Отопительно-производственная котельная ГУП ФАПК Якутия (diplom)

Посмотреть архив целиком

Рецензия.


На дипломный проект по теме “Отопительно-производственная котельная ГУП ФАПК “Якутия”, студента КСТ ЯГИТИ группы ТиТО-2000 г. Сорокина Андрея Сергеевича.


На рецензию представлен дипломный проект, состоящий из пояснительной записки и 3-х листов чертежей.

Дипломный проект выполнен в соответствии с заданием на проектирование в полном объёме.

В ходе проекта были рассчитаны:

  • температурные графики работы котельной и тепловой сети;

  • тепловая схема котельной для 3-х характерных режимов работы котельной


В соответствии с расчётом тепловой схемы было рассчитано и подобрано оборудование котельной, а именно:

  • котлы;

  • тягодутьевое оборудование;

  • оборудование водоподготовки;

  • насосы.


В дипломном проекте отражены вопросы по технологии монтажа, эксплуатации, технике безопасности, охране труда и охране окружающей среды.


В состав экономической части входит:

  • определение стоимости вырабатываемого тепла.

Данная работа может иметь практическое применение.

Студент показал ­­__________________ знание в технологии производства тепла и принципов работы основного теплотехнического оборудования и основы экономических расчётов.

Все расчёты и чертежи выполнены в соответствии со СНиП.


Оценка рецензента: отлично


Ф.И.О.: _____________________


Должность: _____________________


Подпись рецензента: _____________________


Дата: _____________


ЯКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Коммунально-строительный техникум.












Дипломный проект


Тема: Отопительно-производственная котельная ГУП ФАПК “Якутия”.
















Выполнил: студент группы ТиТО-2000

Сорокин А.С.


Руководитель: Аганина М.И.


Консультант: Захарова Т.И.


Чиркова Е.П.






Якутск 2003г.

Содержание.

стр.

  1. Введение………………………………………………………………………. 3

  2. Расчёт тепловой схемы:

2.1. Описание тепловой схемы…………………………………………. 4

2.2. Исходные данные для расчёта тепловой схемы………………….. 6

2.3. Расчёт тепловой схемы…………………………………………….. 7

  1. График центрального качественного регулирования для системы отопления и вентиляции……………………………………………………… 12

  2. График годового расхода теплоты…………………………………………... 14

  3. График годового расхода пара……………………………………………….. 15

  4. Расчёт расхода топлива……………………………………………………… 18

  5. Выбор оборудования котельной:

    1. Котлы………………………………………………………………... 20

    2. Насосы………………………………………………………………. 22

    3. Водоподогреватели…………………………………………………. 26

    4. Водоподготовка:

      1. ХВО…………………………………………………………... 28

      2. Деаэратор……………………………………………………. 32

    5. Тягодутьевые машины……………………………………………... 33

  6. Топливоподача……………………………………………………………….. 35

  7. Автоматика……………………………………………………………………. 40

  8. Монтаж деаэратора………………………………………………………….. 44

  9. Эксплуатация основного и вспомогательного оборудования:

11.1. Основные сведения об организации эксплуатационного обслуживания котельных………………………………………………… 46

11.2. Права и обязанности оператора котельной.

Порядок допуска к обслуживанию котла………………………………. 46

11.3. Приём и сдача смены. Режимная карта котла…………………….. 48

11.4. Подготовка котла к розжигу……………………………………….. 49

11.5. Розжиг котлов при сжигании газообразного

и жидкого топлива……………………………………………………... 50

11.6. Включение котла в работу…………………………………………. 51

11.7. Обслуживание котлов во время работы…………………………... 52

11.8. Периодическая продувка котла……………………………………. 53

11.9. Нормальная остановка котлов……………………………………. 54

11.10. Аварийная остановка котлов…………………………………….. 55

  1. Определение стоимости вырабатываемого тепла…………………………. 56

  2. Технико-экономические показатели работы котельной…………………... 68


Список используемой литературы:…………………………………………….. 69

1. Введение.


Котельная установка ГУП ФАПК “Якутия” расположенная в г. Якутске предназначена для отопительно-производственных целей и оборудована тремя паровыми котлами паропроизводительностью 10 т/ч: два кола ДКВР-10-13 и один ДЕ-10-14.

Котельная вырабатывает насыщенный пар с рабочим давлением 0,8 МПа.

Тепловая нагрузка котельной с учетом потерь тепла в паропроводах и наружных тепловых сетях при максимально-зимнем режиме составляет: на производство 4,2 Гкал/ч; на отопление и вентиляцию 5,3 Гкал/ч; на горячее водоснабжение 0,61 Гкал/ч.

Котельная работает на природном газе Мастахского месторождения.

Водоснабжение котельной осуществляется из городского водопровода.

Забор воздуха на горение осуществляется с улицы и непосредственно с котельного помещения.

Тяга дымовых газов осуществляется дымососами, установленными отдельно для каждого котла.

Система теплоснабжения, для нужд отопления и вентиляции, закрытая. Регулирование качественное по отопительному графику с температурой 95 – 70 оС.

Пароводяные подогреватели сетевой воды и горячего водоснабжения установлены непосредственно в котельной.

Подпитка котлов производится химически очищенной, деаэрированной водой с температурой 104 оС.

2. Расчёт тепловой схемы.


На принципиальной тепловой схеме указывается главное оборудование (котлы, насосы, деаэраторы, подогреватели) и основные трубопроводы.


2.1. Описание тепловой схемы.


Насыщенный пар из котлов с рабочим давлением Р = 0,8 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; деаэратор. Другая часть пара направляется на производственные нужды предприятия.

Конденсат от производственного потребителя самотёком возвращается, в размере 30% при температуре 80 оС, в конденсатосборник и далее конденсатным насосом направляется в бак горячей воды.

Подогрев сетевой воды, также как и подогрев горячей воды, производится паром в последовательно включённых двух подогревателях, при этом подогреватели работают без конденсатоотводчиков, отработанный конденсат направляется в деаэратор.

В деаэратор, также поступает химически очищенная вода из ХВО, восполняющая потери конденсата.

Насосом сырой воды вода из городского водопровода направляется на ХВО и в бак горячей воды.

Периодическая продувка из котлов в размере 2 % направляется в барботер.

Деаэрированная вода с температурой около 104 оС питательным насосом нагнетается в экономайзеры и далее поступает в котлы.

Подпиточная вода для системы теплоснабжения забирается подпиточным насосом из бака горячей воды.


Основной целью расчёта тепловой схемы являются:

  1. определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расхода пара на собственные нужды,

  2. определение всех тепловых и массовых потоков необходимых для выбора оборудования,

  3. определение исходных данных для дальнейших технико-экономических расчётов (годовых выработок тепла, топлива и т.д.).

Расчёт тепловой схемы позволяет определить суммарную паропроизводительность котельной установки при нескольких режимах её работы. Расчёт производится для 3-х характерных режимов:

  1. максимально-зимнего,

  2. наиболее холодного месяца,

  3. летнего.

2.2. Исходные данные для расчёта тепловой схемы.


Физическая величина

Обозна-чение

Обоснование

Значение величины при характерных режимах работы котельной.

Макси-мально – зимнего

Наиболее холодного месяца

летнего

Расход теплоты на производственные нужды, Гкал/ч.

Qт

Задан

4,2

4,2

4,2

Расход теплоты на нужды отопления и вентиляции, Гкал/ч.

Qо.в.

Задан

5,3

–––

–––

Расход воды на горячие водоснабжение, т/ч.

Gг.в.

Задан

11,5

11,5

11,5

Температура горячей воды, оС

t3

СНиП 2.04.07-86.

60

60

60

Расчётная температура наружного воздуха для г. Якутска, оС:






– при расчёте системы отопления:

tр.о.

СНиП

23-01-99


-54

-45

–––

– при расчёте системы вентиляции:

tр.в.

-45

–––

–––

Возврат конденсата производственным потребителем, %

β

Задан

30

30

30

Энтальпия насыщенного пара давлением 0,8 Мпа, Гкал/т.

iп

Таблица водяных паров

0,6616

Энтальпия котловой воды, Гкал/т.

iкот

»

0,1719

Энтальпия питательной воды, Гкал/т.

iп.в.

»

0,1044

Энтальпия конденсата при t = 80 оС, Гкал/т.

iк

»

0,08

Энтальпия конденсата с “пролётным” паром, Гкал/т.

i|к

»

0,1562

Температура конденсата возвращаемого из производства, оС

tк

Задана

80

Температура сырой воды, оС

tс.в.

СП 41-101-95

5

5

15

Продувка периодическая, %

ρпр

Принята

2

Потери воды в закрытой системе теплоснабжения, %

Кут.

Принят

2

Расход пара на собственные нужды котельной, %

Кс.н

Принят

5

Потери пара в котельной и у потребителя, %

Кпот.

Принят

2

Коэффициент расхода сырой воды на собственные нужды ХВО.

Кхво

Принят

1,25

2.3. Расчёт тепловой схемы.


1. Расход пара на производство, т/ч:

Qт – расход теплоты на производственные нужды, Гкал/ч;

iп – энтальпия пара, Гкал/т;

iп – энтальпия конденсата, Гкал/т;

η – КПД оборудования производственного потребителя.


2. Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию для режима наиболее холодного месяца:

tвн – внутренняя температура отапливаемых зданий, оС;

tн – текущая температура наружного воздуха, оС;

tр.о – расчётная температура наружного воздуха, оС.


3. Расход воды на подогреватель сетевой воды т/ч:

Qо.в. – расход теплоты на отопление и вентиляцию, т/ч;

t1 – расчётная температура воды в подающей линии тепловой сети, оС;

t2 – расчётная температура воды в обратной линии тепловой сети, оС;

Св – теплоёмкость воды, Гкал/т· оС.


4. Температура воды в подающей линии тепловой сети, для режима наиболее холодного месяца, оС (можно также определить по графику регулирования):


5. Температура воды в обратной линии тепловой сети, для режима наиболее холодного месяца, оС (можно также определить по графику регулирования):


6. Расход пара на подогреватель сетевой воды, т/ч:

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 технологического потребителя, т/ч:

β – возврат конденсата производственным потребителем, %.


9. Расход сырой воды на бак горячей воды, т/ч:

Gгв. – расход воды на горячие водоснабжение, т/ч.


10. Средняя температура воды в баке горячей воды, оС:

tк – температура конденсата от производственного потребителя, оС;

tcв.– температура сырой водопроводной воды, оС;


11. Расход пара на подогреватель горячей воды, т/ч:

t3 – температура горячей воды, оС

η – КПД подогревателя ГВС.


12. Расход пара внешними потребителями, т/ч:


13. Расход пара на собственные нужды котельной, т/ч:

Кс.н. – расход пара на собственные нужды котельной, %.


14. Суммарная паропроизводительность котельной, т/ч,:


15. Потери пара у потребителя, т/ч:

Кпот. – потери пара в котельной и у потребителя, %.


16. Расход воды на периодическую продувку, т/ч:

ρпр. – продувка периодическая, %.


17. Расход химически очищенной воды на деаэратор, т/ч:


18. Расход сырой воды на ХВО, т/ч:

Кхво – коэффициент расхода сырой воды на собственные нужды ХВО.


19. Расход сырой воды, т/ч:


20. Средняя температура потоков воды, вошедших в деаэратор, оС:

iхов – энтальпия химически очищенной воды, Гкал/т;


21. Расход греющего пара на деаэратор, т/ч:


22. Действительная паропроизводительность котельной, т/ч:


23. Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной, %:


Если невязка получится меньше 3 %, то расчёт тепловой схемы считается законченным. При большей невязке расчёт следует повторить, изменив расход пара на собственные нужды.


Расчёт тепловой схемы сведён 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

7,23

7,23

7,23

2. Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию для режима наиболее холодного месяца:

Ко.в.

1

0,875

–––

3. Расход воды на подогреватель сетевой воды т/ч:

G

212

212

–––

4. Температура воды в подающей линии тепловой сети, оС:

t1

95

85,4

–––

5. Температура воды в обратной линии тепловой сети, оС:

t2

70

63,5

–––

6. Расход пара на подогреватель сетевой воды, т/ч:

Dп.с.в.

10,7

9,4

–––

7. Расход подпиточной воды на восполнение утечек в системе теплоснабжения, т/ч:

Gут.

4,24

4,24

–––

8. Возврат конденсата от технологического потребителя, т/ч:

2,2

2,2

2,2

9. Расход сырой воды на бак горячей воды, т/ч:

13,57

13,57

9,3

10. Средняя температура воды в баке горячей воды, оС:

t4

15,3

15,3

27,4

11. Расход пара на подогреватель горячей воды, т/ч:

Dп.г.в.

1

1

0,76

12. Расход пара внешними потребителями, т/ч:

Dвн

18,93

17,66

8

13. Расход пара на собственные нужды котельной, т/ч:

Dс.н.

0,947

0,883

0,4

14. Суммарная паропроизводительность котельной, т/ч,:

19,9

18,543

8,4

15. Потери пара у потребителя, т/ч:

Dпот.

0,4

0,371

0,17

16. Расход воды на периодическую продувку, т/ч:

Gпер.пр.

0,4

0,371

0,17

17. Расход химически очищенной воды на деаэратор, т/ч:

Gхов

8,03

7,97

7,57

18. Расход сырой воды на ХВО, т/ч:

10,04

9,9

9,5

19. Расход сырой воды, т/ч:

Gс.в.

23,61

23,44

18,8

20. Средняя температура потоков воды, вошедших в деаэратор, оС:

tд

95

90,6

27,9

21. Расход греющего пара на деаэратор, т/ч:

Dд

0,33

0,57

1,16

22. Действительная паропроизводительность котельной, т/ч:

Dк

19,65

17,37

9,34

23. Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной, %:

ΔD

1,3

0,3

10,2

24. Уточнённый расход пара на деаэратор, т/ч:

–––

–––

1,17

25. Уточнённая паропроизводительность котельной

–––

–––

9,36


3. График центрального качественного регулирования отпуска теплоты для системы отопления и вентиляции.


Центральное качественное регулирование заключается в регулировании отпуска теплоты путём изменения температуры теплоносителя на входе в прибор, при сохранении постоянным количество теплоносителя подаваемого в регулирующую установку.

Температура воды в тепловой сети является функцией относительной нагрузки, которую находят по формуле:


Относительная нагрузка может принимать значение от 0 до 1. Значение текущих температур в подающем и обратном трубопроводах в зависимости от относительной нагрузки определяется по формулам:

и – расчётные температуры воды в подающем и обратном трубопроводе.


Расчёт графика центрального качественного регулирования сведён в таблицу №2.





Таблица №2

tн, оС

, оС

, оС

+ 8

0,162

32,2

28,1

+ 5

0,203

35,2

30,1

0

0,27

40,3

33,5

- 5

0,338

45,3

36,9

- 10

0,405

50,4

40,3

- 15

0,473

55,5

43,6

- 20

0,541

60,5

47

- 25

0,608

65,6

50,4

- 30

0,676

70,7

53,8

- 35

0,743

75,7

57,2

- 40

0,811

80,8

60,5

- 45

0,878

85,9

63,9

- 50

0,946

91

67,3

- 54

1

95

70


4. График годового расхода теплоты.


Для определения годового расхода тепла, планирования в течении года загрузки оборудования котельной и составления графика ремонта используют график годового расхода тепла по продолжительности стояния температур наружного воздуха.

Температура наружного воздуха в течение суток может колебаться, частично эти колебания компенсируются аккумулирующей способностью здания. Поэтому принято строить график в зависимости от продолжительности стояния данной температуры наружного воздуха.

Продолжительность стояния данной температуры наружного воздуха находят из климатологических справочников и СНиП.

Нагрузка производственного потребителя в течение года постоянна.

Нагрузка на ГВС в течение отопительного периода постоянна. В летний период нагрузка на ГВС меньше чем в отопительный период.


Повторяемость температур наружного воздуха:

    • 49,9 ÷ – 45 оС – 587 ч,

    • 44,9 ÷ – 40 оС – 507 ч,

    • 39,9 ÷ – 35 оС – 523 ч,

    • 34,9 ÷ – 30 оС – 573 ч,

    • 29,9 ÷ – 25 оС – 462 ч,

    • 24,9 ÷ – 20 оС – 423 ч,

    • 19,9 ÷ – 15 оС – 410 ч,

    • 14,9 ÷ – 10 оС – 394 ч,

    • 9,9 ÷ – 5 оС – 454 ч,

    • 4,9 ÷ – 0 оС – 523 ч,

0,1 ÷ – + 5 оС – 512 ч,

5,1 ÷ – + 8 оС – 728 ч,


Нагрузки для расчёта графика:

Гкал/ч,

Гкал/ч,

Гкал/ч,

Гкал/ч,



Основные расчётные зависимости:

1. Минимальная тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию при температуре наружного воздуха +8 оС:

Гкал/ч;



2. Минимальная тепловая нагрузка необходимая внешним потребителям при tн = +8 оС:

Гкал/ч;


3. Максимальная тепловая нагрузка необходимая внешним потребителям при tн = +54 оС:

Гкал/ч;



5. График годового расхода пара.


График годового расхода пара рассчитывается и строится аналогично графику годового расхода тепла, только в формулах вместо соответствующей тепловой нагрузки (Q) подставляется соответствующий расход пара (D).

Нагрузки для расчёта графика:

т/ч,