Реконструкция промышленно-отопительной котельной ООО «Завод ЖБК №2»

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования

«Саратовский государственный  технический университет

имени Гагарина Ю.А.»

 

 

Кафедра «Промышленная теплотехника»

 

 

 

 

Реконструкция промышленно-отопительной котельной      ООО «Завод ЖБК №2».

 

Пояснительная записка  к расчётно-графической работе по дисциплине:

«Проектирование и эксплуатация установок по снабжению энергоносителями»

КФБН 101200.890 ПЗ

 

 

 

 

 

 

                                                                                        Выполнил:

                                                                                        студент гр. ПТЭ-51

                                                                                        Утепов С.С.

                                                                                        Проверил:  

                                                                                       доц. каф. Долотовская Н.В                                                                             .

 

Саратов 2012

Задание на проектирование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

     Пояснительная  записка содержит 61 страницу, 1 рисунков, 12 таблиц, 13 использованных  источника.

 

ПАРОВОЙ КОТЕЛ Е-4-14 ГМО, РАСЧЕТ ТОПКИ КОТЛА, , ТЕПЛООБМЕН, ДЫМОСОС, ВЕНТИЛЯТОР, ЭКОНОМАЙЗЕР.

 

     Объектом  проектирования является промышленно-отопительная котельная ООО “Завод ЖБК №1”.

     Цель работы  – реконструкция промышленно-отопительной котельной      ООО «Завод ЖБК №2».

     Врезультате проектирования был выполнен выбор основного и вспомогательного оборудования. Произведены теплотехнологические расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность котельной. Выбраны схемы автоматизации котельной и схема электроснабжения основного и вспомогательного оборудования. Произведен анализ опасных и вредных факторов воздействующих на персонал котельной и окружающую среду.

     Основные  конструктивные и технико-экономические  показатели:

-паропроизводительность  КА  – 4 т/ч;

-давление пара    – 1,4 МПа;

-температура пара   – 194°С;

-срок окупаемости   – 1,8 года;

-индекс доходности                          –        2,37 руб./руб.;

- чистый дисконтированный доход – 6620 тыс. руб.

 

 

 

 

Содержание

Задание на дипломное  проектирование                                                                    2

Реферат                                                                                                                         3

Введение                                                                                                                      6

1 Характеристика энергопотребляющего  производства                                        7

2 Обоснование и описание  теплотехнологической схемы и конструкции

основного оборудования                                                                                          9

2.1 Обзор литературных  источников и патентный поиск  по теме проекта         9

2.2 Обоснование и описание теплотехнологической схемы и конструкции

основного оборудования                                                                                           10

2.3 Технико-экономическое обоснование  проекта                                                12

3 Теплотехнологические расчеты                                                                            15

3.1 Расчет горения топлива в  КС и КД                                                                   15

3.2 Тепловой поверочный расчет  котла-утилизатора                                            20

3.3 Расчет цикла абсорбционной  холодильной машины                                      23

3.4 Определение тепловых нагрузок  и расходов энергоносителей                      29

3.5 Расчет и выбор основного  и вспомогательного оборудования                       32

3.5.1 Расчет генератора                                                                                             32

3.5.2 Расчет дефлегматора                                                                                        33

3.5.3 Расчет абсорбера                                                                                              34

3.5.4 Расчет теплообменника растворов                                                                  35

3.5.5 Расчет и выбор конденсатора                                                                          36

3.5.6 Расчет и выбор испарителя                                                                              39

3.3.7 Выбор водоаммиачного насоса                                                                      41

3.5.8 Выбор насоса рассола                                                                                      42

3.6 Расчет и выбор вентиляторной  градирни                                                         42

3.7 Аэродинамический расчет градирни                                                                 52

4 КИП и автоматизация                                                                                            58

5 Ожидаемые технико-экономические показатели                                               61

5.1 Расчет первоначальных капитальных затрат на сооружение

комбинированной ГТУ                                                                                              61  

5.2 Расчет эксплуатационных затрат на комбинированную ГТУ                         62

5.3 Расчет интегральных показателей эффективности                                          65

7 Безопасность эксплуатации теплотехнической установки                                70

Заключение                                                                                                                86

Список использованных источников                                                                       87

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

        Паро-водяные котельные являются  оптимальным вариантом для организаций,  нуждающихся как в отоплении  производственных зданий, так и  в получении пара для производственных  нужд. Диапазон применения таких  котельных весьма широк - это выгодное решение и для небольших организаций с потреблением пара около 1 т/ч, и для крупных промышленных предприятий с расходом пара более 10 т/ч.

       Паро-водяные  котельные, кроме варианта исполнения  здания (модульное или стационарное), имеют одно существенное различие: получение горячей воды для отопления с использованием пара через паро-водяные теплообменники, либо установка в здании котельной отдельных водогрейных котлов. Каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки. Так, для предприятий с равномерным расходом пара в течение производственного цикла более выгодным обычно оказывается использование пароводяных теплообменников, в то время как для организаций с небольшими объемами потребления пара и большой суточной неравномерностью его расхода имеет смысл установить отдельные отопительные котлы, разделив отопительные и технологические системы.

        Эффективность использования собственного  источника теплоснабжения определяется  установленной тепловой мощностью  энергоисточника, структурой и режимами энергопотребления, требуемым уровнем надежности энергоснабжения, объемом инвестиций для строительства, политикой изменения цен на топливо и энергоносители, а также условий кредитования проектов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Характеристика  энергопотребляющего производства

 

        В данном проекте будет расмотренна  промышленно-отопительная котельная  ООО “Завод ЖБК №1”. Назначение котельной снабжение цехов предприятия тепловой энергией и горячей водой.

       Так  же на предприятии производится подогрев лент паром, который закупается у стороннего источника теплоты.

     На данной котельной установлены 3 водогрейных котельный агрегата

Vitoplex 100 PV1 производства фирмы “Viessmann” теплопроизводитеьсностью  620 кВт каждый, с газовыми горелками “Giersch”.

      Технические характеристики водогрейных котлов:

Теплопроизводительность – 620 кВт;

Максимальное рабочее давление- 5 МПа;

КПД- 92,0%;

Максимальная допустимая температура- 110 С;

Минимальная температура котловой воды- 53 С;

Расход топлива на котел (природный газ)- 72,4 м3/ч;

Температура уходящих газов при  номинальной производительности- 215 С; 
Аэродинамическое сопротивление- 4 мбар; 
Водяная емкость котла- 535 л.; 
Вес котла- 1050 кг.

        Теплопроизводительность котельной;

Максимально зимний режим (t=-27 С)- 1,538 МВт;

Летний- 0,856 МВт;

        На данном  предприятии предлагается установка  парового котла Е-4-14 для обеспечения  паровой нагрузки.

Газомазутный вертикально-водотрубный  паровой котел типа Е (ДЕ) паропроизводительностью 4 т/ч (рис. 1) предназначен для выработки насыщенного или слабоперегретого пара, идущего на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Основными составными частями котла  являются верхний и нижний барабаны, конвективный пучок, фронтовой, боковые и задний экраны, образующие топочную камеру.

Диаметр верхнего и нижнего барабанов  – 1000 мм. Расстояние между барабанами – 2750 мм (максимально возможное по условиям транспортировки блока по железной дороге). Длина цилиндрической части барабанов котла – 2250 мм. Топочная камера котла размещается сбоку от конвективного пучка, оборудованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Ширина топочной камеры по осям боковых экранных труб – 1790 мм. Глубина топочной камеры составляет – 1930 мм.

Трубы перегородки правого  бокового экрана, образующего также  под и потолок топочной камеры, вводятся непосредственно в верхний  и нижний барабаны. Концы труб заднего  экрана привариваются к верхнему и нижнему коллекторам Æ159´6 мм. Трубы фронтового экрана привариваются к коллекторам Æ159´6 мм.

Для доступа внутрь барабанов  в переднем и заднем днищах имеются  лазовые затворы. Изготовляются барабаны из стали 16ГС (ГОСТ 5520–69).

В водном пространстве верхнего барабана находятся питательная труба и труба для ввода фосфатов, в паровом объеме – сепарационные устройства. В нижнем барабане размещаются устройство для парового прогрева воды в барабане при растопке и патрубки для спуска воды, труба непрерывной продувки. 

Котел выполнен с одноступенчатой схемой испарения.

Конвективный пучок  отделен от топочной камеры газоплотной  перегородкой, в задней части которой имеется окно для входа газов в пучок. Перегородка выполнена из плотно поставленных с шагом S=55 мм и сваренных между собой труб Æ51´2,5 мм. При входе в барабаны трубы разводятся в два ряда. Места разводки уплотняются металлическими проставками и шамотобетоном. Конвективный пучок образован коридорно-расположенными вертикальными трубами Æ51´2,5 мм, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Шаг труб вдоль барабана – 90 мм, поперечный шаг – 110 мм. Для поддержания необходимого уровня скоростей газов в конвективном пучке устанавливаются продольные ступенчатые перегородки, а также изменяется ширина пучка (890 мм).

Контуры боковых экранов и конвективного пучка замкнуты непосредственно на барабаны. Контуры заднего и фронтового экранов котла соединяются с барабаном через промежуточные коллекторы: нижний раздающий (горизонтальный) и верхний – собирающий (наклонный).

В качестве первичных сепарационных устройств первой ступени испарения используются установленные в верхнем барабане направляющие щиты и козырьки, обеспечивающие выдачу пароводяной смеси на уровень воды. В качестве вторичных сепарационных устройств первой ступени котла применяется дырчатый лист. Сепарационными устройствами второй ступени испарения являются продольные щиты, обеспечивающие движение пароводяной смеси сначала на торец, а затем вдоль барабана к поперечной перегородке, разделяющей отсеки. Отсеки ступенчатого испарения сообщаются между собой по пару через окно над поперечной перегородкой, а по воде – через подпиточную трубу, расположенную в водяном объеме.

Плотное экранирование боковых стен (шаг труб S=55 мм), потолка и пода топочной камеры позволяет на котле применить легкую изоляцию в два-три слоя изоляционных плит общей толщиной 100 мм, укладываемую на слой шамотобетона по сетке толщиной 15–20 мм. Обмуровка фронтовой и задней стен выполняется облегченной из шамотобетона 65 мм и изоляционных плит общей толщиной 100 мм.