МУ к КурсР 260300

41

5.7.3 Экономайзеры

Экономайзеры предназначены для подогрева питательной воды за счет охлаждения дымовых газов, выходящих из котлоагрегата. Для котлов типа ДЕ и КЕ целесообразно применять чугунные экономайзеры системы ВТИ (Всесоюзного теплотехнического института). Экономайзеры подбираются по расчетной поверхности нагрева Аэк м2, для режима работы котлоагрегатов, соответствующего номинальной производительности Дном по таблице 36.

Таблица 36 Блочные чугунные экономайзеры

Поверхность нагрева экономайзера определяется из уравнения:

Фэк = Кэк Аэк tср =(Дном(1 + 0,01 Ппр)(h’’эк - h’эк )103/3600, (95)

где Фэк - тепловая мощность экономайзера, кВт; Дном - номинальная производительность экономайзера, т/ч;

h’эк - энтальпия питательной воды на входе в экономайзер (h’зк=hg”), кДж/кг; hэк” - энтальпия питательной воды на выходе из экономайзера, кДж/кг (прини-

маем при температуре tэ”, которая на 25...30 °С ниже температуры кипения воды при давлении в барабане котла Ркот)/

Коэффициент теплопередачи ориентировано можно принять равным

18…22 кВт/(м2 К).

Средняя разность температур между дымовыми газами и нагреваемой водой оп-

где tб и tм - наибольшая и наименьшая разность температур между дымовыми газами и питательной водой, °С.

43

менение этих утилизаторов позволяет снизить стоимость экономайзеров, расход металла на их изготовление и обеспечить глубокое охлаждение уходящих газов ниже температуры точки росы. При этом используется не только теплота дымовых газов, но и теплота конденсации содержащихся в них водяных паров. В настоящее время выпускаются контактные газовые экономайзеры производительностью 15,25

и 50 т/ч.

5.7.4 Дутьевые вентиляторы

Дутьевые вентиляторы предназначены для подачи в топку холодного воздуха, забираемого из верхней зоны помещения котельной. Их подбор производится по

т - коэффициент избытка воздуха в топке (для камерных топок принимаем

1,1... 1,2,а для слоевых 1,3... 1,5);

V— теоретический необходимый объем воздуха для сжигания выбранного типа топлива нм /кг или нм3/ нм3 ( определяется по таблицам 38 и 39);

Потери теплоты q4 зависят от вида топлива и типа топки. Для слоевых топок с неподвижным слоем и пневмомеханическим забрасывателям составляют от 2,8 до

11%.

где Дпп – максимальная производительность котлов, кг/ч; Дсн – часовой расход пара на собственные нужды, кг/ч; hпп – энтальпия производимого пара, кДж/кг;

hкв – энтальпия котлов воды кДж/кг;

hпв – энтальпия питательной воды, кДж/кг (hпв=h”э). Для природного газа и мазута Вр=Вчтах.

Требуемый расчетный напор дутьевого вентилятора Нвен (кПа) определяется по формуле:

где 2 - коэффициент запаса напора (принимаем 1,1); Нвт - полное сопротивление воздушного тракта, кПа при номинальных режимах

работы (таблица 37).

Мощность электродвигателя, кВт, для привода вентилятора находим по форму-

44

где 3 _ коэффициент запаса мощности электродвигателя, принимаемый 1,1; Нвен - расчетный полный напор вентилятора, кПа.

вен - кпд электродвигателя вентилятора.

э

Характеристики дутьевых вентиляторов приведены в таблице 40.

Таблица 38 Объем воздуха и продуктов сгорания твердых и жидких топлив, м3/кг при =1 и н.ф.у.(t0 = 0°С, Ро=101325 Па)

Таблица 39 Объемы воздуха и продуктов сгорания газообразных топлив,

м3/ м3 при = 1 и н.ф.у. (t0 = 0°С, Ро=101325 Па)

45

Таблица 40 Вентиляторы дутьевые и дымососы

46

5.7.5 Дымососы

Дымососы служат для создания разряжения в топке и удаления продуктов сгорания топлива. Подбор дымососов производится аналогично с дутьевыми вентиляторами.

Расчетная производительность дымососа Vg, м /ч, определяется по формуле:

где V г - теоретический объем продуктов полного сгорания нм3/кг или нм3/ нм3 (определяется по таблицам 38 и 39);

ух - коэффициент избытка воздуха перед дымососом (при сжигании твердого топлива можно принять 1,5... 1,6, а для газа и мазута 1,35...1,45);

tух - температура уходящих газов, равная температуре дымовых газов после эко-

5.7.6 Питательные устройства

Питательные устройства предназначенны для подачи воды в котлы и перемещения ее по трубопроводам. Питательные устройства состоят из насосов, питательных конденсатных баков и трубопроводов.

Расчетная производительность питательного насоса, м3/ч, определяется по формуле:

47

Расчетный напор, Па, питательного насоса:

где рк - давление пара в барабане котла, равное давлению, на которое отрегулирован предохранительный клапан, Па;

Нсет - сопротивление всасывающего и нагнетательного трубопроводов, Па (при-

Для подбора бака-аккумулятора строим интегральный график потребления теплоты за (рисунок 10) смену. По оси абцис откладываем часы, а по оси ординат из сменного графика расход горячей воды (рисунок 5) в возрастающем порядке (инте-

Рисунок 10 Интегральный график потребления горячей воды:

а- интегральный график расхода горячей воды;

б– график выработки горячей воды.

Расчетная емкость баков-аккумуляторов должна соответствовать максимальной разности между линями а и б. Число баков аккумуляторов принимаем не менее 2. Геометрический объем баков-аккумуляторов должен быть на 5…10% больше расчетного.

5.9Расчет установки по использованию паро-конденсатной смеси для нужд горячего водоснабжения и воздушного отопления

Значительным резервом экономии топливно-энергетических ресурсов являются вторичные энергетические ресурсы (ВЭР). К ним относятся: пароконденсатная смесь отработавшего в рекуперативных аппаратах пара выпарных установок, отработавшие газы термических камер в сушильных установках, уходящие дымовые газы котельных установок, сбросные горячие (t=60…90 С) и теплые

48

(t=50 С) воды, низкотемпературные вентиляционные выбросы и физическое тепло продукции, а также сбросные горячие воды компрессорных установок.

Возможным потребителем ВЭР могут быть системы горячего водоснабжения, водяного и воздушного отопления. ВЭР моно использовать для обогрева теплиц, для выработки холода в абсорбционных холодильных установках, для обогрева грунта в холодильных камерах и т.д.

Рассмотрим в качестве примера утилизационную установку по использованию теплоты паро-конденсатной смеси для воздушного отопления и горячего водоснабжения (рисунок 11).

В этой установке в качестве теплоносителя для подогрева воды, используемой на технологические нужды, применяется паро-конденсатная смесь отработавшего «глухого» пара технологических аппаратов.

Рисунок 11 Схема использования пароконденсатной смеси 1 – рекуперативные пароиспользующие технологические аппараты; 2 – конденсатоотводчики; 3 –

сепаратор-расширитель; 4 – насос; 5 – калорифер; 6 – пароводяной теплообменник; 7 – насос системы горячего водоснабжения; 8 - бак-аккумулятор горячей воды; 9 – водоводяной теплообменник; 10 - вентили; 11 – бак сбора конденсата; 12 - конденсатный насос

Подогрев воды производится в водоводяных подогревателях 9. Для обеспечения горячей водой в часы максимального потребления ее предусмотрен бакаккумулятор 8 горячей воды, емкость которого должна быть не менее максимального часового потребления горячей воды на технологические нужды.

Для надежного обеспечения горячей водой производственных цехов предусмотрено подача ее в бак-аккумулятор 8 от центрального пароводяного подогревателя 6.

49

Рисунок 12 Процессы использования пара и пароконденсатной смеси (при утилизации его теплоты на нужды горячего водоснабжения и воздушного отопления – рисунок 7) в координатах hS.

Процессы изменения параметров парокондкнсаатной смеси показаны на рисунках 8 а, б, ж

Расчетное количество пароконденсатной смеси определяем по максимальному часовому выходу конденсата Дпкс от технологических паропотребляющих аппаратов (рисунок 7).

Определяем средневзвешенную энтальпию пароконденсатной смеси h пкс по формуле

Среднетепловой ресурс пароконденсатной смеси Qпкс, кДж/ч:

Количество отсепарированного пара Дс, кг/ч, определяем по формуле:

где hc' – энтальпия кипящей воды при давлении в сепараторе Рс, кДж/кг (приложе-

ние М);

rс – теплота парообразования при этом же давлении, кДж/кг (приложение М). Давление в сепараторе составляет 0,17…0,18 МПа.

Внутренний объем сепаратора Vс, м3, находим по формуле: