124600 (Технология работы производственной котельной), страница 4

, кгс/м2;

;

;

;

коэффициент :

=

Р тр1 = , кгс/м2

Потери давления в местных сопротивлениях

, кгс/м2

Сумма коэффициентов местного сопротивления для участка № 1 будет равна:

.

пер= 0,1 - коэффициент местного сопротивления перехода;

кр = 2 - коэффициент местного сопротивления крана;

кол = 0,5 - коэффициент местного сопротивления

крутозагнутого колена;

зас = 3,9 – коэффициент местного сопротивления заслонки.

Принимаем угол открытия ;

кл = 5 – коэффициент местного сопротивления клапана

ПКН-200;

зад = 0,25 – коэффициент местного сопротивление задвижки;

тр = 1,1 – коэффициент местного сопротивления тройника;

кгс/м2;

Сопротивление измерительной диафрагмы диаметром 150 мм (по данным КИП) равно 250 мм.вод.ст.

Общая потеря на участке № 1:

Робщ1 = Ртр + Рмест + Рдиаф = 50 + 590 + 250 = 890 кгс/м2;

Т.о. расчетное давление в основном газопроводе перед отводом на котел ДЕ-25-14ГМ № 3 должно быть не ниже:

Ргаз = Ргор + Робщ1 = 2500 + 890 = 3390, кгс/м2 или Ргаз = 1,34 ата;

Произведем пересчет характеристик газа при данном давлении:

V2 = 2,782 = 1521 м3/час;

= 0,359 = 0,936 кг/м3;

Участок № 2

Участок от отвода на котел №3 до отвода на котел №2. Участок прямой. Диаметр газопровода D2 = 273 7. Длина газопровода L2 = 8 м. Расход газа через газопровод на участке №2 1521 м³/час.

Скорость газа в газопроводе:

, м/сек;

Площадь газопровода:

;

м/сек;

Потеря давления:

Р2 = Р тр2 ;

Потерь на местные сопротивления нет. Потери на трение:

, кгс/м2;

;

;

;

коэффициент :

= ;

кгс/м2;

Давление изменилось незначительно, дальнейший расчет ведем при тех же параметрах газа.

Участок № 3

Участок от отвода на котел №2 до отвода на котел №1. Участок прямой. Диаметр газопровода D2 = 273 7. Длина газопровода L2 = 8 м. Расход газа через газопровод на участке №2 3042 м³/час.

Скорость газа в газопроводе:

, м/сек;

Площадь газопровода:

;

м/сек;

Потеря давления:

Р3 = Р тр3 + Рмест3;

Потери на трение:

, кгс/м2;

;

;

;

коэффициент :

= ;

Р тр3 = , кгс/м2;

, кгс/м2;

отв = 0,28 – отвод на котел ДЕ-25-14ГМ № 2;

кгс/м2;

Робщ3 = 5,2 + 3,5 = 8,7 кгс/м2 9 кгс/м2;

Давление изменилось незначительно. Дальнейший расчет ведем при тех же параметрах газа.

Участок № 4

Участок от отвода на котел ДЕ-25-14ГМ № 1 до ГРУ. Диаметр газопровода D4 = 273 7. Длина участка № 4 l4 = 33 м.

Расход газа на участке:

V4 = 3 1521 = 4563 м3/час;

Скорость газа в газопроводе:

, м/сек;

Площадь газопровода:

;

= 19 м/сек;

Потеря давления:

Р4 = Р тр4 + Рмест4;

Потери на трение:

, кгс/м2;

;

;

;

коэффициент :

= ;

Р тр4 = , кгс/м2;

, кгс/м2;

Сумма коэффициентов местного сопротивления для участка № 4 будет равна:

;

отв = 0,28 – отвод на котел ДЕ-25-14ГМ № 1;

кол = 0,5 - коэффициент местного сопротивления крутозагнутого колена;

пер= 0,1 - коэффициент местного сопротивления перехода;

зад = 0,25 – коэффициент местного сопротивление задвижки;

;

кгс/м2;

Сопротивление измерительной диафрагмы диаметром 150 мм (по данным КИП) равно 250 мм.вод.ст.

Общая потеря на участке № 4:

Робщ4 = Ртр4 + Рмест4 + Рдиаф = 28,5 + 68,9 + 250 = 347,4 кгс/м2;

Потеря давления по всей трассе проектируемого газопровода составит:

Рсумм = Ргаз + Робщ2 + Робщ3 + Робщ4;

Рсумм = 3390 + 1,5 + 9 + 347,4 = 3747,9 кгс/м2.

Таким образом, на выходе из ГРУ давление газа должно быть равным: Р = 1,3931 ата.

Принимаем давление за регулятором 1,4 ата. Рабочее давление для горелки уточняется при наладке котла в эксплуатационном режиме.

5 Водоподготовка

В данном разделе необходимо проверить обеспечит ли существующая ВПУ расширенную котельную химочищенной водой в необходимом количестве с требуемым качеством:

Для этого произведем следующие расчеты:

Выбор схемы ВПУ;

Выбор марки и количества деаэраторов;

Выбор марки и количества фильтров;

Расчет процесса регенерации.

Основной задачей водоподготовки является борьба с коррозией и накипью.

Коррозия поверхностей нагрева котлов, подогревателей и трубопроводов тепловых сетей вызывается кислородом и углекислотой, которые проникают в систему с питательной водой.

При нагреве и испарении воды из нее выпадают различные растворенные соли, часть из которых осаждаются на поверхностях нагрева в виде плотного слоя с низкой теплопроизводительностью – накипи, что приводит к снижению КПД устройств и агрегатов.

Деаэрация воды основана на повышении её температуры до кипения, при котором происходит выделение газов из воды.

Химводоподготовка предназначена для обеспечения питательной водой паровых котлов ДЕ-25-14ГМ, систем испарительного охлаждения (СИО) мартеновского и прокатного цехов, котлов-утилизаторов мартеновского цеха.

По данным завода и проведенным расчетам потребность в питательной воде составит:

где Gкот = 75 т/час – производительность котельной;

Gсм = 12 т/час – производительность СИО мартена;

Gсп = 10 т/час – производительность СИО прокатного цеха;

Gку = 15 т/час – производительность КУ;

Gгв = 30 т/час – расход воды на горячее водоснабжение;

Gпод = 5 т/час – среднечасовая подпитка сети.

k1 и k 2 = 1,08 и 1,05 соответственно коэффициенты продувки и потери в сетях;

Таким образом:

из них расход воды:

а) на блок № 1 ~ 30 м3/час

б) на блок № 2 – 170-30=140 м3/час

Описание схемы питательной установки

Схема питательной установки состоит из двух блоков:

блок № 1 для покрытия нужд горячего водоснабжения:

блок № 2 для покрытия нужд паропроизводящих установок

завода и подпитки тепловых сетей .

ХОВ по двум раздельным трубопроводам подается к блокам № 1 и № 2.

В состав блока № 1 входят:

Деаэратор (в комплектной поставке) производительностью 50 т/час.

Пароводяные теплообменники.

Баки аккумуляторы горячей воды.

Насосы горячей воды.

Редуционная установка производительностью Q = 16 т/час.

Насосы горячего водоснабжения.

В состав блока № 2 входят:

Два деаэратора ДА-100, производительностью по 100 т/час.

Питательные насосы котлов ДЕ-25-14ГМ, котлов утилизаторов и систем испарительного охлаждения.

Пароводяные теплообменники.

Редуционная установка, общая с блоком № 1.

Установка сбора конденсата.

Баланс тепла деаэратора блока №2.

1. Пар от редуционной установуи. Dр = х1

Теплосодержание редуцированного пара i״р = 666 ккал/кг

2. Пар из сепаратора непрерывной продувки. Dс.н.п. = 0.77 м3/час

Теплосодержание пара сепаратора (при Р=3ата) iс.н.п = 651 ккал/кг

3. Конденсат от подогревателя сырой воды. Dк=8.0 м3/час

Теплосодержание = 80 ккал/кг iк = 80 ккал/кг

Химочищенная вода. конденсата

а) теплосодержание х.в.о. без установки паро- Dх.о = х2

водяных теплообменников за деаэратором iх.о = 40 ккал/кг

б) с установкой пароводяных теплообменников iх.о = 80 ккал/кг

Составляем уравнение теплового баланса

где: с учетом расхода на горячее водоснабжение расход питательной воды на блок № 2 будет

;

Необходимое количество х.в.о. поступающей в деаэратор и количество редуцированного пара идущего на деаэрацию определяется решением этих двух уравнений. В расчете рассмотрим 2 варианта:

а) Вариант с установкой теплообменников.

б) Вариант без установки теплообменников.

Подставляя данные и решая уравнения теплового баланса имеем:

а) вариант с установкой теплообменников

принимаем 126 т/ч

б) вариант без установки теплообменников.

берем 118 м3/час

Для дальнейшего расчета оборудования х.в.о. принимаем вариант с установкой пароводяных теплообменников.

Таким образом принимаем, что для питания блока № 2 потребуется 126 т/ч х.в.о.

С учетом расхода х.в.о. на блок № 1 общий расход х.в.о. составит

С учетом собственных нужд цеха х.в.о. принятых 20 % от общей производительности потребность в осветленной воде составит

Запроектированная схема по принципу работы не имеет изменения. Однако ввиду увеличения производительности х.в.о. добавляется количество устанавливаемых механических и Na-катионитных фильтров и проводятся необходимые расчеты для выбора вспомогательного оборудования.

Исходные данные для выбора оборудования химводоподготовки.

Расчетная производительность х.в.о. по осветленной воде составляет:

Анализ воды Ревдинского пруда (по данным лаборатории завода):

жесткость общая (в течении года) от 1,5-2,3 (мг-экв)/л;

щелочность – 0,82 мг/л;

жесткость карбонатная – 1,5 (мг-экв)/л;

жесткость некарбонатная – 0,8 (мг-экв)/л;

сухой остаток в течении года – 80-150 мг/л.

Норма качества питательной воды для паровых котлов при докотловой обработке согласно указаниям “Правил котлонадзора”:

жесткость воды общая – 0,2 (мг-экв)/л;

- содержание кислорода – 0.03 (мг-экв)/л;

содержание железа – 0,2 мг/л;

содержание масла – 3 мг/л.

значение pH: 8,5-10,5

Расчет основного оборудования установки химводоподготовки.