На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Диплом Повышение энергоэффективности котельной ООО СК «Кронверк» за счет более глубокой утилизации теплоты уходящих газов за котлом.

Информация:

Тип работы: Диплом. Добавлен: 7.8.2013. Сдан: 2012. Страниц: 98. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Введение 6
1 Назначение, область применения и технические характеристики объекта 7
2 Обоснование и описание тепловой схемы 8
2.1 Патентный поиск по теме проекта 8
2.2 Описание тепловой схемы. Описание КТАНа 11
2.3 Технико-экономическое обоснование проекта 15
3 Теплотехнический раздел 17
3.1 Характеристика котла ДЕ 6,5-14 ГМ 17
3.2 Поверочный расчет котла 21
3.2.1 Расчет горения топлива 21
3.2.2 Тепловой баланс котла 21
3.2.3 Расчет топки 22
3.2.3.1 Геометрические характеристики топки 22
3.2.3.2 Расчет теплообмена в топочной камере 25
3.2.4 Расчет газоходов 31
3.2.4.1 Расчет первого газохода 31
3.2.4.2 Расчет второго газохода 34
3.2.5 Расчет водяного экономайзера 37
3.3 Расчет тепловой схемы 39
3.4 Расчет КТАНа 43
3.4.1 Тепловой баланс КТАНа 43
3.4.2 Расчет теплопроизводительности КТАНа 45
4 КИП и А 46
5 Экология энергосберегающей установки 53
6 Электроснабжение 66
7 Безопасность эксплуатации котельной 78
7.1 Анализ опасных и вредных факторов 78
7.2 Пожаровзрывобезопасность 80
7.3 Эргономика 83
8 Ожидаемые Технико-экономические показатели проекта 86
8.1 Расчет первоначальных затрат на реконструкцию котельной 86
8.2 Определение затрат на производство теплоты и ее себестоимость 86
8.2.1 Издержки на производство теплоты до реконструкции 86
8.2.2 Издержки на производство теплоты после реконструкции 90
8.3 Расчет интегральных показателей эффективности 91
Заключение
Список использованных источников

Введение

Завод КПД-2 ООО СК «Кронверк» выпускает разнообразные виды продукции - железобетонные изделия, керамзит, бетон, плитка.
Котельная на предприятии необходима для обеспечения производств энергоносителем в виде пара. В котельной производится выработка пара для промышленных нужд. Пар на предприятии используют для пропарки железобетонных изделий и для отопления административного и вспомогательных зданий.
Паровые котлы имеют в данный момент высокий физический и моральный износ, требующие перевода их на пониженные параметры. А замена этих котлов на новые является нецелесообразной из-за большой стоимости котлоагрегатов, поэтому одним из способов повышения КПД котла и снижения расхода топлива возможна установка хвостовых поверхностей, таких как воздухоподогреватели или КТАНа. Установка КТАНа позволяет подогревать уходящими газами химически очищенную воду и подавать её в деаэратор, а также подогревать сырую воду до 25 0С и подогревать её после ХВО


1 Назначение, область применения и технические характеристики объекта

Завод КПД-2 Общества с ограниченной ответственностью «Кронверк» производит железобетонные конструкции крупнопанельного домостроения, расположен в северной промышленной зоне г. Саратова Ленинского района на земельном участке, занимаемом зданиями, транспортными путями, площадками для хранения исходных материалов и готовых изделий.
Основной осуществляемой деятельностью предприятия является:
-производство железобетонных конструкций КПД;
-товарных бетонов;
-растворных смесей;
-производство керамзита;
Состав предприятия:
Цех №№1,2 - формовочные;
Цех №3 - бетоносмесительный;
Цех №4 - арматурный;
Цех №5 -керамзитовый;
Вспомогательные цеха:
Цех №6 - сбыт;
Цех №7 - электроцех;
Цех №8 - ремонто-механический;
Цех №9 - паросиловой в составе: котельная, компрессорная.
Цех №10 - деревообрабатывающий.
АХО - хозяйственный и строительно-ремонтный участок.
Система энергоуправления фирмы включает:
-директор;
-главный инженер;
-главный энергетик;
-начальник паросилового цеха;
- начальник электроцеха;
Основным энергоносителем, используемым в технологии, является насыщенный водяной пар, который имеет ряд преимуществ перед другими видами. Для его производства на территории завода предусмотрена котельная, в которой установлено 2 котла марки ДЕ - 6,5-14ГМ и вспомогательное оборудование: система водоподготовки, экономайзеры, дымовая труба.
Для формования и термовлажностной обработки изделий на ООО СК«Кронверк» предусмотрены кассетные установки 14 штук, а также ямные и щелевые камеры.

2 Обоснование и описание тепловой схемы

2.1 Патентный поиск по теме проекта

По теме дипломного проекта был проведен обзор литературных источников и патентный поиск. В результате выяснилось, что большие возможности повышения экономичности, надежности и экологичности промышленных предприятий открывает модернизация действующих котлоагрегатов путем утилизации теплоты дымовых газов [1-7], Повышение экономичности и надежности котлов в значительной мере определяется возможностями размещения поверхностей нагрева.
Институтом «Латгипропром» совместно с Рижским политехническим институтом разработан типы КТАНов, предназначенных для нагрева воды в температурном диапазоне 60 0С.
Источник нижеизложенных патентов:

1 Патент RU 2064146 C1 «Контактный теплообменник»[16]

Использование: контактный теплообменник может быть использован в энергетике, а также химической, металлургической и других отраслях. Сущность изобретения: газ поступает в теплообменный элемент - кольцевой конусный лопаточный завихритель, в межлопаточные каналы которого по трубопроводу подачи жидкости, поступает жидкость в кольцевой коллектор жидкости и далее через радиальные отверстия (сопла), в межлопаточные каналы конусного завихрителя теплообменного элемента, где контактирует с закрученным газом. Поток газа о диспергируемой на мелкие частицы жидкости образует развитую поверхность контакта, где и происходит интенсивный теплообмен. Далее газ вместе с жидкостью закручивается в кольцевом конусном лопаточном завихрителе теплообменного элемента, ускоряется и выходит в сепарационную камеру, в которой в результате центробежного эффекта жидкость продолжает двигаться по внутренней стенке корпуса, далее стекает по закрылкам, колпачку в поддон и через сливную трубу жидкость выводится из контактного теплообменника, а газ, отделенный от жидкости, в сепарационной камере, через центральный патрубок отвода газа удаляется из контактного теплообменника.

Рисунок 2.1 - Контактный теплообменник ( Патент 1)
2 Патент 2 RU 2044246 С1 «Контактный теплообменник» [17]

Использование: энергетика, утилизация тепла уходящих газов. Сущность изобретения: в верхней и нижних частях камеры 1, по ее оси, установлены обечайки, образующие каналы для прохода греющей среды. Последняя поступает в камеру 1 через тангенциальные патрубки 2 и 3, причем в патрубке 3 среда орошается жидкостью. Из патрубка 2 среда направляется в сужающийся канал, образованный обечайкой 7. Последняя выполнена в виде усеченного конуса с углом раскрытия, определяемым из указанного в описании неравенства. В конусе выполнен щелевой вырез, через который жидкость, распыливаемая через форсунки в камере 1, попадает в поток среды, поступающей через нижний патрубок 2.

Рисунок 2.2 - Контактный теплообменник ( Пат. 2)
2.2 Описание тепловой схемы. Описание КТАНа

В настоящем проекте приводятся результаты исследований по использованию тепловых вторичных энергоресурсов в производстве пара на котле ДЕ-6,5-14ГМ. Показана возможность значительного снижения температуры продуктов сгорания. В котлах сжигается природный газ с теплотой сгорания 35800 кДж/м2.
Из расчетов видно, что температура уходящих газов значительно снижается. При этом расход топлива уменьшается от 0,262 м3/с до 0,243 м3/с. Таким образом, экономия топлива составляет 7,3 %.

1-котёл ДЕ-6,5-14ГМ; 2-поршневой насос;2’,9-насос с электроприводом; 3,12-РОУ; 4-деаэратор; 5, 5’-пароводяные теплообменники; 6-сепаратор непрерывной продувки; 7-водоводяной теплообменник; 8-барботер; 10-ХВО; 11-охладитель выпара.
Рисунок 2.3 - Тепловая схема паровой котельной до реконструкции
Сырая вода с температурой 5 0С поступает из водопровода через насосы сырой воды 9. Сырая вода подогревается в пароводном теплообменнике 5 до 25 0С. Далее вода походит через ХВО 10. После ХВО вода поступает в теплообменник 5’, где паром подогревается до 50 0С. Далее направляется в вводо-водяной теплообменник 7, затем через охладитель выпара 11 в деаэратор 4. Выпар из деаэратора поступает в охладитель выпара как греющий теплоноситель, после охладителя выпара конденсат барботируется и сбрасывается в канализацию. Для подогрева деаэрируемой воды до 104 0С в деаэратор направляется часть потока пара, проходящего через РОУ, в которой снижается давление. Деаэрированная вода при помощи питательного насоса 2’ подается в водяной экономайзер котла.
Существенным недостатком существующей тепловой схемы является неполное использование теплоты уходящих газов 178 0С и расход пара в теплообменники для подогрева сетевой воды и химочищенной воды.
Для реализации проекта утилизации дымовых газов необходимо заменить два существующих пароводяных теплообменника на КТАН. Поэтому необходимо выполнить тепловой и гидравлический расчет КТАНа.
Далее приведена принципиальная теплотехническая схема котельной после реконструкции.
Описание КТАНа
Контактный теплообменник с активной насадкой является аппаратом рекуперативно-смесительного типа. Он предназначен для утилизации теплоты дымовых газов. КТАН состоит из корпуса, изготавливаемого из листовой стали, системы орошения, активной насадки, выполненной в виде пучка труб с циркулирующим в них теплоносителями, и сепарационного устройства.
В КТАНе протекает два независимых друг от друга потока воды: чистой, подогреваемой через теплопередающую поверхность и нагреваемой в результате непосредственного контакта с уходящими газами. Чистый поток воды протекает внутри трубок и отдает их стенками от загрязненной орошающей воды. Через систему орошений, представляющую собой блок форсунок, распыливается орошающая вода.

1-котёл ДЕ-6,5-14ГМ; 2-поршневой насос;2’,9-насос с электроприводом; 3,12-РОУ; 4-деаэратор; 5, 5’-водоводяные теплообменники; 6-сепаратор непрерывной продувки; 7-водоводяной теплообменник; 8-барботер; 10-ХВО; 11-охладитель выпара; 13-КТАН 0,5УГ.
Рисунок 2.4 - Тепловая схема паровой котельной после реконструкции

В результате непосредственного контакта с уходящими газами вода нагревается. Поток орошающей воды используется для интенсификации передачи теплоты от газов чистому потоку воды, который протекает внутри трубок активной насадки.
Пучок трубок выполняет функцию насадки, предназначенной для создания развитой поверхности контакта орошающей воды и уходящих газов. Одновременно такая поверхность, внутри которой циркулирует вода, участвует в теплообмене и в этом отношении является активной.
Наружная поверхность активной насадки в КТАНе омывается газами и орошающей водой, что интенсифицирует теплообмен в насадке. Теплота уходящих газов в КТАНе передается воде, протекающей в активной насадке, двумя путями: за счет непосредственной передачи теплоты газов и орошающей воды и за счет конденсации водяных паров, содержащихся в газах, на поверхности насадки. Температура воды на выходе из насадки ограничена температурой мокрого термометра газов. При сжигании природного газа с коэффициентом избытка воздуха 1,0-1,5 температурного мокрого термометра уходящих газов составляет 55-60 0С, поэтому температура воды на выходе из активной насадки принимается 50 0С.
Газы, пройдя насадку, поступают в сепарационное устройство, где капли воды отделяются от дымовых газов. Из КТАНа уходящие газы выходят с относительной влажностью 95-100%, что не исключает возможности конденсации водяных паров из газов в газоотводящем тракте после КТАНа. Для этого необходимо производить подсушку газов путем перепуска 10-20% их объема помимо КТАНа и дальнейшего смешивания с уходящими газами, охлажденными в КТАНе.
Для бесперебойной подачи орошающей воды устанавливают бак и насос. Орошающая вода собирается в нижней части КТАНа и самотеком стекает бак, откуда насосом подается к форсункам системы орошения. Отделение капельной влаги от газов и отвод её из КТАНов производятся через сепарационное устройство.
В КТАНах для отделения капельной влаги от дымовых газов использован двухступенчатый сепаратор. В качестве первой ступени используется коленный сепаратор, где капельная влага из газа сепарируется под действием центробежных сил и , двигаясь по вогнутым поверхностям лопаток, стекает в лотки, откуда отводится в сливной патрубок. В качестве второй ступени применен жалюзийный сепаратор, основанный на инерционно способе каплеулавлевания. Сепаратор представляет собой изогнутые жалюзийные каналы с углом раскрытия 1200. При изменении направления движения газового потока с помощью жалюзи капли под воздействием инерционной силы стремятся двигаться в прежнем направлении, благодаря чему можно выделить из газового потока. Расчеты показали, что для капель с мкм эффективность каплеуловителя около 100%.

Рисунок 2.5 - Схема работы КТАНа

2.4 Технико-экономическое обоснование проекта

Для обоснования реконструкции котельной завода КПД-2 ООО СК «Кронверк» в качестве альтернативной применяется эта же котельная до реконструкции. Реконструкция заключается в установке контактного теплообменника с активной насадкой марки КТАН-0,5УГ.
Расчет проведен в ценах на 9 апреля 2012 года с учетом НДС.
В качестве критерия эффективности используются расчетный срок окупаемости Т, лет
, (2.1)
где К - капиталовложения в реконструкцию котельной (по предварительным расчетам),(700 тыс. руб.);
- снижение издержек при неизменной производительности котлов, тыс. руб.
, (2.2)
где - издержки на производство теплоты до реконструкции,
(33598 тыс.руб.);
, (2.3)
где S1 - себестоимость получения теплоты до реконструкции, (157 руб./ГДж);
Qотп - годовой отпуск теплоты, (214 тыс. ГДж/год) (по данным предприятия),
И2 - издержки на производство теплоты после реконструкции,
(31244 тыс. руб. )(по предварительным расчетам)
, (2.4)
где S2 - себестоимость получения теплоты после реконструкции, (146 руб/ГДж)(по предварительным расчетам);
Расчетный срок окупаемости определим по формуле 1.1
(2.5)
Учитывая, что издержки предприятия в результате реконструкции снизились на 2354 тыс.руб., и срок окупаемости 0,3 года считаю целесообразным провести реконструкцию котельной завода КПД-2 ООО СК «Кронверк». Ожидаемые технико-экономические показатели проекта, рассчитанные подробно проведены в разделе п.
3 Теплотехнический раздел

3.1 Характеристика котла ДЕ 6,5-14 ГМ

Котлы типа Е (ДЕ) предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара при работе на газе и мазуте. Изготовитель: Бийский котельный завод.
Котел Е (ДЕ)-6,5-14-ГМ имеет два барабана одинаковой длины диаметром около 1000 мм и выполнены по конструктивной схеме «Д», характерной особенностью которой является боковое расположение конвективной части котла относительно топочной камеры. Топочная камера расположена справа от конвективного пучка по всей длине котла в виде вытянутой пространственной трапеции. Основными составными частями котла являются верхний и нижний барабаны, конвективный пучок и образующие топочную камеру левый топочный экран (газоплотная перегородка), правый топочный экран, трубы экранирования фронтовой стенки топки и задний экран. Межцентровое расстояние установки барабанов 2750 мм. Для доступа внутрь барабанов в переднем и заднем днищах барабанов имеются лазы. Конвективный пучок образован коридорно-расположенными вертикальными трубами диаметром 51x2,5 мм, присоединяемыми к верхнему и нижнему барабанам.
В конвективном пучке котла для поддержания необходимого уровня скоростей газов устанавливаются ступенчатые стальные перегородки.
Конвективный пучок от топки отделен газоплотной перегородкой (левым топочным экраном), в задней части которой имеется окно для выхода газов в конвективный газоход. Газоплотная перегородка выполняется из труб, установленных с шагом 55 мм. Вертикальная часть перегородки уплотняется вваренными между трубами металлическими проставками.
Поперечное сечение топочной камеры для всех котлов одинаково. Средняя высота составляет 2400 мм, ширина - 1790 мм.
Основная часть труб конвективного пучка и правого топочного экрана, а также трубы экранирования фронтовой стенки топки присоединяются к барабанам вальцовкой. Трубы газоплотной перегородки, а также часть труб правого топочного экрана и наружного ряда конвективного пучка, которые устанавливаются в отверстиях, расположенных в сварных швах или околошовной зоне, привариваются к барабанам электросваркой.
Трубы правого бокового экрана ввальцованы одним концом в верхний барабан, а другим - в нижний, образуя таким образом потолочный и подовый экраны. Под топки закрыт слоем огнеупорного кирпича. Задний экран имеет два коллектора (диаметром 159x6 мм) - верхний и нижний, которые связаны между собой трубами заднего экрана на сварке и необогреваемой рециркуляционной трубой (диаметром 76x3,5 мм). Сами коллекторы одним концом присоединяются к верхнему и нижнему барабанам на сварке. Фронтовой экран образован четырьмя трубами, развальцованными в барабанах. В середине фронтового экрана размещена амбразура горелки типа ГМ. Температура дутьевого воздуха перед горелкой не менее 10 °С.
Выступающие в топку части барабанов защищены от излучения фасонным шамотным кирпичом или шамотно-бетонной обмазкой.
Обмуровка натрубная снаружи обшита металлическим листом для уменьшения присосов воздуха. Обдувочные устройства расположены с левой стороны на боковой стенке котла. Обдувочный аппарат имеет трубу с соплами, которую необходимо вращать при проведении обдувки. Вращение обдувочной трубы производится вручную при помощи маховика и цепи. Для обдувки используется насыщенный или перегретый пар при давлении не менее 7 кгс/см2.
Выход дымовых газов из котла осуществляется через окно, расположенное на задней стенке котла в экономайзер.
На фронте топочной камеры котлов имеется лаз в топку, расположенный ниже топочного устройства, и три лючка-гляделки - два на правой боковой и один на задней с........


1. Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляция и кондиционирования воздуха: Справ. пособие / Л.Д. Богуславский, В.И. Ливчак, В.П. Титов и др. Под ред. Л.Д. Богуславского и В.И. Ливчака. - М.: Стройиздат, 1980 - 624 с.
2. Аронов И.З. Использование тепла уходящих газов газифицированных котельных М.: Энергия, 1985 - 192 с.
3. Воинов А.П., Унурян С.Н. Технико-экономическая эффективность модернизация промышленных котлов // Деп. в Укр. НИИНТИ 15.08.84 - №1483 УК - 84 Деп.
4. А.С. 301491 СССР, МКИ F 23 L 15/00. Способ снижения температуры уходящих газов / А.У. Липец, С.И. Мочан, Л.Е. Анатовский и др.; Подольский машиностроительный завод (3 и 0)
5. А.С. 1361434 СССР, МКИ F 23 L 15/00. Котел. / А.У. Липец, И.А. Сотников, В.Б. Галускин и др.; Подольский машиностроительный завод (3 и 0)
6. А.С. 1455115 СССР, МКИ F 22 В 33/18, F 23 L 15/00. Паровой котел / А.У. Липец, С.М. Кузнецова, И.А. Сотников и др.; Подольский машиностроительный завод (3 и 0)
7. А.С. 1719794 СССР, МКИ 5 F 23 U 5/00. Котлоагрегат / В.А. Федулов, Е.И. Кашунгин, А.С. Ребузов; Череповецкий металлургический комбинат.
8. Гусев Ю.Л. Основы проектирования котельных установок М.: Стройиздат, 1973г. - 248 с.
9. Снижение температуры уходящих газов на действующим паровом котле: Информлисток № 163-92: Свердловский ЦНТИ; Свердловск, 1992.
10. Липов Ю.М. и др. Компоновка и тепловой расчет парового котла / Ю.М. Липов, Ю.Ф.Самойлов, Т.В. Виленский. - М.: Энергоатомиздат., 1998 -208с.
11. Ривкин С.А., Александров А.А. Термодинамические расчеты воды и водяного пара. - М.; Энергоатомиздат., 1984 - 80 с.
12. Тепловой расчет котлоагрегатов: Учебное пособие / Акимов Ю.И., Васильев А.В., Мусатов Ю.В.: Под ред. Антропова Г.В. / СГТУ Саратов 1994-95с.
13. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии Л.: 1956 - 572 с.
14. Родатис К.Ф., Помпарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности М.: Энергоатомиздат, 1989 - 488 с.
15. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод). Под ред. Н.В. Кузнецова и др., М.: Энергия, 1973 - 296 с.
16. Пат. 2064146 Российская Федерация, МПК6 F28C3/06. Контактный теплообменник / Хохлов Л.К., Пикин М.А.; заявитель : Научно-технический центр энергосберегающих процессов и установок., № 93044266/06; заявл. 06.09.1993; опубл. 20.07.1996; 1 з.п.ф.лы, 1 ил.-2с.
17. Пат. 2044246 Российская Федерация, МПК6 F28C1/02. Контактный теплообменник / Щербаков В.И., Тюрин М.П., Курин В.И.; заявитель : Московская государственная текстильная академия., № 93006880/06; заявл. 04.02.1993; опубл. 20.09.1995; 2 ил.-1с.


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.