Аннотация
Пояснительная записка дипломного проекта на тему « Реконструкция бойлерных установок ОТЭЦ-1 с применением пластинчатых подогревателей» содержит 114 страниц, в том числе 6 рисунков, 30 таблиц, 15 источников. Графическая часть выполнена на 6 листах формата А1.
В дипломном проекте разработана реконструкция бойлерной установки турбоагрегата № 9 ОТЭЦ-1 с заменой кожухотрубчатых теплообменных аппаратов на пластинчатые.
В пояснительной записке произведён конструкторский расчёт и выбор пластинчатых бойлеров, рассчитаны тепловые потери с поверхности изоляции и толщина изоляции. Для бойлеров применена более эффективная теплоизоляция из пенополиуретана.
Также выполнен гидравлический расчёт трубопроводов и выбор насосных агрегатов и арматуры.
По результатам расчёта произведён сравнительный анализ, показывающий преимущества пластинчатых бойлеров перед кожухотрубчатыми. После реконструкции бойлерная установка потребляет меньше пара и электроэнергии, за счёт чего предприятие экономит топливо или получает прибыль, продавая сэкономленную электроэнергию.
В электрической части произведён выбор двигателей к насосам и выбор кабелей для их подключения.
Также в пояснительной записке представлен расчет экономического эффекта от реконструкции. Рассмотрены вопросы безопасности труда при работе с бойлерной установкой.
Содержание
Введение
1 Характеристика объекта проектирования
1.1 Назначение, перечень основных узлов и принцип работы оборудования бойлерной установки
1.2 Анализ и оценка эффективности работы бойлерной установки турбины № 9
2. Предлагаемая реконструкция бойлерной установки
2.1 Преимущества пластинчатых теплообменных аппаратов
2.2 Конструкция пластинчатого теплообменного аппарата
3. Расчёт существующей и проектирование предлагаемой бойлерных установок
3.1Тепловой расчёт бойлеров
3.2 Гидравлический расчёт бойлеров
3.3 Разница в значениях гидравлических потерь для кожухотрубчатых и пластинчатых бойлеров
3.4Выбор пластинчатых бойлеров
3.5 Тепловая изоляция бойлеров
3.6 Гидравлический расчёт трубопроводов бойлеров
3.7Выбор толщины изоляции для трубопроводов бойлеров
3.8 Выбор сетевых насосов
3.9 Выбор арматуры
3.10 приборы автоматического регулирования
3.11Расчёт экономии тепловой энергии за счёт реконструкции бойлерной установки
3.12Сравнительная характеристика по результатам расчёта
4 Применение частотного привода на насосах подпитки теплосети....77
5 Электрическая часть
5.1 Расчёт расхода электроэнергии на перекачку теплоносителя сетевым насосом
5.2 Расчёт кабельной линии 3 кВ для подключения двигателей насосов к питающей сети
6. Расчёт технико-экономических показателей
6.1Динамика основных технико-экономических показателей деятельности базового проекта за 2004 – 2006 гг.
6.2 Расчёт суммы капитальных вложений в новый объект
6.3Расчёт изменения себестоимости тепловой энергии
6.4 Расчёт прироста прибыли за счёт реконструкции
6.5 Экономический эффект проекта
6.6 Динамика основных технико-экономических показателей проекта после реконструкции
7 Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
7.1 Опасные и вредные факторы
7.2 Электробезопасность
7.3 Пожарная безопасность
7.4Инструкции по охране труда для персонала, обслуживающего бойлерную установку
Заключение.
Список использованных источников
Введение
Энергетикой называется система установок и устройств для преобразования первичных энергоресурсов в виды энергии, необходимые для народного хозяйства и населения, и передачи этой энергии от источников её производства до объектов использования.
Из всех видов вырабатываемой энергии наиболее широкое применение находят два вида – электрическая энергия и теплота низкого и среднего потенциалов, на выработку которых затрачивается в настоящее время более 55 % всех используемых первичных топливно-энергетических ресурсов страны.
Для организации рационального энергоснабжения страны особенно большое значение имеет теплофикация, являющаяся наиболее совершенным технологическим способом производства электрической и тепловой энергии. Комбинированная выработка тепловой и электрической энергии производится на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ).
Теплофикационное оборудование ТЭЦ предназначено для подготовки теплоносителя к транспортировке по тепловой сети и для приёма использованного теплоносителя на ТЭЦ.
В водяных системах теплоснабжения основное теплофикационное оборудование ТЭЦ состоит из пароводяных подогревателей, сетевых насосов, деаэрационных устройств, аккумуляторов горячей воды и насосов подпитки теплосети. В совокупности это оборудование носит название подогревательной установки.
Пароводяной подогреватель – основной элемент подогревательной установки – представляет собой поверхностный рекуперативный теплообменный аппарат кожухотрубчатого типа. Он предназначен для подогрева сетевой воды, необходимой для нужд отопления и горячего водоснабжения, за счёт использования теплоты пара низкого давления, поступающего из отбора турбины.
В связи с истощением топливных ресурсов и ростом цен на них возникает проблема экономичного использования топлива. Эта проблема частично решается за счёт применения современного, более совершенного оборудования. В частности, при замене кожухотрубчатых подогревателей сетевой воды на пластинчатые, сокращается потребление пара подогревательной установкой, а, следовательно, снижается расход топлива на производство пара при одинаковых значениях его параметров.
Пластинчатый теплообменный аппарат – это аппарат поверхностного типа, теплопередающая поверхность которого образована из тонких штампованных гофрированных пластин. Его эффективность обусловлена более высоким, чем у кожухотрубчатого теплообменного аппарата, коэффициента теплопередачи. Кроме того, пластинчатый теплообменный аппарат обладает рядом преимуществ:
1) компактность;
2) простота обслуживания;
3) надёжность.
1 Характеристика объекта проектирования
1.1 Назначение, перечень основных узлов и принцип работы оборудования бойлерной установки турбины № 9
Теплофикационные установки предназначены для снабжения потребителя теплом в виде горячей сетевой воды, с графиком теплосети 70/150 ˚С.
Подогревательная установка турбины № 9 включает в себя:
два основных бойлера № 1, № 2 типа ПСВ-500-3-23;
- один пиковый бойлер типа ПСВ-500-14-23;
- четыре сетевых насоса - № 8, № 9 типа 10НМКх2, № 21, № 22 типа КРНА-400/700/64М;
- два конденсатных насоса бойлеров №8, № 9 типа 8КСД-5х3;
- деаэратор подпитки теплосети ДС-300;
- два насоса подпитки теплосети от коллектора сырой воды типа 8К-12.
По характеру тепловой нагрузки подогреватели подразделяются на основные и пиковые. Пар на основной бойлер поступает из отбора турбины с давлением 1,2 ата, а на пиковый бойлер – с давлением 10-16 ата.
Каждый подогреватель представляет собой пароводяной вертикальный теплообменный аппарат с цельносварным корпусом. Трубный пучок состоит из прямых трубок диаметром 19 мм, выполненных из латуни марки Л-68, развальцованных с обеих сторон в трубных досках. Для жёсткости и прочности трубная система заключена в стальной каркас с перегородками. Перегородки направляют поток пара для лучшего омывания трубного пучка и являются промежуточными опорами для труб, предотвращая их вибрации. В месте выхода струи греющего пара на трубный пучок устанавливается пароотбойный лист для защиты трубок от динамического удара потока пара и распределения пара в межтрубном пространстве. Для получения больших скоростей воды подогреватели выполнены двухходовыми. Ходы образуются перегородкой в нижней камере. Перегородка делит трубный пучок на две части по числу ходов.
Сетевая вода через входной патрубок подаётся в одну из половин верхней водяной камеры, проходит половину трубок и поступает в нижнюю часть. По другой половине трубок вода поднимается вверх во вторую половину верхней водяной камеры, откуда через патрубок отвода сетевой воды поступает в сборный коллектор горячей воды. По ходу своего движения вода нагревается паром. Пар в свою очередь конденсируется, и конденсат отводится через отверстие в днище.
Для продувки парового пространства для удаления воздуха в нижней части корпуса имеются дренажные отверстия.
Сетевые насосы типа № 8, № 9 и № 21, № 22, включенные параллельно, обеспечивают циркуляцию сетевой воды в системе теплоснабжения. Технические характеристики сетевых насосов представлены в таблицах 1 и 2.
Конденсатные насосы бойлеров предназначены для перекачки конденсата из межтрубного пространства подогревателей в котельный агрегат. Технические характеристики конденсатных насосов представлены в таблице 3.
| Параметр | Значение |
| Тип насоса | Двухступенчатый, центробежный, с односторонним всасом |
| Производительность, м3/ч | 1000 |
| Напор, м вод. ст. | 182 |
| Подпор, мм вод.ст. | 2 |
| Число оборотов, об./мин. | 1450 |
| Мощность электродвигателя, кВт | 570 |
Таблица 1 – Технические характеристики сетевых насосов типа КРНА-
400/700/64М бойлерной установки турбины № 9
Таблица 2 – Технические характеристики сетевых насосов типа 10НМКх2 бойлерной установки турбины № 9.
| Параметр | Значение |
| Тип насоса | Одноступенчатый, центробежный |
| Производительность, м3/ч | 1250 |
| Напор, м вод. ст. | 140 |
| Число оборотов, об./мин. | 1500 |
| Мощность электродвигателя, кВт | 710 |
Таблица 3 – Технические характеристики конденсатных насосов типа 8КСД-5х3