Расчёт тепловой схемы котельной, выбор вспомогательного оборудования. Максимально-зимний режим работы. Выбор питательных, сетевых и подпиточных насосов. Диаметр основных трубопроводов. Тепловой расчет котла. Аэродинамический расчёт котельной установки.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

• 1. Расчёт тепловой схемы и выбор вспомогательного оборудования
• 1.1 Исходные данные для расчета тепловой схемы
• 1.2 Расчет тепловой схемы для максимально-зимнего режима работы котельной
• 1.3 Выбор питательтных, сетевых и подпиточных насосов
• 1.4 Определение диаметров основных трубопроводов
• 2. Тепловой расчёт котла
• 2.1 Характеристика топлива
• 2.2 Объёмы воздуха и продуктов сгорания
• 2.3 Энтальпия продуктов сгорания
• 2.4 Тепловой баланс котельного агрегата, расход топлива
• 2.5 Расчёт топки
• 2.6 Расчёт котельного пучка
• 2.7 Расчёт чугунного экономайзера ВТИ
• 2.8 Проверка теплового расчёта котлоагрегата
• 3. Аэродинамический расчёт котельной установки
• 3.1 Расчет топки и котельного пучка
• 3.2 Расчёт газоходов
• V участок - кирпичный газоход.
• 3.3 Расчет водяного экономайзера
• 3.4 Расчет и выбор золоуловителя
• 3.5 Расчет высоты и аэродинамического сопротивления дымовой трубы
• 3.6 Выбор дымососа и электродвигателя к нему
• 3.7 Расчёт воздушного тракта, выбор дутьевого вентилятора и электродвигателя к нему
• 4. Выбор и расчёт системы подготовки воды
• 4.1 Общие сведения о воде
• 4.2 Роль примесей в воде при ее использовании в энергетике
• 4.3 Водно-химический режим котлов
• 4.4 Обработка воды методом ионного обмена. Na-катионирование
• 4.5 Выбор и расчет системы водоподготовки
• 4.6 Деаэрация питательной воды
• 4.7 Выбор и расчет деаэратора
• Список литературы
• Приложения

1. Расчёт тепловой схемы и выбор вспомогательного оборудования

Важной составляющей проекта котельной установки является расчет ее тепловой схемы, позволяющий для заданных (или определенных в начале расчета) внешних тепловых нагрузок и расходов тепла на собственные нужды определить тепловые и массовые потоки воды и пара, необходимые для выбора основного оборудования - котлоагрегатов - и вспомогательного оборудования, выбора диаметров трубопроводов и арматуры. Результаты расчета тепловой схемы дают возможность определить годовой расход топлива, годовую выработку тепла, т.е. провести технико-экономическое обоснование данного варианта теплогенерирующей установки. При проектировании часто приходится рассматривать несколько вариантов тепловых схем и сравнивать их для выбора оптимальной для конкретных условий. Вместе с тем ведущие проектные институты страны разработали для теплогенераторов средней мощности КЕ, ДЕ и др. типовые тепловые схемы, которые технически и экономически обоснованы и рекомендованы для внедрения.

Тепловые схемы бывают принципиальные, развернутые и монтажные. В проекте рассматриваются принципиальные схемы, на которых указываются лишь главное оборудование (котлы, подогреватели, баки, деаэраторы, насосы и др.), главные трубопроводы воды и пара без арматуры и второстепенных трубопроводов, показываются расходы и параметры теплоносителей.

Подробное описание тепловой схемы представлено в приложении №1

1.1 Исходные данные для расчета тепловой схемы

Расчет тепловой схемы отопительно-производственной котельной установки с паровыми котлами средней мощности производится для трех режимов: максимально - зимнего, наиболее холодного месяца и летнего. Котельная работает на твердом топливе, снабжает паром технологических потребителей, горячей водой закрытую систему теплоснабжения для нужд отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, паром и водой обеспечивает собственные нужды.

Характерные режимы работы котельной.

Тепловые нагрузки для расчета и выбора оборудования теплогенерирующих установок определяются, как минимум, для трех характерных режимов:

а) максимально-зимнего - при средней температуре наружного воздуха в наиболее холодную пятидневку. Для города Луганска эта температура (расчетная для отопления) t_ро = - 27^оС;

б) наиболее холодного месяца - при средней температуре наружного воздуха в наиболее холодный месяц. Для г. Луганска эта температура (расчетная для вентиляции) t_рв = - 18^оC;

в) за летний режим принимают такой, при котором отсутствуют расходы теплоты на отопление и вентиляцию.

Максимальные расходы теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение (максимально-зимний режим).

Обычно в техническом задании на проектирование котельной максимальные нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение указываются. Если таких данных нет, следует воспользоваться данными о жилой и общественной площади снабжаемого теплом района и его численностью:

а) определяется максимальный расход теплоты на нужды отопления:

на отопление жилых и общественных зданий

(1.1)

промышленная котельная паровой котел

где q₀, Вт/м² - укрупненный показатель максимального часового расхода теплоты на отопление жилых и общественных зданий (СНиП - 2.04.07-86^*, прил.2, стр.27);

F, м² - общая площадь зданий;

К₁ - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление (при отсутствии данных К₁ = 0,25);

б) максимальный расход теплоты на вентиляцию общественных зданий

(1.2)

где К₁, q₀, F - см. выше;

К₂ - коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию (при отсутствии данных К₂ = 0,4);

в) максимальный расход теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий:

(1.3)

где - средний расход теплоты за отопительный период на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий;

q_гв, Вт/чел - укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение на одного человека (СНиП - 2.04.07-86^*, прил.3, стр.28);

m, человек - число человек;

г) при наличии в районе снабжаемых от котельной теплом на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение производственных зданий следует выполнить соответствующие расчеты.

Расходы теплоты для промежуточных режимов

а) Расход теплоты на отопление для режима наиболее холодного месяца:

(1.4)

где t_вн, ^оС - расчетная температура воздуха внутри зданий.

б) Расход теплоты на вентиляцию для режима наиболее холодного месяца:

(1.5)

в) Средний расход теплоты на горячее водоснабжение в летний период:

(1.6)

где t_хл = 15^оС - температура водопроводной воды в летний период;

t_хз = 5^оС - температура водопроводной воды в отопительный зимний период;

в= 0,8 (1) - коэффициент (при отсутствии данных в = 0,8).

Расходы и параметры пара на технологические нужды

Расходы и параметры пара на технологические нужды задаются с учетом падения температуры и давления в паропроводах на пути к потребителю.

а) Насыщенный пар после котлов (свежий пар):

D_т, т/час - расход свежего технологического пара (задается),

P_н = 1,4 МПа - абсолютное давление пара,

t_н = 194,1^оС - температура пара и котловой воды,

h = 2789 кДж/кг - энтальпия пара,

h = 826 кДж/кг - энтальпия котловой воды.

б) Насыщенный пар после РОУ:

D_троу, т/час - расход редуцированного пара технологического (задается),

P_роу = 0,7 МПа _- абсолютное давление редуцированнного пара,

t_роу = 164,2 ⁰С - температура пара,

h = 2763 кДж/кг - энтальпия пара.

в) Возврат конденсата технологическими потребителями: в, % (задается)

Дополнительные данные для расчета.

а) Питательная вода (атмосферный деаэратор):

t_пв = 104 ⁰С - температура питательной воды,

h = 437 кДж/кг - энтальпия питательной воды.

б) Расширитель и охладитель непрерывной продувки:

П = 5 % - величина непрерывной продувки,

P_p = 0,15 МПа - давление в расширителе продувки,

t_p = 111 ⁰С - температура пара и воды в расширителе,

h = 2693 кДж/кг - энтальпия пара в расширителе,

x = 0,98 - степень сухости пара,

h = 465 кДж/кг - энтальпия воды в расширителе,

t_пох = 50С - температура воды после охладителя непрерывной продувки,

<...