Газовая котельная

Рисунок 14 - Фильтр газовый ФГ16-50-Стандарт c индикатором перепада давления

4. Для учета газа в ГРУ предусмотрен измерительный комплекс газа СГ-ЭКВз-Р-0,5-100/1,6 на базе ротационного счетчика газа RVG 100 и электронного корректора по температуре и давлению ЕК-260. СГ-ЭКВз-Р-0,75-100/1,6 предназначен для коммерческого и технологического рабочего и приведённого к стандартным условиям природного газа других неагрессивных газов посредством автоматической электронной коррекции показаний ротационного счетчика газа RVG 100 по температуре, давлению и коэффициенту сжимаемости измеряемой среды, с учетом вводимых вручную значений относительной плотности газа, содержания в газе азота и углекислого газа, удельной теплоты сгорания газа в соответствии с помощью электронного корректора ЕК-260(ЕК-270). Обозначение: СГ-ЭКВз - возможность использования комплекса во взрывоопасных зонах; Р - счетчик газа ротационный RVG; 0.5 - максимальное значение измеряемого абсолютного давления (МПа), на которое выбирается датчик давления; 100 - максимальный измеряемый объемный расход при рабочих условиях (мі/ч); 1.6 - максимально допустимое рабочее давление (избыточное) для корпуса счетчика газа, МПа.

Рисунок 15 - Измерительный комплекс газа СГ-ЭКВз-Р-0,5-100/1,6

4.2 Расчёт газопроводов

Все газопроводы осуществляют транспортировку газа к потребителю.

Для того, чтобы такая процедура осуществлялась правильно и безопасно, а так же выполнялись все необходимые требования профильных руководящих документов, необходимо произвести гидравлический расчёт трубопровода.

Такие расчёты помогут сэкономить средства, необходимые для строительства самого газопровода и других технических нужд.

Гидравлический расчёт помогает определить параметры будущего газопровода. Такая процедура обязательна, так как является одним из важных этапов подготовки объекта к строительству. От того, насколько правильно выполнен расчёт, будет зависеть правильное функционирование газопровода в целом.

Расход газа на один котел находим по формуле:

(47)

где Q_к -мощность котла,

- количество котлов,

- коэффициент единиц измерения, равный

- низшая рабочая теплота сгорания природного газа, равная

- КПД котла, %.

Определим расход газа на один котел по формуле:

Давление до теплогенераторной равно:

(48)

где - атмосферное давление.

Определим диаметр газопровода до теплогенераторной по формуле:

(49)

где - расход газопровода,

- абсолютная температура, равная

- внутренняя температура котельной,

- давление до теплогенераторной;

- максимальная скорость газа низкого давления, равная

Диаметр газопровода до теплогенераторной определим по формуле:

Принимаем газопровод до теплогенераторной низкого давления Ш57 Ч 3,5.

Давление после ГРУ равно:

Определим диаметр газопровода после ГРУ по формуле:

где - максимальная скорость газа низкого давления, равная

Принимаем газопровод после ГРУ низкого давления Ш159 х 4,5.

Определим диаметр газопровода к каждому котлу по формуле:

Принимаем газопровод к каждому котлу Ш108 х 4,5.

5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Климат района расположения теплоисточника - континентальный. Рельеф местности относительно ровный. Ветровой режим характеризуется преобладанием западного, юго-западного, северо-западного направлений ветра. Средняя скорость ветра в течение года равна 3,5 м/с. Штилевая погода составляет 10% от всего ветрового режима.

Котельная располагается в существующем здании.

Котельная полностью автоматизирована и работает без постоянного присутствия обслуживающего персонала. В качестве операторной предусмотрено использовать комнату в смежном помещении.

Ремонтные помещения отсутствуют, т.к. ремонт оборудования, арматуры, приборов контроля и регулирования проводится на базе специализированной организации, имеющей соответствующую лицензию, с использованием собственных инвентарных средств данной фирмы.

Характеристика опасных производственных факторов и мероприятий по обеспечению травмобезопасности оборудования

Оборудование котельной размещено таким образом, чтобы были обеспечены доступы ко всем его элементам, требующим обслуживания.

Вращающиеся части механизмов ограждены специальными конструкциями.

Котлы и вспомогательное оборудование отвечают требованиям стандартов системы безопасности труда, оснащены необходимыми средствами автоматики, отключающими котел при аварийных ситуациях и осуществляющие звуковую и световую сигнализацию при отклонении технологических параметров от нормы. Котлы оборудованы взрывными предохранительными клапанами, исключающими возможность травмирования обслуживающего персонала котельной. Нагревающиеся в процессе эксплуатации поверхности оборудования и трубопроводов теплоизолированы.

Прокладка кабелей выполняется открыто в лотках.

Внешние поверхности котлов, вспомогательного оборудования, трубопроводов горячей воды, а так же газоходы изолированы таким образом, чтобы температура поверхности изоляции не превышала 45^оС.

Газопроводы котельной окрашены в желтый цвет с предупреждающими красными кольцами по ГОСТ 14202-69 «Трубопроводы промышленных предприятий. Опознавательная окраска, предупреждающие знаки и маркировочные щитки».

Согласно ПУЭ «Правила устройства электроустановок» котельная относится к помещениям особой опасности повреждения людей электрическим током, т.к. помещение котельной характеризуется наличием токопроводящего бетонного пола, наличием влажности и возможностью одновременного прикосновения человека к нетоковедущим частям электрооборудования с одной стороны и имеющим соединение с землей металлоконструкциям с другой стороны. Электроснабжение котельной выполнено двумя вводами. На вводе установлен силовой шкаф с АВР и учетом электроэнергии согласно п. 14.23 СНиП II 35-76. Напряжение сети питания - 380 В. Электроснабжение котельной осуществляется по двум вводам кабелями ВВГнг 5х95,0 мм². Предусмотрено автоматическое переключение на резервный ввод при пропадании напряжения, пропадании одной из фаз, а также при выходе напряжения на рабочем вводе за установленные пределы (минимум-максимум). Напряжение силовых сетей 380/220 В, сетей управления 220В.

В соответствии с требованиями по электробезопасности согласно ГОСТ 12.1.030-81, для защиты персонала от поражения электрическим током в случае перехода напряжения на металлические конструкции, корпуса электродвигателей и электроустановок, имеется защитное заземление и защитное отключение при замыкании на землю.

Для защиты персонала от поражения током все электродвигатели оснащены защитными средствами, предусмотрено заземление всех металлических частей электрооборудования, не находящихся под напряжением, но которые могут оказаться под ним вследствие повреждения изоляции.

Заземление выполнено в соответствии с ПУЭ и ГОСТ Р50571.3-94 «Электроустановки зданий»: сопротивление заземляющего устройства не более 4 Ом в любое время года. Наружный и внутренний контуры заземления соединены в двух местах сваркой. Для этого использована защитная жила (РЕ) силовых кабелей, внутренний и внешний контур заземления здания.

К внешнему контуру заземления присоединены металлические дымовые трубы. Также предусмотрен отдельный контур молниезащиты, к которому присоединены дымовые трубы.

В данной котельной соблюдены все требования защиты электрооборудования. Основной мерой защиты принято зануление с использованием дополнительной (нулевой) жилы кабелей.

Для выравнивания потенциалов внутри здания проложен контур заземления с использованием естественных заземлителей (подкрановых путей, закладных элементов под щиты). Для защиты от заноса потенциала в здание, трубопроводы на вводе в здание присоединены к заземляющему контуру.

Проектом предусмотрено аварийное освещение светильниками во взрывозащищенном исполнении ВЗГ-200. Управление аварийным освещением осуществляется выключателем, расположенным снаружи у входа в котельную. Обслуживание светильников предусмотрено со стремянок и приставных лестниц.

Микроклимат рабочего помещения котельной определяется действующим на организм человека сочетанием температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей, теплового облучения. Нормирование микроклимата осуществляется в соответствии со следующими нормативными документами: СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» и ГОСТ 12.1.005-88.ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

Котельная работает в автоматическом режиме. Постоянного обслуживающего персонала нет, поэтому произведена оценка условий труда для персонала ремонтных и обслуживающих котельную специализированных организаций.

Температура в котельной без обслуживающего персонала поддерживается 12^оС. Фактическая температура в котельной за счет избыточных тепловыделений будет на уровне 14-15^оС. Эта температура соответствует допустимой для непостоянных рабочих мест для II категории труда по ГОСТ 12.1.005-88.ССБТ. Относительная влажность воздуха рабочей зоны составляет 50%, что является оптимальным значением. Скорость воздуха в помещении котельной 0,2 м/с (оптимальное значение для II категории труда).

Для предотвращения образования взрывоопасной концентрации природного газа и скопления угарного газа, а также для удаления теплоизбытков в переходный период организована вытяжная естественная вентиляция помещения котельной, рассчитанная на трехкратный воздухообмен в течение часа. Вытяжка осуществляется из верхней зоны через четыре вентиляционные решетки.

В котельной предусмотрена сигнализация:

- по превышению уровня допустимой концентрации метана;

- по превышению уровня допустимой концентрации оксида углерода.

Выбор освещенности, мощности светильников и типов арматуры произведен в соответствии с СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования» для IV-го разряда зрительных работ (средней точности) - 300 лк.

В помещении котельной для освещения используется осветительная арматура ЛПП-24-2х36-613 с люминесцентными лампами.

Проектом предусмотрено:

- рабочее освещение светильниками ЛПП-24-2х36-613 с люминесцентными лампами напряжением 220В;

- аварийное освещение светильниками во взрывозащищенном исполнении ВЗГ-200.

Работа специалистов сервисных служб по обслуживанию котельной относится к IV разряду зрительных работ. Установленная норма освещения на рабочем месте (комбинированное освещение) - 200 лк.

Согласно ГОСТ 12.1.003-83* ССБТ «Шум. Общие требования безопасности», СН 2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и территории жилой застройки» нормируемой шумовой характеристикой при постоянном шуме являются уровни звуковых давлений в децибелах в октавных полосах.

Согласно ГОСТ 12.1.003 - 83* ССБТ нормативным значением шума в котельном цехе является 80 дБА.

Оборудование, установленное в котельной имеет низкий уровень шума. Насосное оборудование установлено на виброизолирующем основании (опорных рамах), горелки снабжены антивибрационными насадками.

Можно выделить несколько источников различных излучений и полей в котельной:

- источник магнитных полей - распределительное устройство котельной, кабели, питающие сетевые насосы, трансформаторы;

- источник ультрафиолетового излучения - излучение при сварке;

- источник инфракрасного излучения - все нагретые тела.

Чтобы защитить обслуживающий персонал от этих неблагоприятных факторов, в котельной предусмотрено следующее:

- кабели проложены в кабельных каналах;

- во избежание влияния УФ излучения на глаза, сварщик использует специальную маску с защитными стеклами;

- все горячие поверхности труб, арматуры котлов теплоизолированны.

В котельной применяются цветовые решения: аварийные органы управления окрашиваются красным цветом, а пусковые - чёрным. Производственное оборудование имеет средства сигнализации, предупреждающие о нарушениях его функционирования, приводящих к возникновению опасных ситуаций (ГОСТ 12.2.003-91). Средства сигнализации: лампы, окрашенные в соответствующие цвета; световые, текстовые табло. Органы управления и функционально связанные с ними средства отображения информации располагаются вблизи друг друга функциональными группами (ГОСТ 12.2.064-81).

Котлы и вспомогательное оборудование отвечают требованиям стандартов системы безопасности труда, оснащены необходимыми средствами автоматики, отключающими котел при аварийных ситуациях и осуществляющие звуковую и световую сигнализацию при отклонении технологических параметров от нормы. Нагревающиеся в процессе эксплуатации поверхности оборудования и трубопроводов теплоизолированы.

Оборудование и трубопроводы газообразного топлива заземлены.

Основные меры, принятые для безопасного обслуживания котельной:

· естественная вентиляция помещения котельной;

· система аварийного предупреждения при загазованности по метану и угарному газу;

· отсечка подачи топлива на вводе в котельную при отключении электроэнергии;

· изоляция горячих поверхностей трубопроводов и газоходов;

· оборудование с пониженными шумовыми характеристиками (? 80 дБ);

· автоматизация всех процессов;

· дистанционная сигнализация аварийных ситуаций.

Помещение котельной согласно СНиП 21-01-97 относится к II степени огнестойкости, по степени пожарной опасности технологического процесса помещение котельной относится к категории «Г» согласно НПБ 105-03. Несущие и ограждающие конструкции котельной имеют предел огнестойкости 45 мин, предел распространения пламени по конструкции равен нулю.

К основным видам техники, предназначенной для защиты от пожара, относятся средства сигнализации и пожаротушения.

Внутреннее пожаротушение котельной организовано от водопровода при помощи двух пожарных кранов Ду 50, расположенных у выходов из котельной.

Кроме того, в качестве первичных средств пожаротушения предусмотрена установка двух порошковых огнетушителей V=5л. Снаружи здания предусмотрена установка стенда с первичными средствами пожаротушения согласно нормам ППБ-01-03.

В месте прохода газоходов через строительные конструкции установлены металлические гильзы с расчетным зазором между стенками не менее 10 мм. Зазор заполняется асбестовым шнуром.

При возникновении пожара для эвакуации предусмотрены эвакуационные пути (предусмотрено два выхода: на лестницу ведущую наружу и в смежное помещение в котором располагаются узлы учета тепловой энергии) для быстрого и безопасного выхода людей за пределы опасной зоны. Дверные проемы котельной имеют размеры 1000х2000(h). Ширина дверей принята в соответствии со СНиП 21-01-97: должна быть не менее 0,8 м, высота - не менее 2 м.

Чрезвычайные ситуации.

Таблица 18 - Анализ возможных аварийных ситуаций в котельной

Работа котельной в автоматическом режиме обеспечивает снижение негативного влияния на здоровье персонала, обеспечивает защиту от аварийных режимов.

Проанализировав условия труда по различным показателям (шум, вибрация, освещенность и т.д.), можно классифицировать условия труда персонала обслуживающих организаций на данной котельной как допустимые. Допустимые условия труда характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиеническими нормативами для рабочих мест, а возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены и не должны оказывать неблагоприятного воздействия в ближайшем и отдаленном периоде на состояние здоровья работающих и их потомство.

6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА

Экономической частью данного проекта будет сравнение котлов разных производителей с целью выявления более выгодного и экономичного варианта.

Рассматриваются котел фирмы «Viessmann» марка Vitoplex 100 PV1 и котел фирмы «Polycraft» марка ULTRATHERM 1350. Технические характеристики данных котлов представлены в таблицах 19 - 20.

Таблица 19 - Технические данные котла марки Vitoplex 100 PV1

Таблица 20 - Технические данные котла марки ULTRATHERM 1350

Как видно из технических характеристик котлы практически идентичны. КПД котла Vitoplex 100 PV1 несколько выше, из чего следует что использование ресурсов топлива будет более полным. У котла ULTRATHERM 1350 более низкая температура уходящих газов, что способствует сокращению затрат на утилизацию тепла и уменьшает потери.

Сравним стоимость моделей. Цена котла марки Vitoplex 100 PV1 в полной комплектации (с горелкой и контроллером) составит 850000 тыс.руб., цена котла марки ULTRATHERM 1350 без комплектующих составит 841000тыс.руб., с дополнительной закупкой горелки, стоимость составит около 1000000 млн.руб..

Исходя из общего положения и опираясь на совокупность всех вышеперечисленных факторов котлы данных марок по техническим параметрам не имеют явных преимуществ друг перед другом, поэтому главным критерием выбора будет стоимость котлоагрегата. Котел марки Vitoplex 100 PV1 имеет меньшую стоимость, поэтому он экономически более выгоден.

7 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА

Источниками выделения загрязняющих веществ при эксплуатации газовой котельной являются газовые колы и сбросные свечи.

Перечень источников выбросов загрязняющих веществ, представлен в таблице.

Количество проектируемых источников выбросов при эксплуатации газовой котельной - 4 (неорганизованных нет).

В атмосферу от 4 источников выбросов поступают вещества в количестве 1,074 т/год.

Ввиду того, что максимальные приземные концентрации по всем веществам не превышают ПДК (С_м < 1ПДК), план мероприятий по снижению выбросов не разрабатывается.

Таблица 21 - Источники выбросов загрязняющих веществ при эксплуатации

Уровень предельно-допустимых концентраций от газовой котельной не превышает допустимых значений 0,1 ПДК в промышленной зоне.

К основным направлениям деятельности в области санитарной охраны воздушного бассейна является контроль загрязнения атмосферы.

Контроль за содержанием вредных веществ в атмосферном воздухе на границе ближайшей жилой застройке не производится, так как котельная относится к IV категории.

Контроль за выбросами в атмосферу на источниках и соблюдение установленных нормативов производится с периодичностью, определяемой в зависимости от категории выброса определенного вещества из конкретного источника. Исходя из определенной категории сочетания «источник - вредное вещество», устанавливается периодичность контроля за соблюдением нормативов ПДВ (ВСВ):

- I категория - 1 раз в квартал;

- II категория - 2 раза в год;

- III категория - 1 раз в год;

- IV категория - 1 раз в 5 лет.

Санитарно-защитная зона предназначена для создания санитарно-защитного барьера между территорией предприятия и территорией жилой застройки и при определении СЗЗ используются гигиенические критерии качества атмосферного воздуха населенных мест.

Согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов»:

- по п. 4.2 «Производство электрической и тепловой энергии при сжигании минерального топлива» класс V - санитарно-защитная зона не менее 50 м - для всех типов котельных тепловой мощностью менее 2 МВт.

Нормативная санитарно-защитная зона, откладывается от границы здания котельной.

Возможным источником загрязнения поверхностных и подземных вод являются:

- воды, образующиеся в результате пожаротушения и пожарных учений;

- условно-производственные сточные воды.

В проекте предусмотрен отвод воды от сливов с котлов, предохранительных клапанов котельной в общий дренажный трубопровод котельной с разрывом струи. Водоотведение котельной предусмотрено в городскую канализацию.

Сточные воды котельной являются условно чистыми стоками и не подлежат очистке, перед сливом температура воды не превышает 40^оС.

Согласно техническим условиям на водоснабжение источником водоснабжения является городской водопровод.

Вода питьевого качества в рассматриваемом производстве используется для подпитки теплосети, на собственные нужды котельной (для влажной уборки помещения), а также на внутреннее пожаротушение котельной (от двух пожарных кранов Ду50).

Данная котельная негативного воздействия на поверхностные и подземные водные объекты не производит, т.к. сброс и аварийный выпуск сточных вод не предусмотрен; образование и канализование хозбытовых стоков не предусмотрено. Таким образом, с учетом предусмотренных мероприятий можно оценить возможное воздействие сбросов проектируемой газовой котельной на гидросферу рассматриваемого района как допустимое.

Бытовые отходы, образующиеся в процессе жизнедеятельности обслу-живающего персонала, не рассматриваются в данном проекте, поскольку постоянного обслуживающего персонала и бытовых помещений нет.

Основными видами отходов, образующимися при обслуживании и ремонте, будут являться отходы при планово-предупредительных ремонтах технологического оборудования:

- лом черных металлов;

- обтирочный материал, загрязненный маслами;

- отходы от уборки помещений.

Образование отходов происходит при плановом обслуживании и не требует постоянных мест складирования. Эти отходы будут вывозиться специализированной организацией проводящей ремонт оборудования.

При освещении используются люминесцентные лампы. По истечению срока службы лампы возможно образование отхода: ртутные лампы, люминесцентные ртутьсодержащие трубки отработанные и брак. Отходы производства и потребления в периоды их накопления для вывоза на объекты конечного размещения и специализированные предприятия подлежат временному хранению (накоплению) на территории. Общая площадь, занимаемая под отходы, составляет 5,00 м².

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте представлен проект газовой котельной по адресу Набережная 6-Армии 91а города Вологда.

Были выполнены поставленные цели и задачи. По результатам расчетов были приняты к установке три водогрейных котла Vitiplex 100 PV1 и производительностью 1350кВт общей мощностью 4,05МВт=3,49Гкал/час, которые обладают более высокой экономичностью по сравнению с котлами других фирм, работающие на природном газе. Произведены соответствующие технологические расчеты, подобраны трубопроводы, основное и вспомогательное оборудование котельной, оборудование ГРУ, дымовая труба.

Для надежной и безопасной эксплуатации котлоагрегатов выполнена автоматизация котлов и котельной, и регулирования процессов. Котельная работает в автоматическом режиме и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Произведена оценка возможного влияния проектируемой газовой котельной на качество атмосферного воздуха прилегающих территорий, поверхностных и подземных вод и почв. Представлены меры и требования пожарной безопасности к котельным установкам и к газоиспользующему оборудованию.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. СанПиН 2.1.4.10749-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды: утв. Гл. гос. санитар. врачом РФ 07.04.2009. - Введ. 01.09.2009. - Санкт-Петербург: Деан, 2003. - 30 с.

2. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: справочник. В 4-х кн. / Е.В. Аметистов, Б.С. Белосельский, Б.Т. Емцев; под общ. ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. - 2-е изд., перераб. - Москва.: Энергия, 1968. - Кн. 2. - 472 с.

3. Соколов, Б.А. Контрольно-измерительные приборы и автоматика котлов / Б.А. Соколов - Москва: Академия,2012 - 64 с.

4. СП 42-101-2003. Свод правил. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб: утв. постановлением Госстроя России 26.03.2003 №112 - Введ. 08.07.2003 №32 - Санкт-Петербург: Деан, 2003. - 15 с.

5. ГОСТ 10704-91. Трубы стальные электросварные прямошовные - Введ. 01.01.93. - Москва: Министерство монтажных и специальных строительных работ , 1993. - 12 с.

6. Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления: утв. постановлением Правительства РФ 18.03.2003 - Введ. 04.04.2003 №9 - Санкт-Петербург: Деан, 2003. - 48 с

7. Строительные нормы и правила: Защита от шума: СНиП 23-03-2003 /Госстрой России. - Взамен СНиП II-12-77; Введ. 30.06.2003 №136. - Санкт-Питербург: Изд-во ДАЕН, 2010. - 15 с табл.1.

8. СанПиН 2.1.6.1032-01. Гигиенические требования к обеспеченю качества атмосферного воздуха населенных мест: утв. Гл. гос. санитар. врачом РФ 18.05.2011 №2711. - Введ. 01.10.2001. - Санкт-Петербург: Деан, 2004. - 35 с.

9. Строительные нормы и правила: Основания зданий и сооружений: СНиП 2.02.01-83 / Госстрой СССР; Введ. 05.12.1983. - 70 с.

10. Елизаров Е.И. Технические средства автоматизации / Е.И. Елизаров - Москва.: Академия,2004- 25 с.

11. Дорохин, Е.Г. Основы эксплуатации линейной защиты и автоматизации / Е.Г. Дорохин - Москва.: Академия,2006 - 48 с.

Размещено на Allbest.ru