 |
Главная |
Теплоснабжение текстильных предприятий
 2020-02-03 |
 202 |
 Обсуждений (0) |
из
5.00
|
Инистерство образования российской федерации
Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина
Кафедра «МиОП»
Курсовая работа по предмету:
«Организация производства и планирование»
Вариант № 35.
Выполнила: Каменская А.Ю.
группа 32зд – 05.
Проверила: Фадеева Е.В.
Москва 2010 г.
Содержание:
1. Введение.
2. Теплоснабжение текстильных предприятий
2.1. Расчет капитальных затрат и годовых эксплуатационных расходов по промышленной котельной.
2.2. Расчет капитальных затрат и годовых эксплуатационных расходов по тепловой сети.
3. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха на текстильных предприятиях.
3.1. Расчет капитальных затрат на системы кондиционирования воздуха.
3.2. Расчет годовых эксплуатационных расходов на системы кондиционирования воздуха.
3.3. Расчет приведенных затрат и удельных технико-экономических показателей.
4. Пути снижения себестоимости тепловой энергии на текстильных предприятиях.
Введение
В промышленности и на тепловых электростанциях широко распространены котлы для выработки водяного пара различных параметров с естественной или принудительной циркуляцией. Иногда для получения пара применяют особой конструкции и специализированного назначения:
· котлы с промежуточными теплоносителями;
· котлы с давлением в газовом тракте;
· реакторы и парогенераторы атомных электростанций;
· котлы, использующие теплоту газов технологических и энерготехнологических агрегатов, и пр.
Преимущественно применяемые в промышленности котлы с естественной или принудительной циркуляцией принципиально различаются только организацией гидродинамики в испарительных поверхностях нагрева.
В проектируемой промышленной котельной в районе Петербургэнерго устанавливаются котлы типа Е-35\14, имеющие следующие характеристики:
| · Режим нагрузки максимально-зимний | ||
| · Расход пара на технологические нужды производства | 129 | т/час |
| · Отопительная нагрузка жилпоселка | 96 | Гкал/час |
| · Теплосодержание пара | 701 | ккал/кг |
| · Потери внутри котельной | 3 | % |
| · Расход пара на собственные нужды котельной | 31 | т/час |
| · Температура подпиточной воды | 104 | оС |
| · Температура конденсата греющего пара подогревателя | 90 | оС |
| · Потери тепла подогревателем в окружающую среду | 2 | % |
| · Число часов использования тепловой нагрузки на технологические нужды | 6000 | часов |
| · Число часов использования максимальной отопительной нагрузки жилпоселка |
2450 |
часов |
Паровой котел Е-35\14 однобарабанный, вертикально-водотрубный, с естественной циркуляцией, газоплотный, с мембранными экранами предназначен для получения перегретого пара при сжигании природного газа.
Компоновка котла выполнена по П-образной сомкнутой схеме. Топка является первым (подъемным) газоходом. Во втором (опускном) газоходе расположены последовательно по ходу движения газов испарительные ширмы, конвективный пароперегреватель, экономайзер и вторая (по ходу воздуха) ступень воздухоподогревателя. Топка и опускной газоход в верхней части имеют общую газоплотную стенку, которая является задним испарительным экраном топки и одновременно фронтовой стеной верхней части опускного газохода. Первая ступень трубчатого воздухоподогревателя расположена в примыкающем к опускному газоходе.
Котел оснащается системой трубопроводов в пределах котла и арматурой, обеспечивающих его эффективную и надежную работу по поддержанию в котле необходимого солевого режима, допустимые температурные характеристики поверхностей нагрева при пусковых и эксплуатационных режимах, возможность организации контроля качества пара и воды и т.д.
Трубопроводы в пределах котла полностью дренируемы и имеют необходимую для этого трубопроводную обвязку с арматурой. Конструкция котла предусматривает возможность проведения предпусковых и эксплуатационных химических промывок и консервации на время простоя в резерве и ремонтах.
Схема тепловой сети имеет следующие технологические характеристики:
| · Теплоноситель | вода | |
| · Вид прокладки по участкам: | ||
| бесканальная на участках | l5 | |
| в непроходных каналах на участках | l4; l6 | |
| воздушная на участках | l1; l2; l3 | |
| · Вид грунта на участках: | ||
| сухой на участках | l1; l2; l3; l5 | |
| мокрый на участках | l4; l6 | |
| · Расход теплоносителя по абонентам: | ||
| А | 61,57 | кг/с |
| В | 73,33 | кг/с |
| С | 11,84 | кг/с |
| Д | 20,23 | кг/с |
| · Средняя температура теплоносителя | 120 | С |
| · Температура окружающей среды на участках: | ||
| l5; l4: l6 | 0 | С |
| l1; l2: l3 | -24 | С |
| · Удельные потери тепла с 1 метра изолированного трубопровода с учетом дополнительных потерь арматурой и опорами на участках: | ||
| l1; l2; l3 | 1,51 ккал/м.ч.С | |
| l4 | 1,29 ккал/м.ч.С | |
| l5 | 1,03 ккал/м.ч.С | |
| l6 | 1,28 ккал/м.ч.С | |
| · Число часов работы тепловой сети | 8400 | часов |
| · Напор воды в сети | 60 | м |
| · Коэффициент полезного действия насосной установки | 0,65 | |
Система кондиционирования воздуха состоит из следующих основных элементов:
· центрального кондиционера;
· источника хладоснабжения (пароводяной эжекторной холодильной машины);
· источника теплоснабжения;
· кондиционеров-доводчиков;
· сети воздуховодов.
В центральном кондиционере происходит тепловлажностная обработка воздуха путем непосредственного или косвенного его контакта с тепло- или хладоносителем. Обработанный воздух вентилятором кондиционера подается в сеть воздуховодов.
Свежий воздух очищается от пыли в фильтре, затем проходит через воздухонагреватель первого подогрева, где частично подогревается или охлаждается в зависимости от времени года. Затем происходит смещение свежего и рециркуляционного воздуха и полученная смесь подается в оросительную камеру, где осуществляется увлажнение смеси (в зимний период), адиабатическое охлаждение или охлаждение с осушением (в летний период). Далее увлажненный или осушенный воздух проходит через воздухонагреватель второго подогрева, где доводится до расчетных параметров и вентилятором кондиционера по системе воздуховодов, подается в обслуживаемое помещение. В обслуживаемом помещении воздух ассимилирует тепло- и влагоизбытки (в летний период) или компенсирует тепло- и влагопотери (в зимний период), частично забирается вентилятором рециркуляции и возвращается в кондиционер. Избытки воздуха в обслуживаемом помещении создают необходимый подпор, препятствующий проникновению загазованного и запыленного воздуха извне, и удаляются из обслуживаемого помещения через неплотности проемов.
Пароводяная эжекторная холодильная машина предназначена для хладоснабжения центральных кондиционеров. Охлаждение хладоносителя (воды) в холодильной машине основано на частичном его испарении при низком давлении, остаточное давление в испарителе холодильной машины равно 1,07 кПа (8 мм рт.ст.).
Сеть воздуховодов предназначена для транспортирования и распределения обработанного воздуха по обслуживаемым помещениям.
В целях повышения экономической эффективности СКВ и снижения накладных расходов применяются схемы с рециркуляцией воздуха. Часть воздуха из обслуживаемого помещения подается в кондиционер и смешивается со свежим воздухом, а далее смесь воздуха обрабатывается в кондиционере и вновь подается в обслуживаемые помещения.
Для хладоснабжения центральных кондиционеров применяется открытая или закрытая схема подачи хладоносителя в зависимости от местных условий. Закрытая (герметичная) схема хладоснабжения применяется при обработке воздуха в поверхностных теплообменниках (воздухоохладителях, воздухонагревателях) кондиционера (рис. 4). При такой схеме охлажденный хладоноситель насосом хладоносителя прокачивается через поверхностные теплообменники кондиционера, нагревается в них и подается в разбрызгивающие устройства испарителя холодильной машины. Открытая схема хладоснабжения применяется при обработке воздуха в оросительной камере. При такой схеме применяется хладоноситель (вода) питьевого качества ([1] и ГОСТ 2874-74). В этой схеме охлажденный хладоноситель откачивается насосом хладоносителя из испарителя холодильной машины и подается в бак холодного хладоносителя (бак-аккумулятор), откуда откачивается насосом оросительной камеры и подается в форсунки, где распыляется и охлаждает проходящий в кондиционере воздух. Отепленная вода насосом отепленного хладоносителя подается в бак отепленного хладоносителя, из которого самотеком за счет вакуума в испарителе холодильной машины поступает в разбрызгивающее устройство испарителя. При такой схеме хладоснабжения подпитка осуществляется в бак отепленного хладоносителя, а уровень его в испарителе холодильной машины поддерживается изменением расхода возвращаемого в испаритель хладоносителя.
В зимний период наружный воздух очищается от пыли, проходя через фильтр, далее нагревается в воздухонагревателе первого подогрева и в камере смещения смешивается с рециркуляционным воздухом. Смесь наружного и рециркуляционного воздуха проходит тепловлажностную обработку в оросительной камере, затем нагревается до необходимой температуры в воздухонагревателе второго подогрева и вентилятором по сети воздуховодов распределяется по обслуживаемым помещениям.
Если центральный кондиционер установлен на значительном расстоянии от обслуживаемого помещения или один кондиционер обслуживает несколько помещений с различными нормируемыми параметрами, на входе воздуха в каждое помещение в воздуховоде устанавливаются кондиционеры-доводчики. Они предназначены для доведения параметров воздуха до нормируемых для каждого конкретного помещения.
В состав кондиционера-доводчика входят поверхностный теплообменник и увлажняющее устройство (форсунки для разбрызгивания воды или для подачи пара).
Автоматическая система регулирования (АСР) предназначена для поддержания нормируемых параметров воздуха (температура, влажность) в обслуживаемых помещениях. Она повышает эксплуатационные и экономические показатели работы СКВ, обеспечивая защиту отдельных элементов от аварий. Схемы АСР различаются по виду используемой энергии (электрические, пневматические, гидравлические) и по характеру регулирования (количественное, количественно-качественное, качественное). Их выбор определяется назначением СКВ (комфортная, технологическая), требуемой точностью поддержания параметров и экономической целесообразностью. Для ТЭС наиболее часто проектируются АСР по методу качественного регулирования, при котором производительность СКВ по воздуху остается постоянной и в зависимости от параметров приточного воздуха изменяется количество рециркуляционного воздуха.
Рис. 1. Система кондиционирования воздуха:
1 - центральный кондиционер; 2 - вентилятор кондиционера; 3 - шумоглушитель;
4 - подающий воздуховод; 5 - обслуживаемое помещение; 6 - воздуховод рециркуляции;
7 - вентилятор рециркуляции; 8 - испаритель холодильной машины; 9 - насос хладоносителя; 10 - уравнительная линия
Рис.2. Примерная компоновка центрального кондиционера:
1 - контрфланец; 2 - гибкая вставка; 3 - приемный клапан; 4 - присоединительный лист;
5 - подставка; 6 - камера обслуживания; 7 - воздухонагреватель первого подогрева;
8 - воздушная камера; 9 - оросительная камера; 10 - масляный фильтр;
11 - воздухонагреватель второго подогрева; 12 - присоединительная лекция;
13 - направляющий аппарат; 14 - вентилятор кондиционера; 15 - электродвигатель;
16 - виброизоляторы; 17 - воздуховод приточного воздуха; 18 - проходной клапан;
19 - воздуховод рециркуляции
Система кондиционирования воздуха на проектируемой котельной имеет свои характеристики:
| · Количество и тип установленных кондиционеров | ||
КТЦ-200
· Суммарная часовая производительность кондиционеров
230000
· Количество приточного воздуха
220000
· Часовой расход воды на доувлажнение воздуха
нет
· Часовой расход холода в теплый период
0,601
· Максимальный часовой расход тепла на первый подогрев
нет
· Максимальный часовой расход тепла на второй подогрев
нет
· Число и тип установленных холодильных машин
ФУУ-350
· Количество влаги, усваиваемой приточным воздухом:
2*22
кВт
для холодного периода
1,3
г/кг
для переходного периода
2,3
г/кг
для теплого периода
3,9
г/кг
· Количество влаги усваиваемой в помещении:
для теплого периода
0,002
г/кг
для холодного периода
0,003
г/кг
· Число часов работы кондиционеров за год
6350
ч
· Длительность отопительного периода
4320
ч
· Энтальпия воздуха за камерой орошения в теплый период года
· Энтальпия наружного воздуха и число часов, в которые наблюдается данное теплосодержание
· Число смен работы кондиционеров
3
,
– удельные капитальные затраты на сооружение котельной; 
- суммарная часовая паропроизводительность котельной:
,
– среднечасовой расход пара на технологические нужды предприятия; 
– часовой расход пара на собственные нужды; 
– часовой расход пара на сетевые подогреватели:
–среднечасовой расход тепловой энергии на отопление и горячее водоснабжение жилпоселка; 
–часовой расход подпиточной воды на подпитку тепловой сети; 
–температура подпиточной воды; 
- энтальпия свежего пара; ik –энтальпия конденсата из сетевого подогревателя; 0,98 – коэффициент, учитывающий потери теплоты в сетевом подогревателе; Ср –теплоемкость воды (4,19 кДж/кг°С). (Перевод физических величин: 1 ккал ≈ 4,19 кДж (1 ккал/час ≈ 4,19 кДж/час)).
,
– затраты на топливо, идущее на выработку тепловой энергии; 
– затраты на химически очищенную воду; 
– затраты на заработную плату эксплуатационного персонала; 
– амортизационные отчисления по оборудованию котельной; 
– затраты на текущий ремонт оборудования котельной; 
– общекотельные расходы.
,
– годовой расход натурального топлива на котельной; 
– нормы потерь топлива при транспортировке от станции отправления до станции назначения и в топливном хозяйстве котельной; 
- цена натурального топлива на месте потребления.
,
– годовой расход пара на технологические нужды предприятия:
,
– среднечасовой расход пара на технологические нужды предприятия; 
– число часов использования тепловой нагрузки на технологические цели.
– годовой расход пара на собственные нужды котельной:
,
– часовой расход пара на собственные нужды; 
– число часов работы котельной (Режимный фонд времени работы оборудования ленинградского графика составляет 6152 часа).
– годовой расход пара на сетевые подогреватели:
,
– часовой расход пара на сетевые подогреватели; 
– число часов использования максимальной отопительной нагрузки жилпоселка.
– годовая выработка пара на промышленной котельной; 
– энтальпия свежего пара и питательной воды.
,
– годовая выработка тепловой энергии на котельной; 29,3 — теплотворная способность условного топлива; 
– коэффициент полезного действия котлоагрегатов; 
– коэффициент, учитывающий потери топлива в нестационарных режимах (принимается равным 0,97).
,
– годовой расход условного топлива на котельной; 
– калорийный эквивалент топлива (для твердого топлива и мазута – т.у.т./т.н.т., для газа - т.у.т./1000 м3 (Плотность природного газа в газообразном состоянии: 0,7 – 1 кг/м3)). Значение калорийных эквивалентов для различных видов топлива приведены в задании на выполнение курсового проекта.
,
– себестоимость 1 тонны химически очищенной воды (плотность воды: 1 г/см3); 
– годовой расход химически очищенной воды:
–часовой расход подпиточной воды на подпитку тепловой сети; 
– число часов работы котельной; Пвк – потери внутри котельной; G пк – расход химически очищенной воды на продувку котлов.
,
– штатный коэффициент по эксплуатационному персоналу (принимаем равным 
= 0,15 чел/ГДж/час – для котельной, работающей на угле, и 
– часовая выработка тепловой энергии на промышленной котельной:
,
– средняя норма амортизационных отчислений по оборудованию котельной; аоб – доля затрат на оборудование, в общих капитальных затрат на сооружение котельной (принимается равной 0,6); Ккот – капитальные затраты на сооружение промышленной котельной:
,
– удельные капитальные затраты на сооружение котельной; 
– суммарная часовая паропроизводительность котельной, тонн:
.
,
– годовая выработка тепловой энергии на котельной; 
– годовой расход тепловой энергии на собственные нужды котельной: