Проектирование производственно-отопительной котельной чугунолитейного завода в г.Чите

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Физика
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    99,32 Кб
  • Опубликовано:
    2012-09-04
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Проектирование производственно-отопительной котельной чугунолитейного завода в г.Чите

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ВОРОНЕЖСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ











Дипломная работа

Тема
Проектирование производственно-отопительной котельной чугунолитейного завода в г.Чите





Студент

С.О. Мельницын


 

2011 г.

Аннотация


В дипломном проекте составлена и рассчитана тепловая схема производственно-отопительной котельной. Произведен расчет и выбрано основное и вспомогательное оборудование.

Выполнены схема трубопроводов и компоновка оборудования.

Сформулированы основные принципы автоматизации паровой котельной с котлами ДЕ-10-14ГМ. Составлена функциональная схема автоматизации котлоагрегата.

Рассчитаны технико-экономические показатели проектируемой котельной. Разработаны раздел «Охрана труда и техника безопасности» и «Инструкция по эксплуатации котла ДЕ-10-14ГМ».

Введение


Из всех форм вырабатываемой энергии наиболее широкое использование находят два вида энергии - электрическая и тепловая.

Теплоснабжение является одной из основных подсистем энергетики. На теплоснабжение промышленности и населения расходуется около одной трети всех используемых в стране первичных топливно-энергетических ресурсов.

Теплофикация является наиболее совершенным методом централизованного теплоснабжения и одним из основных путей снижения удельного расхода топлива на выработку электрической энергии.

Основной энергетический эффект теплофикации заключается в замене теплоты, вырабатываемой при раздельном энергоснабжении в котельных, отработавшей теплотой, отведенной из теплосилового цикла электростанции, ликвидируется бесполезный отвод теплоты в окружающую среду.

Однако не всегда при сооружении объектов имеются необходимые условия для централизации потребителей тепловой энергии, соответствующей желаемому укрупнению теплоисточников, т.е. организации теплоснабжения от ТЭЦ.

Как известно, промышленным объектам нужен пар для технологических процессов, а максимальный экономически оправдываемый радиус транспорта пара весьма ограничен и составляет 8-10 км.

На территории, описываемой этим радиусом, не всегда можно сконцентрировать промышленные объекты, дающие суммарную тепловую нагрузку, оправдывающую сооружение ТЭЦ. Этому могут препятствовать много различных факторов и неэнергетического порядка - привязка промышленного предприятия по соображениям организации водоснабжения, подачи сырья, устройства подъездных путей и многие другие.

Экономическая целесообразность сооружения ТЭЦ в каком-либо районе определяется соответствующими технико-экономическими расчетами.

Экономически оправдываемая мощность ТЭЦ в основном определяется количеством и стоимостью электроэнергии в рассматриваемом районе и стоимостью топлива для ТЭЦ.

Сооружение ТЭЦ считается экономически оправдываемым при тепловой мощности в европейской части России не менее 465 МВт (400 Гкал/ч) и в Сибири и районах Дальнего Востока не менее 814 МВт (700 Гкал/ч).

По указанным причинам далеко не всегда может быть применена теплофикация промышленных и коммунально-бытовых объектов, т.е. теплоснабжение их от ТЭЦ, осуществляющих комбинированную выработку тепловой и электрической энергии, в особенности в начальный период развития промузла.

Экономически более выгодной становится раздельная схема энергоснабжения - электроэнергией из энергосистемы и теплом от котельных установок.

В этом случае практически могут быть два варианта организации теплоснабжения:

-          от индивидуальных сравнительно мелких котельных теплопроизводительностью в основном не более 35МВт (30Гкал/ч), сооружаемых на промпредприятиях для обеспечения их паром и горячей водой и для обеспечения отопительно-вентиляционных нагрузок и горячего водоснабжения прилегающего к предприятию жилищно-коммунального сектора;

-        от крупных центральных (районных) котельных смешанного типа (пароводогрейных) или чисто отопительных водогрейных в зависимости от состава потребителей, обслуживаемых центральной котельной. Тепловая мощность таких котельных может достигать значительных величин - 465 МВт (400 Гкал/ч) и выше.

Эффективность централизации теплоснабжения на базе паровых технологических нагрузок выше, чем на базе коммунально-бытовых нагрузок в горячей воде.

Экономически целесообразные границы централизованного теплоснабжения промпредприятий (пар и горячая вода) расширяются с увеличением числа потребителей, подключаемых к общей магистрали.

Централизация теплоснабжения от котельных имеет существенные преимущества по сравнению с автономным теплоснабжением:

улучшает технико-экономические показатели теплоисточников (меньше удельные капиталовложения, выше КПД использования химической энергии топлива, меньше удельные расходы топлива на отпускаемое тепло, ниже стоимость отпускаемого тепла);

положительно влияет на санитарное состояние атмосферы (загазованность);

улучшает архитектурно-планировочные решения.

1. Описание принципиальной схемы

отопительная котельная автоматизация схема

Тепловая схема представляет собой условное графическое изображение основного и вспомогательного оборудования, соединенного между собой линиями трубопроводов.

На принципиальной (расчетной) тепловой схеме указывается лишь главное оборудование и трубопроводы (не указывается арматура, всевозможные вспомогательные устройства, не уточняется количество и расположение оборудования). Принципиальная тепловая схема нужна для расчета основных потоков тепла и воды по котельной.

Исходя из исходных данных, выданных для расчета тепловой схемы, определяю набор основного и вспомогательного оборудования. Составляю тепловую схему котельной, предусматривая установку следующего оборудования:

1.   Паровые котлы, для производства пара с параметрами, соответствующими исходным данным Р=1,4 МПа Т=194°С.

2.       Деаэрационно-питательная установка. Так как в соответствии с исходными данными система теплоснабжения закрытая, достаточно одного деаэратора для питания котлов водой и для подпитки тепловых сетей.

.        Водоподготовительная установка для приготовления воды для питания котлов и подпитки тепловых сетей соответствующего качества.

.        Сетевая установка, состоящая из пароводяных подогревателей и охладителей конденсата, для приготовления сетевой воды на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения с температурой 150°С. Так как приняты двухтрубные тепловые сети, приготовление воды с температурой 65°С предусматривается в водоводяных подогревателях центральных тепловых пунктов.

.        Редукционно-охладительная установка, для снижения параметров пара до Р=0,7МПа и Т=164°С.

.        Подогреватели сырой и умягченной воды.

.        Оборудование для использования вторичного тепла. Сепаратор и охладитель продувочной воды. Предварительный расход продувочной воды составит 0,05х9,72=0,486кг/с>0,278кг/с, т.е. установка сепаратора и охладителя продувочной воды целесообразна.

.        Необходимое насосное оборудование: питательные насосы, сетевые насосы, подпиточные насосы, насосы исходной воды.

Насыщенный пар от котлов с рабочим давлением Р=1,4 МПа поступает в общую паровую магистраль котельной, а затем направляется на производство, на обдувку и, после редуцирования в редукционно-охладительной установке до Р=0,7 МПа, к пароводяным подогревателям сырой, химочищенной и сетевой воды. Часть пара после соответствующего редуцирования с помощью редуктора до давления Р=0,12МПа подается в питательный деаэратор.

Возврат конденсата с производства производится со станции перекачки, расположенной у потребителя, непосредственно в бак деаэратора. Туда же поступает горячий конденсат от подогревателей сырой и химочищенной воды и охлажденный до 70°С конденсат от сетевой установки. В деаэратор подается также предварительно обработанная водопроводная вода, восполняющая потери конденсата.

Для уменьшения потерь тепла с продувочной водой устанавливается сепаратор и охладитель продувочной воды. В сепараторе за счет снижения давления до Р=0,15 МПа частично выделяется пар, а также соответственно понижается и температура продувочной воды со 194°С до 110,8°С. Выпускаемая из сепаратора продувочная вода направляется в охладитель продувочной воды и, после охлаждения до 50°С в продувочный колодец, а затем в канализацию.

Исходная водопроводная вода после подогрева до температуры 25°С подается на водоподготовку, а затем после догрева до 70°С поступает в деаэратор.

Подогрев добавочной воды и конденсата в деаэраторе производится до 104°С как острым паром от котлов, так и паром, полученным в сепараторе непрерывной продувки.

Из деаэратора вода питательными насосами нагнетается в водяные экономайзеры, где за счет тепла дымовых газов вода подогревается до температуры 154°С, а затем подается в котлы.

Обратная вода из теплосети, сетевыми насосами подается сначала в водоводяные охладители конденсата и далее через пароводяные сетевые подогреватели направляется в подающую магистраль теплосети. Подпитка теплосети осуществляется охлажденной деаэрированной водой с помощью подпиточных насосов.

2. Тепловые расчеты

.1 Расчет тепловых нагрузок на жилзону

.1.1 Отопление

 (2.1)

где:

qO - удельная тепловая характеристика здания для отопления;

VН - наружный объем здания;

n - поправочный коэффициент к наружной температуре;

tВН - средняя температура отапливаемых помещений;

tНО=-38°С - расчетная зимняя температура наружного воздуха для отопления в г.Чите;

,865 - переводной коэффициент.

Позиция 1 - Жилой дом

Площадь здания S= 6400 м2

Высота здания (5 этажей) - 15 м

Наружный объем здания V=15х6400=96000 м3

Удельная отопительная характеристика здания qо=0,45 [5]

Средняя температура отапливаемых помещений t=20°С [5]

Расход тепла на отопление:

Qо=0,45*96000*(20+38)*0,865=2167344 В

 

Позиция 2- Жилой дом

Площадь здания S=15000 м2

Высота здания (9 этажей) - 27 м

Наружный объем здания V=27*15000=405000 м3

Удельная отопительная характеристика здания qо=0,42 [5]

Средняя температура отапливаемых помещений t=20°С [5]

Расход тепла на отопление:

Qо=0,42*405000(20+38)*0,865=853392 Вт

 

Позиция 3 - Жилой дом

Площадь здания S=4320м2

Высота здания (5 этажей) - 15 м

Наружный объем здания V=15*4320=64800 м3

Удельная отопительная характеристика здания qо=0,385 [5]

Средняя температура отапливаемых помещений t=20°С [5]

Расход тепла на отопление:

Qо=0,385*64800*(20+38)*0,865=1251641 Вт

 

Позиция 4 - М.т.

Площадь здания S= 2700 м2

Высота здания (два этажа) - 7 м

Наружный объем здания V=7х2700=18900 м3

Удельная отопительная характеристика здания qо=0,35 [5]

Средняя температура отапливаемых помещений t=17°С [5]

Расход тепла на отопление:

Qо=0,35*18900*(17+38)*0,865=314709 Вт

Позиция 5 - Детский сад

Площадь здания S= 5400 м2

Высота здания (два этажа) - 7 м

Наружный объем здания V=7х5400=37800м3

Удельная отопительная характеристика здания qо=0,42 [5]

Средняя температура отапливаемых помещений t=22°С [5]

Расход тепла на отопление:

Qо=0,42*37800*(22+38)*0,865=823964 Вт

Позиция 6 - М. пр.

Площадь здания S= 1200м2

Высота здания (два этажа) - 7 м

Наружный объем здания V=7х1200=8400м3

Удельная отопительная характеристика здания qо=0,5 [5]

Средняя температура отапливаемых помещений t=14°С [5]

Расход тепла на отопление:

Qо=0,5*8400*(14+38)*0,865=188919 Вт

 

Позиция 7 - Школа

Площадь здания S= 4071м2

Высота здания (два этажа) - 7 м

Наружный объем здания V=7х4071=28500 м3

Удельная отопительная характеристика здания qо=0,54 [5]

Средняя температура отапливаемых помещений t=20°С [5]

Расход тепла на отопление:

Qо=0,54*28500*(20+38)*0,865=772116 Вт

 

Позиция 8 - Кафе

Площадь здания S= 7200 м2

Высота здания (один этаж) - 3,5 м

Наружный объем здания V=3,5х7200=25200 м3

Удельная отопительная характеристика здания qо=0,337 [5]

Средняя температура отапливаемых помещений t=18°С [5]

Расход тепла на отопление:

Qо=0,337*25200*(18+38)0,865=411372 Вт

Позиция по генплану

Наименование потребителей

Тепловой поток на отопление

1

Жилой дом

2167344

2

Жилой дом

8533917

3

Жилой дом

1251641

4

М.т.

314709

5

Детский сад

823964

6

М.пр

188919

7

Школа

772116

8

Кафе

411372


.1.2 Расчет тепловых потоков на вентиляцию

 (2.2)

где:

qВ - удельная тепловая характеристика здания для вентиляции;

VН - наружный объем здания;

tВН - средняя температура внутри помещений;

tНО= -31°С расчетная зимняя температура наружного воздуха для вентиляции в г.Чите [3];

,865 - переводной коэффициент

Позиция 1 - М.т.

Наружный объем здания V=7х2700=18900 м3

Удельная тепловая характеристика здания qв =0,8 [5]

Средняя температура отапливаемых помещений t=17°С [5]

Расход тепла на вентиляцию:

QВ=0,8*18900*(17+31) =725760 Вт

Позиция 2 - Детский сад

Наружный объем здания V=7х5400=37800м3

Удельная тепловая характеристика здания qв =0,18 [5]

Средняя температура отапливаемых помещений t=22°С [5]

Расход тепла на отопление:

Qв=0,18*37800*(22+31) =360612Вт

Позиция 3 - М.пр

Наружный объем здания V=7х1200=8400м3

Удельная тепловая характеристика здания qв =0,4 [5]

Средняя температура отапливаемых помещений t=14°С [5]

Расход тепла на отопление:

QВ=0,4*8400*(14+31)=151200 Вт

Позиция 4 - Школа

Наружный объем здания V=7х4071=28500 м3

Удельная тепловая характеристика здания qв =0,6 [5]

Средняя температура отапливаемых помещений t=20°С [5]

Расход тепла на отопление:

QВ=0,6*28500*(20+31) =872100Вт

Позиция 5 - Кафе

Наружный объем здания V=3,5х7200=25200 м3

Удельная тепловая характеристика здания qв =1,1 [5]

Средняя температура отапливаемых помещений t=18°С [5]

Расход тепла на отопление:

QВ=1,1*25200*(18+31) =1358280 Вт

Позиция по генплану

Наименование потребителей

Тепловой поток на вентиляцию

1

М.т.

725760

2

Детский сад

360612

3

М.пр

151200

4

Школа

872100

5

Кафе

1358280


2.1.3 Расчет тепловых потоков на горячее водоснабжение

для жилых зданий

 

 (2.3)

где:

m - количество жителей в доме;

а - норма расхода воды на человека, л/сут.;

tГ=55°С - температура горячей воды;

tХ=5°С - температура холодной воды в зимний период;

tХ=15°С - температура холодной воды в летний период;

Т=24ч - число часов работы горячего водоснабжения в сутки.

Позиция 3 - Жилой дом

Количество жителей в доме m=1600 чел.

Норма расхода воды на человека а=120 л/сут.


Позиция 7 - Жилой дом

Количество жителей в доме m=675 чел.

Норма расхода воды на человека а=120 л/сут


Позиция 8 - Жилой дом

Количество жителей в доме m=1080 чел.

Норма расхода воды на человека а=120 л/сут


.1.4 Расчет тепловых потоков на горячее водоснабжение

для общественных зданий

 

 (2.4)

где:

m - количество мест;

а - норма расхода воды на человека, л/сут.;

tГ=55°С - температура горячей воды;

tХ=5°С - температура холодной воды в зимний период;

tХ=15°С - температура холодной воды в летний период;

Т1=24ч - число часов работы горячего водоснабжения в сутки.

Позиция 1 - М.т

Количество мест m=15 чел.

Норма расхода воды на человека а=3 л/сут

Число часов работы в сутки Т1=10ч


Позиция 2 - Детский сад

Количество мест m=240 чел.

Норма расхода воды на человека а=4,5 л/сут

Число часов работы в сутки Т1=10ч

 

Позиция 3 - Продуктовый магазин

Количество мест m=30 чел.

Норма расхода воды на человека а=3 л/сут

Число часов работы в сутки Т1=10ч


Позиция 4 - Школа

Количество мест m=800 чел.

Норма расхода воды на человека а=1,2 л/сут

Число часов работы в сутки Т1=10ч


Позиция 5 - Кафе

Количество мест m=20 чел.

Норма расхода воды на человека а=3 л/сут

Число часов работы в сутки Т1=10ч


Позиция по генплану

Наименование потребителей

Тепловой поток на ГВС

1

Жилой дом

480000

2

Жилой дом

202500

3

Жилой дом

324000

4

М.т.

1305

5

Школа

31320

6

Магазин

2610

7

Школа

27840

8

Кафе

1740


3. Расчет тепловой схемы

Расчет тепловой схемы котельной произвожу с целью определения суммарной паропроизводительности котельной и подбора необходимого оборудования. Кроме того, при расчете тепловой схемы определяю расходы пара и воды для отдельных узлов при характерных режимах работы котельной и составляю материальный баланс пара и воды.

Расчет провожу для четырех режимов, каждый из которых определяется определенным значением наружной температуры воздуха для г.Кирова (принимается по СНиП 23-01-99 с изм.1 2003г.)

Первый режим - максимально зимний, соответствует расчетной наружной температуре воздуха для проектирования отопления. Необходим для проверки обеспечения основным оборудованием пика тепловых нагрузок.

Второй режим - соответствует средней температуре самого холодного месяца. В этом режиме должна обеспечиваться максимально длительная выдача тепла для технологии, средняя за наиболее холодный месяц выдачи тепла на отопление и среднечасовая нагрузка горячего водоснабжения при условии выхода из строя наиболее мощного котла. Необходим для выбора количества котлоагрегатов.

Третий режим - среднезимний, соответствует средней температуре за отопительный период. Необходим для расчета среднегодовых технико-экономических показателей и выбора отопительного режима работы основного оборудования.

Четвертый режим - среднелетний, характеризуется отсутствием тепловых нагрузок на отопление и вентиляцию. Необходим для расчета среднегодовых показателей и выбора летнего режима работы основного оборудования.

Расчет начинаю с составления уравнения суммарной производительности котельной:

 (3.1)

где - суммарная паропроизводительность котельной, кг/с;

  - расход пара на технологию, кг/с;

- расход пара на сетевые подогреватели, кг/с;

 - расход пара на собственные нужды котельной, кг/с;

 - потери пара внутри котельной, кг/с;

  - расход пара на мазутное хозяйство, кг/с.

Внешнее потребление пара задано в исходных данных, расход пара на внутрикотельные потери и мазутное хозяйство принимаются равными 0,02(ДТЕХОВГВС). Далее расчет сводится к определению расхода пара на собственные нужды котельной. Внутренними потребителями пара в котельной являются деаэратор, подогреватели сырой и умягченной воды. Расход пара на каждый перечисленный элемент оборудования определяется из уравнения теплового баланса.

Расход пара на подогреватель сырой воды


, кг/с (3.2)

где η - КПД подогревателя, равный 0,95-0,98

GСВ - расход сырой воды, берется с учетом коэффициента собственных нужд ХВО GСВ=1.1GХВО

GХВО - расход химочищенной воды учитывает все потери воды, пара и конденсата в котельной

, кг/с (3.3)

GПОД - расход подпиточной воды при закрытой системе теплоснабжения принимаю равным 2% от расхода сетевой воды GСЕТ

, кг/с (3.4)

с - теплоемкость воды

τ1 - температура сетевой воды в подающем трубопроводе

τ2 - температура сетевой воды в обратном трубопроводе

QОВ - расход тепла на отопление и вентиляцию

QГВС - расход тепла на горячее водоснабжение

Расход пара на подогреватель умягченной воды

, кг/с

, - соответственно энтальпия умягченной воды до и после подогревателя умягченной воды

Прежде чем приступить к определению расхода греющего пара на деаэратор, уточняю энтальпию умягченной воды перед деаэратором, которую определяю из уравнения теплового баланса охладителя выпара:

, кДж/кг (3.5)

где , - энтальпия выпара и конденсата выпара при давлении в деаэраторе;

 - расход выпара из деаэратора

С учетом потерь продувочной воды и подпитки теплосетей

 (3.6)

где GД - расход деаэрированной воды, кг/с

∑Д - суммарная тепловая нагрузка котельной, кг/с

GПОДП - расход подпиточной воды, кг/с

GПР - расход воды непрерывной продувки из парогенератора, кг/с

Расход греющего пара на деаэратор

 (3.7)

где kД - коэффициент, учитывающий потери тепла из деаэратора в

окружающую среду;

 - расход конденсата от сетевых подогревателей, кг/с;

 - энтальпия конденсата от сетевых подогревателей, кДж/кг;

 - энтальпия конденсата с технологии, кДж/кг;

 - энтальпия конденсата от пароводяных подогревателей

сырой и умягченной воды, кДж/кг;

 - энтальпия деаэрированной воды, кДж/кг;

 - расход конденсата с технологии, кг/с;

 - расход отсепарированного пара, кг/с;

 - энтальпия отсепарированного пара, кДж/кг;

 - расход конденсата от подогревателя умягченной воды, кг/с

Таким образом, расход пара на собственные нужды котельной

 (3.8)

Однако на собственные нужды котельной и на подогрев сетевой воды расходуется редуцированный пар. Поэтому, чтобы определить расход острого пара на сетевые подогреватели и собственные нужды котельной необходимо рассчитать РОУ.


 (3.9)

 (3.10)

тогда

где  - расход острого пара, кг/с;

    - расход редуцированного пара, кг/с

      - энтальпия острого пара, кДж/кг;

 - энтальпия редуцированного пара, кДж/кг;

 - энтальпия деаэрированной воды, кДж/кг;

 - расход деаэрированной воды на впрыск в РОУ, кг/с

После этого определяю суммарную паровую нагрузку котельной:

 (3.11)

и уточняю расход питательной воды:

 (3.12)

Невязка с, предварительно принятой, паропроизводительностью котельной

 (3.13)

Вычисления и результаты расчетов тепловой схемы котельной для четырех расчетных режимов сведены в таблицу №2.

4. Выбор оборудования

На основании расчета тепловой схемы котельной выбираю основное и вспомогательное оборудование.

.1 Паровые котлы

По параметрам пара, необходимого для технологии, подходят котлоагрегаты типа ДЕ. Принимаю предварительно к установке котлы ДЕ-10-14ГМ, имеющие номинальную паропроизводительность 2,77 кг/с, тогда количество работающих котлов

 (4.1)

Принимаю к установке четыре котлоагрегата.

.2 Дымососы

Дымосос устанавливается такой производительности, чтобы он полностью удалял из котельной установки все газообразные продукты сгорания топлива, имея при этом небольшой запас по производительности. Расчетная часовая производительность дымососа определяю по формуле

 (4.3)

где β=1,1 - коэффициент запаса по производительности;

αД=1,15 - коэффициент избытка воздуха;

ӨД=143°С - температура дымовых газов перед дымососом [9];

В=743м3/ч - расчетный расход топлива [10];

- количество воздуха, теоретически необходимое для горения [12];

- теоретический объем дымовых газов

b мм рт. ст.- барометрическое давление


Дымосос выбираю так, чтобы развиваемое им давление с учетом тяги, создаваемой дымовой трубой, обеспечивало с некоторым запасом необходимый перепад полного давления по газовому тракту. При этом учитываю необходимость поддержания небольшого разрежения в верхней части топки для устранения выбивания дымовых газов из топки через неплотности в обмуровке.

 (4.4)

где =1,2 - коэффициент запаса по давлению,

=3кг/м2 -разрежение в верхней части топки,

самотяга дымовой трубы

 (4.5)

перепад полного давления по газовому тракту

 (4.6)

где =122кг/м2 - сопротивление котельного пучка [9]

=10кг/м2 - сопротивление газохода от котельного пучка до эконо-

майзера [9]

=18кг/м2 - сопротивление экономайзера

- сопротивление газоходов от экономайзера до дымовой трубы

Расчитываю сопротивление газохода от экономайзера до дымовой трубы

 

Таблица №3

№ уч.

Наименование участка

Объем газов

Площадь сечения

Скорость дым. газов

Давление

Коэф-т местн. сопрот.

Сопрот. участка

1

470х1000

17433

0,47

3,7

1,1

0,2

0,6

2

Дифузор 15°

17433


5

1,3

0,35

0,7

3

Колено 90°

17433

0,27

6,4

1,5

0,5

1,5

4

600х450

17433

0,27

6,4

1,5

0,45

0,87

5

Диффузор 15°

17433


5,6

1,4

0,3

1,6

6

700х500

17433

0,35

4,9

1,3

0,4

0,85

7

Колено 90°

17433

0,35

4,9

1,3

0,55

1,6

8

Колено 90°

17433

0,35

4,9

1,3

0,45

1,6

9

Диффузор 15°

17433


4,3

1,2

0,4

0,7

10

500х900

17433

0,45

3,8

1,1

0,4

0,8

11

Колено 45°

17433

0,45

3,8

1,1

0,3

1,2

12

500х900

17433

0,45

3,8

1,1

1,3

1,7

13

Колено 45°

17433

0,45

3,8

1,1

0,3

1,2

14

500х900

17433

0,45

3,8

1,1

0,8

0,8

15

Тройник 45°

34866

0,45

7,6

2,5

1,2

1,46

16

500х900

34866

0,45

7,6

2,5

1,2

1,4

 ∑ 18,58 кг/м2

 

Устанавливаю центробежные дымососы правого вращения ДН-11,2у с электродвигателем 4А1ВОМ4

Напор Н= 2238 Па

Подача Q=17709 м3/ч

Мощность эл. двигателя N=30 кВт

 

4.3 Дымовая труба

Дымовая труба предназначена для отвода продуктов сгорания топлива от котлоагрегатов в атмосферу.

Диаметр устья дымовой трубы зависит от количества дымовых газов проходящих через нее и от скорости выхода их из трубы:

 (4.7)

При искусственной тяге скорость выхода дымовых газов из трубы определяется из экономических соображений. Экономическая скорость дымовых газов на выходе из металлических труб для промышленно-отопительных котельных принимается 15-20 м/с [14].

Количество дымовых газов проходящих через дымовую трубу при работе всех котлов в номинальном режиме

 (4.8)

где n - количество котлов работающих на дымовую трубу

Расчетный диаметр дымовой трубы


Фактическая скорость дымовых газов на выходе из дымовой трубы при dДТ=1,0м составит

 (4.9)

Высоту дымовой трубы при искусственной тяге выбирают исходя из условия рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере. Расчет провожу для летнего периода, как наиболее неблагоприятного для рассеивания загрязняющих веществ (из-за минимальной разницы температур наружного воздуха и дымовых газов).

Тепловая нагрузка котельной GЛЕТ=30,96 т/ч, QЛЕТ=17,33 Гкал/ч

Расход топлива

 (4.10)

Объем дымовых газов


В летний период котельная работает на природном газе. При этом в атмосферу выбрасываются: окислы азота, окись углерода и бенз(а)пирен. Для расчета минимальной высоты дымовой трубы определяю количество окислов азота, выбрасываемое в атмосферу при сжигании природного газа

 (4.11)

Минимальная высота дымовой трубы

 (4.12)

где А=120 - коэффициент температурной стратификации [3]

МNox=1.296 г/с количество окислов азота, выбрасываемое в атмосферу

F=1 - коэффициент, учитывающий скорость оседания загрязняющих веществ в атмосфере

Z=1 - количество труб одинаковой высоты

ПДКNox=0.085 мг/м3 - предельно допустимая концентрация окислов азота для населенных мест

СФ=0,3ПДКNox=0.02 мг/м3 - фоновая концентрация окислов азота в атмосфере

 (4.13)

 (4.14)

скорость дым. газов в лет. период

Н0=45м - предварительно задаюсь высотой дымовой трубы

∆Т=143-22=121°С - разность температур наружного воздуха и дымовых газов

 (4.15)

n=1, т.к. 2<Um<3


Разница между Н0 и НТР менее 5%, пересчет не требуется.

Принимаю к установке дымовую трубу Н=45м dДТ=1,0м по типовому проекту ТП 907-2-247 с надземным примыканием газоходов.

.4 Дутьевые вентиляторы

Расчетная часовая производительность дутьевого вентилятора

 (4.16)

где =1,05 - коэффициент запаса

=1,05 - коэффициент избытка воздуха на выходе из топки

=1,1 - присос воздуха в топке

=1,04 - утечка воздуха из воздухоподогревателя       

tB=10°С - температура воздуха, поступающего в дутьевой вентилятор


Расчетное давление, развиваемое дутьевым вентилятором

 (4.17)

где  - коэффициент запаса

 - разрежение в верхней части топки

НТ=0,68м - расстояние по вертикали между горизонтальным сечением ср. линии выходного окна из топки и местом входа воздуха в топку

- сумма аэродинамических сопротивлений всех элементов воздушного тракта

- суммарное сопротивление воздушного тракта котла

Расчетная схема воздуховодов

Рассчитываю суммарное сопротивление воздуховодов

Таблица №4

   № уч.

Наименование участка

Объем воздуха

Площадь сечения

Скорость дым. газов

Давление

Коэф-т местн. сопрот.

Сопрот. участка

1

Колено 45°

4350

0,45

5,1

2,1

0,6

1,1

2

Колено 90°

4350

0,45

5,1

2,1

0,7

1,2

3

Колено 90°

4350

0,45

5,1

2,1

0,7

1,3

4

Тройник 45°

8700

0,45

7,9

3,4

2,0

3,6

5

Колено 90°

8700

0,45

7,9

3,4

1,4

3,1

6

Диффузор 15°

8700


9,1

3,8

1,2

2,6

7

Конфузор 15°

8700


8,2

2,5

1,2

2,5

8

Колено 90°

8700

0,45

8,1

2,4

0,7

1,2

 ∑ 16,6 кг/м2



Устанавливаю центробежные дутьевые вентиляторы левого вращения ВДН-10 с электродвигателем 4А180S6

Напор Н= 1500 Па

Подача Q=8800 м3/ч

Мощность эл. двигателя N=11 кВт

.5 Питательные насосы

Расчетный расход питательной воды

GПИТ=10,36кг/с=37,3м3/ч

Питательные насосы выбираю на установленную мощность котельной. Максимальный расход питательной воды по котельной с учетом возможной перегрузки до 40%


Производительность питательного насоса

ДН=1,1х55,8=61,4м3/ч

Напор, который должен создавать питательный насос

Н=1,15х100(РБД)+НСГ=1,15х100(1,4-0,12)+15=163м в.ст. (4.18)

где РБ - давление в барабане котла

РД - давление в деаэраторе

НС - суммарное сопротивление всасывающего и напорного трактов

питательной воды

НГ=4,1-3,55=0,55м - геометрическая разность уровней в барабане котла и в деаэраторе

Так как гидравлический расчет трубопроводов в объем данной работы не входит, принимаю НСГ=15 м в.ст.

Принимаю к установке три центробежных многоступенчатых насоса ЦНСГ38х198 с электродвигателем А2-72-2 (два рабочих, один резервный)

Подача 38 м3/ч

Напор 198 м в.ст.

Мощность электродвигателя 40 кВт


Расчетный расход деаэрированной воды с учетом подпитки тепловых сетей GД=10,27кг/с=37 м3/ч

Объем деаэраторного бака выбираю из условия 20-ти минутного запаса деаэрированной воды 37:3=12,3 м3

Принимаю к установке атмосферный деаэратор ДА-50/15 в составе:

-  колонка деаэраторная производительностью 50 м3/ч;

-        бак деаэраторный объемом V=15 м3;

         охладитель выпара ОВА-2 с поверхностью нагрева F=2м2;

         предохранительное устройство (гидрозатвор) ДА-50

.7 Сепаратор непрерывной продувки

Расчетное количество продувочной воды по котельной GПР=0,48кг/с. Расчетный расход отсепарированного пара ДС=0,08кг/с. Расход невскипевшей продувочной воды GПР=0,4кг/с

Устанавливаю сепаратор непрерывной продувки Ду300мм, h=2м со сферическим днищем и охладитель продувочной воды с поверхностью нагрева F=1.6м2 Бийского котельного завода.

4.8 Охладитель подпитки

Расход нагреваемой воды GСВ=6.2кг/с=22т/ч.

Расход охлаждаемой воды GПОДП=0,22кг/с=0,79т/ч

Теплопроизводительность подогревателя

 (4.19)

Скорость нагреваемой воды в трубках

 (4.20)

Скорость охлаждаемой воды в межтрубном пространстве

 (4.21)

Средняя температура нагреваемой воды

t=0.5(t1+t2)=0.5(11+9)=10°C (4.22)

Средняя температура охлаждаемой подпиточной воды

T=0.5(T1+T2)=0.5(104+70)=87°C (4.23)

Коэффициент теплоотдачи от охлаждаемой воды к стенкам трубок

 (4.24)

Коэффициент теплоотдачи от стенок трубок к нагреваемой воде

 (4.25)

Коэффициент теплопередачи

 (4.26)

Средняя разность температур в подогревателе

 (4.27)

Поверхность нагрева подогревателя

 (4.28)

μ=0,8 -коэффициент загрязнения поверхностей теплообмена

Количество секций

 (4.29)

Потеря напора воды в трубках

 (4.30)

Устанавливаю 2-х секционный водоводяной подогреватель Ду80, L=4м, F=4,48м2

Параметры подогревателя

Значение

Диаметр корпуса, ДНВ мм/мм

89/82

Диаметр трубок, dН/dB мм/мм

16/14

Число трубок в одной секции, n шт.

12

Шаг трубок, мм

21

Площадь поверхности нагрева одной секции, F м2

2,24

Масса одной секции, кг

80,4

Длина секции, м

4


.9 Подогреватель сырой воды

Расход нагреваемой воды GСВ=6.2кг/с=22т/ч.

Теплопроизводительность подогревателя


Скорость нагреваемой воды в трубках

Средняя температура нагреваемой воды

t=0.5(t1+t2)=0.5(11+25)=18°C

Cредняя температура стенки

tСТ=0.5(t+tP)=0.5(18+164)=91°C

Cредняя температура слоя конденсата на поверхности трубок

τ=0,5(tP+tСТ)=0,5(164+91)=127°С

Коэффициент теплоотдачи от пара к стенкам трубок

 (4.31)

Коэффициент теплоотдачи от стенок трубок к нагреваемой воде


Коэффициент теплопередачи


Средняя разность температур в подогревателе


Поверхность нагрева подогревателя


μ=0,8 -коэффициент загрязнения поверхностей теплообмена

Потеря напора воды в трубках


Устанавливаю пароводяной подогреватель Ду273мм, F=4,54м2

Параметры подогревателя

Значение

Поверхность нагрева, F м2

4,54

Диаметр корпуса, ДНВ мм/мм

273/257

Диаметр трубок, dН/dB мм/мм

16/14

Число трубок, n шт.

48

Среднее количество трубок в вертикальном ряду, m шт.

6

Масса одной секции, кг

299

Длина секции, мм

2515

Количество ходов

2


.10 Сетевые подогреватели

Сетевая вода из теплосети сначала подается в водоводяной подогреватель-охладитель конденсата, где подогревается конденсатом, отводимым из пароводяного сетевого подогревателя, а потом подается в паровой подогреватель.

.10.1 Охладитель конденсата

Расход сетевой воды GСЕТ=10,7т/ч.

Расход охлаждаемого конденсата GК=1,46кг/с=5,2т/ч

Теплопроизводительность подогревателя


Скорость нагреваемой воды в трубках


Скорость охлаждаемого конденсата в межтрубном пространстве


Средняя температура нагреваемой сетевой воды

t=0.5(t1+t2)=0.5(70+136)=103°C

Средняя температура охлаждаемого конденсата

T=0.5(T1+T2)=0.5(164+70)=143°C

Коэффициент теплоотдачи от охлаждаемого конденсата к стенкам трубок


Коэффициент теплоотдачи от стенок трубок к нагреваемой воде


Коэффициент теплопередачи


Средняя разность температур в подогревателе


Поверхность нагрева подогревателя


μ=0,8 -коэффициент загрязнения поверхностей теплообмена

Количество секций


Потеря напора воды в трубках


Устанавливаю 3-х секционный водоводяной подогреватель ДН168, L=4м, F=20.7м2

Параметры подогревателя

Значение

Диаметр корпуса, ДНВ мм/мм

168/156

Диаметр трубок, dН/dB мм/мм

16/14

Число трубок в одной секции, n шт.

37

Шаг трубок, мм

21

Площадь поверхности нагрева одной секции, F м2

6,9

Масса одной секции, кг

207

Длина секции, м

4


.10.2 Пароводяной подогреватель

Теплопроизводительность подогревателя


Скорость нагреваемой воды в трубках


Средняя температура нагреваемой воды

t=0.5(t1+t2)=0.5(150+136)=143°C

Cредняя температура стенки

tСТ=0.5(t+tP)=0.5(143+164)=153°C

Cредняя температура слоя конденсата на поверхности трубок

τ=0,5(tP+tСТ)=0,5(164+153)=158°С

Коэффициент теплоотдачи от пара к стенкам трубок


Коэффициент теплоотдачи от стенок трубок к нагреваемой воде


Коэффициент теплопередачи


Средняя разность температур в подогревателе


Поверхность нагрева подогревателя


μ=0,8 -коэффициент загрязнения поверхностей теплообмена

Потеря напора воды в трубках


Устанавливаю пароводяной подогреватель Ду273мм, F=4,54м2

Параметры подогревателяЗначение


Поверхность нагрева, F м2

4,54

Диаметр корпуса, ДНВ мм/мм

273/257

Диаметр трубок, dН/dB мм/мм

16/14

Число трубок, n шт.

48

Среднее количество трубок в вертикальном ряду, m шт.

6

Масса одной секции, кг

299

Длина секции, мм

2515

Количество ходов

2


.11 Подогреватель химочищенной воды

Расход нагреваемой воды GХОВ=5,64кг/с=20,3т/ч.

Теплопроизводительность подогревателя


Скорость нагреваемой воды в трубках


Средняя температура нагреваемой воды

t=0.5(t1+t2)=0.5(70+25)=47,5°C

Cредняя температура стенки

tСТ=0.5(t+tP)=0.5(47,5+164)=105°C

Cредняя температура слоя конденсата на поверхности трубок

τ=0,5(tP+tСТ)=0,5(105,7+164)=134,8°С

Коэффициент теплоотдачи от пара к стенкам трубок


Коэффициент теплоотдачи от стенок трубок к нагреваемой воде

Коэффициент теплопередачи


Средняя разность температур в подогревателе


Поверхность нагрева подогревателя


μ=0,8 -коэффициент загрязнения поверхностей теплообмена

Потеря напора воды в трубках


Устанавливаю пароводяной подогреватель Ду325мм, F=6,3м2

Параметры подогревателя

Значение

Поверхность нагрева, F м2

7,18

Диаметр корпуса, ДНВ мм/мм

325/309

Диаметр трубок, dН/dB мм/мм

16/14

Число трубок, n шт.

76

Среднее количество трубок в вертикальном ряду, m шт.

7,6

Масса одной секции, кг

380

Длина секции, мм

2562

Количество ходов

2


.12 Насосы сырой воды

Расчетный расход сырой воды GСВ=6,2кг/с=22,3 м3/ч

Напор насосов сырой воды

 (4.32)

Принимаю к установке два консольных моноблочных насоса (один рабочий, один резервный) КМ 20/18 c электродвигателем 4А80А2

Напор Н= 18 м в.ст.

Подача Q=20 м3/ч

Мощность эл. двигателя N=1,5 кВт

.13 Сетевые насосы

Напор сетевых насосов

 (4.33)

ΔНК=10 м в.ст. - расчетная потеря напора в водоподогревательной

установке и трубопроводах котельной ΔНПМ, ΔНОМ - потери в подающем и обратном трубопроводах

магистрали от котельной до ЦТП, так как расчет этой

магистрали в задачу проекта не входят,

задаюсь ΔНПМ=ΔНОМ=3 м в.ст.

ΔНЦТП=1 м в.ст. - потери напора на оборудовании и арматуре ЦТП;

ΔhП=ΔhО=1,31 м в.ст. - потери в подающем и обратном трубопроводах

квартальной теплосети

ΔhАБ=20 м в.ст. - потери напора у потребителей, с учетом потерь дав-

ления в соплах элеватора


Производительность сетевых насосов должна обеспечивать подачу максимального суммарного расхода воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение от источника теплоты до ЦТП.


В летний период нагрузка на отопление и вентиляцию отсутствует, поэтому потребная производительность сетевого насоса в летний период


Потребный напор летнего насоса

 - потеря напора в межтрубном пространстве подогревателей I-ой и II-ой ступени ЦТП

Принимаю к установке два консольных насоса (один рабочий, один резервный) для работы в отопительный период КМ 80-50-20

Напор Н= 50 м в.ст.

Подача Q=43 м3/ч

Мощность эл. двигателя N=15кВт

и один консольный моноблочный насос для работы в летний период

КМ 20/18 Напор Н= 18 м в.ст.

Подача Q=20 м3/ч

Мощность эл. двигателя N=1,5 кВт

 

4.14 Подпиточные насосы

Подпиточные насосы служат для заполнения тепловой сети и систем отопления сетевой водой, для восполнения потерь сетевой воды и для поддержания статического давления тепловой сети.

Напор подпиточного насоса соответствует давлению линии статики пьезометрического графика

Н=НСТ=32 м в.ст.

Производительность подпиточных насосов соответствует величине подпитки тепловой сети.

Расчетный расход воды для подпитки водяных сетей в закрытых системах теплоснабжения, в соответствии со СНиП 41-02-2003

GПОД=0,0075VСЕТ=0,0075х233,6=1,75 м3/ч

VСЕТ=65хΣQ=65х3.594=233,6 м3 - фактический объем воды в трубопроводах тепловой сети и присоединенных к ней системах отопления

Принимаю к установке два центробежных моноблочных секционных насоса (один рабочий, один резервный)

АЦМС 2-50 Напор Н= 36 м в.ст.

Подача Q=2 м3/ч

Мощность эл. двигателя N=0,55 кВт

Производства ООО ПКФ «ЛИНАС» г.Москва

4.15 Оборудование водоподготовительной установки

Так как расчет водоподготовительной установки в объем данной работы не входит, для выбора оборудования водоподготовки принимаю, что при заданном источнике водоснабжения проходит схема 2-х ступенчатого Nа-катионирования.

Расход химочищенной воды GХОВ=5,64кг/с=20,3м3/ч

Принимаю, что жесткость умягчаемой воды не более 10мг-экв/л.

Нормальная скорость фильтрования для фильтров первой ступени [13]

 (4.34)

Максимальная скорость фильтрования

 (4.35)

Для второй ступени WН=40м/ч Wmax=50м/ч

Расчетная площадь фильтрования фильтров первой ступени при установке двух фильтров

 (4.36)

Расчетная площадь фильтрования фильтра второй ступени при установке одного фильтра

 (4.37)

Принимаю к установке фильтры с одинаковой площадью фильтрования для первой и второй ступеней Ду=1000мм, f=0,76м2. Устанавливаю 4 фильтра ФИПа-1,0-0,6 - два фильтра первой ступени, один фильтр второй ступени и четвертый фильтр обвязывается для возможности работы по I-ой и II-ой ступеням при регенерации одного из фильтров.

В бункере мокрого хранения устанавливаю насос крепкого раствора соли для подачи раствора соли из бункера мокрого хранения на солерастворитель и далее в бак свежего раствора соли. Устанавливаю насос 1,5Х-6Л-1-51 с электродвигателем АО-2-31-2 и солерастворитель Ду1000 мм.

Для уменьшения объема сточных вод и для снижения расхода соли предусматриваю несколько баков раствора соли:

-          один бак для свежего раствора соли V=2м3;

-        два бака для сбора отработанного раствора соли по V=8м3.

Отмывка фильтра организованна в две стадии.

Последовательность проведения регенерации следующая:

-          взрыхление водой из бака взрыхляющей промывки с отводом стоков в канализацию;

-        подача отработанного раствора соли (сохраненного от регенерации предыдущего фильтра) из бака с отводом стоков в канализацию;

-        подача свежего раствора соли с отводом выходящей среды в канализацию;

-        первая стадия отмывки - подаваемой водой вытеснение из фильтра однократно использованного раствора соли в бак отработанного раствора, концентрация соли составит 2-4%, стоки отсутствуют;

-        вторая стадия отмывки - отвод выходящей среды в бак взрыхляющей промывки, стоки отсутствуют.

Для подачи отработанного раствора из баков для повторного использования устанавливаю насосы взрыхляющей промывки и отработанного раствора.

Потери напора на фильтрах 5-7 м в. ст.[12]

Прожолжительность взрыхляющей промывки 0,5ч [12]

Устанавливаю два насоса КМ 20/18 с электродвигателем 4А80А2

Напор Н= 20 м в.ст.

Подача Q=18 м3/ч

Мощность эл. двигателя N=1,5 кВт

Для подачи свежего раствора соли устанавливаю водосоляной эжектор.

5. Автоматизация

Автоматизация котельной - обеспечение требуемого режима оборудования с помощью средств автоматики.

Эксплуатация котельных без средств автоматики запрещена.

В зависимости от выполняемых автоматическими устройствами функций различают следующие основные виды автоматизации:

§ измерение и контроль;

§  сигнализация;

§  управление и регулирование;

§  защита оборудования (автоматика безопасности).

Минимально необходимый объем оснащения оборудования котельной средствами автоматики безопасности, сигнализации, автоматического регулирования, контроля и управления определен в соответствии с требованиями нормативных документов:

§ СНиП II-35-76 с изм.1 «Котельные установки»;

§  ПБ 10-574-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов» Госгортехнадзора РФ.

5.1 Измерение и контроль технологических параметров

Применяемые в котельных средства измерений для контроля технологических параметров принято называть контрольно-измерительными приборами.

Для контроля параметров, наблюдение за которыми необходимо для правильного ведения эксплуатационных режимов, предусмотрены показывающие приборы.

Для контроля параметров, изменения которых могут привести к аварии - сигнализирующие, показывающие или регистрирующие приборы.

Для контроля параметров, учет которых необходим для анализа работы оборудования и хозяйственных расчетов - регистрирующие или интегрирующие приборы.

Для котлов предусмотрены приборы для измерения:

§  температуры пара до главной паровой задвижки;

§  температуры питательной воды за экономайзером;

§  температуры уходящих газов;

§  температуры воздуха до и после калорифера;

§  давление пара в барабане;

§  давление пара у мазутных форсунок;

§  давление питательной воды на входе в экономайзер после

регулирующего органа;

§  давления воздуха после дутьевого вентилятора;

§  давления жидкого и газообразного топлива перед горелками

за регулирующим органом;

§  разрежения в топке;

§  разрежение перед дымососом;

§  расход пара в общем паропроводе и поагрегатно (самопишущий

прибор);

§  содержания кислорода в уходящих газах (переносной газоанализатор)

§  уровня воды в барабане котла.

§  температуры прямой и обратной сетевой воды;

§  температуры конденсата, возвращаемого в котельную;

§  температуры жидкого топлива на входе в котельную;

§  давления в подающих и обратных трубопроводах тепловой сети (до и после грязевика);

§  давления воды в питательных магистралях;

§  давления жидкого и газообразного топлива в магистралях перед котлами;

§  температуры и уровня деаэрированной воды в деаэраторе;

§  температуры воды поступающей в деаэратор;

§  давления пара в деаэраторе;

§  давление воды, раствора соли и жидкого топлива во всех всасывающих патрубках (после запорной арматуры) и в напорных патрубках (до запорной арматуры) всех насосов;

§  температуры нагреваемой и греющей среды до и после каждого подогревателя;

§  температуры конденсата после охладителя конденсата;

§  давления нагреваемой среды в общем трубопроводе до подогревателей и за каждым подогревателем;

§  давления пара к подогревателям;

§  давления воды до и после каждого фильтра ВПУ;

§  расхода воды, поступающей к каждому ионитному фильтру;

§  расхода воды, поступающей на водоподготовку (суммирующий);

§  расхода воды на взрыхление фильтров;

§  расхода воды, поступающей к эжектору приготовления регенерационного раствора;

§  давления пара в подводящем паропроводе РОУ;

§  температуры охлажденного пара после РОУ;

§  давления редуцированного пара.

§  И регистрирующие приборы для измерения:

§  температуры воды в подающих трубопроводах систем теплоснабжения;

§  температуры возвращаемого конденсата;

§  давления пара в общем паропроводе к потребителю (при требовании потребителя);

§  давления воды в каждом обратном трубопроводе систем теплоснабжения;

§  давления пара в деаэраторе;

§  температуры и давления газа в общем газопроводе котельной;

§  расхода воды в каждом подающем трубопроводе систем теплоснабжения (суммирующий);

§  расхода пара к потребителю (суммирующий);

§  расхода воды, поступающей на подпитку тепловой сети (суммирующий);

§  расхода возвращаемого конденсата (суммирующий);

§  расхода газа в общем газопроводе котельной и перед каждым котлом (суммирующий);

§  расхода жидкого топлива в прямой и обратной магистралях (суммирующий).

В котельной применяются следующие контрольно-измерительные средства:

а) для измерения и контроля температуры:

§  термометры расширения:

стеклянные жидкостные (показывающие)

технические электроконтактные (датчики-реле)

§  термометры манометрические жидкостные (показывающие, самопишущие)

§  термоэлектрические преобразователи (термопары, подключаются к милливольтметрам и потенциометрам);

б) для измерения и контроля давления и перепада давления:

§  жидкостные мановакууметры (показывающие)

§  мембранные (показывающие) и датчики-реле давления (с контактным устройством)

§  сильфонные напоромеры и тягонапоромеры (показывающие и с контактным устройством)

§  дифманометры (показывающие и самопишущие)

в) для измерения расхода:

§  счетчики объемные ратационные

§  счетчики скоростные: крыльчатые и турбинные

§  расходомеры по методу переменного перепада давления (измерительные диафрагмы, дифманометры)

г) для измерения и контроля уровня:

§  гидростатические (дифманометры)

§  поплавковые (датчики-реле уровня)

§  на принципе проводимости (сигнализатор предельных уровней)

д) для контроля наличия пламени:

§  запально-защитные устройства

§  приборы контроля пламени

е) для контроля загазованности - сигнализаторы загазованности

ж) для контроля отходящих газов - газоанализатор кислорода с самопишущим вторичным прибором.

.2 Сигнализация

В проекте котельной предусматривается технологическая и аварийная сигнализация.

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 и управления) горит до ликвидации нарушения.

В котельной с постоянным обслуживающим персоналом предусматривается следующая светозвуковая сигнализация:

§  остановки котла (при срабатывании защиты);

§  причины срабатывания защиты;

§  понижения температуры и давления жидкого топлива в общем трубопроводе к котлам;

§  повышения или понижения давления газа;

§  понижения давления воды в каждой питательной магистрали (при постоянно работающих питательных насосах);

§  понижения или повышения давления воды в обратном трубопроводе тепловой сети;

§  повышения или понижения уровня воды в деаэраторном баке, а также понижения уровня промывочной воды в баках;

§  понижения давления в деаэраторе.

В котельных схемы сигнализации строятся, как правило, раздельно для котлов и вспомогательного оборудования.

При построении схемы технологической сигнализации котла учитывают следующие условия:

§  в процессе пуска котла должна работать только световая сигнализация, а звуковой сигнал на это время должен быть блокирован;

§  при наличии в котельной центрального щита управления звуковой сигнал должен быть общим для всех схем сигнализации;

§  схема сигнализации должна иметь отключающее устройство от общих цепей сигнализации.

.3 Управление и регулирование

Объем автоматики регулирования в котельной определяется в зависимости от производительности, технологии и режима работы в соответствии с СНиП II-35-76 с изм.1 «Котельные установки».

Автоматическое регулирование процесса горения включает регулирование подачи топлива в топку в зависимости от производительности котла, поддержание оптимального соотношения топлива и воздуха, поддержание заданного устойчивого разрежения в топке.

Регулирование процесса горения позволяет достичь экономии топлива, увеличить КПД котла, сократить расход электроэнергии на дутье и тягу, уменьшить объем ремонтных работ, облегчить и сократить количество обслуживающего персонала.

Регулирование подачи газа к горелкам парового котла должно производиться так, чтобы постоянно обеспечивалась необходимая производительность котла, т.е. чтобы сохранялось соответствие между выработкой и потреблением пара; показателем этого соответствия служит постоянство давления пара на выходе из котла. Следовательно, давление пара можно использовать в качестве импульса для регулирования количества газа, подаваемого в топку. Изменяя подачу газа, регулятор меняет производительность котла в соответствии с потребностью в паре.

Задачей регулятора подачи воздуха является поддержание соответствия между количеством топлива и количеством воздуха, необходимого для полного сгорания газа. Показателем соответствия является коэффициент избытка воздуха, контролируемый по значению СО2 или О2 в продуктах сгорания. Оптимальные значения коэффициента избытка воздуха определяются при наладочных испытаниях котла и заносятся в режимную карту. Управление подачей воздуха должно вестись с довольно высокой точностью, обеспечивая отклонение значения О2 не более чем на ±1.0%.

Регулятор разрежения должен обеспечить устойчивое разрежение в топке. Разрежение в топке часто бывает неустойчивым и, кроме того. Имеет различное значение по высоте топки. Поэтому импульс по разрежению демпфируется (т.е. искусственно увеличивается постоянная времени измерительного устройства) и отбирается в верхней части топки. Пределы колебаний разрежения не должны превышать ±0,5 кгс/м2 (мм в.ст.).

По условиям безопасности и надежности работы парового котла требования к точности регулирования уровня воды в барабане наиболее жестки по сравнению с другими котловыми регуляторами.

Отклонение уровня воды от номинального значения может вызываться следующими причинами:

§  изменением расхода пара (нагрузки);

§  изменением количества подаваемой воды;

§  изменением тепловыделения, связанным с изменением подачи топлива или воздуха.

Кроме того, на колебания уровня оказывает влияние явление «набухания» воды - изменение объема, занимаемого паром в пароводяной смеси, циркулирующей в контуре котла. Это явление, проявляющееся при резких изменениях расхода пара или тепловой мощности горелки, нарушает в первый момент процесс регулирования уровня - при увеличении расхода пара подачу воды в барабан следует увеличить, а на регулятор поступает импульс на уменьшение подачи питательной воды, вызванный резким повышением уровня за счет «набухания».

Поэтому при выборе регулятора намеренно ограничивают скорость изменения производительности.

Для каждого котлоагрегата ДЕ-10-14ГМ предусмотрено автоматическое регулирование уровня воды в барабане котла и регулирование процесса горения, осуществляемое тремя регуляторами:

§  топлива (газ) или топливо (мазут);

§  воздуха;

§  разрежения.

Кроме того, для каждого котла предусмотрено регулирование температуры дымовых газов за дымососом (регулятор вторичного использования энергоресурсов).

Для вспомогательного оборудования котельной предусматриваются следующие регуляторы:

§  температуры прямой сетевой воды;

§  давления подпиточной воды;

§  давления питательной воды к котлам;

§  уровня воды и давления пара в деаэраторе;

§  давления и температуры редуцированного пара;

§  давления газообразного топлива;

§  давления и температуры жидкого топлива.

Регулирование осуществляется при помощи комплекса приборов и устройств «Контур-2», а также регуляторами прямого действия.

Схемно-конструктивную основу системы «Контур-2» составляют однотипные субблоки, каждый из которых является функционально законченным элементом. К внешним цепям субблоки подключаются с помощью штепсельного разъема.

По выполняемым операциям субблоки подразделяются на:

§  измерительные, предназначенные для суммирования сигналов датчиков, сравнения их с заданием и выработки сигнала рассогласования;

§  регулирующие, предназначенные для формирования регулирующего или корректирующего воздействия путем преобразования сигнала рассогласования по заданному алгоритму;

§  функциональные, осуществляющие динамическое и дискретное преобразование сигналов.

Основу элементной базы субблоков составляют интегральные микросхемы. Отдельные приборы системы образуются путем объединения двух субблоков - одного из измерительных с одним из регулирующих (функциональных) - в одном корпусе, предназначенном для щитового монтажа. Различным сочетанием субблоков образуются приборы 12 типов по три в каждой из четырех групп.

5.4 Защита оборудования (автоматика безопасности)

Действие автоматики безопасности должно приводить к отключению подачи газа к горелкам при отклонении контролируемых параметров за пределы допустимых значений. Учитывая, что аварийные режимы возникают чаще всего из-за неправильных действий обслуживающего персонала при пуске котла, в схему автоматики безопасности в качестве составной части включается дистанционный и автоматический розжиг, в процессе которого должны быть обеспечены:

§  контроль за правильным выполнением предпусковых операций;

§  включение тягодутьевых машин;

§  заполнение котла водой и т.д.;

§  контроль за нормальным состоянием параметров при пуске;

§  дистанционный розжиг запальника со щита управления.

Для паровых котлов, предназначенных для сжигания газообразного или жидкого топлива, независимо от давления пара и производительности следует предусматривать устройства, автоматически прекращающие подачу топлива к горелкам при:

§  повышении или понижении давления газообразного топлива перед горелками;

§  понижении давления жидкого топлива перед горелками;

§  уменьшении разрежения в топке;

§  понижении давления воздуха перед горелками для котлов, оборудованных горелками с принудительной подачей воздуха;

§  погасании факелов горелок, отключение которых при работе котла не допускается;

§  повышении или понижении уровня воды в барабане;

§  неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения, только для котельных второй категории.

Датчики автоматики безопасности должны быть автономны, независимы друг от друга и от системы регулирования, должны иметь свои устройства отбора импульсов и замыкаться на отдельную схему. Включение с состав автоматики безопасности дистанционного и автоматического розжига определяет особые требования к таким присущим только этой схеме приборам, как приборы контроля наличия пламени и отсечные устройства с электромагнитным приводом.

В схемах защиты и пуска котлов работающих на газе, подлежат реализации следующие требования:

§  задержка выдачи сигнала «Останов» по параметрам, подверженным пульсациям, и для датчиков с возможным ложным сигналом из-за вибрации (по факелу, разрежению, давлению воздуха, при использовании приборов ЭКМ и др.). Задержка допускается в зависимости от мощности горелок в пределах 2-5 с.

§  в рабочем состоянии все элементы схемы должны находиться под напряжением;

§  давление газа на время розжига блокируется, остальные параметры задействованы в защиту;

§  должно быть обеспечено выявление и запоминание причины остановки котла;

§  должна быть предусмотрена возможность проверки работоспособности схемы по всем параметрам без остановки котла;

§  при срабатывании датчика понижения давления газа должна быть исключена подача газа на запальные горелки;

§  должна быть обеспечена до розжига автоматическая вентиляция топки.

6. Технико-экономические показатели котельной

.1 Расчет годовой выработки и отпуска теплоэнергии

Расход пара на технологические нужды  

Годовое число часов использования технологической нагрузки


Годовой расход пара на технологические нужды

 (6.1)

Для отопительной и технологической нагрузки соответственно можно принять 0,55 и 0,6 ГДж/т

Годовой отпуск тепла котельной

 (6.2)

Годовая выработка тепла

 (6.3)

где kСН=2-3% - коэффициент расхода тепла на собственные нужды котельной при работе на газе

6.2 Определение капиталовложений в сооружение котельной

Расчет стоимости сооружения котельной произвожу по укрупненным показателям.

На основе обобщения технико-экономических показателей строительства котельных разработан и применяется метод удельных капитальных затрат, т.е. капиталовложения на создание единицы мощности.

Величину удельных капитальных затрат принимаю по типовому проекту 903-1-242.87 аналогичной котельной с 4-мя котлами ДЕ-10-14 с коэффициентом 0,8 т.к. в проектируемой мной котельной отсутствует часть оборудования установленная в типовой котельной: подогреватели горячего водоснабжения, баки аккумуляторы, вакуумный деаэратор и пр.

Величина капиталовложений с учетом инфляционных коэффициентов

 (6.4)

где kУ=85000 руб/МВт - величина удельных затрат

(10,5х4х1,6) - инфляционные коэффициенты

- часовая производительность котельной

.3 Определение годовых расходов топлива, электроэнергии воды и численности персонала

.3.1 Топливо

Годовой расход топлива

 (6.5)

6.3.2 Электроэнергия

Годовой расход электроэнергии на привод электродвигателей определяется по величине установленной мощности с учетом коэффициента спроса

 (6.6)

где - удельный расход электроэнергии

.3.3 Вода

Вода в котельной расходуется на питание котлов, подпитку тепловых сетей, на технические и бытовые нужды

Годовой расход воды

 (6.7)

- удельный расход воды

.3.4 Численность персонала

Общая численность персонала

 (6.8)

где nОБЩ=1,2чел/МВт -штатный коэффициент

Численность эксплуатационного персонала

 (6.9)

где α=0,65 - коэффициент эксплуатации

.4 Определение годовых издержек производства и калькуляции себестоимости теплоэнергии

Издержки производства - это затраты, которые связаны с производством и реализацией определенного объема продукции.

Себестоимость продукции - это затраты связанные с производством и реализацией единицы продукции.

Годовые эксплуатационные расходы на производство теплоэнергии по статьям затрат включают:

 (6.10)

где ИТ - затраты на топливо

ИЭЭ - затраты на электроэнергию

ИВ - затраты на используемую воду

ИЗП - затраты на заработную плату

ИА - амортизационные отчисления

ИОБЩ - затраты на общекотельные и прочие расходы

.4.1 Расчет годовых издержек производства

Топливо

 (6.11)

где ЦТ=2350руб/тыс.м3 - цена газа

Электроэнергия

 (6.12)

где ТЭЛ=2,55руб/кВт.ч - тариф на электроэнергию

Вода

 (6.13)

где ТВ=5руб/т - тариф на воду

Заработная плата

 (6.14)

ФГОД=60000руб - годовой фонд заработной платы одного работника

Амортизация

Размер амортизационных отчислений определяю по установленным нормам амортизации

 (6.15)

где НА=3,7% - норма амортизации

αТ=0,9 - понижающий коэффициент

Текущий ремонт

Затраты на текущий ремонт составляют 20% от амортизационных отчислений

 (6.16)

Общекотельные и прочие расходы

 (6.17)

.4.2 Смета затрат на производство теплоэнергии

Смета затрат на производство определяет общую сумму затрат по котельной, т.е. себестоимость всей выработанной теплоэнергии. Себестоимость выработанной теплоэнергии определяется путем суммирования всех ранее подсчитанных затрат. Результаты расчета сведены в таблицу №5.

Смета на производство теплоэнергии

Таблица №5

№ п/п

Элементы затрат

Сумма, руб.

1

Топливо

25973272

2

Электроэнергия

764072

3

Вода

1413648

4

Заработная плата

1916006

5

Амортизация

6448105

6

Текущий ремонт

1289621

7

Общекотельные затраты

2896119

8

Итого по смете:

40682844


6.4.3 Калькуляция себестоимости теплоэнергии

Для расчета себестоимости 1Гкал теплоэнергии составляется калькуляция. Все затраты группируются по отдельным статьям, а затем делением общей суммы на количество выработанной теплоэнергии определяю себестоимость 1Гкал тепла

Калькуляция себестоимости 1Гкал теплоэнергии

Таблица №6

№ п/п

Элементы затрат

Сумма, руб.

Выработка тепла, Гкал/год

Стоимость единицы, руб

1

Топливо

25973273

134250

193,5

2

Электроэнергия

764072


5,7

3

Вода

1413648


10,3

4

Заработная плата

1916006


14,3

5

Амортизация

6448105


48

6

Текущий ремонт

1289621


9,6

7

Общекотельные затраты

2896119


21,6

8

Себестоимость

303


.5 Расчет технико-экономических показателей котельной

Выручка от реализации продукции

 (6.18)

где ТТ=700руб/Гкал - тариф на теплоэнергию, по данным региональной энергетической комиссии на I квартал 2006г.

Рентабельность

 (6.24)

Период окупаемости котельной

 (6.25)

7. Охрана труда и техника безопасности

.1 Общие положения

 

Охрана труда - система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособность человека в процессе труда.

Основными элементами системы охраны труда являются:

§ законодательство о труде

§  техника безопасности

§  производственная санитария

Законодательство по охране труда составляет правовую основу охраны труда, обеспечивающую осуществление в производственных условиях правовых, организационных, технических и санитарно-гигиенических мероприятий по созданию здоровых и высокопроизводительных условий труда на производстве.

Техника безопасности - система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов.

К мероприятиям техники безопасности относятся:

§ совершенствование технологических процессов из условий безопасности и высокой производительности труда;

§  создание и применение безопасной техники - машин, механизмов и т.п., отвечающей всем требованиям охраны труда;

§  механизация и автоматизация тяжелых и вредных для здоровья процессов работы;

§  внедрение сигнальной, оградительной и блокировочной техники на опасных участках производства;

§  разработка и внедрение безопасных и высокопроизводительных приемов работы

Производственная санитария - система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов, воздействие которых на работающих в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности.

К мероприятиям производственной санитарии относятся:

§ выявление и изучение производственных вредностей, их биологического воздействия на организм человека;

§  изыскание способов устранения или ослабления такого воздействия;

§  санитарное благоустройство предприятий и рабочих мест;

§  разработка и внедрение санитарно-гигиенических норм и требований к сооружениям, промышленным зданиям, оборудованию, технологическим процессам и режиму труда.

.2 Организация охраны труда

Котельные относятся к опасным производственным объектам, подконтрольным Федеральному горному и промышленному надзору России (Госгортехнадзору России).

К обслуживанию объектов котлонадзора допускаются лишь лица, имеющие необходимую теоретическую и практическую подготовку, прошедшие проверку знаний правил охраны труда и техники безопасности с выдачей удостоверения на право обслуживания указанных объектов.

Руководящие, инженерно-технические работники, а также мастера объектов котлонадзора обязаны не реже 1 раза в три года сдавать экзамены на знание правил, норм и инструкций по безопасности.

Ответственность за состояние охраны труда и техники безопасности возложена на администрацию предприятия.

Должностные лица, виновные в нарушении законодательства о труде, правил по охране труда и технике безопасности привлекаются к ответственности:

§  дисциплинарной

§  административной

§  материальной

§  уголовной

в соответствии с законодательством России.

.3 Техника безопасности

Характерными травмами в котельных являются ожоги горячей водой и паром, падение людей с высоты, различные ушибы. Причинами травматизма являются преимущественно нарушения правил безопасности. Люди падают с высоты при неогороженных проёмах, пользуясь случайными подставками для обслуживания оборудования. Помещения котельных по опасности поражения людей электрическим током относятся к помещениям с повышенной опасностью.

При разработке проекта предусматриваются следущие мероприятия по технике безопасности:

A.      Оборудование размещено с учётом требований безопасной эксплуатации. Проходы в котельной имеют ширину не менее 1м и свободную высоту не менее 2м. Для удобного и безопасного обслуживания оборудования установлены специальные площадки и лестницы. Лестницы имеют ограждение высотой не менее 0,9м со сплошной обшивкой по низу не менее 100мм. Лестницы высотой более 1.5м имеют уклон не более 50Расстояние между площадками лестниц не более 4м. Переходные площадки и лестницы имеют перила с обеих сторон. Площадки длиной более 5 м имеют лестницы с двух сторон. Лестницы и площадки выполняются из рифленой листовой стали.

B.      Для проведения текущих ремонтов в котельной предусмотрены мастерская КИП, механическая мастерская, монтажные площадки. Для снижения трудоемкости ремонтов в котельной предусмотрены грузоподъемные механизмы над сетевыми подогревателями и дымососами..  Трубопроводы и оборудование с температурой поверхности более 45° - изолируются.

D.      Все вращающиеся части оборудования закрыты защитными кожухами..         Оборудование котельной оборудовано технологическими защитами. При отклонениях или нарушениях режимов работы оборудования котельной от заданных параметров предусмотрена световая и звуковая сигнализация, блокировки, прекращение подачи газа (см. Автоматику безопасности)..  Все электродвигатели, электрические сборки, щиты, оболочки кабелей должны иметь надежные заземления, присоединенные к стационарному контуру заземления. Предусматривается заземление трубопроводов жидкого и газообразного топлива.

G.      Предусмотрена система непрерывного контроля за содержанием окиси углерода и метана в помещении котельной..    Все конструкции здания котельной имеют пределы огнестойкости, соответствующие II степени огнестойкости. В здании котельной в производственной части с отм 0,000 предусмотрено два эвакуационного выхода. Из бытовых помещений на отметку 0,000 также предусмотрено два эвакуационных выхода. Котельная оборудуется пожарной сигнализацией. В котельной устанавливаются пожарные краны из расчета орошения каждой точки двумя струями.

7.4 Производственная санитария

Помещения котельной установки характеризуются наличием избытка теплоты, отдельных зон повышенной запыленности и загрязненности, наличием сквозняков, недостаточностью освещения. Эти особенности работы в котельных предъявляют повышенные требования к созданию нормальных условий труда.

Персонал котельной обеспечивается раздевалками, бытовыми помещениями, душевыми, умывальниками, сушилками, питьевой водой, спецодеждой, мылом и пр.

Температура воздуха на рабочих местах в холодный и переходный периоды года должна быть в пределах 12-22°С, относительная влажность воздуха в помещении 30-60%, а в теплый период года в помещении температура должна быть не более чем на 5°С выше средней температуры наружного воздуха (в 13ч самого жаркого месяца), но не более 28° при 30-60% влажности.

Температура воздуха в рабочей зоне котельного зала в соответствии со СНиП II-35-76 - 12°С, на участке водоподготовки - 16°С. В соответствии с этим отопление котельного зала осуществляется за счет теплоизбытков от оборудования. На участке водоподготовки предусмотрен догрев воздуха до нормативного местными отопительными приборами. В бытових и вспомогательных помещениях отопление принято местными нагревательными приборами.

В котельном зале предусматривается естественная вентиляция из условия ассимиляции теплоизбытков. Воздухообмен принимается не менее 3-х кратного и дополнительно учитывается, что в зимнее время осуществляется частичный забор воздуха на горение из верхней зоны котельного зала. Приточная вентиляция осуществляется в холодный и переходный периоды года через верхний ряд фрамуг, в теплый период - через нижний ряд.

Предусматривается естественная вентиляция бытовых и вспомогательных помещений. В комнате приема пищи предусматривается механическая вытяжная вентиляция. Кроме того, предусматривается местная вытяжная вентиляция от лабораторных шкафов и от шкафов спецодежды.

Рабочие места и помещения котельной должны иметь достаточную освещенность.

В котельной предусматривается четыре вида освещения:

§  рабочее

§  аварийное на напряжение 220В переменного тока

§  аварийно-эвакуационное на напряжение 40В постоянного тока

§  местное и ремонтное на напряжение 12В переменного тока

Величины освещенности в помещениях принимаются в соответствии со строительными нормами и правилами по проектированию искусственного освещения.

Разряды и подразряды зрительных работ для помещений котельной

Таблица №7

Помещения

Разряд и подразряд зрительных работ

Площадки обслуживания перед фронтом котлов

Площадки котлов и экономайзеров и проходы за котлами

XIIв

Лестницы котлов и экономайзеров

XIIд

Дополнительное местное освещение приборов, установленных на оборудовании

IVг

Помещения водоподготовки, деаэраторов, помещения насосов для перекачки холодных сред (насосов исходной воды, реагентов, противопожарного водоснабжения и т.п.) при кратковременном пребывании людей

VI

Помещение газарегулирующей установки

VI


Работа некоторых типов оборудования котельной - котлов, двигателей насосов, вентиляторов, дымососов и т.п. - сопровождается значительным шумом и вибрацией.

Устранение вредного воздействия шума на человека в производственных условиях может быть достигнуто за счет:

§  применения технических средств борьбы с шумом (уменьшение шума в его источнике, изменение направленности излучения, рациональное размещение оборудования);

§  строительно-акустических мероприятий;

§  дистанционного управления шумным оборудованием;

§  организационных мероприятий (выбор рационального режима труда и отдыха, сокращение времени нахождения в шумных условиях, лечебная профилактика и т.п.);

§  применения средств индивидуальной защиты.

Вибробезопасные условия труда должны быть обеспечены применением вибробезопасного оборудования; применением средств виброзащиты; организационно-техническими мероприятиями, в том числе введением режимов труда, регулирующих продолжительность воздействия вибраций на работающих, а также лечебно-профилактическими мероприятиями.

Условия труда на рабочих местах по показателям освещенности, запыленности, уровню шума и вибрации, температурному режиму должны периодически обследоваться с привлечением санитарных органов.

8. Инструкция по эксплуатации котла ДЕ-10-14ГМ

8.1 Общие указания

Установку, содержание и эксплуатацию паровых котлов ДЕ-10-14ГМ производить в соответствии с Правилами Госгортехнадзора РФ.

Указания по эксплуатации горелки, экономайзера, системы автоматики и котельно-вспомогательного оборудования содержатся в соответствующих инструкциях, разработанных предприятиеями-изготовителями этого оборудования.

Содержание и эксплуатацию паропроводов и трубопроводов котельной производить в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды Госгортехнадзора РФ.

Производственная инструкция по обслуживанию котлов с приложением оперативной схемы трубопроводов котельной должна быть вывешена на рабочем месте и выдана персоналу котельной.

 

8.2 Осмотр перед растопкой

При осмотре убедиться в нормальном состоянии элементов котла и арматуры и отсутствии в котле и газоходах посторонних предметов. Проверить состояние и плотность экрана между топкой и конвективным пучком, плотность перегородки в пучке и стыков перегородки с барабанами и обмуровкой.

Опробовать приводы к воздушным заслонкам и газовым шиберам, убедиться в наличии естественной тяги в котле. При осмотре убедиться в нормальном состоянии деталей горелки, огнеупорной футеровки, правильности сборки форсунок горелок ГМ.

При работе на мазуте марки М100, его следует подогревать до температуры не ниже 110°С. Перед пуском необходимо убедиться, что вязкость жидкого топлива не превышает 3° ВУ.

Проверить правильность положения и отсутствие заедания обдувочных труб, которые должны легко и свободно поворачиваться за маховик. Сопла должны быть установлены так, чтобы оси их были симметричны по отношению к зазору между рядами кипятильных труб.

После осмотра топки и газоходов лазы и люки плотно закрыть.

Проверить наличие диафрагмы взрывных (предохранительных) клапанов топки и газоходов.

После проверки исправности арматуры убедиться, что:

-          продувочные вентили котла плотно закрыты;

-        манометры котла и экономайзера - в рабочем состоянии, т.е. трубка манометра соединена трехходовым краном с барабаном;

         водоуказательные стекла включены, паровые и водяные вентили открыты, а продувочные закрыты;

         вентили на питательных линиях к котлоагрегату открыты, кроме питательного клапана перед водяным экономайзером, который открывается при заполнении экономайзера и котла водой.

Проверить готовность к пуску и работе дутьевого вентилятора и дымососа.

Если котел пускается после ремонта, при котором открывались барабаны котла, то перед их закрытием:

-          произвести очистку от грязи, песка, ржавчины, накипи и посторонних предметов;

-        проверить отсутствие повреждений на внутренних стенках;

         перед установкой новых прокладок тщательно зачистить гнезда и плоскости от остатков старых прокладок;

         прокладки при сборке смазать смесью графита с маслом во избежание пригорания.

Промыть котел, заполняя его водой и спуская ее (расход воды и длительность промывки зависит от степени загрязнения котла).

Проверить достаточность освещенности котельного помещения и исправность аварийного освещения.

Холодный котел заполнять водой с температурой не ниже +5°С. Заполнение вести до низшей отметки водоуказательного стекла. Проверить заполнение водой водяного экономайзера. Время заполнения котла водой и ее температура должны быть указаны в распоряжении на растопку.

Во время наполнения котла проверить плотность люков, фланцев и продувочной арматуры (о пропуске последней можно судить по нагреванию труб после вентилей, если котел заполняется горячей водой). При появлении течи в лючках и фланцах подтянуть их и, если течь не прекратилась, приостановить подпитку, спустить необходимое количество воды и сменить прокладки.

.3 Растопка

Растопку котла производить только при наличии распоряжения, записанного в сменном журнале начальником котельной или замещающим его лицом.

Включить топливную арматуру и отрегулировать подачу топлива.

Давление мазута перед горелкой должно составлять в период растопки 0,05-0,07 МПа.

При розжиге на природном газе давление газа перед горелкой должно составлять 500-1000 Па.

Провентилировать топку в течении 10 мин. До тщательной вентиляции топки ни в коем случае не вносить в нее и газоходы котла открытого огня и даже переносной лампы. Проверить действие защиты котла.

Зажигание горелки производится дистанционно запальником или вручную переносным факелом.

При наличии пара на распыление мазута давление пара должно составлять для горелки типа ГМ-7 0,15-0,2 МПа

При давлении пара 0,5-1кгс/см2 по манометру провести продувку водоуказательных стекол, трубки манометра.

Во время растопки следить за температурой воды в чугунном экономайзере и не допускать в нем закипания воды за счет увеличения протока воды через экономайзер.

Для сокращения времени растопки и равномерного прогрева элементов котла предусмотрены устройства для прогрева воды паром от соседних котлов или внешних источников (при их наличии). Прогрев котла осуществляется до повышения давления в котле до 1-2 кгс/см2. Затем приступить к растопке.

Следить за ростом давления в котле, регулируя его количеством подаваемого топлива и воздуха в соответствии с режимной картой котла.

Подъем давления котлов, заполненных водой с температурой 80-100°С, рекомендуется вести по графику:

через 20 минут после начала растопки - 1 кгс/см2;

через 35 минут после начала растопки - 4-5 кгс/см2;

через 45 минут после начала растопки - 13 кгс/см2.

При пуске котлов, заполненных водой с температурой ниже 80°С, время подъема давления до 1 кгс/см2 увеличивается на 15-20 минут.

Производить обдувку поверхностей нагрева во время растопки запрещается.

Включение котла в работу

Включение котла в работу производить в соответствии с требованиями производственной инструкции.

Перед включением котла в работу произвести:

-          проверку исправности действия предохранительных клапанов, водоуказательных приборов, манометров и питательных устройств;

-        проверку и включение автоматики безопасности и аппаратуры автоматического управления;

         продувку котла.

При подъеме давления до 7-8 кгс/см2 произвести прогрев главного паропровода от котла до сборного коллектора, для чего:

-          полностью открыть дренажный вентиль в конце паропровода сборного коллектора и обвод конденсационного горшка;

-        медленно приоткрыть не более чем на 0,5 оборота главный парозапорный вентиль на котле;

         по мере прогревания паропровода постепенно увеличивать величину открытия главного парозапорного вентиля на котле; к концу прогрева главного паропровода парозапорный вентиль на котле должен быть полностью открыт.

При включении котла в находящийся в работе паропровод давление в котле должно быть равно или несколько ниже (не более 0,5 кгс/см2) давления в паропроводе.

При эксплуатации котлов ДЕ-10-14ГМ давление (избыточное) держать не ниже 0,7 МПа; при этом давлении пропускная способность предохранительных клапанов соответствует номинальной паропроизводительности котла.

.4 Техническое обслуживание котла

Перед пуском котла должен быть проведен осмотр и проверка котла и вспомогательного оборудования, приборов контроля и средств дистанционного управления арматурой, автоматических регуляторов, защит и средств оперативной связи. Выявленные при этом неисправности должны быть устранены. При неисправности автоматики безопасности пуск котла запрещается.

В период заполнения котла водой и проведения растопки необходимо следить за перемещением репера, установленного на заднем днище нижнего барабана. Величина расчетного предельного продольного теплового перемещения блока котла (нижнего барабана) -12,15мм.

Если тепловые перемещения значительно меньше расчетных, проверить, нет ли защемления подвижных опор котла.

В период эксплуатации необходимо ежедневно:

-          проверять предохранительные клапаны;

-        проверять целостность асбестовых мембран взрывных клапанов;

         проводить чистку основной форсунки (при работе на мазуте);

         осматривать и, по возможности, устранять неплотности парения сальников, прокладок арматуры и водоуказательных стекол;

         следить за исправностью контрольно-измерительных приборов.

Приборы безопасности котельного агрегата должны систематически проверяться на срабатываемость в сроки, указанные заводом-изготовителем, и обязательно при остановке котла.

Во время работы котла поддерживать заданное рабочее давление пара. Стрелка манометра не должна заходить за красную черту, соответствующую наивысшему рабочему давлению.

По мере загрязнения труб конвективного пучка, в зависимости от характера отложений, производить обдувку поверхностей нагрева котла и хвостовых поверхностей нагрева паром или воздухом (во время ремонта допускается обмывка щелочной водой).

Обдувку стационарными обдувочными аппаратами проводить при номинальной нагрузке и максимальном давлении в котле. Перед обдувкой прогреть и продуть через дренаж участок паропровода обдувочного аппарата. Проверить плотность отключения и надежность дренажа паропроводов обдувки. Иметь в виду, что постоянный пропуск пара в газоходы вызовет коррозию и сильное загрязнение поверхностей нагрева.

Следить за температурой уходящих газов и сопротивлением за котлом, повышение их указывает на перетечку газов через плотный левый топочный экран или загрязнение труб конвективного пучка.

Периодически осматривать огнеупорную фурму горелки, форсунки, поверхности нагрева и изоляцию барабанов, не допускать образования коксовых наростов.

Наблюдение за состоянием топочной камеры в период работы котла ведется через три лючка, два из которых установлены на боковой стенке в начале и в конце топочной камеры, третий - на задней стенке у правого бокового экрана.

В передний лючок должен просматриваться выходной край амбразуры горелки. В процессе эксплуатации нельзя допускать коксования амбразуры горелки или камеры сгорания при работе на мазуте. Боковой лючок, расположенный в конце топки, служит для наблюдения за режимом горения. Конец факела, наблюдаемый в этот лючок, должен быть чистым, бездымным. В задний лючок ведется наблюдение за работой запальника при отладке запально-защитного устройства, за омыванием факелом бокового экрана, проверяется отсутствие кокса и состояние футеровки амбразуры при остановках котла или переводе его на газ.

Проверка состояния амбразуры горелки и изоляции верхнего барабана осуществляется путем осмотра топки через задний лючок в периоды снижения нагрузки.

Наличие упавших кирпичей на поду указывает на разрушение изоляции верхнего барабана. При массовом выпадении кирпичей, а также значительном разрушении амбразуры горелки котел необходимо остановить и произвести ремонт изоляции барабана и амбразуры горелки.

Топочный режим должен соответствовать режимной карте и инструкции, составленной пуско-наладочной организацией.

Систематически следить за работой горелок. В случае засорения форсунок, появления черных полос в корне факела немедленно прочистить форсунку.

Постоянно следить за процессом горения. Необходимо, чтобы: факел равномерно заполнял всю топочную камеру, не затягивался в конвективный пучок, не ударялся в трубы экранов, конец факела был чистым и не имел дымных концов, в факеле не было «мушек».

Во избежании возникновения вибраций в топке котла при работе на природном газе коэффициент избытка воздуха следует поддерживать близким к оптимальному значению, определенному при проведении наладочных работ.

При регулировании нагрузки следует плавно изменять подачу воздуха и газа. Для увеличения нагрузки необходимо сначала прибавить подачу газа, затем воздуха, после чего отрегулировать тягу в топке. Для уменьшения нагрузки сначала уменьшается подача воздуха, затем газа, после чего необходимо отрегулировать тягу.

Не реже одного раза в год необходимо уточнять режимную карту для применяемых видов топлива.

Строго соблюдать инструкцию по поддержанию водного режима и продувке котла.

Не допускать эксплуатацию котла при наличии неплотностей в вальцовочных соединениях. При остановке котла на ремонт и чистку тщательно осматривать вальцовочные соединения барабанов со стороны топки и при обнаружении солей в виде грибков, наростов у вальцовочных концов труб, а также при выявлении кольцевых трещин в развальцованной части труб произвести исследование мест вальцовки с применением ультразвуковой и магнитной дефектоскопии, с одновременным уведомлением Госгортехнадзора РФ.

Особое внимание следует уделять своевременному выявлению повреждений труб поверхностей нагрева. При появлении свищей происходит интенсивное разрушение соседних труб. Неплотности в трубах можно выявить по шуму вытекающей среды, снижению уровня воды в барабане котла, расхождению показаний водомера и паромера, падению разрежения в топке.

.5 Уход за трубопроводами в пределах котла

Все включения, выключения и переключения основных трубопроводов производит машинист котла с последующей записью проведенных операций в эксплуатационном журнале.

Машинист обязан тщательно следить за исправным состоянием всех соединительных частей трубопроводов, вентилей, задвижек, кранов и другой арматуры.

Вентили, задвижки и краны на всех трубопроводах открывать медленно и осторожно.

Вентили, задвижки и краны закрывать плотно, причем последние обороты маховика производить быстро.

Вентили, задвижки и краны, редко работающие, проверять не реже одного раза в 10 дней путем частичного открытия и закрытия их.

8.6 Продувка котла

Количество и длительность периодических продувок, а также величина непрерывной продувки устанавливается химлабораторией.

Ввиду того, что щелочение не обеспечивает полную чистоту поверхностей нагрева котла, необходимо в течении первого месяца эксплуатации вести повышенную продувку котла (периодическую 2 раза в смену; непрерывную не менее 5% от паропроизводительности котла) для удаления загрязнений.

Через месяц после пуска котла произвести осмотр барабанов.

Если во время продувки в котельной происходит авария, то продувку немедленно прекратить. Исключением является случай перепитки котла водой, когда продувку надо усилить.

 

8.7 Остановка котла

Остановку котла вести в соответствии с производственной инструкцией. После выключения горелки продуть водоуказательные стекла, прекратить непрерывную продувку, закрыть главный паровой вентиль, подпитать котел до высшего уровня по стеклу, а затем подпитку прекратить.

В дальнейшем, по мере падения уровня, необходимо периодически подпитывать котел. Вести наблюдение за уровнем воды в котле до полного снижения давления.

Охлаждение котла вести медленно, за счет естественного остывания. Дверки, гляделки, лазы держать закрытыми. В случае остановки котла для ремонта через 1,5-2 часа открыть дверки и лазы газоходов и шибер за котлом.

Запрещается спускать воду из котла без получения распоряжения лица, ответственного за котельную. При получении разрешения спуск воды производится лишь после снижения температуры воды до 70-80°С.

Спуск воды вести медленно при поднятом предохранительном клапане или открытом воздушнике.

Перед постановкой котла на консервацию сухим способом все внутренние поверхности тщательно очистить от отложений.

Котел надежно отключить от всех трубопроводов заглушками.

После просушки котла для предохранения от коррозии через открытые лазы установить в нижний и верхний барабаны противни, заполненные негашеной известью или прокаленным хлористым кальцием, после установки противней лазы барабанов закрыть крышками. Не допускать попадания химикатов на поверхность котла. При длительной остановке возникает необходимость в замене влагопоглотителя свежим.

Консервация мокрым способом состоит в заполнении котла питательной водой с поддержанием в котле избыточного давления.

При выводе работающего котла в резерв отключить его от всех водо и паропроводов, продуть через нижние точки для удаления шлама. Затем, не допуская снижения давления в котле ниже 1,5 кгс/см2, подсоединить его к деаэратору, заполнить деаэрированной водой и оставить под давлением в деаэраторе.

При выводе котла в резерв после ремонта перед консервацией заполнить его деаэрированной водой до нормального уровня, растопить и при давлении 2-4 кгс/см2 держать открытыми воздушники до полного удаления из воды кислорода. После этого котел ставить на консервацию по указанной схеме.

.8 Аварийная остановка

Причины аварийной остановки котла должны быть указаны в производственной инструкции. Остановку котла производить быстро: прекратить подачу топлива и воздуха в топку.

После прекращения работы котла отключить котел от паровой магистрали. Разрыв конвективных или экранных труб сопровождается следующими явлениями:

шум вытекающей пароводяной смеси в топках или газоходах;

выброс газов через топочные отверстия (лючки, гляделки);

снижение уровня в водоуказательных стеклах и падение давления в котле.

При разрыве конвективной или экранной трубы, сопровождаемой понижением уровня в водоуказательном стекле:

-          прекратить подачу топлива, остановить вентилятор;

-        если уровень в водоуказательных стеклах остается видимым, то пустить резервный питательный насос, выключить автомат питания и перейти на ручное регулирование;

         если уровень воды в стекле не устанавливается, прекратить питание;

         закрыть парозапорные вентили на котле и паропроводе и открыть дренажный вентиль паропровода;

         дымосос остановить после того, как основное количество пара выйдет из котла.

При небольшом повреждении кипятильной или экранной труб (свищ), при условии поддержания нормального уровня воды, допускается с разрешения начальника котельной кратковременная работа котла при пониженных нагрузках и давлении.

Список литературы

1.   СНиП II-35-76 Изм.1 «Котельные установки», М., Госстрой РФ, 2003г.

2.       СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети», М., Госстрой РФ, 2004г.

.        СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», М., Госстрой РФ, 2003г.

.        СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование», М., Госстрой РФ, 2003г.

.        Справочник проектировщика под редакцией И.Г. Староверова «Отопление. Водопровод и канализация (внутренние санитарно-технические устройства) Часть I, М. Стройиздат, 1964г.

.        Ю.П. Соловьев Проектирование крупных центральных котельных для комплекса тепловых потребителей, М., «Энергия» 1976г.

.        Ю.Л. Гусев Основы проектирования котельных установок, М., Стройиздат, 1967г.

.        К.Ф. Роддатис, А.Н. Полтарацкий Справочник по котельным установкам малой производительности, М., Энергоатомиздат, 1989г.

.        Газомазутные паровые котлы типа Е(ДЕ). Техническое описание, инструкция по монтажу, эксплуатации и обслуживанию котлов 00.0303.002ИЭ Минэнергомаш Бийский котельный завод.1988г.

.        Котлы малой и средней мощности и топочные устройства. Отраслевой каталог. М., «НИИЭИНФОРМЭНЕРГОМАШ» 1987г.

.        С.Л. Ривкин, А.А. Александров Термодинамические свойства воды и водяного пара. М., «Энергия», 1975г.

.        Ю.Н. Флаксерман Диаграммы расчета горения топлив

.        О.В. Лифшиц Справочник по водоподготовке котельных установок, М., «Энергия» 1976г.

.        Р.И. Эстеркин Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование. Л., Энергоатомиздат,1989г.

Похожие работы на - Проектирование производственно-отопительной котельной чугунолитейного завода в г.Чите

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!