Диплом - Проектирование котельной

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

(n=(i+((

(1.3)

где (i - коэффициент избытка воздуха предыдущего газохода

(( - нормативный присос воздуха

Таблица 1.6

Коэффициенты избытка воздуха

| | |избытка |(( |(n |

|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 (=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. |Газоходы |

| | |изм. | |

|1 | |3 |4 |5 |6 |7 |

|1 |Коэффициент избытка |(Т |1,35 | | | |

|2 |Нормативный присос |(( |0,1 |0,1 |0,08 |0,1 |

|3 |Коэффициент избытка |(n |1,35 |1,45 |1,53 |1,63 |

|4 |Объем трехатомных |м3/кг |1,0524 |1,0524 |1,0524 |1,0524 |

|5 |Объем двухатомных |-“- |6,943 |7,526 |8,109 |8,285 |

|6 |Объем водяных паров |-“- |0,652 |0,662 |0,671 |0,674 |

| |-1)* V0 | | | | | |

|7 |Суммарный объем |-“- |8,647 |9,24 |9,832 |10,0114 |

|8 |Объемная доля |-“- |0,122 |0,114 |0,107 |0,105 |

|9 |Объемная доля |-“- |0,197 |0,186 |0,176 |0,077 |

|10 |Концентрация золы в |-“- |3,99 |3,73 |3,51 |3,29 |

Таблица 1.8

Энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива,

КДж/кг

| | |* *V0RO2 |0N2 |* *V0H2O | |

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |

|30 |39*5,83=227,2 | | | | |

|100 |132*5,83=769,3 |169*0,054= |4,62*130= |151*0,616= |871,596 |

| | |187,13 |600,6 |92,87 | |

|200 |286*5,83=1550,3 |357*1,05= |260*4,62= |304*0,615= |1764,44 |

| | |376,3 |1201,2 |186,96 | |

|300 |403* …=2348,68 |559* … 589,10|392*…1811,04 |463*…284,75 |2674 |

|400 |542*…=3158,76 |772*…=813,69 |527*…=2434,74|626*…=384,99 |3633,42 |

|500 |664*…=3986,35 |996*…=1049,78|664*…=3067,68|794*…=488,31 |4605,89 |

|600 |830*…=4837,24 |1222*…= |804*…=3714,48|967*…=594,71 |5597,18 |

| | |1287,99 | | | |

|700 |979*…=5705,61 |1461*…= |946*…=4370,52|1147*…=705,41|6615,82 |

| | |1539,89 | | | |

|800 |1130*…=6585,64 |1704*…= |1093*…= |1335*…=821,03|766,71 |

| | |1796,02 |5049,66 | | |

|900 |1281*…=7465,67 |1951*…= |1243*…= |1524*…=937,26|8736,27 |

| | |2056,35 |5742,66 | | |

|1000 |1436*…=8369,01 |2202*…= |1394*…= |1725*…= |9822,05 |

| | |2320,91 |6440,26 |1060,86 | |

|1200 |1754*…=10222,31 |2717*…= |1695*…= |2131*…= |12005,19|

| | |2863,72 |7890,9 |1310,57 | |

|1400 |2076*…=12098,9 |3240*…= |2009*…= |2558*…= |14269,71|

| | |3414,96 |9281,58 |1573,17 | |

|1600 |2403*…=14004,66 |3767*…= |2323*…= |3001*…= |16548,3 |

| | |3970,42 |10792,28 |1845,62 | |

|1800 |2729*…=15904,61 |4303*…= |2648*…= |3458*…= |18868,07|

| | |4535,36 |12206,04 |2126,67 | |

|2000 |3064*…=17856,9 |4843*…= |2964*…= |3926*…= |21212,69|

| | |5104,52 |13963,68 |8414,49 | |

Таблица 1.9

Энтальпия продуктов сгорания в газоходах

|(, (С |I0в, |I0г, |Газоходы и коэф-ты избытка воздуха |

| | | |(Т=1,35 |(kr=1,45 |(эк=1,53 |(вп=1,63 |

| | | |Iг |Iг |Iг |Iг |

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |

|30 |227,2 | | | | | |

|100 | |871,596 | | |1007,9 |1015 |

|200 | |1764,44 | | |1900,76 |1964 |

|300 | |2674,98 | | |2811,3 |2870 |

|400 | |3633,42 | |3747,02 |3754 | |

|500 | |4605,89 | |4719,49 | | |

|600 | |5597,18 | |5710,49 | | |

|700 | |6615,82 | |6729,42 | | |

|800 | |7666,71 | |7780,31 | | |

|900 | |8736,37 | |8849,87 | | |

|1000 | |9822,05 |9912,93 |9935,65 | | |

|1200 | |12005,19 |12096,07 | | | |

|1400 | |14289,71 |14360,59 | | | |

|1600 | |16548,3 |16639,18 | | | |

|1800 | |18868,07 |18958,95 | | | |

|2000 | |21212,69 |21303,57 | | | |

|2200 | |23557,3 |23648 | | | |

Расчет теплового балнса котлоагрегата выполнен в табл. 1.10, а

поверочный расчет поверхностей нагрева котлоагрегата приведен в табл. 1.11.

На основе результатов табл. 1.9 построена I-d- диаграмма продуктов

сгорания, которая представлена на рис. 1.2.

Таблица 1.10

Расчет теплового баланса теплового агрегата

| | | | | |

| | |опр. | | |

|1 |2 |3 |4 |5 |

|Потеря теплоты от мех. |q3 |по табл. 4.4|% |0,8 |

|неполн. сгорания | |[4] | | |

|Потеря теплоты от мех. |q4 |по табл. 4.4|% |5 |

|неполноты сгорания | |[4] | | |

|Т-ра уходящих газов |(ух |исх.данные |oC |135 |

|Т-ра воздуха в |tхв |по выбору |oC |30 |

|Потеря теплоты с уход. |q2 | |% |(1320-1,63x227)|

|газами | | | |* |

| | | | |*(100-5)/(22040|

| | | | |)= |

| | | | |=6,25 |

|Потеря теплоты от нар. |q5 |по рис 3.1 |% |3,8 |

|охлажден. | |[4] | | |

|Потеря с физ. теплом |q6 |ашл*Iз*Ар/Qр|% |0,15*1206* |

|шлаков | |н | |*23/22040=0,19 |

|Сумма тепл. Потерь |(q | |% |6,25+0,8+5+3,8+|

| | | | | |

| | | | |+0,19=16,04 |

|КПД катлоагрегата |( |100-(Q |% |100-16,04=83,96|

|Коэф. Сохранения |( |1-q5/((+ q5)| |1-3,8/(83,96+3,|

|теплоты | | | |8)= |

| | | | |=0,957 |

|Производительность |D |по заданию |Кг/с |25/3,6=6,94 |

|Давление раб. тела |P |по заданию |МПа |1,4 |

|Т-ра рабочего тела |tнп |по заданию |oC |195 |

|Т-ра питательн. воды |tпв |по заданию |oC |104 |

|Удельная энтальпия р.т.|iнп |по |КДж/Кг |2788,4 |

|Удельная энт. питат. |iпв |по |КДж/Кг |439,4 |

|Значение продувки |n |по задан. |% |4,8 |

|Полезно исп. теплота |Q1 |D*(iнп-iпв)+|кВт |Q=6,94*(2788,4-|

|вагрегате | |n* | |439,4)+0,048*6,|

| | |*D(Iкв-Iнп) | |94*(830-439,4)=|

| | | | | |

| | | | |=16432,3 |

|Полный расход топлива |В |Q1/(Qрр |Кг/с |16432,3/0,8396*|

| | | | |*22040=0,88 |

|Расчетный расход |Вр |В*(1-q4/100)|Кг/с |0,88*(1-5/100)=|

| | | | | |

| | | | |=0,836 |

Таблица 1.11

Тепловой расчет котлоагрегата КЕ-25-14с

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |

|1. |Температура холодного |tв | |oC |30 |

|2. |Энтальпия холодного воздуха |Iхв |табл. 1.10 |КДж/Кг |227,2 |

|3. |Температура воздуха после |tгв |принимается |oC |120 |

|4. |Энтальпия воздуха после |Iгв |диаграма |КДж/кг |925,5 |

|5. |Количество теплоты вносимое |Qв |Iг.в.((т-1)+ I(х.в.*((т |КДж/кг |925,5*(1,35-1,0)+227,2*0,1=346|

| |в топку воздухом | | | |,6 |

|6. |Полезное тепловыделение в |Qт |Qрр(100-q4-q3-q5)/(100-q4)+Q|КДж/кг |22040*(100-0,8-5,0-3,8)/(100-5|

| |топке | |в | |)+346,6=22126,4 |

|7. |Адиабатическая температура |tа |табл. 1.9 |oC |2170 |

|8. |Температура газов на выходе |( |по предварительному выбору |oC |1050 |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11

МЕНЮ

Диплом - Проектирование котельной

ИНТЕРЕСНОЕ