Курсовая работа: Расчет предельно-допустимых выбросов котельной
Котельная представляет собой двухэтажное здание, построена из красного кирпича, общая площадь равна 92 м2 . На первом этаже котельной расположен бак для сбора конденсата, конденсатный насос, на втором – котел.
Котельная предназначена для отопительно-производственных целей и оборудована одними паровым котлом паропроизводительностью 4 т/ч. Котельная вырабатывает насыщенный пар с рабочим давлением 0,8 МПа. Тепловая нагрузка котельной с учетом потерь тепла в паропроводах и наружных тепловых сетях при максимально-зимнем режиме составляет: на производство 1,2 Гкалл/ч; на отопление и вентиляцию 2,3 Гкалл/ч. Высота трубы 15 м, диаметр трубы 1,5 м, температура выброса паров около 143 о С, объем выброса 5,2 м/с.
Котельная работает на угле. Концентрации загрязнителей, измеренные в трубе (отходящих газах) котельной, и фоновые концентрации вредных веществ на участке котельной представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Концентрации вредных веществ
| Концентрация, мг/м3 | ||||
| SО2 | NO2 | СО | Сажа | |
| Фоновое загрязнение | 0,1 | 0,011 | 1,1 | 0,08 |
| Отходящие газы котельной | 602 | 57 | 180 | 140 |
| ПДКм.р. | 0,5 | 0,085 | 3,0 | 0,15 |
Водоснабжение котельной осуществляется из подземных источников. Забор воздуха на горение осуществляется с улицы и непосредственно с котельного помещения. Тяга дымовых газов осуществляется дымососами. Котельная обслуживает около семидесяти пяти одноэтажных домов поселка.
2.1. Описание тепловой схемы
Насыщенный пар из котлов с рабочим давлением Р = 0,8 МПа поступает в общую паровую магистраль котельной, из которой часть пара отбирается на оборудование установленное в котельной, а именно на подогреватель воды и деаэратор. Другая часть пара направляется на производственные нужды котельной.
Конденсат от производственных нужд самотеком возвращается, в размере 30 % и при температуре 80 о С, в конденсатосборник и далее конденсатным насосом направляется в бак горячей воды.
Подогрев воды производится паром в последовательно включённых двух подогревателях, при этом подогреватели работают без конденсатоотводчиков. Отработанный конденсат направляется в деаэратор.
В деаэратор, также поступает химически очищенная вода, восполняющая потери конденсата.
Насосом сырой воды вода из подземного источника направляется на очистку и в бак горячей воды.
Деаэрированная вода с температурой около 104 о С питательным насосом нагнетается в экономайзеры и далее поступает в котлы.
Подпиточная вода для системы теплоснабжения забирается подпиточным насосом из бака горячей воды.
2.2. Насосы
Питательный насос. Питание котлов водой должно быть надежным. При снижении уровня воды ниже допустимых пределов кипятильные трубы могут оголиться и перегреться, что в свою очередь может привести к взрыву котла. Котлы с давлением выше 0,07 МПа с паропроизводительностью 2 т/ч и выше должны иметь автоматические регуляторы питания, которые установлены на данной котельной.
Для питания котлов устанавливают не менее двух насосов, из которых один должен быть с электроприводом, а другой – с паровым приводом. Производительность одного насоса с электроприводом составляет не менее 110 % номинальной производительности всех рабочих котлов.
Производительность насоса с паровым приводом составляет не менее 50 % номинальной производительности котла. Можно устанавливать все питательные насосы только с паровым приводом, а при двух или нескольких источниках питания электроэнергией – только с электрическим приводом. Насосы с паровым приводом потребляют от 3 до 5 % вырабатываемого пара, поэтому их используют как резервные.
Выхлопной пар поршневого прямодействующего насоса удаляется в атмосферу. Этим паром подогревают воду в особом теплообменнике, конденсат выбрасывают. В котел его возвращать нельзя, так как он загрязнён маслом, а плёнка масла на трубках ухудшает теплопередачу.
Конденсатный насос. Производительность конденсатного насоса равна часовому расходу конденсата от технологического потребителя. К этому расходу прибавляют расход конденсата от сетевого подогревателя отопления, так как в случаи повышения жесткости конденсат сбрасывают в конденсатный бак. Повышение жесткости может быть вызвано разрывом нескольких латунных трубок в самом подогревателе и вследствие чего попадания сетевой воды с довольно большой жесткостью в конденсат. Такой конденсат нельзя направлять в деаэратор, где требуется жесткость равная 0,02 мг·экв/кг.
Сетевой насос системы отопления и вентиляции. Этот насос служит для циркуляции воды в тепловой сети. Его выбирают по расходу сетевой воды из расчета тепловой схемы. Сетевые насосы устанавливаются на обратной линии тепловой сети, где температура сетевой воды не превышает 70 о С.
Подпиточный насос предназначен для восполнения утечки воды из системы теплоснабжения, количество воды необходимое для покрытия утечек определяется в расчете тепловой схемы. Необходимый напор подпиточных насосов определяется давлением воды в обратной магистрали и сопротивлением трубопроводов и арматуры на линии подпитки, число подпиточных насосов – два, один из которых резервный.
Описание работы деаэратора. Деаэрацией называется освобождение питательной воды от растворенного в ней воздуха в состав которого входит кислород (О2 ) и двуокись углерода (СО2 ). Будучи растворенными, в воде эти газы вызывают коррозию питательных трубопроводов и поверхности нагрева котла, вследствие чего оборудование выходит из строя.
Термический деаэратор служит для удаления из питательной воды растворенных в ней кислорода и двуокиси углерода путем нагрева воды до температуры кипения. При температуре кипения воды растворенные в ней газы полностью теряют способность растворяться. Деаэратор состоит из бака-аккумулятора и деаэрированной колонки, внутри которой расположен ряд распределительных тарелок. Внутри бака-аккумулятора расположено барботажное устройство – оно служит для дополнительного удаления растворенных газов путем частичного перегрева питательной воды. За счет барботажного устройства качество деаэрации улучшается.
2.3. Основные сведения об организации эксплуатационного обслуживания котельных
Основные принципы организации эксплуатации котельных заключаются в том, чтобы обеспечить надежную, экономичную и безаварийную работу оборудования.
Для этого нужно:
- поручить обслуживание котельной обученному персоналу и периодически повышать его квалификацию;
- обеспечить обслуживающий персонал «производственной инструкцией по обслуживанию оборудования котельной» и другими служебными инструкциями;
- организовывать постоянный контроль работы всего оборудования котельной, создать систему технического учета, отчетности и планирования работы;
- правильно использовать все оборудование в наиболее экономичных режимах, поддерживая в исправности тепловую изоляцию горячих поверхностей нагрева и использовать другие меры для сохранности топлива, тепла и электроэнергии;
- составлять и точно выполнять годовые графики планово-предупредительного и капитального ремонтов всего оборудования котельной, имея необходимое количество запасных частей, ремонтных и вспомогательных материалов;
- вести постоянный контроль за исправным состоянием работающего оборудования и своевременно исправлять неисправности.
2.4. Права и обязанности оператора котельной
К обслуживанию котлоагрегата могут быть допущены лица не моложе восемнадцати лет, которые прошли медицинский осмотр, обученные по утвержденной программе для операторов и имеющие соответствующие удостоверение квалификационной комиссии учебно-курсового комбината о сдаче экзамена по этой программе, которые прошли инструктаж по охране труда и стажировку на рабочем месте.