Температура умягченной воды поступающей в деаэратор из охладителя пара Т5
°C T4+Dвып/Gхво*(i4-i5)/c 37, 8 35, 6 34, 4 39, 2
1. 6. ПОДБОР И РАЗМЕЩЕНИЕ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
На основании результатов полученных при расчете тепловой схемы котельной (таб. 1. 5) производим выбор основного и вспомогательного оборудования.
1. 6. 1. Выбор паровых котлоагрегатов
Выбор типа, количества и единичной производительности котлоагрегатов зависит главным образом от расчетной тепловой производительности котельной, где они будут установлены; от вида теплоносителя, отпускаемого котельной.
На основании вышеизложенного и в связи с тем, что для технологических потребностей нербходим пар, в котельной установлены два паровых котлоагрегата КЕ-25-14 единичной производительностью по пару D =6, 94кг/с, что в сумме дает 13, 88 кг/с. А из расчета тепловой схемы максимальная суммарная паровая нагрузка котельной Dсум=15, 377 кг/с (табл. 1. 5 п. 53), что позволяет использовать котлоагрегаты КЕ-25-14 с небольшой перегрузкой в один из режимов.
1. 6. 2. Подбор сетевых насосов
Сетевые насосы выбирают по расходу сетевой воды . Расход сетевой воды принимаем из табл. 1. 5 позиция .
GЗ СЕТ=93, 13 кг/с = 338, 87 т/ч
Необходимая производительность сетевых насосов, приведенная к плотности rВ=1000кг/м3, м/ч
GСН=GЗ СЕТ/rВ70=338, 87/0, 978=346, 49
Напор сетевых насосов выбирается из условия преодоления гидравлического сопротивления теплотрассы при расчетном максимальном расходе воды, сопротивления котельной и соединительных трубопроводов с 10%-м запасом.
HC P=1, 1 Н (1. 2) Иэ данных гидравлического расчета тепловой сети Н = 0, 7 МПа Тогда HC P=1, 1*0, 7=0, 77 МПа
К установае принимаем блок сетевых насосов БСН-1801420, состоящий из 2-х насосов Д400/80, один из которых резервный, электродвигатель А02_82_2, N=100кВт, n=3000-1, Q=400м3/ч, H=0, 65ё0, 85 Мпа
1. 6. 3. Подбор питательных насосов
В котельных с паровыми котлами устанавливаются питательные насосы числом не менее двух с независимым приводом.
Питательные насосы подбирают по производительности и напору. Производительность всей котельной, кг/с
QПИТ=1, 1*DСУМ (1. 3) где DСУМ -суммарная паропроизводительность котельной из табл. 1. 5 п. 53: DСУМ=15, 377 кг/с QПИТ=1, 1*15, 377 = 16, 91 кг/с=60, 89 т/ч
Напор, который должны создавать питательные насосы для паровых котлоагрегатов, МПа
НПИТ=1, 15*(Рб-Рд)+НСЕТ (1. 4)
где Рб - наибольшее возможное избыточное давление в котлоагрегате, Рб =1, 3 МПа
Рд - избыточное давление в деаэраторе , Рд=0, 12МПа
НСЕТ- соиротивление всасывающего и нагнетающего трубопроводов. Принимаегл НСЕТ=0, 15МПа
ННАС= 1, 15(1, 3-0, 12)+0, 15 = 1, 51 МПа
Из табл. 15. 3 [3] принимаем к установке 2 питательных насоса ПЭ-65-40, один из которых резервный: электродвигатель А2-92-2, подача 65 м3/ч напор 4, 41 МПа, частота вращения 3000-1.
1. 6. 4. Подбор конденсатного насоса
Конденсатные насосы перекачивают конденсат из баков, куда он поступает с производства или из пароводяных подогревателей, в деаэратор. Производительность конденсатного насоса, м3/ч(кг/с)
Давление, создаваемое подпиточным насосом, должно обеспечить невскипание воды на выходе из котельной
Нпод=0, 4 МПа
Пo табл. 15. 6. [3] принимаем к установке 2 подпиточных насоса Кс-12-50 один иэ которых резервный: электродвигатель 4А100 2, подача 12 м3/ч напор 0, 5 МПа, частота вращения 2900 -1
1. 6. 6. Подбор деаэратора
В новых производственных и производственно-отопительных котельных с паровыми котлоагрегатами предусматривается установка атмосферных деаэраторов типа ДА. Подбираем деаэратор по его производительности , т/ч(кг/с)
Котел KЕ-25-14c предназначен для производства насыщенного пара, идущего на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Топочная камера котла шириной 272 мм полностью экранирована (степень экранирования Нл/ ст =0, 8) трубами d=51х2, 5мм. Трубы всех экранов приварены к верхним и нижним камерам d219x8мм. Топочная камера по глубине разделена на два объемных блока. Каждый из боковых экранов (правый и левый) переднего и заднего топочных блоков образует самостоятельный циркуляционный контур. Верхние камеры боковых экранов в целях увеличения проходного сечения на входе в пучок расположены ассиметрично отпосительно оси котла. Шаг труб боковых и фронтового экранов– 55 мм, шаг труб заднего экрана –100 мм, трубы заднего экрана выделяют из топочного объма камеру догорания, на наклонном участке труб уложен слой огнеупорного кирпича толщиной 65мм. Объем топочной камеры -61, 67 м3.
Для улучшения циркуляционных характеристик фронтового экрана на нем устанавливаются три рециркуляцинные трубы d89х4мм. Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева - 92, 10м2.
Третьим блоком котла является блок конвективного пучка с двумя барабанами (верхним и нижним) внутренним диаметром 1000мм. Длина верхнего барабана 7000мм, нижнего–5500мм. Толщина стенки барабана котла - 13мм, материал - сталь 16ГС. Ширина конвективного пучка по осям крайних труб 2320мм. В таком пучке отсутствуют пазухи для размещения пароперегревателя, что существенно улучшает омывание конвективного пучка.
Конвективный пучок выполнен из труб d51x2, 5мм. Поперечный шаг в пучке составляет 110 мм, продольный - 90мм. Площадь поверхности нагрева конвективного пучка равна 417, 8м2. Первые три ряда труб на входе в пучок имеют шахматное расположение с поперечным шагом S =220мм. Удвоение величины шага по сравнению с остальными рядами позволяет увеличить проходное сечение на входе в пучок, частично перекрытое потолком потолочной камеры.
Хвостовые поверхности состоят из одноходового по воздуху воздухоподогревателя с поверхностью нагрева 228 м2, обеспечивающего нагрев воздуха до 180 0С и установленного следом за ним по ходу газов чугунного экономайзера с поверхностью нагрева 646 м2.
Для сжигания каменных и бурых углей под котлом устанавливается механическая топка ТЧЗ-2, 7/5. 6. Активная площадь зеркала горения равна 13, 4 м2. Решетка приводится в движение при. Помощи привода ПТ-1200, обеспечивающего 8 ступеней регулирования скорости движения в приделах 2, 8 - 17, 6 м/ч. Дутьевой короб под решеткой разделен на четыре воздушные зоны. Подача воздуха регулируется при помощи поворотных заслонок на воздуховодах. Котельная установка оборудована системой возврата уноса и острого дутья. Выпадающий в конвективном пучке унос оседает в четырех зольниках и возвращается в топочную камеру для дожигания при помощи воздушных эжекторов по прямым трубкам d76мм через заднюю стенку, восемь сопл острого дутья d2 мм расположены в задней стенке топки на высоте 1400мм от решетки.
1. 7. 1. Исходные данные и выбор коэффициента избытка воздуха Ведем расчет котлоагрегата применительно к условиям проектируемого объекта: уголь марки ГР со следующими характеристиками
СР=55, 2%, НР=3, 8%, ОР=5, 8%, WР=1, 0%, SР=3, 2%, АР=23%, NP=8%, QPH=22040КДж/кг, VГ=40%, Величины коэффициента избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева определяем последовательно
an=ai+Da (1. 3) где ai - коэффициент избытка воздуха предыдущего газохода Da - нормативный присос воздуха Таблица 1. 6 Коэффициенты избытка воздуха № п/п Газоход Коэффициент избытка воздуха за топкой. Da an 1 Топка 1, 35 0, 1 1, 35 2 Конвективный пучок 0, 1 1, 45 3 Воздухоподогреватель 0, 08 1, 53 4 Водяной экономайзер 0, 1 1, 63
1. 7. 2. Расчет обьемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания
Расчет теоретического объема воздуха V0=0, 0889*(Ср+0, 375*Sрогр+к)+0, 265*Нр-0, 0333*Ор
Расчет теплового балнса котлоагрегата выполнен в табл. 1. 10, а поверочный расчет поверхностей нагрева котлоагрегата приведен в табл. 1. 11. На основе результатов табл. 1. 9 построена I-d- диаграмма продуктов сгорания, которая представлена на рис. 1. 2.
Таблица 1. 10 Расчет теплового баланса теплового агрегата Наименование Обозначения Расчетная ф-ла, способ опр. Единицы измерения Расчет 1 2 3 4 5 Распологаемая теплота Qpp Qpp=Qpн КДж/Кг 22040 Потеря теплоты от мех. неполн. сгорания q3 по табл. 4. 4 [4] % 0, 8 Потеря теплоты от мех. неполноты сгорания q4 по табл. 4. 4 [4] % 5 Т-ра уходящих газов Jух исх. данные oC 135 Энтальпия уходящих газов Iух по табл. 1. 9 КДж/Кг 1320 Т-ра воздуха в котельной tхв по выбору oC 30 Энтальпия воздуха в котельной I0хв по табл. 1. 8 КДж/Кг 227, 2 Потеря теплоты с уход. газами q2 % (1320-1, 63x227)* *(100-5)/(22040)= =6, 25 Потеря теплоты от нар. охлажден. q5 по рис 3. 1 [4] % 3, 8 Потеря с физ. теплом шлаков q6 ашл*Iз*Ар/Qрн % 0, 15*1206* *23/22040=0, 19 Сумма тепл. Потерь Sq % 6, 25+0, 8+5+3, 8+ +0, 19=16, 04 КПД катлоагрегата h 100-SQ % 100-16, 04=83, 96 Коэф. Сохранения теплоты j 1-q5/(h+ q5) 1-3, 8/(83, 96+3, 8)= =0, 957 Производительность агрегата по пару D по заданию Кг/с 25/3, 6=6, 94 Давление раб. тела P по заданию МПа 1, 4 Т-ра рабочего тела tнп по заданию oC 195 Т-ра питательн. воды tпв по заданию oC 104 Удельная энтальпия р. т. iнп по табл. vi-7[4] КДж/Кг 2788, 4 Удельная энт. питат. воды iпв по табл. vi-7[4] КДж/Кг 439, 4 Значение продувки n по задан. % 4, 8 Полезно исп. теплота вагрегате Q1 D*(iнп-iпв)+n* *D(Iкв-Iнп) кВт Q=6, 94*(2788, 4-439, 4)+0, 048*6, 94*(830-439, 4)= =16432, 3 Полный расход топлива В Q1/hQрр Кг/с 16432, 3/0, 8396* *22040=0, 88 Расчетный расход Вр В*(1-q4/100) Кг/с 0, 88*(1-5/100)= =0, 836 Таблица 1. 11 Тепловой расчет котлоагрегата КЕ-25-14с № Наименование Обозначение Расчетная формула или способ определения Ед. изм. Расчет 1 2 3 4 5 6 Поверочный теплообмен в топке 1. Температура холодного воздуха tв oC 30 2. Энтальпия холодного воздуха Iхв табл. 1. 10 КДж/Кг 227, 2 3. Температура воздуха после воздухоподогревателя tгв принимается oC 120 4. Энтальпия воздуха после воздухоподогревателя Iгв диаграма КДж/кг 925, 5 5. Количество теплоты вносимое в топку воздухом Qв Iг. в. (aт-1)+ I°х. в. *Daт КДж/кг 925, 5*(1, 35-1, 0)+227, 2*0, 1=346, 6 6. Полезное тепловыделение в топке Qт Qрр(100-q4-q3-q5)/(100-q4)+Qв КДж/кг 22040*(100-0, 8-5, 0-3, 8)/(100-5)+346, 6=22126, 4 7. Адиабатическая температура горения tа табл. 1. 9 oC 2170 8. Температура газов на выходе J по предварительному выбору табл. 5-3[4] oC 1050 9. Энтальпия газов на выходе Iт табл. 1. 9 КДж/Кг 10458, 7 10. Площадь зеркала горения R по чертежу м2 13, 4 11. Суммарная поверхность стен Fст по чертежу м2 115, 2 12. Диаметр экранных труб dнб по чертежу мм 51*2, 5 13. Шаг труб экранов: боковых и фронтового заднего S1 S2 по чертежу по чертежу мм мм 55 100 14. Эффективная лучевоспри-нимающая поверхность топки Нлп по чертежу м2 92, 1 15. Объем топочной камеры Vт по чертежу м3 61, 67 16. Степень экранирования топки Y Нэкр/Fст 0, 8 17. Толщина излучающего слоя Sт 3, 6*Vт/Fст м 3, 6*61, 67/115, 2=1, 93 18.