Xreferat.com » Рефераты по технологии » Теплогенерирующие установки

Теплогенерирующие установки

Министерство образования РФ

УГТУ-УПИ

кафедра "Промышленная теплоэнергетика"


ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИЕ УСТАНОВКИ


КУРСОВАЯ РАБОТА


преподаватель: Филиповский Н.Ф.


студент: С.П.

1851929

группа: ТГВ-4


Екатеринбург

2001

Содержание


Задание на курсовой проект 2

Введение 3

1. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания 6

2. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания 7

3. Тепловой баланс котла и расход топлива 8

4. Тепловой расчет топочной камеры 9

5. Расчет конвективного пучка 10

6. Расчет экономайзера 12

7. Сводная таблица теплового расчета парогенератора 13

8. Проверочный расчет 13

Литература 14

Задание на проект


Тип котла КЕ-6,5

тип топки ТЧ прямого хода

производительность D = 6,5 т/ч = 1,8 кг/с

давление пара в барабане Р = 1,4 МПа

температура уходящих газов tух = 200о

топливо по нормативному методу № 11

температура питательной воды tпв = 100о

температура холодного воздуха tхв = 30о


район Кемеровская область

уголь кузнецкий

марка угля Г

продукты обогащения Р, СШ

состав топлива:

Wp 8,5

Ap 11

Skp 0,5

Sop 0,5

Cp 66,0

Hp 4,7

Np 1,8

Op 7,5

низшая теплота сгорания Qнр = 6240 ккал/кг = 26126 кДж/кг

приведенная влажность на 1000 ккал Wп = 1,36 %

приведенная зольность на 1000 ккал Ап = 1,76 %

выход летучих в-в на горючую массу Vг = 40,0 %

температура плавления золы t1 = 1100 (1050-1250)

t2 = 1200 (1000-1370)

t3 = 1250 (1150-1430)


теоретически необходимое кол-во воздуха
для сжигания 1 кг топлива Vо = 6,88 м3/кг

VоRO2 (CO2+SO2) = 1,24

VоH2O = 0,74

VоN2 = 5,45

VоГ = 7,43

Введение


Паровые котлы типа КЕ производительностью от 2,5 до 10 т/ч


Паровые котлы с естественной циркуляцией КЕ производительностью от 2,5 до 10 т/ч со слоевыми механическими топками типа ТЧ предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара, используемого на технологические нужды промышленных предприятий, в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Техническая характеристика приведена в табл.1

Котел типа КЕ состоит из котла, топочного устройства, экономайзера, арматуры, гарнитуры, устройства для подвода воздуха в топку, устройства для удаления отходящих газов.

Топочная камера образована боковыми экранами, фронтовой и задней стенками. Топочная камера котлов паропроизводительностью от 2,5 до 10 т/ч разделена кирпичной стенкой на топку глубиной 1605-2105 мм и камеру догорания глубиной 360-745 мм, которая позволяет повысить КПД котла снижением механического недожога. Вход газов из топки в камеру догорания и выход газов из котла асимметричные. Под камеры догорания наклонен таким образом, чтобы основная масса падающих в камеру кусков топлива скатывалась на решетку.

В котлах применена схема одноступенчатого испарения. Вода циркулирует следующим образом: питательная вода из экономайзера подается в верхний барабан под уровень воды по перфорированной трубе. В нижний барабан вода сливается по задним обогреваемым трубам кипятильного пучка. Передняя часть пучка (от фронта котла) является подъемной. Из нижнего барабана вода по перепускным трубам поступает в камеры левого и правого экранов. Питание экранов осуществляется также из верхнего барабана по опускным стоякам, расположенным на фронте котла.

Котлы с решеткой и экономайзером оборудуются системой возврата уноса и острым дутьем. Унос, оседающий в четырех зольниках котла, возвращается в топку при помощи эжекторов и вводится в топочную камеру на высоте 400 мм от решетки. Смесительные трубы возврата уноса выполнены прямыми, без поворотов, что обеспечивает надежную работу систем. Доступ к эжекторам возврата уноса для осмотра и ремонта возможен через люки, расположенные на боковых стенках. В местах установки люков трубы крайнего ряда пучка вводятся не в коллектор, а в нижний барабан.

За котельными агрегатами в случае сжигания каменных и бурых углей с приведенной влажностью Wпр < 8 устанавливаются водяные экономайзеры, а при сжигании бурых углей с приведенной влажностью Wпр = 8 — трубчатые воздухоподогреватели.

Площадки котлов типа КЕ расположены в местах, необходимых для обслуживания арматуры котлов. Основные площадки котлов: боковая площадка для обслуживания водоуказательных приборов; боковая площадка для обслуживания предохранительных клапанов и запорной арматуры на барабане котла; площадка на задней стенке котла для обслуживания продувочной линии из верхнего барабана и для доступа в верхний барабан при ремонте котла. На боковые площадки ведут лестницы, на заднюю площадку — спуск (короткая лестница) с верхней боковой площадки.

Каждый котел типа КЕ паропроизводительностью от 2,5 до 10 т/ч оснащен контрольно-измерительными приборами и арматурой. Котлы оборудованы двумя предохранительными клапанами, один из которых контрольный. У котлов с пароперегревателями контрольный предохранительный клапан устанавливается на выходном коллекторе пароперегревателя. На верхнем барабане каждого котла установлен манометр; при наличии пароперегревателя манометр устанавливается и на выходном коллекторе пароперегревателя. На верхнем барабане устанавливается следующая арматура: главный паровой вентиль или задвижка (у котлов без пароперегревателя), вентили для отбора проб пара, отбора пара на собственные нужды. На колене для спуска воды установлен запорный вентиль с условным проходом 50 мм.

У котлов производительностью от 2,5 до 10 т/ч через патрубок периодической продувки осуществляются периодическая и непрерывная продувки. На линиях периодической продувки из всех нижних камер экранов установлены запорные вентили. На паропроводе обдувки установлены дренажные вентили для отвода конденсата при прогреве линии и запорные вентили для подачи пара к обдувочному прибору.

На питательных трубопроводах перед экономайзером устанавливаются обратные клапаны и запорные вентили; перед обратным клапаном установлен регулирующий клапан питания, который соединяется с исполнительным механизмом автоматики котла.

Котлы типа КЕ обеспечивают устойчивую работу в диапазоне от 25 до 100% номинальной паропроизводительности. Надежность котлов характеризуется следующими показателями:

Средняя наработка на отказ, ч   3000

Средний ресурс между капитальными ремонтами, лет  3

Средний срок службы до списания, лет  20

Испытания и опыт эксплуатации большого числа котлов типа КЕ подтвердили их надежную работу на пониженном, по сравнению с номинальным, давлении. С уменьшением рабочего давления КПД котлоагрегата не уменьшается, что подтверждено сравнительными тепловыми расчетами котлов на номинальном и пониженном давлении. В котельных, предназначенных для производства насыщенного пара, котлы типа КЕ при пониженном до 0,7 МПа давлении обеспечивают такую же производительность, как и при давлении 1,4 МПа.

При работе на пониженном давлении предохранительные клапаны на котле и дополнительные предохранительные клапаны, устанавливаемые на оборудовании, должны регулироваться на фактическое рабочее давление.


Табл. 1

Технические данные котлов КЕ-6,5 завода Бийскэнергомаш

Обозначение (заводское)

Вид топлива

Паропро-
изводитель-
ность т/ч

Давление пара, МПа(кг/см2)

Темпера-
тура, C°

Габариты котла, мм (длина х ширина х высота)

КЕ-6,5-14С-О

каменный, бурый уголь

6,5

1,4(14)

194

7940х4640х5190

КЕ-6,5-14-225С-О

каменный, бурый уголь

6,5

1,4(14)

225

7940х4910х5190

КЕ-6,5-14МТО

древесные отходы, газ, мазут

6,5

1,4(14)

194

10700х5050х7490


Котел паровой типа КЕ 6,5 т/ч



Табл. 2

Заводскоеобозначение котла

Конструктивные размеры котлов, мм

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

n

КЕ-6,5-14С-О

3000

7940

5550

195

880

2580

4640

8


1. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания


Табл. 3

наим. показателя

обозн.

Формула или обоснование

размер-ность

топка

КП

ВЭК

коэф. расхода воздуха

т + пр

-

1,4

1,5

1,6

средний коэф. расхода воздуха

ср

(т + i)/2

-

1,4

1,45

1,55

действительный объем водяных паров

VH2O

VоH2O+0,0161•(-1) • Vо

м3/кг

0,784

0,790

0,800

действительный объем азота

VN2

VоN2 + ( - 1 ) • Vо

м3/кг

8,202

8,546

9,234

действительный объем газов

VГ

(VоRO2 + VоN2 + VоH2O)+(- 1) • Vо

м3/кг

10,182

10,526

11,214

объемные доли трехатомных газов

rRO2

VоRO2 / VГ

-

0,122

0,118

0,111

объемные доли водяных паров

rH2O

VоH2O / VГ

-

0,0766

0,075

0,0713

суммарная объемная доля излучающих газов

rп

rH2O + rRO2

-

0,199

0,193

0,182

доля золы топлива, уносимая с продуктами сгорания

аун

по табл. 2.3 [1]

-

0,95



массовый расход газов при сжига-нии 1 кг топлива

G

1-0,01•Ар+1,306 • • Vо

кг/кг

13,47

13,92

14,82

концентрация частиц золы

зл

0,01 • (Ар • аун ) _

Gг

кг/кг

7,76•10-3

7,51•10-3

7,05•10-3


2. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания


Табл. 4

t

оС

Iог

кДж/кг

Iов

кДж/кг

Iзл

кДж/кг

IГ = IоГ + (-1) • IоВ + IЗЛ, кДж/кг

топка

КП

ВЭК

30

1026

909





100

2077

1830

8,5




150

3161

2763

13,0




200

4279

3718

17,7


6156

6327

300

5426

4698

27,6


7802


400

6590

5698

37,6


9477


500

7792

6724

48,1


11202


600

9027

7758

58,6


12964


700

10291

8796

69,5

13879

14759


800

11568

9860

80,3

15592

16578


900

12849

10948

91,2

17320



1000

14139

12041

102,9

19058



1100

15458

13134

115,0

20826



1200

16806

14256

127,9

22636



1300

18137

15378

141,3

24430



1400

19490

16496

160,9

26249



1500

20854

17618

181,8

28084



1600

22219

18740

197,3

29913



1700

23605

19887

215,0

31775



1800

24983

21039

229,5

33628



1900

26381

22190

244,2

35501



2000

27779

23337

260,2

37375




3. Тепловой баланс котла и расход топлива


Тепловой баланс составляется применительно к установившемуся состоянию котельного агрегата на 1 кг твердого топлива при 0 оС и давлении 0,1 МПа.


Общее уравнение теплового баланса имеет вид:

100 = + q2 + q3 + q4 + q5 + q6, %

где q2, q3, q4, q5, q6 – потери теплоты в процентах.


Табл. 5

Рассчитываемая величина

Обозна-чение

Формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Размер-ность

Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива

q3

по табл. 2.3 [1]


0,5

%

Потери тепла от механической неполноты сгорания топлива

q4

по табл. 2.3 [1]


3,0

%

Потери тепла с уходящими газами

q2

(IухухIох ) • (100-q4)

Qрн

(6527–1,6•909) • (100–3,0) / 26126

18,77

%

энтальпия уходя-щих газов при tух

Iух

по табл. 4


6527

кДж/кг

коэф. избытка воздуха в уходящих газах

ух

по табл. 3


1,6


энтальпия холод-ного воздуха, при tхв=30о

Iохв

по табл. 4


909

кДж/кг

Потери тепла от наружного охлаждения

q5

по рис. 3.1 [1]


2,3

%

доля шлакоулавливания в топочной камере

ашл

1 – аун

1 – 0,95

0,05


энтальпия шлака

(ct)шл

по табл. 3.1 [1]


1470

кДж/кг

Потери с физичес-кой теплотой шлака

q6

ашл(ct)шл • Ар _

Qрн

0,05 • 1470 • 11 _

26216

0,03

%

КПД котлоагрегата

100 – (q2+q3+q4+q5+q6)

100–(18,77+0,5+ 3,0+2,3+0,03)

75,4

%

Коэффициент сохранения тепла

1 - q5 _

 + q5

1 – 2,3 _

75,4 + 2,3

0,97

%

энтальпия перегретого пара

iпп

По табл.


3308

кДж /кг

энтальпия питательной воды

iпв

По табл.


419

кДж/кг

Расход топлива

В

D ( iппiпв ) _

 • Qрн

1,8 • ( 3308 – 419)

0,754 • 26216

0,325

кг/с

Расчетный расход топлива

Вр

В • ( 1 – 0,01 • q4 )

0,325•(1–0,01•3,0)

0,315

кг/с


4. Тепловой расчет топочной камеры


Табл. 6

Рассчитываемая величина

Обозна-чение

Формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Размер-ность

Объем топк

Vт

принимаем конструктивно


14,77

м3

Полная площадь поверностей топки

Fсм

_____

6 • 3 2

_____

6 • 3 14.772

36,12

м2

Радиационная площадь поверхности нагрева

Hл

принимаем конструктивно


24,78

м2

Степень экранирования

э

Hл / Fсм

24,78 / 36,12

0,69


температуру воздуха на входе в воздухоподогреватель

t`вп

по табл. 1.4 [1]


45

оС

температуру подогрева воздуха

tгв

по табл. 1.5 [1]


350

оС

энтальпия горячего воздуха

Iогв

по табл. 4


4208

кДж/кг

Тепло вносимое воздухом в топку

Qв

Iогвт

4208•1,4

5891

кДж/кг

Полезное тепловы-деление в топке

Qт

Qнр•(100-q3-q4-q6) / /(100-q4)+ Qв

21216•(100-0,5+3+ +0,03)/(100-3)+5891

26991

кДж/кг

Теоретическая температура горения

tтеор

по табл. 4


1943

оС

Относит. положение горелок

xг

принимаем конструктивно


0,14


Коэф. ядра факела

М

0,59-0,5•хг

0,59-0,5•0,14

0,52


Теплонапряжение стен топки

Q/Fсм

Вр•Qт/Fсм

0,315•26991/36,12

235,39

кВт/м2

Эффективная толщи-на излучающего слоя

s

3,6•Vт/Fсм

3,6•14,77/36,12

1,47

м

Произведение Ph•s

Ph•s

P•rn•s

1•0,199•1,47

0,3

бар•м

Коэф. ослабления лучей:


Принимаем t"=1000oC




трехатомными газами

кr

по номограмме


0,7

1/бар•м

золовыми частицами

кзл

по номограмме


6,4

1/бар•м

остатками кокса

кк

по номограмме


1

1/бар•м

безразмерные величины

x1

x2



0,5

0,03


Оптическая толщина

kps

r•rnзлзлк•х1•ч2) •Р•S

(0,7•0,199+6,4• 7,76•10-3+ 1•0,5•0,03) •1•1,47

0,3

бар•м

Степень черноты факела

аф

1-е-kps

1-e-0,3

0,26


Коэф. тепловой эффективности

х•

0,99•0,6

0,59


Степень черноты топки

ат

аф _

аф+(1-аф)•

0,26 _

0,26+(1-0,26)• 0,59

0,37


Температура газов на выходе из топки

t"т

по номограмме


945

oC

Энтальпия газов на выходе из топки

I"т

по табл. 4


13494

кДж/кг

Тепло, передаваемое топке излучением

Qтл

• (Qт- I"т)

0,97•(26991-13494)

13092

кДж/кг


5. Расчет конвективного пучка

Табл. 7

Рассчитываемая величина

Обозна-чение

Формула или обоснование

Значение при

Размер-ность

400 оС

300 оС

200 оС

Полная поверхн. КП

Н

конструктивно

147,8

м2

Диаметр труб

d

конструктивно

51х2,5

мм

Относительный шаг поперечных

S1/d

конструктивно

2,16

мм

Относительный шаг продольных

S2/d

конструктивно

1,76

мм

Живое сечение газов

F

конструктивно

1,24

м2

Эффективная тощина излучающего слоя

S

0,9•d•( 4 • S1•S2_)-1

 • d2

0,18

м

Температура газов перед КП

t'r

из расчета топки

t'r= t"т

945

oC

Энтальпия газов перед КП

I'r

из расчета топки

I'r= I"т

13494

кДж/кг

Температура газов за КП

t"r

Принимаем предварительно

400

300

200

oC

Энтальпия газов за КП

I"r

по табл. 4

6590

5426

4279

кДж/кг

Тепловосприятие по балансу

Qб

•(I'r- I"r)

6697

7826

8939

кДж/кг

Температ. насыщения

ts

по табл.

194

oC

Средняя температура газов

trср

(t'r+t"r)/2

673

623

573

oC

Средний температурный напор

t

tб-tм _

ln tб/tт

421,5

329

153,7

oC

Средняя скорость газов в пучке

Wr

ВрVг (trср+273)

F 273

9,26

8,77

8,29

м/с

Коэф. теплоотдачи конвекцией

k

по рис. 2 [2]

75

73

71

Вт/м•К

Произведение Ph•s

Ph•s

P•rn•s

0,035

бар•м

Коэф. ослабл. лучей:


трехатомными газами

кr

по номограмме

1,25

1,4

1,6

1/бар•м

золовыми частицами

кзл

по номограмме

9,9

10,7

11,7

1/бар•м

Оптическая толщина

kps

r•rnзлзл) •Р•S

0,051

0,061

0,071

-

Степень черноты газового потока

аг

1-е-kps

0,048

0,058

0,068

-

Температура загрязненной стенки

t3

ts+t

615,5

523

347,7

oC

Коэф. теплоотдачи излучением

л

л=ниг

по рис. 4 [2]

4,51

4,28

4,07

Вт/м•К

Коэф. тепловой эффективности


0,65


Коэф. теплоотдачи

к

•(k+л)

51,6

50,2

48,7

Вт/м•К

Тепловосприятие КП по ур-ию теплообмена

Qт

к•t•Н•10-3

Вр

10205

7749

3512

кДж/кг

Действительная температ. за КП

t"кп


305

oC

Действительная энтальпия за КП

I"кп

по табл. 4

7835

кДж/кг

Действительное тепловосприятие по балансу

Qбд

•(I'r- I"КП)

5556

кДж/кг



Действительная температура за КП

6. Расчет экономайзера


Табл. 8

Рассчитываемая величина

Обозна-чение

Формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Размер-ность

Температура газов на выходе

t'г

из расчета КП

t'г=t"кп


305

oC

Энтальпия газов на входе

I'г

из расчета КП

I'г=I"кп


7835

кДж/кг

Температура воды на входе в экономайзер

t'пв

по условию


100

oC

Энтальпия воды на входе в экономайзер

i'пв

i'пв•4,19


419

кДж/кг

Температура газов на выходе

t"г

t"г=tух


200

oC

Энтальпия газов на выходе

I"г

по табл. 4


6327

кДж/кг

Присос воздуха



по табл. 3


0,1

-

Тепловосприятие по балансу

Qб

•(I'r - I"r+•Iохв)

0,97•(7835-6327+0,1•909)

1599

кДж/кг

Энтальпия воды на выходе

i"пв

i'пв+Qб•Вр

419+1599•0,315/1,4

687

кДж/кг

Температура воды на выходе

t"пв

i"пв /4,19

687/4,19

164

oC

Температурный напор на входе газов

t'

t'г- t"пв

305-164

141

oC

Температурный напор на выходе газов

t"

t"г- t'пв

200-100

100

oC

Средний температурный напор

t

(t'+t")/2

(141+100)/2

120,5

oC

Средняя температура газов

tгср

(t'г+ t"г)/2

(305+200)/2

252,5

oC

Средняя температура воды

tпвср

(t'пв+ t"пв)/2

(100+164)/2

132

oC

Температура загрязненной стенки

tз

tгср+25

132+25

157

oC

Объем газов на 1 кг топлива

Vг

по табл. 3


11,214

м3/кг

Средняя скорость газов

Wг

5 – 12


8

м/с

Живое сечение для прохода газов

F

ВрVг (tгср+273)_

Wг • 273

0,315•11,214•(252,5+273)

8 • 273

0,84

м2

Требуемое живое сечение для прохода газов

Fтр

конструктивно


0,12

м2

Число труб в горизонтальном ряду

n

F/Fтр

0,84/0,12

7

шт.

Коэф. теплоотдачи

k

k=kн•сv

18•1,05

18,9

Вт/м•К

Поверхность обмена по уровню теплобмен.

H

Qб•Вр•103_

k • t

1405•0,315•103_

18,9•110,5

212

м2

Требуемая поверхность нагрева со стороны газов

Hтр

конструктивно


2,95

м2

Общее число труб

N

Н/Нтр

212/2,95

71,8

шт.

Число рядов труб по вертикали

n

N/n

71,8/7

10

шт.


7. Сводная таблица теплового расчета парогенератора

Табл.9

Величина

размерность

топка

КП

ВЭК

температура газов на входе

oC

30

945

305

температура газов на выходе

oC

945

305

200

Тепловосприятие

кДж/кг

13092

5556

1599

температура теплоносителя на входе

oC

100

194

164

температура теплоносителя на выходе

oC

194

164

100

скорость газов

м/с


8,77

8


8. Проверочный расчет


Qнр / 100 = ( Qлг + Qбкп + Qбвэк ) • ( 1 – q4 / 100 )


26126 • 75,4 / 100 = ( 13092 + 5556 + 1599 ) • ( 1 – 3 / 100 )

19699 = 19639


( 19699 19639 ) • 100 % = 0,3 %

19699


Ошибка составляет 0,3 %

Литература


1. "Расчет топки": Методические указания к курсовому проекту по курсу "Котельные установки" для студентов специальности 29.07 и 10.07. Екатеринбург, изд. УПИ им.С.М.Кирова, 1991.

2. "Расчет конвективных поверхностей котла": Методические указания к курсовому проекту по курсу "Теплогенераторные установки" для студентов специальности 29.07 и 10.07. Екатеринбург, изд. УГТУ-УПИ, 1994.

3. Сидельников Л.Н, Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1988.

4. Зыков А.К. Паровые и водогрейные котлы: Справочное пособие. – М.: Энергоатомиздат, 1987.

5. http:/www.kotel – официальный сайт завода "Бийскэнергомаш".


21


Министерство образования РФ

Уральский государственный технический университет

кафедра "Промышленная теплоэнергетика"


ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИЕ УСТАНОВКИ


КУРСОВОЙ ПРОЕКТ


преподаватель: Филиповский Н.Ф.


студент: С.П.

1851929

группа: ТГВ-4


Екатеринбург

2002

Содержание


Принципиальная схема котельной 1

Исходные данные. 2

1. Тепловой расчет котельной 3

Тепловой расчет подогревателя сетевой воды 5

Тепловой расчет охладителя конденсата 6

Расчет сепаратора непрерывной продувки 7

Расчет теплообменника продувочной воды 8

Расчет подогревателя сырой воды 9

Расчет конденсатного бака 10

Расчет барботажного бака 10

Расчет теплообменника питательной воды 11

Расчет деаэратора 12

Расчет производительности котельной 12

2. Расчет химводоподготовки 13

2.1. Выбор схемы приготовления воды 13

2.2. Расчет оборудования водоподготовительной установки 15

3. Расчет и выбор насосов 16

4. Аэродинамический расчет котельной 18

4.1. Расчет газового тракта (расчет тяги) 18

4.2. Расчет самотяги дымовой трубы 19

4.3. Расчет дымососов и дутьевых вентиляторов 20

Список литературы 21

Исходные данные


Наименование величин Обоз н. Ед изм. Знач. Примечание
Вариант

11
Тип котла

КЕ-6,5
Производительность котла

Дн

т/ч 6,5 = 1,8 кг/с
Отопительная нагрузка

Qт

Гкал/ч 10,6 = 12,3 МВт
Расход пара на производство

Дп

т/ч 10,6 =2,94 кг/с
Возврат конденсата с производства

Gк.п

% от Дп

49 = 1,44 кг/с
Температура конденсата с пр-ва

tк.п

оС

49
Температура питательной воды

tпв

оС

100 По расчету котла
Температура прямой сетевой воды

tт1

C 95
Температура обратной сетевой воды

tт2

C 70
Температура сырой воды на входе в котельную

tхв

C 5 Принимается
Температура сырой воды перед химводоочисткой

tсв

C 30 Принимается
Температура продувочной воды после теплообменника продувочной воды t C 40 Принимается
Температура конденсата от блока подогревателей сетевой воды

tкт

C 80 Принимается
Энтальпия конденсата от блока подогревателей сетевой воды

iкт

КДж/кг 335
Температура деаэрированной воды после деаэратора

tдв

C 110
Параметры пара, вырабатываемого котлами (до редукционной установки)
Давление

P1

МПа 1,4 Из таблиц насы-щенного пара и воды при давлении 1,4 МПа
Температура

t1

C 194
Удельный объем пара

V1

м3/кг

0,14
Удельный объем воды

V2

м3/кг

1,15•10-3

Энтальпия пара

i1

КДж/кг 2788,4
Энтальпия воды

i1'

кДж/кг 830
Параметры пара после редукционной установки:
Давление

P2

МПа 0,7 Из таблиц насы-щенного пара и воды при давлении 0,7 МПа
Температура

t2

C 164,2
Удельный объем пара

V1

м3/кг

0,28
Удельный объем воды

V2

м3/кг

1,11•10-3

Энтальпия пара

i2"

КДж/кг 2763
Энтальпия воды

i2'

КДж/кг 694
Параметры пара, образующегося в сепараторе непрерывной продукции:
Давление

P3

МПа 0,17 Из таблиц насы-щенного пара и воды при давлении 0,17 Мпа
Температура

t3

C 104,8
Удельный объем пара

V1

м3/кг

1,45
Удельный объем воды

V2

м3/кг

1,05•10-3

Энтальпия пара

i3

КДж/кг 2700
Энтальпия воды

i3'


439,4


  1. Котел

2. Экономайзер

3. Распределительная гребенка

4. Редукционное устройство

5. Сетевой насос

6. Подогреватель сетевой воды

7. Охладитель конденсата

8. Конденсатный бак

9. Конденсатный насос

10. Деаэратор

11. Теплообменник питательной воды

12. Паровые питательные насосы

13. Электирческие питательные насосы

14. Сепаратор непрерывной продувки

15. Подогреватель сырой воды № 2

16. Подогреватель сырой воды № 1

17. Химводоочистка

18. Барботажный бак

19. Канализация

20 Насосы сырой воды

21 Подпиточные насосы



1. РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ

Для расчета принимается тепловая схема отопительно-производственной котельной с паровыми котлами КЕ-6,5 для закрытой системы теплоснабжения. Принципиальная тепловая схема характеризует сущность основного технологического процесса преобразования энергии и использования в установке теплоты рабочего тела. Она представляет собой условное графическое изображение основного и вспомогательного оборудования, объединенного линиями трубопроводов рабочего тела в соответствии с последовательностью его движения в установке.

Основной целью расчета тепловой схемы котельной является:

- определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расходов тепла на собственные нужды, и распределением этих нагрузок между водогрейной и паровой частями котельной для обоснования выбора основного оборудования;

- определение всех тепловых и массовых потоков, необходимых для выбора вспомогательного оборудования и определения диаметров трубопроводов и арматуры.


Наименование величин

Обоз.

Ед. изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Расчетный расход сетевой воды

Gсет

кг/с

Qт .
(tт1-tт2) • C

12,33 • 103 .
(95 – 70) • 4,19

117,7
Скорость воды в трубопроводах

Vв

м/с принимается
1,5
Диаметр трубопровода сетевой воды

dyсет

мм

300

(316)

Скорость пара в паропроводах

Vп

м/с принимается
30
Диаметр паропровода на производство

dyпр

мм

125

(132)

КПД теплообменника (сетевой воды)


принимается
0,98
Расход пара на подогреватели сетевой воды

Дт

кг/с

Qт .
(i2" - iкт) •

12,33 • 103 .
(2763-335) •0,98

5,18
Диаметр паропровода к теплообменникам сетевой воды до РУ

dyт

мм

200

(175)

Диаметр паропровода к теплообменникам сетевой воды после РУ

dyт

мм

250

(248)

Паровая нагрузка на котельную за вычетом расходов пара на деаэрацию, подогрев сырой воды, внутрикотельные потери

Дк'

кг/с

т + Дп) • 1,1

(5,18 + 2,94 ) • 1,1 8,95
Число котлов n щт.

Дк' / Дн

8,95 / 1,8 5
Производительность котельной фактическая

Дк

кг/с

Дн • n

1,8 • 5 9
Диаметр магистрального паропровода от котлов

dyк

мм

250

(231)

Диаметр трубопровода питательной воды

dyпс

мм

100

(87)

Расход подпиточной воды на восполнение утечек в теплосети

Gут

кг/с

1,5 % от Gсет

0,015 • 117,7 1,76
Диаметр трубопровода подпитки сетевой воды

dyпс

мм

40

(38)

Количество подпиточной воды для производства

Gподп.п

кг/с

Дп – Gкп

2,94 – 1,44 1,5
Диаметр трубопровода конденсата с производства

dyкп

мм

32

(35)

Внутрикотельные потери пара

Дпот

кг/с

1% от Дк

0,01 • 9 0,09
Расход пара на собственные нужды

Дсн

кг/с

1% от Дк

0,01 • 9

0,09
Диаметр паропровода на собственные нужды

dyсн

мм

25

(23)

Коэффициент собственных нужд химводоочистки

Ксн.хво


принимается из расчета ХВО
1,1
Общее количество подпиточной воды, поступающее на ХВО

Gхво

кг/с

(Gут + Gпод.пр. + Дсн + Дпот) • Ксн.хво

3,78
(1,76 + 1,5 + 0,09 + 0,09 + 0,09 ) • 1,1
Диаметр трубопровода подпиточной воды, поступающее на ХВО

dyхво

мм

65

(57)


Расчет пароводяного подогревателя сетевой воды (поз.6)

Дт = 5,18 кг/с

t1 = 196 оС

Gкт = 5,18 кг/с

tкт = 80 оС

tкт’ = 164 оС

Gсет = 117,7 кг/с

tт1 = 95 оС

Gсет = 117,7 кг/с

tт2 = 70 оС

tт2’ = 73,7 оС


Наименование величин

Обоз.

Ед. изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Количество теплоты расходуемое в подогревателе сетевой воды

Q1

кВт

Дт • (i1"-i2') •

5,18 • (2788-694) • 0,98

10,5•103

Температура сетевой воды между теплообменниками (из теплового баланса):

tт2'

C

tт1 Q1 .
с• Gсет

95 – 10500 .
4,19 • 117,7

73,7
Средний температурный напор

tб

tм

tб/tм

t

оС

t2 – tт2'

t2' – tт1


(tб-tм)/2,3•ln(tб/tм)

196-73,7

164,2-95

122,3/69,2

(112,3-69,2)/2,3•ln(122,3/69,2)

122,3

69,2

1,76>1,7

40,5

Коэффициент теплопередачи теплообменника k
принимается
3000
Коэффициент загрязнения поверхностей теплообмена b
принимается
0,85
Поверхность нагрева пароводяного подогревателя H

м2

Q1 .
k • t • b

10,5 • 106 .
3000 • 40,5 • 0,85

101,6
К установке принимаем 2 подогревателя H

м2

H/2 101,6 / 2 50,8

Принимаем горизонтальный пароводяной подогреватель типа ТКЗ № 5

H=66,0 м2, S=0,436 м2, G=400 т/ч,

l1=3150 мм, l2=3150 мм, H=1170 мм, D=630 мм, M=800 мм


Расчет водоводяного охладителя конденсата (поз.7)

Наименование величин

Обозн.

Ед изм.

Расчетная формула или обоснование

Расчет

Значе-ние

Количество теплоты расходуемое в подогревателе сетевой воды

Q2

кВт

Дт • (i2'-iкт) •

5,18 • (694-335) • 0,98

1,8•103

Средний температурный напор

tб

tм

tб/tм

t

оС

t2 - t2'

tкт - tт2


(tб-tм)/2,3•ln(tб/tм)

164,2-73,7

80-70

90,5/10

(90,5-10)/2,3•ln(90,5/10)

90,5

10

9,05>1,7

15,9

Поверхность нагрева охладителя конденсата H

м2

Q2 .
k • t • b

1800 • 103 .
3000 • 15,9 • 0,85

Похожие рефераты: