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