65
Рисунок 2.12. Упрощенная схема котла [36]
Из схемы можно увидеть, что котел оборудуется двумя или тремя
горелками. На каждой из них смонтирован отсечной клапан (Y4.1 – Y4.3).
Кроме того растопочные горелки оборудуются отсечными газовыми
клапанами запальников (Yз.1 и Yз.2).
Согласно требованиям безопасности с группой горелок последовательно
устанавливается дополнительный отсечной газовый клапан Y1 со свечой
безопасности Y3. Регулирование подачи газа осуществляется
электрифицированной заслонкой Y2.
Для подачи воздуха применяется один вентилятор, который оборудуется
частотным приводом. За вентилятором устанавливается воздушная заслонка
(Y6) с регулируемым приводом.
Удаление продуктов сгорания осуществляется с помощью дымососа,
оборудованного заслонкой и частотным приводом.
Упрощенная схема автоматизации представлена на рис. 2.13.
66
Рисунок 2.13. Схема защит котла [39]
В данном параграфе выбраны контрольно-измерительные приборы,
система автоматики и защиты котельного агрегата. Приведены упрощенная
схема котла и схема защит котла.
Выводы по главе 2
Во второй главе ВКР разработан проект котельной для обеспечения нужд
промышленного района. Рассчитана тепловая схема котельной для нескольких
расчетных режимов – максимально-зимнем режиме, для холодного месяца, для
среднеотопительного режима и для летнего режима. Выбрано оборудование
котельной. Приняты три паровых котла типа ДЕ-25-14 ГМ. Котлы
устанавливаются в комплекте водяными экономайзерами марки ЭП-236.
Данная нагрузка покрывается двумя паровыми котельными агрегатами – один
67
котельный агрегат находится в резерве, что обеспечивает проведение ППР, а
также и ремонтных работ. Выбрано насосное оборудование котельной, даны
его характеристики. Выбрано вспомогательное оборудование, даны его
характеристики. Рассчитано резервное топливное хозяйство. Выполнен расчет
горения топлива. Даны характеристики топлива. Рассчитаны объемы воздуха и
продуктов сгорания. Рассчитана энтальпия продуктов сгорания, теплообмен в
топке, конвективный пучок, экономайзер. Определен КПД котельного агрегата
и расхода топлива. Составлен тепловой баланс котельного агрегата. Выполнен
аэродинамический расчет котельной установки. Выбран один вентилятор ВД-
10 и один дымосос Д-13,5. Разработана система система водоподготовки.
Выбрано основное и вспомогательное оборудование системы водоподготовки.
Выбраны контрольно-измерительные приборы, система автоматики и защиты
котельного агрегата. Приведены упрощенная схема котла и схема защит котла.
68
ГЛАВА 3. ЭКОНОМИКА, БЕЗОПАСНОСТЬ РЕШЕНИЙ
ПРОЕКТА И ЭКОЛОГИЯ
3.1. Экономическая часть
3.1.1. Подготовка исходных данных для технико-экономических расчетов
Для определения капитальных вложений отопительных котельных с
паровыми котлами необходимо пользоваться укрупненными показателями
стоимости строительства котельных со стальными паровыми котлами. Перед
проведением расчетов следует обратить внимание на соответствие системы
горячего водоснабжения, принятой при расчете тепловой схемы. В данном
дипломном проекте система горячего водоснабжения закрытая.
Расчет приведен в таблице 3.1.
Таблица 3.1
Объектный расчет на котельную с тремя котлами ДЕ-25-14-ГМ
Наименование работ и затрат
Стоимость работ, млн. руб
Строи-
тельных
Мон-
тажных
Обору-
дования
Всего
Котельная, дымовая труба,
реагентное хозяйство
Строительные работы
156,7
-
-
156,7
Здание котельной
114
-
-
114
Дымовая труба
26,8
-
-
26,8
Санитарно-технические работы
8,1
-
-
8,1
Электроосвещение
-
5,1
-
5,1
Тепломеханическое оборудование и
трубопроводы
-
56,4
103,1
159,5
Изоляция, обмуровка и
антикоррозионное покрытие
22,5
8,7
-
31,2
Регулирование и контроль
-
11,8
29,8
41,6
Силовое электрооборудование
-
10,4
11,7
22,1
Слаботочные устройства
-
0,1
0,2
0,3
Газооборудование
0,1
2,9
0,4
3,4
Установка мазутоснабжения
128,1
30,4
16,6
175,1
Внутриплощадочные сети и
сооружения
23,9
4,3
-
28,2
Благоустройство территории
18,2
-
-
18,2
Итого
498,4
130,1
161,8
790,3
К
зд
- сметная стоимость зданий и сооружений, руб.;
К
зд
= 498,4 млн. руб.
69
К
об
- сметная стоимость оборудования и монтажных работ, руб.
К
об
= 291,9 млн. руб.
3.1.2. Расчет потенциальных затрат
Годовые эксплуатационные издержки:
, ,
т э в зп сн а р пр
И И И И И И И И И руб
(3.1)
где И
т
– годовые издержки на топливо, руб;
И
э
– издержки на электрическую энергию, руб;
И
в
– издержки, которые связаны с применением воды в техпроцессе, руб;
И
зп
– годовые издержки на содержание производственного персонала, руб;
И
сн
– отчисления на страховые взносы, руб;
И
а
– амортизационные отчисления на реновацию зданий, сооружений и
оборудования, руб;
И
р
– издержки на ремонтный фонд, руб;
И
пр
– общекотельные и прочие расходы, руб;
Годовые расходы на топливо
, ,
т н пот т
И В к С руб
(3.2)
где В
н
– годовой расход натурального топлива,
годм
3
, В
н
= 42084
год
т
3
10
;
к
пот
– коэффициент, учитывающий складские, транспортные и прочие потери
топлива, при сжигании мазута к
пот
= 1,055
С
т
– стоимость топлива,
3
1000нмруб
, С
т
= 10300
труб
.
8,45730510300055,142084
Т
И
тыс. руб/год.
Годовые затраты на потребляемую электрическую энергию:
, /
э э сн
И С Э руб год
, (3.3)
где С
э
– тариф на потребляемую электрическую энергию,
3,2 / ;
э
С руб кВт ч
Э
сн
– расход электрической энергии на СН котельной,
5023094,8 / .
сн
Э кВт ч год
3,2 5023094,8 16073,9 . /
э
И тыс руб год
70
Годовые затраты на потребленную воду:
, / ,
в в в
И Д С руб год
(3.4)
где Д
в
– годовой расход воды на питание котельного агрегата,
3
480529,7 / ;
в
Д м год
С
в
– стоимость воды,
3
37 / .
в
С руб м
480529,7 37 17779,6 . / .
в
И тыс руб год
Годовые издержки на содержание производственного персонала:
, / ,
зп зп
И Ч С руб год
(3.5)
где Ч – численность эксплуатационного персонала, принимается
32 Ч человек
по [35];
С
зп
– среднегодовая заработная плата одного работника с начислениями,
15000 / . 15000 12 180000 / .
зп
С руб чел мес руб год чел
180000 32
5760 . / .
1000
зп
И тыс руб год
Отчисления на страховые взносы:
0,304 , / ,
сн зп
И И руб год
(3.6)
0,304 5760 1520,6 . / .
сн
И тыс руб год
Амортизационные отчисления:
12
, / ,
100
зд об
А
n K n K
И руб год
(3.7)
где n
1
– нормы амортизационных отчислений от зданий и сооружений,
1
n 1,5%;
n
2
– нормы амортизационных отчислений от оборудования,
2
n 8%;
К
зд
– величина сметной стоимости зданий и сооружений,
498400 . .
зд
К тыс руб
;
К
об
- величина сметной стоимости оборудования и СМР,
291900 . .
об
К тыс руб
;
1,5 498400 8 291900
30828 . / .
100
А
И тыс руб год
Ремонтный фонд предназначается для проведения КР и ТР, принимается
в размере 15 % от амортизационных затрат:
71
0,15 , / ,
ра
И И руб год
(3.8)
0,15 30828 4624,2 . / .
р
И тыс руб год
Затраты на общекапитальные и прочие нужды составляют 30 % к трем
статьям: зарплата, амортизация и ремонтный фонд:
0,3 , / ,
пр зп а р
И И И И руб год
(3.9)
0,3 5760 30828 4624,2 12363,7 . / .
пр
И тыс руб год
Годовые эксплуатационные расходы:
457305,8 16073,9 17779,6 5760 1520,6 30828 4624,2 12363,7
546255,8 . /
И
тыс руб год
Вычисленные выше значение сводятся в таблицу 3.2.
Таблица 3.2
Эксплуатационные расходы
Стаьи расходов
Условные
обозначения
Общая сумма,
тыс. руб.
Удельный вес в
общей сумме
расходов, %
Затраты на топливо
И
т
457305,8
83,7
Затраты на
электроэнергию
И
э
16073,9
2,9
Затраты на воду
И
в
17779,6
3,3
Затраты на зарплату
И
зп
5760
1,1
Затраты на страховые
взносы
И
св
1520,6
0,3
Затраты на амортизацию
И
а
30828
5,6
Затраты на ремонт
И
р
4624,2
0,8
Прочие затраты
И
пр
12363,7
2,3
Всего
546255,8
100
3.1.3. Расчет технико-экономических показателей
Себестоимость 1Гкал отпущенного тепла:
отп
год
T
Q
И
S
, руб/Гкал, (3.10)
9,896
2,609050
108,546255
3
T
S
руб/Гкал.
72
Вывод: в результате технико – экономического расчета себестоимость
1Гкал отпущенного тепла 896,9 руб/Гкал. Эта себестоимость получилась ниже
действующей.
Таблица 3.3
Основные технико-экономические показатели котельной
Показатели
Единица
измерения
Величина показателей
Установленная
теплопроизводительность
Гкал/ч
ГДж/ч
18
75,42
Выработка тепла за год, в т.ч.:
годовой отпуск тепла
расход на собственные нужды
Гкал/год
Гкал/год
627886,8
18836,6
Расход условного топлива
годт /1000
57005,8
Удельный расход условного
топлива:
на 1 Гкал отпущенного тепла
на 1 ГДж отпущенного тепла
т/Гкал
т/ГДж
93,6
22,3
Годовой расход электроэнергии на
собственные нужды
кВт. ч
5023094,8
Численность эксплуатационного
персонала
чел
32
Штатный коэффициент
чел/Гкал/ч
1,6
Годовые эксплуатационные
расходы
тыс.руб/год
546255,8
Себестоимость:
1 Гкал отпущенного тепла
1 ГДж отпущенного тепла
руб/Гкал
руб/ГДж
896,9
214,1
Данный параграф представляет собой экономическую часть. Определена
сметная стоимость зданий и сооружений, а также оборудования и монтажных
работ. Рассчитаны годовые эксплуатационные издержки, технико-
экономические показатели проекта. В результате технико – экономического
расчета себестоимость 1Гкал отпущенного тепла 896,9 руб/Гкал. Эта
себестоимость получилась ниже действующей.
3.2. Безопасность решений проекта
3.2.1. Характеристика проектируемого объекта
Выбор площадки котельной предусматривался в соответствии с общей
планировкой района. При этом учитывались следующие факторы: наличие
73
достаточной для проектирования промышленных предприятий - площади;
удобство водоснабжения, проветривания, возможность и удобства подхода
трубопроводных трасс. Расположение котельной, по отношению к жилищному
фонду на местности, в соответствии с розой ветров.
Высота этажа 8,5 метров.
Проектом предусмотрено установка трех котлов ДЕ-25-14. Котельная
предназначена для теплоснабжения отопительно-вентиляционных устройств и
систем горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных
зданий.
Проектом предусмотрено обеспечение обслуживающего персонала
нормативными условиями по охране труда и технике безопасности. Для этого
все помещения оборудованы соответствующей системой вентиляции,
отопления, освещения, а служебно-бытовые помещения ограничены от шума
действующего оборудования глухими стенами.
Котлоагрегаты и вспомогательное оборудование оснащены в соответ-
ствии с действующими нормами и правилами технологическими защитами,
отключающими котел при аварийных сигнализациях и осуществляющими
звуковую сигнализацию отключения технологических параметров от нормы.
В качестве топлива используется природный газ. Источники вредного
воздействия на человека предусматривается размещать в отдельных
помещениях. Для удобства обслуживания предусматривается специальные
площадки и лестницы с перилами высотой 0,9 м.
Предусматривается 2 эвакуационных выхода.
74
Таблица 3.4
Общая характеристика условий работы объекта
Наименован
ие
помещений,
рабочих
мест и
других
объектов
Санитарны
й класс
производст
ва СП
2.2.1.13 12-
03
Класс
пожаро
опасност
и по ПУЭ
Класс
взрыво
опасност
и по ПУЭ
Класс
помещения
по опасности
поражения
электрическ
им током по
ПУЭ
Категори
я
помещен
ия по
пожарной
опасност
и НПБ
105-03
Котельный
цех
2
П-ΙΙ
-
С повышенной
опасностью
«Г»
3.2.2. Обоснование параметров шума, вибрации
Гигиенические нормы вибрации даны в таблице 3.5.
Таблица 3.5
Гигиенические нормы вибрации по ГОСТ 12.1.012-90
«Вибрационная безопасность»
Вид вибрации
Допустимый уровень виброскорости, Дб
1
2
4
8
16
31,5
63
125
250
500
1000
Технологическая
категория 3, тип
«а»
(ГОСТ 12.1.012-
90)
-
108
99
93
92
92
92
-
-
-
-
Локальная
-
-
-
115
109
109
109
109
109
109
109
3.2.3. Обоснование параметров теплового излучения
Источниками теплового излучения в котельной являются: корпус котла,
вспомогательное оборудование, корпус газопровода дымовых газов, корпус
воздуховода.
Для уменьшения теплового воздействия в соответствии с ГОСТ 12.4.123-
83 предусматривается:
- тепловая изоляция горячих поверхностей с температурой наружной
поверхности не более 45 0С;