Описание
В дипломном проекте выполнено проектирование водогрейной котельной для отопления объектов жилищно-коммунального хозяйства и объектов соцкультбыта в п. Богандинский Тюменской области. Проектом предусмотрена установка семи котлов «ELLPREX» общей мощностью 6,1 МВт. Рассмотрены общие данные проектируемого объекта с представлением таблицы климатических показателей и технико-экономических показателей функционирования котельной.
Основной целью данного дипломного проекта является проектирование водогрейной котельной для отопления объектов жилищно-коммунального хозяйства и объектов соцкультбыта. Проектом предусмотрена установка семи котлов «ELLPREX» общей мощностью 6,1 МВт. Котельная обеспечивается основными энергоносителями, инженерными коммуникациями: природным газом 0,152 МПа, электроэнергией, водой, имеется отдельный выход дренажной канализации для слива воды из котлов и трубопроводов.
Оригинальная тепловая схема обеспечивает:
- раздельные контуры теплоснабжения на нужды отопления и ГВС;
- переключение мощностей с контура ГВС на контур отопления в случае необходимости;
- индивидуальная система подпитки контура отопления и контура ГВС при помощи общего подпиточного насоса;
- антиконденсатная защита котлов.
Определены основные энергетические характеристики котельной: расход топлива, удельный расход топлива на 1 Гкал. Приведен расчёт газовых горелок. Определена потребность в газоснабжении, рассчитаны гидравлические режимы работы газопроводов. Разработана расчётная схема газопровода среднего давления.
В тепломеханической части рассмотрены конструкция, монтаж и обслуживание котлов, выполнен выбор оборудования котельной, разработана тепловая схема.
В разделе «Автоматизация технологического процесса» выполнено описание схемы автоматизации газовых и тепломеханических сетей котельной.
В разделе «Вентиляция и отвод продуктов сгорания» выполнены расчёты вытяжной и приточной вентиляции. Рассчитаны дымоход и присоединительные трубы, отводящие продукты сгорания от котлов ELLPREX .
В разделе «Подбор насосов» выполнен подбор насосов с помощью программы, разработанной фирмой «KSB».
В разделе «Обеспечение охраны окружающей среды и безопасности труда» определены выбросы загрязняющих веществ при различных видах работ и утечках, их скорости, объем. Проведён расчет величины предельно-допустимых выбросов и уточнение санитарно защитной зоны, в том числе: приведен расчет залповых выбросов от ГРУ в период ремонта, расчет выбросов загрязняющих веществ от запорной арматуры в котельной, расчет выбросов при плановых остановках (ремонте) газопровода - технологические выбросы, расчет времени сброса через свечу ГРУ и свечу продувочного газопровода в котельной. Разработаны требования безопасности при обслуживании газового оборудования. Рассмотрены вопросы обеспечения заземления и молниезащиты.
В разделе «Организация производства строительных работ» выполнено описание процесса производства строительно-монтажных работ, определена продолжительность строительства и разработан календарный плана на производство работ по монтажу котельной.
В экономической части определены технико-экономические характеристики объекта проектирования, рассчитаны затраты на основные материалы и покупные изделия. Разработана калькуляция транспортных расходов на 1т перевозимого материала. Составлена смета на содержание и эксплуатацию оборудования. Рассчитана и составлена калькуляция производственной себестоимости 1 Гкал вырабатываемого тепла. Приведена таблица основных технико-экономических показателей функционирования котельной.
В дипломном проекте предусматривается:
- наружное газоснабжение от проектируемого ГРУ до котельной;
- внутреннее газоснабжение котельной;
- разработка тепломеханической части устройства котельной;
- разработка схемы автоматизации котельной;
Климатическая характеристика района строительства принята по ближайшей метеостанции Тюмень.
Котельная – существующее отдельно стоящее здание из кирпича.
- Категория помещения по пожароопасности котельной – «Г»;
- Категория помещения по пожароопасности ГРУ – «А»;
- Степень огнестойкости– II.
- Режим работы котельной – круглосуточный
- Вид топлива - Природный газ Уренгойского месторождения
- Теплоноситель – вода 95-70,°C
- Категория котельной по надежности отпуска тепла – 2
- Котельная работает с обслуживающим персоналом.
- Мощность котельной - максимальная – 8,2МВт/ч
- требуемая (max) – 6,1МВт ,
- Напор теплоносителя на выходе из котельной 3,0кгс/см2
- На входе в котельную 2,0 кгс/см2
В котельной устанавливаются: 7 газовых водогрейных котлов "ELLPREX", в том числе:
- для отопления: -четыре рабочих (ELLPREX1320) и один резервный (ELLPREX1570);
- для горячего водоснабжения (ГВС) - два "ELLPREX1320", из них один рабочий и один резервный.
В котельной запроектировано отдельно две системы:
- система для нужд отопления;
- система для нужд ГВС.
При этом, между двумя независимыми системами выполнена перемычка для перераспределения теплоносителя из системы ГВС в систему отопления.
От котлов идут газоходы которые соединяются с общей дымовой трубой (от 2 котлов и от 3-х котлов). Высота дымовых труб 16м и 17м и удовлетворяет условиям рассеивания дымовых газов, при этом обеспечивает необходимую тягу.
В нижней части дымовых труб устанавливается узел прочистки и трубка для отвода конденсата. Для разделения потоков дымовых газов в дымовых трубах предусмотрена рассечка из листовой стали длиной 1,5м.
В помещениях котельной устанавливаются: расширительные баки (у каждого котла); подпиточный бак на 6.0м3; установка дозирования для пропорционального дозирования рабочего раствора комплексоната в прикотловой воде; установка умягчения воды (химводоподготовка),водоводяной водоподогреватель для нагрева горячей воды. На трубопроводе прямой воды системы отопления установлены два сетевых насоса (один рабочий, один резевный), на трубопроводе прямой воды системы ГСВ установлены два сетевых насоса (один рабочий, один резевный); на трубопроводе подпитки - два подпиточных насоса (один резервный, один рабочий); перед каждым котлом - по одному насосу прикотлового контура для подмешивания горячей воды из прямого трубопровода в обратный. На циркуляционном трубопроводе из сети в скоростной водонагреватель - два циркуляционных насоса (основной и дополнительный). На трубопроводе прямой сетевой воды (как для отопления так и для ГВС) устанавливается трехходовой смесительный клапан для подмешивания горячей воды из Т1 в Т2. На подпиточном трубопроводе между установкой умягчения и баком установлен мембранный клапан, который открывается и пропускает умягченную воду или воду из водопровода в бак, если падает давление в обратном сетевом трубопроводе одной из систем. Подготовленная вода насосами подается в обратный трубопровод одной из систем, где упало давление, при этом открывается двухходовой клапан установленный на подпиточном трубопроводе каждой из систем. Для учета расходуемой воды и тепла на трубопроводах установлены измерительные модули теплового счетчика. Температурный график устанавливается потребителем. Регулировка осуществляется благодаря изменению количества работающих котлов и плавного регулирования их производительности в зависимости от температуры наружного воздуха, и разбора горячей воды (для системы ГВС).
Котельная работает на среднем давлении. Для обеспечения требуемого давления газа перед котельной установлено ГРУ на базе ГРПШ с одной линией редуцирования и байпасом. ГРУ устанавливается в отдельном помещении. Категория помещения ГРУ – А. Входное давление газа в ГРУ- 3,0 кгс/см2(0,3МПа) Давление на выходе из ГРУ -0,51кгс/см2 (0,051МПа)-51000Па Для отключения ГРП на выходном газопроводе предусмотрена установка отключающего устройства. Для обогрева оборудования в зимнее время, ГРУ оснащены обогревателями. Обогреватель выполнен во взрыво - пожаробезопасном исполнении.
От ГРП до ввода в котельную запроектирован газопровод Г2 диаметром 108х4,0мм, проложен на опорах. Выбранная горелка обеспечивает два режима работы : «большое горение» с номинальным расходом газа; «малое горение» с расходом газа 50% от номинального. Для учета расхода газа установлен измерительный комплекс «ЛОГИКА» со счетчиком газа типа RVG и с электронным корректором.
В помещении котельной на газопроводе проектом предусматривается:
- установка газовой горелки Р73;
- установка отключающих устройств перед горелками котлов;
- установка термозапорного клапана КТЗ на вводе газопровода, перекрывающего газовую магистраль при пожаре;
- установка электромагнитного клапана ВН на вводе в помещение котельной;
- установка коммерческого узла учета газа - счетчика СГ- ЭКВ на вводе в котельную;
- каждый котел оснащен некоммерческим газовым счетчиком СГ-16;
- устройство продувочных трубопроводов;
- установка отключающих устройств.
Продувочные трубопроводы выведены наружу на отметку выше крыши зданий на 1 метр. Все продувочные трубопроводы, дымовые трубы заземляются и выполняется молниезащита котельной и помещения ГРУ.
Проектом предусматривается:
- управление насосами;
- управление трехходовыми клапанами;
- плавный пуск циркуляционных насосов;
- открытие/закрытие клапана подпитки при падении давления в трубопроводах;
- открытие/закрытие клапана добавления воды при падении уровня в подпиточном баке;
- передача информации на пульт диспетчера.
Вся система автоматики котельной позволяет обеспечить прекращение подачи топлива к горелкам при:
- повышении температуры воды на выходе из котла;
- повышении или понижении давления воды на выходе из котла;
- повышении или понижении давления газа перед горелкой;
- угасании пламени основного горелочного устройства;
- уменьшении разряжения в топке.
Автоматика обеспечивает защиту насосов от сухого хода. Проектом предусматривается контроль загазованности помещения котельной, осуществляемый системой автономного контроля загазованности САКЗ. Прибор САКЗ реагирует на появление в воздухе дыма, метана, угарного газа. По сигналам загазованности помещения котельной и при неисправности в сети электроснабжения срабатывает клапан-отсекатель, перекрывающий подачу газа к потребителям и передается сообщение диспетчеру.
Расчетная температура воздуха в помещении котельной: плюс 5˚С.
Вентиляция приточно-вытяжная. Приточный воздух в количестве, необходимом для горения природного газа в котлах и трехкратного воздухообмена в котельной в час, поступает через приточный агрегат, через существующие приточные решетки, расположенные в стене, вытяжка - через четыре дефлектора диаметром 400мм. Для нагрева воздуха установлен приточный канальный агрегат АПК Инновент.
Насосы подбираем с помощью программы подбора насосов разработанных фирмой «KSB», сайти фирмы ksb.ru.
Разработан – календарный план в виде сетевой модели на монтаж отопительной котельной и график движения рабочей силы. Нормативный срок строительства составляет 2 месяца. Фактический срок строительства получился 36 дня. Общая численность работающих 29 чел.
Были посчитаны:
- площади складирования
- площади временных зданий
- временное водоснабжение
- временное электроснабжение
В экономической части рассчитана и составлена калькуляция производственной себестоимости 1 Гкал вырабатываемого тепла.
