Технология строительства теплотрассы

Задачи и принципы автоматизации ТП

Производство и отпуск теплоты в системе централизованного теплоснабжения осуществляется в теплоподготовительной установке источника теплоты ТЭЦ.

Основное назначение источника тепла - обеспечение экономичных режимов отпуска теплоты в тепловую сеть, экономичная работа оборудования.

Назначение тепловых сетей - транспортировка теплоносителя при минимальных потерях тепла и воды. Рациональное решение задачи определяется способами и стилями присоединения.

В тепловых пунктах размещают оборудование: водонагреватели, насосы, приборы контроля учета, управления и автоматизации.

Тепловые пункты: ИТП.

Задачи автоматизации определяются наличием или отсутствием в них ГВ. При автоматизации ИТП необходимо использовать схемы присоединения подогревателей ГВ к тепловой сети обеспечивающее удовлетворение нагрузки ГВ без увеличения расхода воды на отопление.

Принципы работы локальных схем автоматики

Приборы первого уровня автоматизации работают по общепринятым правилам. При включении и отключении насосного оборудования предусмотрена блокировка работы электродвигателей повысительно-циркуляционных и подмешивающего насосов. Резервные насосы сблокированы с основными насосами по принципу "начало работы резервного оборудования при отключении основного".

Регулирование температуры в подающем трубопроводе горячего водоснабжения осуществляется с помощью клапана на подающем трубопроводе сетевой воды к теплообменнику второй ступени. При повышении температуры в подающем трубопроводе горячего водоснабжения выше требуемой происходит прикрывание клапана сетевой воды на теплообменник второй ступени. При понижении температуры происходит обратный процесс.

Приготовление теплоносителя для системы отопления производится с помощью трехходового смесительного клапана по графику регулирования в зависимости от температуры наружного воздуха. При повышении температуры на подающем и обратном трубопроводе системы отопления происходит увеличение подмеса воды из обратного трубопровода. При понижении соответствующих температур в подающем трубопроводе системы отопления происходит уменьшение подмеса воды из обратного трубопровода.

Защита системы отопления от повышения давления производится установкой регулирующего клапана, настроенного на поддержание давления в системе отопления не более 6 кг/см2. Клапан, с регулированием давления «после себя», при увеличении давления сверх установленного, прикрывается, тем самым, понижая давление. При понижении давления происходит открытие клапана, сопротивление клапана уменьшается и за счет этого давление после клапана возрастает.

Аналогичный клапан установлен и на вводе водопровода к теплообменнику горячего водоснабжения.

Экономические показатели эффективности средств автоматического регулирования.

Экономическую целесообразность применения энергосберегающих мероприятий определяют исходя из сравнительной экономической эффективности капитальных вложений необходимых для осуществления такого мероприятия.

Экономический эффект Эф должен быть получен при реализации какого-либо мероприятия определяется разницей стоимостного выражения полученной экономии Эк с учетом срока службы системы и приведенных затрат П являющихся суммой эксплуатационных затрат И капитальных вложений К.

Эф = УЭК - П = УЭК - (рК + УИ)

Срок окупаемости капиталовложений Z определяется исходя из средней величины эксплуатационных затрат включая полученную экономию за весь срок вложений Ф.

Z = μхКхФ/(Эk-И)хУ

Затраты на электроэнергию потребляемую устройством авторегулирования Эр.

Эр = Сэ х (0,01 + 0,1 х 0,05) х Пот.

Раздел 3.

ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИЕ УСТАНОВКИ

3. Теплогенерирующие установки

Расчёт выбросов загрязняющих веществ при работе водогрейных котлов “Logano S 825” на природном газе.

Исходные данные.

Проект предусматривает строительство котельной с двумя водогрейными котлами “Logano S 825” фирмы “Buderus” разной мощности. Дымовые газы от котлов удаляются в общую металлическую трубу.

- Годовой расход топлива:

- Паспортные данные котла “Logano S 825”:

Полезная мощность 1котла – Qк1=4,15 МВт ,

– Qк1=5,2 МВт ;

Температура наружного воздуха в ХП,

Температура самого жаркого месяца лета,

К.П.Д. при номинальной мощности – η=0.93%;

Температура уходящих газов – tух=210 0С;

Высота дымовой трубы Н=40м.

Скорость дымовых газов на выходе из дымовой трубы,

Коэффициент избытка воздуха – αт=1.1;

Расход газа на котлы – В=1220 м3/ч=0,34 м3/с

Количество котлов, устанавливаемых в котельной – n=2 шт.

Топливо : природный газ.

Теплота сгорания топлива – Qнр=36.13 МДж/м3 или Qнр=8630 ккал/м3;

Плотность сухого газа – ρ=0.786 кг/м3;

Фоновая концентрация оксида углерода,

Фоновая концентрация золы,

Удельный объём воздуха – V0=9.57 м3/м3;

Удельный объём трёхатомных газов - =1.03 м3/м3;

Удельный объём азота - =7.59 м3/м3;

Удельный объём водяных паров - =2.13 м3/м3;

Удельный объём уходящих газов - при  м3/м3

Удельный объем воздуха при  м3/м3

Характеристики газового топлива:

- содержание водорода,

- содержание оксида углерода,

- содержание азота,

         Предельно допустимые концентрации вредных веществ: (табл.12.4[29])

- оксид углерода, ;

- диоксид азота, ;

- сернистый ангидрид, .

Находим секундный объем дымовых газов на выходе из дымовой трубы, (см. формулу 11.5 [29]) :

Определяем диаметр существующей дымовой трубы (см.стр.326[29]) :

 , где

секундный объем дымовых газов,

скорость дымовых газов на выходе из дымовой трубы,

Расчётный расход топлива.

, где:

В - расход газа на котлы , м3/ч;

q4 – потери тепла вследствие механической неполноты сгорания топлива, q4=0.

 м3/ч, где:

Вгод- годовой расход топлива , м3/ч;

q4 – потери тепла вследствие механической неполноты сгорания топлива, q4=0.

Выбросы оксида углерода

Выполняем расчет выбросов оксида углерода в единицу времени, г/с (см. формулу 12.13[29]) :

, где

 расход натурального топлива, м3/с;

выход окиси углерода при сжигании газообразного топлива (г/м3), определяется из соотношения:

 (формула 12.14[29]), где

потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, %;

коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленной содержанием окиси углерода в продуктах сгорания; для газа , см.стр.311[29].

низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг,

,

Выбросы оксида азота

Выбросы оксида азота в пересчете на  в единицу времени, г/с, рассчитывается по формуле:

 (формула 12.15[29])

При сжигании газообразного топлива потери от механической неполноты горения равны нулю (), тогда формула примет вид:

, где

расход топлива,

коэффициент, учитывающий влияние содержания азота в топливе на выход оксидов азота; для котлов, в которых сжигается газообразное топливо при(см.стр.312[29]);

коэффициент, характеризующий выход оксидов азота на 1ГДж теплоты сожженного условного топлива, кг/ГДж; определяется по рис.12.8[29]

, где:

Qт - фактическая тепловая мощность 1 котла по введённому в топку теплу, МВт.

В - расход газа на котлы , м3/ч;

Qнр - теплота сгорания топлива , ккал/м3.

- Удельный выброс оксидов азота при сжигании газа от каждого котла:

, где:

коэффициент, учитывающий конструкцию горелок ( для вихревых ), см.стр.311[29];

коэффициент, учитывающий вид шлакоудаления, см.стр.311[29], ;

коэффициент, учитывающий эффективность воздействия рециркуляционных газов в зависимости от условий подачи их в топку, ;

 коэффициент, характеризующий снижение выбросов окислов азота при подаче части воздуха помимо основных горелок (при двухступенчатом сжигании); определяется по рис 12.6[29] при условии общего избытка воздуха за котлом; при

степень рециркуляции дымовых газов, .

.

Выброс бензопирена

- Теплонапряжение топочного объёма:

, где:

В - расход газа на котлы , м3/ч;

Qнр - теплота сгорания топлива , МДж/м3;

Vт - объём топочной камеры котла , м3.

- Концентрация бенз(а)пирена в сухих продуктах сгорания природного газа на выходе из топочной зоны водогрейных котлов малой мощности:  

 - теплонапряжение топочного объёма, кВт/м3;

Кд – при отношении фактической нагрузки котла к номинальной, Кд =1.3;

Кр – при отсутствии рециркуляции, Кр =1;

Кст – при отсутствии воздуха, подаваемого помимо горелок, Кст =1.

- Массовая концентрация бензопирена:

, где:

 - концентрация бензопирена в сухих продуктах сгорания природного газа на выходе из топочной зоны водогрейных котлов малой мощности, г/м3;

αт - коэффициент избытка воздуха ;

αо- стандартный коэффициент избытка воздуха, αо=1.4 .

- Суммарное количество бензопирена, поступающего в атмосферу с дымовыми газами:

 - массовая концентрация бензопирена, г/м3;

 - удельный объём уходящих газов , м3/м3;

 Вр.г. – расчётный расход топлива , м3/с.

Рассеивание вредных выбросов в атмосфере

Высота трубы, которую приняли в проекте проверяется по условиям, исключающим возникновение концентраций вредных веществ в приземном слое атмосферы, превышающих величины максимально – разовой предельно допустимой концентрации (ПДК) в воздухе.

Максимальная приземная концентрация вещества в выбросах продуктов сгорания:

 (формула 12.26[29]), где

A- коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (см.стр.319[29]) А=140 для Московской области.

М- масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с

F- безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (см.стр.319[29]), F=1;

m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья дымовой трубы;

Значение коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров  и :

 (формула 12.20[29]);

(формула 12.21[29]);

 (формула 12.22[29]);

(формула 12.23[29]);

Коэффициент m определяется в зависимости от параметра f по формуле (12.24[29]):

При :

Коэффициент n в зависимости от Vм принимается равным  при  <2 (см.стр.320[29]).

Суммарная концентрация вредных примесей должна удовлетворять условию:

Расстояние Хм, м, от дымовой трубы, на котором приземная концентрация вредных веществ при неблагоприятных метеорологических условиях достигается максимального значения:

(формула 12.27[29]) где

безразмерный коэффициент, определяемый из соотношения (стр.321[29])

Проверим высоту дымовой трубы по расчету на рассеивание вредных веществ в атмосфере из условия суммарного действия оксидов серы и азота по формуле:

 (формула12.25[29])

Существующая дымовая труба обеспечивает предельно допустимые нормы рассеивания вредных веществ в атмосфере с учетом суммарного действия оксидов серы и азота, принимаем к установке дымовую трубу высотой 8 м.

Определение расстояния от дымовой трубы, на котором приземная концентрация вредных веществ при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения с учетом розы ветров для котельной с двумя котлами “Logano S 825” фирмы “Buderus”.

Нормативная СЗЗ вокруг энергоблока - отопительно-производственной котельной 100 м.

Рельеф местности в районе завода ровный, не оказывает влияния на рассеивание вредных примесей в атмосфере.

Санитарно-защитные зоны котельных дифференцированы в зависимости от высоты дымовых труб; при высоте труб менее 15 м она должна составлять не менее 100 м; при высотах более 15 м — порядка 300 м, если по акустическому расчету проектных решений не требуется дополнительных корректировок в сторону их увеличения.

Потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА) — способность атмосферы рассеивать примеси, включает комплекс метеофакторов по табл.1 из [31]

Зона умеренного ПЗА — Западная Сибирь и большая часть европейской территории страны.

- расстояние от дымовой трубы, на котором приземная концентрация вредных веществ при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения должно проверяться расчетом для различных направлений ветра с учетом среднегодовой розы ветров района расположения котельной по формуле [30]:

где

 расчетное расстояние, м;

Расстояние, от дымовой трубы, на котором приземная концентрация вредных веществ при неблагоприятных метеорологических условиях достигается максимального значения, м; , принимаем

Р - повторяемость направлений ветров одного румба при восьмирумбовой розе ветров, %;

P0 - среднегодовая повторяемость направления ветров рассматриваемого румба, % [30]

Значение  отсчитывается от дымовой трубы, пересчитанные размеры наносятся на принципиальную схему поселка        Томилино.

Раздел 4.

ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ И МОНТАЖНО-ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

4. Технология и организация строительных и монтажно-заготовительных работ

Общие положения.

Настоящий раздел проекта рассматривает вопросы организации строительства теплосети.

Проект выполнен с учетом требований:

-         СНиП 1.04.03-85* "Нормы продолжительности строительства";

-         СНиП 12.01-2004 "Организация строительства";

-         СНиП 3.02.01-87 "Земляные сооружения, основания, фундаменты";

-         СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве» Часть 2. Строительное производство;

-         СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве» Часть 1. Общие требования;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9