Проектирование отопительной котельной для теплоснабжения

 м.

Задаю высоту трубы  м, тогда:

,

;

.

,

;

                                                                       ,

                                                        .

Расчетная минимальная высота дымовой трубы:

                                                       , м

                                          м.

Определяем графическим способом минимальную высоту дымовой трубы:

Рис. 5 Расчет высоты дымовой трубы

Минимальная высота дымовой трубы Н = 44 м.

Принимаю высоту дымовой трубы Н = 45 м, тогда:

         ,

         ;

         .

         ,

         ;

         ,

         .

, мг/м3       

 мг/м3;

         Так как тепловая нагрузка для летнего режима составляет 20% от тепловой нагрузки зимнего режима,  рассчитанная для зимнего режима высота дымовой трубы будет обеспечивать допустимую концентрацию выбросов и при летнем режиме.

6. Автоматизация

В проекте разработана функциональная схема КИПиА котла КВ-ГМ-30-150. Схема вычерчена в соответствии с ГОСТ 21.404-85 и представлена в графической части проекта.

Надежная, экономичная и безопасная работа котельной с минимальным числом обслуживающего персонала может осуществляться только при наличии систем: автоматического регулирования, автоматики безопасности, теплотехнического контроля, сигнализации и управления технологическими процессами.

Задачами автоматического регулирования теплоисточника является: поддержание температуры воды, подаваемой в теплосеть, на заданном уровне, определяемым в соответствии с отопительным графиком при экономичном сжигании используемого топлива и стабилизация основных параметров работы котельной.

Температура воды, подаваемой в теплосеть в соответствии с отопительным графиком, поддерживается на заданном уровне «холодным перепуском». Заданный расход воды, независимо от количества работающих котлов, обеспечивается регулятором расхода (клапаном на линии рециркуляции), получающим импульс по перепаду давлений между коллекторами прямой и обратной сетевой воды котлов.

Регулятор подпитки обеспечивает поддержание заданного давления в обратном трубопроводе сетевой воды.

Для обеспечения качественной деаэрации предусмотрены вакуумные деаэраторы, устойчивая работа которых поддерживается регуляторами уровня и давления.

Для котлов предусмотрено регулирование процесса горения с помощью регуляторов разряжения воздуха и топлива.

Стабилизация давления мазута у горелки котла осуществляется общекотельным регулятором давления.

Поддержание на выходе котла температуры 150 °С при сжигании высокосернистого мазута позволяет избежать низкотемпературной коррозии поверхностей нагрева. При сжигании природного газа поддерживается температура на входе в котел по режимной карте.

Комплектом средств управления обеспечивается безопасность работы котла путем прекращения подачи топлива при:

■      Отклонении давления газа (понижении давления мазута);

■      Отклонении давления воды на выходе из котла;

■      Уменьшении расхода воды через котел;

■      Повышении температуры воды за котлом;

■      Погасании факела в топке;

■      Уменьшении тяги;

■      Понижении давления воздуха;

■      Аварийной остановке дымососа;

■      Неисправности цепей или исчезновении напряжения в схеме автоматики безопасности.

Операции по пуску и останову котла происходят автоматически «от кнопки». Аварийный сигнал остановки котла вынесен на щит КИП.

В котельных устанавливают показывающие приборы для измерения температуры воды в подающем и обратном коллекторах, температуры жидкого топлива в общей напорной магистрали.

В котельной должна быть предусмотрена регистрация следующих параметров: температуры воды в подающих трубопроводах тепловой сети и горячего водоснабжения, а также в каждом обратном трубопроводе; расхода воды, идущей на подпитку тепловой сети.

■      Теплотехнический контроль включает в себя контроль за:

■      Температурой воды после котла;

■     Температурой воды перед котлом;

■     Температурой дымовых газов за котлом;

■     Давлением воды после котла;

■     Давлением мазута после дутьевого вентилятора;

■     Разряжением в топке.

Деаэраторно-питательные установки оборудуют показывающими приборами для измерения: температуры воды в аккумуляторных и питательных баках или в соответствующих трубопроводах; давления питательной воды в каждой магистрали; уровня воды в аккумуляторных и питательных баках.

7. Технико-экономический расчет

7.1 Постановка задачи

 При проектировании котельной необходимо решить, на каком топливе она будет работать. При работе на мазуте необходимо устанавливать дополнительные котлы Е-1/9 для его подогрева перед подачей в топку.

7.2 Расчет капитальных затрат

Стоимость оборудования (по данным предприятия ЧТЭЦ-3):

КВГМ-30 - 3 млн. руб.;

Е-1/9 - 2 млн. руб.;

Затраты на монтаж оборудования (по данным предприятия ЧТЭЦ-3):

КВГМ-30 - 0,3 млн. руб.;

Е-1/9 - 0,2 млн. руб.;

Таблица 19.

Смета производственных и капитальных затрат при работе котельной на газе

Таблица 20.

Смета производственных и капитальных затрат при работе котельной на мазуте

 Транспортные расходы на доставку оборудования по тарифу на перевозки принимаем 7000 руб. за тонну (по данным транспортной компании Уралтранссервис).

При работе котельной на газе:

Uтранс = 4×МКВГМ-30×0,007 ,

где Мквгм-30 = 32,4 тонны - масса котла КВГМ-30

Uтранс = 4×32,4×0,007 = 0,9 млн. руб.;

При работе котельной на мазуте:

Uтранс = 4×МКВГМ-30×0,007 + 4×МЕ-1/9×0,007,

где МЕ-1/9 = 3,34 тонны - масса котла Е-1/9

 Uтранс = 4×32,4×0,007 + 4×3,34×0,007 = 1 млн. руб.

 Заготовительно-складские затраты составляют 1,2% от стоимости оборудования.

При работе котельной на газе:

Uз.с. = 0,012×12 = 0,144 млн. руб.;

При работе котельной на мазуте:

Uз.с. = 0,012×20 = 0,24 млн. руб.

 Затраты на комплектацию оборудования, тару и упаковки составляют 3,2% от стоимости оборудования.

При работе котельной на газе:

Uт = 0,032×12 = 0,384 млн. руб.;

При работе котельной на мазуте:

Uт = 0,032×20 = 0,64 млн. руб.

         Плановые накопления составляют 6% от затрат на монтаж.

При работе котельной на газе:

Uпл = 0,06×1,2 = 0,072 млн. руб.;

При работе котельной на мазуте:

Uпл = 0,06×2 = 0,12 млн. руб.

7.3 Расчет основных текущих затрат

 Эксплуатация энергетического объекта требует ежегодных затрат, материальных, топливно-энергетических и трудовых ресурсов.

 В рассматриваемых вариантах необходимо определить затраты при работе котельной на газе и на мазуте.

 Необходимо рассчитать следующие статьи затрат:

1. Затраты на топливо:

для природного газа цена за 1 м3 составляет 1,3 руб. (по данным СК Теплостроймонтаж).

Цт = 30,15×106×1,3 = 39,195 млн. руб./год;

 где Вк = 30,15×106 м3/год - годовой расход топлива.

для мазута цена за 1 т составляет 1500 руб. (по данным СК Теплостроймонтаж).

Цт = 30,15×103×1500 = 45,2 млн. руб./год.

2. Затраты на электроэнергию:

стоимость электроэнергии (при цене 1,76 руб./кВт×ч, по данным предприятия ЧТЭЦ-3):

Цэл = 1,01×106×1,76 = 1,77 млн. руб./год.

3. Затраты на воду:

стоимость воды (при цене 1,13 млн. руб. за тыс. м3 по данным предприятия ЧТЭЦ-3):

Цсв = 0,25×1,13 = 0,282 млн. руб./год;

где Gсв = 0,25 тыс. м3/год - годовой расход сырой воды.

         Сведем капитальные и текущие затраты двух вариантов в общую таблицу.

Таблица 21.

Смета капитальных и текущих затрат

Определим приведенные затраты для каждого из вариантов:

При работе котельной на газе:

З = U + Енорм×К = 41,2 + 0,125×14,7 = 43,04 млн. руб.;

При работе котельной на мазуте:

З = U + Енорм×К = 47,25 + 0,125×24 = 50,25 млн. руб.

 Из сравнения приведенных затрат при работе котельной двух различных видах топлива, можно сделать вывод, что работа котельной на природном газе экономически более выгодна, чем работа котельной на мазуте.

 Экономическая эффективность принятых технических решений может быть определена таким показателем, как срок окупаемости. Для определения срока окупаемости - времени, в течение которого возмещаются дополнительные капитальные вложения за счет экономии на издержках производства, используют формулу:

 года,

где К = 14,7 млн. руб. - капитальные затраты;

DU = U¢ - U = 47,25 - 41,2 = 6,05 млн. руб./год - экономия текущих затрат.

7.4 SWOT - анализ

SWOT - анализ является одной из методик анализа сильных и слабых сторон предприятия, его внешних благоприятных возможностей и угроз.

Таблица 22.

SWOT - анализ при работе котельной на мазуте:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8