Дипломная (вкр): Проект технического перевооружения системы теплоснабжения производственной базы

Проект технического перевооружения системы теплоснабжения производственной базы

Содержание

Введение

. Общие данные по газовой котельной

. Технологическая часть

.1 Расчет тепловой схемы котельной

.1.1 Расчет трубопроводов котельной

.1.2 Расчет и подбор основного оборудования котельной

.1.2.1 Подбор газового котла

.1.3 Расчет и подбор вспомогательного оборудования котельной

.1.3.1 Подбор теплообменника сетевой воды

.1.3.2 Подбор вентиляционного оборудования

.1.3.3 Подбор воздушно - отопительного прибора

.1.4 Подбор насосного оборудования для систем отопления

.1.5 Подбор расширительного бака

.1.6 Оборудование химводоочистки

.2 Газоснабжение котельной

.3 Расчет газопроводов

.4 Расчет и подбор дымовой трубы

. Технико-экономическая оценка газовой котельной

.1 Общие положения

.2 Достоинства современных установок на газе

.3 Автоматизация котельной

.4 Технико-экономическое обоснование использования газовой котельной

. Безопасность жизнедеятельности

.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации котельной Сокольское ДРСУ.

.2 Меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда при эксплуатации котельной Сокольского ДРСУ

.2.1 Безопасность при эксплуатации котельной

.2.2 Основные способы обеспечения безопасной эксплуатации котельных установок

.2.3 Обеспечение здоровых и безопасных условий труда

.3 Расчет производственного освещения котельной

.4 Меры по обеспечению устойчивости работы котельной в условиях чрезвычайных ситуаций

.4.1 Общие принципы обеспечения устойчивости производств

.4.2 Повышение устойчивости и прочности зданий и сооружений

.4.3 Требования пожарной безопасности к котельным установкам

.4.4 Меры пожарной безопасности при эксплуатации газоиспользующего оборудования

. Экологичность проекта

.1 Общие сведения о проектируемом объекте

.2 Краткая характеристика природно-экологических особенностей территории

.3 Краткая характеристика технологии производства

.3.1 Технические характеристики котельной

.4 Сведения о залповых и аварийных выбросах

.5 Мероприятия по регулированию выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при неблагоприятных метеорологических условиях (НМУ)

.6 Факторы негативного воздействия

.7 Общие положения и мероприятия СЗЗ

.7.1 Мероприятия по планировочной организации и благоустройству СЗЗ

.7.2 Контроль за загрязнением воздушной среды на территории предприятия и в жилой зоне

Заключение

Список использованных источников

Введение

Холодный климат - является одной из главных особенностей России, поэтому проблемы с отоплением всегда являлись актуальными для нашей страны.

Для отопления общественных и жилых зданий, производственных сооружений требуется возведение котельной. Современная котельная - является сложным сооружением, которое включает в себя передовые идеи, инновации в области автоматизации, теплотехники и опыт предыдущих поколений. Строительство котельных - это целый комплекс работ и мероприятий, который начинается с получения технических условий, теплотехнических расчетов, проектирования, а завершается пусконаладочными работами и вводом в эксплуатацию. Правильно разработанная, тщательно продуманная установка может свести энергопотребление к минимуму и повысить комфорт, что и явилось целью данного дипломного проекта.

Газовая отопительная система отличается высокой экологичностью в связи с отсутствием вредных выбросов в атмосферу, сочетает в себе простоту технического обслуживания (возможность замены комплектующих) и обладает рядом положительных свойств:

·    газовые системы отопления позволяют отапливать большие по площади здания;

·    их КПД очень высокий;

·    небольшая стоимость топливного сырья;

·    в связи с тем, что газ поступает непрерывно, отпадает необходимость контролировать пламя. Если оно по какой-то причине погаснет, датчик известит об этом систему электрического розжига и горелка снова зажжется.

Природный газ является самым дешевым энергоносителем, поэтому его использование находит широкое применение в сфере бытового обслуживания жилых и общественных зданий, а также в промышленности. В связи с этим грамотное газоснабжение потребителей является очень важным фактором.

Преимущества природного газа для отопления, приготовления пищи, а также в качестве моторного топлива очевидны: по сравнению с другими ископаемыми энергоносителями это самый экологически чистый и экономически выгодный энергоноситель с широкими возможностями его использования и доступный в долгосрочной его перспективе. С природным газом связаны многочисленные инновационные разработки и технологии.

В данном дипломном проекте рассматривается техническое перевооружение системы теплоснабжения производственной базы ОАО «Вологдавтодор» в городе Сокол, Вологодской области.

котельная теплообменник газопровод вентиляционный

1. Общие данные по газовой котельной

Теплогенераторная - отдельное нежилое помещение, предназначенное для размещения в нем теплогенератора (котла) и вспомогательного оборудования к нему

Газовая котельная в г. Соколе Вологодской области - отопительная. Котельная предназначена для теплоснабжения производственной базы Сокольское ДРСУ.

Категория потребителей тепла по надежности теплоснабжения и отпуску теплоты - вторая.

Конструктивные и объемно - планировочные решения по зданию котельной следующие:

-  размеры помещения в осях 5,73´5,45 м; Высота помещения + 4,00 м;

-    степень огнестойкости здания -IV. Класс пожарной опасности CO;

-    категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности «Г»;

-    газоснабжение котельной осуществляется от газопровода низкого давления. Диаметр входного газопровода в котельную 57´3,5 мм. Входное давление в котельную Рвх= 0,002 МПа;

-    расчетный расход газа на котельную принят 32,5 нм³/ч.

Котлы Pegasus F3 N 2S Ferroli Q=136 кВт имеют сертификат соответствия Таможенного союза № ТС. RU C-IT.АИ43.В.00005 [5].

В помещении котельной на вводе газопровода проектом предусматривается установка следующего оборудования:

-  Термочувствительный запорный клапан КТЗ 001-50-02 DN 50 Py1, 6 Мпа, производства ООО «Монтэк-М» (Россия), автоматически перекрывающий подачу газа при достижении температуры среды в помещении при пожаре 100 ºС.

-    Электромагнитный запорный клапан BH2T-1ст, производства СП ООО «Термобрест», который автоматически закрывается;

-    Фильтр газовый ФН2-2М, производства СП ООО «Термобрест»;

-    Измерительный комплекс учета газа СГ-ЭКВЗр-0,2-40/1,6 на базе счетчика RVG G25 Ду 50.

Контроль загазованности помещения угарным и природным газом осуществляется сигнализатором загазованности СТГ1-1Д10(В). Датчик оксида углерода встроен в прибор (блок БКС); датчик горючих газов выносной, устанавливается на расстоянии 100-200 мм ниже отметки потолка. Котельная оборудована системой АУПС с выводом сигнала на пост охраны.

Проектируемые газопроводы, продувочные свечи выполнены из стальных электросварных труб по ГОСТ 10704-91 из стали марки Ст 2 СП группы В по ГОСТ 10705-80 [16],[17].

Продувка общего газопровода и газопроводов котлов осуществляется через продувочные линии в атмосферу.

Продувочные линии выводятся выше карниза крыши на 1 метр. Продувочные газопроводы присоединить к внутреннему контуру заземления.

Дымоудаление от котлов осуществляется посредством дымовых теплоизолированных труб, изготовленных из нержавеющей стали марки AISI 304, внутренний диаметр 300 мм, производитель ООО «Еремиас Рус». Дымовые трубы имеют сертификат соответствия Госстандарта России, срок действия до 22.05.2019 г. Высота дымовых труб 6.5 м от пола котельной.

В качестве молниеприемника использовать дымовые трубы, которые присоединяются стальной полосой 40´5 к заземляющему устройству.

Вентиляция котельного зала естественная приточно-вытяжная. Вытяжка в объеме 3-х кратного воздухообмена (Lв=375 м³/ч) естественная, осуществляется с помощью дефлектора диаметром 315 мм.

Приток из расчета компенсации вытяжки плюс воздух на горение газа ( Ln=375+308=683 м³/ч) осуществляется через приточную решетку 500´500 мм. Поддержание минимальной температуры воздуха в теплогенераторной поддерживается воздушно-отопительным агрегатом Volcano mini [6].

Площадь остекления составляет 6,4 м², что соответствует норме.

Испытание газопровода произвести после окончания сварочных работ, установки арматуры в соответствии с пунктом 10.5.7. СП 62.13330.2011: газопроводы и оборудование котельных с давлением до 0,1 МПа включительно испытываются давлением 0,1 МПа в течении 1 часа [9].

Монтаж газового оборудования и газопроводов производить в соответствии с СП-62.13330.2011 «Газораспределительные системы» [9].

Продолжительность эксплуатации технических и технологических устройств системы газоснабжения:

-  фильтр газовый- 9 лет;

-    запорная арматура- 20 лет;

-    измерительный комплекс учета газа СГ-ЭКВз- 20 лет;

-    продолжительность эксплуатации котла со встроенной горелкой- 15 лет;

-    продолжительность эксплуатации клапана термочувствительного запорного Ду 50,Ру 1,6 МПа- 40 лет;

-    продолжительность эксплуатации клапана предохранительно-запорного электромагнитного газового Ду 50- 9 лет.

Расчетная температура наружного воздуха -31ºС.

Тепловая нагрузка объекта -0,272 МВт (0,233 Гкал/ч).

Теплоноситель для системы отопления - сетевая вода с расчетными температурами по отопительному графику 80/60ºС.

Исходной водой является вода из хозяйственно-питьевого водопровода, качество воды по ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая» [18].

Общий расход водопроводной воды составляет 0,1 м³/ч. Давление водопроводной воды составляет 0,2 МПа.

Проектом предусматривается установка 2-х водогрейных котлов Pegasus F3 N 2S Ferroli мощностью 136 кВт с атмсоферными горелками контроллерами управления ТРМ [5].

Тепловой схемой котельной предусматривается:

-      приготовление котловой воды с параметрами 90/70ºС;

-    приготовление и отпуск сетевой воды с параметрами 80/60 ºС;

-    автоматическое регулирование отпуска тепла потребителю, качественное (автоматическое поддержание температуры, заданной погодозависимым графиком);

-    подпитка трубопроводов водой, прошедшей водоподготовку.

Проектом приняты к установке:

-      мембранный расширительный бак фирмы «Reflex» для компенсации расширения воды в тепловой сети N 140/6;

-    мембранный расширительный бак фирмы «Reflex» для компенсации расширения воды в закрытом тепловом контуре N 100/6;

-    два мембранных расширительных бака фирмы «Reflex» для компенсации расширения воды в котлах N 50/6 бар;

-    сетевой насос Wilo TOP-S 50/15 3~ G=12м³/ч, Н=12 м- 2 шт;

-    насос циркуляции котлового контура Wilo TOP-S 40/7 1~ G=7 м³/ч, Н=5 м- 2 шт;

-    насос подпиточный Wilo MHI 203 3~ G=0,5 м³/ч, Н=30 м-2 шт;

-    теплообменник пластинчатый Q=190 кВт Ридан НН №14- 2 шт;

-    воздушно-отопительный агрегат Volcano mini- 1 шт;

-    водоподогревательная установка G=0,1 м³/ч, в комплекте( магистральный фильтр механической очистки, система умягчения, система химического впрыска, клапан понижения давления, фильтр тонкой очистки).

Запорная и регулирующая арматура котельной принята фирмы «Hornhof»(Польша).

Для уменьшения тепловых потерь и оебеспечения требований техники безопасности предусмотрена тепловая изоляция поверхностей трубопроводов теплоизоляционными материалами (цилиндрами) Rockwool(Россия).

В проекте приняты трубы стальные водогазопроводные по ГОСТ 3262-75*и трубы стальные электросварные по ГОСТ Р 52134-2003 [19],[20].

На неизолированных трубопроводах нанести опознавательную окраску. На изолированных трубопроводах опознавательную окраску выполнить участками, шириной не менее 4-х диаметров трубопровода, с учетом изоляции [10].

Металлоконструкции окрасить в светло-серый или голубой цвет.

Монтаж, испытание и накладка оборудования котельной выполняется в соответствии с паспортными данными и руководством по эксплуатации, требованием действующих норм, правил, инструкций.

Трубопроводы после сварки и приварки штуцеров для КИП должны быть подвергнуты гидравлическому испытанию пробным давлением, равным 1,25 от рабочего (рабочее давление 3 атм.).

2. Технологическая часть

.1 Расчет тепловой схемы котельной

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.

Расчет тепловой схемы выполняется исходя из следующих условий:

. Котельная предназначена для отопления производственной базы [11].

. Тепловые нагрузки котельной при максимально зимнем режиме на отопление составляет 0,272 МВт (0,233 Гкал/ч).

. Температурный график системы теплоснабжения 80/60⁰С.

. Температура наружного воздуха -31⁰С.

. Температура внутреннего воздуха +5⁰С.

Результаты расчета являются исходными данными для расчета и выбора оборудования отдельных узлов тепловой схемы и основных трубопроводов котельной. Выбор числа и единичной мощности котлов также производится на основании результатов расчета. На расчетной тепловой схеме котельной указываются направления основных потоков теплоносителей, их расходы и параметры.

Настоящий расчет выполнен в соответствии с действующими строительными нормами, требованиями промышленной безопасности.

Расчетная тепловая схема котельной представлена в приложении 1.

2.1.1 Расчет трубопроводов котельной

1. Подпитка тепловой сети находится по формуле:

 (2.1)

где  - объем воды в тепловой сети, м3/ч.

 (2.2)

где - мощность котельной, МВт

. Объем воды в котле 42 литра по техническим характеристикам котла (Приложение 2).

Объем воды в двух котлах 84 литра

Найдем объем воды в трех котлах с запасом по формуле:

 (2.3)

где - объем воды в двух котлах, л,

Подпитка котлов находится по формуле:

 (2.4)

где  - объем воды в котле, м3/ч,

. Находим часовой расход воды на подпитку по формуле:

 (2.5)

где 1,25- расход на нужды ХВО, м³/ч

Принимаем трубопроводы обратной и подающей магистрали Ø89 х 4,0.

Трубопроводы отопления прокладываются с уклоном i=0,003 в сторону помещения ввода коммуникаций.

2.1.2 Расчет и подбор основного оборудования котельной

.1.2.1 Подбор газового котла

Количество котлов, необходимых к установке, определяется исходя из тепловой нагрузки на систему отопления и горячего водоснабжения для максимально-зимнего периода. Согласно СНиП II-35-76 «Котельные установки» [11], для нужд отопления и вентиляции требуется как минимум два котла, один из которых будет работать в среднеотопительный период, когда тепловая нагрузка снижается, или, в случае аварии, может служить резервным. В проектах газовых котельных следует принимать заводские и типовые компоновки котлоагрегатов в соответствии с основными требованиями к проектированию. Котел должен быть: