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

EPD89

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
28.05.2015
Размер:
975.16 Кб
Скачать

Минимально допустимая высота дымовой трубы определяется по формуле

H

AMF

 

м,

(3.34)

 

 

 

ПDK3 V t

 

 

 

 

 

1

 

 

 

где А коэффициент, зависящий от метеорологических условий местности. Для Сибири и Дальнего Востока А=200; для Севера, Урала А=160;

для центральной европейской части РФ А=120; t tг tнар ; tнар средняя температура воздуха самого жаркого месяца года, принимается по[8].

F M

 

F MSO2

 

F MNO2

 

,

 

 

 

 

 

 

ПDK

 

ПDKSO2

 

ПDKNO2

 

 

 

 

 

 

если выполняетсянеравенство(3.29).

F M F M3 ,

ПDK ПDK3

если не выполняетсянеравенство(3.29).

По формуле (3.31) находят предварительное значение высоты дымовой трубы. Для получения окончательной величины Н необходимо повторнымирасчетами уточнитьзначение поформуле (3.37).

Для этогопонайденномуHi подсчитываются величины:

fi 10

3

 

 

02 Dy

;

 

 

(3.35)

 

 

Hi2 ti

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vмi 0,65

 

 

V1i ti

 

,

(3.36)

 

 

 

 

 

 

 

Hi

 

 

 

 

По полученным значениям fi и Vмi находят коэффициенты mi, ni по соотношениям

1

mi 0,67 0,1 fi 0,343 fi ; ni =3, если Vmi<0,3;

 

 

 

 

ni 3

Vмi 0,3 4,36 Vмi , если0,3< Vмi <2,0;

(3.37)

ni=1, если Vmi >2,0.

Далеепоформуле

Hi 1 Hi

mi

ni

 

 

м

(3.38)

m

1

n

 

 

 

i

i

1

 

61

находится значение Н последующих приближений до тех пор, пока не будетвыполняться условие

H i 1 Hi 100% 5%.

Hi

При этом m0=1;n0=1. В качестве окончательногозначения Нследует принять ближайшее из табл. 3.3, где приведенавысота дымовых труб для промышленных котельных, принимаемая в соответствии с существующими санитарными нормами проектирования промышленных предприятий.

 

Таблица 3.3

Рекомендуемаявысотадымовыхтруб котельных

 

 

Среднесуточный расходтоплива,т/ч

Высота трубы, м

До 5

30

5-15

45

15-50

60

50 - 100

80

Пример3.3.

Произвести расчет высоты дымовой трубы для котельной, оборудованной котлоагрегатами ДКВР - 20 -13. Число котлоагрегатов п= 2. Рабочее топливо для котлов малосернистый мазут марки 100, SРл =0,3%. Месторасположение котельной Сибирь. Температура наружного воздуха самого жаркого месяца tнар= 30 °С. Данные, необходимые для расчета, принять из примеров (3.1), (3.2): расчетный расход топлива котло-

агрегатом ВР= 0,334 кг/с; объем дымовых

газов за котлоагрегатом

Vг Vг =16,73 м3/кг; объем дымовых газов при α=1 Vг0=11,4 м3/кг; тем-

 

 

пературагазовнавходе в дымовую трубу tг 1 =160 °С. Температуру газов на выходе из дымовой трубы в первом прибли-

жении принимаемом равной150 °С; tг =150 °С.

Объемный расход газов, выходящих из дымовой трубы [см. форму-

лу(3.28)],

V1 2 0,334 16,73 273 150 17,3 м3/с.

273

Выходную скорость газов 0 принимаем равной 20 м/с. Тогда требуемый диаметр устья дымовойтрубыбудетравен [см.формулу(3.27)]

62

Dу

4 17,3

1м.

3,14 20

 

 

Суммарныйвыброс SO2 [см. формулу (3.30)]

MSO2 103 2 0,334 0,3 64 4 г/с. 100 32

Суммарный выброс окислов азота[см.формулу(3.32)]

MNO2 2 0,334 11,4 0,05 10,5 0,45 3,58 г/с.

Так как при сжигании мазута выбросов золы нет, то минимально допустимую высотутрубы определяемпосумме выбросов SO2 и NO2 :

FM

 

FMSO2

 

FM NO2

 

1 4

 

1 3,58

62,12.

ПDK

ПDKSO2

ПDKNO2

 

 

 

 

0,5

0,085

 

Минимально допустимая высота трубы в первом приближении [см. формулу(3.34)]

 

 

 

H1

 

200 16,12

31,2 м,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17,3 120

 

здесь t tг

tнар

150 30 120°С. По найденному H1

уточняем тем-

пературугазов на выходеизтрубыи объемныйрасход газов:

 

t

 

 

0,3H1 160 0,3 31,2 150,6

°С;

 

г

tг

 

 

1

 

 

 

 

 

V1 2 0,334 16,73 273 150,6 17,34м3/с. 273

Далеенаходим

t1 tг1 tнар 150,6 30 120,6°С.

Затем подсчитываемвеличиныf1 и Vмi [см. формулы (3.35), (3.36)]:

 

3

 

202 1

 

 

fi 10

 

 

 

 

3,4 м/с·К;

 

 

 

 

 

 

31,2 2 120,6

 

 

Vмi 0,65

 

17,34 120,6

 

2,64м/с.

 

31,2

 

 

 

 

 

 

 

Находим коэффициентыm1 и n1 из формулы (3.37):

m1

 

1

 

0,732;

n1=1.

0,67 0,1

3,4

0,343 3,34

Вычисляем высоту трубы во втором приближении [см. формулу

(3.38)]

H2 31,2

0,732 1

26,7 м,

здесь m0=n0=1.

 

 

1 1

 

63

Аналогично находим высоту трубы в третьем и четвертом приближении. Результаты расчета представлены в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Результаты расчета высоты трубы

Приближение

 

 

Расчетные величины

 

 

 

tг ,

V1,

t ,

f

Vм, м/с

 

m

n

Н, м

 

°С

м3

°С

 

 

 

 

 

 

 

 

Третье

152

17,4

122

4,60

2,79

 

0,69

1

25,9

Четвертое

152,2

17,4

122,2

4,88

2,82

 

0,68

1

25,7

Результаты расчетов третьего и четвертого приближений практически не различаются. Ориентируясь на данные табл. 3.4, окончательнопринимаемк установке для котельной дымовую трубувысотой30 м.

3.6. Определение стоимости израсходованного топлива одним котельным агрегатом

Расход топлива, которое сжигается в одном котельном агрегате (при номинальной нагрузке), следует рассчитать для двух вариантов:

a)котельный агрегат оборудован водяным экономайзером; б) котельный агрегат работает без водяного экономайзера.

Для упрощения расчета затраты на топливо АТ приближенно можно определить из выражения

AT BГОД вТ руб./год,

(3.39)

где вТ стоимость топлива в руб./кг или руб/м3; ВГОД годовой расход топлива, кг/год.

Годовой расход топлива можно определить по соотношению

ВГОД 3600 6600 ВР кг/год.

64

Библиографический список

1. Мелентьев Л.А. Топливно-энергетический баланс СССР (основные вопросы экономики и планирования)/ Л.А. Мелентьев, М.А. Стырикович, Е.О. Штейнгауз. – М.: Госэнергоиздат, 1962.

2.Электрификация СССР / ред. П.С. Непорожний.– М.: Энергия, 1968.

3.Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий / Б.Н. Голубков, О.Л. Данилов, Л.В. Зосимовский и др.; ред.Б.Н. Голубков.– М.: Энергия, 1979.

4.Бузников Е.Ф. Производственные и отопительные котельные/ Е.Ф. Бузников, К.Ф. Роддатис, Э.Я. Берзиньш.– М.: Энергия, 1974.

5.Шубин Е.П. Проектирование теплоподготовительных установок ТЭЦ и котельных / Е.П. Шубин, Б.И. Левин.– М.: Энергия, 1970.

6.СНиП П-Г, 10-62. Тепловые сети, нормы проектирования.– М.: Стройиздат, 1964.

7.Соловьев Ю.П. Проектирование крупных центральных котельных для комплекса тепловых потребителей / Ю.П. Соловьев.– М.: Энергия, 1976.

8.СНиП П-А.6-72. Строительная климатология и геофизика.– М.: Изд-во литературы по строительству, 1973.

9.Рихтер Л.А. Тепловые электрические станции и защита атмосферы/ Л.А. Рихтер.–М.: Энергия, 1975.

10.СНиП 350-66. Указания по проектированию котельных установок.– М.: Госстройиздат, 1967.

11.Вукалович М.П. Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара/ М.П. Вукалович.– М.: Энергия, 1965.

12.Тепловой расчет котельных агрегатов: нормативный метод/ ред.: Н.В. Кузнецов, В.В. Митор, И.Е. Дубовицкий и др.– М.: Энергия, 1973.

13.Ицкович А.М. Котельные установки малой мощности/ А.М. Ицкович.– М.: Машгиз, 1958.

14.Бахмачевский Б.И. Теплотехника / Б.И. Бахмачевский. – М.: Металлургиздат, 1963.

15.Соловьев Ю.П. Проектирование теплоснабжающих установок для промышленных предприятий / Ю.П. Соловьев.– М.: Энергия, 1978.

16.Гольстрем В.А. Справочник энергетика промышленных предприятий / В.А. Гольстрем, А.С. Иваненко.– Киев: Техника, 1977.

17.Федеральный закон №261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ» 23.11.2009.– Режим доступа: www/rg/ru/2009/11/27/energodok.html

18.Роддатис К.Ф. Справочник по котельным установкам малой производительности / К.Ф. Роддатис, А.Н. Полтарецкий; ред. К.Ф. Роддатис.– М.: Энергоатомиздат, 1989.

65

Приложение 1

Образец бланка задания

1.Шифр задания ___________

Выполнить отдельные элементы теплового и гидравлического расчета производственной котельной, принципиальная схема которой задана шифром.

1.1.Таблица исходных данных

Наименование заданных величин

Обозначение

Размер-

Числовое

п/п

ность

значение

 

 

 

 

 

1

Расход пара на технологические нужды

Dтехн

 

 

2

Давление пара в барабане

Р1

 

 

 

 

 

 

 

3

Давление на выходе из РОУ и в колонке

Р2

 

 

деаэратора

 

 

4

Температура сырой воды

tсв

 

 

5

Температура воды перед экономайзером

t=t

 

 

6

Степень сухости пара в барабане котла

Х1

 

 

7

Степень сухости пара в расширителе

Х2

 

 

непрерывной продувки

 

 

8

Потери пара в котельной

dут

 

 

9

Потери воды с непрерывной продувкой

dпр

 

 

10

Температура продуктов сгорания

t1

 

 

11

Температура продуктов сгорания за

t″1

 

 

экономайзером

 

 

 

 

 

 

12

Топливо

 

 

 

13

Стоимость топлива

вm

 

 

14

Величина присоса воздуха в газоходе

э

 

 

экономайзера

 

 

15

Коэффициент избытка воздуха уходя-

ух

 

 

щих дымовых газов

 

 

 

16

Коэффициент теплопередачи в эконо-

к

 

 

майзере

 

 

17

КПД золоуловителя

зу

 

 

18

Температура окружающей среды

tнар

 

 

71

Исходные данные для расчета принципиальной тепловой схемы котельной

Таблица П.1

Показатель

1

 

2

 

3

4

 

5

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Dтехн, кг/с

14,8

13,3

12,2

11,1

10,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Потери пара в котельной dут, %

1,5

 

2,0

 

2,4

3,1

 

3,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Потери воды с продувкой dпв, %

1,2

 

1,5

 

2,0

2,4

 

3,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Температура продуктов сгорания

315

 

290

 

300

300

 

280

перед экономайзером t1, С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Температура продуктов сгорания

170

 

160

 

150

180

 

150

после экономайзера t1, С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Топливо

Антрацит

Каменный

уголь

Бурый

уголь

Мазут

Природ-

ныйгаз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Стоимость топлива вm, руб./кг

0,0066

0,0105

0,0113

0,0286

0,0200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

1,6

1,65

 

1,7

1,35

 

1,3

 

ух

 

 

 

 

 

 

 

 

9

К, кВт/м2К

0,018

0,019

0,02

0,021

0,022

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

КПД золоуловителя зу

95

 

90

 

65

-

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Температура окружающей среды

18

 

19

 

20

21

 

23

tв.вх, С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

Нст, м

35

 

34

 

32

30

 

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

Диаметр трубопровода d, мм

40

 

42

 

45

48

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

Расчетная длина участка трубо-

60

 

59

 

58

56

 

-

провода l, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. П.1

67

Показатель

6

 

7

 

8

9

 

10

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Dтехн, кг/с

8,3

 

6,9

 

5,6

3,3

 

1,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Потери пара в котельной dут, %

4,2

 

5,0

 

5,5

6,1

 

6,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Потери воды с продувкой dпв, %

3,5

 

4,0

 

4,5

5,0

 

6,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Температура продуктов сгорания пе-

330

 

320

 

325

310

 

310

ред экономайзером t1, С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Температура продуктов сгорания по-

165

 

160

 

175

170

 

155

сле экономайзера t1, С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Топливо

Антрацит

Каменный

уголь

Бурый

уголь

Мазут

Бурый

уголь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Стоимость топлива вm, руб./кг

0,01

0,0115

0,0105

0,0266

0,011

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

1,55

 

1,6

 

1,7

1,35

 

1,7

 

ух

 

 

 

 

 

 

 

 

9

К, кВт/м2К

0,023

0,021

0,024

0,025

0,026

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

КПД золоуловителя зу

93

 

88

 

84

-

 

62

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Температура окружающей среды

24

 

25

 

26

27

 

28

tв.вх, С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

Нст, м

28

 

26

 

24

22

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

Диаметр трубопровода d, мм

51

 

53

 

54

56

 

57

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

Расчетная длина участка трубопро-

52

 

50

 

48

46

 

45

вода l, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

68

Продолжение табл. П.1

Показатель

11

 

12

 

13

14

 

15

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Dтехн, кг/с

2,5

 

4,5

 

7,0

9,0

10,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Потери пара в котельной dут, %

1,7

 

2,2

 

2,9

3,5

 

4,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Потери воды с продувкой dпв, %

1,3

 

1,7

 

1,6

1,4

 

1,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Температура продуктов сгорания

285

 

290

 

300

305

 

304

перед экономайзером t1, С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Температура продуктов сгорания

150

 

160

 

170

155

 

167

после экономайзера t1, С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Топливо

Антрацит

Природ-

ныйгаз

Каменный

уголь

Мазут

Каменный

уголь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Стоимость топлива вm, руб./кг

0,06

0,025

0,0105

0,0280

0,0105

 

 

 

 

 

 

 

8

 

1,55

1,35

1,65

1,4

1,65

 

ух

 

 

 

 

 

 

 

 

9

К, кВт/м2К

0,022

0,023

0,0218

0,0225

0,0210

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

КПД золоуловителя зу

90

 

-

 

85

-

 

87

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Температура окружающей среды

32

 

25

 

30

20

 

26

tв.вх, С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

Нст, м

19

 

19

 

18

18

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

Диаметр трубопровода d, мм

60

 

63

 

65

68

 

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

Расчетная длина участка трубопро-

44

 

43

 

42

41

 

39

вода l, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69

Окончание табл. П.1

Показатель

 

16

17

18

 

19

 

20

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Dтехн, кг/с

13,7

14,0

14,5

12,0

13,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Потери пара в котельной dут, %

 

5,2

6,4

5,0

 

3,0

 

4,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Потери воды с продувкой dпв, %

 

1,9

2,0

2,5

 

2,3

 

2,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Температура продуктов сгорания

 

312

313

315

 

320

 

318

перед экономайзером t1, С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Температура продуктов сгорания

 

170

165

155

 

180

 

175

после экономайзера t1, С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Топливо

Бурый

уголь

Мазут

Антрацит

Каменный

уголь

Бурый

уголь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Стоимость топлива вm, руб./кг

0,011

0,015

0,009

0,0105

0,011

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

1,7

1,4

1,55

1,65

 

1,7

 

ух

 

 

 

 

 

 

 

 

9

К, кВт/м2К

0,0205

0,0230

0,0225

0,0235

0,0240

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

КПД золоуловителя зу

 

85

-

92

 

90

 

87

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Температура окружающей среды

 

23

24

29

 

35

 

34

tв.вх, С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

Нст, м

 

17

16

16

 

15

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

Диаметр трубопровода d, мм

 

73

75

76

 

78

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

Расчетная длина участка трубо-

 

37

35

33

 

31

 

30

провода l, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для всех вариантов заданий принять: Р1=13,7 бар; tсв=5 С; tк(c) =

= 40 80 С; tn.в=104 С; tр=10 40 С; х1=0,98; х2=0,99; =0,1; темпе-

ратуру воды перед химводоочисткой принять 25 30 С; Р2=1,8 бар.

70

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]