ФГБО вский государственный аграрный университет

им. Н.И.Вавилова

Институт заочного обучения и дополнительного образования

Кафедра «Строительство и теплогазоснажение»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ТЕМА: «Проект производственно-отопительной котельной»

Выполнил: Студент (ка) 4 курса ФЗО, Б-СТ-ТГС-1242 С.В. Коробейников Преподаватель: к.т.н. доцент Д.С.Катков

Саратов 2016 год

Введение

В сельском хозяйстве применяют следующие ТГУ: котельные установки, теплогенераторы, электронагревательные установки сушки и тепловой обработки.

Котельная установка – это комплекс устройств и агрегатов, предназначенных для получения нагретого пара и горячей воды за счет сжигания топлива или использования посторонних теплоисточников. Она состоит из котельного агрегата и вспомогательного оборудования, служащего для подготовки и подачи топлива, воздуха, удаления и очистки дымовых газов, удаления золы или шлака при сжигании твердого топлива.

Котельный агрегат – это комплекс устройств, предназначенный для получения пара под давлением или горячей воды. По назначению котлы делятся на паровые и водогрейные.

В сельскохозяйственном производстве пар, вырабатываемый в паровых котлах, используется в основном на технологические нужды, а также в системах отопления производственных, коммунальных и других зданий.

Отличительной особенностью тепловых котельных, предназначенных для отопительных целей является высокая надежность, простота эксплуатации, возможность централизации теплоснабжения как местных, так и крупных районов.

1.Расчет и построение годового графика выработки теплоты.

Работа котельной характеризуется существенной неравномерностью в течение года, определяемой режимами потребления теплоты на производственные (технологические) и коммунально-бытовые нужды. Промышленные предприятия расходуют наибольшее количество теплоты в зимний период, летом часть оборудования останавливается для ремонта, что уменьшает теплопотребление на 40-50⁰/₀. Коммунально-бытовая нагрузка включает расходы на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Отопительная нагрузка определяется температурой наружного воздуха t_нв. При расчетной температуре t_нв^р, на которую проектируется система отопления, нагрузка отопления максимальная, при t_нв. – температура начала (конца) отопительного периода, равной +8⁰С, нагрузка минимальная. Потребление теплоты на горячее водоснабжение обычно составляет 15-20⁰/₀ от коммунально-бытовой нагрузки и в течение года постоянна. Вентиляционная нагрузка вследствие малой величины при выполнении проекта не учитывается.

Согласно СНиП 11-35-76 тепловые нагрузки должны определяться для расчета и выбора оборудования применительно к трем характерным режимам работы ТГУ или котельной:

- максимально-зимнего, при средней t наружного воздуха наиболее холодной пятидневки

- наиболее холодного месяца, при средней t наружного воздуха в наиболее холодный месяц.

Для построения графика выработки теплоты определяются следующие величины:

Q_мах^пр = q_прQ_мах^н 10^-2 =30х 14 х10^-2=МВт

Q_мин^пр= (0,5….0,6) х Q_мах^пр= 0,6х2,10=1,26 МВт

Q_мах^кб= Q_мах^н-Q_мах^пр= 14-2,1= 11,9 МВт

Q_гв=(0,15…0,2)хQ_мах^кб= 0,2х11,9= 2,38 МВт

Q_мах^от= Q_мах^кб -Q_гв= 11,9-2,38= 9,52 МВт

Q_мин^от = Q_мах^отх (t_ном- t_нв^нк)/ (t_ном-t_нв^д)= 9,52х(20-10)/(20+29)=1,94 Вт

Где Q_мах^пр; Q_мин^пр; Q_мах^от;Q_мин^от – производственные и отопительные максимальные и минимальные нагрузки, МВт

q_пр – доля производственной нагрузки , выдаваемой по заданию, МВТ

Q_мах^кб -максимальная коммунально-бытовая нагрузка, МВт

Q_гв – нагрузка горячего водоснабжения, МВт

t_ном расчетная температура внутри помещения, tн =20⁰ С

Расход теплоты на собственные нужды котельной, МВт

Qсн =qсн х Qмах^нх10^-2 = 12х14х10^-2= 1,68 МВт

Где qсн -для расхода теплоты на собственные нужды котельной ⁰/₀

Величина qсн оценивается в следующих пределах: обдувка пов-й нагрева -1⁰/₀, потери в окружающ.среду через неплотности трубопроводов и обор-я -1⁰/₀, паровые насосы питательной воды -1⁰/₀, разогрев мазута в хранилищах до 3⁰/₀, распыливание мазута в форсунках 2-3⁰/₀, расход пара на деаэратор и подогрев добавочной воды 5-10⁰/₀. Годовой график выработки теплоты представляет собой систему координат, на оси ординат которой откладываются тепловые нагрузки, а на оси абсцисс продолжительность их состояния в году. Построение графика начинают для отопительной нагрузки: влево проводится дополнительная ось абсцисс, на ней откладывают t наружного воздуха от t нв^{t до} tнв^нк .Из крайних точек, соответствующих t нв^{t до} tнв^нк, восстанавливают перпендикуляры, на которых отмечаются Qмах^от, Qмин^от, затем эти точки соединяют прямой. Последняя представляет собой зав-ть отопительной нагрузки от t нар.вз. Соединив точки пересечения, получим линию расхода теплоты на отопительные нужды. В правой части годового графика по оси ординат откладывают Qгв, Qсн и проводят прямые параллельные оси абсцисс. График производственной нагрузки строится по 2 точкам Qмах^пр, Qмин^пр. Суммарный график выработки котельной Q^выр строится путем сложения по осям ординат каждой нагрузки.

Qмах^выр= Qмах^пр+ Qмах^от + Qгв+Qсн= 14,56 МВт

Продолжительность работы котельной в году определяется длительностью производственной нагрузки. Из-за остановки оборудования предприятий и тепловых сетей на ремонт, продолжительность работы котельной составляет 8200-8400 г в году. Выбор числа устанавливаемых в котельной котлов ввиду того, что тип котла задан, в курсовом проекте производится в соответствии с нормами. В котельных 1 категории, от которых питаются потребители, не допускающие перерывов в теплоснабжении, при выходе из строя наибольшего по производительности котла, оставшиеся должны обеспечивать максимальный отпуск теплоты на технологические нужды, а на отопление и горячее водоснабжение – в количестве, определяемом режимом наиболее холодного месяца. Поэтому в котельной 1-й категории рекомендуется установка резервного котла.

При выходе из строя котла в котельных 2-й категории количество отпускаемой теплоты не нормируется. Необходимое число работающих котлов n- шт определяется выражением:

n= Qмах^выр/ Qка= 14,56/2,66=4,9 ~5 шт.

где Qка – единичная тепловая мощность котла, МВт

Qка = Рка (hn-hnв)х10^-3 = 1,11 (2777-377)10^-3 = 2,66 МВт

Где Рка -паропроизводительность котла кг/с

(hn;hnв)- энтальпия пара, генерируемого котлом и питательной воды, кДж/кг

hnв= tnв х сnв= 75х4,19=314,2 кДж/кг.