Разработка проекта системы теплоснабжения микрорайона от котельной

Камский институт гуманитарных и инженерных технологий
кафедра теплоснабжения
дипломный проект по теплоснабжению
на тему: "РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ МИКРОРАЙОНА Г. НЕФТЕКАМСК ОТ КОТЕЛЬНОЙ"
Ижевск 2014

В данном проекте рассматривается система теплоснабжения жилого микрорайона. Произведены расчеты тепловых нагрузок, гидравлический расчет, расчет тепловой схемы котельной и подбор оборудования.
Графическая часть содержит план тепловых сетей, расчетную схему, тепловую схему, компоновку котлов, теплообменник, схему автоматизации котлов.
Дипломный проект содержит 6 листов формата А1 графической части, 114 страниц пояснительной записки.

Теплоснабжение является одной из основных подсистем энергетики. Энергетика – это совокупность систем и установок для преобразования первичных энергоресурсов в формы энергии, необходимые для народного хозяйства и населения, и передачи этой энергии от источников ее производства до объектов использования. На отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых, общественных и промышленных зданий приходится около 70%, а на долю технологических нужд только около 30% всего теплового потребления страны.
Основным ресурсом для выработки электрической энергии и теплоты в нашей стране является в настоящее время органическое топливо.
Комбинированный способ получения тепловой и электрической энергии (теплофикация), осуществляемый с помощью конденсационных турбин с промежуточными отборами пара или турбин с противодавлением, позволяет использовать почти всю теплоту пара, поступающего в турбину, сократить потери теплоты с охлаждающей водой до минимального количества и является принципиально наиболее эффективным с точки зрения использования топлива методом теплоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий.
Однако по ряду причин наряду с теплофикацией применяется также раздельный способ получения тепловой и электрической энергии. Он предусматривает снабжение потребителей паром низкого давления и горячей водой от котельной, а электроэнергией от тепловых, гидравлических или атомных электростанций.
В структуре источников теплоснабжения теплоэлектроцентралями (ТЭЦ) отпускается потребителям примерно 43% теплоты, котельными – 45%, а остальное количество теплоты местными источниками теплоснабжения.

Основными задачами работы и эксплуатации котельных являются:
 выполнение графиков выработки тепловой энергии, покрытие текущих и максимальных нагрузок;
 обеспечение надежной работы оборудования и бесперебойного теплоснабжения потребителей;
 улучшение технико-экономических показателей;
 снижение себестоимости производства теплоты путем уменьшения удельного расхода топлива и сокращения потерь топлива, пара, электроэнергии, воды и материалов.
В настоящее время котельная предназначена для отопления, горячего водоснабжения города.
В котельной установлены четыре котла КВГМ-20.
Система теплоснабжения закрытая. Теплоносителем для системы отопления и ГВС является теплофикационная вода t = 95 ÷ 70 оС, которая готовится в сетевой установке котельной.
Обработка воды для питания котлов и подпитки тепловых сетей осуществляется в водоподготовительной установке по схеме 2-х ступенчатого Na - катионирования с последующей деаэрацией в деаэраторе вакуумного типа.
Котельная работает на мазуте. Емкость склада мазута 2700 м3 (две надземные емкости по 2000 м3 и одна 700 м3). Доставка мазута осуществляется железнодорожным транспортом.

СОДЕРЖАНИЕ

1 Введение……………………………………………………………………………4
2 Определение тепловых нагрузок и годового расхода теплоты……..…………..6
2.1 Тепловая нагрузка жилого района……………………………………………...6
2.2 Определение годового расхода теплоты……………………………………...11
2.3 Построение графика Россандера………………………………………………13
3 Способ регулирования тепловых нагрузок. Построение температурного графика. Определение расходов теплоносителей………………………………..16
3.1 Способ регулирования тепловых нагрузок…………………………………...16
3.2 Расчет и построение температурного графика первичного контура………..17
3.3 Расчет и построение температурного графика вторичного контура………..22
3.3.1 Расчет системы отопления…………………………………………..……….22
3.3.2 Определение средневзвешенной температуры и суммарного расхода теплоносителя вторичного контура……………………………………………….24
4 Гидравлический расчет тепловой сети………………………………………….27
4.1 Выбор сетевых насосов……………………..………………………………….36
5 Тепловой расчет тепловой сети…………………………………...……………..40
5.1 Расчет толщины изоляционного слоя……………………………...………….42
5.2 Расчет тепловых потерь………………………………………………………..50
6 Расчет тепловой схемы котельной…..…………………………………………..56
7 Выбор основного и вспомогательного оборудования…………..……………..63
7.1 Котлы……………………………………………...…………………………….63
7.2 Деаэраторы…………………………………………….………………………..64
7.3 Выбор насосов………………………………………………………………….64
7.4 Расчет теплообменника подогрева сырой воды .………...…………………..66
7.5 Расчет теплообменника подогрева ХВО ………….………………………….68
7.6 Расчет теплообменника подогрева деаэрированной воды ………………….70
8 Автоматизация котла……..………………………………………………………72
8.1 Типовые проектные решения по автоматизации водогрейного котла……...73
8.2 Разработка функциональной схемы автоматизации котла КВГМ–20............78
9 Технико – экономические показатели котельной ………...…………………...82
9.1 Технологические показатели………………...………………………………...82
9.2 Расчет себестоимости отпущенной теплоты……………………….………...87
10 Безопасность и экологичность проекта ……………………………………….91
10.1 Анализ потенциальных опасностей и условий труда………………………91
10.2 Инженерные мероприятия по обеспечению безопасности обслуживающего персонала……………………………………………………………………………92
10.2.1 Взрывобезопасность оборудования……………………….……………….92
10.2.2 Обеспечение пожарной безопасности……………………...……………...93
10.2.3 Защита обслуживающего персонала от ожогов…………...……………...96
10.2.4 Обеспечение электробезопасности………………………...………………97
10.2.5 Мероприятия по обеспечению безопасного обслуживания котлов……..98
10.3 Создание нормальных условий труда………………………………………..98
10.3.1 Обеспечение микроклимата……………………….……………………….99
10.3.2 Освещение котельной………………………………….…………………...99
10.3.3 Профилактика механических травм ………………….………………….100
10.4 Охрана окружающей среды………………………………………................101
10.4.1 Расчет количества пылегазовых выбросов…………………..…………..104
10.4.2 Расчет выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива………106
10.4.3 Расчет высоты дымовой трубы…………………………………………...110
11 Заключение …………………………………………………...………………..112
Библиографический список……………………………………………………....114