На основнии СНиП II-35-76 котельные установки

Стр 1 из 7Следующая ⇒

На основнии СНиП II-35-76 котельные установки

ГОСТ 21.606-95 Правила выполнения рабочей документации тепломеханических решений котельных.

Расчет годовых и часовых нагрузок на ТГУ

Максимально часовой отпуск тепла

Для открытыхсистем

Q1max=Q0max+Qвmax+Qсргв+Qтех

Для закртых систем

Q1max=Q0max+Qвmax+Qгвmax+Qтех

Qсргв=0, 5 Qгвmax

В закрытых системах потери тепла = 2%

Расход тепла на собственные нужды от 3 до 10%

Определяется количество котлов

Отпуск тепла потребителю в летний период

Выработка тепла в летний период

Определение нагрузок потребителей

Tв-18

Tсро- средняя температура за отоп периуд

Tро-холодная 5 дневка

Τ z-количество суток в отопительном периодех/24

Нагрузка на вентиляцию

Z- количество часов работы вентиляции

Τ о-часы

Нагрузка на ГВС и технологию

Τ о-часв отопительном периоде

Τ -часов в годы (8400)

Годовая нагрузка котельной

Kсн- собственные нужды

Kпот-потери

Минимаьная нагрузка котельной

Часовая выработка тепла при минимальных нагрузках

Тепловые нагрузки котельной при tр.в

Часовой отпуск тепла потребителю при tр.в

Выработка тепла при tр.в

График выработки и потребления тепла

Требования к питательной воде Характеристика природных вод.

Водоподготовка

Водоподготовка – это комплекс средств через который осуществляется возмещение потерь воды и пара котельной.

Химическое качество воды характеризуется следующими параметрами

1) Сухой остаток

2) Потери при прокаливании сухого остатка

3) Жесткость

4) Щелочность

5) Окисляемость

6) Концентрация водородных ионов рН

7) Содержание катионов, силикатов, кислорода и активного хлора

Вода это раствор электролитов в ней находятся положительные ионы(катионы) (Са2, Mg2, Fe2, Al2)

Отрицательно заряженные ионы (анионы) (Cl SO4 CO2 SiO3 PO4 OH)

Реакция воды

Кислая среда рН 1-3

Слабокислая рН 3-6

Нейтральная рН 7

Слабощелочная рН7-10

Сильнощелочная рН 10-14

Сухой остаток

Сухой остаток – это количество примеси минерального и органического происхождения в мг/кг полученная при выпаривания воды и высушенная при температуре 110 градусов Цельсия.

Потери сухого остатка

Потери сухого остатка характеризуют количество содержащихся в воде органических веществ которые удаляются при прокаливании сухого остатка при 800 градусов Цельсия.

Жесткость

Виды жесткости

1) Общая жесткость – суммарная содержание в воде катионов кальция и магния(мг–эквив/кг)[Жо]

1 мг–эквив/кг соответствует содержанию 20 мг/кг Са2 или 12, 16 мг/кг Mg2

2) Карбонатная жесткость – временная жесткость [Жк]

Жк определяется по содержании в воде бикарбонатов кальция и магния, при нагревании бикарбонаты превращаются в карбонаты и образуют накипь или шлам и углекислый газ ( используется продувка для удаления шлама и накипи)

3) Некарбонатная [Жнк] – содержание остальных солей (CaCl2, MgCl2 CaSО4 MgSO4) (при кипячении выпадают в осадок)

Удаляются так же продувкой

Общая жесткость

Жо=Жк+Жнк

Магниево-кальциевая жёсткость

Жо=Жca+Жmg

Мягкая вода Жо до 2 мг–эквив/кг

От 2-5 мг–эквив/кг средняя Жёсткость

5-10 мг–эквив/кг Жесткая вода

10 и выше мг–эквив/кг Очень жесткая

Окисляемость

Окисляемость характеризует содержание в воде примесей (в основном органических)

Окисляемость определяется в мг кислорода (О2) расходуемого на окисление примесей.

Общая щелочность

Различают следующие виды щелочности

1) Общая щелочность [Що]

2) Гидроксильная [Щг]

3) Карбонатная[Щк]

4) Бикарбонатная[Щб]

Так же в воде могут присутствовать другие анионы кислот но так как их содержание не значительно при определении общей щелочности ими пренебрегают

Щоб=Щг+Щк+Щб

Щелочность так же приводится в справочных данных

Требования к питательной воде

Предельно допустимая жёсткость питательной воды

Предельно допустимая жёсткость питательной воды – зависит от типа котла и принимается в следующих приделах [Сп.в.] мг-экв/кг

Для котлов давления	На жидком топливе	На других топливах
До 4 Мпа
От 4 до 10Мпа
От 10 и выше МПа

Содержание кислорода в воде

До 10 МПа – 20 мкг/кг

Для 10 Мпа и выше 10 мкг/кг

Схема продувки

1) Барабан

2) Сепаратор (расширитель)

3) Дроссельный вентиль

4) Пар в деаэратор

5) Водопровод соленой воды

6) Теплообменник

7) Колодец

8) Водопровод технической воды

9) Линия отбора пара с конденсатоотводчиков

Описание схемы

Котел (1) вырабатывает пар в количестве (D), с давлением (p), при этом учитываются потери пара в %. Этот пар проходит редукционно охладительную установку (РОУ) (13) где его давление снижается до (р1), за тем пар поступает в атмосферный деаэратор (9) (р1), так же этот пар отправляется в двух ступенчатые подогреватели бойлеры (8) для подогрева сетевой воды. Пар со сниженным давлением (р1) так же используется для подогрева исходной воды (подпиточной) в подогревателе (14). Вырабатываемый пар с давлением (р1) используется для подогрева исходной воды в подогревателе (4)

Продувочная вода из котла с параметрами (…) поступает в сепаратор непрерывной продувки (2). Вода из сепаратора отправляется в дренаж а пар в головку деаэратора (9)

Конденсат выходит из бойлеров (8) и направляется в сборный конденсато-провод за подогревателем (4). От подогревателя (4) конденсат направляется в сборный конденсато провод и от подогревателя (14). Весь конденсат направляется в горовку атмосферно деаэратора (9)

Исходная вода предварительно подогревается паром в подогревателе 4 до 30º С (для лучшей очитки) и поступает на хим. водоочистку (ХВО). Отбор подпиточной воды на возмещение потерь ГВС в открытых системах осуществляется после первой ступени ХВО. Подпиточная вода нагревается до заданной температуры (t-в деаэраторе (9*) ) в подогревателях (15) (14) и поступает в вакуумный деаэратор (9*). Подпитачная вода охлаждается в подогревателе (15) и поступает в бак накопитель (16), из которого подпилочным насосом (7) по мере необходимости подается в сеть

Потребителю (6а) теплоноситель поступает после бойлеров (8) циркуляция в сети осуществляется сетевыми насосами (11)

Исходная вода после второй ступени ХВО подогревается в утилизаторе выпара (10) из деаэраторов и подается в деаэратор (9)

Из деаэратора питательная вода, питательным насосом (3) подается в котел (1)

Выпоры из деаэраторов (9) и (9*) направляются в подогреватель (10) а конденсат сбрасывается в дренаж

Расчет тепловой схемы

Этапы расчета тепловой семы

1) Выбор или ориентировочное определение параметров рабочего тела на разных участках тепловой схемы

2) Составление уравнений материальных балансов для потоков теплоносителя и рабочего тепла

3) Составление и решение уравнений теплового баланса с учетом потерь теплоты, решение уравнений начинают с внешних частей ( по ходу тепло носителя и рабочего тела) тепловой схемы – подогревателей сырой воды, сетевой воды, питательной воды и.т.д

4) Определение расходов пара, воды или другого теплоносителя на отдельные элементы тепловой схемы – подогреватели, ХВО, деаэраторы и.т.д

5) Уточнение полного расхода теплоты из котельной, и определение невязки балансов

6) Определение тепловой экономичности установки.

Расчет технологического контура

Qтех=Iтех*Gтех

Qка=Iка*Gка

I=c*t

Расчет теплофикационного контура для закрытой системы ГВС

ή – не более 2% потерь

Потери в тепло сетях

Расчет выработки пара котельной

0, 02 процент потерь!!!!! менять так как принимали

Должно выполнятся условие

Dвыр[N1] < =Dуст

Следующим этапом определяется подогреватель исходной воды

Расчёт теплообменников

Gив=Gподп+G’пит

Gут Gпр+D(G)пот+Gконд

Для определения количество исходной воды использующегося в расчете подогревателя исходной воды необходимо первоначальной найти все материальные потери котельной.

Материальный баланс по котельным агрегатом

Расчет сепаратора непрерывной продувки

Qпот= 2% так как и брали раньше!!!!

Рассвет деаэратора проводится в 2 этапа так как в нем сходятся все основные материальные потоки (предварительный и поверочный )

Предварительный расчет деаэратора

Материальные потери в тепловой схеме

После этого возвращаемся к расчету теплообменника исходной воды (стр 20)

Затем последовательно рассчитываются все теплообменники входящие в тепловую схему

Температуры воды поступающая в деаэратор должна быть не менее 80 гарусов

Если температура воды поступающая в деаэратор составляет менее 80 градусов необходимо установить дополнительный подогреватель химически очищенной воды ХОВ за счет пара вырабатываемого в котле.

Поверочный расчет деаэратора

Расчет дэаэратора начинают с составления уравнения материального баланса

После чего составляется уравнение теплового баланса

Проверяется невязка баланса

В случае если Δ д не равно 0 проводится уточнение расходов пара за счет сокращения или увеличения расхода пара на собственные нужды

Пересчитываем – последовательно эта поправка выносится в выработку пара в расход питательной воды, а затем проверяется баланс деаэратора повторно

До котловая подготовка воды

Схема подготовки добавочной воды.

1- Насос

2- Теплообменник

3- Осветитель

4- Дозаторы коагулянта

5- Дозаторы коагулянта

6- Дозаторы коагулянта

7- Бак

8- Механический фильтр

9- Катоновой фильтр

Коагуляция – процесс когда взвевание частицы слипаются в хлопья и выпадают в осадок

Al2(SO₄)₃-> Al⁺³+SO₄^-2

Гидролиз

Al⁺³+HOH-> AlOH2++H⁺

Осветление воды

Известкование – вводят гашеной извести Са(ОН)₂ при большой щелочности

Для уменьшения жёсткости при вводе извести совместно вводится сода

Умягчение воды

Метод катионного обмена основан на способности некоторых не растворимых в воде материалов – катионов поглощать присутвующие в воде катионы кальция и магния, при этом зависимость от используемого метода ХВО воде отдаются катионы натрия, водорода или аммония(NH4), которым предварительно насыщают материал

Na-катионирование

Выбор схемы обработки воды

Исходные данные для выбора схемы обработки воды

1) Анализ воды источника водоснабжения

2) Требования, предъявляемые потребителем химически обработанной воды

3) Возврат и качество конденсата( для паровых котлов)

Необходимо учитывать:

1) Мероприятия по защите окружающей среды, путем сокращения или исключения сброса загрязнённых солями или взвесью стоков.

2) Наличие на предприятии тех или иных реагентов ( едкий натрий, известь, серная кислота итп).

3) Сезонность доставки реагентов.

4) Возможность сброса шламовых вод.

5) Сейсмическая активность района итд.

Полный цикл

Продолжительность полного цикла работы фильтра, час

Количество одновременно регенерируемых фильтров

Количество одновременно регенерируемых фильтров не должно быть больше одного

Тип термических деаэраторов

1) Атмосферного типа (р=1-1, 6 ата)

2) Повышенного давления (р=6-7 ата) применение для больших энергетических котлов. Для температуры воды свыше 145С

3) Вакуумные ( давление ниже атмосферного)

Химическое деаэраирирование

Химическое деаэраирирование используется в небольших котельных а случаях когда установка термического деаэратора не целесообразна осуществляется процесс введением сульфита натрия при температуре 70 С.

Гидрозин N₂H₄+O₂ -> N₂+H₂O

Аммиак

Сорбционное деаэрирование

Фильтрование через стальную или чугунную стружку с графитом( сорбент графит)

Устанавливаются в модульных котельных.

Техническое водоснабжение

В любых тепло генерирующих установках кроме воды используемых в качестве теплоносителя требуется техническая вода, наибольшее количество технической воды требуется в твердо топливных котельных, она расходуется на

1) Удаление залы и шлака при слоевом сжигании.

2) Охлаждение балок и других поверхностей контактирующих с температурами свыше 400 С.

3) при полевом сжигании на нужды системы пыле приготовления и охлаждение подшипников мельниц.

4) при использовании мазута техническая вода тратится на обмывку поверхностей нагрева.

5) Во всех котельных тех вода необходима для охлаждения подшипников насосов, вентиляторов, дымососов, охлаждения сепарированной воды, проб пара, итд.

В качестве технической воды используется исходная вода прошедшая механическую очистку, так же возможно ее повторное использование. При незначительном загрязнении тех вода собирается в баки и может быть использована на нужды шлака и зола удаления. Рекомендуется использовать для нужд шлака и зола удаления воды от продувки, конденсат выпара из деаэратора и другие виды конденсата не возвращаемые в цикл.

После системы гидравлического шлака удаления воду так же можно использовать после фильтрации в отстойниках.

В случаях когда техническая вода может вступать в контакт с сетевой или питательной водой используется ХОВ(химически очищенная вода)

Компоновка оборудование котельной

Котельные подразделяются

1) Открытые ( укрытия постоянных мест обслуживания tн> -20

2) Полу открытые ( деаэраторы, зола уловители, дымососы и вентиляторы – вне здания), При tн -20 -30 С

3) Закрытые ( все оборудование в здании и при ниже tн ниже -30С

Здания котельных каркасного типа с размером пролетов 6-12-18-24-30м в основном используются одно этажные здания, для много топливных много этажные.

ТГУ имеют постоянный торец и временный торец.

Административно бытовые помещения размещаются со стороны постоянного торца (возможно размещение на антресолях.

В целях ХВО располагается со стороны постоянного торца и обязательно отделяется от других посещений стеной, в этом цеху по мимо оборудования необходимого для ХВО могут размещаться трансформаторы, мастерские итп.

Котельные имеющие площадь более 200м должны иметь не менее 2-ух выходов наружу ( по СНиП котельные установки)

Все котельные агрегаты устанавливаются в один ряд что бы хвостовые поверхности котельного агрегата прилегали к фронтальной стене (фронтом наружу). расстояние от фронтовой котловой поверхностью котла до стены принимается в зависимости от способа подачи топлива ( мазут и газ не менее 1 метра, уголь 3 метра)

Расстояние между котлами не менее 2 метров, расстояние от котлов экономайзеров до стен не менее 1 метра.

Для обслуживания оборудования устанавливаются площадки и лестницы шириной не менее 800мм (эти площадки лестницы должны иметь ограждение, высота ограждения не менее 800 мм)

Насосы теплообменники итп размещаются между котлами и ХВО

Деаэратор размещается таким образом что бы расстояние от него до питательных насосов было минимальным.

Д/З начертить здание и разрез котельной с указанием основного оборудования и топливо подачей внутри здания

Дымовые трубы

Потери давления в трубе

w0 – скорость в выходном сечении трубы.

скорость считаем от площади и расхода

(4 входа в трубу это максимум)

Самотяга

Самотяга – величина давления, возникающая из за разности плотностей наружного воздуха и дымовых газов.

В котле и газоходах при движении потока газов в низ наблюдается отрицательная тяга, вверх положительная

Н – растояние по вертикали между центрами начального и конечного сечения участка

v- средняя температура потока

р0 – приведённая плотность дымовых газов

Поправка на разницу плотностей выздуха и дымовых газов при давлении отличном от 760 мм.рт.ст

Перепад полных давлений по газовому тракту

Δ hт’’ – разряжение на выходе из топки, необходимое для предотвращения выбивания газов, принимается 20 Па

Подбор дымососа

Полное давление

С 20% запасом

Производительность 1 котла

С запасом 10%.

ТОПЛИВОПОДАЧА

Описание схемы подачи не более 2 страниц

Транспортировка

Транспортировка топлива может осуществляться

1) ЖД

2) Водным

3) Автомобильным

4) Трубопроводным транспортом

5) В редких случаях по обоснованию авиационных.

Выбор способ доставки топлива зависит

1) О годового потребления

2) Расстояния до места добычи или производства

3) Вида топлива

4) Наличия коммуникаций

Топливо на крупных котельный (начиная от районах и выше) разделяется на 3 вида

1) Основное – постоянно сжигает котельная

2) Резервное – предназначена для использования при ограничении или прекращении подачи основного

3) Аварийное – резервное топливо, обеспечивающего непрерывность работы, при кратковременном использовании.

Комплекс устройств для приема, хранения и подготовки топлива называется топливным хозяйством.

Для определение необходимых площадей складирования твёрдого топлива задаются запасом топлива.

1) Двухнедельный запас при использовании ЖД транспортом

2) Одно недельный при использовании автотранспортом

3) 1-2 месяца в случае удаления расходного склада далее чем на 10 км

Склады твердого топлива

Различают 3 вида складских помещении

1) Базисные( у ЖД для снабжения нескольких объектов)

2) Расходные

3) Аварийные( резервные)

Со склада в котельную или на переработку топливо подается при помощи ленточных транспортеров

Топливный бункер

Жидкое топливо

Ёмкости дял хранения мазута называются мазутохранилища они бывают

1) ЖБ

2) Металлические

В настоящее время допускается использование только наземных мазутохранилиш

Глава топливо подача

Уголь – с бассейна такого на такое расстояние ЖД транспортом потом автомобильным транспортом(минимум 20 максимум 100) резервное топливо не предусмотрено.

ПДК залы0, 05

Шлако – и золоудаление

В котлах использующих твердое топливо предусматриваются ручные или механические системы для удаления залы и шлака, выбор системы зависит от мощности ТГУ и проводится следующим образом.

1) Если месса залы и шлака < 200 кг/ч то применяются ручные шлака-зола удаление.

2) Если > 200 но < 4000 кг – применяют периодически действующие механизмы

3) До 8000 кг/ч – непрерывно действующие. Используются системы гидрозола удаления, или пневмозола удаления, или скреберные установки)

4) Свыше 12 кг/ч – так же постоянно действующие, дополнительно необходимо резервировать наименее надежных узлов.

Гидрозолоудаление

Технико-экономические показатели ТГУ

На стадии проектирования эксплуатации реконструкции ТГУ в обязательном порядке проводят технико-экономический расчет который позволяет выявить наиболее рациональное решение целесообразность реконструкции, рентабельность ТГУ. Срок окупаемости итп.

Первоначально определяются капитальные и эксплуатационные затраты по удельным нормативам

Исходные данные

1) Коэффициент капитальных затрат на оборудование, % n_об

2) Монтаж оборудования, , % n_мон

3) Здания и сооружения, % n_зд

4) Амортизационные отчисления на здания и сооружения, % u_зд

5) Амортизационные отчисления на оборудование, % к_тр

6) удельная стоимость топлива руб/тон _ут, с _ут

7) Расстояние от места отправками до места разгрузки топлива, ( для угля или мазута) км, L

8) Длина внутригородских перевозок топлива ( для угля и мазута) 100-120 км L

9) Удельная мощность установленных двигателей, кВт/Гкас, э

10) Годовое время работы котельной, ч/год,

11) Коэффициент использования установленной электрической мощности, %, k_э

12) Плата за установленную энергетическую мощность, руб/кВт, с_уст

13) Плата за фактически израсходованную электроэнергию руб/кВт*ч, с_ф

14) Удельные затраты на воду, руб/м³, с_в

15) Удельная годовая зарплата одного работающего тыс.руб/год, с_зап

16) Коэффициент штатного персонала, чел/(Гкал/ч), т

17) Среднемесячная заработная плата в регионе

18) Продажная цена единицы выработанной тепловой энергии руб/Гкал, с_прmin, max.

Капитальные затраты на оборудование:

Капитальные затраты на монтаж оборудования:

Капитальные затраты на здания и сооружения:

Общие капитальные затраты на сооружение котельной:

n- количество котельных агрегатов

К- удельная стоимость капиталовложений либо тыс.руб/гКал ( по радатису)

Индыксы стоимости

От 1969 к 1984 И=1, 19

От 1984 к 1991 И = 1, 6

2001-2016 И = 5, 66

Индесы стоимости СМР и капитальных затрат при составлении смет примнимаются по территориальным нормативом от 1991 до 2001 г и от 2001 к 2016

Индексы изменяются сметной стоимости строительно монтажных работ по видам строительства.

Эксплуатационные затраты

Затраты на амортизацию:

Амортизация включает в себя - капитальный ремонт и затраты на оборудование.

Затраты на текущий ремонт оборудования и зданий:

Затраты на топливо

Удельный расход на топливо:

где В – часовой расход топлива 1 агрегатом ( из РГР) к.а., м³/ч.

- в гкал

Годовой расход топлива:

Делим на 1000 если получаем в тонне

где - годовая выработка котельной, Гкал/год.

Затраты на перевозку руб/то

А и b коэффициенты обозначают удельные затраты на погрузку разгрузку топлива 1 тонны на 1 км

Переход стоимости к 1991

С 1991 по 1999 – 25% (1, 25)

С 1999 – 2001 – 129%

С 2001-2010 – 1077%

С 2011 год – 8%

2012 -7, 4%

2013- 7, 7%

2014 – 0%

2015 – 10%

2016 – 9%

Удельная стоимость топлива:

Годовые затраты на топливо:

От 60 до 80% годовых затрат эксплуатационных.

Затраты на электроэнергию

Установленная мощность электродвигателей:

кВт/ч

Э - родатис

Фактически израсходованная электроэнергия за год:

, кВт

где τ – годовое время работы котельной, ч/год;

Годовая плата за установленную электрическую мощность:

, тыс.руб

Годовая плата за фактически израсходованную электроэнергию:

, тыс.руб, (6.14)

Годовые затраты на электроэнергию:

, тыс.руб. (6.15)

Затраты на воду

Удельный расход воды:

, , (6.16)

где G_ив – часовой расход исходной воды, м³/ч;

Q_выр – часовая выработка котельной, Гкал/ч.

Годовой расход воды:

, , (6.17)

Годовые затраты на воду:

, тыс.руб, (6.18)

Затраты на заработную плату

Количество людей в штате

Заработная плата

Годовые эксплуатационные затраты (с учётом неучтённых затрат):

, руб. (6.19)

Сравнительные показатели

Удельный расход условного топлива:

, кг/Гкал м³/Гкал. (6.20)

Удельный расход электроэнергии:

, кВт/Гкал. (6.21)

Вода считается так же

Себестоимость выработанной тепловой энергии:

, руб/Гкал. (6.22)

Себестоимость отпущенной тепловой энергии:

, руб/Гкал, (6.23)

где - годовое количество отпущенной тепловой энергии, Гкал/год.

Проводится в сравнении себе стоимости отпущенной тепловой энергии с заданными значениями продажи тепловой энергии

6.8 Оценка рентабельности котельной:

с_отп < с_пр; (6.24)

233< 618, 6

Срок окупаемости

года

Нормативный срок окупаемости котельной 8-10 лет

[N1]

На основнии СНиП II-35-76 котельные установки

12 3 4 5 6 7 Следующая ⇒