Методы проектирования теплогенерирующих установок

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретико-методологические основы проектирования теплогенерирующих установок

1.1. Классификация и структурные особенности современных теплогенерирующих установок в энергетике России

1.2. Нормативное регулирование проектирования согласно СП 89.13330.2016 и стандартам Ростехнадзора

1.3. Принципы выбора расчетных параметров теплоносителя и расчетных нагрузок систем теплоснабжения

Глава 2. Инженерные методики и расчетное обоснование при проектировании котельных агрегатов

2.1. Методика теплового расчета топочной камеры и конвективных поверхностей нагрева

2.2. Составление и расчет тепловой схемы установки с учетом собственных нужд

2.3. Особенности выбора тягодутьевых машин и оборудования химводоподготовки

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Методы проектирования теплогенерирующих установок

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена стратегическим значением теплоснабжения в структуре энергетического комплекса Российской Федерации и необходимостью повышения эффективности проектирования теплогенерирующих установок различного назначения. В условиях модернизации систем централизованного теплоснабжения и развития распределенной генерации тепловой энергии особое значение приобретают методические подходы к проектированию котельных агрегатов, обеспечивающие оптимальное сочетание надежности, экономичности и экологической безопасности объектов теплогенерации. Согласно прогнозам Минэнерго России, до 2030 года потребуется модернизация более 40% существующих теплогенерирующих мощностей, что требует совершенствования методов их проектирования с учетом современных требований энергоэффективности и применения инновационных технологий сжигания топлива.

Степень разработанности проблемы в отечественной технической литературе характеризуется наличием фундаментальных трудов НИУ «МЭИ», АО «НПО ЦКТИ» и ФГУП «ВНИПИэнергопром» в области теплового расчета котельных агрегатов, проектирования систем теплоснабжения и оптимизации тепловых схем установок. Работы ведущих специалистов в области котлостроения и теплоэнергетики формируют методологическую базу проектирования, однако требуют адаптации к современным нормативным требованиям СП 89.13330.2016, стандартам Ростехнадзора и условиям применения высокоэффективного котельного оборудования.

Цель курсовой работы – систематизация и анализ методов проектирования теплогенерирующих установок с обоснованием инженерных методик расчета основных элементов котельных агрегатов и вспомогательного оборудования.

Задачи исследования:

• изучить классификацию и структурные особенности современных теплогенерирующих установок в энергетике России;
• проанализировать нормативное регулирование проектирования согласно СП 89.13330.2016 и стандартам Ростехнадзора;
• исследовать принципы выбора расчетных параметров теплоносителя и расчетных нагрузок систем теплоснабжения;
• рассмотреть методику теплового расчета топочной камеры и конвективных поверхностей нагрева;
• изучить составление и расчет тепловой схемы установки с учетом собственных нужд, особенности выбора тягодутьевых машин и оборудования химводоподготовки.

Объект исследования – теплогенерирующие установки систем централизованного и децентрализованного теплоснабжения.

Предмет исследования – методы проектирования и инженерные методики расчета теплогенерирующих установок.

Методологическая база включает теоретические основы теплопередачи и гидродинамики, методы теплового и аэродинамического расчета котельных агрегатов, нормативно-методический аппарат проектирования согласно СП 89.13330.2016, СП 124.13330.2012, ГОСТ Р 54860-2011 и Правилам технической эксплуатации тепловых энергоустановок.

Научная новизна работы состоит в комплексном анализе методов проектирования теплогенерирующих установок с учетом современных требований энергоэффективности и экологической безопасности.

Теоретическая значимость заключается в систематизации методических подходов к проектированию котельных агрегатов и обосновании выбора расчетных параметров теплогенерирующего оборудования.

Практическая значимость определяется возможностью применения рассмотренных методик при проектировании новых и модернизации существующих теплогенерирующих установок.

Структура работы включает введение, две главы основного содержания, заключение и список использованной литературы. Первая глава посвящена теоретико-методологическим основам проектирования теплогенерирующих установок, вторая глава – инженерным методикам и расчетному обоснованию при проектировании котельных агрегатов.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИХ УСТАНОВОК

1.1. Классификация и структурные особенности современных теплогенерирующих установок в энергетике России

Теплогенерирующие установки представляют собой комплекс технологического оборудования, предназначенного для выработки тепловой энергии путем сжигания органического топлива или использования альтернативных источников энергии с последующей передачей теплоты теплоносителю. В структуре энергетического комплекса Российской Федерации теплогенерирующие установки занимают ключевое положение, обеспечивая более 70% потребности в тепловой энергии для нужд отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических процессов промышленных предприятий. Исторически развитие отечественного котлостроения связано с деятельностью ведущих конструкторских организаций – АО «НПО ЦКТИ», ФГУП «ВНИПИэнергопром», АО «Дорогобужкотломаш», обеспечивших создание типовых серий котельных агрегатов различной производительности и назначения.

Классификация теплогенерирующих установок осуществляется по ряду признаков, определяющих их конструктивные и эксплуатационные характеристики. По назначению различают отопительные, отопительно-производственные и производственные котельные установки. Отопительные котельные предназначены исключительно для выработки теплоты на цели отопления и вентиляции жилых и общественных зданий, отопительно-производственные обеспечивают дополнительно горячее водоснабжение, производственные котельные вырабатывают пар или горячую воду для технологических нужд промышленных предприятий. По виду теплоносителя теплогенерирующие установки подразделяются на водогрейные котельные, вырабатывающие горячую воду с температурой от 70 до 200°C, и паровые котельные, генерирующие насыщенный или перегретый пар с давлением от 0,07 до 4,0 МПа [3, c. 45].

По типу применяемого топлива различают котельные установки на газообразном, жидком и твердом топливе. Газовые котельные, работающие на природном газе, составляют более 65% от общего числа теплогенерирующих установок в России благодаря развитой системе газоснабжения, высокому КПД котлов и минимальным выбросам загрязняющих веществ. Котельные н

…