Теплоснабжение промышленной площадки газового месторождения

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика» Сдана в 2015 году на отлично.
Теплофикацией называется комбинированный способ получения электроэнергии и теплоты в виде потока горячей воды или пара в одном энергетическом цикле.
Важной характеристикой теплофикации является централизация, то есть производство теплоты на теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) или атомной электростанции (АТЭЦ), обслуживающих десятки и сотни тысяч жителей. Для реализации теплофикации необходимо иметь тепловой источник на станции; разветвленную тепловую сеть в виде теплоизолированных теплопроводов, обеспечивающих доставку теплоносителя абонентам и т.д.
В организациях, занимающихся строительством, эксплуатацией, ремонтом, наладкой, контролем систем теплоснабжения и теплопотребления работает около 2 млн. человек.
Удельные затраты на теплоснабжение сильно различаются по стране и составляют от 1 до 15 долл. США на 1 м2/год. Население платит около 6 млрд. долл. США / в год т. е. 40 долл. США чел./год или 5 % от своих суммарных доходов.
Суммарные тепловые потери в сетях составляют около 450 млн. Гкал/год. Средний процесс износа оценивается в 60-70%. Потенциал экономии за счет прогрессивных способов теплоизоляции, оперативного устранения утечек, уменьшения диаметров трубопроводов, частичной децентрализации теплоснабжения концевых потребителей, составляет около 300 млн. Гкал/год.
В дипломном проекте согласно заданию рассматривается проектирование системы теплоснабжения промышленной площадки газового месторождения. Площадка состоит из котельной и комплекса технологических зданий и сооружений. Проект выполнен в соответствии с чертежами генплана и чертежами, разработанными ОАО.
Объект находится в Тюменской области, Ямало-Ненецком автономном округе. Площадка расположена в 15,5 км к северо-востоку от поселка. Район представляет собой промышленную зону, использующуюся под обустройство месторождений газа. Имеется сеть асфальтированных, бетонных, грунтовых, лежневых, внутрипромысловых дорог.
Устройства, компенсирующие температурные расширения, называются компенсаторами и размещаются между подвижными опорами. Различают осевые и радиальные компенсаторы. К осевым относятся сальниковые и линзовые компенсаторы. Применяются односторонние и двусторонние сальниковые компенсаторы.
Основной задачей гидравлического расчёта трубопроводов тепловых сетей является определение диаметров трубопроводов и потерь давления при заданных расходах теплоносителя или определение пропускной способности трубопроводов при заданном располагаемом перепаде давления.
Пьезометрический график разрабатывается для зимнего и летнего расчетных условий. Причем, для открытой системы теплоснабжения необходимо еще построить график для неотопительного сезона, с учетом максимальных водоразборов из подающего и отдельно из обратного трубопроводов.
Определение экономической эффективности рассматриваемых в дипломном проекте мероприятий основано на общих принципах оценки эффективности инвестиций, которые заключаются в сопоставлении результатов реализации проекта и затрат на их осуществление.
Принято различать общую (абсолютную) эффективность, то есть соотношение экономического эффекта от внедрения капитальных вложений и суммы инвестиций, вызвавших этот эффект, и сравнительную эффективность, определяемую при сопоставлении вариантов технических решений и показывающую, насколько один вариант эффективнее другого.
При проектировании систем теплоснабжения, как правило, определяют сравнительную эффективность.
Капитальные вложения определяют путем составления сметных расчетов стоимости строительства объектов. В технологической структуре капитальных вложений выделяются: строительно-монтажные работы (СМР); стоимость оборудования; прочие затраты.
Затраты на покупку оборудования определяют по ценникам на соответствующие виды оборудования с учетом стоимости его транспортировки и монтажа.
Прочие затраты рассчитывают укрупнено в процентах от общей величины капитальных вложений (по доле в технологической структуре).
Одной из серьезнейших проблем является опасность чрезмерного загрязнения атмосферы токсичными выбросами и твердыми частицами, образующимися при сжигании органического топлива. Разработка инженерных решений по аспектам защиты атмосферы от вредных выбросов определяется:
- требованиями закона РФ «Об охране атмосферного воздуха»;
- необходимостью контроля за соблюдением норм предельно-допустимых выбросов объекта.
Охрану труда в России принято подразделять на правовую (трудовое законодательство), техническую (техника безопасности) и санитарно - гигиеническую (промышленная или производственная санитария). Каждый производственный процесс строится с учетом требований охраны труда. Для установления этих требований широко изучаются все факторы, способствующие созданию наиболее безопасных условий и методов работы, условия, исключающие влияние этих факторов на здоровье работающих. Основные мероприятия по созданию нормальных условий работы на промышленных предприятиях предусмотрены в санитарных нормах проектирования промышленных предприятий и строительных нормах и правилах (СНиП), являющихся обязательными при строительстве новых заводов и фабрик, при реконструкции или расширении действующих.
Причинами травматизма являются: низкий уровень механизации технологических процессов, нерациональное или неприспособленное, неисправное оборудование, захламленность и беспорядок в рабочих помещениях, нерациональные и неисправные средства индивидуальной защиты, слабое ознакомление с правилами по технике безопасности.
Перечень листов графической документации:
1. Основные характеристики тепловых сетей.
2. Генеральный план тепловых сетей.
3. Технологическая схема тепловых сетей.
4. Профиль надземных сетей.
5. Разрезы 1-1...10-10.
6. Разрезы 11-11...24-24.
7. Принципиальная тепловая схема котельной.
8. Технико-экономическое обоснование.
9. Пьезометрический график.

Аннотация
Введение
1. Тепловой расчет системы теплоснабжения
1.1. Характеристика объекта
1.2. Расчет котлоагрегата
1.2.1. Описание тепловой схемы
1.2.2. Расчет тепловой схемы
1.2.3. Выбор сетевых насосов
1.3. Расчет котла КСВ – 2,0
1.3.1. Описание котла
1.3.2. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
1.3.3. Тепловой баланс котельного агрегата
1.3.4. Расчет топки
1.4. Аэродинамический расчет котельного агрегата
1.4.1. Расчет газоходов
1.4.2. Расчет высоты и аэродинамического сопротивления дымовой трубы
2. Расчет тепловых сетей
2.1. Описание площадки
2.2. Тепловой расчет трубопроводов
2.2.1. Подбор труб
2.2.2. Расчет удельного изменения давления
2.2.3. Расчет тепловых потерь трубопровода без применения изоляции
2.2.4. Расчет тепловых потерь с изоляцией из минеральной ваты
2.2.5. Расчет эффективности тепловой изоляции из минеральной ваты
2.2.6. Расчет толщины слоя изоляции из минеральной ваты
2.2.7. Расчет тепловых потерь с изоляцией из пенополиуретана
2.2.8. Расчет эффективности тепловой изоляции из пенополиуретана
2.2.9. Расчет толщины слоя изоляции из пенополиуретана
2.3. Компенсация температурных удлинений трубопроводов
2.3.1. Расчет компенсаторов и усилий на неподвижные опоры
2.3.2. Расчет П-образного компенсатора
2.4. Гидравлический расчет теплопроводов
2.4.1. Расчет для участка 9-16
2.4.2. Расчет для участка 16-11
2.5. Построение пьезометрического графика
3. Экономическая часть
3.1. Расчет составляющих экономического эффекта
4. Охрана окружающей среды
4.1. Краткая характеристика места расположения объекта
4.2. Характеристика проектируемого объекта как источника воздействия на окружающую среду
4.3. Расчет выброса загрязняющих веществ от автостоянки
5. Охрана труда и техника безопасности
5.1. Производственная санитария
5.2. Производственная безопасность
5.2.1. Безопасность сосудов работающих под давлением
5.2.2. Предупреждение травматизма
5.2.3. Безопасность при использовании электроустановок
5.3. Безопасность в чр

1. Водяные тепловые сети: Справочное пособие по проектированию. / Под редак. Н.К. Громова, Е.П. Шубина. – М.: Энергоатомиздат, 2008. – 376 с.
2. Германова Т.В. Промышленная теплоэнергетика: учебное пособие по дисциплине Основы промышленной экологии. – Тюмень: ТюмГАСА, 2013.- 26 с.
3. ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно - гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - М.: Госстандарт СССР, 2008. – 89 с.
4. ГОСТ 12.1.003-83. Шум. Общие требования безопасности. – М.: Госстандарт, 2003. – 73 с.
5. Ионин А.А., Хлыбов Б.М., Братенков В.Н. и др. Теплоснабжение. – М.: Стройиздат, 2012. – 336 с.
6. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. – М.: Энергоиздат, 2011. – 416 с.
7. Козин В.Е., Левина Т.А., Марков А.П. и др. Теплоснабжение. – М.: Высшая школа, 2010. – 408 с.
8. Копко В.М., Зайцев Н.К., Базыленко Г.И. Теплоснабжение (курсовое проектирование). - Минск: Высшая школа, 2013. – 139 с.
9. Корпусова Н.С. Расчет основных показателей деятельности промышленного предприятия: указания по дисциплине Экономика предприятий энергетического комплекса. – Тюмень: ТюмГАСА, 2013. – 29 с.
10. Павлов И.И., Федоров М.П. Котельные установки и тепловые сети. – М.: Стройиздат, 2011. – 232 с.
11. Сафонов А.П. Автоматизация систем централизованного теплоснабжения. – М.: Энергия, 2004. – 256 с.
12. Сафонов А.П. Сборник задач по теплофикации и тепловым сетям. – М.: Энергоиздат, 2011. – 240 с.
13. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. – М.: Минстрой России, 1995. – 105 с.
14. СНиП 21-01-97. Пожарная безопасность зданий и сооружений. – М.: Минстрой России, 1997. – 45 с.
15. СНиП 31-03-2001. Производственные здания. – М.: Минстрой России, 2001. – 135 с.
16. СН 245-71. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. – М.: Стройиздат, 1972. – 130 с.
17. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. – М.: Минстрой России, 1997. – 140 с.
18. СНиП 41-02-2003. Тепловые сети. – М.: Госстрой России, 2004. – 48 с.
19. СНиП 41-03 2003. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. – М.: Госстрой России, 2003. – 52 с.
20. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. – М.: Издательство МЭИ, 2014. - 472 с.
21. Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей / Под ред. Николаева А.А. – М.: Стройиздат, 2013. – 360 с
22. Справочник по теплоснабжению и вентиляции / Щекин Р.В. и др. В 2-х кн.- Киев: Будивельник. – 2009, Кн. 1. – 416 с.
23. Теплотехнический справочник / Под. Ред. Юренева В.Н. и Лебедева П.Д. в 2-х т. – М.: Энергия, 2005. Т.1. – 744 с.
24. Хижняков С.В. Практические расчеты тепловой изоляции. – М.: Энергия, 2013. – 435с.
25. Центер Ф.Г. Проектирование тепловой изоляции электростанций и тепловых сетей. – Л.: Энергия, 2012. – 200 с.
26. Ширакс З.Э. Теплоснабжение. – М.: Энергия, 2012. – 256 с.