9. Подбор паровых котлов.

Используя сменный график требуемой выработки пара, по максимальному часовому расходу пара производится подбор необходимого типа и количества котлов.

Из таблицы 5 выбираем котел типа КЕ, так как заданное топливо – уголь и максимальный часовой расход 23,98 т/ч,а

с учетом установленной мощности +21% = 29,01 т/ч, то мы выбираем 4 котла типоразмера КЕ-6,5-14С

Средневзвешенный к.п.д. (брутто) котельной η_к определяется по формуле:

_{z z}

η_к = Σ (η_кi D_устi)/ Σ D_устi, %,

^{i=1 i=1}

где η_кi – к.п.д. (брутто) отдельных котлоагрегатов в % ( табл.4,5)

принимаем η_кi = 82,35

D_устi – установленная номинальная паропроизводительность котлогрегатов

D_уст = 6,5т/ч

η_к = 4 _* (82,35 _* 6,5)/ 6,5 _* 4 = 82,35%

Целевая функция оптимизации выбора котлов формулируется следующим образом:

_z

К = k_y1 D_уст1 + Σ ( k_{yi *} D_устi) - min

ⁱ⁼²

где К – аддитивный индекс относительных капитальных затрат на строительство котельной, ч/т; k_y1 – индекс удельных относительных капитальных затрат на ввод в эксплуатацию первого котлоагрегата (табл.19); D_уст1 – установленная номинальная паропроизводительность первого вводимого в эксплуатацию котлоагрегата, т/ч;

k_yi – индексы удельных относительных капитальных затрат на ввод в эксплуатацию остальных котлоагрегатов; D_устi - установленная номинальная паропроизводительность остальных котлоагрегатов, т/ч

K = 1,37 _* 6,5 + 3 _* 6,5 _* 0,648 = 21,54

Определяем суммарную установленную мощность котельной по формуле:

_z

D_уст = Σ D_устi = 4 _*6,5= 26 т/ч

ⁱ⁼¹

Q_уст = D_уст (h_x – h_пв)10^-3, ГДж/ч

Где h_пв – энтальпия питательной воды, кДж/кг(h_пв=сt_пв=4,19*82=343,58кДж/кг)

Q_уст = 6,5_* (2575,56– 343,58)*10^-3= 14,5ГДж/ч

Фактический резерв установленной мощности котельной определяется по формуле:

R = (D_{уст -} D^чmax)100/ D_уст, %

Где D^чmax – максимальная требуемая часовая выработка пара, т/ч. (рис.9)

R = (26-23,98) _* 100/26= 7,76%

10.Определение максимального часового расхода топлива.

1) Максимальный часовой расход натурального топлива

Из таблицы 20 выбираем низшую теплоту сгорания топлива, подбор топлива осуществляется на основе географического местоположения предприятия и угольного бассейна. Так как предприятие находится в городе Барнаул , то уголь поставляется Кузнецкий ДР, а низшая теплота сгорания газа в нем 21,9 МДж/м³

(подбор топлива осуществляется по табл. 20)

ηк = 82,35

В^max = D^чmax(h_x – h_пв) 10³/ (Q^р_нη_к) = 23,98 (2575,56– 343,58)10³/ (21,9 _*10³ _* 0,8235) =

= 2967,7кг/ч

2) Перевод расхода натурального топлива в условное топливо

Вy ^max = B^max Q^p_н/29300 = 2967,7 _* 21,9_*10 ³/29300 = 2218,17 кг/ч

11.Расчёт и подбор водоподогревателей для систем отопления горячего водоснабжения.

Для подогрева воды на нужды отопления и горячего водоснаб­жения применяются многоходовые кожухотрубные теплообменники, в которых греющим теплоносителем является влажный насыщенный пар давлением до 700 кПа (рис. 5 точка в).

Исходными данными для расчета водоподогревателей являются

максимальный часовой расход горячей воды V^max_ГВ(рис. 8) и макси­мальный расход теплоты на отопительные нужды для самой холодной пятидневки года Qот (форма 4), а также температуры холодной t_ХВ и горячей t_ГВ воды в системе отопления, прямой t_ПР и обратной t_ОБР воды в системе отопления и температуры конденсата после водоподогрева­телей t_К (рис. 5, точка Ж и 3). Коэффициенты теплопередачи К можно принять равными 1,6...2,0, кВт/(м²К).

1) Тепловая мощность системы горячего водоснабжения

Q_гв = V^max _гв c ρ (t_гв – t_хв) / 3600 = 57,7_* 4,19 _* 1000 (70 – 15) / 3600 =

= 3693,6 кВт

2) Тепловая мощность системы отопления

Q_от = Q*_{от *} 10 ⁶/ 8 _* 3600 = 24,1 _* 1/8 _* 10 ⁶ _* 1 / 3600 =836,8 кВт

3) Требуемая суммарная поверхность нагрева водоподогревателей системы горячего водоснабжения, при К=1,8.

Из рисунка определяем Δt_ср

Δt_м = 106 - 15= 91°С

Δt_б = 163,4 - 70 = 93,4° C

Так как Δt_б/Δt_м = 1,02< 1,7 ,то

Δt_ср = (Δt_м + Δt_б) / 2 = (91 + 93,4)/2 = 92,2° С

F_гв = Q_гв / (K Δt_ср) = 3693,6/ 1,8 _* 92,2 = 42,74 м²

Резерв 21%: 42,74+8,9=51,64 м²

4) Требуемая суммарная поверхность нагрева водоподогревателей системы отопления

Δt_б = 100 – 67 = 33°С

Δt_м = 164,72 – 135 = 29,72°С

Δt_ср = (Δt _б + Δt _м) / 2 = (33+29,72) / 2 = 31,36° С

F_от = Q_от/ (K Δt_ср) =836,8 /1,8 _* 31,36 = 14,83 м²

Резерв 21% 14,83+3,11 = 17,94 м²

Средняя разность температур с достаточной точностью определяется на основании температурного графика (рис. 10, б)

Водоподогреватели устанавливаются в центральном теплопунк­те. При их подборе следует руководствоваться следующими соображе­ниями:

- установленная суммарная поверхность нагрева аппаратов (пропорциональная их теплопроизводительности) должна обеспечивать «пиковые» тепловые нагрузки;

- в целях повышения надежности работы систем горячего водо­снабжения и отопления и обеспечения возможности реконструкции производства для увеличения выпуска продукции необходимо пред­усматривать резерв производительности водоподогревателеи до 20...30%;

- необходимо предусмотреть возможность остановки любого из водоподогревателей для ремонта и ревизии в период межсезонья;

- целесообразно устанавливать водоподогреватели одного или ближайших типоразмеров;

- число устанавливаемых водоподогревателеи соответственно для систем отопления и горячего водоснабжения должно быть не менее 2;

- в тепловой схеме следует предусмотреть возможность временно­го использования водоподогревателей системы отопления для нужд горячего водоснабжения и наоборот;

- в тепловой схеме системы централизованного горячего водо­снабжения, а также водяного и воздушного отопления, необходимо предусмотреть возможность включения автономных систем, в которых в качестве теплоносителя могут использоваться вторичные знергоресурсы.

Технические характеристики пароводяных подогревателей при­ведены в табл. 21, 22.

Водоподогреватели устанавливаются в центральном теплопункте. Для нашего предприятия мы выбираем два подогревателя:

ПП 1-24-1-11

Количество ходов по воде 2

Длина трубок 3 метра

Диаметр корпуса 0,480 метра.

А также два подогревателя ПП 1-11-2-11

Количество ходов по воде 2

Длина трубок 2 метра

Диаметр корпуса 0,426 метра

.

5) Резерв установленной мощности водоподогревателей для систем отопления и горячего водоснабжения.

δ F_гв = 100 (F^ф_гв – F_гв)/F_гв = 100 (51,64– 42,74)/ 42,74 = 20,82%

δ F_от = 100 (F^ф_от – F_от)/F_от = 100 (17,94– 14,83)/14,83 = 20,97 %