38634

Проект производственно-отопительной котельной

Дипломная

Энергетика

Характеристика исходной воды жесткость общая мгэкв кг___________________________________________ жесткость карбонатная мгэкв кг______________________________________ содержание ионов натрия____________________________________________ РАСЧЕТНО – ПОЯСНИТЕТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Раздел 1. Основной частью её является собственно паровой котел в котором осуществляется превращение воды в насыщенный пар. Подачи и сжигания топлива; очистки химической подготовки и деаэрации воды; теплообменные аппараты различного назначения; насосы исходной сырой воды...

Русский

2013-09-28

4.74 MB

93 чел.

                        Департамент образования Вологодской области

Бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Вологодской области

«Кадуйский политехнический техникум»

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

ДП. 140102.51.2013.07.00.000 ПЗ

Тема: Проект производственно-отопительной котельной

Специальность 140102 Теплоснабжение и теплотехническое оборудование

Разработал                                               ________________________________

                                                                              (подпись, Ф.И.О.)

Консультант

по экономической части                         _______________________________

                                                                              (подпись, Ф.И.О.)

Руководитель проекта                                   _________________________________

                                                                                 (подпись, Ф.И.О.)

Рецензент                                                   _____________________________

                                                                              (подпись, Ф.И.О.)

20

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ

БЮДЖЕТНОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ

«КАДУЙСКИЙ  ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ  ТЕХНИКУМ»

Специальность 140102 «Теплоснабжение и теплотехническое оборудование»

ДИПЛОМНОЕ ЗАДАНИЕ

№________

Для дипломного проектирования студенту 4 курса группы №401

______________________________________________________________

Тема:

«Проектирование промышленно-отопительной котельной _Е-50-40__»

ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТУ

Разработать проект производственной - отопительной котельной по следующим исходным данным.

1. Род топлива _____________________________________________________

2. Расчетное максимальное потребление теплоты на отопление и вентиляцию __________________________________________________________________

3. Расчетное максимальное потребление пара на технологические и хозяйственные нужды_______________________________________________

4. Параметры пара у потребителя

- давление_________________________________________________________

- температура перегретого пара _______________________________________

5. Количество конденсата, возвращаемого от производственных потребителей %_____________________________________________________

6. Характеристика исходной воды

жесткость общая, мг-экв/кг___________________________________________

жесткость карбонатная, мг-экв/кг______________________________________

содержание ионов натрия____________________________________________

РАСЧЕТНО – ПОЯСНИТЕТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Раздел 1. Теоретическая часть

1.1. Введение.

1.2. Описание тепловой схемы котельной.

1.3. Описание конструкции котла.

Раздел 2. Расчетная часть

2.1. Составление и расчет принципиальной тепловой схемы котельной.

2.2. Выбор котлоагрегатов и способа сжигания топлива.

2.3. Тепловой расчет котельных агрегатов.

2.4. Аэродинамический расчет котельной установки.

2.5. Выбор дымососов, вентиляторов и электродвигателей к ним.

2.6. Выбор и расчет системы топливоснабжения и золошлакоудаления.

2.7. Обоснование выбора и расчет водоподготовительной установки.

2.8. Выбор вспомогательного оборудования: подогревателей, деаэраторов, РОУ, расширителей непрерывной продувки котлов, насосов (питательных, сетевых, подпиточных, конденсатных и др.)

2.9. Расчет трубопроводов котельной.

Раздел 3. Экономика производства

3.1. Калькуляция стоимости одной тонны пара или 1 ГДж вырабатываемой (отпускаемой) теплоты.

Раздел 4. Охрана труда и окружающей среды

4.1. Мероприятия по охране окружающей среды.

4.2. Меры безопасности при обслуживании оборудования ________________

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Лист 1. План котельной

Лист 2. Поперечный разрез котла

Лист 3. Развернутая тепловая схема котельной

Лист 4.____________________________________________________________

Дополнительное задание

При прохождении преддипломной практики ____________________________

Надлежит собрать следующий материал:_______________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Срок окончания проекта «____»_____________________2013г.

Расчетно-пояснительная записка и графическая часть проекта должны выполняться с соблюдением требований ГОСТов систем ЕСКД и СПДС.

Руководитель дипломного проектирования_____________________________

Дата выдачи дипломного задания «____»_________________2013г

Заместитель директора по УР ____________________ Иванова Н.А

СОДЕРЖАНИЕ

  1.  ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………...…3
  2.  ОПИСАНИЕ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ ………………...…4
  3.  ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ КОТЛА…………………………………6
  4.  РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ…………………………7
  5.  СОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ТРАКТОВ ПАРОВОГО КОТЛА. ВЫБОР КОЭФФИЦЕНТОВ ИЗБЫТКА ВОЗДУХА……………………………………………………...17
  6.  ТОПЛИВО И ПРОДУКТЫ СГОРАНИЯ…………………………………………………………...…….19
  7.  ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА……………………………………………………...……………23
  8.  ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ТОПКИ…………………………………………………………………..…..25
  9.   ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ФЕСТОНА…………………………………………………………..………34
  10.   ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОСПРИЯТИЙ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ, ЭКОНОМАЙЗЕРА, ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЯ И СВЕДЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ПАРОВОГО КОТЛА………………………………………………………………..……..41
  11.   АМОРТИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ СРЕДСТВ И ПРОЧИЕ ЗАТРАТЫ………………………………………………………………..….45
  12.   ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ОБСЛУЖИВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНЫХ………………………………………………………..……..50
  13.   ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………...….61
  14.   СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………….…………….62

1. ВВЕДЕНИЕ

Дипломный проект посвящён тепловому расчёту котельной с паровыми котлами Е-50-40.

Эффективность использования топлива в паровом котле определяется тремя основными факторами:

-полнотой сгорания топлива в топочной камере;

-глубиной охлаждения продуктов сгорания при прохождении поверхности нагрева;

-снижением сопутствующих процессу горения потерь теплоты в окружающую среду.

По типу паровые котлы можно разделить на вертикально-цилиндрические, вертикально-водотрубные с развитой испарительной поверхностью нагрева и экранные. Современная паровая котельная установка представляет собой сложное сооружение. Основной частью её является собственно паровой котел, в котором осуществляется превращение воды в насыщенный пар. Однако в настоящее время  паровой котел с целью повышения экономичности котельной установки дополняется пароперегревателем, водяным экономайзером и воздухоподогревателем.

2. ОПИСАНИЕ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ

По своему назначению котельные малой и средней мощности делятся на следующие группы: отопительные, предназначенные для теплоснабжения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения жилых, общественных и других зданий; производственные, обеспечивающие паром и горячей водой технологические процессы промышленных предприятий; производственно-отопительные, обеспечивающие паром и горячей водой различных потребителей. В зависимости от вида вырабатываемого теплоносителя котельные делятся на водогрейные, паровые и пароводогрейные.

В общем случае котельная установка представляет собой совокупность котла (котлов) и оборудования, включающего следующие устройства. Подачи и сжигания топлива; очистки, химической подготовки и деаэрации воды; теплообменные аппараты различного назначения; насосы исходной (сырой) воды, сетевые или циркуляционные – для циркуляции воды в системе теплоснабжения, подпиточные – для возмещения воды, расходуемой у потребителя и утечек в сетях, питательные для подачи воды в паровые котлы, рециркуляционные (подмешивающие) ; баки питательные, конденсационные, баки-аккумуляторы горячей воды; дутьевые вентиляторы и воздушный тракт; дымососы, газовый тракт и дымовую трубу; устройства вентиляции; системы автоматического регулирования и безопасности сжигания топлива; тепловой щит или пульт управления.

Тепловая схема котельной зависит от вида вырабатываемого теплоносителя и от схемы тепловых сетей, связывающих котельную с потребителями пара или горячей воды, от качества исходной воды. Водяные тепловые сети бывают двух типов: закрытые и открытые. При закрытой системе вода (или пар) отдает свою теплоту в местных системах и полностью возвращается в котельную. При открытой системе вода (или пар) частично, а в

редких случаях полностью отбирается в местных установках. Схема тепловой сети определяет производительность оборудования водоподготовки, а также вместимость баков-аккумуляторов.

 

3. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ КОТЛА

Конструктивно котлы предназначены для перемешивания газа с воздухом, сжиганием этой смеси и передачу выделяемой тепловой энергии теплоносителю.

Для полного сгорания природного газа необходимо в десять раз больше воздуха, который поступает в топку из помещения. Для котла мощностью 20 кВт необходимо 2 м3 газа и 20 м3 воздуха. Количество подаваемого воздуха регулируется нижним шибером (вторичный воздух до 30%) и шиберами горелки (первичный воздух до 70%) При сгорании смесь превращается в горячий поток отработанных газов, проходя по направлению, предусмотренному конструкцией топки, выводится через тубу дымохода. Регулируется скорость прохождения потока шибером дымохода. На пути горячих газов установлены элементы повышающие КПД (отбойник, завихрители, поддон, заслонки и т. д.).

Обслуживание и регулировка котлов заключается в поддержании оптимального баланса смеси газов и эффективного отбора тепла.

4. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ

Физическая величина

Обозначение

Режим

максимально-зимний

наиболее-холодный

летний

1.Расход пара на технологические нужды (р=1,4МПа, t=25С),т/ч

Дм

6

6

3

2.Расход пара на технологические нужды(р=0.6МПа,

t=180С),т/ч

Дм

50

50

30

3.Расход теплоты на нужды отопления и вентиляции, МВт

Qов

5

_

   _

4.Расход теплоты на горячее водоснабжение, МВт

Qгвс

      2              2 1

5.Расчетная температура наружного воздуха при расчете системы отопления, С

tро

-35

6. Расчетная температура наружного воздуха при расчете системы вентиляции, С

tрв

-22

7.Возврат конденсата технологическими потребителями

0,6

8.Энтальпия пара (р=1.4 МПа, t=250С), кДж/кг

i’роу

791

9.Энтальпия пара (р=0.6 МПа, t=180С), кДж/кг

i”роу

2757

10.Температура питательной воды, С

tпв

104

11.Энтальпия питательной воды

iпв

437

12.Непрерывная продувка котлоагрегата, %

р

3

13.Энтальпия котловой воды, кДж/кг

iкв

829

14.Степень сухости пара

х

0,98

15.Энтальпия пара на выходе из расширителей непрерывной продувки

i”расш

2691

16.Температура подпитачной воды, С

tподп

70

17.Энтальпия подпитачной воды, кДж/кг

i2

336

18.Температура конденсата возвращаемого потребителями, С

tк

70

19.Энтальпия конденсата

iк

336

20.Температура воды после охладителя непрерывной продувки, С

tпр

50

21.Энтальпия конденсата при давлении 0.6 МПа, кДж/кг

iк роу

669

22.Температура сырой воды, С

tсв

5

5

15

23.Температура химически очищенной воды перед охладителем деаэрированной воды, С

t’хов

20

                            Расчет тепловой схемы.

а) максимально-зимнмй режим;

б) наиболее холодный;

в) летний.

1. Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию (считаются только наиболее холодные месяцы).

(1)

где: tвн – температура внутри помещения, 180С;

 tн – температура наиболее холодного месяца;

 tн= tрв (таб. 5);

 tро – расчётная температура наружного воздуха (таб.1).

а)

б)

в)

2. Расход воды на подогреватели сетевой воды

,т/ч (2)

где Q – расчётная тепловая нагрузка, МВт; Q=Qов+Qгв, МВт;

 t1,t2 – температура на входе и выходе из подогревателя (таб. 150/70)

а)

б)

в)

3. Расход пара на подогреватели сетевой воды

, т/ч (3)

где iроу – энтальпия редуцированного пара перед подогревателем и конденсата (таб.1);

η – КПД подогревателя (принимаем 0,98)

а)

б)

в)

4. Расход редуцированного пара внешним потребителям:

, т/ч (4)

где Дm – расход пара внешним потребителем (таб. 1)

а)

б)

в)

5. Суммарный расход свежего пара

(5)

где Дроу – расход пара перед РОУ: , т/ч

а) ;  

б) ;          

в) ;           

6. Количество воды, впрыскиваемое в РОУ

, т/ч (6)

а)

б)

в)

7. Расход пара на собственные нужды котельной

, т/ч (7)

где Ксн – коэффициент собственных нужд (Ксн=5…10%);

а)

б)

в)

8. Расход пара на мазутное хозяйство

, т/ч (8)

где Км - коэффициент на мазутное хозяйство (Км=3%);

а)

б)

в)

9. Расход пара на покрытие потерь котельной

, т/ч (9)

где Кн – коэффициент покрытия потерь (Кп=2..3%)

а)

б)

в)

10. Суммарный расход пара на собственные нужды для покрытия потерь котельной.

, т/ч  (10)

а) ;

б)

в)

11. Суммарная производительность котельной

, т/ч (11)

а)

б)

в)

12. Потери конденсата в оборудовании внешних потребителей и внутри котельной

, т/ч (12)

где β – доля конденсата, возвращенного внешним потребителем (таб. 1);

Кк – потеря конденсата в цикле котельной установки (Кк=2..3%)

а)

б)

в)

13. Расход химически очищенной воды

,т/ч (13)

где Ктс – потери в теплосети (Ктс=2..3%)

а)

б)

в)

14. Расход сырой воды

, т/ч (14)

где Кхов=1,25

а)

б)

в)

15. Количество воды, поступающей с непрерывной продувки в расширитель

,т/ч (15)

Где: Рпр - коэффициент продувки (таб.1);

       а)                                                                                                     

       б)                                                                                             в)

  1.  Количество пара, получаемое в расширителе непрерывной продувки.

                    

Где: iкв-энтальпия котловой воды (таб.1);

      iрасш-энтальпия воды, получаемой в расширителе (=503 кДЖ/кг);

      iрасш-энтальпия пара получаемого в расширителе (таб.1);

      х-степень сухости пара, выходящего из расширителя (таб.1);

а)

б )

в)

17.Количество воды из расширителя непрерывной продувки         

     

                               ;  т/ч.

а)  ;                                                                                                             б)

       в)

18.Температура сырой воды после расширителя непрерывной продувки

где  iпр-энтальпия воды после охладителя (  iпр=210 кДЖ/кг);

, 0С             (18)

а)

б)

в)

19.расход пара на подогреватель сырой воды

,  т/ч                    (19)

где  iхов- энтальпия сырой  воды после подогревателя  при 20…30С                                                  ( iхов= tхов*4,19);

 iсв- энтальпия воды после охладителя (iсв=4,19*tсв);

а)

б)

в)

20.Температура химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды

,  0С                     (20)

а)

б)

в)

21.Суммарное количество воды и пара, поступающее в деаэратор

                

                               ,   т/ч                     (21)

     где  iк- энтальпия конденсата (таб.1);

       iхов- энтальпия хов перед подогревателем, определяется по  tхов после охладителя деаэриррованной воды  (см.20)

где  iк- энтальпия конденсата (таб.1);

       iхов- энтальпия хов перед подогревателем, определяется по  tхов после охладителя деаэриррованной воды  (см.20)

а)

б)

в)

 

22.Суммарное количество воды и пара, поступающее в деаэратор за вычетом греющего пара

,  т/ч            (22)

а)

б)

в)

23.Средняя температура воды в деаэраторе

,  (23)

а)

б)

в)

24.Расход греющего пара на деаэратор

,  т/ч                           (24)

а)

б)

в)

25.Расход редуцированного пара на собственные нужды котельной

                       ,  т/ч                                 (25)

а)

б)

в)

26. Расход свежего пара на собственные нужды котельной

                                         ,  т/ч                        (26)

а)

б)

в)

27.Действительная производительность котельной с расчетом расхода на собственные нужды                                                                       , т/ч      (27)

а)

б)

в)

28. Невязка предварительно принятой производительности

                        , %                                     (28)

а)

б)

в)

Если невязка (по модулю) составляет менее 3%, то расчет считаем законченным.

5.СОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ТРАКТОВ ПАРОВОГО КОТЛА. ВЫБОР КОЭФФИЦЕНТОВ ИЗБЫТКА ВОЗДУХА.

5.1) Расчетно-технологическая схема трактов парового котла(см. рис.1)

5.2) Величину коэффициента избытка воздуха на выходе из топки, при использовании твердого топлива, принимаем т’’=1,2

Для заданного парового котла находим значения присосов воздуха в газоходы

Таблица 1.1.

Элементы парового котла

Газоходы

Величина присоса 

Топочная камера

Топка парового котла для газового топлива

0,1

Котельные пучки

Фестон

0

Пароперегреватели

Первичный пароперегреватель

0,03

Экономайзеры

Котлов Д=50 т/ч

0,08

Воздухоподогреватели (трубчатые)

Котлов Д=50 т/ч

0,06

№ п./п.

Газоходы

Коэф. избытка воздуха за газоходом ’’

Величина присоса 

Средний коэф.избытка воздуха в газоходе

1

Топка и фестон

т’’=ф’’=т=1,2

т=0,1

т=т’’=1,2

2

Паропегреватель

пе’’=т’’+пе=1,2+ 0,03=1,23

пе=0,03

пе=(пе’’ + т’’)/2= (1,23+1,2)/2=1,215

3

Экономайзер

эк’’=пе’’+эк=1,23+0,08=1,31

эк=0,08

эк=(эк’’+пе’’)/2= (1,31+1,23)/2=1,27

4

Воздухоподогреватель

вп’’=ух=эк’’+вп=1,31+0,06=1,37

вп=0,06

вп=(ух+эк’’)/2= (1,37+1,31)/2=1,34

Вычисляем величины коэффициентов избытка воздуха за каждым газоходом, а также их средние значения                                                               Таблица 1.2.

6.ТОПЛИВО И ПРОДУКТЫ ГОРЕНИЯ

6.1)Элементарный состав рабочей массы топлива, величину теплоты сгорания, выход летучих, температурную характеристику золы, теоретические объемы воздуха и продуктов горения берем из приложений П1 и П2[1]1

Элементарный состав рабочей массы топлива: Wp=9,5%; Ap=12,7%; Sкp=0,1%; Sop=0,1%; Cp=66,1%; Hp=3,3%; Np=0,7%; Op=7,5%;

Величина теплоты сгорания: Qнр=5895 ккал/кг

Выход летучих: Vг=24%

Температурная характеристика золы: t1=1430C

Рассчитываем приведенную влажность и зольность:

%кг1000/ккал

%кг1000/ккал

Для контроля проверяем баланс элементарного состава:

Ср+ Hр+ Sр+ Nр+ Oр+ Aр+ Wр=100%

66,1 %+3,3%+0,7%+7,5%+12,7%+9,5%+0,2%=100%

6.2) Теоретические объемы:

  •  Воздуха: Vo=6,51 м3/кг
  •  Продуктов горения: V(RO2)=1,23 м3/кг; Vo(N2)=5,15 м3/кг; Vo(H2O)=0,59м3/кг

Объемы и массы продуктов горения, доли трехатомных газов и водяных паров, концентрация золы                                                       Таблица 2.1.

№ п/п

Величина

Единицы

Vo=6,51м3/кг; V(RO2) =1,23м3/кг; Vo(N2)=5,15м3/кг; Vo(H2O) =0,59м3/кг; Wp=9,5%; Ap=12,7%

Газоходы

Топка и фестон

Пароперегреватель

Экономайзер

Воздухоподогреватель

1

Коэф.избытка воздуха за газоходом ’’

т’’=1,2

пе’’= 1,23

эк’’= 1,31

вп’’= 1,37

2

Коэф.избытка воздуха средний в газоходе

т’’=1,2

т= 1,215

эк= 1,27

вп= 1,34

3

ЗА

М3/КГ

0,611

0,6288

СР

0,6125

0,6183

0,6256

4

ЗА

М3/КГ

8,272

9,379

СР

8,37

8,728

9,183

5

ЗА

0,1487

0,1311

СР

0,147

0,1409

0,1339

6

ЗА

0,07132

0,06291

СР

0,07049

0,0676

0,06425

7

ЗА

0,22

0,194

СР

0,2175

0,2085

0,1982

8

ЗА

КГ/КГ

11,08

12,52

СР

11,2

11,67

12,27

9

ЗА

КГ/КГ

0,01089

0,009637

СР

0,01077

0,01034

0,009833

10

ЗА

КГ/М3

1,339

1,335

СР

1,338

1,337

1,336

6.3) Рассчитываем значения энтальпий воздуха и продуктов сгорания и сводим результаты в таблицу 2.2. Энтальпии воздуха и продуктов сгорания Jво и Jго берем из приложений П3 и П4[1

Величина    Энтальпии золы не учитываем

Энтальпии воздуха и продуктов сгорания

Таблица 2.2.

Газоходы

Температура газов v,C

Jго, ккал/кг

Jво, ккал/кг

(’’-1)Jво,

ккал/кг

Jг= Jго+ (’’-1)Jво,

ккал/кг

Jг=(Jг)i-(Jг)i+1,

 ккал/кг

1

2

3

4

5

6

7

Топка и фестон

(т’’)

2200

6253

5287

1057

7310.4

2100

5939

5024

1004,8

6943.8

366.6

2000

5625

4764

952,8

6577.8

366

1900

5316

4503

900,6

6216.6

361.2

1800

5003

4243

848,6

5851.6

365

1700

4696

3989

797,8

5493.8

357.8

1600

4390

3735

747

5137

356.8

1500

4085

3482

696,4

4781.4

355.6

1400

3786

3228

645,6

4431.6

349.8

1300

3483

2974

594,8

4077.8

353.8

1200

3186

2727

545,4

3731.4

346.4

1100

2895

2479

495,8

3390.8

340.6

1000

2606

2232

446,4

3052.4

338.4

900

2318

1991

398,2

2716.2

336.2

Пароперегреватель

(пе’’)

700

1755

1523

350,3

2105.29

600

1485

1290

296,7

1781.7

333.59

500

1222

1063

244,49

1466.49

315.21

400

963

842

193.66

1156.66

309.83

Экономайзер

(эк’’)

500

1222

1063

329,53

1551.53

400

963

842

261,02

1224.02

327.51

300

712

626

194,06

906.06

317.96

Воздухоподогр-ль

(вп’’=ух)

300

712

626

231,6

943.62

200

468

414

153,18

621.18

322.44

100

231

206

76,22

307.22

313.96

7.ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА

7.1) Составляем тепловой баланс для установившегося состояния парового котла:

                                100=q1+ q2+ q3+ q4+ q5+ q6

                        q3=0% ,q4=3  %  и  qv=160-140 Мкал/кг

7.4) Потерю тепла с уходящими газами находят по формуле:

Величину энтальпии уходящих газов Jух определяем линейной интерполяцией

по таблице 2.2. для заданной температуры уходящих газов:

%

7.5) Потерю тепла от наружного охлаждения котла q5 находим по рис.3.1.[1]:

q5=f(Д)=f(50)=0,93 %

7.6) Потери с физическим теплом шлака не учитываем т.к. величина Ap<Qнp/100:

12,7<58,95

7.7) КПД парового котла брутто находим по методу обратного баланса:

=100-( q2+ q3+ q4+ q5+ q6)=100-(6,24+0+3+0,93+0)=89,826 %

φ=1-=1-=0,99

7.8) Расход воздуха, подаваемого в топку, рассчитываем по формуле:

Qпк – количество теплоты полезно отданное в паровом котле

Находим значения энтальпий перегретого пара iпе и питательной воды iпв :

По Рпе=40 кгс/см2 и tпе=440С  iпе=789,8 ккал/кг

Рпв=1,08Рб=1,08 44=47,52 кгс/см2б – давление в барабане котла)

По Рпв=47,52 кгс/см2 и tпв=150С  iпв=151,552 ккал/кг

кг/ч

7.9) Определяем расход фактически сгоревшего топлива с учетом механической неполноты горения:

кг/ч

8. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ТОПКИ

Задачей поверочного расчёта является определение температуры газов на выходе из топки  т’’  при заданных конструктивных размерах топки, которые определяют по чертежам парового котла.

1)  Определение конструктивных размеров и характеристик топки.

Примечания к таблице 5.1:

  1.  ок принимают по таблице 2.1.[2]: для открытых гладкотрубных экранов ок=0,45
  2.  Площадь стены топки Fстт= Fстф’+ Fстф+2 Fстб+ Fстз+ Fстз’+ Fок=53,14+16,352+

+249,72+40,88+14,31+12,673=236,795 м2

  1.  Угловой коэффициент экрана x определяем по номограмме 1а в зависимости от S/d и e/d для этого экрана.

Угловой коэффициент экрана, закрытого огнеупорной массой, равен единице. Реальные условия работы экранов с учетом загрязнения их отложениями шлака и золы оценивают коэффициентом тепловой эффективности экранов: х , где - коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия вследствие загрязнения экранных труб или нанесения на них слоя огнеупорного материала, для неэкранированных стен топки принимают =0

Среднее значение коэффициента тепловой эффективности для топки в целом определяют по формуле:

8.1)Активный объём топочной камеры определяют по формуле:

м3

Эффективная толщина излучающего слоя:

м

 

Конструктивные размеры и характеристики топочной камеры.

Таблица 5.1.

п/п

Наименование

величины

Обозначение

Единица

Источник

или

формула

Топочные экраны

Выходное

окно

Фронтовой

Боковой

Задний

Основная

часть

Под или

хол.вор.

Основная

часть

Под или

хол.вор.

1

Расчетная ширина экранированной стены

bст

м

Чертеж и эскиз

5,11

5,11

4,69

5,11

5,11

5,11

2

Освещенная длина стены

lст

м

Чертеж и эскиз

10,4

3,2

8

2,8

2,48

3

Площадь стены

Fст

м2

bст lст

53,14

16,352

49,72

40,88

14,31

12,673

4

Площадь учаска не закрытого экранами

Fстi

м2

Чертеж и эскиз

8

0,5

5

Наружный диаметр труб

d

м

Чертеж и эскиз

0,06

6

Число труб в экране

Z

шт.

Чертеж и эскиз

74

74

68

74

74

7

Шаг экранных труб

S

м

Чертеж и эскиз

0,07

0,07

0,07

0,07

0,07

8

Отн-ый диаметр труб

S/d

1,167

9

Растояние от оси трубы до обмуровки

e

м

Чертеж и эскиз

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

10

Отн-ое растояние до обмуровки

e/d

1,67

1,67

1,67

1,67

1,67

11

Угловой коэф.экрана

x

Номограмма 1а

0,98

0,98

0,98

0,98

0,98

1

12

Коэф.учитывающий загрязнения

Таблица 2.2.[2]

0,45

0,45

0,45

0,45

0,45

0,45

13

Коэф. Тепловой эффективности экрана

x

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,45


2) Расчёт теплообмена в топке.

8.2) Расчёт основан на приложении теории подобия к топочным процессам. Расчётная формула связывает температуру газов на выходе из топки т’’ с критерием Больцмана Bo, степенью черноты топки ат и параметром М, учитывающим характер распределения температур по высоте топки и зависящим от относительного местоположения максимума температур пламени, который определяется схемой размещения и типом горелок.

При расчёте теплообмена используют в качестве исходной формулу:

где    Tm’’=m’’+273  — абсолютная температура газов на выходе из топки, [K];  

         Ta= a+273 —  температура газов, которая была бы при адиабатическом  сгорании топлива, [K];

         Bо — критерий Больцмана, определяемый по формуле:

Из этих формул выводятся расчётные.

8.3)Определяем полезное тепловыделение в топке Qт и соответствующую ей адиабатическую температуру горения Та :

Где количество тепла, вносимое в топку с воздухом Qв, определяют по формуле:

ккал/кг

Полезное тепловыделение в топке Qт соответствует энтальпии газов Iа, которой располагали бы при адиабатическом сгорании топлива,

т.е Qт= Jа  а=1959,74C;

8.4)Параметр М, характеризующий температурное поле по высоте топки, определяют по формуле:

М=А-Bxт

где А и В опытные коэффициенты, значения которых принимают:

А=0,59; В=0,5; (при камерном сжигании каменных углей).

Относительное положение максимума температур факела в топке определяют по формуле:

Хт= Хг+ Х

где Хг – относительный уровень расположения горелок, представляющий собой отношение высоты расположения осей горелок hг (от пода топки или середины холодной воронки) к общей высоте топки Нт (от пода топки или середины холодной воронки до середины выходного окна из топки, т.е. Хг = hг/ Нт ; Х – поправка на отклонение максимума температур от уровня горелок, принимаемая по таблице 2.4.[2]: в пылеугольных топках с вихревыми или прямоточными горелками при фронтальном или встречном их расположении Х=0,1

8.5) Степень черноты топки ат и критерий Больцмана В0 зависят от искомой температуры газов на выходе т’’.

По таблице 2.5.[2]: в камерных топках для сжигания каменных углей принимаем т’’= 1100 0С, этой температуре соответствует Jт’’=3390,8 ккал/кг

Среднюю суммарную теплоемкость продуктов сгорания определяют по формуле:

8.6)

Степень черноты топки определяют по формуле:

Где аф – эффективная степень черноты факела.

При камерном сжигании твердых топлив основными излучающими компонентами пламени являются трехатомные газы (СО2 и Н2О) и взвешенные в них частицы золы и кокса. В этом случае степень черноты факела определяется по формуле:

Где Sт – эффективная толщина излучаемого слоя в топке; P – давление в топке, для паровых котлов, работающих без наддува Р = 1 кгс/см2 .

Коэффициент ослабления лучей k топочной средой определяют по формуле:

Где:   kг определяем по номограмме 3[2]: kг=0,45

kзл — коэффициент ослабления лучей золовыми частицами, определяем по

номограмме 4[2] : kзл=6,8

зл—массовая концентрация золы в дымовых газах: зл=0,01089 кг/кг

kкокс=1 — коэффициент ослабления лучей коксовыми частицами

1 и 2 —безразмерные величины, учитывающие влияние концентрации коксовых частиц в факеле, которые зависят от рода топлива (1) и способа его сжигания (2). Для топлив, рекомендованных для курсового проекта 1=0,5 ,при камерном сжигании 2=0,1.

Температура газов на выходе из топки:

при т’’=1031,6С  Jт’’=3159,3344 ккал/кг

8.7)Определяем количество тепла, переданное излучением в топке:

ккал/кг

8.8)

Определим тепловые нагрузки топочной камеры:

Удельное тепловое напряжение объёма топки:

Допуск 250300 Мкал/м3ч;

Удельное тепловое напряжение сечения топки в области горелок:

При фронтальном расположении горелок максимально допустимое напряжение сечения топочной камеры по условиям шлакования экранов топки: qf=1500 Мкал/(м2ч).Полученное значение меньше допустимого.

9.ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ФЕСТОНА

9.1)     В котле, разрабатываемом в дипломном проекте, на выходе из топки расположен четырёхрядный испарительный пучок, образованный трубами бокового топочного экрана, с увеличенным поперечными и продольными шагами и называемый фестон. Изменение конструкции фестона связано с большими трудностями и капитальными затратами, поэтому проводим поверочный расчёт фестона.

Задачей поверочного расчёта является определение температуры газов за фестоном  ф’’ при заданных конструктивных размерах и характеристиках поверхности нагрева, а также известной температуре газов перед фестоном, т.е на выходе из топки т’’.

По чертежам парового котла составляем таблицу:

Конструктивные размеры и характеристики фестона.

Таблица 6.1.

Наименование величин

Обозн.

Раз-ть

Ряды фестона

Для всего фестона

1

2

3

4

Наружный диаметр труб

d

м

0,06

Количество труб в ряду

Z1

9

9

9

10

Длина трубы в ряду

Li

м

2,52

2,44

2,44

2,44

Поперечный шаг труб

S1

м

0,56

0,56

0,56

0,56

Продольный шаг труб

S2

м

0,22

0,22

0,22

0,22

Угловой коэф. фестона

Хф

1

Расположение труб

Шахматное

Расчётная поверхность нагрева

H

м2

4,28

4,14

4,14

4,6

17,16

Высота газохода

ai

м

2,52

2,52

2,52

2,44

Ширина газохода

b

м

5,11

5,11

5,11

5,11

Площадь живого сечения

F

м2

11,52

11,15

11,33

Относительный поперечный шаг труб

S1/d

9,33

9,33

9,33

9,33

9,33

Относительный продольный шаг труб

S2/d

3,67

3,67

3,67

3,67

3,67

Эффективная толщина излучающего слоя

Sф

м

  

2,3

Принимаем Хф = 1, тем самым увеличиваем конвективную поверхность пароперегревателя (в пределах 5%), что существенно упрощает расчёт.

По S1ср и S2ср определяем эффективную толщину излучающего слоя фестона Sф:

                     

9.2) Расположение труб в пучке – шахматное, омывание газами – поперечное (угол отклонения потока от нормали не учитываем). Высоту газохода ‘а’ определяют в плоскости, проходящей по осям основного направления каждого ряда труб в границах фестона. Ширина газохода ‘b’ одинакова для всех рядов фестона, её определяют как расстояние между плоскостями, проходящими через оси труб правого и левого боковых экранов.

9.3)Площадь живого сечения для прохода газов в каждом ряду:

Fi = aib - Z1 liпрd;

где liпр – длина проекции трубы на плоскость сечения, проходящую через ось труб расчитываемого ряда.

Fср находим как среднее арифметическое между F1 и F4.

9.4)Расчётная поверхность нагрева каждого ряда равна геометрической поверхности всех труб в ряду по наружному диаметру и полной обогреваемой газами длине трубы, измеренной по её оси с учётом конфигурации, т.е гибов в пределах фестона:

Нi = dZ1i li;

где Z1i – число труб в ряду; li – длина трубы в ряду по её оси.

Расчётная поверхность нагрева фестона определяют как сумму поверхностей всех рядов:

Нф = Н1 + Н2 + Н3 + Н4 = 4,28+4,14+4,14+4,6= 17,16 м;

На правой и левой стене газохода фестона расположена часть боковых экранов, поверхность которых не превышает 5% от поверхности фестона:

          Нф` = Нф +Hдоп = 20,296;     

Hдоп= ,    Hдоп==3,136

9.5)оставляем таблицу исходных данных для поверочного теплового расчёта фестона.

9.6)Ориентировочно принимают температуру газов за фестоном на 301000С ниже, чем перед ним:

ф’’=ф-(30100)= 1031,6-30=1001,6C

Таблица 6.2.

Наименование величин

Обозначение

Размерность

Величина

Температура газов перед фестоном

т’’=ф

0С

1031,6

Энтальпия газов перед фестоном

Jт’’=Jф

Ккал/кг

3159,3

Объёмы газов на выходе

из топки при т

Vг

м3/кг

8,272

Объёмная доля водяных паров

rH2O

0,07132

Объёмная доля трёхатомных газов

rn

0,22

Концентрация золы в газоходе

зл

кг/кг

0,01089

Температура состояния насыщения при давлении в барабане

tн 

0С

256

Jф=Jт’’=3159,3 ккал/кг

Для ф’’=1001,6C при т’’=1,2 находим энтальпию газов за фестоном:

Jф’’=3057,8 ккал/кг и по уравнению теплового баланса определяем тепловосприятие фестона:

Уравнение теплопередачи для всех поверхностей нагрева записывают в следующем виде:

Где k—коэффициент теплопередачи,t—температурный напор,

Н—расчётная поверхность нагрева

9.7)При сжигании угля коэффициент теплопередачи определяют по формуле:

Где к—коэффициент теплоотдачи конвекцией; л—коэффициент теплоотдачи излучением газового объёма в трубном пучке; - коэффициент загрязнения;

  = 1;

9.8)Для определения к—коэффициента теплоотдачи конвекцией от газов к стенке труб рассчитаем среднюю скорость газового потока:

Для нахождения к  по номограмме 13 определяем н=43

ккал/м2чоС и добавочные коэффициенты: Сz=0,92; Сф=0,949; Сs=1;  к =  нСzСфСs =430,920,9491= 37,54 ккал/м2чоС;

Для нахождения л используем номограммы и степень черноты продуктов горения ‘a’:  

Для запылённой поверхности  kpS = (kгrn +k)Sp, где р = 1кгс/ см2; rn=0,22

По номограмме 3 находим kг = 0,837;

По номограмме 4 находим  k=7,2  

k=(0,837+7,2)=0,6

                                          а=e=0,45

По номограмме 19 =163,89 ккал/мч;

αл=163,89

9.9)

Находим температурный напор:

9.10)Если тепловосприятия фестона по уравнениям теплового баланса и теплопередачи отличаются менее чем на 5%, то температура за фестоном задана правильно:

10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОСПРИЯТИЙ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ, ЭКОНОМАЙЗЕРА, ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЯ И СВЕДЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ПАРОВОГО КОТЛА.

  1.  Тепловосприятие пароперегревателя

10.1)При выполнении расчёта в целях уменьшения ошибок и связанных с ними пересчётов до проведения поверочно-конструкторских расчётов пароперегревателя целесообразно определить тепловосприятия этих поверхностей по уравнениям теплового баланса и свести тепловой баланс по паровому котлу в целом.

10.2)Тепловосприятия пароперегревателя и воздухоподогревателя определяют по уравнениям теплового баланса рабочего тела (пара, воздуха), а тепловосприятие экономайзера – по уравнению теплового баланса теплоносителя (продуктов сгорания).

Тепловосприятие пароперегревателя определяют по формуле:

Находим при  Pпе=40 кгс/см2  и  tпе=440oC    iпе=789,8 ккал/кг;

При  Pб=44 кгс/см2  и  температуре насыщения   iн=668,26 ккал/кг;

iпо—съем тепла в пароохладителе, служащем для регулирования температуры перегретого пара: iпо =15 ккал/кг;

ккал/кг

Тепло, воспринимаемое пароперегревателем за счёт излучения факела топки, принимаем для упрощения расчётов равным нулю(Qпел =0), а угловой коэффициент фестона  Хф=1.

В этом случае полное тепловосприятие пароперегревателя численно совпадает с тепловосприятием конвекцией: Qпек = Qпе=1167,843 ккал/кг.

Для газохода пароперегревателя уравнение теплового баланса теплоносителя (дымовых газов) имеет вид:

Это уравнение решают относительно искомой энтальпии газов за пароперегревателем:

ккал/кг

Полученное значение энтальпии газов за пароперегревателем позволяет определить температуру дымовых газов за ним пе’’=630,378C;

2) Тепловосприятие воздухоподогревателя

10.3)Тепловосприятие воздухоподогревателя определяют по уравнению теплового баланса рабочего тела (воздуха), т.к. температура горячего воздуха (после воздухоподогревателя) задана. Тепловосприятие воздухоподогревателя зависит от схемы подогрева воздуха. В случае предварительного подогрева воздуха, поступающего в воздухоподогреватель, за счет рециркуляции горячего воздуха, тепловосприятие воздухоподогревателя равно:

где Jгвo находим по tгв=240oC    Jгвo =498,8 ккал/кг;

tхв=30С;  ккал/кг

Для твердого, маловлажного топлива(Wп<2 кг103/ккал), температура воздуха на входе в воздухоподогреватель: tв=30C  ккал/кг

вп – отношение объёма воздуха за воздухоподогревателем к теоретически необходимому:

рц – отношение объёма рециркуляции в воздухоподогревателе горячего воздуха к теоретически необходимому:

Тепловосприятие воздухоподогревателя по теплоносителю (продуктам сгорания) имеет вид:

Уравнение решаем относительно Jэк’’:

где  Jух – энтальпия уходящих газов, которую находим по tух=150oC  Jух=464,2 ккал/кг;

      Jпрсo – энтальпия теоретического объёма воздуха, которую находим при температуре присасываемоговоздуха tпрс, который через неплотности поверхности перетекает с воздушной стороны на газовую за счет разности статистических давлений

С

 Jпрcо=278,8 ккал/кг;

Полученное значение энтальпии газов за экономайзером позволяет определить температуру дымовых газов за ним эк’’=307,076C.

3) Тепловосприятие водяного экономайзера

Тепловосприятие водяного экономайзера определяют по уравнению теплового баланса теплоносителя (дымовых газов):

4) Определение невязки теплового баланса

Определяем невязку теплового баланса парового котла:

Qpp=5895 ккал/кг; пк=89,83%; Qл=3240,32 ккал/кг; Qпекб=1167,84 ккал/кг; q4=3%

 ккал/кг

Расчет закончен.

11. АМОРТИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ СРЕДСТВ И ПРОЧИЕ ЗАТРАТЫ

11.1) Амортизация основных фондов (средств)

В элементе «Амортизация основных средств»  отражается сумма амортизационных отчислений на полное восстановление основных средств, рассчитанная по балансовой стоимости и утверждённым в установленном порядке нормам амортизации.

Для котельной без большой погрешности стоимость основных фондов (средств) можно принять равной величине абсолютных капитальных вложений.

Со.ф= Ккот

=

тыс.руб./год ,                         (60)

где      средняя норма амортизационных отчислений по строительной части

                      (зданиям, сооружениям, общестроительной части), %;

принимается равной 2,6%-3,0%

средняя норма амортизационных отчислений по основному,

вспомогательному оборудованию, рабочим машинам, механизмам,

КИП, транспортным средствам; принимается равной:

8,5%- при сжигании малозольного твердого топлива;

10,5%- при сжигании высокозольного твердого топлива и высокосернистого мазута;7,5%- при сжигании малосернистого мазута и газа;

Средняя норма амортизации по основным фондам (средствам) котельной

=4,8  , %             (61)

11.2) Прочие затраты

В элементе «Прочие затраты» в составе себестоимости производства тепловой энергии учитываются:

- отчисления в ремонтный фонд;

- плата за землю;

- прочие (другие) отчисления

11.3) Отчисления в ремонтный фонд

Определяются исходя из балансовой стоимости основных производственных фондов и нормативов отчислений, утверждаемых ежегодно самими предприятиями (по состоянию основных производственных фондов).

В проектных расчётах затраты на все виды ремонтов можно определить по формуле:

=тыс.руб./год,               (62)

где           средний норматив отчислений в ремонтный фонд для

финансирования всех видов ремонтов, % применяется по таблице 11.

Таблица 11. Средний норматив отчислений в ремонтный фонд

                                                                                            

Наименование показателя

Вид топлива

Газ

Мазут

каменный уголь

бурый уголь

Нремср, %

4,8

4,9

5,2

5,8

11.4) Плата за землю

Для определения платы за землю необходимо знать площадь земли, отводимую под строительство котельной с учетом всех необходимых сооружений и ставку земельного налога.

- Определение площади земли

Площадь земли определяется на основании генерального плана котельной.

Генплан представляет собой план размещения на основной производственной площадке её основных и вспомогательных зданий и сооружений (химводоочистки, топливоснабжения, электроподстанции и др.), золошлакопроводов, примыкающих железнодорожных путей и автодорог.

Площадь земли, отводимая под строительство котельной в зависимости от вида топлива:

- для мазута                      F =, ;(68)

- для газа                           F =,       (63)

где   площадь земли под производственную площадку котельной,

(без учета склада топлива, мазутохранилища); принимается по таблице 12.

Fт.с -площадь земли под топливный склад, м2; принимается по таблице 12;

F30 – площадь земли под золотоотвал, м2; принимается по таблице 12;

Fмх – площадь земли под мазутохранилище, м2; принимается по таблице 12.

Таблица 12. Нормативы для расчёта площади

Удельная площадь земли

Площадь земли, м2

Обозначение единицы измерения

Вид топлива

Газ

Мазут

каменный уголь

бурый уголь

, м2/ГДж

42-44

43-45

45-50

52-55

F1=f1Qчуст(66)

, м2/ тыс.т н.т.

-

-

10-15

20

Fт.с=fт.сBH (67)

м2/тыс. т н.т.

-

-

70-80

80-90

Fзо=fзоBH(68)

м2/тыс. т н.т.

-

7-8

-

-

Fмх=fмхВН(69)

где       удельная площадь земли под производственную площадку котельной,

номинальная (установленная) теплопроизводительность котельной,

fт.с ,fмх– удельная площадь земли соответственно под топливный склад,мазутохранилищам2/ тыс.тн.т.

fзо – удельная площадь земли под золоотвал, м2/ тыс.тн.т.

BHгодовой расход натурального топлива; подставлять в тыс.т н.т.

- Определение ставки земельного налога

=0,006 руб./,(64)

где        средняя базовая ставка земельного налога в городах и других населенных пунктах, руб./, приведена в таблице 14

коэффициент увеличения средней ставки земельного налога за счёт статуса города, принимается по таблице 15 .В приложении 4 приведен перечень экономических районов и их состав.
коэффициент инфляции по земельному налогу

– число, учитывающее деноминацию цен с 01.01.97

- Плата за землю

= тыс.руб./год       (65)

11.5) Прочие ( другие) отчисления

Учитываются дорожные и местные налоги и сборы в составе себестоимости, процент по кредитам банков в пределах учётных ставок, командировочные и подъёмные, представительские расходы в пределах нормативов, вознаграждения за изобретения и рационализаторские предложения и прочие отчисления и платежи, предусмотренные законодательством в составе себестоимости.

= тыс.руб./год,              (66)

где     норматив прочих (других) отчислений, принимается по таблице13 в зависимости от вида топлива

Таблица 13.Норматив прочих(других) отчислений

Наименование показателя

Вид топлива

Газ

Мазут

каменный уголь

бурый уголь

, %

1,0

1,05

1,1

1,2

11.6) Прочие затраты (всего)

=4133+0,02+861,05=4994,07тыс.руб./год   (67)

Таблица 14.Средние базовые ставки земельного налога в городах и других населенных пунктах (на 01.01.92)

Экономические районы

( руб./)в зависимости от численности населения (тыс.чел.)

до 20

20-50

50-100

100-250

250-500

500-1000

1000-3000

свыше 3000

Северный

0,5

1,1

1,2

1,4

1,5

-

-

-

Северо-Западный

0,9

1,4

1,6

1,7

1,9

-

-

3,5

Центральный

1

1,5

1,7

1,8

2

2,3

-

4,5

Волго-Вятский

0,8

1,3

1,5

1,6

1,8

-

2,4

-

Центральночерноземный

0,9

1,4

1,6

1,7

1,9

2,2

-

-

Поволжский

0,9

1,4

1,6

1,7

1,9

2,2

2,5

-

Северо-Кавказский

0,8

1,3

1,5

1,6

1,8

2,1

2,4

-

Уральский

0,7

1,2

1,4

1,5

1,7

2,0

2,3

-

Западно-Сибирский

0,6

1,2

1,3

1,5

1,6

1,9

2,1

-

Восточно-Сибирский

0,5

1,1

1,2

1,4

1,5

1,8

-

-

Дальневосточный

0,6

1,2

1,3

1,5

1,6

1,9

-

-

Таблица 15. Коэффициенты увеличения средней ставки земельного налога за счет статуса города, развитие социально-культурного потенциала ()

Группы городов

k1в зависимости от численности населения городов (тыс.чел.)

100-250

250-500

500-1000

1000-3000

свыше 3000

в городе

в пригородной зоне

в городе

в пригородной зоне

в городе

в пригородной зоне

Столицы республик в составе России, краевые, областные центры, города с развитым социально-культурным потенциалом

2,2

2,3

2,4

1,9

2,6

2,2

3,0

2,5

11.7) Общие издержки на производство тепловой энергии котельной

В годовые издержки производства тепловой энергии включаются все рассчитанные затраты, входящие в экономические элементы:

=30066,2+2958,3+ 1020,6+4133+4994,07=43172,17 тыс.руб./год (68)

12. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ОБСЛУЖИВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНЫХ

Эксплуатация котлов должна обеспечивать надежную и экономичную выработку пара или горячей воды требуемых пара

метров и безопасные условия труда обслуживающегo персонала.

Для достижения этих требований эксплуатация котлов должна вестись в точном соответствии с действующими правилами, нормами и руководящими указаниями, в частности в соотвeтствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогpейных котлов», «Правилами безопасности в газовом хозяйстве» Ростехнадзора, «Правилами технической эксплуатации теплоиспользующих установок и тепловых сетей»и др.

На основании указанных правил для каждой котельной устaновки составляют должностные и технологические инструкции

по обслуживанию оборудования, ремонту, технике безопасности, предупреждению и ликвидации аварий и т.д.На оборудование, исполнительные, оперативные и технологические схемы трубопроводов различного назначения и схемы электрических соединений должны быть составлены технические паспорта.

Знание инструкций, режимных карт работы котла и указанных выше материалов является обязательным для обслуживающего персонала, и только при этом условии он может быть дoпущен к работе. Знания персонала должны систематически проверяться.

Ответственность за исправное состояние и безопасную эксплуатацию котлов возлагается приказом по предприятию на нaчальника котельной, а при отсутствии в штате котельной нaчальника  на инженерно техническогo работника, выполняющеrо функции начальника котельной.

Ответственные за исправное состояние и безопасную эксплуатацию котлов должны иметь специальное теплотехническое образование, в противном случае необходимо специальное обучение и апестация комиссией с участием инспектора PостехHадзора.

К обслуживанию котлов допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, обученные, aттестованные и имеющие удостоверение на право обслуживания котлов.

Обучение и аттестация операторов котельных должны проводиться в профессионально-технических училищах, учебно курсовых комбинатах или на специальных курсах на основе типовых программ, согласованных с РостехНадзором. Аттестация операторов котлов проводится комиссией с участием инспектора РостехНадзора.

Эксплуатация котлов проводится по производственным заданиям, составляемым по планам и гpафикам выработки тепловой энергии, расхода топлива, расхода электроэнергии на собственные нужды. Обязательно ведется оперативный журнал, в который заносят распоряжения руководителей и записи дежурного персонала о работе оборудования, а также ремонтная книга, в которую записывают сведения о замеченных дефектах оборудования и мероприятиях по их устранению. Должны вестись первичная отчетность, состоящая из сyточных ведомостей по работе aгpeгaтoв и записей регистрирующих приборов, и вторичная отчетность, включающая обобщенные данные по котлам за определенный период. Каждому котлу присваивается свой номер, все коммуникации окрашиваются в определенный условный цвет. Установка котлов в помещении должна соответствовать правилам Ростехнадзора, требованиям техники безопасности, санитарно-техническим нормам, требованиям пожарной безопасности и др.

Эксплуатацию котла можно разделить на периоды: подготовка и пуск в работу; обслуживание во время работы; останов paботающего котлоагpегата; содержание в нерабочем состоянии; ремонт котлоагрегата. При ремонте котлоагрегат находится в ведении peмонтногo персонала, во все остальные периоды  в ведении дежурною персонала.

Подготовка и пуск в работу. Порядок пуска и остановки котла устанавливается соответствующей инструкцией. Перед растопкой производится eгo наружный осмотр с целью установления исправности всех элементов оборудования и готовности к пуску.

В частности, необходимо проверить исправность оборудования систем газового и мазутного оборудования топки, поверхностей нaгpeвa, обмуровки, дымососо13 и: вентиляторо13, насосов, apмaтypы, гaрнитypы системы автоматизации и т.д. после монтажа или капитального ремонта должны быть произведены щелочение и промывка поверхностей нaгpeвa. Перед наполнением котла водой все воздушные устройства должны быть открыты,

а все продувочные и спускные  закрыты. Паровой котел наполняют питательной деаэрированной водой с температурой в начале заполнения 60- 70о С и в конце  не выше 100о С.

Неравномерный прогpев барабана котла при быстром заполнении eгo горячей водой может вызвать опасные температурные напряжения внутри eгo стенок.

Во избежание возникновения больших внутренних напряжений в металле барабана заполнение котла водой должно производиться для котлов среднего давления в течение 1  1,5 ч, а для высокого  1,52,5 ч. Заполнение котла водой производится до низшей отметки водоуказательного стекла, так как в начале испарения уровень ее повысится.

Перед растопкой котла газоходы котла подвергают вентилированию в течение 1015 мин за счет естественной тяги или включения в работу дымососа.

После заполнения котла водой, вентиляции газоходов и продувки газопроводов производится розжиг гaзовых горелок. При этом про изводится наблюдение за герметичностью котла по уровню воды в водоуказательном стекле. По мере прогpева котла и повышения давления в нем из воздушников и предохрани тельных клапанов начнет выходить пар, после чего их следует

закрыть. Продувка водоуказательных приборов производится при дaвлении 0,050, 1 МПа.

В случае наличия обходного газохода продукты сгорания на

период растопки пропускают мимо экономайзера во избежание

выпадения конденсата. С этими же целями при наличии воздухо подогpевателей вентиляторы должны включаться при температуре продуктов сгорания за ним не менее 120оС или воздух должен пропускаться помимо негo.

Топочная камера должна прогpеваться равномерно, для чего

следует одновременно симметрично включать несколько гopeлок или форсунок. Растопка барабанного котла среднего давления должна про изводиться в течение 24 ч, высокого  45 ч.

Включение котла, если он работает на общий паропровод cpeднегo давления, следует про изводить при давлении на 0,05-0,1 МПа, а высокого на 0,20,3 МПа меньшим, чем в общем паропроводе.

Обслуживание во время работы. Ведение режима работы котла должно производиться персоторой указывают рекомендуемые технологические и экономические показатели eгo работы при различных нагpузках: давление и температуру пара и питательной воды, содержание R0 2 в уходящих газах, температуру уходящих газов и разрежение в топке, коэффициент избытка воздуха в топке и т.д.

Наблюдаемые отклонения от рекомендуемых режимов должны устраняться системой автоматики или воздействием персонала на регyлирующие органы с помощью устройств дистанциoннoгo управления или непосредственно на месте установки peгyлирующеrо устройства. Теплопроизводительность установки необходимо регyлировать таким образом, чтобы обеспечить ноpмальный режим работы топки, исключающий химический нeдoжог и тепловой перекос, а также чрезмерно большие избытки воздуха.

Температура пара в некоторых пределах может регyлироваться изменением положения факела в топке или коэффициента избытка воздуха. Наружные загрязнения поверхностей нaгpeвa устраняют с помощью имеющихся устройств по разработанному гpафику. Состояние загpязнения поверхностей нaгpeвa проверяют по температуре уходящих газов и аэродинамическому сопротивлению газового тракта. Необходимо следить за исправностью вceгo оборудования и в установленные сроки проверять исправность действия мaномeтров, предохранительных клапанов и водоуказательных приборов.

При эксплуатации оборудования котельного цеха систематически проверяют исправность всех установленных питательных насосов у котлов с давлением до 1,4 МПа (каждый из насосов кратковременно включается в работу не реже одного раза в смeну), а у котлов с большим давлением  в сроки, предусмотренные производственной инструкцией, но не реже одного раза в

сутки. При пробном пуске насосов проверяют создаваемое ими давление, отсутствие течи через неплотности, нaгpeв подшипников, амплитуду вибрации, исправность привода насоса (электродвигатель, турбина, паровая машина).

Обслуживающий персонал обязан систематически следить за правильностью показаний контрольно-измерительных приборов. Операторы котлов не реже одногo раза в смену про изводят проверку манометров с помощью трехходовых кранов или заменяющих их вентилей путем установки стрелки манометра на нуль. Технический персонал котельного цеха производит не реже одногo раза в шесть месяцев проверку рабочих манометров налом по режимной карте, в которой указывают рекомендуемые технологические и экономические показатели eгo работы при различных нагpузках: давление и температуру пара и питательной воды, содержание R0 2 в уходящих газах, температуру уходящих газов и разрежение в топке, коэффициент избытка воздуха в топке и т.д. Наблюдаемые отклонения от рекомендуемых режимов должны устраняться системой автоматики или воздействием персонала на регyлирующие органы с помощью устройств дистанциoннoгo управления или непосредственно на месте установки peгyлирующего устройства. Теплопроизводительность установки необходимо регyлировать таким образом, чтобы обеспечить ноpмальный режим работы топки, исключающий химический нeдoжог и тепловой перекос, а также чрезмерно большие избытки воздуха.

Температура пара в некоторых пределах может регyлироваться изменением положения факела в топке или коэффициента избытка воздуха. Наружные загрязнения поверхностей нaгpeвa устраняют с помощью имеющихся устройств по разработанному гpафику. Состояние загpязнения поверхностей нaгpeвa проверяют по температуре уходящих газов и аэродинамическому сопротивлению газового тракта.

Необходимо следить за исправностью вceгo оборудования и в установленные сроки проверять исправность действия мaномeтров, предохранительных клапанов и водоуказательных приборов.

При эксплуатации оборудования котельного цеха систематически проверяют исправность всех установленных питательных насосов у котлов с давлением до 1,4 МПа (каждый из насосов кратковременно включается в работу не реже одного раза в смeну), а у котлов с большим давлением  в сроки, предусмотренные производственной инструкцией, но не реже одного раза в сутки. При пробном пуске насосов проверяют создаваемое ими давление, отсутствие течи через неплотности, нaгpeв подшипников, амплитуду вибрации, исправность привода насоса (электродвигатель, турбина, паровая машина).

Обслуживающий персонал обязан систематически следить за правильностью показаний контрольно-измерительных приборов. Операторы котлов не реже одногo раза в смену производят проверку манометров с помощью трехходовых кранов или заменяющих их вентилей путем установки стрелки манометра на нуль. Технический персонал котельного цеха производит не реже одногo раза в шесть минут путем сравнения их показаний с контрольным манометром. Проверка фиксируется записью в журнале. Не реже одного раза в 12 месяцев производится поверка манометров в порядке, предусмотренном Ростех регyлированием.

Проверка указателей уровня воды проводится путем их продувки не реже одного раза в смену. Исправность предохранительных клапанов проверяют их кратковременным принудительным открытием «подрывом» не

реже одного раза в смену.  

Останов котла. Останов котла производится в соответствии с инструкцией и осуществляется примерно в следующем порядке. Отключают подачу газа к горелкам или мазута к форсункам.

После прекращения горения в топке отключается котел от паровой магистрали и открывают продувку пароперегpевателя на 4050 мин и медленно в течение 46 ч расхолаживают котел, после чего вентилируют газоходы с помощью естественной тяги и осуществляют продувку котла. Через 810 ч после остановки повторяют продувку и при необходимости ускорения охлаждения пускают дымосос. Через 1824 ч при температуре воды в котле 7080 ос производится медленный спуск воды из котла.

При нарушении нормальной работы котла из-за неисправности, которая может вызвать аварию, а также в случае аварии котел должен быть немедленно остановлен. Последовательность операций при аварийном останове котла остается такой же, как и при плановом. Порядок аварийной остановки должен быть указан в производственной инструкции. Причины аварийной остановки котла должны быть записаны в сменном журнале.

Автоматика безопасности котла должна обеспечить сигнализацию и защиту (отсечку топлива) в следующих случаях:

-  изменение давления газа выше и ниже допустимого;

- снижение давления мазута ниже допустимогo;

- уменьшение разрежения в топке ниже допустимого;

- погасание факела в топке;

- снижение давления воздуха на входе в горелку ниже допустимого;

- превышение давления в барабане выше допустимого;

- снижение уровня воды в верхнем барабане ниже допустимoгo;

- снижение расхода воды через водогpейный котел ниже дoпустимого;

- снижение давления воды в тракте водогpейного котла ниже допустимого;

- повышение температуры воды на выходе из водогрейного котла до значения на 20оС ниже температуры насыщения, coответствующей рабочему давлению воды в выходном коллекторе.

Котел должен быть немедленно остановлен при дрyгих нapyшениях, перечисленных в производственной инструкции, в частности при:

- обнаружении неисправности предохранительного клапана, при которой он неработоспособен;

- прекращении действия всех питательных насосов или неисправности   питательной линии, при которой в котел питательная вода не поступает;

- прекращении действия всех указателей уровня воды прямогo действия;

- разрыве экранных или кипятильных труб;

- воспламенении сажи в газоходах или экономайзере;

- возникновении сильных гидравлических ударов или большой вибрации котла;

- исчезновении напряжения на всех контрольно-измерительных приборах, устройствах дистанционного и автоматического управления;

- возникновении пожара в котельной, yгрожающего обслуживающему персоналу или котлу;

- взрыве в топочной камере или газоходах;

обнаружении неисправности автоматики безопасности или аварийной сигнализации.

В этих случаях останов котла необходимо производить быстро в следующем порядке: прекратить подачу топлива и воздуха в топку, после прекращения горения открыть нeмнoгo продувку пароперегpевателя и отключить котел от паровой магистрали, затем закрыть вентиль непрерывной продувки котла.

Разрыв экранных или кипятильных труб проявляется следующим образом:

- слышен шум вытекающей пароводяной смеси в топке или газоходе;

- происходит выброс пламени, продуктов сгорания и пара через топочные отверстия, неплотности лючков, гляделок;

- снижается уровень в указателе уровня воды прямого действия и падает давление в котле.

В этом случае необходимо:

- прекратить подачу топлива, остановить дутьевой вентилятор , отключить котел от паропровода;

- если уровень в указателях уровня воды остается видимым, усилить питание котла водой (пустить резервный питательный насос, выключить автомат питания и перейти на ручное регулирование), перекрыть вентиль непрерывной продувки; если уровень воды в указателе прямого действия не устанавливается и продолжает падать  прекратить питание, дымосос остановить после тoгo, как прекратится парение в топке или газоходе.

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

При медленном понижении уровня воды в котле к отметке нижнего уровня и нормальном давлении в котле и питательной линии необходимо:

 - проверить плотность закрытия всех продувочных вентилей котла, закрыть вентиль непрерывной продувки;

- проверить через гляделки и нижние лючки отсyтствие течи в котле.

При дальнейшем снижении уровня до нижнего предельного

уровня аварийно остановить котел. Питание котла не прекращать, котел можно растопить только после подъема уровня воды до среднего, выявляя и устраняя причины падения уровня.

Если вода в указателе уровня прямого действия скрылась за нижнюю кромку, и это не было замечено персоналом, необходимо немедленно отключить топливо, прекратить питание котла водой, закрыть главный парозапорный вентиль, прекратить непрерывную продувку, остановить тягoдyтьeвые машины, при открыть продувку пароперегpевателя.

При повышении уровня воды в котле и приближении ero к отметке вepxнeгo уровня и нормальном давлении в котле и питательной линии необходимо:

- проверить исправность регyлятора питания (от должен быть в закрытом положении);

-  открыть продувочные вентили нижнегo барабана, следить за уровнем воды и после eгo снижения до среднегo закрыть вентили;

- выяснить причину повышения уровня и устранить ее.

При загорании сажи в газоходах или хвостовой части котла (экономайзер, воздухоподогреватель) температура уходящих газов  резко увеличивается, могyт появиться дым и пламя через неплотности лючков, лазов и соединений газоходов.

При этом необходимо:  прекратить подачу топлива, максимально увеличить подачу пара через форсунку, остановить дымосос и дутьевой вентилятор, закрыть их направляющие аппараты для прекращения дocтупа воздуха к очагy возгорания, заполнить газоходы паром от обдувочного устройства.

Если паровой обдувки нет (котлы и экономайзеры укомплектованы газоимпульсной очисткой), в котельной необходимо предусмотреть паровой шланг, присоединенный к штуцеру паропровода с отключающей арматурой для возможности подачи пара через гляделку или лючок.

При необходимости останова котла на длительный срок (более 10 суток) он должен быть предохранен от коррозии. Преимущественно применяют следующие способы защиты: «сухой» способ, при котором внутри барабана и поверхностей нaгpeвa поддерживается отсутствие влаги в заполняющем их воздухе с помощью специальных влагoпоглотителей, и «мокрый», при котором котел заполняют щелочным раствором, приготовленным на основе питательной воды, «избыточного давления», при котором за счет подвода пара от дрyгих котлов или периодическогo разогрева путем сжигания топлива в котле поддерживают давление выше атмосферного, что предотвращает доступ в нeгo воздуха.

13. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

14. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Тепловой  расчет котлов (нормативный метод). М.: НПО ЦКТИ 1998. 297 с.

2. Липов Ю.М., Самойлов Ю.Ф., Виленский Т.В. Компоновка и тепловой расчет парового котла. М.: Энергоатомиздат, 1988. 208 с.

3. Ковалев А.П., Лелеев Н.С., Виленский Т.В. Парогенераторы: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1985. 376 с.

4. Кудинов А.А. Краткий курс теории горения органических топлив. Самара: CамГТУ, 2004. 108 с.

5. Эстеркин Р.И. Курсовое и дипломное проектирование. Ленинград ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ Ленинградское отделение, 1989. 180с.

1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

24369. Античный этап развития науки: логика и математика 104 KB
  Первые европейские ученые и философы любители мудрости Фалес Анакасимен Анаксимандр Гераклит опираясь на факты и логику впервые мыслили вещи не фантастически а стремились к естественнонаучном безличному целостному описанию природы космоса мира. Осуществляя многочисленные наблюдения за поведением планет Солнца природных и общественных явлений используя также и мифологически воззрения от них полностью устраниться не удалось они пытались найти как общие законы изменения и устройства мира так и частные его характеристики....
24370. Наука средневековья. Роль христианской теологии в изменении созерцательной позиции ученого 114 KB
  Начало мира это сам Бог. В результате христианское учение постепенно стало приобретать форму рациональной теологии где определенное место отводилось вопросам познания устройства мира. Предельность конечность мира в пространстве включала геоцентризм Аристотеля и Птоломея и оттеняла космическую функцию Христа. Он как бы замещал исследование причинноследственных связей превращался в важнейший способ восприятия мира и выражения опыта развивал мышление позволяя превращать истины веры в зрительные образы.
24371. Формирование идеалов (математизированное и опытное, экспериментальное знание) науки Нового времени (Г. Галилей, Ф. Бэкон, Р. Декарт) 127 KB
  это время становления новой современной науки. Этому способствовали как внутренние изменения самой науки уже Коперник и Кеплер свою гелиоцентрическую картину мира обосновывают с помощью математического расчета. Давление воды на лопатку движение деталей насоса кузнечного молота шелкопрядильной машины включали в себя непрерывную цепь механических причин и следствий ставших основой механической картины мира классического идеала науки.
24372. Формирование и соотношение естественных, технических и социально-гуманитарных наук: сходство и различия 106 KB
  Лпркшпрожю Развитие технических наук стимулирует развитие естествознания их взаимосвязь не прервалась и после выделения технической науки в отдельную область знания. В то же время существует большой разрыв между действительным применением результатов технической науки на практике и занятием самой этой наукой. С методологической точки зрения исследование в технической науке не сильно отличается от естественнонаучного исследования. Таким образом в научнотехнических дисциплинах необходимо четко различать исследования включенные в инженерную...
24373. Многообразие типов научного знания. Сущность и структура эмпирического знания 55 KB
  Материализация и первичное обобщение данных отражения в форме знания на основе правил соответствия узнавание сравнение измерение описание образуют эмпирические факты эмпирические объекты эмпирическую информацию. Эмпирические факты условно можно разделить на два вида: а факты в основание которых лежат не зависящие от субъекта явления например природные процессы и б факты созданные человеком например экономика экономические отношения. Эмпирические факты обладают большей степенью общности чем единичные данные но меньшей чем...
24374. Сущность и структура теоретического знания 52.5 KB
  Теория это высшая самая развитая форма организации научного знания дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях определенное области действительности объекта данной теории 77. С помощью этих знаковых образований языка теории возникает возможность более точно и глубоко судить о соответствующей изучаемой предметной области. Кроме того тот или иной вид теории определяется предметом и задачами исследования глубиной раскрытия сущности предметов и др. Также имеют место попытки поиска идеальной схемы...
24375. Основания науки: нормы и идеалы науки, роль философских идей и принципов в обосновании научного знания (законы и категории) 116.5 KB
  Среди идеалов и норм можно выделить два взаимосвязанных блока: а собственно познавательные установки которые регулируют процесс воспроизведения в различных формах научного знания; б социальные нормативы фиксируют роль науки и ее ценность для общественной жизни на определенном этапе исторического развития. Существует еще и такое мнение что в период нормального эволюционного периода развития науки возможно бессознательное использование многих научных идеалов и норм. Закон единства и борьбы противоположностей является ядром диалектики...
24376. Понятие научной картины мира. Ее исторические формы. Функции научной картины мира (как онтология, форма систематизации знаний, исследовательская программа) 119.5 KB
  Функции научной картины мира как онтология форма систематизации знаний исследовательская программа По Радугину стр. 93 Становление понятия научной картины мира Вопрос о существовании научной картины мира и ее месте и роли в структуре научного знания впервые был поставлен и в определенной степени разработан выдающимися ученымиестествоиспытателями М.Планк в рамках обсуждения проблемы онтологических оснований научного знания поставил вопрос о существовании научной картины мира.
24377. Понятие метода. Классификация методов – эмпирические и теоретические методы познания 66 KB
  Классификация методов – эмпирические и теоретические методы познания По Радугину стр. Как стороны единого процесса познания чувственное и логическое характеризуют любое познание непосредственное отношение субъекта к объекту особенности индивидуальной познавательной деятельности. Оно относится к научному познанию и связано с анализом методов и форм познания на различных уровнях научного исследования характеризуют типы исследований. Задача теоретического уровня познания состоит в познании сущности явлений их законов.