Проект реконструкции котельной Новомосковского металлургического трубного завода

 

Министерство образования, науки, молодежи и спорта Украины

Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта им. академика В. Лазаряна

Отрасль 0506 «Энергетика и энергетическое машиностроение»

Направление подготовки 7.050601 «Теплоэнергетика»

ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ

на соискание квалификационного уровня «специалист»

Тема:

Проект реконструкции котельной Новомосковского металлургического трубного завода

Исполнитель, студентка группы 6ПТ

Коваленко О.А.

Руководитель дипломного проекта

ассистент Шаптала М.В.

Днепропетровск 2012

РЕФЕРАТ

Дипломный проект содержит 84 страницы, 3 рисунка, 12 таблиц, 10 источников использованной литературы и приложения.

Объектом исследования и разработки является Новомосковский металлургический трубный завод,

Целью проекта является реконструкция с заменой водогрейных котлов на паровые.

Во введении рассмотрен вопрос энергоэффективности современной теплоэнергетики. Показана актуальность реконструкции НМТЗ.

В первом разделе определены тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и технологию.

Во втором разделе произведен расчет тепловой схем котельной, выбрано основное и вспомогательное оборудование. Выполнен расчет системы водоподготовки.

В третьем разделе представлена специальная часть

В четвертом разделе рассмотрен вопрос автоматизации парового котла с точки зрения рационального расхода энергоресурсов.

В пятом разделе разработаны мероприятия по обслуживанию и его ремонту.

В шестом разделе труда разработаны мероприятия побезопасности чрезвычайных ситуаций.

В седьмом разделе был произведен расчет технико-экономических показателей, разработанного проекта реконструкции.

Основной задачей является реконструкция существующей отопительно-производственной котельной, ознакомление с физическими и химическими процессами её эксплуатации, выбором оборудования, снабжением ресурсами, а также решения экономической стороны вопроса.

ключевые слова:

паровой котел, центробежный деаэратор, котельная, паровая нагрузка, теплообменник, дымосос, система теплоснабжения, металлургический завод, энергоэффективность.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. Общая часть

.1 Общая характеристика района теплоснабжения

.2 Расчет тепловой нагрузки

.3 Расчет вентиляционной нагрузки

.4 Расчет расхода теплоты на технологические нужды

. Теплотехническая часть

.1 Теплотехнические характеристики основного оборудования

.2 Расчет тепловой схемы с водогрейными и паровыми котлами

.3 Выбор и расчет дополнительного оборудования

2.4 Расчет дымососа и дутьевого вентилятора

.5 Расчет питательных насосов

.6 Расчет деаэратора

.7 Расчет теплообменника

2.8 Водоснабжение системы теплоснабжения, расчет и выбор оборудования водоподготовки

.9 Вода и её свойства. Общие сведения

. Специальная часть

.1 Устройство и работа деаэрационной установки

.2 Атмосферный деаэратор

. КИП и автоматика

.1 Теплотехнический контроль

.2 Автоматическое регулирование

.3 Розжиг и технологическая защита

.4 Сигнализация и управление

.5 Питание электроэнергией

. Ремонт оборудования

.1 Организация ремонта оборудования

.2 Состав, значение и задачи ремонтного хозяйства

5.3 Система технического обслуживания и ремонта оборудования

5.4 График ремонта оборудования

. Охрана труда и безопасность чрезвычайных ситуаций

.1 Требования безопасноститруда приреконструктукциикотельной нановомосковском трубном заводе

. Экономическая часть

.1 Общие сведения

.2 Расчеты технико-экономических показателей

ВЫВОДЫ

РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ, СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

ВПУ - водоподготовительная установка

ГРП - газорегуляторный пункт

ДЕ - котел паровой

КВ-ГМ - котел водогрейный газомазутный

КПД - коэффициент полезного действия

НМТЗ - Новомосковский металлургический трубный завод

ОВОС - оценка воздействия на окружающую среду

ПДВ - предельно допустимые выбросы

ПДК - предельно допустимая концентрация

ПДУ - предельно допустимый уровень

ПУЭ - правила устройства электроустановок

РД - руководящий документ

РОУ - редукционно-охладительная установка

СНиП - строительные нормы и правила

Ф-ла - формула

ХВО - химводоочистка

ЦД - центробежный деаэратор

ВВЕДЕНИЕ

Украина, как и многие страны мира, не имеет возможности обеспечить свои потребности собственными энергоресурсами. Экономика Украины сильно зависит от импорта энергоресурсов. Лишь 10-15% потребностей покрывается собственными первичными энергоресурсами. Поэтому экономия и рациональное использование топливно-энергетических ресурсов является приоритетным направлением государственной политики в области энергетики.

Основные направления выхода из энергетического кризиса следующие: энергосбережение; использование местных топливных ресурсов и малая энергетика, т.е. создание мини-ТЭЦ и малых котельных; модернизация существующих электростанций и котельных; строительство новых атомных электростанций.

Использование больших котельных, построенных в советские времена для крупных заводов и предприятий, стали в наше время не рентабельны. Старое оборудование, дорогое обслуживание, изношенность системы требует больших затрат, вследствие чего надежность теплоснабжения снижается. Удобные и практичные небольшие котельные пришли им на смену, которые имеют не большой срок окупаемости и более дешевой себестоимостью отпускаемой теплоты.

В связи с расширением производства на предприятии, появилась потребность в насыщенном паре давление 0,8 МПа. В связи с этим, целью в данном дипломном проекте является реконструкция котельной с заменой двух водогрейных котлов ПТВМ-50 на паровые котлы ДЕ 6,5-14 ГМ и ДЕ 10-14 ГМ.

После реконструкции в котельном зале будут находиться 2 водогрейных котла КВ-ГМ-30-150 и по одному паровому котлу ДЕ 6,5-14 ГМ и ДЕ 10-14 ГМ.

Котельная предназначена для выработки и снабжения паром промышленного предприятия. В дипломном проекте представлен расчет тепловой схемы котельной с выбором числа и типа устанавливаемых котлов, тепловой расчет и аэродинамический расчет котельных агрегатов, выбор водоподготовительной установки, расчет и выбор дополнительного оборудования. Рассмотрены вопросы оснащения котельной автоматикой, вопросы охраны труда. Произведен расчет организационно-экономических показателей реконструкции котельной, в результате чего были рассчитаны годовые эксплуатационные расходы котельной и себестоимость отпускаемой теплоты за счет технико-экономических показателей.

1. Общая часть

.1 Общая характеристика района теплоснабжения

Реконструкция котельной производится в центральной части Украины, г. Новомосковск. Продолжительность отопительного периода 170 суток. Расчетная температура наружного воздуха составляет -5,5 є C. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период -0,6 є C. Температура воздуха внутри помещения 16 .. 22 є C.

.2 Расчет тепловой нагрузки

Расчетные характеристики зданий приводим в таблице 1.1

Таблица 1.1

Расчетные характеристики зданий

Наименование зданийПлощадь здания, м2Количество этажейВысота одного этажа, мОбъем, міШкола №1219002415200Школа №1321002416800Школа №1418002414400Детский сад576244 608Больница700245600Почта501315010 магазинов20013600Жилые дома7014280

Максимальный тепловой поток в здание через отопительную систему для жилых и общественных зданий, не имеющих внутренних источников теплоты, определяется по формуле:

Вт

где - удельная отопительная характеристика, Вт/(м3°С), определяется [1, приложение 1 таблица 6];

- объем здания по наружному обмеру, м3;

- расчетная температура воздуха в помещении для жилых и общественных зданий, определяется из [1, приложение 1 таблица 6];

- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, Ссогласно [2];

- поправочный коэффициент, принимаем ? = 1 [1, приложение 2 таблица 6].

Результаты расчетов теплопотребления на отопление сводим в таблицу 1.2

Таблица 1.2

Результаты расчетов теплопотребления

Наименование зданийКоличество зданийНаружный объем зданий, Vн, м3Расчетная температура воздуха в здании, tв, 0СУдельная отопительная характеристика здания, q0, Вт/(м3·0С)Тепловой поток на отопление, Qо max, МВтдля одного зданиядля всех зданийШкола №12115200160,330,240,24Школа №13116800160,330,260,26Школа №14114400160,330,220,22детский сад14 608200,380,10,1больница15600200,400,120,12почта1150150,370,010,01магазины10600150,380,010,1Жилые дома5200280200,780,0157,9Итого:58,95

1.3 Расчет вентиляционной нагрузки

Вентиляция предназначена для поддержания внутри помещений определенного состава воздуха, который регламентируется санитарными нормами. В процессе принудительной вентиляции из вентилируемого объема удаляется воздух с температурой, равной внутренней температуре помещения, а вместо него поступает воздух, забираемый снаружи и подогреваемый затем в калориферах вентиляции до такой же температуры. Тепловой поток на вентиляцию определяется по расчетной температуре наружного воздуха на вентиляцию tнв, значение которой обычно выше расчетной температуры наружного воздуха для проектирования отопления, и определяется как средняя температура наиболее холодного периода, составляющего 15% от продолжительности отопительного сезона, обычно месяц.

Максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий определяется по формуле:

Q(v max)=Вт,

где - удельная вентиляционная характеристика, Вт/(м3°С), определяется из приложения Б [1];

- объем здания по наружному обмеру, м3;

расчетная температура воздуха в помещении для жилых и общественных зданий, определяется из Приложения 1, таблица 6[1];

расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции, =-24°С согласно [2].

Результаты тепловых расчетовпотоков на вентиляцию сведены в таблицу 1.3

Расчет расхода теплоты на технологические нужды

Потребителями пара давлением от 0,2 до 12 кгс/см2 являются технологические объекты трубного завода. Характеристика потребления по цехам приведена в таблице 1.4

Таблица 1.3

Результаты тепловых расчетовпотоков на вентиляцию

Наименование зданийКоличество зданийНаружный объем зданий, Vн, м3Удельная вентиляционная тепловая характеристика здания, qv, Вт/(м3·0С)Расчетная температура воздуха в здании, tв, 0СТепловой максимальный поток на вентиляцию, Qv max, Втдля одного зданиядля N зданийШкола №121152000,07160,050,05Школа №131168000,07160,060,06Школа №141144000,07160,050,05Детский сад14 6080,11160,030,03Больница156000,29160,080,08Почта11501,0160,010,01Магазины106000,08160,010,01Итого:0,29

Таблица 1.4

Характеристика потребления по цехам

НаименованиеТепловая нагрузка, т/чРасчетное давление, кгс/см2Тепловая нагрузка, МВтДеаэратор1,40,2-0,41,0Линия гофрокартона1,012,00,8Агрегаты «Силезия»2,06,01,5Гуммировка0,24,00,16Химчистка0,14,00,07ТЭСЦ № 3 (подогрев ванн)0,12,0-5,00,07ТЭСЦ № 1, 2 (система пожаротушения)0,036,00,02Мазутохранилище: дежурный режим режим разогрева мазута0,2 1,012,00,16 0,8Участок ремонтно-строительного цеха по производству плитки1,03,00,8Участок регенерации масла0,41,00,3Итого:7,435,68

2. Теплотехническая часть

.1 Теплотехнические характеристики основного оборудования

В качестве основного оборудования котельной выбираем паровые котлы ДЕ-10-14 ГМ и ДЕ-6,5-14 ГМ для обеспечения технологической нагрузки и два водогрейных котла КВ-ГМ-30-150 для покрытия нагрузки в отоплении и вентиляции прилегающего жилого района. Основные характеристики выбранных котлов приведены в таблицах 2.1 и 2.2 [3].

Таблица 2.1

Основные характеристики котловДЕ-6,5-14 и ДЕ-10-14

НаименованиеМарка котлаДЕ-6,5-14ДЕ-10-14Паропроизводительность, т/ч6,510Давление пара на выходе из котла, МПа (кгс/см2)1,4(14)1,4(14)Температура, ?C насыщенного пара перегретого питательной воды194194---100Тип горелок (число горелок, шт.)ГМ-4,5/(1)ГМ-7/(1)Номинальная тепловая мощность горелки, МВт (Гкал/ч)5,24(4,5)8,15(7)Объем топочной камеры, м311,2117,14Площадь поверхности, м2 нагрева радиацией нагрева конвекцией пароперегревателя водяного економайзера27,9739,0263,3110,0--141,6236Марка водяного чугунного экономайзераЭПС-142ЭПС-236

Паровые котлы ДЕ предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара, используемого для технологических нужд промышленных предприятий, а также систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Котел типа ДЕ состоит из верхнего нижнего барабанов, трубной системы, комплектующих. В качестве поверхностей нагрева применяются экономайзеры. Предназначены для сжигания жидкого и газообразного топлива, могут оборудоваться системой очистки поверхностей нагрева.Топочная камера котлов размещается сбоку от конвективного пучка, оборудованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Состоит топочный блок из конвективного пучка, фронтового, боковых и заднего экрана. Конвективный пучок отделен от топочной камеры газоплотной перегородкой, в задней части которой имеется окно для входа газов в пучок. Для поддержания необходимого уровня скоростей газов в конвективных пучках устанавливаются продольные ступенчатые перегородки, изменяется ширина пучка. Дымовые газы, проходя по всему сечению конвективного пучка, выходят через переднюю стенку в газовый короб, который размещён над топочной камерой, и по нему проходят к расположенному сзади котла экономайзеру.

В котлах применена схема одноступенчатого испарения. Вода циркулирует следующим образом: питательная подогретая вода подается в верхний барабан под уровень воды. В нижний барабан вода поступает по экранным трубам. Из нижнего барабана вода поступает в конвективный пучок, под нагревом превращаясь в пароводяную смесь, поднимается в верхний барабан.

Котел ДЕ оснащён лестницами и площадками для удобства обслуживания.

Преимущества газомазутных паровых котлов ДЕ:

-повыщенная паропроизводительность и КПД;

-упрощенная тепловая схема;

-сниженные потери в тепловом балансе котельных;

-уменьшенные расходы электроэнергии и воды на собственные нужды;

-срок службы паровых котлов водотрубной более 20лет;

-эксплуатируются не только на предприятиях легкой промышленности, но и на предприятиях где необходимо давление пара более 4,0МПа.

Таблица 2.2

Технические характеристики котла КВ-ГМ

НаименованиеМарка котла, принятая заводом-изготовителемКВ-ГМ-30-150Номинальная теплопроизводительность, МВт (Гкал/ч)34,9 (30)Рабочее давление, МПа(кгс/см2)2,5(2,5)Расход воды через котел, т/ч370Гидравлическое сопротивление котла, кПа (кгс/см2)250 (2,5)ТопливоГаз, мазутНизшая рабочая теплота сгорания, МДж/м3 (ккал/ м3), МДж/кг (ккал/кг)36,1(8620)40,3(9620)Расход топлива, м3/ч, кг/ч3860/3680Объем топочной камеры, м381,5Тип, марка горелокРГМГ-30Число горелок, шт.1Давление газа или мазута перед горелкой, кПа (кгс/ см2)40(0,4)Площадь поверхности нагрева, м2200(2)Температура, ?C уходящих газов воды на входе в котел воды на выходе из котла160-25070150Расчетный КПД, % на газе на мазуте8987Габаритные размеры, мм длина широта высота1180032007300Масса в объеме поставки, кг32400

Принцип работы КВ-ГМ-30-150

Движение дымовых газов. Дымовые газы, образуясь в топке котла, движутся в заднюю часть, где на поворотном экране завихряются и снизу через фестон заднего экрана топки входят в конвективную шахту, там поднимаются вверх, а затем по специальному газоходу опускаются к дымососу, идут в боров, в дымовую трубу и атмосферу. Тяга принудительная.

Циркуляция воды принудительная. Обратная сетевая вода подается в котел и там последовательно проходит все поверхности нагрева, нагревается и снова идет в систему теплоснабжения. При работе на мазуте котлы по воде включаются по прямоточной схеме, вода подводится в поверхности нагрева топки, а отводится из конвективных поверхностей нагрева. При работе только на газообразном топливе включение котлов по воде выполняется по противоточной схеме, вода подводится в конвективные поверхности нагрева, а отводится из поверхностей нагрева топки.

Режимы работы:

-температурный - 150-70°С;

-теплофикационный - основной;

-гидравлический - в зависимости от протяженности и сложности системы теплоснабжения.

Достоинства:

.Высокоэкономичные - КПД при работе на газе до 92%.

2.Конвеерная сборка.

Недостатки: опасность появления низкотемпературной сернистой коррозии при работе котлов на мазуте.

2.2 Расчет тепловой схемы с водогрейными и паровыми котлами

Исходные данные, необходимые нам для расчета тепловой схемы, приведены в таблице 2.3

Таблица 2.3

Исходные данные

№ п.пНаименование расчетной величиныОбозначениеЕдиница измеренияРасчетная формулаРежим максимально-зимний, t0p=-24?C1Расход пара на технологические нужды давлением 1,4 МПа, 259 ?CDТ'т/ч-2,22Расход пара на технологические нужды давлением 0,6 МПа, 180 ?CDТт/ч-5,233Расчетная температура наружного воздуха для г. Новомосковскана отоплениеt р. о?CТабл. 9.1-24на вентиляциюt р. в?CТабл. 9.1-94Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляциюКО. В-Задано15Расход теплоты на отопление и вентиляциюQО. ВМВт-59.246Расход теплоты на горячее водоснабжениеQГ. ВМВт--7Суммарный расход теплотыQт. сМВт-59.248Температура внутри помещенийtвн?CПо СНиП189Температурный график теплосети:температура воды в подающей линииt1?CФ-ла150то же в обратной линииt2?CФ-ла7010Расчетная температура горячей воды в месте водоразбораtг. в?CСНиП II-34-766511Возврат конденсата технологическими потребителямив%Задан60 12Непрерывная продувка котлоагрегатовpпр%Принята313Температура сырой водыtс. в?CПринята514Температура сырой воды перед химводоочисткойt' хво?CПринята3015Температура воды после химводоочисткиt'' хво?CПринят2816Температура питательной водыt п. в?CПринят10417Температура подпиточной водыtподп?CПринят7018Температура конденсата, возвращаемого потребителямиt к?CЗадана8019Температура воды после расширителя непрерывной продувкиt'' пр?CПринята5020Степень сухости параxПринята0,9821Средняя температура воды в теплосетиtтсср?C-11022Суммарный обьем теплосетиVтсм3Задан240023Утечка воды из теплосетиKут%Принята0,524Потери пара в цикле котельной установкиKк%Приняты325Удельный расход пара на мазутное хозяйство для паровых котловD'удкг/тПринят2526Удельный расход теплоты на мазутное хозяйство для водогрейных котловD''удкг/МВтПринят4027Энтальпия пара и воды:Таблицы водяных паровпара давлением 1,4 МПа, температурой 259 ?Ci'РОУкДж/кг2788пара давлением 0,6 МПа, 180 ?Ci'РОУкДж/кг2756пара расширителя непрерывной продувкиi''расшкДж/кг2691котловой водыiк. вкДж/кг829воды расширителя непрерывной продувкиi''пркДж/кг210питательной водыiп. вкДж/кг437конденсата пара давлением 0,6 МПаi'КРОУкДж/кг669конденсата, возвращаемого внешними потребителями воды:i'КРОУкДж/кг336перед ХВО при температуре 30 ?Ci'х. о. вкДж/кг126после ХВО при температуре 28 ?Ci''х. о. вкДж/кг118

При расчете тепловой схемы определяются:

.Утечка воды из теплостей:

Gут= 0,01Кут Vтс = 0,01?0,5?2400 = 12т/ч,(2.1)

гдеКут - утечка воды, % объема тепловых сетей, принимается равной 0,5 %; Vтс - объем тепловых сетей, м3.

2.Количество подпиточной воды, необходимое для покрытия нужд горячего водоснабжения и утечек в тепловой сети:

Gподп = 12т/ч(2.2)

3.Количество теплоты, внесенное подпиточной водой:

Qподп= 0,00116 Gподп tподп = 0,00116?12?70 = 1 МВт,(2.3)

где tподп - температура подпиточной воды, ?C.

4.Тепловая нагрузка водоподогревательной установки:

Qв.п.у = Qт.с + 0,00116 Gут(tтсср - tс.в ) - Qподп = 60 МВт(2.4)

.Расход пара на деаэратор подпиточной воды, направляемой в теплосеть:

д.с.в=Gподп(i'д.с.в-i''д.с.в?)/(i''РОУ-i''д.с.в)=(12?(437-336?0,98))/(2756-336)=0,5т/ч(2.5)

.Расход химически очищенной воды на деаэратор подпиточной воды:

Gд.с.вх.о.в= Gподп - Dд.с.в = 12-0,5 = 11,5 т/ч(2.6)

.Температура химически очищенной воды после охладителя после подпиточной воды:

''охл=Gподп(i'д.с.в-i''д.с.в)?/(4,2Gд.с.в)=(11,5?(437-294)?0,98)/(4,2?11,5) =

,3?C,(2.7)

где i'д.с.в - энтальпия подпиточной воды на выходе из деаэратора, кДж/кг; i''д.с.в - энтальпия подпиточной воды после охладителя, кДж/кг; ? - КПД охладителя подпиточной воды, принимается равным 0,98.

8.Расход пара на подогреватель химически очищенной воды, поступающей в деаэратор подпиточной воды

подх.о.в= Gд.с.вх.о.в(i''д.с.в-i''охл)/((i''РОУ-iкРОУ)?)=(11,5?(336-264))/((2756-

669)?0,98)=0,4 т/ч, (2.8)

где i''д.с.в- энтальпия химически очищенной воды после подогревателя, кДж/кг;''охл - энтальпия химически очищенной воды перед подогревателаем, кДж/кг;''РОУ - энтальпия греющего пара, кДж/кг;КРОУ - энтальпия конденсата греющего пара.

9.Расход пара (т/ч) на подогреватель сетевой воды:

Dп. с. в=(3600Qп.с.в)/((i''РОУ-iкРОУ)?)=(3600?0)/((2756-669)?0,98)=0,(2.9)

где i''РОУ - энтальпия греющего пара, подаваемого на подогреватель сетевой воды, кДж/кг; i'КРОУ- энтальпия конденсата греющего пара, кДж/кг; Qп.с.в - тепловая нагрузка подогревателя сетевой воды, МВт;Qп.с.в = Qв.п.у - Qв.к

.Расход сырой воды на химводоочистку для подпитки тепловой сети:

Dс.вт.с = 1,25 Gд.с.вх.о.в = 1,25?11,5 = 14,4 т/ч,(2.10)

где 1,25 - увеличение расхода сырой воды в связи с расходом ее на собственные нужды химводоочистки.

.Расход пара на подогреватель сырой воды,направляемой нахимводоочистку для подпитки теплосети:

Dс.впод=т/ч (2.11)

12.Суммарный расход редуцированного пара внешними потребителями:

D''РОУ=DТ+Dд.с.в+Gподх.о.в+Dп.с.в+Dс.впод=5,23+0,5+0,4+0+0,7=6,83 т/ч (2.12)

13.Суммарный расход свежего пара внешними потребителями:

Dвн = D'Т = (2.13)

14.Расход пара на собственные нужды котельной по предварительной оценке:

Dс.н = 0,01Кс. н Dвн = 0,01169 = 1,4 т/ч,(2.14)

где Кс.н - расход пара на собственные нужды, % суммарного расхода пара внешними потребителями, принимается предварительно от 15 до 25%.

15.Паропроизводительность котельной по предварительной оценке с учетом потерь теплоты в цикле:

D = т/ч(2.15)

16.Количество котловой воды, поступающей воды, поступающей в расширитель с непрерывной продувкой:

Gпр = 0,01 pпр D = 0,01310,7 = 0,3 т/ч(2.16)

17.Количество пара, образовавшегося в расширетеле:

Dрасш = т/ч,(2.17)(2.17)

гдеiк.в - энтальпия котловой воды, кДж/кг; i'расш- энтальпия пара, выходящего из расширителя, кДж/кг

18.Количество воды на выходе из расширителя непрерывной продувки:

Gрасш = Gпр - Dрасш = 0,3-0,05 = 0,25 т/ч (2.18)

19.Потери конденсата внешними производственными потребителями:

Gкпот = 0,01 (100-?) (Dт + Dт') = 0,01·40·(2,2+5,23) = 3 т/ч(2.19)

20.Потери конденсата в цикле котельной установки:

Gккот = 0,01КкD = 0,01·3·10,7 = 0,3 т/ч(2.20)

21.Расход химически очищенной воды, поступающей в деаэратор питательной воды:

Gх.о.в = Gкпот + Gккот + Dд. с. в = 3 + 0,3 + 0,5 = 3,8 т/ч(2.21)

22.Расход сырой воды, поступающей на химводоочистку паровых котлов:

Gс. в = 1,25 Gх.о.в = 1,25·3,8 = 4,8 т/ч(2.22)

23.Температура сырой воды после охладителя непрерывной продувки:

t'с.в = tс. в + = 5 + ?C(2.23)

24.Расход пара на подогреватель сырой воды, поступающей на химводоочистку паровых котлов:

Dс. впод = 0,2 т/ч(2.24)

гдеi'х.о.в - энтальпия сырой воды после подогревателя, определена при температуре 30 ?C, кДж/кг;с.в- энтальпия сырой воды перед подогревателем, определена при температуре 7,9?C, кДж/кг.

25.Расход пара на подогреватель химически очищенной, установленный перед деаэратором питательной воды:

Dх. о. в = т/ч,(2.25)

где i''х. о. в - энтальпия химически очищенной воды перед подогревателем, определена при температуре 28 ?C (снижение температуры химически очищенной воды в процессе ее подготовки принято равным 2 ?C), кДж/кг;'подхов- энтальпия химически очищенной воды после подогревателя, определена при температуре 80 ?C, кДж/кг.

26.Количество конденсата, возвращаемого внешними производственными потребителями:

Gквн = 0,01 ?(Dт + Dт') = 0,01·60·(2,2+5,23) = 4,5т/ч(2.26)

27.Суммарное количество воды и пара, поступающего в деаэратор питательной воды, за вычетом пара, поступающего в деаэратор:

Gдп.в = Gквн + Gх.о.в + Dрасш + Dс.впод + Dх. о. в + Dп. с. в =

= 4,5 + 3,8 + 0,05 + 0,2 + 0,4 + 0 = 9 т/ч(2.27)

28.Средняя температура воды в деаэраторе:

t'д = ?C (2.28)

29.Расход пара на деаэратор питательной воды:

Dдп.в=2т/ч(2.29)

30.Расход редуцированного пара на собственные нужды:

Dс.нРОУ = Dдп.в + Dс. впод + Dх. о. в = 2 + 0,2 + 0,4 = 2,6 т/ч(2.30)

31.Расход свежего пара на мазутное хозяйство:

Dм = D'удD·10-3 + D''уд Qв. п. у·10-3 = 25·10,7·10- 3+ 40·60·10-3 = 2,7

т/ч (2.31)

32.Расход свежего пара на собственные нужды:

D'с.н = Dс.нРОУ + Dм = 2,6 + 2,7 = 5,2 т/ч(2.32)

33.Действительная паропроизводительность котельной с учетом расхода на собственные нужды и потери пара в котельной:

Dк = 11 т/ч(2.33)

34.Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной:

D = 100 = = -2,8% (2.34)

35.Суммарный расход редуцированного пара (внешними потребителями и на собственные нужды котельной):

D''РОУ + Dс.нРОУ = 6,83 + 5,2 = 12,03 т/ч (2.35)

36.Количество воды, впрыскиваемого в редукционно-охладительную установку:

Все расчеты тепловой схемы заносим в таблицу 2.4

Таблица 2.4

Расчеты тепловой схемы

Физическая величинаОбозначениеНомер формулыЗначение величины для максимально-зимнего режимаУтечки воды из теплосети, т/чGут2.112Количество подпит.воды, т/чGподп2.212Количество теплоты, внесенное подпиточной водой, МВтQподп2.31Тепловая нагрузка водоподогреват. установкиQв. п. у2.460Расход пара на деаэратор подпиточной воды, т/чDд. с. в2.50,5Расход воды на деаэратор подпиточной воды, т/чGд.с.вх.о.в2.611,5Температура химически очищенной воды после охладителя подпит.воды, ?Ct охл2.7Расход пара, поступающей в деаэратор подпит.воды, т/чGпод х.о. в2.80,4Нагрузка подогревателей сетевой воды, МВтQп. с. в0Расход пара на подогреватели сетевой воды, т/чDп. с. в2.90Расход сырой воды на подпитку теплосетиDс. вт.с2.1014.4Расход пара на подогреватель сырой воды для подпитки теплосети, т/чDс. впод2.110,7Расход редуцированного параDРОУ2.126,83Суммарный расход свежего пара внешними потребителями, т/чDвн2.139Расход пара на собственные нужды котельной по предварительной оценке, т/чDс. н2.141,4Паропроизводительность котельной по предварительной оценке, т/чD2.1510,7Количество котловой воды, поступающей воды, поступающей в расширитель с непрерывной продувкой, т/чGпр2.160,3Количество пара, образовавшегося в расширителе, т/чDрасш2.170,05Количество воды на выходе из расширителя, т/чGрасш2.180,25Потери конденсата внешними производственными потребителями, т/чGкпот2.193Потери конденсата в цикле котельной установки, т/чGккот2.200,3Расход химически очищенной воды, поступающей в деаэратор питательной воды, т/чGх.о.в2.213,8Расход сырой воды, поступающей на химводоочистку паровых котлов, т/чGс. в2.224,8Температура с.в после охладителя продувки, ?Ctс.в2.233Расход пара на подогреватель сырой воды, поступающей на химводоочистку паровых котлов, т/чDс. впод2.240,2Расход пара на подогреватель химически очищенной, установленный перед деаэратором питательной воды, т/чDх. о. в2.250,4Количество конденсата, возвращаемого внешними производственными потребителями, т/чGквн2.264,5Суммарное количество воды и пара на деаэратор воды, за вычетом пара, поступающего в деаэратор, т/чGдпв2.279Средняя температура воды в деаэраторе, ?Ctд2.287,2Расход пара на деаэратор питательной воды, т/чDдп.в2.292Расход редуцированного пара на собственные нужды, т/чDс.нРОУ2.302,6Расход свежего пара на мазутное хозяйство, т/чDм2.312,65Расход свежего пара на собственные нужды, т/чDс.н2.325,2Действительная паропроизводительность котельной, т/чDк2.3311Невязка, %D2.34-2,8Количество воды, впрыскиваемое в РОУ, т/ч2.360,16

.3 Выбор и расчет дополнительного оборудования

Упрощенный аэродинамический расчет газового и воздушного тракта

Аэродинамическое сопротивление какого-либо участка тракта складывается из сопротивления трения и местных сопротивлений. Для паровых и водогрейных котлов добавляется особый вид сопротивления - сопротивление поперечно омываемых пучков труб.

Сопротивление трения возникает при движении потока в прямом канале постоянного сечения, в продольно омываемых трубных пучках и в пластинчатых поверхностях нагрева.

Для изотермического потока сопротивление трение определяется по формуле:

?hтр = ? l/dэw2/2 ?,

где ? - коэффициент сопротивления трения, зависящий от относительной шероховатости стенок канала и числа Рейнольдса; l - длина канала, м;- скорость протекающей среды, м/с;э - эквивалентный (гидравлический) диаметр, м;

? - плотность протекающей среды, кг/м3

Сопротивление отдельных элементов газового и воздушного тракта серийных паровых котлов приведено в таблице 2.4

Таблица 2.4

Тип котлаСуммарное сопротивление, Пагазового трактавоздушного трактаКВ-ГМ-10012003100ДЕ-6,5-14 ГМ14581140ДЕ-10-14 ГМ17701240

Газоходы на участке воздухоподогреватель - золоуловитель рассчитываются по расходу и температуре уходящих газов (за воздухоподогревателем), принятым из теплового расчета котлоагрегата. Газоходы на участке золоуловитель - дымосос и за дымососом рассчитываются по расходу и температуре продуктов сгорания у дымососа. При отсутствии золоуловителей газоход от воздухоподогревателя до дымососа рассчитывается по расходу газа у дымососа.

Сопротивление воздуховодов по длине и местным сопротивлениям определяются суммарно в зависимости от длины воздуховодов. Приняв сопротивление погонного метра воздуховода R = 1 Па/м и длину ориентировочно l = 10 м, высчитываем:

?hBB= R·l = 10 Па

Определим обьем продуктов полного сгорания на выходе из топки, а также теоретический и действительный обьемы воздуха, необходимые для сгорания 1м3 газа состава: CO2 = 0,2%;CH4= 98,2%;C2H6= 0,4%;C3H8= 0,1%;C4H10= 0,1%;N2= 1,0%;?Т= 1,2.

Теоретический объем воздуха, необходимый для плного сгорания 1 м3топлива, определяем по формуле:

V0 = 0,0478[0,5CO + 0,5 H2 + 1,5 H2S + 2CH4+ ? x (m + n/4) CmHn - O2] =

= 0,0478 (2·98,2 + 3,5·0,4 + 5·0,1 + 6,5·0,1) = 9,51 м3/м3

Действительный объем воздуха - по формуле:

Д = ?ТV0 = 11,41м3/м3

Объем сухих газов при ?Т= 1,2 определяем по формуле:

Vс.г=VRO2 + VN20 + (?Т- 1)V0 = 0,01 (CO2+ CO + H2S + CH4 + 2C2H6 +

3C3H8 + 4C4H10) + (0,79V0 + N2/100 + (?Т- 1)V0 = 0,01 (0,2 + 98,2 + 2·0,4

+ 3· 0,1 + 4 х 0,1) + 0,79 · 9,51 + 1,0/100 + (1,2 - 1) 9,51 = 10,42 м3/м3

Объем водяных паров при ?Т= 1,2 находим по формуле:

VH2O= 0,01 (H2S +H2 + 2CH4+ 3C2H6 + 4C3H8 + 5C4H10 + 0,124dr) +

0,0161?ТV0 = 0,01 (2· 98,2 + 3· 0,1 + 4 · 0,1 + 5 · 0,1) + 0,0161 · 1,2 · 9,51

= 2,17м3/м3

Объем продуктов полного сгорания - по формуле:

г=Vс.г+VH2O= 10,42 + 2,17 = 12,59 м3/м3.

2.4 Расчет дымососа и дутьевого вентилятора

Для выбора вентилятора и дымососа необходимо знать объемный расход воздуха (газа), в месте установки машины, перепад полных давлений при номинальной нагрузке котла, кПа, и плотность перемещаемого агента.

Дымосос и вентилятор должны иметь производительность, при которой обеспечивается удаление образовавшихся продуктов сгорания и подача воздуха, необходимого для горения при номинальной мощности парогенератора или водогрейного котла. Расход продуктов сгорания и воздуха, необходимого для горения, определяется из теплового расчета парогенератора и водогрейного котла, а сопротивление газового и воздушного тракта - из аэродинамического расчета установки. Учитывая колебания барометрического давления, изменение качества топлива, загрязнения поверхностей нагрева в процессе эксплуатации, технические допуски на отклонения заводских напорных характеристик, при выборе машин их производительность и напор выбирают с запасом.

Основные параметры тягодутьевых машин приведены в таблице 2.5

Таблица 2.5

Основные параметры тягодутьевых машин

Марка котлаДымососДутьевой вентиляторРасчетная производительность, тыс. м3/чМаркаМощность, кВтРасчетная производительность, тыс. м3/чМаркаМощность, кВтВодогрейные котлыКВ-ГМ-30-100252,0ДН-22х2250,0130,0ВДН-18П250,0Паровые котлыДЕ-6,5-14ГМ11,2ВДН-1010,75,8ВДН-95,7ДЕ-10-14ГМ16,3ДН-11,216,48,7ВДН-1010,7

Выбор дымососа и дутьевого вентилятора сводится к выбору и подбору машины, обеспечивающей производительность и давление, определённые при расчёте воздушного тракта и потребляющей наименьшее количество энергии при эксплуатации.

2.5 Расчет питательных насосов

Питательные насосы выбираются на подачу питательной воды при максимальной мощности котельной с запасом 10 %. Расчётный напор питательного насоса должен превышать давление пара на выходе из котла с учётом потерь давления в тракте и необходимой высоты подъёма воды.

Напор, который должны создавать питательные насосы, определяются по формуле:

Н = 1,15(Рб - Рд) + Нс= 2,8МПа,

где Рб - наибольшее возможное избыточное давление в барабане котла, МПа; Рд - избыточное давление в деаэраторе, МПа; Нс - суммарное сопротивление всасывающего напорного тракта питательной воды с учетом геометрической разности уровней воды в барабане котла и деаэратора, МПа (ориентировочно принять Нс равным 0,3 МПа).

Суммарная производительность насосов с электрическим приводом должна быть не менее 110%, а с паровым приводом - не менее 50% номинальной производительности всех работающих котлов без учета резервного. При установке трех и более питательных насосов с электроприводом суммарная производительность их должна быть такой, чтобы при выходе из строя самого мощного насоса производительность оставшихся составляла не менее 110 % номинальной производительности всех рабочих котлов.

Посему принимаем производительность с запасом 10%:

= Gпв·1,1 = 26,96·1,1 = 29,656 т/ч

Принимается по [3] два центробежных питательных насоса марки ПЭ-65-40 производительностью 65м3/ч и напором 4,4 МПа.

.6 Расчет деаэратора

Расчет воды на выходе из деаэратора:

где - внутрикотельные потери, равные Dпот = 0,02, т/ч.

Выпар из деаэратора:

Количество умягченной воды, поступающей в деаэратор:хов=(1-?ок/100)?Dпр+Gконц+Dпот+Dвып+Wут=(1-95/100)?14+0,81++

,02+0,19+2=3,72 т/ч

Количество умягчённой воды определяет производительность водоподготовительной установки:

ВПУ = Dхов

Для определения суммарного потока воды в деаэратор, необходимо определить расход пара на подогрев сырой воды:

где - расход сырой воды, равный химически очищенной воды; и соответственно температура сырой воды на входе и выходе из подогревателя, принимается ?C и ?C;

- энтальпия греющего пара, 2792,216 кДж/кг;

- энтальпия конденсата подогревателя сырой воды, определяется по кривой насыщения;

Количество конденсата в подогревателе сырой воды:

Суммарный поток воды в деаэратор:

где Dок - расход обратного конденсата, рассчитывается по формуле:

Расход пара на деаэратор:

Где - суммарный поток воды в деаэраторе т/ч;

- энтальпия воды на выходе из головки деаэратора (при P=0,12 Па);

- средняя энтальпия деаэрируемой воды, кДж/кг;

Полная паровая нагрузка котельной:

Расчетный расход питательной воды:

Деаэраторы выбираются по максимальной производительности

д = 28,96 т/ч.

Принимается к установке деаэратор ДСА-50.

Техническая характеристика насоса ДСА-50:

·производительность - 50 т/ч;

·абсолютное давление в деаэраторе - 0,12 МПа;

·минимальное давление греющего пара - 0,15 МПа;

·температура воды - 104оС.

Бак аккумулятор:

·внутренний диаметр и толщина стенки - 2200Ч8 мм ;

·полезная емкость бака - 25 м3 .

Габаритные размеры деаэратора:

·длина - 8550 мм;

·ширина - 24000 мм;

·высота - 3960 мм;

·масса деаэратора в сборке - 7,95 т.

.7 Расчет теплообменника

В котельных, как правило, применяются теплообменники поверхностного типа. Поверхность теплообмена образуется из труб, расположенных внутри корпуса теплообменника. Через стенки трубок происходит передача теплоты от греющей к нагреваемой среде.

По расположению трубных систем теплообменники подразделяются на вертикальные и горизонтальные. Вертикальная конструкция теплообменником применяется в основном для крупных паровых котельных для подогрева сетевой воды. Установка таких аппаратов требует значительно меньшей площади котельной, чем для теплообменников горизонтального типа, но высота помещений должна обеспечить возможность выема трубной системы теплообменника.

Водо-водяные теплообменники водогрейных котельных и пароводяные теплообменники для подогрева сырой и химически очищенной воды паровых котельных устанавливаются, как правило, горизонтального типа. Выбор теплообменников производится на основании теплового расчета установки. В практике проектирования котельных обычно выполняются только поверочные расчеты теплообменников для определения пригодности выбранных по каталогам теплообменников для заданных расчетных условий. Поверхности нагрева серийно изготавливаемых теплообменников должны быть несколько больше требуемых по расчету, то есть выбор поверхностей нагрева теплообменников всегда производится с некоторым запасом.

Поверхность нагрева теплообменника, находится из уравнения теплопередачи:

= Q/k?t? = 0,29/1·0,01·0,98 = 29,6м2,

где Q - тепловая нагрузка, Вт/ч;- коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·°С);

? - коэффициент, учитывающий теплопотери в окружающую среду, принимается 0,98.

Средний температурный напор, определятся по формуле:

?t = (?tб-?tн)/(2,3lg (?tб )/?tн)=0,01°С,

где ?tб и ?tн - большая и меньшая разности температур теплоносителей на входе и выходе из теплообменника, °С.

В котельных с паровыми или водогрейными котлами в качестве греющей среды используется водяной пар или горячая вода, а в качестве нагреваемой среды - только вода. Поступающий в пароводяные теплообменники насыщенный пар конденсируется на поверхности теплообмена и температура конденсата примерно соответствует температуре насыщения греющего пара. Охлаждение конденсата ниже температуры насыщенного (греющего) пара вообще не допускается или составляет не более 5-10°С. Если охлаждение конденсата греющего пара целесообразно, то для этой цели в котельной устанавливается отдельный охладитель, т.е. водо-водяной теплообменник, в котором при малых скоростях течения конденсата по сравнению с пароводяным теплообменником улучшается процесс теплообмена между конденсатом и нагреваемой водой.

При выборе типа и количества теплообменников, исходя из данных расчета тепловой схемы котельной и номенклатуры заводов-изготовителей или справочников по теплообменным аппаратам, необходимо проверять допустимую скорость подогреваемой воды в трубах теплообменника, которая не должна превышать 1,5-2 м/с. Соответственно требуемое живое сечение, для пропуска заданного расхода воды при скорости 1,5 м/с:

= Gс.в/3600·1,5 = 59/3600·1,5 = 0,011 м2,

где Gс.в- количество сырой воды, т/ч.

Коэффициент теплопередачи ориентировочно можно принимать в пределах 1977-2093Вт/(м2·°С) (с учетом загрязнения трубок слоем накипи). При достаточной чистоте поверхности нагрева, высоких скоростях воды (1,5-2 м/с) и надежном дренаже конденсата и воздуха из парового пространства в пароводяных подогревателях с латунными трубками (сплав металлов - медь 68% и цинк 32%) коэффициент теплопередачи может быть принят в передлах от 2907 до 3489 ккал/ Вт/(м2·°С).

Принимаем пароводяной подогреватель ПВП-06 (Н=76,8 м2, f=0,1728 м2) [4] .

Расчет дымовой трубы

Сопротивление дымовой трубы состоит из сопротивления трения и потери с выходной скоростью:

где - коэффициент сопротивления трения;

- уклон трубы по внутренней образующей,

и - скорость газов, соответственно в конце и в начале трубы, ;

Скорости находим через секундный расход газов:

где - температура уходящих газов, принимаемая из теплового расчёта .

По расходу топлива принимаем высоту дымовой трубы котельной Для трубы высотой по .

По значению экономической скорости дымовых газов на выходе из дымовой трубы определяется диаметр устья dвых, м:

где Vдт - расход газов всех подключённых к дымовой трубе котлов, работающих при номинальной нагрузке.

Определим диаметр трубы на входе.

Примем ближайший унифицированный типоразмер труб . Труба - кирпичная.

Потеря давления с выходной скоростью рассчитывается по формуле для потерь местных сопротивлений с коэффициентом местного сопротивления выхода ? = 1,1:

Самотяга дымовой трубы определяется как:

где и - плотность воздуха и газа соответственно.

Водоснабжение системы теплоснабжения, расчет и выбор оборудования водоподготовки

Водоподготовительная установка является неотъемлемой частью котлоагрегата, так как позволяет подать в него воду для восполнения внутренних и внешних её потерь и, что важно, воду требуемого качества - смягчённую до нужного уровня, что позволяет избежать вспенивания или, хуже, накипи в котле, что может существенно снизить его эффективности и соответственно повысить расход топлива для обеспечения требуемой производительности.

Тоесть, основная проблема, с которой борется ВПУ - недостаток воды в котлоагрегате и неприемлемая жёсткость подаваемой воды, которая складывается в основном из катионов кальция и магния. Борьба с последней происходит с помощью фильтров натрий-катионирования.

Лучшим реагентом для устранения общей жесткости воды является ортофосфат натрия Na3PO4:

3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 ? Ca3(PO4)2?+ 6NaHCO3

MgSO4 + 2Na3PO4 ? Mg3(PO4)2? + 3Na2SO4.

После выработки своего ресурса фильтр нуждается в восстановлении. Происходит это просто, с помощью особой умягчённой воды по обратной формуле.

.8 Вода и её свойства. Общие сведения

Исходная вода, поступающая из хозяйственно-питьевых водопроводов (в данном случае), артезианских скважин или из поверхностных водоемов, содержат различные примеси.

Примеси, содержащиеся в природной воде, по степени крупности их частиц подразделяются на три группы:

. Механические - взвешенные вещества в виде частиц песка, глины и др. от 0,2 мк и выше, способные с течением времени отстаиваться.

. Коллоидно-растворенные - соединения железа, алюминия, кремния и др. от 0,001 до 0,2 мк, не отстаивающиеся даже в течение длительного времени.

. Истинно-растворенные - примеси, состоящие из электролитов (веществ, молекулы которых распадаются на ионы, в частности карбонаты кальция и магния) и неэлектролитов (веществ, не распадающихся на ионы, именно кислорода, азота, углекислого газа).

В зависимости от тех или иных примесей изменяются показатели качества воды.

Основные показатели качества воды:

. Прозрачность - содержание в 1 кг воды взвешенных частиц, легко удаляемых при фильтровании.

. Сухой остаток - осадок, состоящий из минеральных и органических примесей, полученных после выпаривания 1 кг профильтрованной воды и после его высушивания.

Величина сухого остатка является одним из критериев пригодности воды для питания котлов.

. Минеральный остаток (или общее солесодержание) - общее количество минеральных веществ, растворенных в 1 кг воды.

. Окисляемость - косвенный показатель загрязнения воды органическими примесями, характеризуется в определенных условиях раствором кислорода на их окисление.

. Жесткость - содержание в 1 кг воды растворенных солей кальция и магния. За единицу измерения жесткости в настоящее время приняты миллиграмм-эквивалент на литр (мг-экв/л) и микрограмм-эквивалент на литр (мкг-экв/л). 1 мг-экв/л жесткости соответствует содержанию 20,04 мг/л иона кальция Ca2+ или 12,16 иона Mg2+.

. Щелочность - содержание в 1 кг воды растворенных гидратов, карбонатов и бикарбонатов.

. Степень кислотности или щелочности - характеризуется составом растворенных солей и газов и определяется концентрацией водородных или гидроксильных ионов, образующихся при диссоциации (расщеплении) вводы; выражается величиной рН. При рН = 7 водный раствор нейтрален; чем ближе рН к нулю, тем сильнее кислотность, а чем ближе рН к 14, тем сильнее щелочность.

. Содержание растворенных агрессивно-коррозионных газов(кислород, углекислота, сероводород, аммиак).

Для нормальной и безаварийной работы котельных установок исходная вода должна обладать определенными качествами, а если они не отвечают требуемым, то воду необходимо соответственно обрабатывать.

При пониженной щелочности воды и наличии в ней растворенных газов усиливается процесс коррозии.

При повышенной щелочности наблюдается явление межкристаллитной коррозии, т.е. появление трещин в заклепочных швах и развальцованных концах кипятильных и экранных труб.

При повышенной жесткости, т.е. большом содержании растворенных солей кальция и магния, на стенках котлов усиленно отлагается накипь.

Таким образом, обработка воды в общем случае предусматривает:

а) удаление взвешенных примесей;

б) снижение жесткости (т.е. ее умягчение);

в) поддержание определенной величины щелочности;

г) снижение общего солесодержания;

д) удаление растворенных агрессивных газов (О2 и СО2).

Решающее значение на выбор схемы водоподготовки оказывает общее солесодержание. Общее солесодержание - результат наличия в воде следующих компонентов:

а) солей, вызывающих накипеобразования, к которым относятся сульфаты (CaSO4, MgSO4) и хлориды (CaCl2, MgCl2), обуславливающие некарбонатную ( или постоянную ) жесткость, а совместно с гидратами (NaOH) и карбонатами (CaCO3, MgCO3) - щелочность.

б) солей, не вызывающих накипеобразования (CaCl, Na2SiO3, FeSO4, Al(SO4)3) и т.д.

в) органических и других соединений.

Исходные данные

В качестве сырой воды используется вода из городского водопровода. Показатели качества воды приведены в таблице 2.6.

Таблица 2.6

Показатели качества воды

№ п/пНаименование показателейИсходная вода перед ХВОВода после найтрий-катионитовых фильтровПитательная вода1Жесткость общая4,5-6,0 мг-экв/л15,0 мкг- экв/л15,0 мкг- экв/л2Щелочность, мг-экв/л2,5-3,52,5-3,52,0-3,03Хлор-ион, мг/л35,0-42,035,0-42,028,0-35,04Солесодержание, мг/л350-450350-450250-350

Требования к качеству питательной воды для паровых водотрубных котлов с рабочим давлением до 1,4МПа (ГОСТ 20995-75):

• общая жесткость - 0,015 мг-экв/л;
• растворенный кислород - 0,03 мг-экв/л;
• свободная углекислота - отсутствует;
• взвешенные вещества - 5 мг/л;
• рН - 8,5-10,5;
• железо - 0,3 мг/л;
• масло - 3 мг/л.

Проектом предусмотрен перенос водопровода Ду 150 мм, проложенного вдоль здания котельной, в помещение котельной.

Водоснабжение устанавливаемых котлов предусмотрено от существующих сетей.

Учет воды производится существующим расходомером ДМИ-р-ВФСМ.

Проектом предусмотрен охладительный колодец для приема продувочных и сливных вод от проектируемых паровых котлов.

Отвод продувочных вод из охладительного колодца предусмотрен в существующий колодец, который расположен в районе котельной. Колодец подключен к существующему коллектору ливневой канализации.

завод реконструкция паровой котел

3. Специальная часть

Впервые деаэраторы стали применятся в большой энергетике в начале минувшего столетия. Эти противоточные тепло-массообменные аппараты, заимствованные из химической промышленности, поначалу были только пленочными и представляли собой цилиндрическую колонну с кольцами Рашига или вертикальными пластинами. Последние можно изредка встретить и сегодня. Примерно в 50-е годы появились барботажные колонны (колонки) с провальнопереливными тарелками.

Следует отметить, что такие тарелки являются самыми примитивными и в химической промышленности практически не встречаются, в энергетике же они остались самыми распространенными до настоящего времени.

Большой проблемой теплоэнергетики является неудовлетворительная работа деаэрационных установок для термической деаэрации подпиточной воды тепловых сетей и питательной воды паровых котлов, из-за чего происходит интенсивная внутренняя коррозия трубопроводов тепловых сетей, котлов и вспомогательного оборудования. Бывает, что вместо 20 - 30 лет тепловые сети служат пять лет. Особенно неблагополучно обстоят дела в тепловых сетях с открытым водоразбором - открытая теплосеть отличается большим расходом воды на подпитку теплосети, так как по одной трубе подается вода на отопление и на горячее водоснабжение. Причем для умягчения воды используются, как правило, водород-катионитовые фильтры, в которых образуется большое количество свободной углекислоты.

В регионах с мягкой водой не допускается плохая работа сетевых деаэраторов из-за интенсивной внутренней углекислотной коррозии трубопроводов (жесткая вода нейтрализует углекислоту).

В котельных с водогрейными котлами, как правило, устанавливаются вакуумные деаэраторы. Как показала практика наладки вакуумных деаэраторов, выпускаемых отечественной промышленностью, большинство их работают неудовлетворительно в силу своих конструктивных недостатков. Зиминым разработаны принципиально новые малогабаритные центробежно-вихревые деаэраторы, имеющие уникальные техническим характеристики.

Основные преимущества деаэраторов новой конструкции:

. Малая металлоемкость и простота изготовления (изготавливается из труб).

. Не требует предварительного нагрева воды в поверхностных подогревателях до 94?С. (Большинство неудовлетворительно работающих деаэраторов атмосферного типа ДА и ДСА работают неудовлетворительно из-за того, что не удастся нагреть деаэрируемую воду до 94?С. Обычно нагревают до 60-70?С, при которой требуется обязательная установка внутри деаэраторного бака устройств для барбатажа пара, через которые вода нагревается до 104?С, что сопровождается гидроударами). В центробежно-вихревом деаэраторе (ЦД) нагрев воды паром или перегретой водой происходит без гидроударов. Новая деаэрационная установка позволяет при наличии пара отказаться от установки дорогостоящих и дорогих в эксплуатации поверхностных подогревателей воды и использовать контактный нагрев воды паром непосредственно в ЦД.

. Практически отсутствует коррозия деаэрационного бака. При барбатажной же деаэрации (когда через барбатажные устройства внутри бака подается пар) происходит интенсивная коррозия деаэрационного бака, которая постепенно выводит его из строя. Приходится заменять дорогостоящий бак.

. Обладает большой удельной производительностью (на единицу объема бака, на единицу веса металла и т.п.).

. Практически не требует ежегодного ремонта, так как не имеет деталей, выходящих из строя.

. Может работать без конструктивных изменений в атмосферном режиме, в режиме повышенного давления (до 7 ата) и в вакуумном режиме. Если выпарная труба соединена с атмосферой, то деаэрационная установка работает в атмосферном режиме (или в режиме повышенного давления), если присоединена к эжектору, то в вакуумном.

. В вакуумном режиме эффективно работает на "начальном эффекте" (без подачи деаэрирующей среды -пара или перегретой воды - в деаэратор). Достаточно деаэрируемую воду нагреть до расчетной температуры 60-85?С в поверхностном или в контактном подогревателе и пропустить через деаэрационную установку. Вода вскипит, даст выпар, охладится на 2-5?С и выйдет из деаэратора при остаточном содержании кислорода и углекислоты ниже нормы.

. Обеспечивается режим саморегулирования. При увеличении температуры деаэрируемой воды автоматически падает вакуум, а при увеличении - увеличивается. В серийных деаэраторах ДСВ не удается добиться стабильного режима, так как постоянно требуется увеличивать или уменьшать подачу деаэрирующей среды. При увеличении падает вакуум, увеличивается степень недогрева воды до кипения, происходит проскок кислорода и углекислоты. При недостатке деаэрирующей среды так же происходит проскок газов.

. Может эффективно работать на "начальном эффекте" в атмосферном режиме и в режиме повышенного давления. Это очень важно для деаэраторов атомных электростанций, так как высокопотенциальный теплоноситель первого контура нельзя использовать для барботирования в деаэратор (им можно только нагревать деаэрируемую воду в поверхностных теплообменниках). Серийные деаэраторы неэффективно работают на "начальном эффекте".

Рассмотрим некоторые проблемы энергетики коммунального хозяйства (котельных предприятий Тепловых сетей).

Многие котельные оборудованы водогрейными и паровыми котлами и атмосферными деаэраторами. Для отопления и горячего водоснабжения обычно используются водогрейные котлы. Паровые же котлы работают на малых нагрузках (с низким КПД) только для снабжения паром деаэрационной установки. В некоторых котельных оборудованных только паровыми котлами, последние исчерпали свой срок эксплуатации и их переводят на водогрейный режим. Старые деаэраторы атмосферного типа непригодны для эксплуатации из-за отсутствия пара. Выгодным оказалось переводить эти деаэраторы в вакуумный режим с использованием указанных выше изобретений. Некоторые типы выпускаемых промышленностью деаэраторов вообще не поддаются наладке. Отдельные предприятия переводили вакуумные деаэраторы в атмосферный режим, что, при отсутствии пара, значительно усложняло и удорожало их эксплуатацию.

Наиболее удачными изобретениями оказались: "Деаэратор" центробежно-вихревого типа, защищенный авторским свидетельством СССР № 1134842 и "Деаэрационная установка", защищенная патентом России № 1454781, в которой используется центробежно-вихревой деаэратор.

.1 Устройство и работа деаэрационной установки

Деаэрационная установка предназначена для термической деаэрации питательной воды паровых котлов и подпиточной воды тепловых сетей. Может работать в режиме повышенного давления (до 6 ата), в атмосферном режиме (1,2 ата), если имеется источник тепла для нагрева деаэрируемой воды до 104?С. и в вакуумном режиме (в широком диапазоне абсолютных давлений (от 0,1 до 1 ата) и в широком диапазоне температур деаэрируемой воды (от 45?С до 100?С.).

Деаэрационная установка позволяет работать без предварительного нагрева деаэрируемой воды в поверхностных подогревателях, и производить нагрев паром или перегретой водой непосредственно в центробежно-вихревом деаэраторе (ЦД).

Если имеется предварительный нагрев воды до температуры насыщения (кипения) при расчетном давлении (вакууме) в деаэраторе, то деаэрационная установка работает без подачи в нее деаэрируюшей среды (пара, перегретой воды), т.е. на "начальном эффекте" - за счет вскипания деаэрируемой воды и образования выпара непосредственно из деаэрируемой воды.

Деаэрационная установка является двухступенчатой. Первой ступенью является центробежно-вихревой деаэратор (ЦД), в котором удаляется до 99 % агрессивных газов. Второй ступенью является капельный деаэратор - КД (перфорированная труба, размещенная в аккумуляторном баке деаэратора).

ЦД имеет цилиндрический корпус 7, выполненный из трубы диаметром от 250 до 600 мм, длиной до 1 м с торцевыми крышками 6 и 1, трубу 5 для отвода выпара. Внутри корпуса установлена кольцевая перегородка 9 (шайба), разделяющая корпус на входной и выходной отсеки. К входной части корпуса тангенциально присоединяется труба 4 подвода деаэрируемой воды. Ниже в стенке корпуса установлены тангенциально.

Деаэрируемая вода подается внутрь корпуса через тангенциальный патрубок 4 и приобретает вращательное движение с вертикальной границей раздела жидкой и паровой сред (вертикальный уровень, обозначенный на чертеже цифрой 11). Минимальная толщина вращающегося слоя воды определяется диаметром отверстия шайбы 9. Если деаэрируемая вода предварительно нагрета до температуры несколько выше температуры насыщения, соответствующей давлению в деаэраторе, то пар не подается в деаэратор по трубе 3. Деаэратор работает на "начальном эффекте". Вращающийся поток воды, двигаясь от периферии к центру, теряет давление и увеличивает скорость. Вода вскипает, не доходя до границы раздела сред и на самой границе. Выделяется выпар, который вместе с агрессивными газами удаляется через трубу 5. Если в деаэратор поступает холодная вода, то через патрубок 3, коллектор 2, сопла 10 в деаэратор подается пар или перегретая вода. Пар барбатируется через слой вращающейся жидкости и нагревает ее без гидроударов. Образуется выпар и происходит деаэрация воды. Пройдя шайбу 9, поток воды попадает в выходной отсек и через тангенциальный патрубок 8 удаляется из центробежного деаэратора.

3.2 Атмосферный деаэратор

Указанные выше деаэрациоинные установки способны работать, как в вакуумном, так и в атмосферном режиме. Если есть возможность нагреть воду до 103-104?С, то можно работать в атмосферном режиме, отключив эжекторы.

Для паровых котельных

Реконструкция атмосферных деаэраторов в котельных, где имеются паровые котлы, так же решает ряд важных проблем. От пароводяных те-плообменников в деаэратор возвращается большое количество пара. Этот пар плохо используется в деаэраторе. Он выбрасывается в атмосферу через выпарную трубу, в то время как деаэрируемая вода не нагревается до 104?С (проходя мимо котельных, часто можно наблюдать плотное облако пара над деаэратором). В деаэраторах ДА-50 потери пара достигают 2 т/ч. При использовании центробежно-вихревого деаэратора весь возвращаемый пар участвует в нагреве деаэрируемой воды, что исключает потерю пара в атмосферу.

Во многих котельных паровые котлы ДКВр исчерпали свой ресурс и требуют замены на новые.

Паровые котлы подлежат регистрации в органах котлонадзора, которые не дают разрешения на дальнейшую эксплуатацию таких котлов в паровом режиме.

Продлить срок эксплуатации котлов ДКВр возможно путем перевода их в водогрейный режим с температурой нагрева воды до 115°С, при этом водогрейный котел по своим параметрам не подлежит регистрации в органах котлонадзора.

Основной проблемой, препятствующей переводу паровых котлов в водогрейный режим работы, является деаэрация подпиточной воды для теплосети. Котельные с котлами ДКВр имеют, как правило, деаэраторы атмосферного типа <#"justify">4. КИП и автоматика

Раздел Автоматизация технологических процессов котельной предусматривает оснащение основного и вспомогательного оборудования котельной средствами автоматического регулирования, теплового контроля и защиты в соответствии с требованиями [6], [7], [8], [9].

Котел должен устанавливаться в производственных помещениях, относящихся по пожарной безопасности к категориям Г и Д и к степеням I и II по огнестойкости согласно [10].

Управление работой оборудования требует наличия в котельной аппаратуры контроля и управления. Основной и необходимой частью аппаратуры являются контрольно-изме¬рительные приборы, по которым осуществляется оперативное управление технологическим процессом, обеспечивающее экономичную, надежную и безопасную работу оборудования. Кроме того, показания приборов используются для получения исходных данных при составлении учета и отчетности по работе установки в целом.

В котельных технологическому контролю подлежат следующие параметры:

количество и параметры вырабатываемого пара: давление и температура;

расход питательной воды и ее параметры: давление, температура;

температура уходящих газов и воздуха;

анализ продуктов сгорания;

количество и качество сжигаемого топлива;

качество воды и пара;

давление воздуха, разрежение в топке и других пунктах газового тракта котельного агрегата;

расход электроэнергии на собственные нужды и др.

Текущий контроль и ведение режима осуществляется по показывающим приборам. Для измерения параметров, необходимых при подсчете технико-экономических показателей, а также последующем анализе причин нарушения режимов или аварий, устанавливаются регистрирующие приборы. Замеры количества воды и электроэнергии, необходимые только для отчетности, производятся расходомерами с суммирующими счетчиками.

Для удобства обслуживания персоналом оборудования в современных котельных приборы контроля и управления концентрируются на тепловых щитах. Управление работой котельного агрегата осуществляется путем воздействия на отдельные механизмы и устройства (вентиляторы, дымососы, запорная арматура и др.) дистанционно.

.1 Теплотехнический контроль

Приборы теплотехнического контроля выбраны в соответствии со следующими принципами:

параметры, наблюдение за которыми необходимо для правильного ведения технологического процесса и осуществления предпусковых операций, измеряются показывающими приборами;

параметры, учёт которых необходимо для хозяйственных или коммерческих расчётов или анализа работы оборудования, контролируются самопишущими или суммирующими приборами;

параметры, изменение которых может привести к аварийному состоянию оборудования, контролируются сигнализирующими приборами.

.2 Автоматическое регулирование

Для каждого котлоагрегата предусмотрено автоматическое регулирование уровня воды в барабане котла и регулирование процесса горения, осуществляемое тремя регуляторами: топливо (газ), воздуха и разрежение. Кроме того, для каждого котла предусмотрено регулирование температуры дымовых газов за дымососом.

Для вспомогательного оборудования предусматриваются следующие регуляторы:

. Температура прямой сетевой воды.

.Температура на выходе из подогревателя горячего водоснабжения.

.Температура воды на выходе из деаэратора.

.Давление циркуляционной воды горячего водоснабжения.

. Давление подпиточной воды.

.Давление питательной воды к котлам.

.3 Розжиг и технологическая защита

Схема защиты, предусмотренная на типовом щите управления котлом ДЕ-25-14 выполняет независимый розжиг и отключение оборудования при нарушении основных параметров технологического процесса. Кроме того, предусмотрена возможность остановки котла по месту кнопкой.

Схема защиты срабатывает в следующем случае:

. Понижения температуры в топке.

. Понижения давления воздуха.

. Уменьшения разрежения в топке.

. Отклонения уровня в барабане котла.

. Погасания пламени.

. Неисправности цепей защиты.

Схема защит предусматривает запоминание первопричины аварийной остановки котла. Во всех случаях отключения котла повторный пуск его возможен только после устранения причины, вызвавшей его остановку. Отключение котла сопровождается светозвуковой сигнализацией на щите.

4.4 Сигнализация и управление

Схема технологической сигнализации служит для предупреждения обслуживающего персонала об отклонении параметров от нормы. В качестве звукового сигнала принят звонок. Звуковой сигнал снимается дежурным персоналом, а световой (световые табло размещены на щитах контроля управления) горит до ликвидации нарушения.

Схема аварийной сигнализации служит для извещения оператора об аварийном состоянии электродвигателя основного оборудования. В качестве звукового сигнала принят ревун, а световая аварийная сигнализация осуществляется красной лампочкой, расположенной над ключом управления электропривода.

.5 Питание электроэнергией

Питание контрольно-измерительной аппаратуры управления, сигнализация и регулирования предусмотрено напряжением 220В переменного тока. Для питания измерительных преобразователей типа Сапфир напряжением 36В постоянного тока предусмотрена установка специальных блоков питания типа 22 БП-36.

Для получения ремонтного напряжения 12В на всех щитах предусмотрены розетки, к которым по проекту силового электрооборудования запроектирован подвод сети напряжением 12В.

5. Ремонт оборудования

.1 Организация ремонта оборудования

Для бесперебойного теплоснабжения потребителей необходимо, чтобы оборудование находилось в состоянии эксплуатационной готовности. Это достигается проведением ремонта - совокупности работ по поддержанию основных фондов в состоянии эксплуатационной готовности и обеспечения сохранения оборудованием необходимых эксплуатационных качеств.

Основное внимание эксплуатационного персонала сосредоточено на предупреждении аварий, поддержанию оборудования в рабочем состоянии. Это достигается с помощью системы планово-предупредительных ремонтов, которые включают текущий ремонт, надзор за оборудованием, обзоры и проверку оборудования, производство текущих и капитальных ремонтов.

Котельная работает с полной нагрузкой в осенне-зимний период, а в летний период покрывает только технологическую потребность в паре и горячем водоснабжении объектов. Это дает возможность делать ремонт котельных агрегатов без простоя технологического оборудования промышленного узла и осуществлять его в летний период.

Перед выполнением ремонтных работ топку и газоходы следует провентилировать, осветить и надежно защитить от возможного проникновения газов и пыли с газоходов работающих котлов. Открывания люков и лючков, а также ремонт элементов котлов следует проводить только при полном отсутствии давления, котел необходимо заглушкой отключить от общего газопровода. Перед открыванием люков и лючков, расположенных в пределах водного пространства, воду из элементов котлов и экономайзеров удалить. На пусковых устройствах дымососов, дутьевых вентиляторах и питателей топлива снять плавкие вставки и вывесить плакаты: «Не включать-работают люди».

При работе в котле, на его площадках и газоходах для электроосвещения применять напряжение не выше 12В.

При текущем ремонте котлов и котельно-вспомогательного оборудования предполагается следующий объем ремонтных работ:

поверхности нагрева собственно котла, пароперегревателя и обмуровка

обзор экранных, пропускных и соединительных труб, труб конвективного пучка;

очистка наружных поверхностей, проверка труб на увеличение их диаметра, устранение на трубах выпячиваний, вмятин, состояния металла в питательных и других штуцеров; проверка и чистка штуцеров и труб к водоуказывающим столбикам, замена отдельных труб, частичная замена креплений экранных труб; частичная разборка обмуровка котла и ее восстановления;

ремонт лестниц и площадок, смотровых люков, топочных дверцы и лазов;

проверка взрывных клапанов с заменой дефектных мембран, устранение дефектов и сборка шиберов и заслонок на воздушном и газовом трактах;

ремонт трубопроводов обвязки котла, запорной арматуры и теплоизоляции трубопроводов.

При текущем ремонте водяных экономайзеров проводятся:

внешний осмотр состояния каркаса, обшивки и обмуровки;

-очистка труб и газохода от сажи и пыли;

частичная замена змеевиков, чугунных труб и калачей, фланцев и прокладок;

очистка и промывка внутренней поверхности от шлама и накипи;

ремонт сажообдувочного устройства;

гидравлическое испытание экономайзера отдельно от котла.

Также при текущем ремонте:

воздухоподогревателей - испытание на плотность до ремонта; проверка труб на наличие коррозионных разъединений, проверка компенсаторов, уплотнительных полос, обшивки, воздушных коробов и устранения выявленных дефектов; уплотнение труб в трубных решетках и частичной замене труб или их заглушения; проверка воздухоподогревателя на плотность после ремонта;

газомазутных горелок - разборка, чистка и проверка воздушных регистров, тяг, воздуховодов и других элементов горелки, замена изношенных деталей регулировочных устройств подачи воздуха, рукояток;

дутьевых вентиляторов и дымососов - проверка состояния подшипников и при необходимости замена, замена дефектных лопаток рабочего колеса, проточка и шлифовка шеек вала, ремонт кожуха улитки, ремонт охлаждающих устройств, проверка осевого и радиального биения полумуфты, замена эластичных втулок на пальцах полумуфты, балансировка ротора, ремонт изоляции и направляющих аппаратов;

фильтры натрий-катионных - раскрытие фильтра для осмотра фильтрующей поверхности массы, проверка состояния дренажного устройства и замена дефектных колпачков, устранение дефектов в арматуре и трубопроводах, гидроиспытание фильтра на рабочее давление;

подогревателей, теплообменников - внешний осмотр, устранение течи в сварных швах, вскрытия крышки и проверка трубных досок, обвальцовка отдельных трубок, смена прокладок, исправление повреждений теплоизоляции, ремонт всей запорной арматуры.

В конце ремонта поверхностей нагрева котла, водяного экономайзера выполняется предварительное опрессовки и устранения выявленных дефектов. После этого выполняется окончательное опрессовки со сдачей инспектору Госгортехнадзора;

В объем капитального ремонта входят работы текущего ремонта и работы, связанные с модернизацией, реконструкцией оборудования. Кроме того производится ремонт в следующем объеме: полный внешний осмотр поверхности нагрева собственно котла и пароперегревателей, а также барабана и коллекторов с частичным снятием изоляции и снятием обшивки замена котла; изношенных экранных, кипятильних, перепускные и соединительных труб и змеевиков пароперегревателя; раскрытие барабана котла; замена прокладок на люках лазов; вскрытие люков коллекторов для осмотра вальцовочних соединений; замена шиберов и заслонок на воздушном и газовом трактах, ремонт и замена гарнитуры котлоагрегата, трубопроводной обвязки и арматуры ремонт обшивки котла и обмуровки.

При капитальном ремонте:

экономайзеров производится полная разборка обшивки; замена более 25% поверхности нагрева экономайзера и отдельных блочных кубов; демонтаж изношенных частей; выборочная замена чугунных труб и калачей, шпилек, прокладок; замена прокладок фланцевых соединений подводных, отводящих и перепускных труб; ремонт обшивки с заменой участков, которые вышли из строя, ремонт обмуровка с применением улучшенного изоляционного материала;

воздухоподогревателей - разборка обшивки, замена более 25% поверхности нагрева или отдельных блоков воздухоподогревателя, устранение неплотностей в стенах обшивки, в компенсаторах и воздушных коробах, замена газорегулирующих заслонок, ремонт обдув глазных устройств с заменой деталей;

Нормы трудоемкости ремонта котлов и котельно-вспомогательного оборудования охватывают все виды ремонтных работ (слесарные, токарные, обмуровочные, теплоизоляционные) в соответствии с типовым объемом.

.2 Состав, значение и задачи ремонтного хозяйства

В процессе эксплуатации технологическое оборудование подвергается физическому и моральному износу и требует постоянного технического обслуживания. Работоспособность оборудования восстанавливается путем его ремонта. Организация технического обслуживания и ремонта технологического оборудования является основной функцией ремонтного хозяйства в производственной инфраструктуре предприятий.

Экономической основой существования ремонта является нерав-нопрочность деталей и узлов техники. Действительно, экономически необоснованно и технически невозможно изготовить машину, механизмы, агрегат с деталями и узлами с одинаковой прочностью, равномерностью износа, с примерно равными сроками службы. Поэтому и возникает потребность в ремонте техники, чтобы обеспечить ее нормальное функционирование на весь период службы.

Значение ремонта основных производственных фондов, повышение эффективности его организации обусловливаются следующими важнейшими факторами:

капитальный ремонт является одним из способов простого воспроизводства основных фондов;

-на ремонт основных фондов ежегодно затрачиваются огромные средства; в себестоимости продукции эти затраты достигают 6-20 %;

простой техники при ремонте негативно влияет на конечные результаты деятельности предприятий;

в ремонте постоянно находится до 40 % автомобилей, 25 % строительных машин, 10-12 % металлорежущих станков;

в сфере ремонта заняты значительные ресурсы (например, затраты на поддержание грузового автомобильного транспорта в рабочем состоянии в бывшем СССР превышали затраты на его обновление более чем в 12 раз; рабочих на ремонтных работах было в 7 раз больше, чем на заводах-изготовителях; станков на ремонтных работах было в 7,2 раза больше, чем на заводах по изготовлению такой техники);

доля ручного труда в ремонтных работах достигает 75-90 % против 20-30 % в машиностроении на изготовлении нового оборудования;

ресурс отремонтированной техники не превышает 40-50 % ресурса нового оборудования.

В связи с перечисленными факторами задачи организации ремонта оборудования становятся очень актуальными. К основным задачам ремонтного производства предприятия относятся:

поддержание технологического оборудования в постоянной эксплуатационной готовности;

-увеличение сроков эксплуатации оборудования без ремонта;

совершенствование организации и повышение качества ремонта оборудования;

снижение затрат на ремонт и техническое обслуживание технологического оборудования.

Эти задачи решаются путем:

разработки и реализации системы по техническому обслуживанию оборудования в процессе его эксплуатации в целях предупреждения прогрессирующего износа и аварий;

-своевременного и качественного выполнения планово-предупредительного ремонта оборудования;

модернизации устаревшего оборудования;

повышения организационно-технического уровня ремонтного производства.

.3 Система технического обслуживания и ремонта оборудования

Работы по поддержанию оборудования в работоспособном состоянии подразделяются на техническое обслуживание и ремонт. Организация ремонтного хозяйства предприятия базируется на системе планово-предупредительного ремонта (ППР), основные положения которой установлены Единой системой плановопредупредительных ремонтов (ЕСППР).

Система ППР - это совокупность организационно-технических мероприятий по уходу, надзору, обслуживанию и ремонту оборудования, профилактических мероприятий по заранее составленному плану в определенных объемах и в определенные сроки в целях предотвращения прогрессивно нарастающего износа, предупреждения аварий и поддержания оборудования в постоянной технической готовности.

Система ППР базируется на двух основных принципах - предупредительности и плановости.

Принцип предупредительности заключается в том, что после отработки каждым элементом установленного для него определенного времени выполняются техническое обслуживание и ремонтные работы независимо от физического состояния и степени износа. Принцип плановости предполагает, что указанные технические воздействия осуществляются по специальному графику с заданными объемами работ в определенные сроки.

Система ППР включает в себя техническое обслуживание (технический осмотр) и ремонты.

Техническое обслуживание - это комплекс операций по поддержанию работоспособности оборудования и обеспечению его технических параметров в процессе эксплуатации. Такое обслуживание выполняют производственные рабочие и дежурный ремонтный персонал. При этом предусматриваются следующие технические операции:

смена и пополнение масел;

-регулировка механизмов;

устранение мелких неисправностей;

смазка трущихся поверхностей;

проверка геометрической точности в соответствии с нормами, техническими условиями и т. п.;

испытания - для грузоподъемных машин, электрооборудования и др.

Ремонт - это комплекс операций по восстановлению параметров технической характеристики оборудования и обеспечению дальнейшей его эксплуатации. Ремонтные работы предусматривают проведение текущего (малого), среднего и капитального ремонта по всем видам основных производственных фондов.

Текущим называется минимальный по объему ремонт, при котором заменой или восстановлением быстроизнашивающихся деталей и регулированием механизмов достигается нормальная работа оборудования.

Средний ремонт сложнее текущего. Он предусматривает частичную разборку оборудования, замену и восстановление изношенных деталей, а главное - такой ремонт выполняется без снятия оборудования с фундамента.

Капитальный ремонт - наиболее сложный вид ремонта, требующий полной разборки и ремонта всех базовых деталей, замены изношенных деталей и узлов, восстановление части деталей, проверки их на точность. Ремонты, вызываемые отказами и авариями оборудования, называются внеплановыми (аварийными). При хорошо организованной системе ППР и высокой культуре эксплуатации оборудования необходимость в таких ремонтах, как правило, не возникает.

.4 График ремонта оборудования

Таблица 5.1

График ремонта основного оборудования

Наименование оборудованияМесяцы годаIIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXIIКотел № 1 ДЕ-10-14-ГМКотел № 2 ДЕ 6,5-14 ГМКотел № 3 КВ-ГМ-30-150Котел № 4 КВ-ГМ-30-150Дымосос, вентилятор №1Дымосос, вентилятор№2Дымосос, вентилятор №3Дымосос, вентилятор №4ДеаэраторОпрессовка сетейШурование теплосети

6. Охрана труда и безопасность чрезвычайных ситуаций

.1 Требования безопасности труда при реконструкции котельной на Новомосковском трубном заводе

Проектом предусмотрены мероприятия по охране труда, технике безопасности и производственной санитарии, установленные действующими требованиями, инструкциями и правилами.

Ответственность за организацию техники безопасности и производственной санитарии на предприятии несет администрация.

Работа оборудования

Расстановка оборудования произведена в соответствии с действующими нормами, обеспечивающими безопасность, бесперебойность обслуживания его во время эксплуатации и ремонта. В связи с этим, для обслуживания оборудования и эвакуации людей предусмотрены проезды и проходы.

Дымососы вынесены из здания, что снизит уровень ПДУ звукового давления.

Во время дежурства персонал котельной должен следить за исправностью котла и всего оборудования котельной и строго соблюдать установленный режим работы котла.

Выявленные в процессе работы оборудования неисправности необходимо записать в сменный журнал. Персонал должен немедленно принять меры по устранению неисправностей, угрожающих безопасной и безаварийной работе оборудования. Если устранить неисправность своими силами невозможно, необходимо сообщить об этом старшему кочегара или завхоза школы. Особое внимание во время работы следует обращать на:

а) поддержание нормального уровня работы в котле и равномерное питание его водой. При этом нельзя допускать, чтобы уровень воды снижался ниже порогового уровня или поднимался выше допустимого высшего уровня;

б) поддержание нормального давления пара, повышение давления в котле выше разрешенного не допускается;

в) поддержание температуры перегретого пара, а также температуры питательной воды после экономайзера.

Проверка исправности действия манометра с помощью трехходовых кранов или запорных вентилей, которые заменю ют, должна осуществляться не реже одного раза в течение смены, а результаты проверки записываются в сменный журнал. Проверку водоуказательных приборов продувкой необходимо осуществлять для котлов с рабочим давлением до 24 кг/см2. (Включительно) - не реже, чем раз в сутки, свыше 39 кгс/см2. В сроки, определенные производственной инструкцией этой, с записью в сменном журнале. Сверять показания сниженных показателей уровня воды с водоуказательными приборами прямого действия нужно не менее одного раза в течение смены и записывать результаты в сменный журнал. Проверку исправности предохранительных клапанов продувки необходимо осуществлять, для котлов с давлением до 24 кгс/см2(Включительно) - каждого клапана не менее, как раз в сутки от 24 до 39 кгс/см2 (включительно) - по очереди по одному клапану каждого котла не менее одного раза в сутки до 39 кгс/см2.- в порядке, определенном инструкцией Министерства энергетики и электрификации Украины, с записью результатов в сменный журнал. Удаление с поверхностей нагрева котлов шлака, золы и нагара обдувом осуществляется в сроки, установленные администрацией. Перед обдувом необходимо увеличить тягу. Если тягу нельзя увеличить, то надо провести мероприятие газов, начиная с поверхностей нагрева, расположенных в камере топки. О проведении обдувки котла надо предупреждать весь обслуживающий персонал Обдув следует немедленно прекратить, если во время его проведения выходит газ через люки, а также, если обнаружена неисправность в котле или обдувочном устройстве.

Все оборудование и приборы автоматического управления и безопасности котла необходимо поддерживать в исправном состоянии и регулярно проверять. Порядок и сроки проверки устанавливаются администрацией.

Остановка котла

Остановка котла во всех случаях, кроме аварийной остановки, разрешается только при наличии письменного распоряжении администрации. Во время остановки необходимо:

а) поддерживать уровень воды в котле выше среднего рабочего положения;

б) прекратить подачу топлива в топку;

в) отключить котел от паропроводов после полного прекращения горения в топке и прекращения отбора пара, а при наличии пароперегревателя - открыть продувку.

Разрешается также произвести небольшую продувку котла и пополнение его водой;

г) расхолодить котел и выпустить из него воду в порядке, установленном администрацией.

При остановке котла, работающего на твердом топливе, следует:

а) дожечь при уменьшенных дутье и тяге остатки топлива, которое находилось в топке. Запрещается тушить топливо, которое горит, засыпкой его свежим топливом или заливкой водой;

б) уменьшить тягу;

в) очистить топку и бункера;

г) прекратить тягу, закрыв дымовую заслонку, топочные и поддувальные дверцы (в механической топке прекратить тягу после охлаждения решетки).

При остановке котла, работающего на жидком топливе, следует:

а) закрыть подачу топлива в форсунку;

б) прекратить подачу пара в паровую форсунку или воздуха при распылении;

в) если есть несколько форсунок, включать последовательно, уменьшая дутье и тягу;

г) провентилировать топку, газоходы, после чего закрыть дутье и тягу.

Порядок консервации остановленных котлов должен соответствовать указаниям инструкции завода - изготовителя по монтажу и эксплуатации котлов.

Анализ вредных и опасных факторов

На реконструируемой котельной к числу отрицательных факторов воздействия на окружающую среду относятся: выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от устанавливаемых котлов, а также шум от работы дымососов, вентиляторов и насосов.

Проектируемый объект не оказывает существенного влияния на геологическую и водную среду, почвенный покров, растительный и животный мир.

Мероприятия по обеспечению нормативного состояния окружающей среды

Нормативное состояние окружающей среды и экологическая безопасность при реконструкции котельной будет обеспечено предусматриваемым комплексом мероприятий:

использованием современного технологического оборудования, отвечающего действующим стандартам;

-автоматизацией технологического процесса.

использованием в качестве топлива экологически чистого природного газа.

Максимальные приземные концентрации выбросов загрязняющих веществ от котельной (без учета фона) для диоксида азота составят не более 0,015 мг/м3, для оксида углерода - 0,010 мг/м3 долей ПДКмр. В долях ПДК - 0,181 и 0,002, соответственно. Доля вклада котельной в суммарную величину загрязнения воздушной среды в районе размещения котельной по диоксиду азота составляет 10,0%, по оксиду углерода- 0,4%.

Валовые выбросы от котельной составляют:

-по диоксиду азота 32,645 т/год;

-по оксиду углерода 20,51 т/год.

Обращение с отходами котельной предусмотрено по существующей схеме.

Климат и микроклимат

Климат города Новомосковска - умеренно континентальный со средней продолжительностью безморозного периода 160-200 дней и среднегодовой температурой воздуха 8-10 єС.

Средняя годовая температура воздуха составляет +7,2 єС.

Средняя температура воздуха самого холодного месяца составляет - 5,5єС, самого жаркого месяца - +27,6 єС.

Скорость ветра, повторяемость превышений которых составляет 5 %: 9-10 м/с.

Максимальные скорости ветра наблюдаются зимой и в начале весны, минимальные - летом и в начале осени.

Коэффициент стратификации атмосферы - 200.

Годовая сумма осадков 513 мм. Распределение осадков в году крайне неравномерное. Основное количество осадков 68-72 % годовых выпадает в теплый период, с апреля по октябрь.

Воздух рабочей зоны

Реконструируемая котельная предназначается для обеспечения тепловых нагрузок отопления и горячего водоснабжения жилых домов и электрических нагрузок.

Технология производства тепла имеет свои специфические особенности по сравнению с другими технологиями, а именно:

объем выработанной тепловой энергии в каждый момент времени должен точно отвечать величине ее потребления;

количество выработанного тепла в единицу времени зависит от расчетного периода, который обусловлен температурой внешнего воздуха, что, в свою очередь, влияет на необходимый объем отопления, потери тепла в окружающую среду и др.

Поэтому, в соответствии с нормативными документами, вводится понятие расчетных режимов теплоснабжения, а именно:

• максимально-зимний режим, который отвечает расчетной температуре отопления;
• режим средний самого холодного месяца, который отвечает средней температуре в этом месяце;
• средне - отопительный режим, который отвечает средней температуре отопительного периода;
• средне - летний режим (нагрузка - горячее водоснабжение, отопление отсутствует).

Опираясь на вышеизложенное, можно определить те расчетные режимы, которые, с экологической точки зрения, являются определяющими для данного ОВОС.

Одним из расчетных режимов для определения максимальных секундных выбросов в ОВОС должен быть принят максимально - зимний режим, то есть режим максимальной нагрузки, которая отвечает расчетной температуре отопления (инструкция Минэкологии Украины по выполнению проектов нормативов ПДВ, п.1.6).

Запыленность и загазованность

Работникам выдаются бесплатно по установленным нормам специальная одежда, специальная обувь и другие средства индивидуальной защиты.

В системе оздоровительных мероприятий важен медицинский контроль состояния здоровья работающих. В соответствии с действующими правилами обязательным является проведение предварительных (при поступлении на работу) и периодических медицинских осмотров.

Вентиляция

Проектом отопления и вентиляции предусмотрены мероприятия по охране труда работающих в производственных и административно-бытовых помещениях котельной, установленные действующими нормами и правилами: СНиП 2.04.05-91, СНиП 2.09.04-87, СНиП 2.09.02-85, ДБН В 2.2-9-99, ДСН 3.3.6.042-99

Температура внутреннего воздуха обеспечивается существующими системами отопления и вентиляции не ниже +12°С.

Вентиляция в котельном зале естественная. Вытяжка осуществляется через существующие дефлекторы и рассчитана на трехкратный воздухообмен.

Приток естественный через жалюзийные решетки из расчета удаляемого воздуха.

Воздух, поступающий на горение, подается дутьевыми вентиляторами.

Освещенность

Естественное освещение производственных помещений обеспечивается через оконные проемы по периметру здания.

Освещенность рабочих мест принята с учетом характеристики зрительной работы согласно требований СНиП II-4-79 «Естественное и искусственное освещение». В помещениях без естественного освещения (санузлы, венткамеры) предусматривается искусственное освещение.

В проекте в качестве источника искусственного освещения используются лампы накаливания и люминесцентные лампы.

Искусственное освещение запроектировано в соответствии с действующими нормами с учетом характеристик точности работы и размеров помещений.

Эффективность использования освещенности рабочих мест повышается благодаря цветовой отделке помещений и оборудования.

Шум, вибрация

Для снижения уровня шумов до нормируемых 70-80 Дб предусматриваются следующие мероприятия:

снижение уровня шума от внешних и внутренних источников достигается объемно-планировочными решениями с учетом звукоизолирующих свойств ограждающих конструкций здания внутренних стен и перегородок;

ослабление шума в источнике его возникновения, установка оборудования на виброизолирующие опоры;

размещение оборудования с повышенными параметрами звукового давления в закрытых помещениях на виброизолирующих опорах.

Производственные шумы, требующие специальных мероприятий по защите, в технологических помещениях отсутствуют.

Электробезопасность

С целью повышения пожарной безопасности объекта и охраны труда персонала предусматривается:

оборудование зданий, помещений и сооружений установками автоматической пожарной сигнализации и автоматическими установками пожаротушения в соответствии с перечнем, утвержденным приказом МЧС Украины N 161 от 05.09.2005г.;

прокладка взаиморезервируемых кабельных линий установок пожаротушения по разным кабельным трассам;

питание пультов автоматической пожарной сигнализации от 2-х независимых источников;

применение кабелей с поливинилхлоридными оболочками, не распространяющими горение типа АВВГнг, АКВВГ, ВВГнг и КВВГ;

уплотнение проемов для прохода кабелей через перегородки и перекрытия материалом с огнестойкостью не менее 0,75часа в соответствии с "Правилами выполнения противопожарных требований по огнестойкому уплотнению кабельных линий РД 34.03.340-87";

электрооборудование, аппаратура, осветительная арматура выбраны с учетом окружающей среды;

обеспечение эвакуации персонала в случае аварий и пожара аварийным эвакуационным освещением;

обеспечение безопасности обслуживающего персонала, защиты зданий, сооружений и оборудования от грозовых и других перенапряжений путем устройства молниезащиты и заземляющих устройств в соответствии с требованиями ПУЭ и "Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.12-87".

Система внутреннего и наружного искусственного освещения создает комфортные условия труда на рабочих местах исходя из требований по освещенности, изложенных в СниП-II-4-79.

Прокладка проводов и кабелей предусмотрена в соответствии с ПУЭ.

Пожарная безопасность

Территория установки котлов обеспечена на случай пожара двумя пожарными кранами и существующими средствами первичного пожаротушения.

Исходя из требований по обеспечению пожарной безопасности работы котельных агрегатов, необходимо обеспечить возможность аварийного отключения топлива. На газопроводе при подводе топлива к котлам устанавливаются отсечные быстродействующие клапаны, прекращающие подачу топлива при аварийных ситуациях. Также устанавливается отсечной клапан, автоматически перекрывающий подвод топлива при превышении загазованности выше допустимой. Вся арматура на топливном трубопроводе стальная, I класса герметичности.

Легковоспламеняющиеся материалы в количестве недельного постоянного эксплуатационного расхода хранятся в специальных кладовых в металлической таре.

Смазочные масла в количестве суточной потребности могут храниться вблизи рабочих мест в специальных металлических бочках, ящиках и масленках.

В случае возникновения пожара необходимо:

принять меры к полной остановке котлов;

дать сигнал пожарной тревоги и вызвать пожарную команду;

организовать тушение пожара имеющимися средствами.

К средствам пожаротушения должен быть обеспечен свободный доступ.

Запрещается:

допускать соприкосновение кислородных баллонов, редукторов и другого сварочного оборудования с различными маслами, промасленной одеждой и ветошью;

хранить и транспортировать баллоны с газами без навинченных на их горловины предохранительных колпаков;

перекручивать, заламывать или зажимать газопроводящие шланги;

пользоваться шлангом, длина которых превышает 30м;

приступать к работе на неисправной аппаратуре;

допускать соприкосновение электропроводов с баллонами со сжатыми, сжиженными и растворенными газами;

допускать к огневым и сварочным работам лиц, не имеющих квалификационных удостоверений и не прошедших в установленном порядке обучение по программе пожарно-технического минимума и ежегодную проверку знаний с получением специального удостоверения.

Меры безопасности

Устанавливаемые котлы оснащены необходимой автоматикой безопасности и регулирования.

Пуско-наладочные работы осуществлять по нормативам технического обеспечения охраны труда и производственной санитарии.

Контроль за состоянием охраны труда при производстве строительно-монтажных работ осуществляет служба охраны труда генподрядчик или производителя работ.

Персонал, назначаемый для обслуживания котельных установок (старшие и дежурные кочегары (операторы), водосмотры, мастера, электромонтеры и слесари по ремонту оборудования котельных), должен знать и выполнять настоящую инструкцию, местную инструкцию, а также инструкции по содержанию и обслуживанию оборудования котельных установок. Несоблюдение требований настоящей инструкции может повлечь за собой взрыв или аварию котла.

Администрация предприятия обязана своевременно устранять все дефекты котла и системы трубопроводов, ежегодно в установленные сроки проверять контрольно-измерительные приборы котельной.

Во время работы котлов двери котельной, если в ней находятся люди, не должны запираться. Выходы из котельной зимой необходимо очищать от снега и льда.

Вход в котельную посторонним лицам запрещается и может быть разрешен только администрацией.

Запрещается поручать кочегару (оператору), обслуживающему котел, исполнять во время несения вахты какую-либо работу, не относящуюся к обслуживанию котлов.

Ремонт оборудования котельной и подвоз топлива могут разрешаться лишь при наличии в смене двух или более кочегаров (операторов), если это предусмотрено местной инструкцией.

В котельной должна быть вывешена под стеклом местная инструкция для кочегаров (операторов) по обслуживанию котлов, схема газооборудования и автоматики, инструкция по их обслуживанию, инструкция по мерам пожарной безопасности, а также должен вестись вахтенный (сменный) журнал.

Вход в газорегуляторный пункт (ГРП) котельной разрешается только в присутствии лиц, ответственных за газовое хозяйство предприятия, или представителя газоснабжающей организации.

Аварийные ситуации на конкретных рабочих местах

Схема технологической защиты котлов предусматривает заданную последовательность операций при растопке котла и отключение подачи топлива к горелке при возникновении аварийных режимов.

Срабатывание схемы защиты сопровождается свето-звуковой сигнализацией с запоминанием первопричины аварии. Автоматическое отключение подачи топлива к горелке происходит при отклонении давления газа; отклонении уровня в барабане котла; понижении давления воздуха; уменьшение разрежения в топке; погасания факела горелок; повышении давления пара в барабане котла; при остановке дымососа и вентилятора; неисправности цепей защиты.

При отклонении от заданного значения отдельных параметров или аварийном состоянии основных электроприводов подается соответствующий световой сигнал, который сопровождается звуковым сигналом.

При снятии звукового сигнала световой остается.

Дистанционное управление электроприводами основных механизмов, исполнительных механизмов регуляторов осуществляется с центрального щита управления.

Требование безопасности в аварийных ситуациях при возникновении пожара:

Выключить оборудование, приточно-вытяжную вентиляцию.

Сообщить в пожарную охрану (ДПД) и администрации.

Начать тушения, используя кран внутреннего противопожарного водопровода, или при помощи первичных средств пожаротушения (огнетушителей, воды, песка).

При возгорании электропроводки, выключить рубильник электропровода, находящиеся под напряжением, тушить углекислотным огнетушителем и песком. Не тушить их водой или пенным огнетушителем.

Оказать первую (доврачебную) помощь пострадавшему при аварии согласно инструкции с оказанием первой помощи. Обслуживающий персонал обязан в аварийных случаях немедленно остановить котел и сообщить о ЦС старшего кочегара или лицо, которое его заменяет, завхоза школы, в частности в случаях, когда:

а) перестало действовать более 50% предохранительных клапанов или других предохранительных приборов, их заменяющих;

б) поднялось давление выше допустимого более чем на 10% и продолжает расти, несмотря на прекращение подачи топлива, уменьшение тяги и дутья и усиленное питание котла водой;

в) состоялось падение воды из котла (ниже нижней кромки водоуказательного стекла). Подкормка котла водой в этой ситуации категорически запрещается;

г) уровень воды быстро снижается, несмотря на усиленное питание котла водой;

д) уровень воды поднялся выше верхней прута водоуказательного стекла и продувкой котла не удается его снизить;

е) прекратилась действие всех указателей уровня воды;

е) в основных элементах котла (барабане, коллекторе, камере, паровой трубе, огневой коробке, трубной решетке, внешнем сепараторе, паропроводе и т.д.,) обнаружены трещины, выпуклости, пропуски в сварных швах, прекратилась подача электроэнергии при искусственной тяге, а также повреждены элементы котла и его обмуровка, что создало угрозу для безопасности обслуживающего персонала или угрозу разрушения котла;

с) возник пожар в котельной или загорелась сажа или частицы топлива в газоходах, что создало угрозу обслуживающему персоналу и котлу.

Причины аварийной остановки котла нужно записать в сменный журнал.

При повреждениях и неисправностях котла, арматуры, манометров, приборов безопасности и вспомогательного оборудования, не требующих немедленной остановки котла, обслуживающий персонал обязан срочно сообщить об этом администрации.

Во время аварийной остановки котла необходимо:

а) прекратить подачу топлива и воздуха, резко ослабить тягу;

б) немедленно удалить из топки топливо, если горит, в исключительных случаях, если это невозможно, горящее топливо, залить водой, наблюдая, чтобы струя воды не попадала на стенки котла и обмуровку;

в) после того, как горение топлива в топке прекращено, открыть на некоторое время дымовую заслонку, а в ручных топках - топочные дверцы;

г) выключить котел от главного паропровода;

д) пару выпускать через несколько приподнятые предохранительные клапаны или аварийный вентиль, кроме случаев, которые указаны выше.

В случае остановки котла в результате сгорания сажи или вынесения топлива в экономайзеры, пароперегреватели или газоходы, следует немедленно прекратить подачу топлива и воздуха в топку, прекратить тягу, остановив дымососы и вентиляторы и полностью перекрыть воздушные и газовые заслонки. Если возможно, заполнить газоход паром и после прекращения горения провентилировать топку. В случае возникновения в котельной пожара, персонал должен немедленно вызвать пожарную охрану и принять все меры, направленные на тушение пожара, не прекращая наблюдения за котлами. Если пожар угрожает котлам и быстро потушить невозможно, необходимо остановить котлы в аварийном порядке, усиленно питая их водой и выпуская пар в воздух.

Во всех случаях аварийной остановки котельной необходимо:

перекрыть подачу газа на вводе газопровода в котельную;

при отсутствии электроэнергии отключить подачу газа на водки котлов;

при снижении давления воды в сети до 0 кг / см І и вероятности гидроудара, в первую очередь необходимо перекрыть краны на входе и выходе котла и открыть все дренажные краны;

сообщить о ситуации ответственному за газовое хозяйство школы;

при необходимости вызвать аварийные службы.

Оператору во время исполнения своих обязанностей запрещается:

покидать помещения котельной;

эксплуатировать неисправное оборудование;

бесконтрольно оставлять работающее технологическое оборудование в операционном зале и длительное время;

допускать в помещение котельной посторонних лиц, которые не входят в число штатных работников школы или районо или аварийных служб;

употреблять спиртные напитки и находиться в нетрезвом состоянии на рабочем месте.

7. Экономическая часть

.1 Общие сведения

Оценка качества принятого в дипломном проекте технического решения должна производиться на основе анализа ее технико-экономических показателей, в число которых входят технологические и экономические показатели. К основным техническим показателям, определяемым в экономической части проекта, относятся: установленная мощность котельной, годовая выработка теплоты или пара и отпуск их потребителям, расходы топлива и др. Здесь рассчитывается и режимный показатель число часов использования установленной мощности котельной.

Основной целью расчёта технико-экономических показателей работы котельной является определение себестоимости производимой для нужд потребителя теплоты.

Основной составляющей себестоимости тепла или пара являются издержки на топливо, которые зависят от его удельного расхода на единицу теплоты. Топливная составляющая может иметь значительный перевес по отношению к другим затратам на производство тепла или пара.

По величине себестоимости можно судить о рациональности проектирования, строительства или реконструкции объектов.

В данном дипломном проекте разрабатывается реконструкция производственно-отопительной котельной г. Новомосковска, которая использует в качестве топлива природный газ. Целью в данном дипломном проекте является реконструкция котельной с заменой двух водогрейных котлов ПТВМ-50 на паровые котлы ДЕ 6,5-14 ГМ и ДЕ 10-14 ГМ.

После реконструкции в котельном зале будут находиться 2 водогрейных котла КВ-ГМ-30-150 и по одному паровому котлу ДЕ 6,5-14 ГМ и ДЕ 10-14 ГМ.

7.2 Расчеты технико-экономических показателей

Технико-экономические показатели дают нам итоговую оценку всей работы котельной - себестоимость отпущенной энергии.

.Количество выработанной энергии, кВт·ч:

= 16,5 ·1437 + 60 ·1437 = 110 · 106

.Затраты на топливо:

3.Цена топлива, грн:

Ц = 5·2,83·103·106 = 14·6

4.Зароботная плата:

ЗП = 12·2000·200 = 5·106

.Капиталовложение:

К =1300·0,4·10·100 + 13000·0,4·0,75·6,5·100 = 6,2·6 грн

Кам = 0,085·0,62·106 = 0,051·106

6.Себестоимость, грн/кВт:

7.Цена, грн/кВт: Ц = 0,23

.Рентабельность:

Данные заносим в таблицу 7.1

Таблица 7.1

Технико-экономические показатели

Технические характеристикиДо реконструкцииПосле реконструкцииОборудованиеВодогрейные котлыВодогрейные и паровые котлыМарки и количество оборудованияПТВМ-50 (2 шт.), КВ-ГМ-30-150 (2 шт.)КВ-ГМ-30-150 (2 шт.), ДЕ 6,5-14 ГМ (1 шт.) и ДЕ 10-14 ГМ (1 шт.)Общее количество потребляемой энергии, МВт-59,24Количество выработанной энерги, Квт·ч18676ТопливоПриродный газ, мазутЧисло часов работы, ч1437Капиталовложение, грн-6,2 ·106Годовые затраты на топливо, тыс. грн6,8·1062,83·106Затраты на заработную плату, грн10,8 ·1065 ·106Себестоимость, грн/КВт-0,18Цена, грн/Квт-0,23Рентабельность, %-5

ВЫВОДЫ

В данном дипломном проекте были произведены расчеты котельной металургического завода на газо-мазутном топливе.

Произведены расчеты расходов, затрачиваемых котельной на технологические нужды, отопление и вентиляцию. Полная тепловая нагрузка котельной составила 64,92 МВт, поэтому предусмотрены 4 котла.

Выполнен расчёт тепловой схемы отопительно-производственной котельной, упрощенный аэродинамический расчет газового и воздушного тракта. Выбрано дополнительное оборудование: 3 Дымососа марок ДН-22х2 (130 кВт), ВДН-10 (5,8 кВт), ДН-11,2 (8,7 кВт); 3 дутьевых вентилятора марок ВДН-18П (250 кВт), ВДН-9 (5,7 ВДН-9), ВДН-10 (10,7 ВДН-10); два центробежных питательных насоса марки ПЭ-65-40 производительностью 65м3/ч и напором 4,4 МПа; деаэратор ДСА-50, пароводяной подогреватель ПВП-06. Высота дымовой трубы - 32 метра, труба кирпичная.

Разработана схема водоподготовительной установки с применением двухступенчатого Na-котионирования, которая служит для обеспечения котельной умягчённой до нужного уровня водой для обеспечения надежной работы котлоагрегата длительное время.

Экономичность основного и вспомогательного оборудования обеспечивается современной системой автоматики, поддерживающей основные параметры работы оборудования на наиболее оптимальном уровне.

В разделе ремонт оборудования разработаны мероприятия для проведения текущих и капитальных ремонтов основного и вспомогательного оборудования котельной.

Разработаны мероприятия по безопасной эксплуатации оборудования котельной персоналом.

Проведен расчет технико-экономических показателей разработанного проекта. Капитальные вложения на реконструкцию составляют 6,2 млн. грн., затраты на топливо 2,83 млн. грн. Итоговая себестоимость отпущенной тепловой энергии составила 18 копеек за кВт. Рентабельность проекта равна 5%.

В качестве специальной части был рассмотрен центробежный деаэратор.

Принятое проектное решение позволяет полностью удовлетворить производственные потребности в паре, а также обеспечить бесперебойное и качественное теплоснабжение предприятий и потребителей близлежащего жилищно-коммунального сектора.

РЕКОМЕНДАЦИИ

Техническое состояние дымовой трубы и здания котельной удовлетворительное, что подтверждено результатами визуального и инструментального обследования несущих, ограждающих и технологических конструкций здания и узлов их соединения. Здание признано пригодным к реконструкции (замена технологического оборудования) и дальнейшей эксплуатации при условии устранения дефектов и выполнения рекомендаций.

Нарушенные швы соединения стеновых панелей здания котельной восстановить с применением полимерных композиций.

Восстановить рубероидную кровлю на здании котельной.

Устранить утечки из технологических трубопроводов и оборудования для предотвращения замачивания грунтов основания зданий.

Техническое состояние здания ТРП - неудовлетворительное. Требуется разработка рабочей документации по восстановлению кровли, отмостки, усиления конструкций и основания, проведение дополнительных геологических изысканий для уточнения физико-механических свойств грунтов. А также несоответствие размеров здания технологическому процессу, рекомендуем запроектировать новое здание ТРП.

Восстановить антикоррозийное покрытие металлических поясов стяжек дымовой трубы.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методические указания по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку теплоты отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий.Утвержден: АКХ им. Памфилова, 01.01.2002; М.: Издание 4-ое, 2002 г.- 27 с.

. Строительная климатология СНиП 23-01-99.Приняты и введены в действие с 1 января 2000 г. постановлением Госстроя России от 11.06.99 г. № 45, взамен СНиП 2.01.01-82. - 9 с.

. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н., Справочник по котельным установкам малой производительности. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 488 с., ил

. Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование: Учеб. пособ. - Л.: Энергоатомиздат, 1989. - 280 с., ил.

5. Александрович Ю.Б., Косон О.И., Нормы проектирования котельные установки СНиП 11-35-76. Утверждены постановлением Государственного комитета Совета Министров по делам строительства от 31 декабря 1976 г. № 229.

6. ГОСТ 12.2.002-91. Система стандартов безопасности труда. Техника сельскохозяйственная. Методы оценки безопасности

. ГОСТ 12.2.032-78. Система стандартов безопасности труда. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования.

. Ключевич Б.С.,Ройтман М.Я. Производственные здания. Строительные нормы и правила.СНиП 2.09.02-85; М.: 1991 г.

. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов ГоспроматомнадзораПБ 10-574-03. Утверждены Госгортехнадзором России 28 мая 1993 года.

. СНиП 2.09.02-85 Здания и сооружения. Строительные нормы и правила. Производственные здания. Взамен СНиП II-90-81.

Министерство образования, науки, молодежи и спорта Украины Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта им. академика В. Лазаряна

Больше работ по теме: