Проект реконструкции котельной Новомосковского металлургического трубного завода

Реконструкция котельной на Новомосковском трубном заводе: определение нагрузок и разработка тепловых схем котельной, выбор основного и вспомогательного оборудования; расчет системы водоподготовки; автоматизация, обслуживание и ремонт парового котла.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 16.08.2012
Размер файла 220,0 K

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/

Министерство образования, науки, молодежи и спорта Украины

Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта им. академика В. Лазаряна

Отрасль 0506 «Энергетика и энергетическое машиностроение»

Направление подготовки 7.050601 «Теплоэнергетика»

ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ

на соискание квалификационного уровня «специалист»

Тема:

Проект реконструкции котельной Новомосковского металлургического трубного завода

Исполнитель, студентка группы 6ПТ

Коваленко О.А.

Руководитель дипломного проекта

ассистент Шаптала М.В.

Днепропетровск 2012

РЕФЕРАТ

Дипломный проект содержит 84 страницы, 3 рисунка, 12 таблиц, 10 источников использованной литературы и приложения.

Объектом исследования и разработки является Новомосковский металлургический трубный завод,

Целью проекта является реконструкция с заменой водогрейных котлов на паровые.

Во введении рассмотрен вопрос энергоэффективности современной теплоэнергетики. Показана актуальность реконструкции НМТЗ.

В первом разделе определены тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и технологию.

Во втором разделе произведен расчет тепловой схем котельной, выбрано основное и вспомогательное оборудование. Выполнен расчет системы водоподготовки.

В третьем разделе представлена специальная часть

В четвертом разделе рассмотрен вопрос автоматизации парового котла с точки зрения рационального расхода энергоресурсов.

В пятом разделе разработаны мероприятия по обслуживанию и его ремонту.

В шестом разделе труда разработаны мероприятия побезопасности чрезвычайных ситуаций.

В седьмом разделе был произведен расчет технико-экономических показателей, разработанного проекта реконструкции.

Основной задачей является реконструкция существующей отопительно-производственной котельной, ознакомление с физическими и химическими процессами её эксплуатации, выбором оборудования, снабжением ресурсами, а также решения экономической стороны вопроса.

ключевые слова:

паровой котел, центробежный деаэратор, котельная, паровая нагрузка, теплообменник, дымосос, система теплоснабжения, металлургический завод, энергоэффективность.

СОДЕРЖАНИЕ

  • ВВЕДЕНИЕ
    • 1. Общая часть
      • 1.1 Общая характеристика района теплоснабжения
      • 1.2 Расчет тепловой нагрузки
      • 1.3 Расчет вентиляционной нагрузки
      • 1.4 Расчет расхода теплоты на технологические нужды
    • 2. Теплотехническая часть
      • 2.1 Теплотехнические характеристики основного оборудования
      • 2.2 Расчет тепловой схемы с водогрейными и паровыми котлами
      • 2.3 Выбор и расчет дополнительного оборудования

2.4 Расчет дымососа и дутьевого вентилятора

2.5 Расчет питательных насосов

2.6 Расчет деаэратора

2.7 Расчет теплообменника

  • 2.8 Водоснабжение системы теплоснабжения, расчет и выбор оборудования водоподготовки
    • 2.9 Вода и её свойства. Общие сведения
    • 3. Специальная часть
      • 3.1 Устройство и работа деаэрационной установки
      • 3.2 Атмосферный деаэратор
    • 4. КИП и автоматика
      • 4.1 Теплотехнический контроль
      • 4.2 Автоматическое регулирование
      • 4.3 Розжиг и технологическая защита
      • 4.4 Сигнализация и управление
      • 4.5 Питание электроэнергией
    • 5. Ремонт оборудования
      • 5.1 Организация ремонта оборудования
      • 5.2 Состав, значение и задачи ремонтного хозяйства

5.3 Система технического обслуживания и ремонта оборудования

  • 5.4 График ремонта оборудования
    • 6. Охрана труда и безопасность чрезвычайных ситуаций
      • 6.1 Требования безопасноститруда приреконструктукциикотельной нановомосковском трубном заводе
    • 7. Экономическая часть
      • 7.1 Общие сведения
      • 7.2 Расчеты технико-экономических показателей
    • ВЫВОДЫ
    • РЕКОМЕНДАЦИИ
    • СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ, СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

ВПУ - водоподготовительная установка

ГРП - газорегуляторный пункт

ДЕ - котел паровой

КВ-ГМ - котел водогрейный газомазутный

КПД - коэффициент полезного действия

НМТЗ - Новомосковский металлургический трубный завод

ОВОС - оценка воздействия на окружающую среду

ПДВ - предельно допустимые выбросы

ПДК - предельно допустимая концентрация

ПДУ - предельно допустимый уровень

ПУЭ - правила устройства электроустановок

РД - руководящий документ

РОУ - редукционно-охладительная установка

СНиП - строительные нормы и правила

Ф-ла - формула

ХВО - химводоочистка

ЦД - центробежный деаэратор

ВВЕДЕНИЕ

Украина, как и многие страны мира, не имеет возможности обеспечить свои потребности собственными энергоресурсами. Экономика Украины сильно зависит от импорта энергоресурсов. Лишь 10-15% потребностей покрывается собственными первичными энергоресурсами. Поэтому экономия и рациональное использование топливно-энергетических ресурсов является приоритетным направлением государственной политики в области энергетики.

Основные направления выхода из энергетического кризиса следующие: энергосбережение; использование местных топливных ресурсов и малая энергетика, т.е. создание мини-ТЭЦ и малых котельных; модернизация существующих электростанций и котельных; строительство новых атомных электростанций.

Использование больших котельных, построенных в советские времена для крупных заводов и предприятий, стали в наше время не рентабельны. Старое оборудование, дорогое обслуживание, изношенность системы требует больших затрат, вследствие чего надежность теплоснабжения снижается. Удобные и практичные небольшие котельные пришли им на смену, которые имеют не большой срок окупаемости и более дешевой себестоимостью отпускаемой теплоты.

В связи с расширением производства на предприятии, появилась потребность в насыщенном паре давление 0,8 МПа. В связи с этим, целью в данном дипломном проекте является реконструкция котельной с заменой двух водогрейных котлов ПТВМ-50 на паровые котлы ДЕ 6,5-14 ГМ и ДЕ 10-14 ГМ.

После реконструкции в котельном зале будут находиться 2 водогрейных котла КВ-ГМ-30-150 и по одному паровому котлу ДЕ 6,5-14 ГМ и ДЕ 10-14 ГМ.

Котельная предназначена для выработки и снабжения паром промышленного предприятия. В дипломном проекте представлен расчет тепловой схемы котельной с выбором числа и типа устанавливаемых котлов, тепловой расчет и аэродинамический расчет котельных агрегатов, выбор водоподготовительной установки, расчет и выбор дополнительного оборудования. Рассмотрены вопросы оснащения котельной автоматикой, вопросы охраны труда. Произведен расчет организационно-экономических показателей реконструкции котельной, в результате чего были рассчитаны годовые эксплуатационные расходы котельной и себестоимость отпускаемой теплоты за счет технико-экономических показателей.

1. Общая часть

1.1 Общая характеристика района теплоснабжения

Реконструкция котельной производится в центральной части Украины, г. Новомосковск. Продолжительность отопительного периода 170 суток. Расчетная температура наружного воздуха составляет -5,5 є C. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период -0,6 є C. Температура воздуха внутри помещения 16 .. 22 є C.

1.2 Расчет тепловой нагрузки

Расчетные характеристики зданий приводим в таблице 1.1

Таблица 1.1

Расчетные характеристики зданий

Наименование зданий

Площадь здания, м2

Количество этажей

Высота одного этажа, м

Объем, мі

Школа №12

1900

2

4

15200

Школа №13

2100

2

4

16800

Школа №14

1800

2

4

14400

Детский сад

576

2

4

4 608

Больница

700

2

4

5600

Почта

50

1

3

150

10 магазинов

200

1

3

600

Жилые дома

70

1

4

280

Максимальный тепловой поток в здание через отопительную систему для жилых и общественных зданий, не имеющих внутренних источников теплоты, определяется по формуле:

Вт

где - удельная отопительная характеристика, Вт/(м3°С), определяется [1, приложение 1 таблица 6];

- объем здания по наружному обмеру, м3;

- расчетная температура воздуха в помещении для жилых и общественных зданий, определяется из [1, приложение 1 таблица 6];

- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, Ссогласно [2];

- поправочный коэффициент, принимаем б = 1 [1, приложение 2 таблица 6].

Результаты расчетов теплопотребления на отопление сводим в таблицу 1.2

Таблица 1.2

Результаты расчетов теплопотребления

Наименование зданий

Количество зданий

Наружный объем зданий, Vн, м3

Расчетная температура воздуха в здании, tв, 0С

Удельная отопительная характеристика здания, q0, Вт/(м3·0С)

Тепловой поток на отопление, Qо max, МВт

для одного здания

для всех зданий

Школа №12

1

15200

16

0,33

0,24

0,24

Школа №13

1

16800

16

0,33

0,26

0,26

Школа №14

1

14400

16

0,33

0,22

0,22

детский сад

1

4 608

20

0,38

0,1

0,1

больница

1

5600

20

0,40

0,12

0,12

почта

1

150

15

0,37

0,01

0,01

магазины

10

600

15

0,38

0,01

0,1

Жилые дома

5200

280

20

0,78

0,01

57,9

Итого:

58,95

1.3 Расчет вентиляционной нагрузки

Вентиляция предназначена для поддержания внутри помещений определенного состава воздуха, который регламентируется санитарными нормами. В процессе принудительной вентиляции из вентилируемого объема удаляется воздух с температурой, равной внутренней температуре помещения, а вместо него поступает воздух, забираемый снаружи и подогреваемый затем в калориферах вентиляции до такой же температуры. Тепловой поток на вентиляцию определяется по расчетной температуре наружного воздуха на вентиляцию tнв, значение которой обычно выше расчетной температуры наружного воздуха для проектирования отопления, и определяется как средняя температура наиболее холодного периода, составляющего 15% от продолжительности отопительного сезона, обычно месяц.

Максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий определяется по формуле:

Q(v max)=Вт,

где - удельная вентиляционная характеристика, Вт/(м3°С), определяется из приложения Б [1];

- объем здания по наружному обмеру, м3;

расчетная температура воздуха в помещении для жилых и общественных зданий, определяется из Приложения 1, таблица 6[1];

расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции, =-24°С согласно [2].

Результаты тепловых расчетовпотоков на вентиляцию сведены в таблицу 1.3

Расчет расхода теплоты на технологические нужды

Потребителями пара давлением от 0,2 до 12 кгс/см2 являются технологические объекты трубного завода. Характеристика потребления по цехам приведена в таблице 1.4

Таблица 1.3

Результаты тепловых расчетовпотоков на вентиляцию

Наименование зданий

Количество зданий

Наружный объем зданий, Vн, м3

Удельная вентиляционная тепловая характеристика здания, qv, Вт/(м3·0С)

Расчетная температура воздуха в здании, tв, 0С

Тепловой максимальный поток на вентиляцию, Qv max, Вт

для одного здания

для N зданий

Школа №12

1

15200

0,07

16

0,05

0,05

Школа №13

1

16800

0,07

16

0,06

0,06

Школа №14

1

14400

0,07

16

0,05

0,05

Детский сад

1

4 608

0,11

16

0,03

0,03

Больница

1

5600

0,29

16

0,08

0,08

Почта

1

150

1,0

16

0,01

0,01

Магазины

10

600

0,08

16

0,01

0,01

Итого:

0,29

Таблица 1.4

Характеристика потребления по цехам

Наименование

Тепловая нагрузка, т/ч

Расчетное давление, кгс/см2

Тепловая нагрузка, МВт

Деаэратор

1,4

0,2-0,4

1,0

Линия гофрокартона

1,0

12,0

0,8

Агрегаты «Силезия»

2,0

6,0

1,5

Гуммировка

0,2

4,0

0,16

Химчистка

0,1

4,0

0,07

ТЭСЦ № 3 (подогрев ванн)

0,1

2,0-5,0

0,07

ТЭСЦ № 1, 2 (система пожаротушения)

0,03

6,0

0,02

Мазутохранилище: дежурный режим

режим разогрева мазута

0,2

1,0

12,0

0,16

0,8

Участок ремонтно-строительного цеха по производству плитки

1,0

3,0

0,8

Участок регенерации масла

0,4

1,0

0,3

Итого:

7,43

5,68

2. Теплотехническая часть

2.1 Теплотехнические характеристики основного оборудования

В качестве основного оборудования котельной выбираем паровые котлы ДЕ-10-14 ГМ и ДЕ-6,5-14 ГМ для обеспечения технологической нагрузки и два водогрейных котла КВ-ГМ-30-150 для покрытия нагрузки в отоплении и вентиляции прилегающего жилого района. Основные характеристики выбранных котлов приведены в таблицах 2.1 и 2.2 [3].

Таблица 2.1

Основные характеристики котловДЕ-6,5-14 и ДЕ-10-14

Наименование

Марка котла

ДЕ-6,5-14

ДЕ-10-14

Паропроизводительность, т/ч

6,5

10

Давление пара на выходе из котла, МПа (кгс/см2)

1,4(14)

1,4(14)

Температура, ?C

насыщенного пара

перегретого

питательной воды

194

194

--

--

--

100

Тип горелок (число горелок, шт.)

ГМ-4,5/(1)

ГМ-7/(1)

Номинальная тепловая мощность горелки, МВт (Гкал/ч)

5,24(4,5)

8,15(7)

Объем топочной камеры, м3

11,21

17,14

Площадь поверхности, м2

нагрева радиацией

нагрева конвекцией

пароперегревателя

водяного економайзера

27,97

39,02

63,3

110,0

--

--

141,6

236

Марка водяного чугунного экономайзера

ЭПС-142

ЭПС-236

Паровые котлы ДЕ предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара, используемого для технологических нужд промышленных предприятий, а также систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Котел типа ДЕ состоит из верхнего нижнего барабанов, трубной системы, комплектующих. В качестве поверхностей нагрева применяются экономайзеры. Предназначены для сжигания жидкого и газообразного топлива, могут оборудоваться системой очистки поверхностей нагрева.Топочная камера котлов размещается сбоку от конвективного пучка, оборудованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Состоит топочный блок из конвективного пучка, фронтового, боковых и заднего экрана. Конвективный пучок отделен от топочной камеры газоплотной перегородкой, в задней части которой имеется окно для входа газов в пучок. Для поддержания необходимого уровня скоростей газов в конвективных пучках устанавливаются продольные ступенчатые перегородки, изменяется ширина пучка. Дымовые газы, проходя по всему сечению конвективного пучка, выходят через переднюю стенку в газовый короб, который размещён над топочной камерой, и по нему проходят к расположенному сзади котла экономайзеру.

В котлах применена схема одноступенчатого испарения. Вода циркулирует следующим образом: питательная подогретая вода подается в верхний барабан под уровень воды. В нижний барабан вода поступает по экранным трубам. Из нижнего барабана вода поступает в конвективный пучок, под нагревом превращаясь в пароводяную смесь, поднимается в верхний барабан.

Котел ДЕ оснащён лестницами и площадками для удобства обслуживания.

Преимущества газомазутных паровых котлов ДЕ:

- повыщенная паропроизводительность и КПД;

- упрощенная тепловая схема;

- сниженные потери в тепловом балансе котельных;

- уменьшенные расходы электроэнергии и воды на собственные нужды;

- срок службы паровых котлов водотрубной более 20лет;

- эксплуатируются не только на предприятиях легкой промышленности, но и на предприятиях где необходимо давление пара более 4,0МПа.

Таблица 2.2

Технические характеристики котла КВ-ГМ

Наименование

Марка котла, принятая заводом-изготовителем

КВ-ГМ-30-150

Номинальная теплопроизводительность, МВт (Гкал/ч)

34,9 (30)

Рабочее давление, МПа(кгс/см2)

2,5(2,5)

Расход воды через котел, т/ч

370

Гидравлическое сопротивление котла, кПа (кгс/см2)

250 (2,5)

Топливо

Газ, мазут

Низшая рабочая теплота сгорания, МДж/м3 (ккал/ м3), МДж/кг (ккал/кг)

36,1(8620)

40,3(9620)

Расход топлива, м3/ч, кг/ч

3860/3680

Объем топочной камеры, м3

81,5

Тип, марка горелок

РГМГ-30

Число горелок, шт.

1

Давление газа или мазута перед горелкой, кПа (кгс/ см2)

40(0,4)

Площадь поверхности нагрева, м2

200(2)

Температура, ?C

уходящих газов

воды на входе в котел

воды на выходе из котла

160-250

70

150

Расчетный КПД, %

на газе

на мазуте

89

87

Габаритные размеры, мм

длина

широта

высота

11800

3200

7300

Масса в объеме поставки, кг

32400

Принцип работы КВ-ГМ-30-150

Движение дымовых газов. Дымовые газы, образуясь в топке котла, движутся в заднюю часть, где на поворотном экране завихряются и снизу через фестон заднего экрана топки входят в конвективную шахту, там поднимаются вверх, а затем по специальному газоходу опускаются к дымососу, идут в боров, в дымовую трубу и атмосферу. Тяга принудительная.

Циркуляция воды принудительная. Обратная сетевая вода подается в котел и там последовательно проходит все поверхности нагрева, нагревается и снова идет в систему теплоснабжения. При работе на мазуте котлы по воде включаются по прямоточной схеме, вода подводится в поверхности нагрева топки, а отводится из конвективных поверхностей нагрева. При работе только на газообразном топливе включение котлов по воде выполняется по противоточной схеме, вода подводится в конвективные поверхности нагрева, а отводится из поверхностей нагрева топки.

Режимы работы:

- температурный - 150-70С;

- теплофикационный - основной;

- гидравлический - в зависимости от протяженности и сложности системы теплоснабжения.

Достоинства:

1. Высокоэкономичные - КПД при работе на газе до 92%.

2. Конвеерная сборка.

Недостатки: опасность появления низкотемпературной сернистой коррозии при работе котлов на мазуте.

2.2 Расчет тепловой схемы с водогрейными и паровыми котлами

Исходные данные, необходимые нам для расчета тепловой схемы, приведены в таблице 2.3

Таблица 2.3

Исходные данные

№ п.п

Наименование расчетной величины

Обозначение

Единица измерения

Расчетная формула

Режим максимально-зимний,

t0p=-24?C

1

Расход пара на технологические нужды давлением 1,4 МПа, 259 ?C

DТ'

т/ч

--

2,2

2

Расход пара на технологические нужды давлением 0,6 МПа, 180 ?C

т/ч

--

5,23

3

Расчетная температура наружного воздуха для г. Новомосковска

на отопление

t р. о

?C

Табл. 9.1

-24

на вентиляцию

t р. в

?C

Табл. 9.1

-9

4

Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию

КО. В

-

Задано

1

5

Расход теплоты на отопление и вентиляцию

QО. В

МВт

--

59.24

6

Расход теплоты на горячее водоснабжение

QГ. В

МВт

--

--

7

Суммарный расход теплоты

Qт. с

МВт

--

59.24

8

Температура внутри помещений

tвн

?C

По СНиП

18

9

Температурный график теплосети:

температура воды в подающей линии

t1

?C

Ф-ла

150

то же в обратной линии

t2

?C

Ф-ла

70

10

Расчетная температура горячей воды в месте водоразбора

tг. в

?C

СНиП II-34-76

65

11

Возврат конденсата технологическими потребителями

в

%

Задан

60

12

Непрерывная продувка котлоагрегатов

pпр

%

Принята

3

13

Температура сырой воды

tс. в

?C

Принята

5

14

Температура сырой воды перед химводоочисткой

t' хво

?C

Принята

30

15

Температура воды после химводоочистки

t'' хво

?C

Принят

28

16

Температура питательной воды

t п. в

?C

Принят

104

17

Температура подпиточной воды

tподп

?C

Принят

70

18

Температура конденсата, возвращаемого потребителями

t к

?C

Задана

80

19

Температура воды после расширителя непрерывной продувки

t'' пр

?C

Принята

50

20

Степень сухости пара

x

Принята

0,98

21

Средняя температура воды в теплосети

tтсср

?C

-

110

22

Суммарный обьем теплосети

Vтс

м3

Задан

2400

23

Утечка воды из теплосети

Kут

%

Принята

0,5

24

Потери пара в цикле котельной установки

%

Приняты

3

25

Удельный расход пара на мазутное хозяйство для паровых котлов

D'уд

кг/т

Принят

25

26

Удельный расход теплоты на мазутное хозяйство для водогрейных котлов

D''уд

кг/МВт

Принят

40

27

Энтальпия пара и воды:

Таблицы водяных паров

пара давлением 1,4 МПа, температурой 259 ?C

i'РОУ

кДж/кг

2788

пара давлением 0,6 МПа, 180 ?C

i'РОУ

кДж/кг

2756

пара расширителя непрерывной продувки

i''расш

кДж/кг

2691

котловой воды

iк. в

кДж/кг

829

воды расширителя непрерывной продувки

i''пр

кДж/кг

210

питательной воды

iп. в

кДж/кг

437

конденсата пара давлением 0,6 МПа

i'КРОУ

кДж/кг

669

конденсата, возвращаемого внешними потребителями воды:

i'КРОУ

кДж/кг

336

перед ХВО при температуре 30 ?C

i'х. о. в

кДж/кг

126

после ХВО при температуре 28 ?C

i''х. о. в

кДж/кг

118

При расчете тепловой схемы определяются:

1. Утечка воды из теплостей:

Gут= 0,01Кут Vтс = 0,01•0,5•2400 = 12т/ч,(2.1)

гдеКут - утечка воды, % объема тепловых сетей, принимается равной 0,5 %; Vтс - объем тепловых сетей, м3.

2. Количество подпиточной воды, необходимое для покрытия нужд горячего водоснабжения и утечек в тепловой сети:

Gподп = 12т/ч(2.2)

3. Количество теплоты, внесенное подпиточной водой:

Qподп= 0,00116 Gподп tподп = 0,00116•12•70 = 1 МВт,(2.3)

где tподп - температура подпиточной воды, ?C.

4. Тепловая нагрузка водоподогревательной установки:

Qв.п.у = Qт.с + 0,00116 Gут(tтсср - tс.в ) - Qподп = 60 МВт(2.4)

5. Расход пара на деаэратор подпиточной воды, направляемой в теплосеть:

Dд.с.в=Gподп(i'д.с.в-i''д.с.вз)/(i''РОУ-i''д.с.в)=(12•(437-336•0,98))/(2756-336)=0,5т/ч(2.5)

6. Расход химически очищенной воды на деаэратор подпиточной воды:

Gд.с.вх.о.в= Gподп - Dд.с.в = 12-0,5 = 11,5 т/ч(2.6)

7. Температура химически очищенной воды после охладителя после подпиточной воды:

t''охл=Gподп(i'д.с.в-i''д.с.в)з/(4,2Gд.с.в)=(11,5•(437-294)•0,98)/(4,2•11,5) =

33,3?C,(2.7)

где i'д.с.в - энтальпия подпиточной воды на выходе из деаэратора, кДж/кг; i''д.с.в - энтальпия подпиточной воды после охладителя, кДж/кг; з - КПД охладителя подпиточной воды, принимается равным 0,98.

8. Расход пара на подогреватель химически очищенной воды, поступающей в деаэратор подпиточной воды

Gподх.о.в= Gд.с.вх.о.в(i''д.с.в-i''охл)/((i''РОУ-iкРОУ)з)=(11,5•(336-264))/((2756-

- 669)•0,98)=0,4 т/ч, (2.8)

где i''д.с.в- энтальпия химически очищенной воды после подогревателя, кДж/кг;

t''охл - энтальпия химически очищенной воды перед подогревателаем, кДж/кг;

i''РОУ - энтальпия греющего пара, кДж/кг;

iКРОУ - энтальпия конденсата греющего пара.

9. Расход пара (т/ч) на подогреватель сетевой воды:

Dп. с. в=(3600Qп.с.в)/((i''РОУ-iкРОУ)з)=(3600•0)/((2756-669)•0,98)=0,(2.9)

где i''РОУ - энтальпия греющего пара, подаваемого на подогреватель сетевой воды, кДж/кг; i'КРОУ- энтальпия конденсата греющего пара, кДж/кг; Qп.с.в - тепловая нагрузка подогревателя сетевой воды, МВт;Qп.с.в = Qв.п.у - Qв.к

10. Расход сырой воды на химводоочистку для подпитки тепловой сети:

Dс.вт.с = 1,25 Gд.с.вх.о.в = 1,25•11,5 = 14,4 т/ч,(2.10)

где 1,25 - увеличение расхода сырой воды в связи с расходом ее на собственные нужды химводоочистки.

11. Расход пара на подогреватель сырой воды,направляемой нахимводоочистку для подпитки теплосети:

Dс.впод=т/ч (2.11)

12. Суммарный расход редуцированного пара внешними потребителями:

D''РОУ=DТ+Dд.с.в+Gподх.о.в+Dп.с.в+Dс.впод=5,23+0,5+0,4+0+0,7=6,83 т/ч (2.12)

13. Суммарный расход свежего пара внешними потребителями:

Dвн = D'Т = (2.13)

14. Расход пара на собственные нужды котельной по предварительной оценке:

Dс.н = 0,01Кс. н Dвн = 0,01169 = 1,4 т/ч,(2.14)

где Кс.н - расход пара на собственные нужды, % суммарного расхода пара внешними потребителями, принимается предварительно от 15 до 25%.

15. Паропроизводительность котельной по предварительной оценке с учетом потерь теплоты в цикле:

D = т/ч(2.15)

16. Количество котловой воды, поступающей воды, поступающей в расширитель с непрерывной продувкой:

Gпр = 0,01 pпр D = 0,01310,7 = 0,3 т/ч(2.16)

17. Количество пара, образовавшегося в расширетеле:

Dрасш = т/ч,(2.17)(2.17)

гдеiк.в - энтальпия котловой воды, кДж/кг; i'расш- энтальпия пара, выходящего из расширителя, кДж/кг

18. Количество воды на выходе из расширителя непрерывной продувки:

Gрасш = Gпр - Dрасш = 0,3-0,05 = 0,25 т/ч (2.18)

19. Потери конденсата внешними производственными потребителями:

Gкпот = 0,01 (100-в) (Dт + Dт') = 0,01·40·(2,2+5,23) = 3 т/ч(2.19)

20. Потери конденсата в цикле котельной установки:

Gккот = 0,01КкD = 0,01·3·10,7 = 0,3 т/ч(2.20)

21. Расход химически очищенной воды, поступающей в деаэратор питательной воды:

Gх.о.в = Gкпот + Gккот + Dд. с. в = 3 + 0,3 + 0,5 = 3,8 т/ч(2.21)

22. Расход сырой воды, поступающей на химводоочистку паровых котлов:

Gс. в = 1,25 Gх.о.в = 1,25·3,8 = 4,8 т/ч(2.22)

23. Температура сырой воды после охладителя непрерывной продувки:

t'с.в = tс. в + = 5 + ?C(2.23)

24. Расход пара на подогреватель сырой воды, поступающей на химводоочистку паровых котлов:

Dс. впод = 0,2 т/ч(2.24)

гдеi'х.о.в - энтальпия сырой воды после подогревателя, определена при температуре 30 ?C, кДж/кг;

iс.в- энтальпия сырой воды перед подогревателем, определена при температуре 7,9?C, кДж/кг.

25. Расход пара на подогреватель химически очищенной, установленный перед деаэратором питательной воды:

Dх. о. в = т/ч,(2.25)

где i''х. о. в - энтальпия химически очищенной воды перед подогревателем, определена при температуре 28 ?C (снижение температуры химически очищенной воды в процессе ее подготовки принято равным 2 ?C), кДж/кг;

i'подхов- энтальпия химически очищенной воды после подогревателя, определена при температуре 80 ?C, кДж/кг.

26. Количество конденсата, возвращаемого внешними производственными потребителями:

Gквн = 0,01 в(Dт + Dт') = 0,01·60·(2,2+5,23) = 4,5т/ч(2.26)

27. Суммарное количество воды и пара, поступающего в деаэратор питательной воды, за вычетом пара, поступающего в деаэратор:

Gдп.в = Gквн + Gх.о.в + Dрасш + Dс.впод + Dх. о. в + Dп. с. в =

= 4,5 + 3,8 + 0,05 + 0,2 + 0,4 + 0 = 9 т/ч(2.27)

28. Средняя температура воды в деаэраторе:

t'д = ?C (2.28)

29. Расход пара на деаэратор питательной воды:

Dдп.в=2т/ч(2.29)

30. Расход редуцированного пара на собственные нужды:

Dс.нРОУ = Dдп.в + Dс. впод + Dх. о. в = 2 + 0,2 + 0,4 = 2,6 т/ч(2.30)

31. Расход свежего пара на мазутное хозяйство:

Dм = D'удD·10-3 + D''уд Qв. п. у·10-3 = 25·10,7·10- 3+ 40·60·10-3 = 2,7

т/ч (2.31)

32. Расход свежего пара на собственные нужды:

D'с.н = Dс.нРОУ + Dм = 2,6 + 2,7 = 5,2 т/ч(2.32)

33. Действительная паропроизводительность котельной с учетом расхода на собственные нужды и потери пара в котельной:

Dк = 11 т/ч(2.33)

34. Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной:

D = 100 = = -2,8% (2.34)

35. Суммарный расход редуцированного пара (внешними потребителями и на собственные нужды котельной):

D''РОУ + Dс.нРОУ = 6,83 + 5,2 = 12,03 т/ч (2.35)

36. Количество воды, впрыскиваемого в редукционно-охладительную установку:

Все расчеты тепловой схемы заносим в таблицу 2.4

Таблица 2.4

Расчеты тепловой схемы

Физическая величина

Обозначение

Номер формулы

Значение величины для максимально-зимнего режима

Утечки воды из теплосети, т/ч

Gут

2.1

12

Количество подпит.воды, т/ч

Gподп

2.2

12

Количество теплоты, внесенное подпиточной водой, МВт

Qподп

2.3

1

Тепловая нагрузка водоподогреват. установки

Qв. п. у

2.4

60

Расход пара на деаэратор подпиточной воды, т/ч

Dд. с. в

2.5

0,5

Расход воды на деаэратор подпиточной воды, т/ч

Gд.с.вх.о.в

2.6

11,5

Температура химически очищенной воды после охладителя подпит.воды, ?C

t охл

2.7

Расход пара, поступающей в деаэратор подпит.воды, т/ч

Gпод х.о. в

2.8

0,4

Нагрузка подогревателей сетевой воды, МВт

Qп. с. в

0

Расход пара на подогреватели сетевой воды, т/ч

Dп. с. в

2.9

0

Расход сырой воды на подпитку теплосети

Dс. вт.с

2.10

14.4

Расход пара на подогреватель сырой воды для подпитки теплосети, т/ч

Dс. впод

2.11

0,7

Расход редуцированного пара

DРОУ

2.12

6,83

Суммарный расход свежего пара внешними потребителями, т/ч

Dвн

2.13

9

Расход пара на собственные нужды котельной по предварительной оценке, т/ч

Dс. н

2.14

1,4

Паропроизводительность котельной по предварительной оценке, т/ч

D

2.15

10,7

Количество котловой воды, поступающей воды, поступающей в расширитель с непрерывной продувкой, т/ч

Gпр

2.16

0,3

Количество пара, образовавшегося в расширителе, т/ч

Dрасш

2.17

0,05

Количество воды на выходе из расширителя, т/ч

Gрасш

2.18

0,25

Потери конденсата внешними производственными потребителями, т/ч

Gкпот

2.19

3

Потери конденсата в цикле котельной установки, т/ч

Gккот

2.20

0,3

Расход химически очищенной воды, поступающей в деаэратор питательной воды, т/ч

Gх.о.в

2.21

3,8

Расход сырой воды, поступающей на химводоочистку паровых котлов, т/ч

Gс. в

2.22

4,8

Температура с.в после охладителя продувки, ?C

tс.в

2.23

3

Расход пара на подогреватель сырой воды, поступающей на химводоочистку паровых котлов, т/ч

Dс. впод

2.24

0,2

Расход пара на подогреватель химически очищенной, установленный перед деаэратором питательной воды, т/ч

Dх. о. в

2.25

0,4

Количество конденсата, возвращаемого внешними производственными потребителями, т/ч

Gквн

2.26

4,5

Суммарное количество воды и пара на деаэратор воды, за вычетом пара, поступающего в деаэратор, т/ч

Gдпв

2.27

9

Средняя температура воды в деаэраторе, ?C

2.28

7,2

Расход пара на деаэратор питательной воды, т/ч

Dдп.в

2.29

2

Расход редуцированного пара на собственные нужды, т/ч

Dс.нРОУ

2.30

2,6

Расход свежего пара на мазутное хозяйство, т/ч

2.31

2,65

Расход свежего пара на собственные нужды, т/ч

Dс.н

2.32

5,2

Действительная паропроизводительность котельной, т/ч

2.33

11

Невязка, %

D

2.34

-2,8

Количество воды, впрыскиваемое в РОУ, т/ч

2.36

0,16

2.3 Выбор и расчет дополнительного оборудования

Упрощенный аэродинамический расчет газового и воздушного тракта

Аэродинамическое сопротивление какого-либо участка тракта складывается из сопротивления трения и местных сопротивлений. Для паровых и водогрейных котлов добавляется особый вид сопротивления - сопротивление поперечно омываемых пучков труб.

Сопротивление трения возникает при движении потока в прямом канале постоянного сечения, в продольно омываемых трубных пучках и в пластинчатых поверхностях нагрева.

Для изотермического потока сопротивление трение определяется по формуле:

?hтр = л l/dэw2/2 с,

где л - коэффициент сопротивления трения, зависящий от относительной шероховатости стенок канала и числа Рейнольдса; l - длина канала, м;

w - скорость протекающей среды, м/с;

dэ - эквивалентный (гидравлический) диаметр, м;

с - плотность протекающей среды, кг/м3

Сопротивление отдельных элементов газового и воздушного тракта серийных паровых котлов приведено в таблице 2.4

Таблица 2.4

Тип котла

Суммарное сопротивление, Па

газового тракта

воздушного тракта

КВ-ГМ-100

1200

3100

ДЕ-6,5-14 ГМ

1458

1140

ДЕ-10-14 ГМ

1770

1240

Газоходы на участке воздухоподогреватель - золоуловитель рассчитываются по расходу и температуре уходящих газов (за воздухоподогревателем), принятым из теплового расчета котлоагрегата. Газоходы на участке золоуловитель - дымосос и за дымососом рассчитываются по расходу и температуре продуктов сгорания у дымососа. При отсутствии золоуловителей газоход от воздухоподогревателя до дымососа рассчитывается по расходу газа у дымососа.

Сопротивление воздуховодов по длине и местным сопротивлениям определяются суммарно в зависимости от длины воздуховодов. Приняв сопротивление погонного метра воздуховода R = 1 Па/м и длину ориентировочно l = 10 м, высчитываем:

ДhBB= R·l = 10 Па

Определим обьем продуктов полного сгорания на выходе из топки, а также теоретический и действительный обьемы воздуха, необходимые для сгорания 1м3 газа состава: CO2 = 0,2%;CH4= 98,2%;C2H6= 0,4%;C3H8= 0,1%;C4H10= 0,1%;N2= 1,0%;бТ= 1,2.

Теоретический объем воздуха, необходимый для плного сгорания 1 м3топлива, определяем по формуле:

V0 = 0,0478[0,5CO + 0,5 H2 + 1,5 H2S + 2CH4+ ? x (m + n/4) CmHn - O2] =

= 0,0478 (2·98,2 + 3,5·0,4 + 5·0,1 + 6,5·0,1) = 9,51 м33

Действительный объем воздуха - по формуле:

VД = бТV0 = 11,41м33

Объем сухих газов при бТ= 1,2 определяем по формуле:

Vс.г=VRO2 + VN20 + (бТ- 1)V0 = 0,01 (CO2+ CO + H2S + CH4 + 2C2H6 +

3C3H8 + 4C4H10) + (0,79V0 + N2/100 + (бТ- 1)V0 = 0,01 (0,2 + 98,2 + 2·0,4

+ 3· 0,1 + 4 х 0,1) + 0,79 · 9,51 + 1,0/100 + (1,2 - 1) 9,51 = 10,42 м33

Объем водяных паров при бТ= 1,2 находим по формуле:

VH2O= 0,01 (H2S +H2 + 2CH4+ 3C2H6 + 4C3H8 + 5C4H10 + 0,124dr) +

0,0161бТV0 = 0,01 (2· 98,2 + 3· 0,1 + 4 · 0,1 + 5 · 0,1) + 0,0161 · 1,2 · 9,51

= 2,17м3/м3

Объем продуктов полного сгорания - по формуле:

Vг=Vс.г+VH2O= 10,42 + 2,17 = 12,59 м33.

2.4 Расчет дымососа и дутьевого вентилятора

Для выбора вентилятора и дымососа необходимо знать объемный расход воздуха (газа), в месте установки машины, перепад полных давлений при номинальной нагрузке котла, кПа, и плотность перемещаемого агента.

Дымосос и вентилятор должны иметь производительность, при которой обеспечивается удаление образовавшихся продуктов сгорания и подача воздуха, необходимого для горения при номинальной мощности парогенератора или водогрейного котла. Расход продуктов сгорания и воздуха, необходимого для горения, определяется из теплового расчета парогенератора и водогрейного котла, а сопротивление газового и воздушного тракта -- из аэродинамического расчета установки. Учитывая колебания барометрического давления, изменение качества топлива, загрязнения поверхностей нагрева в процессе эксплуатации, технические допуски на отклонения заводских напорных характеристик, при выборе машин их производительность и напор выбирают с запасом.

Основные параметры тягодутьевых машин приведены в таблице 2.5

Таблица 2.5

Основные параметры тягодутьевых машин

Марка котла

Дымосос

Дутьевой вентилятор

Расчетная производительность, тыс. м3/ч

Марка

Мощность, кВт

Расчетная производительность, тыс. м3/ч

Марка

Мощность, кВт

Водогрейные котлы

КВ-ГМ-30-100

252,0

ДН-22х2

250,0

130,0

ВДН-18П

250,0

Паровые котлы

ДЕ-6,5-14ГМ

11,2

ВДН-10

10,7

5,8

ВДН-9

5,7

ДЕ-10-14ГМ

16,3

ДН-11,2

16,4

8,7

ВДН-10

10,7

Выбор дымососа и дутьевого вентилятора сводится к выбору и подбору машины, обеспечивающей производительность и давление, определённые при расчёте воздушного тракта и потребляющей наименьшее количество энергии при эксплуатации.

2.5 Расчет питательных насосов

Питательные насосы выбираются на подачу питательной воды при максимальной мощности котельной с запасом 10 %. Расчётный напор питательного насоса должен превышать давление пара на выходе из котла с учётом потерь давления в тракте и необходимой высоты подъёма воды.

Напор, который должны создавать питательные насосы, определяются по формуле:

Н = 1,15(Рб - Рд) + Нс= 2,8МПа,

где Рб - наибольшее возможное избыточное давление в барабане котла, МПа; Рд - избыточное давление в деаэраторе, МПа; Нс - суммарное сопротивление всасывающего напорного тракта питательной воды с учетом геометрической разности уровней воды в барабане котла и деаэратора, МПа (ориентировочно принять Нс равным 0,3 МПа).

Суммарная производительность насосов с электрическим приводом должна быть не менее 110%, а с паровым приводом - не менее 50% номинальной производительности всех работающих котлов без учета резервного. При установке трех и более питательных насосов с электроприводом суммарная производительность их должна быть такой, чтобы при выходе из строя самого мощного насоса производительность оставшихся составляла не менее 110 % номинальной производительности всех рабочих котлов.

Посему принимаем производительность с запасом 10%:

G = Gпв·1,1 = 26,96·1,1 = 29,656 т/ч

Принимается по [3] два центробежных питательных насоса марки ПЭ-65-40 производительностью 65м3/ч и напором 4,4 МПа.

2.6 Расчет деаэратора

Расчет воды на выходе из деаэратора:

где - внутрикотельные потери, равные Dпот = 0,02, т/ч.

Выпар из деаэратора:

Количество умягченной воды, поступающей в деаэратор:

Dхов=(1-бок/100)•Dпр+Gконц+Dпот+Dвып+Wут=(1-95/100)•14+0,81++

0,02+0,19+2=3,72 т/ч

Количество умягчённой воды определяет производительность водоподготовительной установки:

QВПУ = Dхов

Для определения суммарного потока воды в деаэратор, необходимо определить расход пара на подогрев сырой воды:

где - расход сырой воды, равный химически очищенной воды; и соответственно температура сырой воды на входе и выходе из подогревателя, принимается ?C и ?C;

- энтальпия греющего пара, 2792,216 кДж/кг;

- энтальпия конденсата подогревателя сырой воды, определяется по кривой насыщения;

Количество конденсата в подогревателе сырой воды:

Суммарный поток воды в деаэратор:

где Dок - расход обратного конденсата, рассчитывается по формуле:

Расход пара на деаэратор:

Где - суммарный поток воды в деаэраторе т/ч;

- энтальпия воды на выходе из головки деаэратора (при P=0,12 Па);

- средняя энтальпия деаэрируемой воды, кДж/кг;

Полная паровая нагрузка котельной:

Расчетный расход питательной воды:

Деаэраторы выбираются по максимальной производительности

Gд = 28,96 т/ч.

Принимается к установке деаэратор ДСА-50.

Техническая характеристика насоса ДСА-50:

· производительность - 50 т/ч;

· абсолютное давление в деаэраторе - 0,12 МПа;

· минимальное давление греющего пара - 0,15 МПа;

· температура воды - 104оС.

Бак аккумулятор:

· внутренний диаметр и толщина стенки - 2200Ч8 мм ;

· полезная емкость бака - 25 м3 .

Габаритные размеры деаэратора:

· длина - 8550 мм;

· ширина - 24000 мм;

· высота - 3960 мм;

· масса деаэратора в сборке - 7,95 т.

2.7 Расчет теплообменника

В котельных, как правило, применяются теплообменники поверхностного типа. Поверхность теплообмена образуется из труб, расположенных внутри корпуса теплообменника. Через стенки трубок происходит передача теплоты от греющей к нагреваемой среде.

По расположению трубных систем теплообменники подразделяются на вертикальные и горизонтальные. Вертикальная конструкция теплообменником применяется в основном для крупных паровых котельных для подогрева сетевой воды. Установка таких аппаратов требует значительно меньшей площади котельной, чем для теплообменников горизонтального типа, но высота помещений должна обеспечить возможность выема трубной системы теплообменника.

Водо-водяные теплообменники водогрейных котельных и пароводяные теплообменники для подогрева сырой и химически очищенной воды паровых котельных устанавливаются, как правило, горизонтального типа. Выбор теплообменников производится на основании теплового расчета установки. В практике проектирования котельных обычно выполняются только поверочные расчеты теплообменников для определения пригодности выбранных по каталогам теплообменников для заданных расчетных условий. Поверхности нагрева серийно изготавливаемых теплообменников должны быть несколько больше требуемых по расчету, то есть выбор поверхностей нагрева теплообменников всегда производится с некоторым запасом.

Поверхность нагрева теплообменника, находится из уравнения теплопередачи:

F = Q/kДtз = 0,29/1·0,01·0,98 = 29,6м2,

где Q - тепловая нагрузка, Вт/ч;

k - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·°С);

з - коэффициент, учитывающий теплопотери в окружающую среду, принимается 0,98.

Средний температурный напор, определятся по формуле:

Дt = (Дtб-Дtн)/(2,3lg (Дtб )/Дtн)=0,01°С,

где Дtб и Дtн - большая и меньшая разности температур теплоносителей на входе и выходе из теплообменника, °С.

В котельных с паровыми или водогрейными котлами в качестве греющей среды используется водяной пар или горячая вода, а в качестве нагреваемой среды - только вода. Поступающий в пароводяные теплообменники насыщенный пар конденсируется на поверхности теплообмена и температура конденсата примерно соответствует температуре насыщения греющего пара. Охлаждение конденсата ниже температуры насыщенного (греющего) пара вообще не допускается или составляет не более 5-10°С. Если охлаждение конденсата греющего пара целесообразно, то для этой цели в котельной устанавливается отдельный охладитель, т.е. водо-водяной теплообменник, в котором при малых скоростях течения конденсата по сравнению с пароводяным теплообменником улучшается процесс теплообмена между конденсатом и нагреваемой водой.

При выборе типа и количества теплообменников, исходя из данных расчета тепловой схемы котельной и номенклатуры заводов-изготовителей или справочников по теплообменным аппаратам, необходимо проверять допустимую скорость подогреваемой воды в трубах теплообменника, которая не должна превышать 1,5-2 м/с. Соответственно требуемое живое сечение, для пропуска заданного расхода воды при скорости 1,5 м/с:

f = Gс.в/3600·1,5 = 59/3600·1,5 = 0,011 м2,

где Gс.в- количество сырой воды, т/ч.

Коэффициент теплопередачи ориентировочно можно принимать в пределах 1977-2093Вт/(м2·°С) (с учетом загрязнения трубок слоем накипи). При достаточной чистоте поверхности нагрева, высоких скоростях воды (1,5-2 м/с) и надежном дренаже конденсата и воздуха из парового пространства в пароводяных подогревателях с латунными трубками (сплав металлов - медь 68% и цинк 32%) коэффициент теплопередачи может быть принят в передлах от 2907 до 3489 ккал/ Вт/(м2·°С).

Принимаем пароводяной подогреватель ПВП-06 (Н=76,8 м2, f=0,1728 м2) [4] .

Расчет дымовой трубы

Сопротивление дымовой трубы состоит из сопротивления трения и потери с выходной скоростью:

где - коэффициент сопротивления трения;

- уклон трубы по внутренней образующей,

и - скорость газов, соответственно в конце и в начале трубы, ;

Скорости находим через секундный расход газов:

где - температура уходящих газов, принимаемая из теплового расчёта .

По расходу топлива принимаем высоту дымовой трубы котельной Для трубы высотой по .

По значению экономической скорости дымовых газов на выходе из дымовой трубы определяется диаметр устья dвых, м:

где Vдт - расход газов всех подключённых к дымовой трубе котлов, работающих при номинальной нагрузке.

Определим диаметр трубы на входе.

Примем ближайший унифицированный типоразмер труб . Труба - кирпичная.

Потеря давления с выходной скоростью рассчитывается по формуле для потерь местных сопротивлений с коэффициентом местного сопротивления выхода о = 1,1:

Самотяга дымовой трубы определяется как:

где и - плотность воздуха и газа соответственно.

Водоснабжение системы теплоснабжения, расчет и выбор оборудования водоподготовки

Водоподготовительная установка является неотъемлемой частью котлоагрегата, так как позволяет подать в него воду для восполнения внутренних и внешних её потерь и, что важно, воду требуемого качества - смягчённую до нужного уровня, что позволяет избежать вспенивания или, хуже, накипи в котле, что может существенно снизить его эффективности и соответственно повысить расход топлива для обеспечения требуемой производительности.

Тоесть, основная проблема, с которой борется ВПУ - недостаток воды в котлоагрегате и неприемлемая жёсткость подаваемой воды, которая складывается в основном из катионов кальция и магния. Борьба с последней происходит с помощью фильтров натрий-катионирования.

Лучшим реагентом для устранения общей жесткости воды является ортофосфат натрия Na3PO4:

3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 > Ca3(PO4)2v+ 6NaHCO3

3MgSO4 + 2Na3PO4 > Mg3(PO4)2v + 3Na2SO4.

После выработки своего ресурса фильтр нуждается в восстановлении. Происходит это просто, с помощью особой умягчённой воды по обратной формуле.

2.8 Вода и её свойства. Общие сведения

Исходная вода, поступающая из хозяйственно-питьевых водопроводов (в данном случае), артезианских скважин или из поверхностных водоемов, содержат различные примеси.

Примеси, содержащиеся в природной воде, по степени крупности их частиц подразделяются на три группы:

1. Механические - взвешенные вещества в виде частиц песка, глины и др. от 0,2 мк и выше, способные с течением времени отстаиваться.

2. Коллоидно-растворенные - соединения железа, алюминия, кремния и др. от 0,001 до 0,2 мк, не отстаивающиеся даже в течение длительного времени.

3. Истинно-растворенные - примеси, состоящие из электролитов (веществ, молекулы которых распадаются на ионы, в частности карбонаты кальция и магния) и неэлектролитов (веществ, не распадающихся на ионы, именно кислорода, азота, углекислого газа).

В зависимости от тех или иных примесей изменяются показатели качества воды.

Основные показатели качества воды:

1. Прозрачность - содержание в 1 кг воды взвешенных частиц, легко удаляемых при фильтровании.

2. Сухой остаток - осадок, состоящий из минеральных и органических примесей, полученных после выпаривания 1 кг профильтрованной воды и после его высушивания.

Величина сухого остатка является одним из критериев пригодности воды для питания котлов.

3. Минеральный остаток (или общее солесодержание) - общее количество минеральных веществ, растворенных в 1 кг воды.

4. Окисляемость - косвенный показатель загрязнения воды органическими примесями, характеризуется в определенных условиях раствором кислорода на их окисление.

5. Жесткость - содержание в 1 кг воды растворенных солей кальция и магния. За единицу измерения жесткости в настоящее время приняты миллиграмм-эквивалент на литр (мг-экв/л) и микрограмм-эквивалент на литр (мкг-экв/л). 1 мг-экв/л жесткости соответствует содержанию 20,04 мг/л иона кальция Ca2+ или 12,16 иона Mg2+.

6. Щелочность - содержание в 1 кг воды растворенных гидратов, карбонатов и бикарбонатов.

7. Степень кислотности или щелочности - характеризуется составом растворенных солей и газов и определяется концентрацией водородных или гидроксильных ионов, образующихся при диссоциации (расщеплении) вводы; выражается величиной рН. При рН = 7 водный раствор нейтрален; чем ближе рН к нулю, тем сильнее кислотность, а чем ближе рН к 14, тем сильнее щелочность.

8. Содержание растворенных агрессивно-коррозионных газов(кислород, углекислота, сероводород, аммиак).

Для нормальной и безаварийной работы котельных установок исходная вода должна обладать определенными качествами, а если они не отвечают требуемым, то воду необходимо соответственно обрабатывать.

При пониженной щелочности воды и наличии в ней растворенных газов усиливается процесс коррозии.

При повышенной щелочности наблюдается явление межкристаллитной коррозии, т.е. появление трещин в заклепочных швах и развальцованных концах кипятильных и экранных труб.

При повышенной жесткости, т.е. большом содержании растворенных солей кальция и магния, на стенках котлов усиленно отлагается накипь.

Таким образом, обработка воды в общем случае предусматривает:

а) удаление взвешенных примесей;

б) снижение жесткости (т.е. ее умягчение);

в) поддержание определенной величины щелочности;

г) снижение общего солесодержания;

д) удаление растворенных агрессивных газов (О2 и СО2).

Решающее значение на выбор схемы водоподготовки оказывает общее солесодержание. Общее солесодержание - результат наличия в воде следующих компонентов:

а) солей, вызывающих накипеобразования, к которым относятся сульфаты (CaSO4, MgSO4) и хлориды (CaCl2, MgCl2), обуславливающие некарбонатную ( или постоянную ) жесткость, а совместно с гидратами (NaOH) и карбонатами (CaCO3, MgCO3) - щелочность.

б) солей, не вызывающих накипеобразования (CaCl, Na2SiO3, FeSO4, Al(SO4)3) и т.д.

в) органических и других соединений.

Исходные данные

В качестве сырой воды используется вода из городского водопровода. Показатели качества воды приведены в таблице 2.6.

Таблица 2.6

Показатели качества воды

п/п

Наименование показателей

Исходная вода перед ХВО

Вода после найтрий-катионитовых фильтров


Подобные документы

  • Расчет тепловой схемы с водогрейными котлами, его технико-экономическое обоснование. Выбор основного и вспомогательного оборудования. Порядок водоподготовки. Расчет системы газоснабжения. Автоматизация технологического процесса заданной котельной.

    дипломная работа [379,5 K], добавлен 24.07.2015

  • Разработка проекта по реконструкции производственно-отопительной котельной завода РКК "Энергия", которая использует в качестве топлива местный добываемый уголь. Расчет тепловой схемы и оборудования котельной, разработка блочной системы подогревателей.

    дипломная работа [213,8 K], добавлен 07.09.2010

  • Разработка тепловой схемы производственно-отопительной котельной. Расчет и выбор основного и вспомогательного оборудования. Составление схемы трубопроводов и компоновка оборудования. Основные принципы автоматизации котельного агрегата паровой котельной.

    дипломная работа [293,3 K], добавлен 24.10.2012

  • Cоставление тепловой схемы котельной. Выбор основного и вспомогательного оборудования. Тепловой и аэродинамический расчет котельного агрегата. Технико-экономическая реконструкция котельной с установкой котлов КВ-Рм-1 и перехода на местные виды топлива.

    дипломная работа [539,5 K], добавлен 20.04.2014

  • Расчет тепловой схемы отопительной котельной. Гидравлический расчет трубопроводов котельной, подбор котлов. Выбор способа водоподготовки. Расчет насосного оборудования. Аэродинамический расчет газовоздушного тракта котельной. Расчет взрывных клапанов.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.05.2017

  • Понятие и строение парового котла, его назначение и функциональные особенности. Характеристика основных элементов рабочего процесса, осуществляемого в котельной установке. Конструкция парового котла типа ДЕ. Методы и средства управления работой котла.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 27.06.2010

  • Составление сводной таблицы тепловых нагрузок котельной. Техническая характеристика вспомогательного оборудования газовоздушного тракта. Расчёт пароводяного подогревателя сетевой воды. Компоновка тепломеханического оборудования промышленной котельной.

    курсовая работа [828,8 K], добавлен 18.04.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.