Разработка мер повышения эффективности работы теплоэнергетического оборудования автономной блочно-модульной котельной

1.

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
ПО ПРОГРАММЕ МАГИСТРАТУРЫ
Разработка мер повышения эффективности работы
теплоэнергетического
оборудования автономной блочно-модульной котельной установленной
мощности 2,2 МВт в г. Курске
Автор работы:
Студент гр. ТЕ-31мз
Жерденко С.Ю.
Руководитель работы:
Канд. техн. наук, доцент
Бурцев А.П.
Курск, 2026 г.

2.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТА
В данной выпускной квалификационной работе выполнен расчет и проектирование автономной блочно-модульной
котельной тепловой мощностью 5,0 МВТ в Курской области с исследованием циклонно-прямоточного адсорбера для
комплексной очистки дымовых газов.
Целью данной работы является расчет и проектирование автономной блочно-модульной котельной тепловой мощностью
5,0 МВТ для нужд отопления, вентиляции, и горячего водоснабжения населенного пункта в Курской области с разработкой
мероприятий по снижению выбросов вредных веществ в атмосферу.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- исследовать теоретические основы по расчету и проектированию автономных блочно-модульных котельных;
- собрать и проанализировать исходные данные для проектирования, включая климатические условия, требования к
теплоносителю, параметры теплоносителя и прочие факторы;
- произвести расчёты основных параметров котельной, таких как тепловая мощность, расход топлива, коэффициент
полезного действия и другие;
- разработать конструктивные решения для автономной котельной, включая выбор оборудования, материалов и технологий;
- предложить рекомендации по эксплуатации и техническому обслуживанию проектируемой автономной блочно-
модульной котельной;
- оценить экологическую безопасность котельной и разработать меры по минимизации воздействия на окружающую
среду;
- провести исследование циклонно-прямоточного адсорбера для комплексной очистки дымовых газов.
2/8

3.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
В данной выпускной квалификационной работе представлен проект разработки мер повышения эффективности работы
теплоэнергетического оборудования автономной блочно-модульной котельной установленной мощности 5 МВт в Курской
области.
Исходными данными являются:
Тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию, ГВС; архитектурные и конструктивные решения котельной
Дипломный проект разработан в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:
-
СП 131.13330.2025 «Строительная климатология».
-
СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».
-
СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».
-
СП 50.13330.2024 «Тепловая защита зданий».
-
СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений».
-
ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».
В процессе разработки мер повышения эффективности работы котельной использовался следующий патент:
- Патент № 2788911 C1 Российская Федерация, МПК B04C 5/22, B01D 45/12, B01D 45/18. Циклонный адсорбер для
комплексной очистки природного газа : № 2022109779 : заявл. 12.04.2022 : опубл. 25.01.2023 / В. С. Ежов, Н. Е. Семичева, Д. А.
Лоханов ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ЮгоЗападный государственный универси-тет". – EDN FOOTSI.
3/8

4.

СОСТАВ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ
Проект представлен 8 листами графической части.
Лист 1 – Тепловая схема котельной;
Лист 2 – Компоновка котельной;
Лист 3 – План трубопроводов котельной;
Лист 4 – Обвязка коллектора, теплообменника, сетевого насоса;
Лист 5 – План котельного агрегата;
Лист 6 – Схема автоматизации котельной;
Лист 7 – Схема водоподготовки котельной;
Лист 8 – План газоходов котельной.
4/8

5.

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Работа котельных хозяйств, использующих в своей деятельности топливо органического
происхождения на данный момент, создают наибольший вклад в загрязнения окружающего
воздушного бассейна токсичными вредностями.
Циклонно-прямоточный адсорбер представляет собой инновационное устройство для
очистки газов, сочетающее в себе преимущества циклонного и прямоточного методов. В
циклонном режиме газы проходят через камеру с вращающимся потоком, где крупные
частицы загрязнений оседают на стенках. Затем газы поступают в прямоточный режим, где
адсорбент поглощает мелкодисперсные частицы и газообразные загрязнители. Этот метод
обеспечивает высокую степень очистки и позволяет эффективно удалять различные виды
загрязнений.
5/8

6.

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
В
конструкции
предлагаемого
адсорбера поток газа закручивается
под действием центробежных сил, что
способствует осаждению частиц к
стенкам
кольцевой
фильтрующей
перегородки.
Проходя
через
эту
перегородку, газ очищается от мелких
механических примесей. Далее газ
поступает в первую перфорированную
кольцевую корзину, где контактирует с
гранулами
шлаковой
пемзы.
Адсорбированные
сернистые
соединения, диоксид углерода и оксиды
азота взаимодействуют с молекулами
воды, образующимися в порах гранул
вследствие капиллярной конденсации
водяных паров, присутствующих в газе. В
результате этих реакций формируются
соответствующие кислоты: H2SO4, HNO3
Рисунок 1 – Общий вид
предлагаемого циклоннопрямоточного адсорбера
для комплексной очистки
газов: 1 – цилиндрический
корпус; 2 – крышка; 3 –
выходной патрубок; 4 –
штуцер
подачи
промывочной воды; 5 –
кольцевой
кол-лектор
промывочной воды; 6 –
наклонные отверстия; 7 –
фланцевое соединение; 8
– камера очистки; 9, 10 –
кронштейны; 11 – первая
кольцевая цилиндрическая
корзина;
12
–
цилиндрическая
перегородка;
13
–
кольцевой зазор; 14 –
вторая
кольцевая
цилиндрическая корзина;
15 – гранулы пемзы; 16, 17
–
кольцевые
фильтрующие
перегородки;
18
–
центральная полость; 19 –
заглушка; 20 – вход-ной
6/8
патрубок; 21 – сливной
штуцер

7.

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Очищенная часть газа выводится через зазор в полость крышки, в то время как неочищенный газ
из нижней зоны центральной полости огибает перегородку и поступает на дальнейшую очистку
во вторую перфорированную корзину, заполненную гранулированным доменным шлаком. Во
второй корзине происходит аналогичный процесс адсорбционной очистки. Окончательно
очищенный газ собирается в полости крышки и через выходной патрубок направляется в
газопровод очищенного газа, откуда может быть выброшен в атмосферу или передан
потребителю.
Циклонно-прямоточный
адсорбер
обеспечивает
комплексную
очистку
природного
и
сбросного газа от механических примесей, сернистых соединений, оксидов азота и углерода.
Это способствует снижению коррозии газопроводов и газоиспользующего оборудования,
уменьшению выбросов вредных веществ, регенерации гранулированного шлака, очистке
фильтрующих перегородок и их замене.
Все сказанное выше показывает, что применение указанного устройства в блочных модульных
котельных оправдано, где требуется комплексна очистка дымовых газов.
7/8

8.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В выпускной квалификационной работе выполнен расчет и проектирование автономной
блочно-модульной котельной тепловой мощностью 5,0 МВт в Курской области с исследованием
циклонно-прямоточного адсорбера для комплекс-ной очистки дымовых газов.
Конструкторском разделе были собраны и проанализированы исходные данные, включающие
в себя климатические условия, требования к теплоносителю, а также параметры самого
теплоносителя. Проведены расчёты основных параметров котельной, таких как тепловая
мощность, расход топлива, коэффициент полезного действия и другие. Кроме того, были
разработаны конструктивные решения для котельной, включая выбор оборудования,
материалов и технологий. Также была рассчитана система газоснабжения. Приведены
основные проектные решения, направленные на соблюдение требований технологических
регламентов по ремонту котельной, включая периодичность проведения работ, методы и
инструменты технического обслуживания котельного оборудования. Обозначены основные
аспекты, связанные с технологической и экологической безопасностью проектируемой
котельной.
Научно-технический раздел предложено инновационное устройство – циклонно-прямоточный
адсорбер, используемый для очистки дымовых газов от вредных компонентов в автономных
блочно-модульных котельных. В рамках работы рассмотрены конструктивные особенности
адсорбера, его преимущества и недостатки, а также перспективы внедрения в различные
8/8
отрасли.

9.

Спасибо за внимание!