Реконструкция теплоснабжения ОАО "САРЭКС" с разработкой собственной котельной

Период года

Тёплый

Холодный

Параметр А

1.Температура воздуха, ⁰С

23,5

_17

2.Удельная энтальпия воздуха, кДж/кг

51,1

15,5

3.Скорость ветра, м/с

1

3,4

Параметр Б

1.Температура воздуха, ⁰С

27,7

_30

2.Удельная энтальпия воздуха, кДж/кг

54,4

29,6

3.Скорость ветра, м/с

1

3,8

№ по ген. плану

Наименова-ние потреби

теля

Объем здания, м³

Удельная характерис-тика, Дж/см^3оС

Расчетный тепловой поток, кВт

Отоп

ления,

q_о

Вен-тиля-ции, q_в

Отопле-ния

Венти-ляция

Горячего водоснаб-жения

Всего

1

Корпус №1

148000

0,3

0,5

2131,2

2590

510,9

5232,1

2

Корпус№2

140000

0,43

0,12

2889,6

588

390,1

3867,7

3

Корпус№3

35000

0,36

0,72

604,8

882

54,3

1541,1

4

Корпус№4

31000

0,48

0,19

714,2

206,1

44,2

964,5

18

Заводоуправление

6300

0,36

108,9

69,1

178,0

8

Эксперементальный участок

3600

0,75

129,6

47,0

176,6

21

О Г Т

4200

0,45

90,7

47,0

137,7

5

Компрессорная станция

4300

0,45

92,9

92,9

10

Склад масел и химикатов тарного хранения

2700

0,68

88,1

88,1

Итого

6850

4266,1

1162,6

12278,7

№ участка

D, мм

D_н , мм

R_л, Па/м

L_э, м

?Р_{п ,} ?Р_о, Па

?, м/с

1

175

194

38,01

51,40

5374,6

0,72

2

50

57

101,80

0,57

1279,6

0,54

3

40

45

83,70

5,95

2506,8

0,42

4

40

45

80,50

0,43

1966,6

0,41

5

32

38

70,10

0,37

1708,3

0,34

6

32

38

64,97

0,37

3922,2

0,32

7

80

89

61,36

6,20

2712,0

0,56

8

150

159

70,20

19,20

5138,6

0,88

9

50

57

81,60

9,20

9889,9

0,48

10

40

45

83,70

2,60

4737,4

0,42

Проектная отметка земли

Натуральная отметка земли

Отметка верха несущей

конструкции

Отметка низа трубы

Уклон, % Длина, м

Номер поперечного разреза

Развернутый план

№ участка

D_н, мм

Трубопроводы

Прямой

Обратный

R_и,

м?К/Вт

R_н,

м?К/Вт

t_н,

^оС

Q_л,

Вт

R_и,

м?К/Вт

R_н,

м?К/Вт

t_н,

^оС

Q_л,

Вт

1

194

1,59

0,063

34,5

9800,4

1,9

0,063

34

4584,8

2

57

3,50

0,100

33,0

600,0

4,3

0,100

33

272,70

3

45

4,02

0,270

37,0

1006,9

4,85

0,270

36

468,70

4

45

4,02

0,270

37,0

1006,9

4,85

0,270

36

468,70

5

38

4,40

0,320

38,0

977,3

4,9

0,320

37

459,70

6

38

4,40

0,320

38,0

2443,4

4,9

0,320

37

1149,4

7

89

2,72

0,140

35,0

2391,6

3,2

0,140

35

1137,7

8

5. Теплоприготовительные установки систем теплоснабжения

5.1. Виды теплоприготовительных установок систем теплоснабжения

Теплоприготовительная установка системы теплоснабжения, это комплекс устройств и агрегатов, предназначенных для выработки тепла в виде пара или горячей воды за счёт сжигания топлива, а также подготовки теплоносителя и подачи его в систему теплоснабжения.

В зависимости от назначения теплоприготовительные установки делятся на три основные группы: паровые, пароводогрейные и водогрейные котельные.

Паровые котельные в основном предназначены для обеспечения паром технических потребителей промышленных предприятий. Отпуск тепла системам отопления, вентиляции и горячего водоснабжения производится в небольшом количестве, только для нужд предприятия.

Вторая группа котельных, при мощности более 60 МВт на основании технико-экономических расчётов оборудуется паровыми и водогрейными котлами и предназначается для отпуска тепла как в виде пара промышленным предприятиям, так и в виде воды для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения предприятий и жилищно_коммунального сектора. Мощность паровых и водогрейных котлов определяется соотношением тепловых нагрузок по пару и горячей воде.

Водогрейные котельные предназначены для отпуска тепла системам отопления и горячего водоснабжения потребителям жилищно-коммунального сектора или промышленных предприятий, где пар не используется на технологические нужды.

Так как на данном предприятии тепловая мощность не превышает 60 МВт, а на технологические нужды используется насыщенный пар с давлением 0,7 МПа, то в дальнейшем будем рассматривать паровую котельную.

5.2. Тепловая схема паровой котельной

Рекомендуемый вариант тепловой схемы котельной представлен на листе 4 графической части.

Котельная оборудуется паровыми котлами с параметрами пара обусловленными необходимостью технологических процессов.

Вырабатываемый пар отпускается потребителям, как с параметрами свежего пара, так и через редукционно-охладительную установку РОУ. На собственные нужды котельной, используется редуцированный пар с давлением - 0,6 Мпа. Водо-питательная установка котельной состоит из атмосферного деаэратора, пароводяных подогревателей химически очищенной воды и питательных насосов. Установка атмосферных деаэраторов обеспечивает получением деаэрированной питательной воды с температурой 104 ^оС, отвечающей требованиям, предъявляемым устанавливаемыми котлами.

В целях поддержания расчётного водо_химического режима котлов предусмотрена их непрерывная и периодическая продувка. Тепло непрерывной продувки котлов используется в рабочем цикле котельной с помощью сепаратора непрерывной продувки(СНП) и охладителя непрерывной продувки (ОНП). Отсепарированный пар из сепаратора отводится в деаэраторы питательной воды, а от сепарированная продувочная вода охлаждается сырой водой в охладителе непрерывной продувки до 40 ^оС, после чего сбрасывается в канализацию.

После подогрева в теплообменнике (ОНП) сырая вода подогревается до 25_30 ^оС в пароводяном подогревателе исходной воды, после чего после чего поступает на химводоочистку. Пройдя химводоочистку, вода с температурой

23_ 28 ^оС (принимается, что в аппарате ХВО вода остывает на 2 ^оС) поступает на водоподогреватель химически очищенной воды, где в паровом теплообменнике нагревается до температуры 70 _ 80 ^оС. После чего направляется в деаэратор.

Все использованные в котельной пароводяные подогреватели обогреваются редуцируемым паром 0,6 Мпа, и конденсат после них через регуляторы уровня (конденсатоотводники) выдавливается непосредственно в деаэратор питательной воды. Конденсат, возвращающийся с производства, поступает в промежуточные баки и после контрольной проверки его качества насосами перекачивается в деаэраторы.

Отпуск тепла системам отопления вентиляции и горячего водоснабжения производится с горячей сетевой водой, которая нагревается в сетевых подогревателях.

Вода для подпитки тепловых сетей берётся из бака запаса подпиточной воды, пройдя охладитель подпитки, подпиточными насосами подаётся в обратный трубопровод перед сетевыми насосами.

5.3. Расчёт тепловой схемы паровой котельной

5.3.1. Расчёт тепловой схемы паровой котельной для максимально-зимнего периода

Расход технологического конденсата с производства определяется по формуле:

G_тех = ? · D_тех / 100, (5.1)

где D_тех - расход пара на технологические нужды, кг/с;

? - доля возврата конденсата, %;

G_тех = 60 · 1,1 / 100 = 0,66 кг/с.

Потери технологического конденсата:

G_тех^пот =D_тех-G_тех, (5.2)

G_тех^пот = 1,1 - 0,66 = 0,44 кг/с.

Нагрузка отопления, вентиляции, горячего водоснабжения:

Q_ов = Q_ов^р · ( t_вн^р - t_нв ) / (t_вн^р - t_ор), (5.3)

где Q_ов^р - расчётная нагрузка отопления и вентиляции, кВт;

t_вн^р - расчётная температура внутри помещений, ^оС;

t_ор - расчётная температура для проектирования отопления, ^оС;

t_нв - температура наружного воздуха, ^оС.

Q_ов = 11116,1 · (18 + 30) / (18 + 30) = 11116,1 кВт.

Расход пара на сетевые подогреватели определяется по формуле:

D_сп = (Q_ов + Q_гв ) / (i_0,7 ^"- i_к), (5.4)

где i _0,7 ^"- энтальпия сухого насыщенного пара при давлении 0,7МПа, кДж/кг [2];

i_к - энтальпия конденсата возвращённого от потребителя, кДж/кг;

D_сп = (1111,6 + 1162,6) / ((2763 - (55 · 4,19)) = 4,84 кг/с.

Общий расход пара потребителями:

D_вн = D_тех + D_сп, (5.5)

D_вн = 1,1 + 4,84 = 5,94 кг/с.

Потери пара в тепловой схеме:

D_пот = 0,03 · D_вн, (5.6)

D_пот = 0,03 · 5,94 = 0,2 кг/с.

Расход пара на собственные нужды ТГУ:

D_сн = 0,08 · D_вн, (5.7)

D_сн = 0,08 · 5,94 = 0,5 кг/с.

Расход сетевой воды:

G_с= (Q_ов + Q_гв) / (i_с ? i_с), (5.8)

где i_с, i_с ? энтальпия воды в прямой и обратной магистрали, кДж/кг;

G_с= (11116,1 + 1162,6) / [(150 · 4,19) ? (70 · 4,19)] = 36,6 кг/с.

Расход воды на подпитку тепловой сети:

G_под = 0,015 · G_с, (5.9)

G_под = 0,015 · 36,6 = 0,55 кг/с.

Паропроизводительность котельной определяется по формуле:

D_кот = D_тех + D_сп + D_сн + D_пот, (5.10)

D_кот = 1,1 + 4,84 + 0,5 + 0,2 = 6,64 кг/с.

Сумма потерь пара, конденсата, сетевой воды:

G_пот= G_пот^тех + D_пот + G_под, (5.11)

G_пот= 0,44 + 0,2 + 0,55 =1,19 кг/с.

Доля потерь теплоносителя:

П_х = G_пот / D_кот, (5.12)

П_х = 1,19 / 6,64 = 0,2.

Процент продувки:

P_п= S_х· П_х·100 / (S_кв?S_х· П_х), (5.13)

где S_х?солесодержание исходной воды, мг/кг;

S_кв?солесодержание котловой воды, мг/кг, [2];

P_п= 350 · 0,2 · 100 / (3000 ?350 · 0,2) =2,38.

Расход питательной воды на РОУ:

G_роу = D_кот · (i"_1,4 ? i"_0,7) / (i"_1,4 ? i"_пв), (5.14)

где i"_пв ? энтальпия питательной воды, КДж/кг, [2];

i"_1,4 ? энтальпия сухого насыщенного пара при давлении Р = 1,4 МПа, кДж/кг, [2].

G_роу = 6,64 · (2790 ? 2763) / (2790 ? 419) = 0,1 кг/с.

Паропроизводительность ТГУ при рабочих параметрах:

D^1,4 = D_кот ? G_роу, (5.15)

D^1,4 = 6,64 ? 0,1= 6,54 кг/с.

Расход продувочной воды:

G_пр = P_п · D^1,4 / 100, (5.16)

G_пр = 2,38 · 6,54 / 100 = 0,16 кг/с.

Расход пара из сепаратора непрерывной продувки:

D_с^0,15 = G_пр · (i_кв ? i_0,15) / (i"_0,15 ? i_0,15), (5.17)

где i_кв ? энтальпия котловой воды, КДж/кг, [2];

i"_0,15 , i_0,15 ? энтальпия насыщенного пара и воды, (при давлении Р = 0,15 Мпа), кДж/кг, [2].

D_с^0,15 = 0,16 · (830 ? 467) / (2693 ? 467) = 0,03 кг/с.

Расход воды из сепаратора непрерывной продувки:

G_снп = G_пр ? D_с^0,15, (5.18)

G_снп = 0,16 ? 0,03 = 0,13.

Расход воды из деаэратора:

G_д = D_кот + G_пр + G_подп, (5.19)

G_д = 6,64 + 0,16 + 0,55 = 7,35 кг/с.

Расход выпара деаэратора:

D_вып = d · G_д, (5.20)

где d ? удельный расход выпара из деаэратора, кг/кг, [2].

D_вып = 0,005 · 7,35 = 0,04 кг/с.

Суммарные потери пара и конденсата (уточнённые):

G_пот = G_тех^пот + D_пот + G_под + G_снп+ D_вып, (5.21)

G_пот = 0,44 + 0,2 + 0,55 + 0,13+ 0,042 = 1,36 кг/с.

Расход воды: химически обработанной:

G_хво = G_пот, (5.22)

G_пот = 1,36 кг/с;

исходной:

G_исх = 1,15 · G_хво, (5.23)

G_исх = 1,15 · 1,36 = 1,56 кг/с.

Температура исходной воды после охладителя непрерывной продувки:

t = (i_исх + (G_снп / G_исх ) · (i_0,15 ? i_к ) ) / 4,19, (5.24)

где i_{ис х}? энтальпия исходной воды, (при t = 5 ^оС зимой), кДж/кг;

i_к ? энтальпия конденсата, (при t =40^оС), кДж/кг.

t = (20,95+ (0,13/ 1,56) · (467 ? 167,6)) / 4,19 = 11^оС.

Расход пара на подогреватель исходной воды:

D_исх = G_исх · (i"_исх ? i_исх) / (i"_0,7 ? i_к ), (5.25)

где i"_{исх ,} i_исх ? энтальпия воды на выходе и входе в подогреватель исход ой воды, кДж/кг, [2];

i_к? энтальпия конденсата (при давлении в деаэраторе и t=105 ^оС), кДж/кг, [2];

D_исх = 1,56 · (125,7 ? 46,9) / (2763 ? 439,9 ) = 0,05 кг/с.

Расход пара на подогреватель химически очищенной воды:

D_хво = G_хво · (i"_хво ? i_хво) / (i"_0,7 ? i_к), (5.26)

где i"_хво ? энтальпия химически очищенной воды на выходе из охладителя выпора и на входе в деаэратор, кДж/кг, [2];

i_хво ? энтальпия химически очищенной воды на входе в охладитель выпора, кДж/кг, [2].

D_хво = 1,36 · (335,3 ? 113,3) / (2763 ? 439,9) = 0,13 кг/с.

Расход пара на деаэрацию:

D_д = ((G_д · i_д + D_вып · i_д) / i"_0,7) ? ((G_хво· i"_хво + D_с· i"_0,15 +G_тех· i_тех ) + (G_исх+ G_хво) · i_к) / i"_0,7, (5.27)

где i"_д ? энтальпия выпара насыщенного пара (при давлении в деаэраторе), кДж/кг, [2].

D_д = ((7,35 · 419 + 0,04 · 2683) / 2763) ? ((1,36· 335,2 + 0,03· 2693 +0,66· 230,45) + (1,36+1,56) · 439,9)/ 2763 = 0,44 кг/с.

Расчетный расход пара на собственные нужды:

D_сн^р = D_д + D_хво + D_исх, (5.28)

D_сн^р = 0,44 + 0,13 + 0,05 = 0,62 кг/с.

Расчетная паропроизводительность ТГУ:

D_кот^р = D_тех + D_сн^р +D_пот +D_сп, (5.29)

D_кот^р = 1,1 + 0,62 + 0,2 + 4,84 = 6,76 кг/с.

Ошибка расчёта:

? = ((D_кот^р ? D_кот) / D_кот^р) ·100 %, (5.30)

? = ((6,76 ? 6,64) / 6,76) ·100 % = 1,7 %.

Ошибка расчёта не превышает 3%, значит расчет проведён верно.

5.3.2 Расчёт тепловой схемы паровой котельной для наиболее холодного месяца

Расход технологического конденсата с производства определяется по формуле:

G_тех = ? · D_тех / 100,

где D_тех - расход пара на технологические нужды, кг/с;

? - доля возврата конденсата, %;

G_тех = 60 · 1,1 / 100 = 0,66 кг/с.

Потери технологического конденсата:

G_тех^пот = D_тех - G_тех;

G_тех^пот = 1,1 - 0,66 = 0,44 кг/с.

Нагрузка отопления, вентиляции, горячего водоснабжения:

Q_ов = Q_ов^р · (t_вн^р - t_нв) / (t_вн^р - t_ор),

где Q_ов^р - расчётная нагрузка отопления и вентиляции, кВт;

t_вн^р - расчётная температура внутри помещений, ^оС;

t_ор - расчётная температура для проектирования отопления, ^оС;

t_нв - температура наружного воздуха, ^оС.

Q_ов = 11116,1 · (18 + 17) / (18 + 30) = 8105,5 кВт.

Расход пара на сетевые подогреватели определяется по формуле:

D_сп = (Q_ов + Q_гв) / (i_0,7 ^"- i_к),

где i_0,7 ^"- энтальпия сухого насыщенного пара при давлении 0,7МПа, кДж/кг [2];

i_к -энтальпия конденсата возвращённого от потребителя, кДж/кг;

D_сп = (8105,5 + 1162,6) / (( 2763 - ( 55 · 4,19 )) = 3,66 кг/с.

Общий расход пара потребителями:

D_вн = D_тех + D_сп,

D_вн = 1,1 + 3,66 = 4,76 кг/с.

Потери пара в тепловой схеме:

D_пот = 0,03 · D_вн,

D_пот = 0,03 · 4,76 = 0,14 кг/с.

Расход пара на собственные нужды ТГУ:

D_сн = 0,08 · D_вн,

D_сн = 0,08 · 4,76 = 0,38 кг/с.

Расход сетевой воды:

G_с = (Q_ов + Q_гв) / (i_с ? i_с),

где i_с, i_с ? энтальпия воды в прямой и обратной магистрали, кДж/кг;

G_с = ( 8105,5 + 1162,6 ) / ( 114 · 4,19 ) ? ( 56 · 4,19 ) = 38,1 кг/с.

Расход воды на подпитку тепловой сети:

G_под = 0,015 · G_с,

G_под = 0,015 · 38,1 = 0,57 кг/с.

Паропроизводительность котельной определяется по формуле:

D_кот = D_тех + D_сп + D_сн + D_пот,

D_кот = 1,1 + 3,66 + 0,38 + 0,14 = 5,28 кг/с.

Сумма потерь пара, конденсата, сетевой воды:

G_пот= G_пот^тех + D_пот + G_под,

G_пот= 0,44 + 0,14 + 0,57 = 1,15 кг/с.

Доля потерь теплоносителя:

П_х = G_пот / D_кот,

П_х = 1,15 / 5,28 = 0,19.

Процент продувки:

P_п= S_х· П_х·100 / (S_кв? S_х· П_х),

где S_х? солесодержание исходной воды, мг/кг;

S_кв? солесодержание котловой воды, мг/кг, [2];

P_п= 350 · 0,19 · 100 / (3000 ? 350 · 0,19) = 2,3.

Расход питательной воды на РОУ:

G_роу = D_кот · (i"_1,4 ? i"_0,7) / ( i"_1,4 ? i"_пв),

где i"_пв ? энтальпия питательной воды, КДж/кг, [2];

i"_1,4 ? энтальпия сухого насыщенного пара при давлении Р= 1,4 МПа,

кДж/кг, [2].

G_роу = 5,28 · ( 2790 ? 2763 ) / ( 2790 ? 419 ) = 0,1 кг/с.

Паропроизводительность ТГУ при рабочих параметрах:

D^1,4 = D_кот ? G_роу,

D^1,4 = 5,28 ? 0,1 = 5,18 кг/с.

Расход продувочной воды:

G_пр = P_п · D^1,4 / 100,

G_пр = 2,3 · 5,28 / 100 = 0,12 кг/с.

Расход пара из сепаратора непрерывной продувки:

D_с^0,15 = G_пр · (i_кв ? i_0,15) / (i"_0,15 ? i_0,15),

где i_кв ? энтальпия котловой воды, КДж/кг, [2];

i"_0,15 , i_0,15 ? энтальпия насыщенного пара и воды, кДж/кг, [2].

D_с^0,15 = 0,12 · (830 ? 467) / (2693 ? 467) = 0,02 кг/с.

Расход воды из сепаратора непрерывной продувки:

G_снп = G_пр ? D_с^0,15,

G_снп = 0,12 ? 0,02 = 0,1.

Расход воды из деаэратора:

G_д = D_кот + G_пр + G_подп,

G_д = 5,28 + 0,12 + 0,57 = 5,97 кг/с.

Расход выпара деаэратора:

D_вып = d · G_д,

где d ? удельный расход выпара из деаэратора, кг/кг, [2].

D_вып = 0,005 · 5,97 = 0,03 кг/с.

Суммарные потери пара и конденсата (уточнённые):

G_пот = G_тех^пот + D_пот + G_под + G_снп+ D_вып,

G_пот = 0,44 + 0,14 + 0,57 + 0,1+ 0,03 = 1,28 кг/с.

Расход воды:

химически обработанной:

G_хво = G_пот,

G_пот = 1,28 кг/с;

исходной:

G_исх = 1,15 · G_хво,

G_исх = 1,15 · 1,28 = 1,47 кг/с.

Температура исходной воды после охладителя непрерывной продувки:

t = (i_исх + (G_снп / G_исх) · (i_0,15 ? i_к)) / 4,19,

где i_{ис х}? энтальпия исходной воды, (при t = 5 ^оС зимой), кДж/кг;

i_к ? энтальпия конденсата, (при t =40^оС), кДж/кг.

t = (20,95+ (0,1/ 1,47) · (467 ? 167,6)) / 4,19 = 9,9 ^оС.

Расход пара на подогреватель исходной воды:

D_исх = G_исх · (i"_исх ? i_исх) / (i"_0,7 ? i_к),

где i"_{исх ,} i_исх ? энтальпия воды на выходе и входе в подогреватель исход ной воды, кДж/кг, [2];

i_к? энтальпия конденсата (при давлении в деаэраторе и t = 105 ^оС ),

кДж/кг, [2];

D_исх = 1,47 · (125,7 ? 41,8) / (2763 ? 439,9 ) = 0,053 кг/с.

Расход пара на подогреватель химически очищенной воды:

D_хво = G_хво · (i"_хво ? i_хво) / (i"_0,7 ? i_к),

где i"_хво ? энтальпия химически очищенной воды на выходе из охладите ля выпора и на входе в деаэратор, кДж/кг, [2];

i_хво ? энтальпия химически очищенной воды на входе в охладитель выпора, кДж/кг, [2].

D_хво = 1,28 · (335,3 ? 113,3) / (2763 ? 439,9) = 0,12 кг/с.

Расход пара на деаэрацию:

D_д = ((G_д · i_д + D_вып · i_д) / i"_0,7) ? ((G_хво· i"_хво + D_с· i"_0,15 +G_тех· i_тех ) +

+(G_исх+ G_хво) ·i_к) / i"_0,7,

где i"_д ? энтальпия выпара насыщенного пара (при давлении в деаэраторе), кДж/кг, [2].

D_д = ((5,97 · 419 + 0,03 · 2683) / 2763) ? ((1,28· 335,2 + 0,02· 2693 +0,66· 230,45) + (1,47+1,28) · 439,9)/ 2763 = 0,27 кг/с.

Расчетный расход пара на собственные нужды:

D_сн^р = D_д +D_хво +D_исх ,

D_сн^р = 0,27+0,053 +0,19 = 0,44 кг/с.

Расчетная паропроизводительность ТГУ:

D_кот^р = D_тех + D_сн^р +D_пот +D_сп,

D_кот^р = 1,1 + 0,44+ 0,14 + 3,66 = 5,34 кг/с.

Ошибка расчёта:

? = ((D_кот^р ? D_кот) / D_кот^р) ·100 %,

? = ((5,34 ? 5,28) / 5,34) ·100 % = 1,1 %.

Ошибка расчёта не превышает 3%, значит расчет проведён верно.

5.3.3 Расчёт тепловой схемы паровой котельной для летнего режима

Расход технологического конденсата с производства определяется по формуле:

G_тех = ? · D_тех / 100,

где D_тех - расход пара на технологические нужды, кг/с;

? - доля возврата конденсата, %;

G_тех = 60 · 1,1 / 100 = 0,66 кг/с.

Потери технологического конденсата:

G_тех^пот = D_тех - G_тех;

G_тех^пот = 1,1 - 0,66 = 0,44 кг/с.

Нагрузка отопления, вентиляции:

Q_ов = Q_ов^р · (t_вн^р - t_нв) / (t_вн^р - t_ор),

где Q_ов^р - расчётная нагрузка отопления и вентиляции, кВт;

t_вн^р - расчётная температура внутри помещений, ^оС;

t_ор - расчётная температура для проектирования отопления, ^оС;

t_нв - температура наружного воздуха, ^оС.

Q_ов = 0

Расход пара на сетевые подогреватели определяется по формуле:

D_сп = (Q_ов + Q_гв) / (i_0,7 ^"- i_к),

где i_0,7 ^"- энтальпия сухого насыщенного пара при давлении 0,7МПа, кДж/кг [2];

i_к -энтальпия конденсата возвращённого от потребителя, кДж/кг;

Q_гв = 0,82 · Q_гв^р,

Q_гв = 0,82 · 1162,6 = 953,3 кВт,

D_сп = 953,3 /(( 2763 - (55 · 4,19 )) = 0,38 кг/с.

Общий расход пара потребителями:

D_вн = D_тех + D_сп,

D_вн = 1,1 + 0,38 = 1,48 кг/с.

Потери пара в тепловой схеме:

D_пот = 0,03 · D_вн,

D_пот = 0,03 · 1,48 = 0,04 кг/с.

Расход пара на собственные нужды ТГУ:

D_сн = 0,125 · D_вн,

D_сн = 0,125 · 1,48 = 0,19 кг/с.

Расход сетевой воды:

G_с=(Q_ов + Q_гв) / (i_с ? i_с),

где i_с, i_с ? энтальпия воды в прямой и обратной магистрали, кДж/кг;

G_с= 953,3 / (70 · 4,19) ? (39 · 4,19) = 7,2 кг/с.

Расход воды на подпитку тепловой сети:

G_под =0,015 · G_с,

G_под =0,015 · 7,2 = 0,11 кг/с.

Паропроизводительность котельной определяется по формуле:

D_кот = D_тех + D_сп + D_сн + D_пот,

D_кот = 1,1 + 0,38 + 0,19 + 0,04 = 1,71 кг/с.

Сумма потерь пара, конденсата, сетевой воды:

G_пот= G_пот^тех + D_пот + G_под,

G_пот= 0,44 + 0,04 + 0,11 =0,59 кг/с.

Доля потерь теплоносителя:

П_х = G_пот / D_кот,

П_х = 0,59 / 1,71 = 0,35.

Процент продувки:

P_п= S_х· П_х·100 / (S_кв?S_х· П_х),

где S_х?солесодержание исходной воды, мг/кг;

S_кв?солесодержание котловой воды, мг/кг, [2];

P_п= 350 · 0,35 · 100 / (3000 ?350 · 0,35) = 4,38

Расход питательной воды на РОУ:

G_роу = D_кот · (i"_1,4 ? i"_0,7) / ( i"_1,4 ? i"_пв),

где i"_пв ? энтальпия питательной воды, кДж/кг, [2];

i"_1,4 ? энтальпия сухого насыщенного пара при давлении Р = 1,4 МПа,

кДж/кг, [2].

G_роу = 1,71· (2790 ? 2763 ) / ( 2790 ? 419 ) = 0,02 кг/с.

Паропроизводительность ТГУ при рабочих параметрах:

D^1,4 = D_кот ? G_роу,

D^1,4 =1,71 ? 0,02 = 1,69 кг/с.

Расход продувочной воды:

G_пр = P_п · D^1,4 / 100,

G_пр = 4,3 · 1,69 / 100 = 0,07кг/с.

Расход пара из сепаратора непрерывной продувки:

D_с^0,15 = G_пр · (i_кв ? i_0,15) / (i"_0,15 ? i_0,15 ),

где i_кв ? энтальпия котловой воды, кДж/кг, [2];

i"_0,15 , i_0,15 ?энтальпия насыщенного пара и воды, кДж/кг, [2].

D_с^0,15 = 0,07 · (830 ? 467) / (2693 ? 467) = 0,01 кг/с.

Расход воды из сепаратора непрерывной продувки:

G_снп = G_пр ? D_с^0,15,

G_снп = 0,07 ? 0,01 = 0,06.

Расход воды из деаэратора:

G_д = D_кот + G_пр + G_подп,

G_д = 1,71 + 0,07+ 0,11 = 1,89 кг/с.

Расход выпара деаэратора:

D_вып = d · G_д,

где d ? удельный расход выпара из деаэратора, кг/кг, [2].

D_вып = 0,005 · 1,89 = 0,01 кг/с.

Суммарные потери пара и конденсата (уточнённые):

G_пот = G_тех^пот + D_пот + G_под + G_снп+ D_вып,

G_пот = 0,44 + 0,04 + 0,11 + 0,01+ 0,06 = 0,7 кг/с.

Расход воды:

химически обработанной:

G_хво = G_пот,

G_пот = 0,7 кг/с.

исходной:

G_исх = 1,15 · G_хво,

G_исх = 1,15 · 0,7 = 0,81 кг/с.

Температура исходной воды после охладителя непрерывной продувки:

t = (i_исх + (G_снп / G_исх) · (i_0,15 ? i_к ) ) / 4,19,

где i_{ис х}? энтальпия исходной воды, (при t = 15^оС летом), кДж/кг;

i_к ? энтальпия конденсата, (при t =40^оС), кДж/кг.

t = (62,85+ (0,06/ 0,81) · (467 ? 167,6)) / 4,19 = 20,3 ^оС.

Расход пара на подогреватель исходной воды:

D_исх = G_исх · (i"_исх ? i_исх) / (i"_0,7 ? i_к),

где i"_{исх ,} i_исх ? энтальпия воды на выходе и входе в подогреватель исход ной воды, кДж/кг, [2];

i_к? энтальпия конденсата (при давлении в деаэраторе и t = 105 ^оС ),

кДж/кг, [2];

D_исх = 0,81 · (125,7 ? 85,1 ) / (2763 ? 439,9 ) = 0,014кг/с.

Расход пара на подогреватель химически очищенной воды:

D_хво = G_хво · (i"_хво ? i_хво) / (i"_0,7 ? i_к),

где i"_хво ? энтальпия химически очищенной воды на выходе из охладителя выпора и на входе в деаэратор, кДж/кг, [2];

i_хво ? энтальпия химически очищенной воды на входе в охладитель выпора, кДж/кг, [2].

D_хво = 0,7 · (335,3 ? 113,3) / (2763 ? 439,9 ) = 0,1 кг/с.

Расход пара на деаэрацию:

D_д = ((G_д · i_д + D_вып · i_д) / i"_0,7) ? ((G_хво· i"_хво + D_с· i"_0,15 +G_тех· i_тех ) + (G_исх+ G_хво) · i_к)/ i"_0,7,

где i"_д ? энтальпия выпара насыщенного пара (при давлении в деаэраторе), кДж/кг, [2].

D_д = ((1,89 · 419 + 0,01 · 2683) / 2763) ? ((0,7· 335,2 + 0,01· 2693 +0,66· 230,45) + (0,014+0,1) · 439,9)/ 2763 = 0,1 кг/с.

Расчетный расход пара на собственные нужды:

D_сн^р = D_д +D_хво +D_исх ,

D_сн^р = 0,1 +0,014 +0,1 = 0,21кг/с.

Расчетная паропроизводительность ТГУ:

D_кот^р = D_тех + D_сн^р +D_пот +D_сп,

D_кот^р = 1,1 + 0,24 + 0,04+ 0,38 = 1,73 кг/с.

Ошибка расчёта:

? = ((D_кот^р ? D_кот)/ D_кот^р) ·100 %,

? = ((1,73 ? 1,71)/ 1,73) ·100 % = 1,2 %.

Ошибка расчёта не превышает 3%, значит расчет проведён верно.

Результаты расчёта тепловой схемы котельной сводятся в таблицу 5.

Таблица 5.

Результаты расчёта тепловой схемы котельной

5.4 Определение и расчёт продуктов сгорания газа и расхода воздуха

В качестве основного топлива в котельной используется природный газ, состав которого приведен в таблице 6.

Таблица 6.

Состав природного газа

Удельная теплота сгорания топлива равна:

q = 34,16 МДж/м³ = 9,49 Вт ? ч/м³.

Плотность газа равна: ? = 0,879 кг/с.

Расход газа определяется по формуле:

B = (Q_у ? n) / (q ? ?_к.а ), (5.31)

где ?_к.а - коэффициент полезного действия котлоагрегата, %;

Q_у - установленная мощность котлоагрегата, Вт;

n - количество котлов, шт.

B = (4370 ? 4) / (9,49 ? 0,92) = 2002 м³/ч.

Теоретически необходимый объём воздуха для сжигания газа определяется по формуле:

V⁰ = 0,0476? ?(m + ( n/4))? C_m? H_n - O₂, (5.32)

V⁰ = 0,0476? (2 ? 78,2 + 3,5? 4,4 + 5 ? 2,2 + 6,5 ? 0,7 + 8 ? 0,2) = 10,2 м³/ м³.

Фактический расход воздуха определяется по формуле:

V_в = V⁰? В? ? ? ((t + 273,15) / 273,15), (5.33)

где ? - коэффициент избытка воздуха, ? =1,05 [4].

V_в = 10,2? 2002 ? 1,05 ? ((28 + 273,15) / 273,15) = 23639,3 м³/ч.

Объём азота в продуктах сгорания определяется по формуле:

V_N2 = В? (0,79? V⁰? ? + (N₂ /100)), (5.34)

V_N2 = 2002 ? (0,79?10,2? 1,05 + (14,2 /100)) = 16416,4 м³/ч.

Объём трехатомных газов в продуктах сгорания определяется по формуле:

V_RO2 = 0,01? В? (СО₂ + СО + Н₂S +?mС_mH_n (5.35)

V_RO2 = 0,01? 2002 ? (0,1? 78,2 + 2 ? 4,4 + 3 ? 2,2 + 4 ? 0,7 + 5 ? 0,2) = 1951,9 м³/ч.

Объём водяных паров в продуктах сгорания определяется по формуле:

V_Н2О = В ? (Н₂S + Н₂ + ?(n/2)С_mH_n +0,0161d) ? 0,01+0,124?V⁰ ? ?, (5.36)

где d - влагосодержание газа, d = 10,4 [4].

V_Н2О = 2002 ? (2? 78,2 + 3 ? 4,4 + 5 ? 2,2 + 6 ? 0,2 + 0,0161 ? 10,4) ? 0,01+ + 0,124 ? 10,2 ? 1,05 = 6301,7 м³/ч.

Объём сухих продуктов сгорания определяется по формуле:

V_С2 = V_RO2 + V_N2 + (? - 1) ? V⁰ ? В, (5.37)

V_С2 = 1951,9 + 16416,4 + (1,05 - 1) ? 10,2 ? 2002 = 28578,5 м³/ч.

Объём продуктов сгорания определяется по формуле:

V₂ = V_С2 + V_Н2О, (5.38)

V₂ = 28578,5 + 6301,7 = 34880,2 м³/ч.

5.5 Выбор основного и вспомогательного оборудования

Основное оборудование котельной - паровые котлы. В котельных промышленных предприятий с небольшим потреблением пара большое распространение получили котлы типа Е. Котел двух барабанный, с естественной циркуляцией, барабаны котла расположены по одной вертикальной оси, котельный пучок разделен двумя перегородками из жаропрочной стали, образующими газоходы. Топка имеет боковые и верхние экраны. Каждый котел оборудован одной горелкой, индивидуальным вентилятором и дымососом.

В проектируемой котельной, принимается к установке 4 котла Е 1_9, с номинальной паропроизводительностью 1,81 кг/с, [2].

Вспомогательным оборудованием котельной является:

деаэратор;

сетевые, питательные, подпиточные насосы, насос исходной воды, конденсатный насос;

подогреватели исходной, химически очищенной, сетевой воды;

редукционно_охладительная установка;

баковое хозяйство и трубопроводы.

Выбор деаэратора.

Деаэрация питательной воды паровых котлов и подпиточной воды тепловых сетей, является обязательной для всех котельных. Деаэраторы предназначены для удаления из воды растворенных в ней неконденсирующихся газов. Присутствие в питательной и подпиточной воде кислорода и углекислоты приводят к коррозии питательных трубопроводов, кипятильных труб, барабанов котлов и сетевых трубопроводов, что может привести к тяжелой аварии.В проектируемой котельной устанавливается два атмосферных деаэратора ДА_1, с номинальной производительностью 1 т/ч, рабочим давлением 0,12 Мпа, температурой деаэрированной воды 104 ⁰С, [2].

Сетевые насосы водо_подогревательных установок выбираются по расчетному расходу сетевой воды и напору, который должен быть достаточным, чтобы покрывать все гидравлические сопротивления сети. Сетевые насосы, как правило, устанавливаются на обратной линии сетевой воды до ПСВ, и перекачивают воду с температурой до 70 ⁰С. В проектируемой котельной устанавливается следующий сетевой насос, [3]:

тип _ 6К8;

подача - 140 м³/ч;

напор - 36 м;

мощность двигателя - 28 КВт.

Питательный насос должен обеспечивать необходимый расход питательной воды, при давлении соответствующему полному открытию рабочих предохранительных клапанов, установленных на паровом котле. Для питания паровых котлов устанавливается не менее двух насосов с независимыми приводами. Один из насосов должен иметь паровой привод. Производительность каждого питательного насоса должна быть не менее 110 % , максимальной паропроизводительности всех котлов, что составляет 8 т/ч.

Напор создаваемый насосом для перекачки конденсата в паровые котлы определяется по формуле:

H_н = 10 • P_к + (10…20), (5.39)

где P_к - рабочее давление пара в котле, кг/см²;

10…20 - необходимый запас напора насоса, м; [1].

H_н = 10 • 9 + 15 = 105 м.

Выбирается центробежный сетевой насос, [2]:

тип - ЦНСГ 13_105;

подача - 13 м³/ч;

напор - 105 м;

мощность двигателя - 7,5 КВт.

Выбирается паровой насос, [3]:

тип - ПНП_13;

подача - 13 м³/ч;

напор - 108 м.

Насос исходной воды:

тип - К8/18;

подача - 8м³/ч;

напор - 19 м;

мощность двигателя - 0,8 КВт.

Подпиточный насос:

тип - 1,5 К - 6б;

подача - 4 м³/ч;

напор - 12 м;

мощность двигателя - 0,5 КВт.

Во всех схемах промышленных котельных применяются подогреватели воды и другие теплообменники различного назначения. Подогрев воды в паровых котельных производится в паровых подогревателях.

Теплообменники выбираются по расчетной площади теплообмена, которая определяется по формуле:

F = G • (i_п - i_к) / (t₁_ t₂) • К, (5.40)

где G - расход пара на подогреватель, т/ч;

t_1, t₂ - температура воды на входе и на выходе из подогревателя,⁰С;

К - коэффициент теплоотдачи, принимается равным 1500Вт/м²•К.

Выбирается подогреватель исходной воды, [2]:

Тип _ ПП2_24_7_IV;

Площадь поверхности нагрева, м² - 24,4;

Диаметр корпуса, мм_ 480;

Номинальный расход воды, т/ч_41,7.

Выбирается подогреватель химически очищенной воды, [2]:

Тип _ ПП2_17_7_IV;

Площадь поверхности нагрева, м² - 17,2;

Диаметр корпуса, мм _ 426;

Номинальный расход воды, т/ч - 29,4.

Выбирается подогреватель сетевой воды, [2]:

Тип - ПСВ_200_7_15;

Площадь поверхности нагрева, м² - 200;

Избыточное рабочее давление в паровом пространстве, Мпа _ 0,7;

Избыточное рабочее давление в водяном пространстве, Мпа _ 1,5.

Для сбора и хранения конденсата устанавливается конденсатный бак , с запасом конденсата на 0,5_1 ч.

Необходимая емкость бака определяется по формуле:

V_б = D • n / ?, (5.41)

где D _ паропроизводительность котлов, кг/ч;

n _ количество котлов, шт;

?_вес конденсата при данной температуре, принимается равным

977,81 кг/м³ [4].

V_б = 6516 • 4 / 977,81 =26,6 м³.

Исходя из расчётов, выбирается бак 10Е011 ёмкостью 26 м³. Бак сварен из 3_мм листовой стали, снабжён крышкой с люком и водомерным стеклом.

Выбор дымососа и вентилятора.

Производительностью дымососа называют объем перемещаемых машиной продуктов сгорания в единицу времени. Необходимая расчетная производительность дымососа определяется с учетом условий всасывания, т.е. избыточного давления или разряжения, температуры перед машиной, и представляет собой действительный объем продуктов сгорания или воздуха, которые должен перемещать дымосос.

Расчетная производительность дымососа определяется по формуле:

Q_д = (?₁• V • 101080) / h_б, (5.42)

где ?₁ - коэффициент запаса по производительности, [6];

V - расход продуктов сгорания, м³/ч;

h_б - барометрическое давление на месте установки, h_б = 99600 Па.

Q_д = (1,1• 8720 • 101080) / 99600 = 9734,5 м³/ч.

Расчетное полное давление, которое должен создавать дымосос принимаем по [6].

Н_р = 1,0 кПа.

По производительности и по напору принимается к установке дымосос

ДН - 8 с производительностью 10 • 10³ м³/ч, и напором 1,08 кПа, [6].

Вентилятор выбираем по расходу воздуха и по напору:

Q_вн = 6597,3 м³/ч.

Н_вн = 1,6 кПа.

Принимаем к установке вентилятор с производительностью 8 • 10³ м³/ч, и напором 1,72 кПа, [6].

5.6 учёт отпускаемой теплоты

Для учёта отпускаемой теплоты потребителям на нужды отопления и в виде пара устанавливается расходомеры серии РОСВ. Схема подключения показана на рис .

Рис.

- ПП - РОСВ;

- трубопровод;

- арматура (вентиль, задвижка, колено и т.п.);

- линия связи ПП - РОСВ - СПЭ - РОСВ (до 500 м);

- СПЭ - ТОСВ.

РОСВ предназначены для измерения объёмного расхода и количества в единицах объёма холодной и горячей воды и других невзрывоопасных и неагрессивных по отношению к применяемым конструктивным материалам жидкостей на предприятиях, а также применяются для технического учёта водопотребления в системах холодного и горячего водоснабжения жилых, общественных, промышленных зданий. РОСВ служит для измерения объёмного расхода и количества жидкости с климатической вязкостью от 0,2 до 1,8 мм, при давлении в измеряемом трубопроводе до 2,5 Мпа.

РОСВ состоит из преобразователя объёмного первичного расхода (вихревого) ПП_РОСВ и счётчика_преобразователя (электронного) СПЭ_РОСВ. ПП_РОСВ осуществляет преобразование расхода жидкости в частотно_импульсный сигнал с частотой следования импульсов, пропорционально расходу, а СПЭ_РОСВ преобразует эти сигналы в выходные.

ПО устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающего воздуха ПП_РОСВ имеет исполнение УХЛ, категории размещения 1 по ГОСТ15150_69, для работы при температуре окружающего воздуха от _40 до +50 ⁰С, и СПЭ_РОСВ имеющее исполнение УХЛ, категории размещения 4.2 по ГОСТ 15150_69, для работы при температуре окружающей среды от_5 до +50 ⁰С.

РОСВ устойчив к воздействию внешнего магнитного поля напряженностью до 400 А/м и переменного магнитного поля напряженностью до 80 А/м.

Температура измеряемой среды от 2 до 150 ⁰С. Питание осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц. Потребляемая мощность при номинальном напряжении питания не превышает 20 ВА. Полный средний срок службы не менее 12 лет.

Принцип действия основан на преобразовании и измерении количества вихрей, срывающихся с поверхности плохо обтекаемого тела, помещённого в потоке. Частота срыва вихрей и их количество прямо пропорциональны величине контролируемого расхода к измеряемому объёму протекающей жидкости. Фиксация срыва вихрей производится чувствительным элементом, выполненным в виде плавающего диска, и индивидуальным узлом съёма сигнала, выполненным в виде катушки, помещённой в теле обтекания.

При наличии расхода ПП_РОСВ с острых граней большого основания трапецеидального тела обтекания переменно срываются вихри, при этом на боковые поверхности тела обтекания действует знакопеременный период давления, а в каналах между отверстиями дисковой камеры имеет место знакопеременный переток жидкости, который увлекает диск и заставляет его совершать колебательное движение с частотой вихреобразования.

УСС построено трансформаторной схеме и содержит генераторную обмотку и две сигнальные обмотки, включенные встречно. Генераторная обмотка запитывается высоко частотным напряжением, а с сигнальных обмоток снимается амплитудно-модулированный сигнал, причем частоты модуляции равны частоте вихреобразования и пропорциональны расходу жидкости.

6. Безопасность и экологичность

6.1 Анализ состояния безопасности

6.1.1 Анализ и оценка условий труда

Условия труда это совокупность факторов производственной среды, оказывающие влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда. Благоприятные условия труда не только сохраняют здоровье работающим, но и обеспечивают высокую производительность и предотвращают травматизм.

Созданию на ОАО «САРЭКС» безопасных условий труда уделяется достаточно внимания. Освещенность на каждом рабочем месте замеряется и доводится до норм своевременно. Для поддержания температурного режима во всех цехах предприятия предусмотрено центральное отопление, а для необходимого воздухообмена в цехах предприятия предусмотрено устройство приточно_вытяжной вентиляции.

На предприятии имеются карты оценки условий труда на рабочих местах, которые составляются комиссией в составе инженера по технике безопасности, инженера по НОТ, начальников цехов. Карты разрабатываются с целью установления доплаты за неблагоприятные условия труда. На каждом рабочем месте замерялось влияние вредных факторов химических веществ, пыли, газа, шума, вибрации, определялся температурный режим и освещенность, тяжесть труда. Данное обследование проводилось на основании Типового положения об оценке условий труда на рабочих местах, утвержденного Госкомитетом по труду и социальным вопросам № 387/2278 от 3.10.86г. На предприятии имеется ряд профессий и работ с тяжелыми, вредными, особо тяжелыми и особо вредными условиями труда.

По данным отчета 1_Т «О состоянии условий труда льготных и компенсационных выплат за работу в неблагоприятных условиях туда» за 2000 год из 1234 человек списочного состава на конец года:

118 человек работают в условиях, не отвечающих санитарно _ гигиеническим нормам;

13 человек под действием повышенного уровня шума, ультразвука, инфразвука;

9 человек - повышенного уровня вибрации;

57 человек - повышенной загазованности воздуха рабочей зоны.

При этом за работу в неблагоприятных условиях труда пользуются правом дополнительного отпуска_108 человек; бесплатного получения молока или других равноценных продуктов_670 человек; повышенных тарифных ставок и окладов_108 человек; государственной пенсии на льготных условиях_108 человек.

Все рабочие ОАО «САРЭКС» обеспечены спецодеждой, спецобувью и другими средствами индивидуальной защиты.

Затраты на улучшение условий труда за 2000 год составили:

_ израсходовано на мероприятия по охране труда, тыс. руб - 1035,85;

из них:

_ по коллективному договору, тыс. руб _ 144,36;

_ на спецодежду, спецобувь, тыс. руб _ 432,00;

_ на спецмолоко или другие равноценные пищевые продукты, тыс. руб _ 459,49.

6.1.2 Анализ и оценка показателей производственного травматизма

Производственный травматизм, как и потери рабочего времени по общей заболеваемости несет ущерб экономике предприятия. Систематическое изучение и анализ травматизма и потерь рабочего времени по заболеваемости, устранение причин их вызывающих, приводит к значительному сокращению его возникновения. Травмы могут быть вызваны различными факторами: механическим, химическими, термическими и др.

Причинами травматизма в основном являются организационные причины, включающие в себя несвоевременное проведение инструктажа по технике безопасности, отсутствие предупредительных надписей, низкий уровень знаний по эксплуатации закрепленной техники или оборудования.

Механические причины: отсутствие и неудовлетворительное содержание ограждений опасных участков, неисправность машин, оборудования, инструментов, приспособлений или несоответствие их конструкции требованиям охраны труда, работа оборудования на недопустимых режимах.

Санитарно_гигиенические причины: неудовлетворительное содержание рабочих мест и производства, запыленность и загазованность производственных помещений, несоответствие спецодежды рабочего.

Расследование и учет несчастных случаев связанных с производством, осуществляется в соответствии с действующим положением о порядке расследования и учета несчастных случаев на производстве от 3.6.1995 года № 558. При этом устанавливаются как причина несчастного случая , так и виновные, это делается для того, чтобы принять меры, предупреждающие возможность их повторения.

Анализ производственного травматизма имевшего место на ОАО «САРЭКС» за последние три года приведен в таблице 7.

Таблица 7.

Производственный травматизм и потери то него.

Анализ причин производственного травматизма показал, что большинство несчастных случаев произошло из_за несоблюдения правил техники безопасности и санитарии самими пострадавшими и отсутствием контроля, за их соблюдением со стороны ответственных лиц. По всем произошедшим случаям проведено служебное расследование, составлены акты, выявленные виновные привлечены к ответственности.

Для оценки показателей производственного травматизма используют следующие показатели:

1.Частота травматизма определяется по количеству травм, приходящихся на 1000 человек работающих:

К_ч = (Т/Р) • 1000, (6.1)

где К_ч - коэффициент частоты травматизма;

Т - количество несчастных случаев за год;

Р - средне годовая численность работающих.

2. Показатель тяжести травматизма определяется отношением количества потерянных дней нетрудоспособности к числу несчастных случаев:

К_т = Д / Т, (6.2)

где К_т - коэффициент тяжести травматизма;

Т - количество травм за год, за исключением смертельных случаев;

Д - количество дней нетрудоспособности за год.

3. Коэффициент травматизма определяется отношением числа травм к численности работающих ,он исчисляется в процентах:

К_тр = (Т / Р) • 100 %. (6.3)

По приведенным выше формулам произведем расчет показателей производственного травматизма за 2000г.

1. К_ч = (8 / 1234) •1000 = 6,5.

2. К_т = 213 / 8 = 26,6.

3. К_тр = (8 /1234) •100 % = 0,65.

Показатели травматизма за предшествующие года рассчитываются аналогично, результаты заносятся в таблицу 8.

Таблица 8.

Показатели производственного травматизма

Анализируя данные таблицы, можно сделать вывод, что на ОАО «САРЭКС» наметилась тенденция к снижению основных показателей травматизма. Так, количество несчастных случаев на 1одного работающего снизилось за последние три года с 18 до 88 человек, а коэффициент травматизма с 1,4 до 0,64, т.е на 76%.

Производственный травматизм наносит существенный ущерб экономике предприятия. Для определения влияния производственного травматизма на работоспособность предприятия используются коэффициенты трудоспособности и нетрудоспособности.

Коэффициент трудоспособности определяется по формуле:

К_тр = 1_ Д / (Ф • Р), (6. 4)

где Д - количество дней нетрудоспособности за год;

Р - среднесписочная численность работающих;

Ф - фонд рабочего времени.

Коэффициент не трудоспособности определяется по формуле:

К_тт = Д / (Ф • Р). (6.5)

Для 2000г.

К_тр = 1_ 213 / (251 • 1234) = 0,99.

К_тт = 213 / (251• 1234) = 0,068.

Экономические показатели за предшествующие годы рассчитываются аналогично, данные заносятся в таблицу 9.

Таблица 9.

Экономические показатели травматизма

6.2 Разработка мероприятий по безопасности и экологичности

6.2.1 Анализ организации службы охраны труда на предприятии

Организация работы по созданию здоровых и безопасных условий труда, предупреждению производственного травматизма, профессиональных заболеваний, а также соблюдению законодательства по охране труда, возложена на предприятии на бюро инспекции безопасности, которое проводит свою работу по планам, утвержденным главным инженером ОАО «САРЭКС» в пределах должностной инструкции.

Служба охраны труда и техники безопасности создана приказом ген. директора предприятия, и руководствуется в своей работе законодательным и другими нормативными актами.

Инспектор по технике безопасности разрабатывает совместно со специалистами структурных подразделений и профсоюзным комитетом комплексный план улучшений условий, охраны труда и санитарно-оздоровительных мероприятий, и осуществляет контроль за его выполнением. Организует проведение вводного инструктажа и осуществляет контроль за проведением инструктажей на каждом рабочем месте, участвует в расследовании несчастных случаев. Совместно с начальниками служб занимается составлением заявок на средства индивидуальной защиты и контролирует своевременную выдачу спецодежды. Инспектор по технике безопасности проверяет состояние охраны труда во всех подразделениях предприятия и дает предписание по устранению выявленных недостатков.

Требует от руководителей подразделений отстранения от работы лиц, не имеющих допуска к выполнению данной работы или грубо нарушающих правила, нормы и инструкции по охране труда. Участвует в проведении смотров культуры производства, для охраны труда, рассматривает итоги выполненной работы, выносит руководству предприятия предложения о поощрениях работников за высокопроизводительный труд без травм и аварий, о привлечении работников к ответственности за нарушение законодательных и нормативных актов, невыполнение приказов, распоряжений и указаний по охране труда.

Одним из основных методов профилактики производственного травматизма, общей и профессиональной заболеваемости является трехступенчатый контроль за состоянием охраны труда.

Трехступенчатый (административно-общественный) контроль в системе управления охраной труда является основной формой контроля администрации и комитетов профсоюза предприятия за состоянием условий и безопасности труда на рабочих местах, производственных участках, в цехах, а также соблюдением всеми службами, должностными лицами и работающими требований трудового законодательства, стандартов безопасности труда, правил, норм, инструкций и других нормативно ? технических документов по охране труда.

Трехступенчатый контроль не исключает проведение административного контроля в соответствии с должностными обязанностями руководителей и инженерно ? технических работников предприятия.

В зависимости от спецификации производства, структуры предприятия и масштабов его подразделений, трехступенчатый контроль за состоянием охраны труда проводится:

на первой ступени ? на участке цеха, в сменной бригаде;

на второй ступени ? в цехе, на производстве или участке предприятия;

на третьей ступени ? на предприятии в целом.

Отнесение производственных подразделений к объектам трехступенчатого контроля производится администрацией и комитетом профсоюза предприятия. Профсоюзный комитет, обучает и закрепляет за участками и цехами общественных инспекторов по охране труда участвующих в проведении контроля. В качестве ответственных лиц за проведением контроля на каждой ступени, и лиц, привлекаемых к участию в контроле, в состав комиссии назначается.

На первой ступени ? механики цехов, мастера производства, начальник смены и общественный инспектор по охране труда. К участию в проверке состояния условий труда на производственном участке рекомендуется привлекать дежурных по охране труда.

На первой ступени трехступенчатого контроля рекомендуется проверять:

выполнение мероприятий по устранению нарушений, выявленных предыдущей проверкой:

состояние и правильность организации рабочих мест (расположение и наличие необходимого инструмента, приспособлений, заготовок и др.):

состояние проходов, переходов, проездов;

безопасность технологического оборудования, грузоподъемных и транспортных средств;

соблюдение работающими правил электробезопасности при работе на электроустановках и с электроинструментом;

соблюдение правил складирования заготовок и готовой продукции;

исправность приточно-вытяжной вентиляции, местных отсосов, пыли и газоулавливающих устройств;

соблюдение правил безопасности при работе с вредными и пожаро- и взрывоопасными веществами и материалами;

наличие и соблюдение работающими инструкций по охране труда и использование средств индивидуальной защиты.

Вторая ступень проводится комиссией, возглавляемой начальником цеха и старшим общественным инспектором по охране труда, не реже двух раз в месяц. В состав комиссии входят руководители технических служб цеха, инженер отдела охраны труда предприятия, медработник закрепленный за цехом.

На второй ступени рекомендуется проверять:

организацию и результат работы первой ступени контроля;

выполнение мероприятий, намеченных после проведения второй и третьей ступеней контроля;

выполнение приказов и распоряжений руководителя предприятия и начальника цеха, решений комитета профсоюза, предложений общественных инспекторов по вопросам охраны труда;

выполнение мероприятий, по материалам расследования несчастных случаев.

Третья ступень контроля проводится комиссией, возглавляемой руководителем или главным инженером предприятия и председателем совета профсоюза не реже одного раза в квартал. В состав комиссии входят заместитель главного инженера по охране труда, руководители технических служб, руководитель технадзора за зданиями и сооружениями.

На третьей ступени рекомендуется проверять:

организацию и результаты работы первой и второй ступеней контроля;

выполнение мероприятий, по материалам расследования тяжелых и групповых несчастных случаев и аварий;

наличие и правильность ведения паспорта санитарно_технического состояния и содержание условий труда в цехе;

организацию внедрения стандартов безопасности труда;

техническое состояние и содержание зданий и сооружений, помещений цехов и прилегающих к ним территории в соответствии с требованиями нормативно_ технической документации по охране труда;

подготовленность персонала цеха к работе в аварийных условиях;

соблюдение установленного режима труда и отдыха, трудовой дисциплины.

Результаты проверки оформляются актом и в недельный срок обсуждаются на совещаниях у руководителя предприятия с участием профсоюзного актива.

6.2.2 Расчет освещения

Естественное освещение, проникающее в помещение через световые проемы, создает у человека ощущение непосредственной связи с окружающей средой, оказывает успокаивающее и тонизирующее воздействие на его организм. Естественное освещение осуществляется боковым светом через окна котельной.

Искусственное освещение устраивают в производственных помещениях, а также в местах работы на открытых площадках. Источником искусственного освещения служат лампы накаливания, люминесцентные и газоразрядные лампы. Искусственное освещение в соответствии с установленными нормами должно обеспечивать равномерную освещенность на рабочем месте, а также участках помещений.

Для расчета общего равномерного освещения чаще всего используют метод коэффициента использования. При расчете учитывают как прямой, так и отраженный свет.

Высота помещения установки котлов _ 6,5 м, длина помещения -18 м, ширина - 6 м. Выбираем для освещения помещения котлов светильник марки _ РСП08 с газоразрядными лампами ДРЛ - 80.

Определяем количество светильников для данного помещения по формуле:

N = E ? R ? S ? Z / (Ф? ?), (6.6)

где Е - заданная минимальная освещенность, Е = 100, лк [5];

R - коэффициент запаса, R =1,5;

S - освещаемая площадь, м²;

Z - коэффициент минимальной освещенности, Z =1,15;

Ф - световой поток лампы, для лампы ДРЛ - 80, Ф = 3200 лм;

? - коэффициент использования

светового потока, зависит от индекса помещения.

Индекс помещения определяется по формуле:

I = (A ? B) / h ? (A + B), (6.7)

где А, В - длина и ширина помещения, м;

h - высота подвеса светильника, м.

I = (6 ? 18) / 6 ? (6 + 18) = 0,75.

Принимается, согласно [5] I = 0,8 и коэффициент использования ? = 0,54.

N = 100 ? 1,5 ? 108 ? 1,15 / (3200 ? 0,54) = 8,6 шт.

Принимаем 9 светильников.

Расчет освещения остальных помещений котельной производится аналогично, данные заносятся в таблицу 10.

Таблица 10.

Расчетные данные выбора ламп

6.2.3 Мероприятия по электробезопасности

Помещение котельной по опасности поражения людей электрическим током относится к особо опасным, согласно ПУЭ. В электрических установках запрещается работать на токоведущих частях под напряжением. Поэтому здесь важно, чтобы однофазные выключатели были установлены в фазном проводе, а не в нулевом для того, чтобы в нулевом проводе, во время работы установки не было тока и падения напряжения, которое вызвало бы длительно существующий на зануленных частях потенциал относительно земли.

Допускается выполнять работу под напряжением на токоведущих частях, если она производится непосредственно на них с применением необходимых средств защиты от поражения электрическим током. Устранение неисправностей в системе электроснабжения разрешается производить только электрику. Обеспечение безопасности персонала обслуживающего электроустановки, а также, лиц, связанных с их обслуживанием электроустановок в ремонтной базе необходимо соблюдать следующие защитные мероприятия:

вести постоянный контроль изоляции при помощи прибора постоянного контроля (ПНК);

защита от случайного прикосновения к токоведущим частям;

применение механических блокировок;

покрытие механических корпусов слоем электроизоляционного материала;

зануление и заземление корпусов электрооборудования: трансформаторная подстанция заземлена контуром, расположенным по периметру корпуса, нулевой провод сети соединен с контуром заземления и шиной нулевого провода проложенного во всех помещениях корпуса котельной, к этой шине проведено зануление всех токоприемников находящихся в помещении корпуса;

применение предупредительной сигнализации.

6.2.4 Мероприятия по пожарной безопасности

По пожарной опасности помещения котельной относятся к категории Б. В соответствии с типовыми правилами пожарной безопасности в котельной несут руководители котельной, которые обязаны:

обеспечить соблюдение на введенных им участках работы установленного противопожарного режима;

следить за исправностью производственных установок и немедленно принимать меры к устранению обнаруженных неисправностей, которые могут привести к пожару;

обеспечить постоянную готовность к применению имеющихся средств пожаротушения, связи и сигнализации.

Основными причинами пожара в котельной являются:

взрыв газов в топках и дымоходах;

вылетающие из дымовой трубы искры;

неисправности электрооборудования, электропроводки, а также нарушение правил эксплуатации оборудования.

При возникновении пожара оператор обязан немедленно сообщить об этом пожарной охране или лицу ответственному за котельную. Если пожар непосредственно угрожает помещению котельной, необходимо остановить котлы в аварийном порядке (выключить питательные устройства, остановить вентиляторы и дымососы, удалить топливо из топки). Шибберы поддувания окна и двери котельной должны быть закрыты. После этого следует выпустить пар в атмосферу путем открывания предохранительных клапанов, и немедленно приступить к тушению пожара всеми имеющимися противопожарными средствами.

Исходя из площади помещения котельной и нормативной площади действия одного огнетушителя, применяются огнетушители типа ОУБ (углекислотно-бромэтиловый), так как он используется для тушения твердых и жидких горючих веществ, а также электроустановок находящихся под напряжением, поскольку бром этил не проводит электрический ток. Также для тушения пожара в котельной устанавливаются ящики с песком, и монтируется противопожарный водопровод.

Количество огнетушителей определяется по формуле:

N = F_об / F_н, (6.8)

где F_об _ площадь котельной, м²;

F_н _ нормативная площадь на один огнетушитель, м².

N = 216 / 50 = 4,32 шт.

Принимаем 5 огнетушителей типа ОУБ - 5.

В котельной устанавливаем два пожарных крана с длиной рукава 40 м.

Требуемое количество воды для тушения пожара определяем по формуле:

Q = 3,6 ? q ? t ? n, (6.9)

где q _ расход воды, л/с;

t _ расчетная продолжительность пожара, ч;

n _ число одновременных пожаров, шт.

Q = 3,6 ? 10 ? 3? 2 = 216 м³.

Также в котельной устанавливаем закрытые ящики с песком емкостью 1 м³.

6.2.5 Расчет рассеивания вредных примесей и высоты дымовой трубы

Загрязнение воздушной среды котельными установками связано с выбросом в дымовую трубу токсичных газов SO₂, SO₃ и мелко дисперсной золы. Кроме этого, при высоких температурах в ядре факела происходит частичное окисление азота с образованием окиси азота NO и NO₂.

При неполном сгорании топлива в продуктах сгорания могут появиться оксид углерода, и даже метан CH₄. Основным показателем, характеризующим загрязнение воздушной среды, является выброс вредностей в единицу времени.

Расчет рассеивания вредных примесей в атмосферу производится в соответствии с санитарными нормами СН_369_74 при неблагоприятных метеорологических условиях, а именно при опасной скорости ветра. Под опасной скоростью ветра понимается скорость, при которой концентрация вредных примесей на уровне обитания человека достигает максимальных значений.

В современных производственных и отопительных котельных дымовая труба служит не для создания тяги, а для отвода продуктов сгорания на определенную высоту, при которой обеспечивается рассеивание вредностей до допустимых санитарными нормами концентрации в зоне нахождения людей. За стандарт качества воздуха принимаются предельно допустимые концентрации (ПДК) различных токсичных веществ.

Минимальная высота дымовой трубы рассчитывается в следующей последовательности.

Определяется выброс оксидов азота, рассчитываемый по NO₂:

M_NO2 = 0.034? ?₁? R ? B ? (1_ q_и /100) ? (1_ ?₂ r) ? ?_{3 ,} (6.10)

где ?₁ _ поправочный коэффициент, учитывающий качество сжигаемого топлива, ?₁ = 0,85, [4];

R - коэффициент, характеризующий выход оксидов азота на 1т сжигаемого топлива;

B - расчетный часовой расход топлива, м³/ч;

?₂ - коэффициент, характеризующий эффективность возделывания рециркулирующих продуктов, ?₂ = 0,02, [4];

?₃ - коэффициент, учитывающий концентрацию горелок, ?₃ = 1, [4];

r - степень рециркуляции продуктов сгорания, r = 10, [4];

q_и - потери теплоты от механической неполноты сгорания, q_и = 0, [4].

R = 2,5 ? Q_уст / (20 + Q_уст), (6.11)

где Q_уст - установленная тепловая мощность котельной, МВт.

R = 2,5 ? 14,6 / (20 + 14,6 ) = 0,95

M_NO2 = 0.034? 0,85? 0,95 ? 2002 ? (1_ 0 /100) ? (1_ 0,02 ?10) ? 1= 10,9 г/с.

Диаметр устья дымовой трубы определяется по формуле:

D_тр = v 4 ? V_тр / (? ? ?_вых), (6.12)

где V_тр - объемный расход продуктов сгорания через трубу, м³/с;

?_вых - скорость продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы, м/с, [4].

D_тр = v 4 ? 9,05 / (3,14 ? 20) = 0,75 м.

По [4], принимается стандартный диаметр 1,2м.

Высота трубы определяется по формуле:

Н=v[А ? (М_SO2 + (ПДК_SO2 /ПДК_NO2)? М_NO2) / ПДК_SO2] ? v Z/(V_тр? ?t), (6.13)

где М_SO2 - выброс SO₂ не учитывается;

А - коэффициент, зависящий от метеорологических условий, [4];

Z - число труб;

?t - разность температур выбрасываемых газов и средней температуры воздуха, [4].

Н = v [120? ((0,05 / 0,85) ? 10,9) / 0,05] ? v 1 / (9,05? 200) = 20,3 м.

Определяем высоту дымовой трубы во втором приближении.

Определяем коэффициенты f и V_м по формулам:

f = (10³ ? ?_вых² ? D_тр) / (Н² ? ?t), (6.14)

f = (10³ ? 20² ? 1,2) / (20,3² ? 200) = 5,82.

V_м = 0,65? v (V_тр? ?t) / Н, (6.15)

V_м = 0,65? v (9,05? 200) / 20,3 = 6,14.

По [4] определяем коэффициенты m и n: m =1,16; n =1.

Определяем минимальную высоту дымовой трубы во втором приближении:

Н₁ = Н v m ? n, (6.16)

Н₁ = 20,3 v 1,16 ? 1 = 21,3 м.

По [4],выбирается дымовая труба из кирпича диаметром 1,2 м, высотой 30 м.

7. Технико-экономические показатели

К системе технико-экономических показателей при проектировании котельной относятся суммарные и удельные капиталовложения, ежегодные издержки производства, себестоимость продукции.

Капитальные вложения - затраты на содержание основных фондов котельной. К ним относятся затраты на приобретение оборудования, строительно-монтажные и прочие капитальные затраты.

Ежегодные издержки производства учитывают затраты на топливо и электроэнергию, воду и вспомогательные материалы, заработную плату и отчисления на социальное страхование, амортизацию основных фондов, текущий ремонт и прочие расходы.

Основные статьи затрат:

Затраты на топливо. Учитываются затраты на все топливо, расходуемое котельной на производство тепла, включая расход топлива на пуск и наладку нового оборудования и на растопку котлоагрегатов; затраты на прием, хранение, обработку и транспортировку топлива.

Заработная плата с начислениями (основная и дополнительная эксплуатационного персонала, в том числе и ИТР и служащих) и отчисления на социальное страхование.

Затраты на амортизацию в процентах от стоимости основных фондов по «Нормам амортизационных отчислений по основным фондам народного хозяйства» по группе «Теплотехническое оборудование и котельные установки» с учетом вида топлива и фактического числа часов работы в году.

Затраты на текущий ремонт, для котельных закрытого типа составляют 20% амортизационных отчислений.

Прочие расходы - в основном общекотельные расходы.Годовая выработка тепла котельной определяется по формуле:

Q_год^отн = 24 ? Q_о.ср ? n_о + 16 ? Q_в.ср ? n_о + Q_г.в^год + Q_п^год , (7.1)

где Q_о.ср _ средне часовая выработка тепла на отопление за отопительный период, Гкал/год;

Q_в.ср _ средне часовая выработка тепла на вентиляцию за отопительный период, Гкал/год;

Q_г.в^год - годовая выработка тепла на горячее водоснабжение, Гкал/год;

Q_п^год - годовая выработка тепла на производство пара, Гкал/год.

Q_о.ср = Q_о ? (t