Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Коган А.И. Теплоснабжение маслодобывающих предприятий

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
3.21 Mб
Скачать

Не всепотребители должны снабжаться теплом от первого источника— котельной. Потребители, использующие тепло для нагрева массы до 55° и для поддержания температуры 80°, мо­ гут снабжаться теплом от конденсата.

Распределение тепла по потребителям дано в табл. 1.

Принципиальная схема распределения тепла показана на рис. 1.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС

Исходя из распределения тепла между потребителями, мож­ но составить тепловой баланс (табл. 2). Потери тепла в паро­ проводах составляют 5% от общих расходов; конденсат отво­

дится в

котельную.

График

теплового

баланса показан на

рис. 2.

 

 

 

 

Таблица 2

 

 

 

 

 

Статьи расхода

ккал/сутки.

Статьи прихода

ккал1сутки

Технологические нуж-

75 188 640

Насыщенный пар

76 109 240

ды

 

 

 

 

 

 

Санитарно-технические

19 856 800

Перегретый пар

1 092 000

нужды.

 

 

 

 

 

 

Конденсат в котельной

10 682 720

Тепло конденсата

20 620 920

Потери

с

выхлопным

 

Тепло выхлопных

17 358 000

паром

 

 

5 832 000

паров

Потери в

паропроводах

3 620 000

 

 

 

 

 

 

115180 160

 

 

115 180 160

 

 

Проверка баланса

 

 

Из котельной посту­

 

 

 

 

пают:

 

 

 

 

 

 

насыщенный пар

 

 

147 700 • 656 = 96 730 160

перегретый пар

 

 

26 976'685 = 18 450 000

 

 

 

 

 

 

115180 160

 

 

СУТОЧНЫЙ И ГОДОВОЙ РАСХОД ТЕПЛА

Суточные графики расхода тепла строят по отдельным агре­

гатам с учетом их работы по

времени;

суммируя расход пара

на каждый агрегат по времени, строят

суммарный

суточный

график

 

расхода тепла и определяют

максимальный

часовой

расход тепла. По суммарному графику можно определить так­ же и средний суточный расход тепла по всем агрегатам. При­ мерные графики суточных расходов тепла для маслоэкстракцион-

2. Зак. 1407

9

•о

18450800 кнал/сутна

100000

ннал/сутни

 

 

 

 

 

 

возиnon

 

Ио нательной

96729900 ккал/сутки.

потери,

в паропроводе

 

 

 

 

30000 ннал/сутпи Г

 

 

 

 

. л

 

314000 309000

 

 

 

26000200

 

1071ЮШ1

 

22400000

 

3430000

 

 

 

10682920

2000000

\ 669500т

 

075000 67200

362000 216000

12000 91000 19856800

НЫ1Л/Сцт

 

 

 

 

1'5200000

3082000

 

 

 

 

Z0620720

7583000

6162 760

 

 

8000000

275000' д 15

6142800

 

 

 

4964160

 

 

9937800

 

 

 

■й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НОпппачения:

fcXXX/З Перегретый пар У/////Л Насыщенный пар

Нпнденсагп

 

 

 

Горячал вода

Конденсат В котельную Н8И выхлопной,

пар

 

Рис. 2.

График теплового баланса (обозначения позиций те

же, что и на рис. I).

кого завода мощностью 410 т/сутки (хлопковых семян) пред­ ставлены на рис. 3.

Годовой расход тепла определяют в зависимости от суточных расходов и числа суток работы завода в году.

Годовой расход тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение определяют по числу суток работы завода и средней температуре отопительного периода.

Расход пара на горячее водоснабжение зависит от числа ра­ бочих на заводе и от расхода горячей воды на технологические

нужды, который задается технологами.

Годовой расход тепла может быть определен по следующей формуле-

 

ГЛ

 

/Л I

^вн

^СР Г,

 

 

D

— nQa

z ------г2-

 

 

 

 

 

*вн

*рас

 

где: п — число

суток

работы

завода

в году;

 

Q — суточные расходы тепла агрегатами;

в паропро­

а — коэффициент, учитывающий потери тепла

водах,

равный

1,05;

 

периода;

 

z— число

суток ' отопительного

сантехнику

q — максимальный

суточный расход тепла на

с учетом использования отходов тепла;

teH— температура внутри помещения, принятая при расчете отопления и вентиляции;

^—средняя температура отопительного периода; tpac—расчетная температура для отопления и вентиляции.

Для завода производительностью 410 т хлопковых семян в сутки имеем: число суток работы в году «=330;

суточный расход:

пара (р = 5 ата, 6=151°)—<21=124 790 кг; пара (р=4 ата, 2=200°)—<2г=26 786 кг;

расход пара на санитарно-технические нужды <7= 15 900 кг.

Продолжительность отопительного1 периода 2=193 суток; средняя температура отопительного периода tep =6,3°;

расчетная температура ^ае=24°;

внутренняя температура помещения fgM = 18°.

Подставляя вышеуказанные величины в формулу, находим:

для

насыщенного

пара (р = 5 ата).

 

D, = 330-124 790-1,05 + 18~(~6-’3) 15 900 =

 

1

18 —(-24)

 

= 44 700 000 кг/год, или 44 700 т1год\

для

перегретого

пара

П2

= 330-26 786-1,05 = 9 300000 кг/год, или 9300 т/год.

2*

11

Дистиллятор —

I2//0

11to

Вакуум промыНоч-^О

ныв сушило- / , п ныв аппараты'/_

/Сошелдля / 235...

омыления/ /рд. ban для разло­ жения

I

IНасыщенный пар:Р-5ата

^^Перегреглыйпар:Р=4ата. t=200°

Рис. 3. Суточный

график расхода тепла

по отдельным аппаратам.

ИСТОЧНИКИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Источниками теплоснабжения могут быть: собственные ко­ тельные, районные ТЭЦ, собственные ТЭЦ.

При расходе пара до 15 т/час и возможности бесперебойного получения электроэнергии со стороны целесообразно иметь свою котельную; при наличии вблизи завода районной ТЭЦ снабже­ ние завода теплом и электроэнергией должно быть осуществле­ но от последней.

При расходе пара более 15 т!час целесообразно иметь свою ТЭЦ, работающую по тепловому графику.

КОТЕЛЬНАЯ

Стационарная котельная должна полностью удовлетворять потребность завода в тепле; она включает котельный, топлив­ ный и химический цехи.

Помещение котельной должно удовлетворять действующим

«Правилам устройства и безопасной эксплуатации паровых кот­

лов» (Госгортехнадзор СССР).

Котлы выбирают на рабочее давление 13 ати с пароперегре­ вателем (температура перегретого пара должна быть 300°).

Это объясняется тем, что производству необходим перегре­ тый пар температурой 200—220°. Давление пара 13 ати позволя­ ет иметь температуру питательной воды (до водяного эконо­ майзера) 100—105°.

Снижение температуры и давления пара производится при помощи редукционно-охладительной установки.

ТОПЛИВО

Как правило, котельные работают на местном топливе, а ко­ тельные заводов, работающих на кожурном сырье, используют

отходы производства — лузгу. Лузга по своему составу и раз­ мерам может быть приравнена к древесным опилкам. Кроме твердого топлива, котельные могут работать на жидком и газо­ образном.

Топливо подразделяется на следующие классы.

Агрегатное

состояние

Естественные виды топлива

Искусственные виды топлива

 

топлива

 

 

 

 

 

Твердое

Каменные угли, ант­

Брикеты: древесный, торфяной,

 

рациты, бурые угли,

каменноугольный,

антрацитовый,

 

торф, горючие сланцы,

кизяк.

 

 

 

 

дрова, камыш, отходы

Кокс:

торфяной,

каменноуголь­

 

промышленности и

 

ный, нефтяной, древесный

уголь,

 

сельского хозяйства:

 

полукокс, кокс газовых заводов.

 

опилки, щепа, одубина,

 

Пыль:

каменноугольная,

антра­

 

лузга, костра

 

 

цитовая,

торфяная

 

 

13

 

 

 

Продолжение

Агрегатное

Естественные виды топлива

Искусственные виды топлива

состояние

топлива

 

 

 

 

Жидкое

Нефть

Нефтяные продукты, бензин, ке­

 

 

росин, пиронафт, мазуты, смолы,

 

 

бензол, толуол, тетралин, смоля­

 

 

ные масла.

 

 

 

 

Продукты гидрогенизации

твер­

 

 

дого топлива.

 

 

 

 

Спирты: этиловый и метиловый,

 

 

смесь их с бензолом.

 

 

 

Коллоидальное

топливо

(смесь

 

 

мазута с угольной пылью)

 

Газооб­

Природный газ

Газ: доменный (колосниковый\

разное

 

воздушный, смешанный генератор­

 

 

ный, водяной,

карбюрированный

водяной, двойной 'водяной, коксо­

вый, ретортный (светильный, город­

ской), крекинг-газ, газ подземной газификации

Каждый вид топлива характеризуется элементарным соста­

вом и техническими данными.

 

В топливе определяют процентное содержание (по весу)

вхо­

дящих в него элементов — углерода, водорода, кислорода,

азота

и серы, а также влажность, количество золы, выход летучих, кокса и теплотворную способность.

Для сравнения различных видов топлива, отличающихся сво­ ей теплотворной способностью, введено понятие об условном топ­ ливе. Теплотворная способность условного топлива равна 7000 ккал!кг. Пересчет данного рабочего топлива на условное производится умножением его веса на отношение теплотворных

Он

способностей этих видов топлива, т. е. на величину —?—

7000

Теплотворная способность твердого и жидкого топлива при­ нимается по данным калориметрических определений.

Для определения теплотворной способности твердых и жид­ ких видов топлива пользуются формулой, предложенной Мен­ делеевым, с подобранными эмпирическим путем коэффициен­ тами

Q;= 81 Ср 4- 256 Нр - 26 (Ор — SJJ) — 6 Wv.

Теплотворная способность некоторых горючих газов приведе­ на в табл. 3.

14

 

Таблица 3

 

Химическая

Теплотворная

Газ

формула

способность

 

 

в ккал(нм3

Окись углерода . . .

со

3050

Водород ..........................

Н2

2570

Метан '..............................

сн4

8465

Этан...................................

С2нс

15 240

Пропан ..............................

С3Н8

22130

Этилен ...............................

с3н4

14 560

Пропилен .......

С3Н0

20 850

Низшая теплотворная способность газа может быть подсчи­

тана по формуле

 

 

<2"= 30,50 СО + 84,65 С Н4 ф 152,4 С2Н6 + 221,3 СаН8+

+ 145,6 С2Н4 + 208,5 С8Н6 4- 22,7 Н2.

Горение топлива, количество необходимого воздуха и количество дымовых газов

Горение топлива — это соединение элементов топлива с кис­ лородом воздуха с выделением определенного количества тепла.

При соединении 12 кг С с 32 кг О2 по реакции СфО2—СО2 +

+96 600 ккал получается 44 кг СО2, или в

пересчете на 1 кг С

имеем С + 2,67 О2=3,67 С02+8050 ккал;

при соединении 1 кг

С с 1,33 кг О2 получим 2,33 СО+2370 ккал; при соединении 1 кг

СО с 0,57

кг О2 получим 1,57 СО2+2430 ккал-,

при соединении

1 кг Н2 с

7,95 кг О2 получим 8,95 Н2О + 28 560 ккал; при сое­

динении 1

кг S с 0,998 кг О2 получим

1,998 SO2 + 2160 ккал.

Кислород для горения топлива поглощается из воздуха.

Количество необходимого воздуха для сжигания 1 кг топли­

ва зависит от элементарного состава топлива

и определяется

по формуле

 

 

Ко= 0,0889 (Ср+ 0,375 Sp) + 0,246 Нр - 0,033 Ор нм?)кг

или £0 = 0,113 (Ср + 0,375 8^) ф 0,342 Нр— 0,0431 Ор кг/кг

(Sp—содержание серы в рабочей массе).

 

В результате горения образуются

дымовые

газы, которые

при полном сгорании топлива содержат:

(продукты полного окисления углерода, водорода и летучей серы—СО2, Н2О и SO2;

15

водяной пар, полученный при испарении

влаги

топлива и

влаги, вносимой в топку с влажным воздухом;

 

азот топлива;

топлива

кислород

азот и не использованный при горении

воздуха.

 

 

Эти продукты горения, объем которых

нм?1кг топлива,

обычно разделяют на сухие газы Ус.г (СО2, SO2, N2 и О2) и во­ дяные пары Уно-

Объем дымовых газов при полном сгорании топлива с тео­ ретически необходимым количеством воздуха определяется по формуле

Уд = Ус.г + VH,o

_ cp + °-368 S/>

Vc-Z ~ 0,5 4(RO2+ СО)

RO2 = CO2-f-SO2

9 Нр+ Wp + 0,1293 Vrfe + 100 ITgj |/Hao =----------------------- ,

где: d e —количество влаги, содержащейся в 1 кг воздуха, в кг; У'ф—объем форсуночного пара при паровом дутье в нлУ/кг.

Сгорание топлива в топках происходит при некотором из­ бытке воздуха против теоретически необходимогоКоэффициент избытка воздуха а зависит от рода топлива, способа его сжига­ ния и колеблется от 1,1 до 1,5.

Теплотехнические расчеты по топливу следует выполнять по

нормативному методу («Тепловой расчет

котельных агрега­

тов») .

 

Расход топлива определяется по формуле

QHP^K.y ’

 

где: D —паропроизводительность котла в

т/час;

1—теплосодержание пара, уходящего из пароперегре­ вателя, в ккал/кг;

tn—температура питательной воды, поступающей в во­ дяной экономайзер, в °;

Q*—теплотворная способность топлива в ккал/кг;

р ку к.п.д. котельной установки.

ТОПЛИВНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Топливное хозяйство современной котельной объединяет ме­ ханизмы и устройства, необходимые для осуществления опера­ ций, связанных с перемещением и хранением топлива. Незави-

16

симо от рода топлива в число этих операций входит подача топ­ лива, приемка поступившего топлива, подача топлива от места приемки к бункерам котельной или на склад, а также со скла­ да к котельным агрегатам, сохранение запаса топлива, необхо­ димого для бесперебойной работы котельной, учет поступающе­ го и расходуемого топлива.

К операциям, зависящим от рода топлива, относятся следую­

щие: при твердом топливе—дробление топлива до величины ку­ сков, определяемой условиями сжигания; улавливание из топли­ ва металлических предметов; при жидком топливе—очистка от посторонних примесей (воды и грязи) и подогрев.

В каждом конкретном случае общая принципиальная схема топливного хозяйства имеет свои особенности, которые опреде­

ляются:

производительностью котельной, в зависимости от которой выбирается оборудование топливного хозяйства;

способом доставки топлива, который определяет компоновку механизмов и устройств топливного хозяйства, и расположени­

ем котельной.

Твердое топливо (кроме лузги) доставляется железнодорож­ ным или водным транспортом.

Для разгрузки вагонов с топливом, а также для дальнейшей

транспортировки и хранения топлива необходимо иметь специ­ альные приемные устройства, обеспечивающие разгрузку ваго­ нов в течение 2—2,5 часов.

Приемные устройства строят в виде эстакад, по обеим сто­ ронам которых находятся траншейные канавы или бункера, за­ глубленные ниже уровня земли. При небольшом расходе топли­ ва канавы или бункера могут служить складами топлива.

Склады топлива открытые; крытые склады строят только при стесненной территории или если котельная расположена в центре жилого массива. Склады могут обслуживаться скрепер­ ными лебедками, грейферными кранами разных конструкций или автопогрузчиками (для небольших складов). Топливо на

складах хранится в штабелях. Высота штабеля на немеханизи­

рованных складах зависит от

рода топлива (табл. 4).

 

 

Таблица 4

 

Высота укладки в м

Род угля

при хранении угля

при хранении угля

 

до 2 месяцев

более 2 месяцев

Бурые угли ................................................

2,0- 2,5

1,5-2,0

Каменные угли (кроме угля мар­

2,5-3,5

2,0-2,5

ки Т) ....................................................

Каменный уголь марки Т и антра­

Не огран!пинается

циты .....................................................

3. Зак. 1407

 

17

ГОС. ПУБЛИЧНАЯ I

UAWUU.TP-ZI чисги I

Высота штабеля на механизированных складах при хране­ нии угля 1 и 2 группы, а также при хранении угля 3 группы (при условии прослойкой их укладки и уплотнения) не ограни­

чивается-

Площадь склада определяется по формуле

с24 ВтК

F = ~HW

где: В—часовой расход топлива в котельной в кг;

пг—количество суток, на которое рассчитан запас топлива;

К—коэффициент, зависящий от местных условий, равный

1,5—1,7;

Н—высота штабеля в м; у—насыпной вес топлива в кг/лВ;

Q—коэффициент, учитывающий угол естественного откоса штабеля, равный 0,35—0,8.

Топливо со

склада или из приемного устройства

подается

на дробление.

Дробильное устройство рекомендуется

помещать

вблизи склада.

Топливо на дробильное устройство подается теми же меха­ низмами, которые обслуживают склад. Для дробления угля применяют двухвалковые дробилки типа ДДЗ; молотковые дро­ билки применяются при сжигании пылевидного топлива.

После дробления топливо подается в бункера котельной при помощи ленточного транспортера или элеватора в комбинации

сленточным транспортером.

Вкотельных с расходом на один котел до 1 т топлива в час рекомендуется иметь перед каждым котлом бункер емкостью 16—20 т с тем, чтобы подачу топлива производили только в од­ ну смену. Для котельных с большим расходом топлива на 1 ко­ тел можно топливоподачу производить в две смены.

При использовании лузги целесообразно иметь буферный склад лузги.

При сжигании лузги с каменным углем их подают в разные бункера. Бункера устанавливают у каждого котла (с фронта).

Жидкое топливо—мазут—поступает на предприятие в же­ лезнодорожных цистернах; приемное устройство для мазута со­ стоит из подъездных железнодорожных путей и открытого лот­ ка, по которому мазут самотеком поступает из цистерны в за­

пасные баки или в промежуточный бак.

Хранят мазут в металлических или железобетонных баках (наземных или подземных).

Насосы для перекачивания мазута устанавливают в специ­

альном помещении—насосной, которая размещается на одном

уровне с приемным баком.

18

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ