Котельная

Рецензия.

 

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

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

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

     В ходе проекта были рассчитаны:

        • температурные графики работы котельной и тепловой сети;
        • тепловая схема котельной для 3-х характерных режимов работы котельной
 

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

        • котлы;
        • тягодутьевое оборудование;
        • оборудование водоподготовки;
        • насосы.
 

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

     В состав экономической части входит:

        • определение стоимости вырабатываемого тепла.

     Данная  работа может иметь практическое применение.

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

     Все расчёты и чертежи выполнены  в соответствии со СНиП. 

     Оценка  рецензента:   отлично 

     Ф.И.О.: _____________________ 

     Должность: _____________________ 

     Подпись рецензента: _____________________ 

     Дата: _____________

 

      

ЯКУТСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ  ИНСТИТУТ

Коммунально-строительный техникум. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Дипломный проект

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

      Выполнил: студент группы ТиТО-2000

            Сорокин А.С. 

      Руководитель: Аганина М.И. 

      Консультант:  Захарова Т.И. 

            Чиркова  Е.П. 
 
 
 
 

Якутск 2003г.

Содержание.

      стр.

  1. Введение………………………………………………………………………. 3
  2. Расчёт тепловой схемы: 

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

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

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

  1. График центрального качественного регулирования для системы отопления и вентиляции……………………………………………………… 12
  1. График годового расхода теплоты…………………………………………... 14
  1. График годового расхода пара……………………………………………….. 15
  2. Расчёт расхода топлива……………………………………………………… 18
  3. Выбор оборудования котельной: 
    1. Котлы………………………………………………………………... 20
    2. Насосы………………………………………………………………. 22
    3. Водоподогреватели…………………………………………………. 26
    4. Водоподготовка:
      1. ХВО…………………………………………………………... 28
      2. Деаэратор……………………………………………………. 32
    5. Тягодутьевые машины……………………………………………... 33
  4. Топливоподача……………………………………………………………….. 35
  5. Автоматика……………………………………………………………………. 40
  6. Монтаж деаэратора………………………………………………………….. 44
  7. Эксплуатация основного и вспомогательного оборудования:

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

    11.2. Права и обязанности оператора котельной.

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

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

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

    11.5. Розжиг котлов при сжигании газообразного

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

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

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

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

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

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

  1. Определение стоимости вырабатываемого тепла…………………………. 56
  2. Технико-экономические показатели работы котельной…………………... 68
 

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

 

      1. Введение.

 

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

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

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

     Котельная работает на природном газе Мастахского  месторождения.

     Водоснабжение котельной осуществляется из городского водопровода.

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

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

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

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

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

 

2. Расчёт тепловой  схемы.

 

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

2.1. Описание тепловой  схемы. 

     Насыщенный  пар из котлов с рабочим давлением  Р = 0,8 МПа поступает в общую  паровую магистраль котельной, из которой  часть пара отбирается на оборудование установленное в котельной, а именно на: подогреватель сетевой воды; подогреватель горячей воды; деаэратор. Другая часть пара направляется на производственные нужды предприятия.

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

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

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

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

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

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

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

     Основной  целью расчёта тепловой схемы  являются:

  1. определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расхода пара на собственные нужды,
  2. определение всех тепловых и массовых потоков необходимых для выбора оборудования,
  3. определение исходных данных для дальнейших технико-экономических расчётов (годовых выработок тепла, топлива и т.д.).

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

  1. максимально-зимнего,
  2. наиболее холодного месяца,
  3. летнего.

 

2.2. Исходные данные  для расчёта тепловой  схемы. 

Физическая  величина Обозна-чение Обоснование Значение  величины при характерных  режимах работы котельной.
Макси-мально – зимнего Наиболее  холодного месяца летнего
 Расход  теплоты на производственные нужды, Гкал/ч. Qт Задан 4,2 4,2 4,2
 Расход  теплоты на нужды отопления и  вентиляции, Гкал/ч. Qо.в. Задан 5,3 ––– –––
 Расход  воды на горячие водоснабжение, т/ч. Gг.в. Задан 11,5 11,5 11,5
 Температура горячей воды, оС t3 СНиП 2.04.07-86. 60 60 60
 Расчётная температура наружного воздуха  для г. Якутска, оС:          
       – при  расчёте системы отопления:
tр.о. СНиП

23-01-99

-54 -45 –––
       – при  расчёте системы вентиляции:
tр.в. -45 ––– –––
 Возврат конденсата производственным потребителем, % β Задан 30 30 30
 Энтальпия насыщенного пара давлением 0,8 Мпа, Гкал/т. iп Таблица водяных  паров 0,6616
 Энтальпия котловой воды, Гкал/т. iкот » 0,1719
 Энтальпия питательной воды, Гкал/т. iп.в. » 0,1044
 Энтальпия конденсата при          t = 80 оС, Гкал/т. iк » 0,08
 Энтальпия конденсата с “пролётным” паром, Гкал/т. i|к » 0,1562
 Температура конденсата возвращаемого из производства, оС tк Задана 80
 Температура сырой воды, оС tс.в. СП 41-101-95 5 5 15
 Продувка  периодическая, % ρпр Принята 2
 Потери  воды в закрытой системе теплоснабжения, % Кут. Принят 2
 Расход  пара на собственные нужды котельной, % Кс.н Принят 5
 Потери  пара в котельной и у потребителя, % Кпот. Принят 2
 Коэффициент расхода сырой воды на собственные  нужды ХВО. Кхво Принят 1,25

 

2.3. Расчёт тепловой  схемы. 

     1. Расход пара на производство, т/ч:

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

     iп – энтальпия пара, Гкал/т;

     iп – энтальпия конденсата, Гкал/т;

     η – КПД оборудования производственного  потребителя. 

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

     tвн – внутренняя температура отапливаемых зданий, оС;

     tн – текущая температура наружного воздуха, оС;

     tр.о – расчётная температура наружного воздуха, оС. 

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

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

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

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

     Св – теплоёмкость воды, Гкал/т· оС. 

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

        

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

        

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

      

       – энтальпия конденсата с пролётным паром, Гкал/т;

     η – КПД подогревателя сетевой  воды. 

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

     Кут – потери воды в закрытой системе теплоснабжения, %. 

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

      

     β – возврат конденсата производственным потребителем, %. 

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

      

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

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

      

     tк – температура конденсата от производственного потребителя, оС;

     tcв.– температура сырой водопроводной воды, оС; 

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

           

     t3 – температура горячей воды, оС

     η – КПД подогревателя ГВС. 

     12. Расход пара внешними потребителями, т/ч:

             

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

           

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

     14. Суммарная паропроизводительность котельной, т/ч,:

        

     15. Потери пара у потребителя, т/ч:

           

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

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

           

     ρпр. – продувка периодическая, %. 

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

             

     18. Расход сырой воды на ХВО, т/ч:

           

     Кхво – коэффициент расхода сырой воды на собственные нужды ХВО. 

     19. Расход сырой воды, т/ч:

             

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

           

     iхов – энтальпия химически очищенной воды, Гкал/т; 

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

             

     22. Действительная паропроизводительность котельной, т/ч:

             

     23. Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной, %:

              

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

Расчёт  тепловой схемы сведён в таблицу №1.

 

    Таблица №1: “Расчёт тепловой схемы”.
    Физическая  величина Обозна-чение Значение  величины при характерных  режимах работы котельной.
    Максимально – зимнего Наиболее  холодного месяца летнего
     1. Расход пара на производство, т/ч: Dт 7,23 7,23 7,23
     2. Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию для режима наиболее холодного месяца: Ко.в. 1 0,875 –––
     3. Расход воды на подогреватель сетевой воды т/ч: G 212 212 –––
     4. Температура воды в подающей линии тепловой сети, оС: t1 95 85,4 –––
     5. Температура воды в обратной линии тепловой сети,  оС: t2 70 63,5 –––
     6. Расход пара на подогреватель сетевой воды, т/ч: Dп.с.в. 10,7 9,4 –––
     7. Расход подпиточной воды на восполнение утечек в системе теплоснабжения, т/ч: Gут. 4,24 4,24 –––
     8. Возврат конденсата от технологического потребителя, т/ч:
    2,2 2,2 2,2
     9. Расход сырой воды на бак горячей воды, т/ч:
    13,57 13,57 9,3
     10. Средняя температура воды в баке горячей воды, оС: t4 15,3 15,3 27,4
     11. Расход пара на подогреватель горячей воды, т/ч: Dп.г.в. 1 1 0,76
     12. Расход пара внешними потребителями, т/ч: Dвн 18,93 17,66 8
     13. Расход пара на собственные нужды котельной, т/ч: Dс.н. 0,947 0,883 0,4
     14. Суммарная паропроизводительность котельной, т/ч,:
    19,9 18,543 8,4
     15. Потери пара у потребителя, т/ч: Dпот. 0,4 0,371 0,17
     16. Расход воды на периодическую продувку, т/ч: Gпер.пр. 0,4 0,371 0,17
     17. Расход химически очищенной воды на деаэратор, т/ч: Gхов 8,03 7,97 7,57
     18. Расход сырой воды на ХВО, т/ч:
    10,04 9,9 9,5
     19. Расход сырой воды, т/ч: Gс.в. 23,61 23,44 18,8
     20. Средняя температура потоков воды, вошедших в деаэратор, оС: tд 95 90,6 27,9
     21. Расход греющего пара на деаэратор, т/ч: Dд 0,33 0,57 1,16
     22. Действительная паропроизводительность котельной, т/ч: Dк 19,65 17,37 9,34
     23. Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной, %: ΔD 1,3 0,3 10,2
     24. Уточнённый расход пара на деаэратор, т/ч:
    ––– ––– 1,17
     25. Уточнённая паропроизводительность котельной
    ––– ––– 9,36

 

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

 

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

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

 

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

       и  – расчётные температуры воды в подающем и обратном трубопроводе. 

     Расчёт  графика центрального качественного регулирования сведён в таблицу №2. 
 
 
 

Таблица №2
tн, оС
,
оС
,
оС
+ 8 0,162 32,2 28,1
+ 5 0,203 35,2 30,1
0 0,27 40,3 33,5
- 5 0,338 45,3 36,9
- 10 0,405 50,4 40,3
- 15 0,473 55,5 43,6
- 20 0,541 60,5 47
- 25 0,608 65,6 50,4
- 30 0,676 70,7 53,8
- 35 0,743 75,7 57,2
- 40 0,811 80,8 60,5
- 45 0,878 85,9 63,9
- 50 0,946 91 67,3
- 54 1 95 70

 

4. График годового  расхода теплоты.

 

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

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

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

    Нагрузка  производственного потребителя  в течение года постоянна.

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

    Повторяемость температур наружного  воздуха:

        • 49,9 ÷ – 45 оС – 587 ч,
        • 44,9 ÷ – 40 оС – 507 ч,
        • 39,9 ÷ – 35 оС – 523 ч,
        • 34,9 ÷ – 30 оС – 573 ч,
        • 29,9 ÷ – 25 оС – 462 ч,
        • 24,9 ÷ – 20 оС – 423 ч,
        • 19,9 ÷ – 15 оС – 410 ч,
        • 14,9 ÷ – 10 оС – 394 ч,
        • 9,9 ÷ – 5 оС – 454 ч,
        • 4,9 ÷ – 0 оС – 523 ч,

           0,1 ÷ – + 5 оС – 512 ч,

           5,1 ÷ – + 8 оС – 728 ч, 

    Нагрузки  для расчёта графика:

                              Гкал/ч,

                              Гкал/ч,

                              Гкал/ч,

                              Гкал/ч, 
 

    Основные  расчётные зависимости:

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

                   Гкал/ч; 
 

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

Котельная