Проектирование котельной на территории шахты "Кочегарка"

Введение.
В наше сложное время, с больной кризисной экономикой строительство новых промыш-ленных объектов сопряжено с большими трудностями, если вообще строительство возможно. Но в любое время , при любой экономической ситуации существует целый ряд отраслей про-мышленности без развития которых невозможно нормальное функционирование народного хозяйства, невозможно обеспечение необходимых санитарно-гигиенических условий населения. К таким отраслям и относится энергетика, которая обеспечивает комфортные условия жизнедеятельности населения как в быту так и на производстве.
Последние исследования показали экономическую целесообразность сохранения значи-тельной доли участия крупных отопительных котельных установок в покрытии общего по-требления тепловой энергии.
Наряду с крупными производственными, производственно-отопительными котельными мощностью в сотни тонн пара в час или сотни МВт тепловой нагрузки установлены большое количество котельных агрегатами до 1 мвт и работающих почти на всех видах топлива.
Однако как раз с топливом и существует самая большая проблема. За жидкое и газообраз-ное топливо, которое поставляется на Украину в основном из России у потребителей часто не хватает средств расплатиться. Поэтому и необходимо использовать местные ресурсы.
В данном дипломном проекте разрабатывается реконструкция производственно-отопительной котельной поселка шахты "Кочегарка", которая использует в качестве топлива местный добываемый уголь. В перспективе предусматривается перевод котлоагрегатов на сжигание газа от дегазации газовых выбросов шахты, которая находится на территории обога-тительной фабрики. В существующей котельной установлены два паровых котлоагрегата КЕ 25 14, служившие для снабжения паром предприятия шахты кочегарка, и водогрейные котлы ТВГ-8 (2 котла) для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения административ-но-бытовых зданий и жилого поселка.
В связи с сокращением добычи угля снизились производственные мощности угледобы-вающего предприятия, что привело к сокращению в потребности пара. Это вызвало реконст-рукцию котельной, которая заключается в использовании паровых котлов КЕ-25 не только для производственных целей, но и для производства горячей воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в специальных теплообменниках.

ОБЩАЯ ЧАСТЬ
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

Проектируемая котельная находится в городе Горловке Донецкой области на территории шахты "Кочегарка".
Планировка, размещение зданий и сооружений на промплощадке обогатительной фабрики выполнены в соответствии с требованиями СНиП.
Размер территории промплощадки в границах ограждений - 12,66 га, площадь застройки 52194 м2.
Транспортная сеть района строительства представлена железными дорогами общего поль-зования и автодорогами местного значения.
Рельеф местности равнинный, с небольшими подъемами , в почве преобладает суглинок.
Источником водоснабжения является фильтровальная станция и канал Северский Донец-Донбасс. Предусмотрено дублирование водовода.

КЛИМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И ГРУНТОВЫЕ УСЛОВИЯ
Для данного района строительства расчетная зимняя температура наружного воздуха для проектирования отопления и вентиляции tзр=-23°С; =88%. Расчетная летняя температура tлр=27,6°С; р =44%. Средняя температура за отопительный период tоср=-1,8°С Продолжитель-ность отопительного периода составляет 83 дня. [1]

Таблица 1.1.
Продолжительность стояния температур наружного воздуха в течение отопительного пе-риода.

Снеговая нормативная нагрузка - 50кг/м2.
Ветровая нормативная нагрузка - 45 кг/м2 .
Глубина промерзания грунта по естественной поверхности земли - 1 м.
Основанием для фундаментов служат суглинки. Условное расчетное давление на суглинок - 0,24МПа - (2,4кгс/см2 ). Грунтовые воды встречаются на глубине 2,5 7,5 м от поверхности земли.

Определение количества потребилетей теплоты. График годового расхода тепло-ты.

Расчетные расходы теплоты промышленными предприятиями определяются по удельным нормам теплопотребления на единицу выпускаемой продукции или на одного работающего по вида.м теплоносителя (вода, пар). Расходы теплоты на отопление, вентиляцию и технологиче-ские нужды приведены в таблице 1.2. тепловых нагрузок.
Годовой график расхода теплоты строится в зависимости от продолжительности стояния наружных температур, которая отражена в таблице 1.2. данного дипломного проекта.
Максимальная ордината годового графика расхода теплоты соответствует расходу тепла при наружной температуре воздуха -23 С.
Площадь, ограниченная кривой и осями ординат, дает суммарный расход теплоты за ото-пительныф период, а прямоугольник в правой части графика - расход теплоты на горячее во-доснабжение в летнее время.
На основании данных таблицы 1.2. расчитываем расходы теплоты по потребителям для 4-х режимов: максимально-зимний (tр. о. =-23 C;); при средней температуре наружного воздуха за отопительный период; при температуре наружного воздуха +8 C; в летний период.

Расчет ведем в таблице 1.3. по формулам:
- тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию, МВт
QОВ=QРОВ*(tвн-tн)/(tвн-tр.о.)
- тепловая нагрузка на горячее водоснабжение в летний период, МВт

где: QРОВ- расчетная зимняя тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования системы отопления. Принимаем по табл. 1.2.
tВН - внутренняя температура воздуха в отапливаемом помещении, tВН =18 С
QРГВ - расчетная зимняя тепловая нагрузка на горячее водоснабжение ( табл. 1.2);
tн- текущая температура наружного воздуха ,°С;
tр.о.- расчетно отопительная температура наружного воздуха,
tг- температура горячей водя в системе горячего водоснабжения,tг=65°С
tхл , tхз - температура холодной воды летом и зимой,tхл =15°С,tхз =5°С;
- поправочный коэффициент на летний период, =0,85

Таблица 1.2
Тепловые нагрузки

Таблица 1.3.
Расчет годовых тепловых нагрузок

По данным табл. 1.1. и 1.3. строим график годовых расходов тепловой нагрузки, пред-ставленный на рис .1.1.

СИСТЕМА И ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Источником теплоснабжения является реконструируемая котельная шахты. Теплоноси-тель - пар и перегретая вода. Питьевая вода используется только для систем горячего водо-снабжения. Для технологических нужд используется пар Р=0,6МПа. Для приготовления пере-гретой воды с температурой 150-70 С предусматривается сетевая установка, для приготовле-ния воды с t=65°С - установка горячего водоснабжения.
Система теплоснабжения - закрытая. Вследствии отсутствия непосредственного водораз-бора и незначительной утечки теплоносителя через неплотности соединений труб и оборудо-вания закрытые системы отличаются высоким постоянством количества и качества циркули-руемой в ней сетевой воды.
В закрытых водяных системах теплоснабжения воду из тепловых сетей используют толь-ко как греющую среду для нагревания в подогревателях поверхностного типа водопроводной воды, поступающей затем в местную систему горячего водоснабжения. В открытых водяных системах теплоснабжения горячая вода к водоразборным приборам местной системы горячего водоснабжения поступает непосредственно из тепловых сетей.
На промплощадке трубопроводы теплоснабжения прокладываются по мостам и галереям и частично в непроходных лотковых каналах типа Кл. Трубопроводы прокладывают с устрой-ством компенсации за счет углов поворотов трассы и П-образных компенсаторов.
Трубопроводы приняты из стальных электросварных труб с устройством теплоизоляции.
На листе 1 графической части дипломного проекта показан генплан промплощадкп с раз-водкой тепловых сетей к объектам потребления .

РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ
Принципиальная тепловая схема характеризует сущность основного технологического процесса преобразования энергии и использования в установке теплоты рабочего тела. Она представляет собой условное графическое изображение основного и вспомогательного обору-дования, объединенного линиями трубопроводов рабочего тела в соответствии с последова-тельностью его движения в установке.
Основной целью расчета тепловой схемы котельной является: