Курсовая работа: Разработка тепловой схемы производственно-отопительной котельной

1.ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ

1.1. Разработать тепловую схему промышленно-отопительной котельной для отпуска тепловой нагрузки в виде пара и горячей воды.

1.2. Проанализировать задание и выбрать недостающие исходные данные.

1.3. Рассчитать тепловую схему котельной на характерные режимы работы.

1.4. Выбрать вспомогательное оборудование.

1.5. Спроектировать теплообменник.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

2.1. Структура системы теплоснабжения:

• Тепловая нагрузка в виде пара на производство и собственные нужды котельной отпускается от парового котла.
• Производственная нагрузка потребителя – постоянная в течение года.
• Отпуск теплоты с горячей водой на СН котельной осуществляется от сетевых
• подогревателей (СП) паровой котельной по заданному температурному графику
• теплосети СН, нагрузка постоянная в течение года.
• Отпуск теплоты с горячей водой на отопление внешнему потребителю осуществляется путем нагрева сетевой воды в пиковых водогрейных котлах по температурному графику теплосети внешнего потребления.
• Система ГВС – закрытая.

2.2. Основные исходные данные для расчета по вариантам приведены в табл. 1

2.3. Состав газового топлива в соответствии с заданным месторождением и его характеристики представлен в табл. 2

3.РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Уточнить состав и параметры отдельных элементов схемы по литературе.

1. Выбрать прототип схемы и основного оборудования.

2. Изобразить тепловую схему установки.

3. Определить недостающие параметры.

3.2. Построить часовой и годовой графики отопительной нагрузки внешнего потребления.

3.3. Построить температурный график теплосети на внешнее потребление.

3.4. Рассчитать тепловую схему котельной на максимально-зимний режим работы.

3.5. Рассчитать тепловую схему котельной при температуре наиболее холодного месяца. 3.6. Рассчитать тепловую схему котельной на летний режим работы.

3.7. Рассчитать годовые технико-экономические показатели котельной.

3.8. Выбрать основное и вспомогательное оборудование.

3.9. Описать энергетические характеристики одного из котлов.

3.10. Спроектировать теплообменник

4. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1. Тепловая схема котельной

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 5

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.. 7

1.1 Характеристики газового топлива и его состав. 7

1.3. Определение параметров, необходимых для проектирования. 8

2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 12

2.1. Основные элементы тепловых схем котельных. 12

2.2. Требования к проектированию паровых котлов и теплообменников. 13

3. РАЗРАБОТКА ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ.. 15

3.1. Разработка тепловой схемы паровой котельной. 15

3.2. Краткое описание тепловой схемы.. 17

3.3. Температурные графики внешних потребителей. 19

. 21

3.4. Расчет тепловой схемы производственно-отопительной котельной. 22

3.4. Проектирование теплообменника. 38

4.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТГУ.. 44

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 47

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 48

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность

Промышленно-отопительные котельные занимают важное место в системах теплоснабжения промышленных предприятий и коммунально-бытовых потребителей, обеспечивая отпуск тепловой энергии в виде пара и горячей воды. Эффективность работы таких котельных в значительной степени определяется правильно разработанной тепловой схемой, которая должна обеспечивать надёжное теплоснабжение потребителей при минимальных топливно-энергетических затратах.

В условиях роста стоимости энергоресурсов, ужесточения экологических требований и необходимости повышения энергоэффективности особую актуальность приобретает рациональный выбор схемных решений и оборудования котельных установок. Оптимизация тепловых схем позволяет повысить коэффициент полезного действия котельной, снизить эксплуатационные расходы, обеспечить устойчивую работу в различных режимах и уменьшить негативное воздействие на окружающую среду. В связи с этим разработка и расчёт тепловой схемы промышленно-отопительной котельной являются важной инженерной задачей как при проектировании новых объектов, так и при модернизации существующих систем теплоснабжения.

Объект исследования

Объектом исследования в данной курсовой работе является промышленно-отопительная котельная, предназначенная для отпуска тепловой энергии в виде пара и горячей воды на производственные нужды, собственные нужды котельной, а также на отопление и горячее водоснабжение внешнего потребителя.

Цель работы

Целью курсовой работы является разработка и расчёт тепловой схемы промышленно-отопительной котельной с учётом заданных тепловых нагрузок и режимов работы, а также выбор рационального состава основного и вспомогательного оборудования для обеспечения надёжного, экономичного и эффективного теплоснабжения потребителей.

Задачи:

1. Разработать тепловую схему паровой котельной для отпуска тепловой нагрузки в виде пара и горячей воды.

2. Проанализировать задание и выбрать недостающие исходные данные.

3. Рассчитать тепловую схему котельной на характерные режимы работы.

4. Выбрать вспомогательное оборудование.

5. Спроектировать теплообменник.

6. Рассчитать технико-экономические показатели ТГУ

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1.1 Характеристики газового топлива и его состав

Основным топливом, используемым в системе теплоснабжения, является природный газ, добываемый на месторождении №5. Природный газ представляет собой смесь углеводородов, состоящую преимущественно из метана (CH₄), с незначительным содержанием других газов.

Объёмный состав газа представлен в таблице 1:

Таблица 1 – Объемный состав природного газа.