Реконструкция производственно-отопительной котельной завода РКК «Энергия»

Автор: Пользователь скрыл имя, 07 Июня 2013 в 15:47, дипломная работа

Описание работы

В связи с сокращением добычи угля снизились производственные мощности угледобывающего предприятия, что привело к сокращению в потребности пара. Это вызвало реконструкцию котельной, которая заключается в использовании паровых котлов КЕ-25 не только для производственных целей, но и для производства горячей воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в специальных теплообменниках.

Содержание

Введение
1. Общая часть
1.1 Характеристика объекта
1.2 Определение количества потребителей теплоты. График годового расхода теплоты
1.3 Система и принципиальная схема теплоснабжения
1.4 Расчет тепловой схемы котельной
1.5 Выбор оборудования котельной
1.6 Подбор и размещение основного и вспомогательного оборудования
1.7 Тепловой расчет котлоагрегата
1.8.Аэродинамический расчет теплодутьевого тракта
Спецчасть.
2. Разработка блочной системы подогревателей.
2.1 Исходные данные водоснабжения
2.2 Выбор схемы приготовления воды
2.3 Расчет оборудования водоподогревательной установки
2.4 Расчет сетевой установки
3. Технико-экономическая часть
3.1 Исходные данные
3.2 Расчет договорной стоимости строительно-монтажных работ
3.3 Определение годовых эксплуатационных расходов
3.4 Определение годового экономического эффекта
4. ТМЗР
Монтаж секционных водонагревателей
5. Автоматика
Автоматическое регулирование и теплотехнический контроль котлоагрегата КЕ-25-14с
6. Охрана труда в строительстве
6.1 Охрана труда при монтаже энергетического и технологического оборудования в котельной
6.2 Анализ и предотвращение появления потенциальных опасностей
6.3 Расчет стропов
7. Организация, планирование и управление строительством
7.1 Монтаж котлоагрегатов
7.2 Условия начала производства работ
7.3 Производственная калькуляция затрат труда и заработной платы
7.4 Расчет параметров календарного плана
7.5 Организация стройгенплана
7.6 Расчет технико-экономических показателей
8. Организация эксплуатации и энергоресурсосбережения
Список использованной литературы

Работа содержит 1 файл

Проект реконструкции котельной.doc

— 1.33 Мб (Скачать)

 

Таблица 1.5

Расчет тепловой схемы  отопительно-производственной котельной  с паровыми котлами КЕ-25-14с для  закрытой системы теплоснабжения.

№№ пп

Наименование 

Обоз-

Ед.

Расчетная

Расчетные режимы

позиц. исход. данных

величин

начение

изм.

формула

Максимально зимний

При средней температуре наиболее холодного периода

При темпера туре наружного воздуха  в точке излома температурного графика  сетевой воды.

Летний

Р01

Температура наружного воздуха  в точке излома температурного графика сетевой воды

tн.изл

°C

tвн-0,354(tвн- tр.о.)

-

-

18-0,354* *(18+24)= =3,486

-

Р02

Коэффициент снижения расхода тепла  на отопление и вентиляцию в зависимости  от температуры наружного воздуха

Ков

-

(tвн- t'н)/ (tвн- tр.о)

1

(18-(-10))/(18-(-23))=0,67

(18-0,486)/ /(18-(-24))= =0,354

-

Р03

Расчетный отпуск теплоты на отопление и вентиляцию

Qов

МВт

Qмаксовов

15,86

15,86*0,67= 10,62

5,61

-

Р04

Значение коэффициента Ков в степени 0,8

К0.8ов

-

 

1

0,73

0,436

-

Р05

Температура прямой сетевой воды на выходе из котельной

tI

°C

18+64,5* *К0.8ов+64,5*Ков

150 (см 03)

18+64,5*0,73+67,5*0,67= 110,3

70 (см 04)

70

Р06

Температура обратной сетевой воды

t2

°C

t1-80*Ков

70

56,7

54,7

42,7

Р07

Суммарный отпуск теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в зимних режимах

Qов+гв

МВт

Qов+ Qсргв

17,22

11,98

6,97

0,936

Р08

Расчетный расход сетевой воды в зимних режимах

Gсет

кг/с

Qов+гв*103/(t1-t2)*C

51.37

94.13

65.56

-

Р09

Отпуск теплоты на горячее водоснабжение в летнем режиме

Qлгв

МВт

 

-

-

-

0,963

Р10

Расчетный расход сетевой воды в летнем режиме

Gлсет

кг/ч

Qлгв*103/(t1-t2)*C

-

-

-

9,2

Р11

Объем сетевой воды в системе  водоснабжения

Gсист

Т

qсис*Qдmax

519,53

519,53

519,53

519,53

Р12

Расход подпиточной воды на восполнение  утечек в теплосети

Gут

кг/с

0,005*Gсист*1/3,60

0,72

0,72

0,72

0,72

Р13

Количество обратной сетевой воды

Gсет.обр.

кг/с

Gсет- Gут

21,24

92,21

60,08

7,64

Р14

Температура обратной сетевой воды перед сетевыми насосами

tз

°C

t2*Gсет.обр+Т*Gут/ Gсет

70,5

56,7

42,2

43,1

Р15

Расход пара на подогреватели сетевой воды

Дб

кг/с

Gсет*(t1-t3)/ (i2/4,19-tкб)* 0,98

7,14

9,13

2,93

0,48

Р16

Количество конденсата от подогревателей сетевой воды

Gб

кг/с

Дб

7,14

9,13

2,93

0,43

Р17

Паровая нагрузка на котельную за вычетом расхода пара на деаэрацию и на подогрев сырой воды, умягчаемой для питания котлов, а также без учета внутрикотельных потерь

Д

кг/с

Дпотрбмаз

4,98+7,14= 12,12

4,98+9,13= 14,11

4,98+2,93= 7,91

0,53+0,43= 0,96

Р18

Количество конденсата от подогревателей сетевой воды и с производства

Gк

кг/с

Gб+ Gпотр

7,19+3,98= 11,12

9,13+3,98= 13,11

2,93+3,98= 6,91

0,43+0,42= 0,85

Р19

Количество продувочной воды, поступающей  в сепаратор непрерывной продувки

Gпр

кг/с

n/100*Д

0,6

0,7

0,39

0,05

Р20

Количество пара на выходе из сепаратора непрерывной продувки

Д'пр

кг/с

0,148*Gпр

0,148*0,6= 0,089

0,148*0,70= 0,104

0,148*0,39= 0,060

0,148*0,05= 0,007

Р21

Количество продувочной воды, на выходе из сепаратора непрерывной продувки

G'пр

кг/с

G'пр- Дпр

0,6-0,089= 0,511

0,70-0,104= 0,596

0,32-0,060= 0,33

0,05-0,007= 0,043

Р22

Внутрикотельные потери пара

Дпот

кг/с

0,02*Д

0,02*1212* 0,24

0,02*14,11= 0,28

0,02*7,91= 0,16

0,02*0,96= 0,02

Р23

Количество воды на выходе из деаэратора

Gд

кг/с

Д+ Gпр+ Пут

13,44

15,53

9,02

2,07

Р24

Выпар из деаэратора

Двып

кг/с

dвып*Gд

0,002*13,44= 0,027

0,002*15,53= 0,03

0,002*9,02= 0,018

0,002*2,07= 0,004

Р25

Количество умягченной воды, поступающей в деаэратор

Gхво

кг/с

потр-Gпотр)+ +G'прпотвып +Gут

2,498

2,64

2,44

0,96

Р26

Количество сырой воды, поступающей на химводоочистку

Gс.в

кг/с

Кс.н.хво*Gхво

1,2*2,498= 3,2

1,2*2,64= 3,17

1,2*2,44= 2,93

1,2*0,96= 1,15

Р27

Расход пара для подогрева сырой воды

Дс

кг/с

Gсв*(Т31)*С/(i2-i6)*0.98

0.13

0.13

0.12

0.024

Р28

Количество конденсата от подогревателей сырой воды, поступающей в деаэратор

Gс

кг/с

Дс

0,13

0,13

0,12

0,024

Р29

Суммарный вес потоков, поступающих в деаэратор (кроме греющего пара)

GS

кг/с

Gк+Gхво+Gспрвып

13,89

15,95

10,07

2,01

Р30

Доля конденсата от подогревателей сетевой воды и с производства в суммарном весе потоков, поступающих в деаэратор

   

Gк/ GS

0,8

0,82

0,68

0,4

Р31

Удельный расход пара на деаэратор

dд

кг/кг

Рис.11 [ ]

0,0525

0,052

0,056

0,0753

Р32

Абсолютный расход пара на деаэратор

Д*g

кг/с

dд* GS

0.75

     

Р33

Расход пара на деаэратор питательной воды и для подогрева сырой воды

-

кг/с

gс)*

0,75+0,13= 0,88

0,82+0,13= 0,95

0,56+0,12= 0,88

0,15+0,024= 0,179

Р34

Паровая нагрузка на котельную без  учета внутрикотельных потерь

Д*'

кг/с

Д+(Дgс)

12,12+0,88= 13,00

14,11+0,9= 15,06

7,91+0,68= 8,59

0,96+0,179= 1,13

Р35

Внутрикотельные потери пара

Дпот

кг/с

Д' * (Кпот/(1-Кпот))

0,26

0,3

0,17

0,023

Р36

Суммарная паровая нагрузка на котельную

Д*сум

кг/с

Д'+Дпот

13,26

15,36

8,76

1,153

Р37

Количество продувочной воды, поступающей  в сепаратор непрерывной продувки

Gпр

кг/с

n/100*Dсум

0,61

0,71

0,42

0,055

Р38

Количество пара на выходе из сепаратора непрерывной продувки

Dпр

кг/с

Gпр*(i7*0,98-i8)/ (i3-i8)

0,091

0,104

0,06

0,008

Р39

Количество продувочной воды на выходе их сепаратора непрерывной продувки

G'пр

кг/с

Gпр-Dпр

0,519

0,606

0,36

0,047

Р40

Количество воды на питание котлов

Gпит

кг/с

Dсум+Gпр

13,87

16,07

9,18

1,208

Р41

Количество воды на выходе из деаэратора

Gg

кг/с

Gпит+Gут

14,59

17,157

9,90

1,93

Р42

Выпар из деаэратора

Dвып

кг/с

dвып*Gg

0,029

0,034

0,02

0,004

Р43

Количество умягченной воды, поступающее в деаэратор

Gхво

кг/с

(Dпотр-Gпотр)-G'пр+ Dпот+Dвып+Gут

 

2,72

2,48

0,98

Р44

Количество сырой воды, поступающей  на химводоочистку

Gс.в

кг/с

Kс.н.хво*Gхво

1,2*2,57= 3,08

1,2*2,72= 3,24

1,2*2,48= 2,98

1,2*0,98= 1,12

Р45

Расход пара для подогрева сырой воды

Dc

кг/с

Gс.в.*(T3-T1)*C/ (i2-i8)*0,98

0,068

0,14

0,12

0,02

Р46

Количество конденсата поступающего в деаэратор от подогревателей сырой  воды

Gc

кг/с

Dc

0,068

0,14

0,12

0,02

Р47

Суммарный вес потоков поступающих в деаэратор (кроме греющего пара)

GS

кг/с

Gk+Gхво+Gc+Dпр-Dвып

13,9

16,04

9,78

1,96

Р48

Доля конденсата от подогревателей

 

кг/с

Gk/ GS

11,12/13,90= 0,797

13,11/16,04= 0,82

0,736

0,486

Р49

Удельный расход пара на деаэратор

dg

кг/кг

Рис.11

0,0525

0,052

0,056

0,0753

Р50

Абсолютный расход пара на деаэратор

Dg

кг/с

dg* GS

0,765

0,835

0,55

0,15

Р51

Расход пара на деаэрацию питательной  воды и подогрев сырой воды

-

кг/с

(Dg+Dc)

0,833

0,975

0,67

0,17

Р52

Паровая нагрузка на котельную без учета внутрикотельных потерь

Д1

кг/с

D+(Dg+Dc)

12,12+0,87= 12,9

14,11+0,87= 15,07

7,91+0,67= 8,58

0,96+0,17= 1,13

Р53

Суммарная паровая нагрузка на котельную

Dсум

кг/с

Д1+Dпот

13,21

15,385

8,75

1,153

Р54

Процент расхода пара на собственные нужды котельной (деаэрация подогрев сырой воды)

Кс.н.

%

gс)/Dсум*100

6,3

6,34

7,66

14,74

Р55

Количество работающих котлов

Nк.р.

Шт.

Dсум/Dкном

2

2

2

1

Р56

Процент загрузки работающих паровых котлов

Кзат

%

Dсум/Dкном*Nк.р.* *100%

95,17

110,84

63

16,6

Р57

Количество воды, пропускаемое помимо подогревателей сетевой воды (через перемычку между трубопроводами прямой и обратной сетевой воды)

Gсет.п.

кг/с

Gсет*(tmax1-t1)/ /(tmax1-t3)

0

40,22

49,52

7,03

Р58

Количество воды пропускаемое через  подогреватели сетевой воды

Gсет.б.

кг/с

Gсет- Gсет.п.

51,37

94,13-40,22= 53,91

66,56-49,52= 17,04

9,20-7,03= 2,17

Р59

Температура сетевой воды на входе  в пароводяные подогреватели

t4

°C

[t1max(i6-tк.б.с.)+ t3(i2-i6)]/(i2- tк.б.с.)

81,6

71,2

57,4

58,6

Р60

Температура умягченной воды на выходе из охладителя продувочной воды

Т4

°C

T3+G'пр/Gхво*(i8/c --tпр)

33,6

32,1

31,1

37,2

Р61

Температура умягченной воды поступающей в деаэратор из охладителя пара

Т5

°C

T4+Dвып/Gхво*(i4-i5)/c

37,8

35,6

34,4

39,2


 

 

1.5 Расчёт тепловой схемы

 

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

1.5.1 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.

1.5.2 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, %

в

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, %

спр

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


1.5.3 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;

з – 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;

з – 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:

 

 

в – 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

з – 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:

 

 

спр. – 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:

<p class="dash041e_0441_043d_043e_0432_043d_043e_0439_0020_044


Информация о работе Реконструкция производственно-отопительной котельной завода РКК «Энергия»