| ||||||||
МЕНЮ
| Проектирование котельной |
dg |
кг/кг |
Рис.11 |
0,0525 |
0,052 |
0,056 |
0,0753 |
Р50 |
Абсолютный расход пара на деаэратор |
Dg |
кг/с |
dg* GS |
0,765 |
0,835 |
0,55 |
0,15 |
Р51 |
Расход пара на деаэрацию питательной воды и подогрев сырой воды |
- |
кг/с |
(Dg+Dc) |
0,833 |
0,975 |
0,67 |
0,17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р52 |
Паровая нагрузка на котельную без учета внутрикотельных потерь |
Д1 |
кг/с |
D+(Dg+Dc) |
12,12+0,87= 12,9 |
14,11+0,87= 15,07 |
7,91+0,67= 8,58 |
0,96+0,17= 1,13 |
Р53 |
Суммарная паровая нагрузка на котельную |
Dсум |
кг/с |
Д1+Dпот |
13,21 |
15,385 |
8,75 |
1,153 |
Р54 |
Процент расхода пара на собственные нужды котельной (деаэрация подогрев сырой воды) |
Кс.н. |
% |
(Дg+Дс)/Dсум*100 |
6,3 |
6,34 |
7,66 |
14,74 |
Р55 |
Количество работающих котлов |
Nк.р. |
Шт. |
Dсум/Dкном |
2 |
2 |
2 |
1 |
Р56 |
Процент загрузки работающих паровых котлов |
Кзат |
% |
Dсум/Dкном*Nк.р.* *100% |
95,17 |
110,84 |
63 |
16,6 |
Р57 |
Количество воды, пропускаемое помимо подогревателей сетевой воды (через перемычку между трубопроводами прямой и обратной сетевой воды) |
Gсет.п. |
кг/с |
Gсет*(tmax1-t1)/ /(tmax1-t3) |
0 |
40,22 |
49,52 |
7,03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р58 |
Количество воды пропускаемое через подогреватели сетевой воды |
Gсет.б. |
кг/с |
Gсет- Gсет.п. |
51,37 |
94,13-40,22= 53,91 |
66,56-49,52= 17,04 |
9,20-7,03= 2,17 |
Р59 |
Температура сетевой воды на входе в пароводяные подогреватели |
t4 |
°C |
[t1max(i6-tк.б.с.)+ t3(i2-i6)]/(i2- tк.б.с.) |
81,6 |
71,2 |
57,4 |
58,6 |
Р60 |
Температура умягченной воды на выходе из охладителя продувочной воды |
Т4 |
°C |
T3+G'пр/Gхво*(i8/c --tпр) |
33,6 |
32,1 |
31,1 |
37,2 |
Р61 |
Температура умягченной воды поступающей в деаэратор из охладителя пара |
Т5 |
°C |
T4+Dвып/Gхво*(i4-i5)/c |
37,8 |
35,6 |
34,4 |
39,2 |
1.6. ПОДБОР И РАЗМЕЩЕНИЕ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
На основании результатов полученных при расчете тепловой схемы котельной (таб. 1.5) производим выбор основного и вспомогательного оборудования.
1.6.1. Выбор паровых котлоагрегатов
Выбор типа, количества и единичной производительности котлоагрегатов зависит главным образом от расчетной тепловой производительности котельной, где они будут установлены; от вида теплоносителя, отпускаемого котельной.
На основании вышеизложенного и в связи с тем, что для технологических потребностей нербходим пар, в котельной установлены два паровых котлоагрегата КЕ-25-14 единичной производительностью по пару D =6,94кг/с, что в сумме дает 13,88 кг/с. А из расчета тепловой схемы максимальная суммарная паровая нагрузка котельной Dсум=15,377 кг/с (табл.1.5 п.53), что позволяет использовать котлоагрегаты КЕ-25-14 с небольшой перегрузкой в один из режимов.
1.6.2. Подбор сетевых насосов
Сетевые насосы выбирают по расходу сетевой воды . Расход сетевой воды принимаем из табл. 1.5 позиция .
GЗ СЕТ=93,13 кг/с = 338,87 т/ч
Необходимая производительность сетевых насосов, приведенная к плотности rВ=1000кг/м3, м/ч
GСН=GЗ СЕТ/rВ70=338,87/0,978=346,49
Напор сетевых насосов выбирается из условия преодоления гидравлического сопротивления теплотрассы при расчетном максимальном расходе воды, сопротивления котельной и соединительных трубопроводов с 10%-м запасом.
HC P=1,1 Н (1.2)
Иэ данных гидравлического расчета тепловой сети
Н = 0,7 МПа
Тогда
HC P=1,1*0,7=0,77 МПа
К установае принимаем блок сетевых насосов БСН-1801420, состоящий из 2-х насосов Д400/80, один из которых резервный, электродвигатель А02_82_2, N=100кВт, n=3000-1, Q=400м3/ч, H=0,65¸0,85 Мпа
1.6.3. Подбор питательных насосов
В котельных с паровыми котлами устанавливаются питательные насосы числом не менее двух с независимым приводом.
Питательные насосы подбирают по производительности и напору.
Производительность всей котельной, кг/с
QПИТ=1,1*DСУМ (1.3)
где DСУМ -суммарная паропроизводительность котельной
из табл.1.5 п.53: DСУМ=15,377 кг/с
QПИТ=1,1*15,377 = 16,91 кг/с=60,89 т/ч
Напор, который должны создавать питательные насосы для паровых котлоагрегатов, МПа
НПИТ=1,15*(Рб-Рд)+НСЕТ (1.4)
где Рб - наибольшее возможное избыточное давление в котлоагрегате,
Рб =1,3 МПа
Рд - избыточное давление в деаэраторе ,Рд=0,12МПа
НСЕТ- соиротивление всасывающего и нагнетающего трубопроводов.
Принимаегл НСЕТ=0,15МПа
ННАС= 1,15(1,3-0,12)+0,15 = 1,51 МПа
Из табл. 15.3 [3] принимаем к установке 2 питательных насоса ПЭ-65-40, один из которых резервный: электродвигатель А2-92-2, подача 65 м3/ч напор 4,41 МПа, частота вращения 3000-1.
1.6.4. Подбор конденсатного насоса
Конденсатные насосы перекачивают конденсат из баков, куда он поступает с производства или из пароводяных подогревателей, в деаэратор.
Производительность конденсатного насоса, м3/ч(кг/с)
QК НАС= К(табл.1.5. п.18)=13,11 кг/с=47,2 м3/ч
Напор развиваемый конденсатным насосом, МПа
Нкон=2,3 Мпа
По табл. 15.6. [3] принимаем к установке 2 насоса Кс-50-55-1 один из которых резервный: электродвигатель 4А160М4, подача 50м3/ч,напор 5,5 МПа,частота вращения 1450-1.
1.6.5. Подбор подпиточных насосов
Для восполнения утечки воды из закрытых систем теплоснабжения устанавливают подпиточные насосы.
Подача подпиточного насоса принимается иэ табл.1.5
Gподп=0,72 кг/с=2,592 м3/ч
Давление, создаваемое подпиточным насосом, должно обеспечить невскипание воды на выходе из котельной
Нпод=0,4 МПа
Пo табл.15.6. [3] принимаем к установке 2 подпиточных насоса Кс-12-50 один иэ которых резервный: электродвигатель 4А100 2, подача 12 м3/ч напор 0,5 МПа, частота вращения 2900 -1
1.6.6. Подбор деаэратора
В новых производственных и производственно-отопительных котельных с паровыми котлоагрегатами предусматривается установка атмосферных деаэраторов типа ДА.
Подбираем деаэратор по его производительности ,т/ч(кг/с)
GД=17,157 кг/с=61,76 т/ч (табл.1.5п. 41)
Принимаем к установке деаэратор DА-100( табл. 3 ):
производительность, т/ч - 100
давление ,МПа - 0,12
емкость деаэраторного бака.м3 - 25
поверхность охладителя
выпара, м2 - 8
1.7. Тепловой расчет котлоагрегата
Котел KЕ-25-14c предназначен для производства насыщенного пара, идущего на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Топочная камера котла шириной 272 мм полностью экранирована (степень экранирования Нл/ ст =0,8) трубами d=51х2,5мм. Трубы всех экранов приварены к верхним и нижним камерам d219x8мм. Топочная камера по глубине разделена на два объемных блока. Каждый из боковых экранов (правый и левый) переднего и заднего топочных блоков образует самостоятельный циркуляционный контур. Верхние камеры боковых экранов в целях увеличения проходного сечения на входе в пучок расположены ассиметрично отпосительно оси котла. Шаг труб боковых и фронтового экранов – 55 мм, шаг труб заднего экрана – 100 мм, трубы заднего экрана выделяют из топочного объма камеру догорания, на наклонном участке труб уложен слой огнеупорного кирпича толщиной 65мм. Объем топочной камеры -61,67 м3.
Для улучшения циркуляционных характеристик фронтового экрана на нем устанавливаются три рециркуляцинные трубы d89х4мм. Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева - 92,10м2.
Третьим блоком котла является блок конвективного пучка с двумя барабанами (верхним и нижним) внутренним диаметром 1000мм. Длина верхнего барабана 7000мм, нижнего – 5500мм. Толщина стенки барабана котла - 13мм, материал - сталь 16ГС. Ширина конвективного пучка по осям крайних труб 2320мм. В таком пучке отсутствуют пазухи для размещения пароперегревателя, что существенно улучшает омывание конвективного пучка.
Конвективный пучок выполнен из труб d51x2,5мм. Поперечный шаг в пучке составляет 110 мм, продольный - 90мм. Площадь поверхности нагрева конвективного пучка равна 417,8м2. Первые три ряда труб на входе в пучок имеют шахматное расположение с поперечным шагом S =220мм. Удвоение величины шага по сравнению с остальными рядами позволяет увеличить проходное сечение на входе в пучок, частично перекрытое потолком потолочной камеры.
Хвостовые поверхности состоят из одноходового по воздуху воздухоподогревателя с поверхностью нагрева 228 м2, обеспечивающего нагрев воздуха до 180 0С и установленного следом за ним по ходу газов чугунного экономайзера с поверхностью нагрева 646 м2.
Для сжигания каменных и бурых углей под котлом устанавливается механическая топка ТЧЗ-2,7/5.6. Активная площадь зеркала горения равна 13,4 м2. Решетка приводится в движение при. Помощи привода ПТ-1200, обеспечивающего 8 ступеней регулирования скорости движения в приделах 2,8 - 17,6 м/ч. Дутьевой короб под решеткой разделен на четыре воздушные зоны. Подача воздуха регулируется при помощи поворотных заслонок на воздуховодах. Котельная установка оборудована системой возврата уноса и острого дутья. Выпадающий в конвективном пучке унос оседает в четырех зольниках и возвращается в топочную камеру для дожигания при помощи воздушных эжекторов по прямым трубкам d76мм через заднюю стенку, восемь сопл острого дутья d2 мм расположены в задней стенке топки на высоте 1400мм от решетки.
1.7.1. Исходные данные и выбор коэффициента избытка воздуха
Ведем расчет котлоагрегата применительно к условиям проектируемого объекта: уголь марки ГР со следующими характеристиками
СР=55,2%, НР=3,8%, ОР=5,8%, WР=1,0%, SР=3,2%, АР=23%, NP=8%, QPH=22040КДж/кг, VГ=40%,
Величины коэффициента избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева определяем последовательно
an=ai+Da (1.3)
где ai - коэффициент избытка воздуха предыдущего газохода
Da - нормативный присос воздуха
Таблица 1.6
Коэффициенты избытка воздуха
№ п/п
Газоход
Коэффициент избытка воздуха за топкой.
Da
an
1
Топка
1,35
0,1
1,35
2
Конвективный пучок
0,1
1,45
3
Воздухоподогреватель
0,08
1,53
4
Водяной экономайзер
0,1
1,63
1.7.2. Расчет обьемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания
Расчет теоретического объема воздуха
V0=0,0889*(Ср+0,375*Sрогр+к)+0,265*Нр-0,0333*Ор
V0=0,0889*(55,2+0,375*3,2)+0,265*3,8-0,0333*5*8=5,83 м3/кг
Расчет теоретических обьемов продуктов сгорания при a=1 м3/кг
VORO2=1,866*(CP+0,375Sрогр+к)/100=1,866*(55,2+0,375*3,2)/100=1,0524
VONO2=0,79*V°+0,08*Np=0,79*5,83+0,008*1=4,612
VOH2O=0,111НР+0,0124WР+0,0161V0=0,111*3,8+0,0124*8+0,0161*5,83=0,6148
Таблица 1.7
Характеристики продуктов сгорания
№
Величина
Ед. изм.
Газоходы
1
3
4
5
6
7
1
Коэффициент избытка воздуха за топкой
aТ
1,35
2
Нормативный присос
Da
0,1
0,1
0,08
0,1
3
Коэффициент избытка воздуха за газоходом
an
1,35
1,45
1,53
1,63
4
Объем трехатомных газов. VRO2=V0RO2
м3/кг
1,0524
1,0524
1,0524
1,0524
5
Объем двухатомных газов. VN2=V0N2+0.0161*V0
-“-
6,943
7,526
8,109
8,285
6
Объем водяных паров VH2O=V0H2O+0,0161(a- -1)* V0
-“-
0,652
0,662
0,671
0,674
7
Суммарный объем дымовых газов
VГ=VRO2+VN2+VH2O
-“-
8,647
9,24
9,832
10,0114
8
Объемная доля трехатомных газов
rRO=VRO2/VГ
-“-
0,122
0,114
0,107
0,105
9
Объемная доля водяных паров rH2O=VH20/VГ
-“-
0,197
0,186
0,176
0,077
10
Концентрация золы в дымовых газах, m=Ар*aун/100*Vг
-“-
3,99
3,73
3,51
3,29
Таблица 1.8
Энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива, КДж/кг
J, °С
I0=(ctв)*V0
I0RO2=(cJ)RO2* *V0RO2
I0N2=(cJ)N2*V0N2
I0H2O=(cJ)H2O* *V0H2O
I0S
1
2
3
4
5
6
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
© 2009 Все права защищены. |