
- •«Термодинамика и теплопередача»
- •«Расчет тепловой схемы котельной»
- •Содержани
- •Введение
- •Исходные данные:
- •1. Порядок расчета тепловой схемы котельной.
- •1.1 Определение параметров воды и пара.
- •1.2 Общие замечания о расчете водоподогревательных установок.
- •1.3 Расчет подогревателей сетевой воды.
- •1.4 Определение расхода пара на подогрев сетевой воды и на технологические нужды.
- •1.5 Ориентировочное определение общего расхода свежего пара.
- •1.6 Расчет редукционно-охладительной установки (роу), редукционной установки (ру).
- •1.7 Расчет сепаратора непрерывной продувки.
- •1.8 Расчет расхода химически очищенной воды.
- •Умягчение
- •Декарбонизация
- •1.9 Расчет пароводяного подогревателя сырой воды.
- •1.10Расчет конденсатного бака.
- •1.11 Расчет охладителя выпара.
- •1.12Общие замечания о расчете деаэратора.
- •1.13Проверка точности расчета первого приближения.
- •3 Определение количества котлоагрегатов, устанавливаемых в котельной
- •4 Расчет теоретических и действительных объемов продуктов сгорания
- •5 Определение энтальпий продуктов сгорания и воздуха.
- •6 Тепловой баланс котельного агрегата Общие положения
- •7 Определение годового расхода топлива в одном котельном агрегате.
- •8 Тепловой и конструкционный расчет экономайзера.
- •9 Конструктивные характеристики экономайзера и его расчет.
- •10. Графическая часть
- •11 Расчет дополнительных элементов схемы
- •11.1 Расчет конденсатного бака.
- •11.2 Расчет охладителя выпара.
- •12Библиографический список.
- •Приложение а
3 Определение количества котлоагрегатов, устанавливаемых в котельной
Подбирая количество устанавливаемых котлоагрегатов, условно принимаем, что максимальная нагрузка котельной соответствует суммарной производительности, и руководствуемся следующими соображениями:
1) недопустимо устанавливать один котлоагрегат, а общее их количество не должно превышать четырех – пяти;
2) устанавливаемые котлоагрегаты должны иметь одинаковую производительность.
Может оказаться, что один из котлоагрегатов будет недогружен, в этом случае он является резервным.
На предприятиях, использующих пар на технологические нужды, рекомендуется устанавливать паровые котлоагрегатыДКВр, КЕ, ДЕ и Е-ГМН-двухбарабанные вертикально-водотрубные с естественной циркуляцией, низкого и среднего давления, неэнергетического назначения.
Котлоагрегаты предназначены:
КЕ - для слоевого сжигания твердого топлива;
ДЕ - газомазутные для работы на уравновешенной тяге;
Е-ГМН - газомазутные для работы под наддувом.
Пример расшифровки котла:
Паровой котел ДКВР 20-13 (двухбарабанный водотрубный реконструированный).
Первое число после наименования котла обозначает паропроизводительность, 20 т/ч. Второе число - давление пара в барабане котла, 13 кгс/см2 (1,27МПа).
При выборе котлоагрегата необходимо учитывать вид топлива, данный в задании для дальнейших расчетов.
Таблица 1-Номинальная производительность котлоагрегатов
Тип котлоагрегата |
Номинальная паропроизводительность,
|
ДКВР-2,5-13 |
0,69 |
ДКВР-4-13 |
1,11 |
ДКВР-6,5-13 |
1,8 |
ДКВР-10-13 |
2,78 |
ДКВР-20-13 |
5,56 |
КЕ-2,5-14 |
0,69 |
КЕ-4-14 |
1,11 |
КЕ-6,5-14 |
1,8 |
КЕ-10-14 |
2,78 |
КЕ-25-14 |
6,94 |
ДЕ-4-14ГМ |
1,11 |
ДЕ-6,5-14ГМ |
1,8 |
ДЕ-10-14ГМ |
2,78 |
ДЕ-16-14ГМ |
4,44 |
ДЕ-25-14ГМ |
6,94 |
Е-4-14ГМН |
1,11 |
Е-6,5-14ГМН |
1,8 |
Е-10-14ГМН |
2,78 |
Е-16-14ГМН |
4,44 |
Е-25-14ГМН |
6,94 |
Определяем количество котлоагрегатов в котельной:
,
шт.
Принимаем 5котлоагрегатовЕ-25-14ГМН.
4 Расчет теоретических и действительных объемов продуктов сгорания
Исходные данные и порядок расчета.
Для определения объемов продуктов сгорания необходимо знать элементарный состав топлива. Элементарный состав различных топлив приведен в таблице 2.
Количество воздуха, необходимое для
полного сгорания 1 кг топлива при условии
безостаточного использования кислорода,
называют теоретически необходимым
объемом воздуха
и определяют по процентному составу
топлива для твердого и жидкого топлива:
м3/кг.
Котлоагрегат работает на мазуте 100 следующего состава:
Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 кг топлива рассчитывается по формуле:
м3/кг.
Здесь и далее объемы продуктов сгорания приведены к нормальным условиям: 0 °С; 760 мм. рт. ст. или 101300 Н/м2.
Таблица 2 - Элементарный состав топлива
Вид топлива |
Рабочая масса топлива, % |
Низшая теплота сгорания
| ||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
Донецкий каменныйуголь |
3,0 |
19,6 |
2,4 |
1,6 |
50,6 |
3,7 |
1,1 |
8,0 |
20,3 | |
Челябинский бурый уголь |
17,0 |
24,9 |
0,7 |
0,5 |
41,8 |
3,0 |
1,0 |
11,1 |
15,8 | |
Мазут 40 |
3,0 |
0,3 |
- |
0,5 |
85,3 |
10,2 |
0,3 |
0,4 |
40,7 | |
Мазут 100 |
1,5 |
0,15 |
- |
1,5 |
85,1 |
9,5 |
1,75 |
0,5 |
40,5 |
Теоретические объёмы продуктов горения
при
для твердого и жидкого топлива:
Объем трехатомных газов:
м3/кг.
м3/кг.
Объем азота:
м3/кг.
м3/кг
Объем водяных паров:
м3/кг.
м3/кг.
Теоретически полный объем продуктов сгорания:
=
+
+
=
10,85 м3/кг
Для повышения полноты сгорания
действительный объем воздуха подаваемого
в топку, всегда несколько больше
теоретического,
причем отношение этих объемов называют
коэффициентом избытка воздуха
.
При наличии экономайзера вследствие
присосов коэффициент избытка воздуха
в выходном сечении экономайзера
возрастает на величину
,
т.е.
.
Коэффициент избытка воздуха на выходе
из топочной камеры задан:(см.
приложение А, таблица 2). Величина присосов
воздуха в газоходе экономайзера
.
Далее расчет производится для двух вариантов конструкции котлоагрегата:
с установкой экономайзера
;
без установки экономайзера
Действительный объем водяных паров:
м3/кг.
м3/кг,
м3/кг,
Действительный объем продуктов сгорания:
м3/кг.
м3/кг.
м3/кг.