Мероприятия по охране окружающей среды 38
2.8.1 Расчет выбросов токсичных веществ в атмосферу 38
2.8.2 Расчет и выбор дымовой трубы 40
2.9 Перечень средств автоматизации, защиты и контроля 43
2.10 Техника безопасности и пожарная профилактика 47
3 Специальная часть проекта 63
4 Расчет технико-экономических показателей 67
Заключение 78
Список использованной литературы 80
Содержание
Строительство новых промышленных объектов сопряжено с большими трудностями, если вообще строительство возможно. Но в любое время, при любой экономической ситуации существует целый ряд отраслей промышленности, без развития которых невозможно нормальное функционирование народного хозяйства, невозможно обеспечение необходимых санитарно-гигиенических условий населения. К таким отраслям и относится энергетика, которая обеспечивает комфортные условия жизнедеятельности населения, как в быту, так и на производстве.
Последние исследования показали экономическую целесообразность сохранения значительной доли участия мелких производственно-отопительных котельных установок в покрытии общего потребления тепловой энергии.
Наряду с крупными производственными, производственно-отопительными котельными мощностью в сотни тонн пара в час или сотни МВт тепловой нагрузки установлены большое количество котельных с агрегатами до 1 МВт и работающих почти на всех видах топлива.
В данном дипломном проекте разрабатывается проект производственно-отопительной котельной в п.Инзер, РБ, которая использует в качестве топлива природный газ газопровода «Уренгой – Помары – Ужгород».
Котельная установка предназначена для отопительно-производственных целей.
Водоснабжение котельной осуществляется из центрального водопровода.
Забор воздуха на горение осуществляется с улицы и непосредственно с котельного помещения.
Система теплоснабжения, для нужд отопления и вентиляции, закрытая. Регулирование качественное с температурой 90 – 70 оС. Подпитка котлов производится химически очищенной водой с температурой 60 оС.
1.1 Тепловые нагрузки по пару:
Пар на технологические нужды
Р = 0,6 МПа;
t = 140 °С;
D = 1,6 т/ч.
Возврат конденсата технологическими потребителями
b = 30%;
tК = 90°С.
1.2 Тепловые нагрузки с водой:
на отопление QО = 0,25 МВт;
на вентиляцию QВ = 0,21 МВт;
на горячее водоснабжение QГВ = 0,18 МВт;
на технологические нужды потребителей 0,3 МВт
tгор = 90°С.
1.3 Температурный график 90 – 70 °С.
1.4 Тип системы горячего
1.5 Тип устанавливаемых котлов Е – 1,0 – 0,9 ГН.
Вид топлива – газ природный газопровода «Уренгой – Помары - Ужгород».
1.6 Специальная часть задания: расчет и подбор теплообменного оборудования для приготовления горячей воды.
Насыщенный пар из котлов с рабочим давлением Р = 0,6 МПа поступает в общую паровую магистраль котельной, из которой часть пара отбирается на оборудование установленное в котельной, а именно на: подогреватель сетевой воды; подогреватель горячей воды. Другая часть пара направляется на производственные нужды предприятия.
Конденсат от производственного потребителя самотёком возвращается, в размере 30% при температуре 90 оС, в конденсатосборник и далее конденсатным насосом направляется в бак подпиточной воды.
Подогрев сетевой воды, также как и подогрев горячей воды, производится паром в пароводяном водоподогревателе. Горячая вода для отопления,вентиляции и технологического водоснабжения по общей магистрали поступает на распределительную гребенку и там зазбивается на отдельные трубопроводы.
Периодическая продувка из котлов в размере 3 % направляется в барботер.
Вода с температурой около 60 оС питательным насосом нагнетается в экономайзер и далее поступает в котел.
Подпиточная вода для системы теплоснабжения и технологического водоснабжения забирается подпиточным насосом из бака подпиточной воды.
Основной целью расчёта тепловой схемы являются:
Расчёт тепловой схемы позволяет определить суммарную паропроизводительность котельной установки при нескольких режимах её работы. Расчёт производится для 3-х характерных режимов:
1. Расход пара на производство, т/ч: т/ч
2. Коэффициент снижения
расхода теплоты на отопление
и вентиляцию для режима наибол
3. Расход воды на
подогреватель сетевой воды т/ч
Qо.в. – расход теплоты на отопление и вентиляцию = 0,21 + 0,25МВт = 0,396 Гкал/ч;
t1 – расчётная температура воды в подающей линии тепловой сети, оС;
t2 – расчётная температура воды в обратной линии тепловой сети, оС;
Св – теплоёмкость воды, Ккал/т·оС.
4. Температура воды в подающей линии тепловой сети, для режима наиболее холодного месяца, оС:
5. Температура воды в обратной линии тепловой сети, для режима наиболее холодного месяца, оС:
6. Расход пара на подогреватель сетевой воды, т/ч:
Зимнее время
Наиболее холодного месяца
– энтальпия конденсата с пролётным паром, Гкал/т;
η – КПД подогревателя сетевой воды.
7. Расход подпиточной воды на восполнение утечек в системе теплоснабжения, т/ч:
Кут – потери воды в закрытой системе теплоснабжения, %.
8. Возврат конденсата от
β – возврат конденсата производственным потребителем, %.
9. Расход сырой воды на бак подпиточной воды, т/ч:
где Gгв. – расход воды на горячее водоснабжение, т/ч для неотопительного периода, применяется коэффициент b = 0,8.
10. Средняя температура воды в баке подпиточной воды, оС:
Зимнее время
Летнее время
tк – температура конденсата от производственного потребителя, оС;
tcв.– температура сырой водопроводной воды, оС;
11. Расход пара на подогреватель горячей воды, т/ч:
Зимнее время
Летнее время
t3 – температура горячей воды, оС
η – КПД подогревателя ГВС.
12. Расход пара внешними потребителями, т/ч:
Зимнее время
Наиболее холодного месяца
Летнее время
13. Расход пара на собственные нужды котельной, т/ч:
Зимнее время
Наиболее холодного месяца
Летнее время
Кс.н. – расход пара на собственные нужды котельной, %.
14. Суммарная
Зимнее время
Наиболее холодного месяца
Летнее время
15. Потери пара у потребителя, т/ч:
Зимнее время
Наиболее холодного месяца
Летнее время
Кпот. – потери пара в котельной и у потребителя, %.
16. Расход воды на периодическую продувку, т/ч:
Зимнее время
Наиболее холодного месяца
Летнее время
ρпр. – продувка периодическая, %.
17. Расход сырой воды на ХВО, т/ч:
Зимнее время
Наиболее холодного месяца
Летнее время
Кхво – коэффициент расхода сырой воды на собственные нужды ХВО.
18. Расход сырой воды, т/ч:
Зимнее время
Наиболее холодного месяца
Летнее время
19. Действительная паропроизводительность котельной, т/ч:
[9] стр. 159 (17)
Зимнее время
Наиболее холодного месяца
Летнее время
20. Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной, %:
Зимнее время
Наиболее холодного месяца
Летнее время
Невязка получилась меньше 3 %, то есть расчёт тепловой схемы считается законченным. Все полученные значения сведем в таблицу 1.
Таблица 1 – Расчёт тепловой схемы
Физическая величина |
Обозна-чение |
Значение величины при характерных режимах работы котельной. | ||
Максимально – зимнего |
Наиболее холодного месяца |
летнего | ||
1. Расход пара на производство, т/ч: |
Dт |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
2. Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию для режима наиболее холодного месяца: |
Ко.в. |
1 |
0,8 |
- |
3. Расход воды на подогреватель сетевой воды, в том числе на отопление, вентиляцию, технологическое водоснабжение т/ч: |
G |
19,8 |
19,8 |
- |
4. Температура воды в подающей линии тепловой сети, оС: |
t1 |
90 |
75,6 |
- |
5. Температура воды в обратной линии тепловой сети, оС: |
t2 |
70 |
59,6 |
- |
6. Расход пара на подогреватель сетевой воды, т/ч: |
Dп.с.в. |
0,922 |
0,737 |
- |
7. Расход подпиточной воды на восполнение утечек в системе теплоснабжения, т/ч: |
Gут. |
0,0004 |
0,0004 |
- |
8. Возврат конденсата от технологического потребителя, т/ч: |
0,48 |
0,48 |
0,48 | |
9. Расход сырой воды на бак подпиточной воды, т/ч: |
2,96 |
2,96 |
2,368 | |
10. Средняя температура воды в баке подпиточной воды, оС: |
t4 |
16,86 |
16,86 |
27,64 |
11. Расход пара на подогреватель горячей воды, т/ч: |
Dп.г.в. |
0,083 |
0,083 |
0,048 |
12. Расход пара внешними потребителями, т/ч: |
Dвн |
2,605 |
2,42 |
1,648 |
13. Расход пара на собственные нужды котельной, т/ч: |
Dс.н. |
0,13 |
0,121 |
0,082 |
14. Суммарная паропроизводительность котельной, т/ч,: |
2,735 |
2,542 |
1,73 | |
15. Потери пара у потребителя, т/ч: |
Dпот. |
0,054 |
0,05 |
0,034 |
Продолжение таблицы 1 – Расчёт тепловой схемы | ||||
16. Расход воды на периодическую продувку, т/ч: |
Gпер.пр. |
0,082 |
0,076 |
0,052 |
17. Расход сырой воды на ХВО, т/ч: |
2,17 |
2,15 |
2,11 | |
18. Расход сырой воды, т/ч: |
Gс.в. |
5,13 |
5,11 |
4,48 |
19. Действительная паропроизводительность котельной, т/ч: |
Dк |
2,657 |
2,468 |
1,68 |
20. Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной, %: |
ΔD |
2,93 |
2,98 |
2,97 |
21. Уточнённая паропроизводительность котельной, т/ч |
2,657 |
2,468 |
1,68 | |