Расчет твердотопливного котла
Расчет тепловых нагрузок котельной, объемов воздуха и продуктов сгорания. Определение типа и количества котельных агрегатов, площади сечения воздуховодов и газоходов. Технические характеристики топочного устройства. Ремонт теплотехнического оборудования.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.07.2019 |
Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Паровые котельные, как правило, устанавливаются на промышленных объектах. Вырабатываемый ими пар используется для производственных нужд. Он находит применение в самых разных отраслях -- пищевой и фармацевтической промышленности, строительстве, металлообработке, агрокомплексе. Благодаря большому количеству тепловой энергии, вырабатываемой в процессе получения пара, паровые котельные в ряде случаев используются также для отопления производственных помещений.
Паровые котельные различаются в зависимости от используемого топлива. Они могут работать на природном газе, сжиженном газе, дизельном топливе, мазуте, твердом топливе. Возможно изготовление паровой котельной под два вида горючего -- основное и резервное (например, комбинированные газодизельные котельные). При этом для каждой разновидности паровых котельных существуют особые требования и условия.
При устройстве твердотопливной паровой котельной, использующей уголь, торф и т. д., необходимо дополнительно предусмотреть систему золоудаления. Также необходима установка для очистки дымовых газов от сажи. Паровые котельные различаются также в зависимости от типа размещения. Они могут быть стационарными и блочно-модульными, стоящими отдельно или пристроенными к производственному зданию. Тип размещения паровой котельной определяется потребностями конкретного предприятия, желаниями и возможностями заказчика.
Раздел 1.Расчетно-конструктивная часть
1.1 Расчет тепловых нагрузок котельной
Определяем максимальный расход тепла на отопление жилых зданий.
Qжо=q*F (1)
где: q- укрупненный показатель максимального расхода теплоты, Вт, определяется по таблице 1[7].
F=75000 м2-общая площадь жилых зданий (по заданию).
Задано: этажность зданий 3-4, постройка до 1985 года, энергосберегающие мероприятия не оговорены заданием, расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления (Тн=236 К);
Согласно таблице 1[7] для этих условий q=146 Вт/м2
Qжо=146*75000=10,95 МВт
Определяем максимальный расход тепла на отопление общественных зданий.
Qообщ =К* Qжо (2)
где: К=0,25 коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий.
Qообщ =0,25* 10,95=2,74 МВт
Определяем максимальный суммарный расход теплоты на отопление:
Q о= Qжо+ Qообщ (3)
Q о= 10,95+ 2,7375=13,69МВт
Определяем максимальный расход теплоты на вентиляцию общественных зданий.
Q в= К1* Qообщ (4)
где: К1=0,4- коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий, построенных до 1985 года.
Q в= 0,4* 13,6875=5,48 МВт
Определяем средний расход теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий за отопительный период:
Qсргв =qгв* m (5)
где: qгв=73 Вт/чел -укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение на 1 человека, Вт, определяется по таблице 2,
m=2700 человек - по заданию.
Qсргв =73* 2700=0,20МВт
Определяем средний расход теплоты на нужды отопления, Вт:
(6)
где tвн- средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, принимается для жилых и общественных зданий tвн=18С.
tоср=-12,6С - средняя температура наружного воздуха за период со среднесуточной температурой воздуха 8С и менее (отопительный период)
tро=-37 С - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления.
Определяем средний расход тепла на вентиляцию, Вт:
(7)
где tрв=-30С- расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции, С.
Определяем максимальный расход теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий
(8)
Определяем средний расход теплоты на горячее водоснабжение в летний период, Вт:
(9)
где tхл=15С; tхл= 5С - температура холодной водопроводной воды в отопительный период;
= 0,8- коэффициент, учитывающий изменение расхода воды на горячее водоснабжение для жилищно-коммунального сектора.
Определяем годовой расход тепла на отопление, МВт
(10)
где nо=219 суток- продолжительность отопительного периода;
Определяем годовой расход тепла на вентиляцию, МВт
(11)
где Z=11 часов в сутки- число часов работы вентиляции в сутки- по заданию.
Определяем годовой расход тепла на горячее водоснабжение, МВт
(12)
Полученные данные сводим в таблицы 1,2.
Максимальный расход тепла, МВт
Таблица 1
Наименование потребителя |
на отопление |
на вентиляцию |
на горячее водоснабжение |
Суммарный расход тепла Q |
|
Жилые здания |
10,95 |
0,47304 |
11,42304 |
||
Общественные |
2,7375 |
5,475 |
8,2125 |
||
Итого: |
13,6875 |
19,63 |
Годовой расход тепла, МВт*ч
Таблица 2
Наименование потребителя |
на отопление |
на вентиляцию |
на горячее водоснабжение |
Суммарный расход тепла Q |
|
Жилые и обществен-ные здания |
40025,633 |
8408,164 |
1432,554 |
49866,351 |
Годовой расход пара на технологические нужды:3,2*1*3600=1152МВт*ч
1.2 Определение типа и количества котельных агрегатов
Полный расход вырабатываемого пара котельной состоит, т/час.
(13)
где Q- суммарная тепловая нагрузка котельной, в кДж
Q=19,63*1000*3600=70668000 кДж
iп- энтальпия пара, вырабатываемого котлами КЕ-6,5-14
Рабочее (избыточное) давление теплоносителя на выходе,1,3 МПа (13кгс/см2) Температура насыщенного пара на выходе -194°С.
По таблицам находим iп=2793,34 кДж/кг [1]
Энтальпия питательной воды
iпв=Св*tпв (14)
где Св=4,19 кДж/(кг*С)-теплоемкость воды;
tпв=100С- температура питательной воды( по заданию);
iпв=4,19*100=419 кДж/кг.
Таким образом, полный расход вырабатываемого пара
Количество котлов
n=Д/Дк (15)
Дк=6,5 т/ч- паропроизводительность котла КЕ-6,5-14.
Количество котлов:
n=29,78/6,5= 4,58 шт.
Принимаем число паровых котлов n=5.
1.3 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
Для заданного вида топлива выпишем из таблицы справочных данных состав его рабочей массы,% и низшую теплоту сгорания Qрн, кДж/кг.
Месторождение: Сучанское (по справочным данным руководителя работы).
Состав топлива
Таблица 3
Ар |
Wр |
Sрк |
Sрор |
Ср |
Нр |
Nр |
Ор |
Qнр, МДж/кг |
|
22,8 |
5,0 |
0,5 |
64,6 |
2,9 |
0,8 |
3,4 |
24,24 |
Определяем теоретический объем воздуха, необходимого для полного сгорания топлива, м3/кг:
VєВ= 0,0889(Cр + 0,375 Sp) + 0,265 Hр - 0,0333 Oр (16)
VєВ= 0,0889( 64,6 + 0,375·0,5) + 0,265·2,9 - 0,0333·3,4 = 6,415 м3/кг;
Определяем теоретический объем азота в продуктах сгорания, м3/кг:
VєN = 0,79Vєв + 0,8 (17)
VєN = 0,79*6,415 + 0,8 =5,074 м3/кг;
Определяем теоретический объем водяных паров в продуктах сгорания, м3/кг:
VєНО =0,111* Нр+0,0124*Wр +0,0161 *Vєв ( 18)
VєНО =0,111* 2,9+0,0124 * 5,0 +0,0161* 6,415= 0,487 м3/кг;
Определяем объем трехатомных газов, м3/кг:
VRO =1,866 (19)
VRO =1,866=1,209 м3/кг
Определим коэффициент избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева после топочной камеры.
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки составляет т=1,35- (согласно табл. 6 [7] для топок с пневмомеханическими забрасывателями и цепной решеткой обратного хода).
Коэффициент избытка воздуха должен обеспечить практически полное сгорание топлива.
Значение присосов воздуха по принятой компоновке поверхностей нагрева по отдельным газоходам (Дб) табл.XVII, стр.171[32]:
-сжигание в слоевых механических или полумеханических топках т=0,1.
- камера догорания кд=0
- котельный пучок кп=0,1
-чугунный экономайзер с обшивкой вэ=0,1
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки:
б" т= б Т+ б т=1,35+0,1=1,45
Коэффициент избытка воздуха на выходе из камеры дожигания:
б" КД= б" Т+ б КД=1,45+0=1,45
Коэффициент избытка воздуха на выходе из котельного пучка:
б" КП = б" КД+ б КП =1,45 +0,1=1,55
Коэффициент избытка воздуха на выходе из ВЭК:
б" ВЭК = бух =б" ВП+б ВЭ =1,55 +0,1=1,65
Средний коэффициент избытка воздуха в газоходе каждой поверхности нагрева в соответствии с принятой их компоновкой:
бi-ср = (б' i+ б" i)/2, где б' i= б" i- б i
В газоходе камеры дожигания бКД-ср = (б" т+ б" КД)/2=(1,45+1,45)/2=1,45
В газоходе котельного пучка бКП-ср = (б" КД+ б"КП )/2=(1,45 +1, 55 )/2=1,5
В газоходе ВЭ бВЭ -ср = (б" КП+ б" ВЭК )/2=(1,55+1,65)/2=1,6
Объём водяных паров при избытке воздуха б"Т =1,45:
V н Н2О= V н О.Н2О +0,0161*( бТ-1)* VоВ =0,487+0,0161(1,45-1)*6,415=0,533 м3/кг
Полный объём дымовых газов при избытке воздуха б"Т =1,45
V н Г= V н RO2+ V н О.N2+ V н Н2О+ ( бТ-1)* VоВ =
=1,209+5,074+0,533+(1,45-1)*6,415=9,703 м3/кг
Объёмная доля трехатомных газов при избытке воздуха б"Т =1,45
rRO2== =0,125
Объёмная доля водяных паров при избытке воздуха б"Т =1,45
rН2O== =0,055
Суммарная доля трехатомных газов и водяных паров при б"Т =1,45
rп= rRO2 + rН2O =0,125+0,055=0,18
Доля уноса золы с дымовыми газами при сжигании угля типа Г в слоевых топках составляет 16% от общего содержания золы в топливе по табл.9 [7].
Концентрация золы в продуктах сгорания:
зл=( 10AР * аун)/ Vг=(10*22,8*0,16)/ 9,703=3,76 г/м3
Аналогично определим средние объемные характеристики продуктов сгорания в камере дожигания (КД), котельном пучке (КП) и водяном экономайзере (ВЭК). Результаты расчета сведем в таблицу 4.
Средние объёмные характеристики продуктов сгорания
Таблица 4.
Расчётные величины |
Размерность |
VоВ =6,415м3/кг; V о.N2=5,074 м3/кг; V RO2=1,209 м3/кг; V н О.Н2О=0,487 м3/кг; А р=22,8% |
||||
Топка |
Камера догорания КД |
Конвект. пучок КП |
Эконо-майзер ВЭК |
|||
Среднее значение коэффициента избытка воздуха ср-I в газоходе |
- |
1,45 |
1,45 |
1,5 |
1,6 |
|
Объем избыточного воздуха Vизб=(-1)* VоВ |
м3/кг |
2,887 |
2,887 |
3,208 |
3,849 |
|
Объем водяных паров VН2О= V н О.Н2О+ 0,0161*Vизб |
м3/кг |
0,533 |
0,533 |
0, 539 |
0, 549 |
|
Действительный объем продуктов сгорания V г= VRO2 + V0N2+V Н2О + Vизб |
м3/кг |
9,703 |
9,703 |
10,03 |
10,681 |
|
Средняя объемная доля сухих трехатомных газов |
- |
0,125 |
0,125 |
0,121 |
0,113 |
|
Средняя доля водяных паров |
- |
0,055 |
0,055 |
0,054 |
0,051 |
|
Средняя суммарная объемная доля |
- |
0,18 |
0,18 |
0,175 |
0,164 |
|
Концентрация золы в продуктах сгорания: зл=( 10AР * аун)/ Vг |
г/м3 |
3,76 |
3,76 |
3,637 |
3,415 |
1.4 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
Определяем энтальпию теоретического объема воздуха для всего выбранного диапазона температур, кДж/кг.
Iов =Vов *(c) (20)
где Vов-теоретический объем воздуха, необходимого для горения, м3/кг
(формула 18[7]), (c) -энтальпия на 1 м3 воздуха, кДж/кг.
Определяем энтальпию теоретического объема продуктов сгорания для всего выбранного диапазона температур.
Iог =V RO2 *(c)RO2 +VоN2 *(c)N2 + VоH2O *(c) H2O (21)
где V RO2,VоN2,VоH2O- объем трехатомных газов, азота и водяных паров, м3/кг- табл. 4, (c)RO2,(c)N2,(c) H2O - энтальпии на 1 м3 трехатомных газов, азота и водяных паров, кДж/кг, таб.11 [ 7].
Определяем энтальпию избыточного количества воздуха для всего выбранного диапазона температур, кДж/кг.
Iоизб =(-1) Iов (22)
Определяем приведенную величину уноса, кг*102/МДж
аун *Aп = (23) аун *Aп = <1,43
Энтальпией золы можно пренебречь.
Определяем энтальпию продуктов сгорания с учетом избытка воздуха, кДж/кг.
I =Iог + Iоизб+Iзл (24)
В результате расчета энтальпии продуктов сгорания по газоходам котельного агрегата сводятся в таблицу 5.
Энтальпия продуктов сгорания I=f() кДж/кг или кДж/м3
Таблица 5
Поверхность нагрева |
Температура после поверхности нагрева |
Iов |
Iог |
Iоизб |
I |
|
Верх топочной камеры т=1,45; Камера дожигания т=1,45; |
2000 |
19720 |
22878 |
8874 |
31752 |
|
1900 |
18642 |
21625 |
8389 |
30014 |
||
1800 |
17564 |
20355 |
7904 |
28259 |
||
1700 |
16512 |
19106 |
7340 |
26537 |
||
1600 |
15467 |
17864 |
6960 |
24824 |
||
1500 |
14415 |
16624 |
6488 |
23110 |
||
1400 |
13362 |
15386 |
6013 |
21399 |
||
1300 |
12310 |
14173 |
5540 |
19712 |
||
1200 |
11290 |
12968 |
5081 |
18048 |
||
1100 |
10264 |
11786 |
4619 |
16405 |
||
1000 |
9238 |
10607 |
4198 |
14804 |
||
900 |
8243 |
9438 |
3709 |
13147 |
||
800 |
7255 |
8280 |
3265 |
11545 |
||
700 |
6300 |
7148 |
2835 |
9983 |
||
Конвективный пучок кп=1,5 |
1100 |
10264 |
11786 |
5132 |
16918 |
|
1000 |
9238 |
10607 |
4619 |
15226 |
||
900 |
8243 |
9438 |
4122 |
13560 |
||
800 |
7255 |
8280 |
3628 |
11907 |
||
700 |
6300 |
7148 |
3150 |
10298 |
||
600 |
5337 |
6044 |
2669 |
8713 |
||
500 |
4401 |
4975 |
2201 |
7176 |
||
400 |
3483 |
3921 |
1742 |
5662 |
||
300 |
2592 |
2898 |
1296 |
4194 |
||
200 |
1713 |
1907 |
857 |
2763 |
||
Экономайзер ВЭК=1,6 |
500 |
4401 |
4975 |
2641 |
7616 |
|
400 |
3483 |
3921 |
2090 |
6010 |
||
300 |
2592 |
2898 |
1555 |
4453 |
||
200 |
1713 |
1907 |
1028 |
2935 |
||
100 |
853 |
939 |
512 |
1450 |
1.5 Расчет КПД котла, расходов топлива
КПД парового котла определяется по уравнению обратного баланса (%):
бр=100-(q2+ q3+ q4+ q5+q6) (25)
где:
q2- потери теплоты с уходящими газами,%;
q3 -потери от химического недожога,%;
q4 -потери от механического недожога,%;
q5 -потери от наружного охлаждения котла,%;
q6 -потери теплоты удаляемого шлака,%;
Определяем потери тепла с уходящими газами,%:
(26)
Iух=2638 кДж/кг - энтальпия уходящих газов на выходе из котла, определяется по таблице 12 [7]по заданной температуре tух=180С.
ух=1,65 - коэффициент избытка воздуха на выходе из ВЭК-последней поверхности нагрева.
- энтальпия теоретического объема холодного воздуха при температуре 30С, кДж/кг.
(27)
Потеря тепла от механического недожога q4 составляет q4=5,5%;
потеря тепла от химического недожога q3 составляет q3=1% (по табл. 9 [7])
Таким образом,
q5 =2,3 % -потери от наружного охлаждения котла, определяем по табл.13 [7]
при заданной Дк=6,5 т/ч.
Определяем потери теплоты в виде физической теплоты удаляемого шлака, %.
(28)
где - располагаемая рабочая теплота, кДж/кг, принимается численно равной , ашл- доля золы в топливе, перешедшей в шлак.
ашл=1-аун (29)
ашл=1-0,16=0,84
Ар= 34- содержание золы в рабочей массе топлива, %.;
(c)зл =562 кДж/кг- энтальпия 1 кг золы при сухом шлакоудалении
(табл.2.11 [7]).
Таким образом, КПД парового котла составляет:
бр=100-(8,64+ 1+ 5,5+ 2,3+0,44) =82,12%
Для паровой котельной определяем расход топлива, подаваемого в топку одного котла, кг/ч:
(30)
Где:Dр=6500 кг/ч- расчетная производительность котла;
Dпр-величина продувки, кг/ч, принимается согласно заданию 3% от расчетной паропроизводительности, Dпр=6500*0,03=195 кг/ч.
Рабочее (избыточное) давление теплоносителя на выходе:
1,3 МПа (13 кгс/см2) Температура насыщенного пара на выходе -194°С.
По таблицам [1] находим I=2793,34 кДж/кг- энтальпия насыщенного пара, вырабатываемого котлом.
I=825,47 кДж/кг- энтальпия кипящей воды при параметрах насыщения.
Iпв=419 кДж/кг- энтальпия питательной воды при tпв=100С
1.6 Технические характеристики топочного устройства
Котел КЕ- 6,5 -14с поставляется в комплекте со слоевой топкой типа ТЛЗМ с пневмомеханическими забрасывателями и моноблочной ленточной цепной решеткой обратного хода.
Согласно таблице 16 [33] расчетные характеристики для данного типа топки следующие:
· Тепловое напряжение зеркала горения
Q/R=1050…1600 кВт/м2, примем Q/R=1400 кВт/м2
· Тепловое напряжение топочного объема
Q/V=230…290 кВт/м3, примем Q/R=250 кВт/м3
Тогда количество теплоты, вырабатываемое одним котлом, кВт:
Qк= (Q/R)*R* или Qv= (Q/V)*V* (31)
Решая эти уравнения относительно площади решетки R и объема топки V,
получим:
(32) (33)
где -КПД котла в долях, n- количество котлов.
Задаемся шириной решетки В =3 м и определяем ее длину.
L=R/B, м (34) L=12,29/3=4,1 м
h =V/ R, м (35) h=68,84/12,29= 5,6 м
Таким образом, определены все размеры топки.
1.7 Определение площади сечения воздуховодов и газоходов (аэродинамический расчет)
Определяем площадь сечения воздуховода, м2
(36)
где Вр=736,2 кг/ч -расход топлива, подаваемого в топку котла;
=6,415 м3/кг- теоретический объем воздуха, необходимый для горения;
м=1,45 - коэффициент избытка воздуха на выходе из топки;
t0=30С- температура воздуха, подаваемого в топку;
По табл.18[7] аэродинамическое сопротивление топки с пневмо-забрасывателями и решеткой обратного хода составляет:
500 Па= 50 мм в ст=0,05 м в ст
Коэффициент местного сопротивления /l=0,05/4,1=0,012
v=25 м/с- скорость воздуха в воздуховоде, принимается по табл.17[ 7].
По площади принимаем сечение воздуховода, мм
Принимаем сечение воздуховода 300 х 300 мм.
Аэродинамическое сопротивление на пути прохождения газов в газоходах котельной установки, составляется из местных сопротивлений и из сопротивления, возникающего вследствие трения и вследствие сопротивления пучков труб.
Суммарное газовое сопротивление всех элементов котельной, Па:
S=St + Sк +Sпп +Sэк +Sвп +Sзол+Sб+Sш+тр (37)
где St- сопротивление в топке или через решетку с лежащим на ней слоем топлива, Па;
Sк-сопротивление в котле, Па;
Sпп-то же в пароперегревателе, Па ( в нашем случае Sпп=0);
Sэк- в экономайзере, Па;
Sвп- в воздухонагревателе, Па ( в нашем случае Sвп=0);
Sзол- в золоуловителе, Па;
Sб- в боровах, Па;
Sш- в шиберах, Па;
Sтр- в дымовой трубе, Па.
Сопротивление в топке принимаем по таблице 18[7] для колосниковых решеток с ручным обслуживанием St=30…40 Па, примем St=35Па.
Сопротивление в котельном пучке для паровых котлов составляет:
(1 мм вод ст=10 Па).
(38)
где Дк=6500 кг/ч - производительность котла;
Нк - площадь поверхности нагрева котла, м2
Для котла КЕ6,5-14 поверхность нагрева:
-радиационная: 26,7 м2;
-конвективная: 147,8 м2.
Итого: Нк=26,7+147,8=174,5 м2
к=1,55- коэффициент избытка воздуха на выходе из котельного пучка;
А и В - значения коэффициентов, принимаемых по таблице 20.
Котел КЕ-6,5-14 -вертикально-водотрубный А=0,004; В=2
Таким образом, имеем:
Сопротивление в экономайзере, мм вод ст:
(39)
где эк- скорость газов в экономайзере (6-9 м/с);
n- число труб (рядов) по ходу газов.
Котел КЕ-6,5-14 поставляется в комплекте с экономайзером ЭБ-2-200.
По справочным данным для данного экономайзера аэродинамическое сопротивление не должно превышать .
Сопротивление в золоуловителе:
(40)
К1=0,1…1-примем К1=0,25; К2=0,5…1. Примем К2=0,5.
где:
=45- коэффициент сопротивления, определяется по таблице для циклона ЦМС-27; зол =4,5 м/с -скорость газов в золоуловителе,.
=1,34*(273/(273+180) =0,808кг/м3- плотность дымовых газов.
Сопротивление общего сборного борова Sб определяем, исходя из его длины и принимая 2 Па на каждые 5 п.м.
Получаем Sб=2*3=6 Па ( правый участок сборного борова по плану длиннее -худший вариант, и равен 15 м).
Сопротивление каждого поставленного на пути газа шибера примем
Sш=10 Па.
Сопротивление в дымовой трубе, Па:
(41)
где:
=1…1,5- коэффициент местного сопротивления,примем =1,3;
тр =6…20 м/с- скорость движения газов на выходе из трубы. Примем тр =10м/с
Определив все составляющие. находим полное газовое сопротивление
котельной:
S= 35+11,33 + 0 +350 +0 +465,5+6+10+87,1965 Па
Определяем площадь сечения газохода за котлом, м2
(42)
где =10,681 м3/кг - объем продуктов сгорания на выходе из котла при н.у.
tух=180С- температура уходящих дымовых газов у выходного сечения трубы, С;
v=10 м/с- скорость продуктов сгорания в газоходе, принимается по табл.17[7]
Принимаем сечение газохода 600 х 600 мм.
1.8 Выбор тягодутьевых устройств, их конструктивные характеристики
Определяем часовую производительность дымососа, м3/ч:
(43)
где:
Вр=736,2 кг/ч - расчетный расход топлива одним котлом;
Vг=10,681м3/кг -действительный объем продуктов сгорания перед дымососом;
tг =tух=180С- температура дымовых газов перед дымососом ( изменением температуры газов в дымососе пренебрегаем)
Определяем необходимый напор, развиваемый дымососом, Па:
Н=1,2 S (44)
Н=1,2*965=1157,9 Па=1,16 кПа
По производительности и полному напору выбираем из таблицы 21[7]
дымосос ДН-9. Характеристики:V=14650 м3/ч; Н=1,75 кПа.
Максимальный КПД: =83%.
Электродвигатель: мощность N=30 кВт; частота вращения n=1500 об/мин.
Определяем часовую производительность вентилятора, м3/ч:
(45)
где:
т=1,45 - коэффициент избытка воздуха на выходе из топки;
=6,415м3/кг- теоретически необходимое количество воздуха для горения;
tв=30C- температура воздуха, подаваемого в топку.
Определяем необходимый напор, развиваемый вентилятором, Па:
Н=1,1 Sв (46)
где Sв=500 Па - аэродинамическое сопротивление топки.
Н=1,1*500=550 Па= 0,55 кПа
По производительности и полному напору выбираем из таблицы 22 [7]
вентилятор ВДН-9. Характеристики:V=9750 м3/ч; Н=1,22 кПа.
Максимальный КПД: =83%.
Электродвигатель: мощность N=30 кВт; частота вращения n=1500 об/мин.
1.9 Выбор питательных устройств, их конструктивные характеристики
К питательным устройствам паровой котельной относятся конденсатные баки и питательные насосы. Объем конденсатных баков рассчитывается на двухчасовой запас воды для работы котельной. Обычно устанавливают 2 бака
V=2*Д, м3 (47)
где: Д=29,7830 м3/ч -требуемый расход потребляемого пара (см п.1.2)
V=2*30=60 м3
Принимаем 2 конденсатных бака каждый объемом V=40 м3, рабочий объем Vр=36 м3, рабочее избыточное давление в баках Рр=0,02 МПа.
Для подачи воды в котлы устанавливают не менее двух питательных насосов с независимым приводом. Подача каждого насоса Дн должна быть равна 110%-ной паропроизводительности всей котельной:
Днас=1,1*Д (48)
Днас=1,1*29,78=32,76 м3.
Создаваемый насосом напор Ннас должен быть несколько выше давления в котле, МПа:
Ннас=Рк + Нс (49)
где Рк=1,4 МПа- давление пара в котле;
Нс=0,1…0,4 МПа- полное сопротивление в сети на участке от питательного бака до места ввода воды в котел ( обычно Нс=0,1…0,4 МПа).
Ннас=1,4 + 0,4=1,8МПа
Питательные насосы выбираются по производительности и полному напору по таблице 23[7].
Выбираем насосы типа ЦНС-38.
Подача Д=38 м3/ч; полный напор 0,43…1,94 МПа.
Электродвигатель: мощность N=10…40 кВт;
частота вращения n=2950 об/мин.
Схема работы: 1 насос рабочий, 1 резервный
1.10 Расчет золоулавливающей установки
Определяем объем дымовых газов, подвергающихся очистке, м3/сек
(50)
где: Vг=10,681 м3/кг действительный объем дымовых газов;
Вр=736,2 кг/ч -расчетный объем топлива одним котлом,;
tух=180С- температура газов, входящих в золоуловитель.
Оптимальные условия работы циклона имеют место при
Sзол/ух=55…75 (51)
где: Sзол=46,55 мм вод ст -аэродинамическое сопротивление золоуловителя;
ух=1,34 кг/м3-плотность дымовых газов.
46,55/0,808=57,61- попадает в требуемый диапазон.
Определяем число элементов, входящих в блок
(52)
где Д=0,5 м внутренний диаметр корпуса циклона ЦМС-27-500;
=45- коэффициент сопротивления циклона;
Примем n=4.
Определим среднюю скорость газов в золоуловителе:
(53)
=5,07 м/с
1.11 Расчет рассеивания вредных примесей и высоты дымовой трубы
Определяем выброс золы, г/сек:
(54)
где Вр- расчетный расход топлива всеми котлами, работающими на дымовую трубу, т/ч;
зу=90% -КПД золоуловителя из блоков циклонов при слоевом сжигании топлива (таблица 27[7]);
q4=5,5%- потеря теплоты от механического недожога;
Ар=22,8% - содержание золы в рабочей массе топлива.
Вр= 736,2*5/1000=3,681 т/ч, где 5- число котлов.
Определяем выброс SO2, г/сек.
(55)
где Sр=0,5%- содержание серы в рабочей массе топлива;
- соотношение между молекулярными массами SO2 и S.
1,023 г/с
Определяем выброс оксидов азота, г/с.
МNO2=0,034*1*К*Вр*Qрн*(1-q4/100)*(1-2*r)*3 (56)
где 1=1 коэффициент, учитывающий влияние качества топлива на выходе SO2-принимается по таблице 26 [7] для сучанского угля, содержание азота 0,81%;
К-коэффициент, учитывающий выход NO2 1 т сожженного топлива, для паровых котлов с Д<70 т/ч коэффициент К рассчитывается по формуле:
К=3,5*Д/70 (57)
Д=6,5 т/ч- номинальная паропроизводительность котла.
К=3,5*6,5/70=0,325
r=0 -степень рециркуляции продуктов сгорания, следовательно, 2=0;
3=1 - коэффициент, учитывающий конструкцию горелок.
Qрн=24,24 МДж/кг-низшая теплота сгорания рабочего топлива.
МNO2=0,034*1*0,325*3,681*24,24*(1-5,5/100)*(1-0)*1=0,932 г/сек
Определяем диаметр устья дымовой трубы, м.
(58)
где Vтр - объемный расход продуктов сгорания через трубу, м3/с.
Vтр= Vдым*n/3600 (59)
где Vдым=14352 м3/ч- производительность дымососа;
n=5 - количество дымососов.
Vтр= 14352 *5/3600 =19,9320м3/с.
=20…30 м/с- скорость продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы. Примем =26 м/с.
Принимаем диаметр устья дымовой трубы =1,2 м.
При этом скорость газов
=4*Vт/=4*20/(3,14*1,22)=17,7 м/с
Определим предварительную минимальную высоту дымовой трубы, м:
(60)
где:А=200 - коэффициент, зависящий от метеорологических условий местности (для Сибири и Дальнего Востока);
ПДКSO2=0,5(0,05)мг/м3; ПДКNO2=0,085(0,085)мг/м3 ( cм. таблицу 25[ 7] )
Указана максимально- разовая ( в скобках среднесуточная).
t- разность температуры выбрасываемых газов tг=180С и средней температуры воздуха tв,С (средняя температура самого жаркого месяца в полдень) tв=+26,6С
t=tг-tв=180-26,6=153,4С
Z=1 -число дымовых труб одинаковой высоты, устанавливаемых в котельной.
=20,79721м
Определяем вспомогательные коэффициенты
(61)
(62)
Следовательно, вспомогательный коэффициент n=1
Определяется коэффициент m в зависимости от параметра f
(63)
Определим высоту дымовой трубы во втором приближении:
(64)
-разница больше 5%
Выполняем второй уточняющий расчет по формуле:
(65)
Следовательно, вспомогательный коэффициент n=1
=16,35 м
Разница (17,1-16,35)/17,1=0,044=4,4%<5%.
Следовательно, Нф=16,35 м.
После вычисления фактической высоты дымовой трубы определяем максимальную приземную концентрацию из вредных веществ.
Выбросы золы:
(66)
где F=2,5 - скорость оседания золы в атмосферном воздухе (при КПД золоуловителя зу=75…90%).
2,16 мг/м3
Выбросы двуокиси серы:
(67)
Выбросы двуокиси азота:
(68)
Проверяем условие:
(69)
Если указанное условие не соблюдается, следует увеличить высоту дымовой трубы, при которой безразмерная концентрация будет меньше или равна 1
Высота дымовых труб должна приниматься 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150 и 180 м.
Задаемся Н=90 м.
4
n=1
Определяется коэффициент m в зависимости от параметра f
Условие выполняется.
Принимаем дымовую трубу диаметром Дтр=1,2 м; Н=90 м.
1.12 Выбор и обоснование схем обработки воды
Способ обработки воды выбирают исходя из качества исходной воды (поверхностная, водопроводная) и требований, предъявляемых к котловой воде по СП 89.13330.2016 «СНиП II-35-76 Котельные установки», приказ №944/пр от 16 декабря 2016 года, п.12.4 [23],а также Приложение №3 б [33].
Для водотрубных котлов с естественной циркуляцией (в том числе котлов-бойлеров) и рабочим давлением пара до 1,4 МПа согласно Приложению №3б [33] (работа на всех видах топлива кроме жидкого):
1. Общая жесткость 20 мкг-экв/кг;
2. Содержание растворенного кислорода ?50 мкг-экв/кг;
3. Содержание нефтепродуктов ?3 мг /кг.
Общая щелочность не нормируется.
Источник водоснабжения -хозяйственно-питьевой водопровод.
Состав исходной воды.
Таблица 6.
Жк |
Ж0 |
Щ0 |
SИВ |
Mg2+ |
Са2+ |
Nа + |
SiO32- |
SO42- |
НСO31- |
|
мг-экв/л |
мг /л |
|||||||||
0,7 |
0,9 |
0,9 |
66 |
2,5 |
13,4 |
9,2 |
12 |
4,2 |
42,7 |
Щпв=ов* Щов+(1- ов)* Щк, мг-экв/л (70)
где ов =1 -потери конденсата в долях от паропроизводительности котельной (по заданию возврата конденсата нет);
Щов- щелочность обработанной воды, мг-экв/л;
Щк- щелочность конденсата, Щк =0,05мг-экв/л
Т.е. в нашем случае Щпв = Щов=1 мг-экв/л.
Согласно табл.29 [7]для паровой отопительно-производственной котельной с закрытой системой теплоснабжения рекомендуется тип водоподготовительной установки: двухступенчатое натрий -катионирование с подачей химически обработанной воды в деаэратор питательной воды.
Согласно [17], п.2.2.14, таблица 5, для котлов, вырабатывающих водяной пар с давлением до 1,8 МПа, дополнительная коррекционная обработка (нитратирование, аминирование, фосфатирование и т.д.)- не требуется.
После обработки воды по схеме Na- катионирования:
- Общая жесткость обрабатываемой воды:
После 1-й ступени Жов=0,1 мг*экв/л;
После 2-й ступени Жов 20 мкг-экв/л.
- Щелочность обрабатываемой воды Щов = Щив
-Сухой остаток обрабатываемой воды:
Sов= Sпв+2,96 ЖCa + 10,84 ЖMg (71)
где ЖCa и ЖMg- количество катионов Ca и Mg в исходной воде, мг/л.
Сухой остаток питательной воды для котлов КЕ не должен присутствовать в воде (см. табл.30[7] ).
Сухой остаток обрабатываемой воды
Sов= 0+2,96 *13,4 + 10,84 *2,5=66,8 мг/л.
Заключительная стадия процесса обработки воды - деаэрация питательной воды.
После выбора схемы обработки воды проверяем ее пригодность, т.е. правильность выбора по трем основным показателям:
1. Продувка котлов, %
(72)
где: Sкв- сухой остаток котловой воды, мг/л;
Sов=66,8 мг/л- сухой остаток обработанной воды;
ов-1 - потери конденсата в долях от паропроизводительности котельной.
Для котлов КЕ-6,5-14С(ТЛЗМ) (Е-6,5-1,4Р) применяется одноступенчатая схема испарения. Следовательно, согласно таблице 30[ 7 ] Sкв=1500-3000 мг/л.
Принимаем Sкв= 2400 мг/л. Тогда:
- соответствует заданию.
Продувка для котлов с давлением до 1,4 МПа не должна превышать 10 %
Условие выполняется.
2.Относительная щелочность котловой воды:
(73)
где: Sов=66,8 мг/л- сухой остаток обработанной воды; Щов=Щив
Так как Щ0=Ж0= 0,9 мг-экв/л, то величина Щов=Щив= Жк=0,7 мг-экв/л
([11], раздел 1-1)
Относительная щелочность котловой воды для котлов с вальцованными соединениями не должна превышать 50 %. ([17],п.2.2.14, прим. 1 к табл.5).
Условие выполняется.
3.Содержание углекислоты в паре СО2, мг/кг не должно превышать 20 мг/кг. Определяется по формуле:
СО2= 22* Щов* ов *(1- ?) (74)
где ?=0,7- доля разложения Na2CO3 в котле, определяется по графику для котла с давлением Р=1,4МПа=14 ат.
СО2= 22* 0,7* 1 *(1- 0,7)=4,62 мг/кг < 20. Условие выполняется.
Таким образом, принимаем схему обработки воды: Na-катионирование.
1.13 Расчет ионообменных фильтров
Исходными данными для расчета являются: производительность, общая жесткость воды, поступающей на фильтры и остаточная жесткость фильтра.
Производительность химической водоподготовки с учетом продувки и собственных нужд, м3/ч:
Q=1,2Д*ов (75)
где: Д=29,78 т/ч- паропроизводительность котельной,
ов =1 - доля потери конденсата.
Q=1,2*29,78*1=35,74 м3/ч.
Сначала приближенно определяем необходимую площадь фильтрования, м2, для каждой ступени:
(76)
где VАП1(2) -скорость фильтрования, м/ч, принимается для каждой ступени.
Так как жесткость исходной воды Ж0=0,9 мг-экв/л <5 мг-экв/л, то согласно таблице 31[ 7] принимаем: VАП1 = 25 м/ч; VАП2 = 40 м/ч.
Отсюда следует:
Необходимая площадь фильтрования фильтров 1 ступени:
Необходимая площадь фильтрования фильтров 2 ступени:
Обозначим число работающих фильтров: 1 ступени N(1); 2 ступени - N(2).
По таблице 32[7] выбираем на 1 и 2 ступень фильтры диаметром Dу1000мм площадь стандартного фильтра по таблице 32 составляет f=0,76 м2.
Определим количество работающих фильтров, устанавливаемых на каждую ступень по формуле:
(77)
На 1 ступени:
.
N1 =2, с учетом резерва общее число фильтров
1 ступени Dу1000мм составляет N1+1=2+1=3.
На 2 ступени:
.
Принимаем число работающих фильтров Dу1000мм N2 =2, с учетом резерва общее число фильтров Dу1000мм 1 ступени составляет N2+1=2+1=3.
Определяем действительную скорость фильтрования, м/ч:
(78)
- одинакова для обеих ступеней.
Определяем число регенераций в сутки:
(79)
где:
Ж 1(2) -общая жесткость воды, поступающей на фильтр 1 и 2 ступени, мг*экв/кг.
Ж1= Ж0=0,9 мг*экв/кг; Ж2=0,1 мг*экв/кг;
Нсл1(2)- высота слоя катионита, определяется по таблице 6-5, [12], стр.112.
Нсл1(2)= 2 м (для стандартного фильтра Dу1000мм)
- рабочая обменная способность катионита, мг*экв/кг.
Из числа практически используемых катионитов в первую очередь следует указать сульфоуголь--полифункциональный катионит, получающийся сульфированием природных коксующихся плавких каменных углей.
По внешнему виду сульфоуголь -- черный зернистый материал, состоящий из гранул неправильной формы размером от 0,25 до 1,2 мм.
Обменная способность сульфоугля составляет от 200 до 300 мг-экв/л в зависимости от условий применения.
Принимаем для расчета
Число регенераций:
Для 1 ступени
.
Для 2 ступени
.
Находим расход соли на одну регенерацию, кг
(80)
где qс1(2)- удельный расход соли на одну регенерацию, г/г*экв - определяют по таблице 5.4. [12].
Принимаем для расчета qс1=120 г/г*экв; qс2=350 г/г*экв;
Тогда расход соли на одну регенерацию:
Для 1 ступени
Для 2 ступени
Определяем суточный расход соли на регенерацию фильтров, кг/сут.
(81)
Для 1 ступени
Для 2 ступени
Расход воды на одну регенерацию Na-катионитового фильтра слагается из:
Qсн= Qрр +Qвзр + Qотм (82)
где Qрр- расход воды на приготовление регенерационного раствора, м3;
Qвзр- расход воды на взрыхляющую промывку фильтра, м3;
Qотм-расход воды на отмывку катионита от продуктов сгорания.
Расход воды на приготовление регенерационного раствора определяется по формуле:
(83)
где: в1(2)- концентрация регенерационного раствора, %, cм. табл. 31[ 7]
Для фильтров 1 ступени в1=7%; для фильтров 2 ступени в2=10%
=1,071г/м3-плотность регенерационного раствора NaCl, соответствует данным 10% р-ра при 20С.
Для 1 ступени
Для 2 ступени
Расход воды на взрыхляющую промывку фильтра определяется по формуле:
(84)
где: I=4 л/(м2*с) интенсивность взрыхляющей промывки фильтров,
tвзр=30 мин. -продолжительность взрыхляющей промывки фильтров, по табл. 31 [7]. Все значения для 1 и 2 ступени в данном случае совпадают.
Расход воды на отмывку катионита от продуктов сгорания определяется по формуле:
Qотм1(2)= qотм1(2)*f* Нсл1(2) (85)
где: qотм1(2)- удельный расход отмывочной воды, м3/м3, по табл. 31[7 ].
Для 1 ступени: qотм1=4 м3/м3; Qотм1 =4*0,76*2=6,08 м3
Для 2 ступени: qотм2=6 м3/м3; Qотм2 =6*0,76*2=9,12 м3
Определяем расход воды на одну регенерацию для каждой ступени:
Для 1 ступени: Qсн1= 0,49 +5,47 + 6,08=12,04 м3
Для 2 ступени: Qсн2= 1,49 +5,47 + 9,12=16,08 м3
Время регенерации фильтра определяется расчетным путем, мин.:
tрег= tвзр+ tрр+ tот (84)
где tвзр=30 мин - время взрыхляющей промывки фильтра, принимается по табл.31[7].
tрр- время пропуска регенерационного раствора через фильтр, мин;
(85)
рр1(2)- скорость пропуска регенерационного раствора, м/ч, таблица 31[7].
Принимаем рр1=3,5 м/ч; рр2=4 м/ч.
Для 1 ступени:
Для 2 ступени:
tот- время отмывки фильтра от продуктов регенерации, мин;
(86)
от1(2)=6-8 м/ч- скорость отмывочной воды,, таблица 31[ 7 ].
Принимаем от1=6,5 м/ч; от2=8 м/ч.
Для 1 ступени:
; tрег= 30+ 11,05+ 73,85 =114,9 мин.1 час 55 мин
Для 2 ступени:
; tрег= 30+ 29,41+90= 149,41мин. 2 час 29,41 мин 2,5 часа
Раздел 2. Технолого-организационная часть
2.1 Конструктивные и технические характеристики котла
Твердотопливный паровой котёл КЕ-6,5-14 С- котёл с естественной циркуляцией со слоевой механической топкой, предназначен для выработки насыщенного пара, используемого на технологические нужды промышленных предприятий, в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Котел двухбарабанный, вертикально-водотрубный с естественной циркуляцией, с экранированной топочной камерой и конвективным пучком, поставляется одним транспортабельным блоком.
Технические характеристики
Таблица 13.
№п/п |
Наименование показателя |
Значение |
|
1 |
Номер чертежа компоновки |
00.8002.312 |
|
2 |
Тип котла |
Паровой |
|
3 |
Вид расчетного топлива |
1 - Каменный уголь; 2 - Бурый уголь |
|
4 |
Паропроизводительность, т/ч |
6,5 |
|
5 |
Рабочее (избыточное) давление теплоносителя на выходе, МПа (кгс/см2) |
1,3(13,0) |
|
6 |
Температура пара на выходе, °С |
насыщ.,194 |
|
7 |
Температура питательной воды, °С |
100 |
|
8 |
Расчетный КПД (топливо №1), % |
80 |
|
9 |
Расход расчетного топлива (топливо №1), кг/ч |
760 |
|
10 |
Расход расчетного топлива (топливо №2), кг/ч (м3/ч - для газа и жидкого топлива) |
1492 |
|
13 |
Габариты транспортабельного блока, LxBxH, мм |
6000х2760х3980 |
|
14 |
Габариты компоновки, LxBxH, мм |
7940х4640х5190 |
|
15 |
Масса котла без топки (транспортабельного блока котла), кг |
9631 |
|
16 |
Масса котла без топки (в объеме заводской поставки), кг |
12125 |
|
17 |
Вид поставки |
В сборе |
|
18 |
Базовая комплектация в сборе |
Блок котла в изоляции и обшивке, лестницы и площадки, арматура и КИП. |
2.2 Описание основного и вспомогательного оборудования
Все оборудование котельной делится на основное и вспомогательное.
К основному оборудованию котельной относятся непосредственно:
· котлы, заполняемые водой и обогреваемые теплом от сжигания;
· топки, в которых сжигают топливо и получают нагретые до высоких температур дымовые газы;
· насосы для подачи воды в котел;
· газоходы и дымовые трубы, с помощью которых дымовые газы отводятся в атмосферу.
Вспомогательное оборудование котельной это:
· система топливоподачи;
· золоуловители, применяемые при сжигании твердых видов топлива и предназначенные для очистки отходящих дымовых газов и улучшающих состояние атмосферного воздуха вблизи котельной;
· дутьевые вентиляторы, необходимые для подачи воздуха в топку котлов;
дымососы;
· водоподготовительные устройства, предотвращающие накипеобразование в котлах и их коррозию;
· водяной экономайзер, служащий для подогрева питательной воды до ее поступления в котел;
· дымовая труба;
· теплообменники;
· приборы теплового контроля и средств автоматизации, обеспечивающие нормальную и бесперебойную работу всех звеньев котельной.
Устройство и принцип работы котла КЕ-6,5-14С
Топочная камера котла КЕ-6,5-14С образована боковыми экранами, фронтовой и задней стенками.
Топочная камера котлов 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 котле 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.
Блоки котла опираются камерами боковых экранов на продольные швеллеры. Камеры приварены к швеллерам по всей длине. В области конвективного пучка блок котла опирается на задние и передние поперечные балки. Поперечные балки крепятся к продольным швеллерам. Передняя балка крепится неподвижно, задняя - подвижно. Обвязочный каркас котла устанавливается на уголках, приваренных вдоль камер боковых экранов по всей длине. Для возможности перемещения элементов блоков котла в заданном направлении часть опор выполнена подвижными. Они имеют овальные отверстия для болтов, которыми крепятся к раме.
В качестве топочного устройства для сжигания отечественных каменных и бурых углей устанавливаются топки типа ТЛЗМ с пневмомеханическими забрасывателями и моноблочной ленточной цепной решеткой обратного хода. Цепные решетки топок типа ТЛЗМ поставляются заказчику в блочном исполнении после сборки и обкатки на заводе-изготовителе. Рама решетки служит опорой коллекторов боковых экранов котла.
Площадки котла расположены в местах, необходимых для обслуживания арматуры.
Основные площадки котла:
· 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.
У котла КЕ-6,5-14 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. Вместо паровой обдувки может быть поставлена газоимпульсная или генератор ударных волн (ГУВ). 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.
Насосы для подачи воды в котел
Согласно расчету (п.1.9) dыбираем насосы типа ЦНС-38.
Подача Д=38 м3/ч; полный напор 0,43…1,94 МПа.
Электродвигатель: мощность N=10…40 кВт;
частота вращения n=2950 об/мин.
Схема работы: 1 насос рабочий, 1 резервный.
Насосы ЦНС по конструкции являются центробежными горизонтальными многоступенчатыми секционными.
В насосах типа ЦНС поток перекачиваемой жидкости перемещается последовательно несколькими рабочими колесами, смонтированными на одном валу в одном корпусе. Корпус насоса состоит из отдельных секций. Количество секций равняется числу рабочих колес минус единица, так как одно из колес расположено в крышке корпуса. Секционная конструкция корпуса насоса позволяет увеличить или уменьшить напор, не изменяя производительности.
Газоходы котлов и дымовая труба.
Газоходы и дымоходы, предназначены для удаления в атмосферу отработанных продуктов сгорания топлива (топочных газов) после их охлаждения в теплообменных поверхностях теплогенерирующих приборов.
От каждого котла идет отдельный газоход, затем газоходы смешиваются в общем коробе и направляются в дымовую трубу. Газоходы котлов по исполнению- подземные, тяга-принудительная, обеспечивается дымососами, установленными на газоходе от каждого котла.
Для участков газоходов, где возможно скопление золы, должны предусматриваться устройства для очистки.
Для отвода дымовых газов в атмосферу должны использоваться железобетонные, кирпичные или металлические трубы с внутренней футеровкой. Как правило, должна проектироваться одна, общая для всех устанавливаемых котлов, дымовая труба. Схема цокольной части дымовой трубы зависит от материала трубы.
Подводящие газоходы в месте примыкания к дымовой трубе необходимо проектировать прямоугольной формы.
Система топливоподачи.
Ленточная топливоподача ТЛ - это конструкция состоящая из соединяемых между собой металлических став с роликоопорами и роликами, поддерживающих и направляющих бесконечно гибкую резиновую ленту и привода. Ленточная топливоподача включает в себя следующие ставы: ставу натяжную, ставу загрузочную, ставу среднюю, ставу промежуточную, ставу выпуклую, ставу разгрузочную и ставу приводную.
Уголь перемещается на транспортной ленте вместе с лентой. Поступательное движение транспортной ленте конвейера сообщает приводной барабан, приводимый во вращение приводом. Приводной барабан и привод установлены на ставе приводной. Постоянное натяжение транспортной ленты обеспечивается винтовым натяжным устройством при перемещение натяжного барабана. Загрузку груза на транспортную ленту производят через направляющий лоток или топливный бункер, а разгрузку в топочные бункеры котельных агрегатов - через приводной барабан или при помощи плужкового сбрасывателя.
Золоуловители.
Приняты циклоны ЦМС-27-500-5 шт., по одному после каждого котла.
Циклоны ЦМС-27 разработаны специально для очистки дымовых газов в малых котельных и в промышленных установках, работающих на естественной тяге дымовых труб. Циклоны, очистка воздуха в которых осуществляется специальным агрегатом, способным уловить до 98% угольной золы, улучшают экологическую ситуацию, предотвращая выброс частиц в окружающую среду.
Принцип действия циклона заключается в следующем: поток запыленного газа поступает в корпус циклона закрученным, вследствие чего на частицы пыли действует центробежная сила, отбрасывающая их к стенке, вдоль которой они движутся по спирали вниз в пылевой бункер. Газовый поток по мере движения сверху вниз частично меняет свое направление, поступая в осевую зону циклона. Часть газового потока снизу поворачивает вверх, частицы пыли вследствие своей инерционности этого сделать не успевают и попадают в бункер.
При выборе и эксплуатации циклонов необходимо учитывать, что пылевой бункер циклона аэродинамически связан с процессом улавливания пыли. Он является неотъемлемой частью циклона. Эффективность очистки газа в циклоне определяется дисперсным составом и плотностью частиц улавливаемой пыли, а также вязкостью газа, зависящего от его температуры.
Тягодутьевое оборудование.
Дымосос ДН-9 без ходовой части (с посадкой на вал электродвигателя) состоит из следующих узлов: корпус (улитка); рабочее колесо; всасывающий патрубок или осевой направляющий аппарат; электродвигатель-привод; рама (опора или постамент).
Рабочее колесо -- это устройство, состоящее из диска, к которому приварены или приклепаны лопатки, концы которых соединены кольцом. К диску приклепана втулка (ступица), с помощью которой диск рабочего колеса дымососа закрепляется на валу электродвигателя.
При вращении рабочего колеса воздух по воздуховоду подводится к центру рабочего колеса, где, за счет центробежных сил, отбрасывается от центра улитки к периферии и нагнетается в воздуховод.
В центре рабочего колеса дымососа образуется разрежение, куда беспрерывно поступает воздух.
Подобные документы
Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания котельной установки. Определение коэффициентов избытка воздуха, объемных долей трехатомных газов и концентрации золовых частиц. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчет поверхностей нагрева котла.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.05.2015Описание конструкции котла и топочного устройства. Расчет объемов продуктов сгорания топлива, энтальпий воздуха. Тепловой баланс котла и расчет топочной камеры. Вычисление конвективного пучка. Определение параметров и размеров водяного экономайзера.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.01.2014Характеристика оборудования котельной установки. Обслуживание котла во время нормальной его эксплуатации. Порядок его останова. Расчет объемов, энтальпий и избытка воздуха, продуктов сгорания, топочной камеры, перегревателей, водяного экономайзера.
курсовая работа [192,1 K], добавлен 31.01.2015Характеристика парового котла тепловой электростанции ТП-42. Пересчет нормативного состава топлива и теплоты сгорания на заданную влажность и зольность. Расчет количества воздуха и объемов продуктов сгорания. Определение объема реконструкции котла.
курсовая работа [452,0 K], добавлен 15.01.2015Особенности составления тепловой схемы отопительной котельной. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания. Тепловой расчет котельного агрегата. Вычисление полезной мощности парового котла. Расчет топочных камер. Определение коэффициента теплопередачи.
курсовая работа [201,9 K], добавлен 04.03.2014Определение тепловых нагрузок и расхода топлива для расчета и выбора оборудования котельных. Подбор теплообменников. Составление тепловой схемы производственно-отопительной котельной. Подбор агрегатов. Расчет баков и емкостей, параметров насосов.
курсовая работа [924,0 K], добавлен 19.12.2014Основы проектирования котельных. Выбор производительности и типа котельной. Выбор числа и типов котлов и их компоновка. Тепловой расчет котельного агрегата. Определение количества воздуха, необходимого для горения, состава и количества дымовых газов.
дипломная работа [310,5 K], добавлен 31.07.2010Выбор типа котла. Энтальпия продуктов сгорания и воздуха. Тепловой баланс котла. Тепловой расчет топки и радиационных поверхностей нагрева котла. Расчет конвективных поверхностей нагрева котла. Расчет тягодутьевой установки. Расчет дутьевого вентилятора.
курсовая работа [542,4 K], добавлен 07.11.2014Описание конструкции котлоагрегата, его поверочный тепловой и аэродинамический расчет. Определение объемов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчет теплового баланса и расхода топлива. Расчет топочной камеры, разработка тепловой схемы котельной.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.01.2016Основы проектирования котельных, выбор их производительности и типа. Тепловой расчет агрегата, определение количества воздуха, необходимого для горения, состава и количества дымовых газов. Конструктивный расчет экономайзера, проверка теплового баланса.
дипломная работа [339,0 K], добавлен 13.12.2011