125456 (593115), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

где i"_{исх ,} i'_исх − энтальпия воды на выходе и входе в подогреватель исход ной воды, кДж/кг, [2];

i_к− энтальпия конденсата (при давлении в деаэраторе и t = 105 ^оС ),

кДж/кг, [2];

D_исх = 0,81 · (125,7 − 85,1 ) / (2763 − 439,9 ) = 0,014кг/с.

Расход пара на подогреватель химически очищенной воды:

D_хво = G_хво · (i"_хво − i'_хво) / (i"_0,7 − i_к),

где i"_хво − энтальпия химически очищенной воды на выходе из охладителя выпора и на входе в деаэратор, кДж/кг, [2];

i'_хво − энтальпия химически очищенной воды на входе в охладитель выпора, кДж/кг, [2].

D_хво = 0,7 · (335,3 − 113,3) / (2763 − 439,9 ) = 0,1 кг/с.

Расход пара на деаэрацию:

D_д = ((G_д · i'_д + D_вып · i''_д) / i"_0,7) − ((G_хво· i"_хво + D_с· i"_0,15 +G_тех· i'_тех ) + (G_исх+ G_хво) · i_к)/ i"_0,7,

где i"_д − энтальпия выпара насыщенного пара (при давлении в деаэраторе), кДж/кг, [2].

D_д = ((1,89 · 419 + 0,01 · 2683) / 2763) − ((0,7· 335,2 + 0,01· 2693 +0,66· 230,45) + (0,014+0,1) · 439,9)/ 2763 = 0,1 кг/с.

Расчетный расход пара на собственные нужды:

D_сн^р = D_д +D_хво +D_исх ,

D_сн^р = 0,1 +0,014 +0,1 = 0,21кг/с.

Расчетная паропроизводительность ТГУ:

D_кот^р = D_тех + D_сн^р +D_пот +D_сп,

D_кот^р = 1,1 + 0,24 + 0,04+ 0,38 = 1,73 кг/с.

Ошибка расчёта:

Δ = ((D_кот^р − D_кот)/ D_кот^р) ·100 %,

Δ = ((1,73 − 1,71)/ 1,73) ·100 % = 1,2 %.

Ошибка расчёта не превышает 3%, значит расчет проведён верно.

Результаты расчёта тепловой схемы котельной сводятся в таблицу 5.

Таблица 5.

Результаты расчёта тепловой схемы котельной

5.4 Определение и расчёт продуктов сгорания газа и расхода воздуха

В качестве основного топлива в котельной используется природный газ, состав которого приведен в таблице 6.

Таблица 6.

Состав природного газа

С Н4, %	С2 Н6, %	С3 Н8, %	С4 Н10, %	С5 Н12, %	N2, %	СО2, %
78,2	4,4	2,2	0,7	0,2	14,2	0,1

Удельная теплота сгорания топлива равна:

q = 34,16 МДж/м³ = 9,49 Вт · ч/м³.

Плотность газа равна: ρ = 0,879 кг/с.

Расход газа определяется по формуле:

B = (Q_у · n) / (q · η_к.а ), (5.31)

где η_к.а – коэффициент полезного действия котлоагрегата, %;

Q_у – установленная мощность котлоагрегата, Вт;

n – количество котлов, шт.

B = (4370 · 4) / (9,49 · 0,92) = 2002 м³/ч.

Теоретически необходимый объём воздуха для сжигания газа определяется по формуле:

V⁰ = 0,0476· ∑(m + ( n/4))· C_m· H_n – O₂, (5.32)

V⁰ = 0,0476· (2 · 78,2 + 3,5· 4,4 + 5 · 2,2 + 6,5 · 0,7 + 8 · 0,2) = 10,2 м³/ м³.

Фактический расход воздуха определяется по формуле:

V_в = V⁰· В· α · ((t + 273,15) / 273,15), (5.33)

где α – коэффициент избытка воздуха, α =1,05 [4].

V_в = 10,2· 2002 · 1,05 · ((28 + 273,15) / 273,15) = 23639,3 м³/ч.

Объём азота в продуктах сгорания определяется по формуле:

V_N2 = В· (0,79· V⁰· α + (N₂ /100)), (5.34)

V_N2 = 2002 · (0,79·10,2· 1,05 + (14,2 /100)) = 16416,4 м³/ч.

Объём трехатомных газов в продуктах сгорания определяется по формуле:

V_RO2 = 0,01· В· (СО₂ + СО + Н₂S +∑mС_mH_n (5.35)

V_RO2 = 0,01· 2002 · (0,1· 78,2 + 2 · 4,4 + 3 · 2,2 + 4 · 0,7 + 5 · 0,2) = 1951,9 м³/ч.

Объём водяных паров в продуктах сгорания определяется по формуле:

V_Н2О = В · (Н₂S + Н₂ + ∑(n/2)С_mH_n +0,0161d) · 0,01+0,124·V⁰ · α, (5.36)

где d – влагосодержание газа, d = 10,4 [4].

V_Н2О = 2002 · (2· 78,2 + 3 · 4,4 + 5 · 2,2 + 6 · 0,2 + 0,0161 · 10,4) · 0,01+ + 0,124 · 10,2 · 1,05 = 6301,7 м³/ч.

Объём сухих продуктов сгорания определяется по формуле:

V_С2 = V_RO2 + V_N2 + (α – 1) · V⁰ · В, (5.37)

V_С2 = 1951,9 + 16416,4 + (1,05 – 1) · 10,2 · 2002 = 28578,5 м³/ч.

Объём продуктов сгорания определяется по формуле:

V₂ = V_С2 + V_Н2О, (5.38)

V₂ = 28578,5 + 6301,7 = 34880,2 м³/ч.

5.5 Выбор основного и вспомогательного оборудования

Основное оборудование котельной – паровые котлы. В котельных промышленных предприятий с небольшим потреблением пара большое распространение получили котлы типа Е. Котел двух барабанный, с естественной циркуляцией, барабаны котла расположены по одной вертикальной оси, котельный пучок разделен двумя перегородками из жаропрочной стали, образующими газоходы. Топка имеет боковые и верхние экраны. Каждый котел оборудован одной горелкой, индивидуальным вентилятором и дымососом.

В проектируемой котельной, принимается к установке 4 котла Е 1‑9, с номинальной паропроизводительностью 1,81 кг/с, [2].

Вспомогательным оборудованием котельной является:

деаэратор;

сетевые, питательные, подпиточные насосы, насос исходной воды, конденсатный насос;

подогреватели исходной, химически очищенной, сетевой воды;

редукционно‑охладительная установка;

баковое хозяйство и трубопроводы.

Выбор деаэратора.

Деаэрация питательной воды паровых котлов и подпиточной воды тепловых сетей, является обязательной для всех котельных. Деаэраторы предназначены для удаления из воды растворенных в ней неконденсирующихся газов. Присутствие в питательной и подпиточной воде кислорода и углекислоты приводят к коррозии питательных трубопроводов, кипятильных труб, барабанов котлов и сетевых трубопроводов, что может привести к тяжелой аварии.В проектируемой котельной устанавливается два атмосферных деаэратора ДА‑1, с номинальной производительностью 1 т/ч, рабочим давлением 0,12 Мпа, температурой деаэрированной воды 104 ⁰С, [2].

Сетевые насосы водо‑подогревательных установок выбираются по расчетному расходу сетевой воды и напору, который должен быть достаточным, чтобы покрывать все гидравлические сопротивления сети. Сетевые насосы, как правило, устанавливаются на обратной линии сетевой воды до ПСВ, и перекачивают воду с температурой до 70 ⁰С. В проектируемой котельной устанавливается следующий сетевой насос, [3]:

Характеристики

Список файлов ВКР