Модернизация технологии подачи твердого топлива в котельные агрегаты

РЕФЕРАТ



     ВКР: 75 листов, 6 рисунков, 5 таблиц, 19 источников, 6 листов формата А1 графического материала.

КОТЕЛЬНЫЙ АГРЕГАТ ГЕФЕСТ-0,4-95ШП,УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ ТОПЛИВА,БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧ-

НОСТЬ, ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ВЫГОДА


     Объектом выпускной квалификационной работы является водогрейный котельный агрегат Гефест-0,4-95ШП,работающий на твердом топливе.

     В процессе работы проведен обзор и анализ загрузочных устройств, произведен расчет и разработано устройство автоматической загрузки топли-ва. Разработаны чертежи с монтажной схемой и общим видом котла. Описаны безопасность и экологичность проекта.

     Эффективность модернизации определяется уменьшением количества человек обслуживающего персонала котла. Экономическая оценка проекта позволила расчетным путем определить экономию финансовых средств в размере 600 тыс. рублей.

























ЭА14.0396.00. ПЗ


Изм.   Лист
№ докум
Подпись   Дата




Разраб.
Трапезников Н.А
Модернизация технологии подачи твер-
Лит.
Лист
Листов

Провер.
Шамукаев С.Б.
дого топлива в котельные агрегаты

3
75

Т. контр.
Сафин Ф.Р.
малой и средней мощности с разработ-






кой устройства автозагрузки




Н. контр.
Махиянов У.А.

БГАУ 2018,ТТ402



Пояснительная записка


Утв.
Гайсин Э.М.














ОГЛАВЛЕНИЕ





ВВЕДЕНИЕ
7
1
АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕГО СОСТОЯНИЯ КОТЕЛЬНЫХ Г.УФА И

ОБЪЕКТА МОДЕРНИЗАЦИИ
10

1.1 Отопительные объекты г.Уфа
10

1.2 Техническая характеристика котла Гефест-0,4-95ШП
18
2
РАСЧЕТ КОТЛОВОГО АГРЕГАТА
20
3
ОБЗОР ЗАГРУЗОЧНЫХ УСТРОЙСТВ КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ
22

3.1 Особенности промышленных котлов на твердом топливе
23

3.2 Разработка оригинальной технологии устройства подачи топлива
27
4
БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ
40

4.1 Организация безопасности труда на производстве
40

4.2 Опасные и вредные производственные факторы, методы и


средства защиты
50

4.3 Экологичность
58
5
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
60

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК























ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



6

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата









ВВЕДЕНИЕ





     Актуальность темы ВКР: Промышленные предприятия и жилищ-но-коммунальный сектор потребляют огромное количество теплоты на технологические нужды, вентиляцию, отопление и горячее водоснабжение. Тепловая энергия в виде пара и горячей воды вырабатывается теплоэлек-троцентралями, производственными и районными отопительными котель-ными.

     Перевод предприятий на полный хозяйственный расчет и самофи-нансирование, намечаемое повышение цен на топливо н переход многих предприятий на двух- и трехсменную работу требуют серьезной пере-стройки в проектировании и эксплуатации производственных и отопи-тельных котельных.

     Пути и перспективы развития энергетики определены Энергетиче-ской программой, одной из первоочередных задач которой является ко-ренное совершенствование энергохозяйства на базе экономии энергоресур-сов: это широкое внедрение энергосберегающих технологий, использова-ние вторичных энергоресурсов, экономия топлива и энергии на собствен-ные нужды.

     Производственные и отопительные котельные должны обеспечить бесперебойное и качественное теплоснабжение предприятий и потребите-лей жилищно-коммунального сектора. Повышение надежности и эконо-мичности теплоснабжения в значительной мере зависит от качества рабо-ты котлоагрегатов и рационально спроектированной тепловой схемы ко-тельной. Созданная за годы котлостроительная промышленность, на кото-рую работают научно-исследовательские институты и специализирован-ные котлостроительные заводы, обеспечивает производство современных



ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



7

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








котельных агрегатов, необходимых для нашей страны. Ведущими проект-ными институтами разработаны и совершенствуются рациональные теп-ловые схемы и типовые проекты производственных и отопительных ко-тельных.

     В современном мире трудно представить себе жизнь без использова-ния топлива, причем не в первобытном смысле – путем сжигания и только,

а с максимальным использованием его теплового потенциала. Имеется ввиду использование теплоты сгорания топлива для ведения технологиче-

ских процессов, а также в энергетических установках непосредственно или путем передачи ее с помощью промежуточного теплоносителя. Самые рас-пространенные теплоносители – водяной пар и вода.

     Небольшие котельные применяют для теплоснабжения, как произ-водственных, так и жилых помещений. Широкий диапазон мощности ко-тельной позволяет применять на различных объектах таких, как детские сады и целые микрорайоны. Режим работы малых котельных не требует участия большого количества персонала, так как современные котельные автоматизированы и управлять котельной можно с помощью компьютера.

     Задачи, решаемые при проектировании: автоматизация загрузки топлива в котельный агрегат

     Методы и средства, которые предполагается использовать для решения этих задач: При выполнении работ предполагается использова-ние методов аналитического анализа и средств автоматизированного про-

ектирования

Перспективы использования материалов ВКР на производстве:

Целью данной работы является модернизация котельного агрегата Гефест-0,4-95ШП за счет разработки нового автоматического устройства подачи топлива, которая позволит значительно уменьшить количество человек обслуживающего персонала.





ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



8

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








     Апробация работы: Предложенные решения были представлены на научной конференции студентов.



































































ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



9

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕГО СОСТОЯНИЯ КОТЕЛЬНЫХ Г.УФА И ОБЪЕКТА МОДЕРНИЗАЦИИ




1.1 Отопительные объекты г.Уфа





     В настоящее время теплоснабжение потребителей города осуществля-ется от 226 тепло источников – это прежде источники ОАО ?Башкирэнерго? – ТЭЦ, крупные котельные и отопительные котельные принадлежавшие ранее УПТС города, а также промышленные, промышленно – отопительные и ото-пительные котельные различных ведомств.

     Планировочно город делится реками Уфой и Белой на основную часть города три обособленных района – Шакшу, Затон, Дему. В соответствии с этим естественным делением сложилась система теплоснабжения города и границы тепловых районов. Основная часть города включает три тепловых района – Северный, Центральный и Южный. Обособленные планировочные районы одновременно являются изолированными тепловыми районами.

     В Северном тепловом районе сосредоточены основные источники цен-трализованного теплоснабжения – ТЭЦ – 1,3,4, 15% котельных промышлен-ных предприятий и несколько отопительных котельных ?Башкирэнерго?.

     Потребителями тепла являются предприятия химии и нефтехимии и часть жилого района ?Черниковск?.

     Центральный тепловой район включает промышленную зону в северной части района, жилой район Инорс. На его территории находятся ТЭЦ – 2, две крупные отопительные котельные ?Башкирэнерго?, КЦ – 3 «Сипайлово» и КЦ – 8 «Инорс», а также отопительные котельные ?Башкирэнерго? и различ-ных ведомств.





ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



10

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








    Южный тепловой район является самым старым районом города. На его территории расположены отдельные промышленные предприятия, республи-канский центр, новые жилые районы многоэтажной застройки и сохранивша-яся малоэтажная и усадебная застройка. Источниками теплоснабжения района являются котельные: крупная котельная РК – 1 и 60% отопительных котель-ных ?Башкирэнерго?, 40% промышленных и 64% промышленно – отопитель-ных котельных, в том числе крупные котельные УЗКА и Телецентр, а также несколько отопительных котельных.

     В обособленных тепловых районах и отдельных населенных пунктах источниками теплоснабжения являются котельные: крупная котельная

?Шакша? и отопительные котельные ?Башкирэнерго?, в том числе, «Летчи-ков» в Затоне и НГДУ в Деме, 20% промышленных и несколько промышлен-но–отопительных и отопительных котельных города.

    Тепловая нагрузка потребителей жилищно – коммунального сектора со-ставляет более 50% суммарной нагрузки города.

    Основными источниками теплоснабжения потребителей являются ис-точники ОАО ?Башкирэнерго?. Они обеспечивают 93% суммарной нагрузки города, в том числе, ТЭЦ –58%, крупные котельные –19%, отопительные ко-тельные – 16%. Отопительные котельные, в том числе и самые крупные (Те-лецентра тепловой мощностью 338Гкал/час и УЗКА – 300Гкал/час), являются основными источниками теплоснабжения большей части Южного теплового района – Старая Уфа. Кроме этих котельных, суммарная тепловая мощность отопительных котельных ?Башкирэнерго? этого района составляет более 300Гкал/час, каждая из них работает изолированно на свой тепловой район.

    Отопительные котельные ?Башкирэнерго? являются основными источ-никами теплоснабжения жилого сектора во всех автономных районах. Про-мышленные, промышленно – отопительные и отопительные котельные во всех районах города являются источниками теплоснабжения потребителей,





ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



11

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








удаленных от основных теплоисточников и тепломагистралей от них. Доля этих котельных составляет 7% от суммарного количества котельных города.

     Единичная производительность этих котельных невелика, за исключе-нием котельных УАПО – 89%Гк/час, Фанеро-плиточного комбината – 38Гк/час, УППО – 84%Гк/час в Южном тепловом районе и котельной ?Хим-прома? в Северном.

     Подача тепла от источников централизованного теплоснабжения осу-ществляется по магистральным и распределительным сетям. Протяженность тепловых сетей города составляет 835км, в том числе магистральных – 186км, квартальных сетей – 649км. Тепло подается на отопление и горячее водо-снабжение жилищно–коммунального сектора и промышленных потребителей и пароснабжение промышленности. Транспорт тепла от ТЭЦ и крупных теп-лоисточников осуществляется по магистралям d500мм и более. Тепловые се-ти ТЭЦ (кроме ТЭЦ – 4) и крупных котельных связаны между собой, являют-ся протяженными и разветвленными.

Выводы:

     Энергетический комплекс города нуждается в реконструкции и совер-шенствовании, - проведении работы по оптимизации структуры тепло источ-ников и их доли в обеспечении тепловых нагрузок города. Задачей развития и реконструкции теплоисточников и системы магистральных тепловых сетей является обеспечение существующих и новых потребителей в соответствии с намеченным развитием территории города.

    Основные источники централизованного теплоснабжения и потребители будут находиться на Уфимском полуострове, в основной части города.

    Теплоснабжение обособленных районов Шакша , Затон, Дема сохранит-ся от существующих и новых теплоисточников, обеспечивающих только эти тепловые районы.Их количество, производительность и их размещение будет определяться масштабом развития территории, планировочными решениями и тепловой нагрузкой потребителей.


ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



12

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








Основные источники теплоснабжения:

     Уфимская ТЭЦ – 1-старейшая теплоэлектроцентраль города Уфы Рес-публики Башкортостан, входит в состав ООО «Башкирская генерирующая компания».

Установленная электрическая мощность на 1 января 2011 года состав-ляет 69 МВт, тепловая — 572 Гкал/ч (без учета ГТЭС-25, введенной в эксплу-атацию в 2011 г.).

По состоянию на 2011 год на ТЭЦ установлены:


1. паровые котлы:

? ПК-6 Е-115-32ГМ производительностью 115 т/ч, введен в эксплуатацию в

1941 году;

? ПК-7 Е-115-32ГМ производительностью 115 т/ч, введен в эксплуатацию в

1943 году;

? ПК-11 Е-160-100ГМ производительностью 160 т/ч, введен в эксплуатацию

в 1968 году;

? ПК-12 Е-160-100ГМ производительностью 160 т/ч, введен в эксплуатацию

в 1968 году;

? ПК-13 Е-160-100ГМ производительностью 160 т/ч, введен в эксплуатацию

в 1969 году;

? ПК-14 Е-160-100ГМ производительностью 160 т/ч, введен в эксплуатацию

в 1995 году;

2. водогрейные котлы:

? ВК-1 ПТВМ-50 производительностью 50 Гкал/ч, введен в эксплуатацию в

1965 году;

? ВК-2 ПТВМ-50 производительностью 50 Гкал/ч, введен в эксплуатацию в

1965 году;






ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



13

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








? ВК-3 ПТВМ-50 производительностью 50 Гкал/ч, введен в эксплуатацию в 1966 году;

? ВК-4 ПТВМ-50 производительностью 50 Гкал/ч, введен в эксплуатацию в 1966 году;

3. кот?л-утилизатор К-25-130Н  производительностью  25  Гкал/ч,  введен  в

эксплуатацию в 2010 году;

4. турбоагрегаты:

? ТГ-3 ПР-10-29/12/1,3, введен в эксплуатацию в 1941 году;

? ТГ-5 ПР-9-90/15/7 м, введен в эксплуатацию в 1974 году;

? ТГ-6 ПР-25-90/10/0,9, введен в эксплуатацию в 1968 году;

? ТГ-7 ПР-25-90/10/0,9, введен в эксплуатацию в 1969 году;

? ГТУ-1 ГТЭС-25П номинальной мощностью 18,74 МВт, введена в эксплуа-тацию в 2011 году.

     В 2008—2009 гг. электрическая и тепловая мощность ТЭЦ была вы-ше — 84 МВт и 704 Гкал/ч соответственно[3]. Снижение связано с выводом из эксплуатации по соображениям экономической целесообразности устаревше-

го оборудования: с 1 июля 2010 года выведены из эксплуата-ции турбогенератор ТГ-4 ПР-15-29/12/1,3, паровые котлы № 8 Е-115-32 ГМ и № 10 ТП-200-32 ГМ.

Планируется	вывод	из	эксплуатации	с 1	октяб-

ря 2011 года турбогенератора № 3 ПР-10-29/12/1,3.

     Вместе с тем в 2011 году было введено новое оборудование — газовая турбина ГТЭС-25 с котлом-утилизатором К-25-130Н номинальной мощно-стью 18,74 МВт. С учетом нового оборудования, электрическая мощность станции достигла 77,74 МВт.

      В 2010 году Уфимская ТЭЦ-1 выработала 284,2 млн кВт·ч электриче-ской энергии, что составляет всего 1,1 % от выработки электрической энергии на территории Республики Башкортостан. Коэффициент использования уста-


ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



14

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








новленной электрической мощности составил в 2010 году 42,7 %. Отпуск тепловой энергии в том же году составил 826 тыс. Гкал.

     Уфимская ТЭЦ-2 — теплоэлектроцентраль, расположенная в горо-де Уфе Республики Башкортостан. Одна из крупнейших ТЭЦ Башкирской энергосистемы, принадлежит ООО «Башкирская генерирующая компания». Выполняет промышленно-отопительную функцию, обеспечивает теплом бо-лее половины г. Уфа и близлежащие промышленные предприятия.

     Установленная электрическая мощность на 1 января 2011 года составляла 452 МВт, тепловая — 1 448 Гкал/ч. По состоянию на 12 октября 2011 года элек-трическая мощность станции достигла 493 МВт за счет ввода газовой турбины в составе ПГУ-60.

На ТЭЦ установлены:

1. паровые котлы:

- ПК-6,7,8,9,10,11,12 Е-320-140ГМ производительностью 320 т/ч, введенные в

эксплуатацию в 1965, 1966, 1970, 1971, 1979, 1980 и 1981 году соответственно;

2 .  водогрейные котлы:

- ВК-1,2 ПТВМ-120 производительностью 120 Гкал/ч, введенные в эксплуата-

цию в 1965 и 1966 годах;

- ВК-3,4 ПТВМ-180 производительностью 180 Гкал/ч, введенные в эксплуата-цию в 1979 и 1982 годах;

паровой кот?л-утилизатор Е-57,5/12-7,4/0,6-520/280 производительностью 57,5/12 Гкал/ч, введен в эксплуатацию в 2011 году;

3. турбоагрегаты:


a. ТГ-3 Р-12-25/1,2 номинальной мощностью 4 МВт, введен в эксплуатацию в

1952 году;

b. ТГ-4,5 ПТ-60-130/13, введенные в эксплуатацию в 1965 и 1966 годах;

c. ТГ-6 Т-100-130, введен в эксплуатацию в 1970 году;

d. ТГ-7,8 Т-110/120-130-4, введенные в эксплуатацию в 1979 и 1982 годах;


ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



15

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








e. ГТУ-1 SGT-800 производства фирмы Siemens номинальной мощностью 49 МВт, введена в эксплуатацию в 2011 году.

    В 2010 году Уфимская ТЭЦ-2 выработала 2978,8 млн кВт·ч электриче-ской энергии, что составляет 11,8 % от выработки электрической энергии на территории Республики Башкортостан. Коэффициент использования установ-ленной электрической мощности составил в 2010 году 75,2 %. Отпуск тепло-вой энергии в том же году составил 3 242 тыс. Гкал.

     Уфимская ТЭЦ-3 — теплоэлектроцентраль, расположенная в горо-де Уфе Республики Башкортостан. Входит в состав Общества с ограниченной ответственностью «Башкирская генерирующая компания».

     Предприятие отпускает электрическую энергию, а также тепловую энергию в паре и в горячей воде на нужды отопления. Основными потребите-лями пара являются предприятия нефтеперерабатывающей промышленно-сти — ОАО «Уфаоргсинтез», ОАО «Новойл» (Ново-Уфимский нефтеперера-батывающий завод). Основным видом топлива на ТЭЦ является природный газ, резервным — мазут. Также на ТЭЦ сжигается технологический и попутный газ с соседних предприятий нефтехимического комплекса.

     В 2013 году Уфимская ТЭЦ-3 выработала 387,6 млн кВт·ч электриче-ской энергии. Отпуск тепловой энергии в том же году составил 2737 тс.Гкал

     Уфимская ТЭЦ-4 — теплоэлектроцентраль, расположенная в северном промышленном районе города Уфы Республики Башкортостан. Входит в со-став ООО «Башкирская генерирующая компания» и снабжает энергией про-мышленную площадку ОАО «Уфанефтехим»

     Предприятие отпускает электрическую энергию, а также тепловую энергию в паре и в горячей воде на нужды отопления. Основными потребите-лями пара являются предприятие нефтеперерабатывающей промышленности ОАО «Уфанефтехим», в непосредственной близости от которого располагает-ся Уфимская ТЭЦ-4. Основным видом топлива на ТЭЦ является природный


ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



16

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








газ, резервным — мазут. Также на ТЭЦ сжигается технологический и попутный газ с соседних предприятий нефтехимического комплекса.

      В 2010 году Уфимская ТЭЦ-4 выработала 1185,7 млн кВт·ч электриче-ской энергии, что составляет 4,7 % от выработки электрической энергии на территории Республики Башкортостан. Коэффициент использования установ-ленной электрической мощности составил в 2010 году 36,7 %. Отпуск тепло-вой энергии в том же году составил 1702 тыс. Гкал.

В 2010 году по соображениям экономической целесообразности:


   -с 1 марта выведены из эксплуатации водогрейные котлы ВК-1 и ВК-2 ти-па ПТВМ-100;

- с 1 июля выведены из эксплуатации паровая турбина ТГ-3 типа Р-20-90/18, а также паровые котлы ПК-2 типа Е-230/100ГМ и ПК-5 типа Е-230-9,8-510ГМ;

- с 1 августа выведена из эксплуатации паровая турбина ТГ-5 типа ПТ-60-90/13;

- с 1 сентября паровая турбина ТГ-8 перемаркирована с ПТ-50-130/13 на ПТ-60-130/13, паровая турбина ТГ-10 в результате реконструкции заменена с Р-45-130/13 на приключенную турбину К-45-1,6.

С 1 июля 2011 года выведены из эксплуатации паровые котлы ПК-6 и

ПК-7.

     В результате описанных мероприятий установленная электрическая мощность ТЭЦ в 2010 году уменьшилась с 400 до 330 МВт, тепловая — с

1608 до 892 Гкал/ч.

     Затонская ТЭЦ (также Уфимская ТЭЦ-5) — тепловая электростанция (теплоэлектроцентраль) в городе Уфе республики Башкортостан. Строитель-






ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



17

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








ство вело ООО «Башкирская генерирующая компания» — дочернее общество ПАО «Интер РАО».

     Затонская ТЭЦ работает в составе Башкирской энергосистемы и объединенной энергосистемы Урала. Проектная установленная электриче-ская мощность Затонской ТЭЦ — 440 МВт, тепловая — 290 Гкал/ч. Проект-ное топливо — природный газ поступающий по двум независимым маги-стральным газопроводам.

     Станция расположена в Уфимском районе республики, в пригороде Уфы, между с?лами Дмитриевка и Михайловка.

     К Затонской ТЭЦ присоединены существующие потребители тепловой энергии микрорайона "Затон".

     Вывод электроэнергии в энергосистему России осуществляется через КРУЭ 220 кВ.



1.2 Техническая характеристика котла Гефест-0,4





     Кот?л водогрейный Гефест-0,4-95ШП (КВм-0,4КБ) – водогрейный ко-т?л с рабочим давлением до 0,6 МПа предназначен для получения горячей воды с номинальной температурой на выходе из котла 95°С, используемой в системах централизованного теплоснабжения на нужды отопления, вентиля-ции и горячего водоснабжения объектов промышленного и бытового назна-чения, а также для технологических целей предприятий различных отраслей.

     Основными элементами котла Гефест-0,4-95ШП (КВм-0,4КБ) являются блок котла и блок механической топки с шурующей планкой. Кот?л работает с уравновешенной тягой, которую обеспечивают дутьевой вентилятор и ды-мосос.




ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



18

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








      Блок котла Гефест-0,4-95ШП (КВм-0,4КБ), собранный на опорной ра-ме, представляет собой сварную конструкцию (топочную камеру), состоящую из трубной системы с конвективной поверхностью нагрева. Топочная камера блока котла состоит из труб диаметром 51х2,5мм с шагом 80мм.Трубная си-стема закрыта огнеупорными плитами. Блок котла Гефест-0,4-95ШП (КВм-0,4КБ) имеет съ?мную декоративную обшивку и теплоизоляцию.

      Конвективная поверхность нагрева (КП) состоит из пакетов, которые при ремонте легко демонтируются даже в ограниченном пространстве (при ширине проходов между котлами в один метр). Лаз для очистки от зольных отложений и осмотра труб конвективного пучка устанавливается при монта-же в нижней части блока под конвективной частью справа или слева.Отвод газов производится через газоход в верхней части задней стенки котла.

      Для управления работой котла Гефест-0,4-95ШП (КВм-0,4КБ), обеспе-чения расч?тных режимов работы и безопасных условий эксплуатации котел оснащается необходимой предохранительной и запорной арматурой, кон-трольно-измерительными приборами и приборами безопасности, которые устанавливаются согласно схеме расположения арматуры.Запорная арматура служит для отвода воды из котла Гефест-0,4-95ШП (КВм-0,4КБ) в тепловую сеть, подвода обратной воды в кот?л, слива воды из котла, для периодической продувки и удаления шлама. Контрольно-измерительные приборы (термомет-ры и манометры) обеспечивают измерение давления и температуры на входе

и выходе воды из котла. Приборы безопасности обеспечивают отключение подачи топлива при достижении предельных значений температуры и давле-

ния воды в котле.

     Теплоизоляция блоков котла Гефест-0,4-95ШП (КВм-0,4КБ) выполнена из прошивных матов из минеральной ваты и теплоизоляционных плит. Об-шивка котлов выполнена из тонколистового кровельного стального проката с полимерным покрытием. Проем между топкой и блоком заваривается листом и закладывается огнеупорным кирпичом.Блок котла Гефест-0,4-95ШП (КВм-


ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



19

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








0,4КБ)	устанавливается	на	механическую	топку	с	шурующей	планкой

(ТШПм).

Таблица 1.1 Техническая характеристика котла Гефест-0,4-95ШП

Показатели
Размерность
Величина





1
2
3





Теплопроизводительность
МВт
0,4

Рабочее давление на выходе из котла
Кгс/см2
0,6

Температура воды на входе в котел
С
70

Температура воды на выходе из котла
С
95

Расход топлива :каменный уголь
кг/час
75

бурый уголь
кг/час
110

Расчетный КПД котла
%
82

Габариты блока котла
мм
2900х1380х


мм
2110

Габариты котла

4830х2200х







2800







      Теплоизоляция блоков котла Гефест-0,4-95ШП (КВм-0,4КБ) выполне-на из прошивных матов из минеральной ваты и теплоизоляционных плит. Обшивка котлов выполнена из тонколистового кровельного стального прока-та с полимерным покрытием. Проем между топкой и блоком заваривается ли-стом и закладывается огнеупорным кирпичом.Блок котла Гефест-0,4-95ШП (КВм-0,4КБ) устанавливается на механическую топку с шурующей планкой (ТШПм).

      Топка состоит из топочного блока, неподвижных и подвижных колос-ников, бункера подачи топлива, шурующей планки и МЭП (механизма элек-трического прямохода). Топливо пода?тся транспорт?ром топливоподачи че-рез бункер подачи топлива и сжигается в слое на водоохлаждаемой трубной колосниковой реш?тке. Шурующая планка предотвращает спекание топлива и


ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



20

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








одновременно распределяет топливо по колосниковой реш?тке. Под реш?ткой организованы три зоны для подачи воздуха для горения. Удаление шлака с колосниковой реш?тки происходит за счет движения шурующей планки, ко-торая приводится в движение электродвигателем. Удаление шлака произво-дится транспортером шлакозолоудаления.




























































ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



21

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








3 ОБЗОР ЗАГРУЗОЧНЫХ УСТРОЙСТВ КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ





     Для крупных предприятий различной сферы деятельности, которая свя-зана с эксплуатацией помещений большой площади, актуальным становится вопрос отопления. Огромные внутренние пространства заводских цехов, залы и помещений транспортной и социально-общественной городской инфра-структуры нуждаются в мощной системе обогрева.

      Существующие на сегодняшний день варианты обогрева больших внутренних пространств достаточно разнообразны. В каждом отдельном слу-чае выбирается оптимальная схема обогрева, которая способна решать по-ставленные перед ней задачи. Главным элементом отопления в промышлен-ных масштабах являются котлы большой мощности, способные работать в длительных режимах и выдавать огромное количество тепловой энергии.

     Особое место в модельном ряду отопительных агрегатов большой мощности занимают котлы тв?рдотопливные для промышленного назначе-ния. Интерес к подобной технике в последнее время значительно возрос. Причина такой популярности твердотопливных котлов заключается в их вы-сокой эффективности. Рост цен на природный газ вынуждает владельцев предприятий, фирм и компаний, использовать другие виды топлива, стараясь добиться снижения расходов на отопление в холодный период.

     Современные модели, которые выпускаются отечественными и зару-бежными производителями обладают не только огромной мощностью, но и представляют собой высокотехнологичное оборудование. Теперь при оценке параметров промышленного отопительного прибора оценивается не столько его мощность, сколько экономичность, эффективность и безопасность экс-плуатации. Практически любая автономная система отопления, оборудован-ная на предприятии – это сложный комплекс, объединяющий в себе различ-ные устройства, приборы и механизмы. Промышленный твердотопливный


ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



22

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








котел является на сегодняшний день лучшим инженерным решением, особен-но если есть возможность получить постоянный доступ к источнику твердого топлива. Уголь, дрова, пеллеты или торфяные брикеты, любой из перечис-ленных видов органического топлива дешевле природного газа. В любом ре-гионе нашей страны всегда есть возможность выбора, какому виду топлива отдать предпочтение.































Рисунок 3.1.Виды топлива для твердотопливного котла



3.1 Особенности промышленных котлов на твердом топливе



     Нагревательные приборы, используемые в производственных целях, имеют не только большую мощность, но и соответственно, крупные размеры. Установка промышленного твердотопливного котла требует подготовленного помещения, которое должно отвечать всем необходимым нормам и стандар-там безопасности.




ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



23

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








       Как правило, установкой, подключением и обслуживание промыш-ленных твердотопливных котлов занимаются специализированные предприя-тия, обладающие соответствующей технической базой и квалифицированны-ми кадрами.

    Твердотопливные котлы относятся к категории промышленного обору-дования, если их мощность составляет 100 кВт и более. В среднем принято считать:

- котел мощностью в 100 кВт способен отапливать помещение площадью

1000 м2;




























Рисунок 3.2 Установленный котельный агрегат

    - котел мощностью в 300 кВт рассчитан на отопление производственных помещений, площадь которых достигает 3000 кв. м;

- некоторые модели промышленных котлов развивают мощность в 1МВт

и более.

     Складские помещения, заводские цеха обогреваются за счет работы не-скольких нагревательных котлов, которые подключены в единую систему отопления. Суммарная мощность в некоторых случаях может доходить до



ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



24

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








10МВт. Такие отопительные системы используются в основном на металлур-гических и горно-обогатительных предприятиях, где в большом количестве имеется природное топливо и требуется обогрев огромный производственных площадей.


















   Рисунок 3.3 Комплекс подключенных котельных агрегатов Промышленные твердотопливные котлы оснащаются целым комплек-

сом контрольно-измерительной аппаратуры, разнообразными устройствами и механизмами для удобной эксплуатации. На некоторых последних моделях нагревательного оборудования устанавливаются микропроцессоры для опти-мизации системы управления.

     В некоторых случаях предусматривается автоматизация процесса чист-ки и удаления сажи, что значительно упрощает и облегчает работу кочегара. Системы подачи топлива могут быть, как ручными, полуавтоматическими или полностью автоматизированными.

      Основной конструктивной особенностью промышленных котлов явля-ется наличие стального теплообменника, сваренного из высокопрочной стали, толщина которой достигает 10 мм. Такой теплообменник способен выдержи-вать высокие температуры, очень удобен и практичен в плане эксплуатации.

      Главное преимущество промышленных твердотопливных агрегатов — максимально возможная экономия газа. Использовать газ для отопления про-мышленных объектов, непозволительная роскошь в наше время. Применение



ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



25

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








на производстве системы отопления на твердом топливе дает реальную эко-номию в 2-3 раза.





























Рисунок 3.4.Схема стального водогрейного котла на твердом топливе

К другим преимуществам такого оборудования можно отнести следу-

ющие аспекты:

- износостойкость оборудования;

- универсальность;

- высокая рентабельность и скорая окупаемость;

- широкие возможности для применения и простота в обслуживании.

      В плане износостойкости модели промышленных котлов отличаются высокими характеристиками. Использование для изготовления самых высо-

кокачественных материалов позволяет добиться длительных сроков эксплуа-тации.

    Универсальность твердотопливных котлов заключается во всеядности в плане топлива. Любое доступное на данный момент органическое топливо можно использовать в качестве основного. Если говорить о рентабельности и окупаемости, промышленные твердотопливные агрегаты обладают высокой


ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



26

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








эффективностью в экономическом плане. Здесь работает соотношение: деше-вое топливо в постоянных объемах – высокая теплоотдача, много тепла и длительная работа.

      Вложенные в оборудование средства окупаются за 2-3 отопительных сезонов.

      Большинство моделей, которые сегодня выпускаются, оборудованы специальными приспособлениями, которые обеспечивают минимальную за-висимость от электрического снабжения. Подключение к автономным элек-трогенераторам гарантирует работу вытяжной вентиляции в ожидающем ре-жиме, что позволяет промышленным котлам постоянно находиться в рабочем состоянии.


3.2 Разработка оригинальной технологии устройства подачи топлива



Существуют различные способы и устройства подачи твердого топлива

в топку котла, приведем некоторые из них: Устройство подачи твердого топлива с помощью дозатора с электроприводом.

Система подачи твердого топлива в топку содержит транспортеры, при-

емный бункер, дозатор с электроприводом, котел, топку котла, вход топки для подачи мелкого топлива, сопряженный с выходом дозатора, система снабже-на смежным бункером, соединенным с одной из стенок приемного бункера, в верхней части которой выполнено окно, прессом для изготовления топливных брикетов, соединенным входом с выходом смежного бункера, бункером топ-ливных брикетов, связанным со входом топки для подачи топливных брике-тов, датчиком давления, выход которого соединен с управляющим входом ча-стотного преобразователя, причем выход частотного преобразователя соеди-нен с электроприводом дозатора. Изобретение позволяет упростить конструк-цию, повысить надежность и снизить энергозатраты при эксплуатации.





ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



27

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








     Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при сжигании в топках отходов растительного происхождения.

     Система подачи твердого топлива в топку содержит транспортер 1 по-ступления твердого топлива (лузги подсолнечника), приемный бункер 2, окно 3, выполненное в верхней части стенки приемного бункера 2, дозатор 4 с электроприводом (не показан), частотный преобразователь 5, выход которого соединен со входом электропривода дозатора 4, датчик давления 6, выход ко-торого соединен с управляющим входом частотного преобразователя 5, котел 7, топку 8 котла, вход 9 топки 8 подачи мелкого топлива, вход 10 топки 8 по-дачи топливных брикетов, транспортер 11, бункер 12 топливных брикетов, пресс 13 для изготовления топливных брикетов из лузги подсолнечника, смежный бункер 14, соединенный с приемным бункером 2.

     По транспортеру 1 твердое топливо от источника его образования, например лузга подсолнечника из подготовительного цеха маслодобывающе-го завода, поступает в приемный бункер 2. Дозатор 4 осуществляет подачу лузги на сжигание в топку 8 через вход 9. При наполненном приемном бунке-ре 2 лузга через окно 3 попадает в смежный бункер 14 и поступает в пресс 13, который изготавливает из нее брикеты. С выхода пресса 13 топливные брике-ты произвольно поступают в бункер 12, емкость которого обеспечивает 3-4 суточный запас. Транспортер 11 подает топливные брикеты в топку 8 через ее вход 10.

    При изменении давления теплоносителя в котле 7 пропорционально из-меняется и величина электрического сигнала на выходе датчика давления 6, который подается на управляющий вход частотного преобразователя 5. В за-висимости от изменения величины электрического сигнала частотный преоб-разователь 5 обратно пропорционально изменяет частоту питающего тока и соответственно число оборотов в минуту n электропривода дозатора 4, кото-рые могут быть определены из соотношения n = 60 f/p, где f - частота пере-менного тока, р - число пар полюсов электродвигателя.


ЭА14.0396.00 ПЗ
Лист



28

Изм.   Лист№ докум.Подпись   Дата








    При увеличении или уменьшении частоты f изменяется и число оборо-тов электропривода дозатора 4. Таким образом,происходит регулирование подачи топлива в топку 8 в зависимости от величины давле.......................