Разработка схемы ГРУ и разводки газа по котлам при работе котельной на газообразном топливе, страница 7

ССОЭСОЩОВ β 1 + σ) ,                    

где :ЭСО=22 мг/мг-экв – эквивалентная масса СО2;

 s1 = 0,4 – доля разложения NaHCO3 в котле (остальное разлагается ещё в деаэраторе);

s = 0,7– доля разложения  Na2CO3  в котле.

ССОЭСОЩОВ β 1 + σ) =22•3,8•0,367(0,4+0,7)=33,1 мг/дм3

         Расчет ограничивается выбором размеров и числа фильтров для духступенчатой схемы Na-катионирования.

Требуемая площадь фильтрования:

, м2

где: – максимальнодопустимая скорость фильтрования (при останове одного из фильтров на регенерацию), м/ч.

Для фильтров 1-й ступени  м/ч, для фильтров 2-й ступени  м/ч.

Отсюда считается  диаметр фильтра  d = (4F/p)0,5, м

По найденному диаметру по каталогу подбирается фильтр со стандартным диаметром.

Число фильтров определяется по формуле:

n=F/f+1, где:  f – площадь стандартного фильтра, м2;

f=πd2 ст/4 м2.

1)  Требуемая площадь фильтрования для фильтров первой ступени:

=6,926/25=0,277 м2;

d = (4F/p)0,5=(4•0,277/3,14)0,5=0,594 м;

Принимаем фильтр ФИПа | -0,7-0,6Na с диаметром 700мм.

f=πd2 ст/4=3,14•0,72/4=0,385 м2;

n=F/f+1=0,277/0,385+1=2.

Два фильтра первой ступени.

2)  Требуемая площадь фильтрования для фильтров второй ступени:

=6,926/50=0,139 м2;

d = (4F/p)0,5=(4•0,139/3,14)0,5=0,420 м;

Принимаем фильтр ФИПа || -0,7-0,6Na с диаметром 700мм.

f=πd2 ст/4=3,14•0,72/4=0,385 м2;

n=F/f+1=0,139/0,385+1=2.

Два фильтра второй ступени.

5. Аэродинамический расчет котельной установки. Выбор тягодутьевого оборудования.

1.Расчет высоты дымовой трубы из учета рассеяния выбросов вредностей.

1)Определим массу выбрасываемого оксида углерода:

Мсоq3RQнр ,г/с , где: Мсо – масса выбрасываемого оксида углерода, г/с;

                                        В – суммарный со всех работающих котлов расход топлива, м3/с;             q3 ,%– потери от химической неполноты сгорания топлива, принимаются равными 0,5%;

R – коэффициент, зависящий от вида сжигаемого топлива, для газа принимается равным 0,5;

 Qнр – низшая теплота сгорания топлива, МДж/м3.

 В =4•291м3/ч=0,3232м3/с%;

Qнр =35,6, МДж/м3;

Мсоq3RQнр=0,3232•0,5•0,5•35,6=2,88 г/с.

2)Определим массу диоксида азота:

МNO2=CNO2BVг ,г/с , где: МNO2 - масса выбрасываемого диоксида азота, г/с;

                                         CNO2 – концентрация NO2 в продуктах сгорания, г/м3, принимается равным 0,2 г/м3;

                                         Vг -  действительный объем продуктов сгорания топлива от одного работающего котла, м33, вычисляется по формуле:

  Vг= V0г+1,0161(α-1) V0 м33, где: V0г – теоретический объем продуктов сгорания топлива, м33;                   α – коэффициент избытка воздуха, принимается равным 1,4;                  V0-  теоретически необходимый объем воздуха, подаваемый на горение, м33.

V0г=10,9 м33 , V0 = 9,75 м33,

Vг= V0г+1,0161(α-1) V0 = 10,9+1,0161(1,4-1)9,75=14,863 м33.

МNO2=CNO2BVг=0,2•0,3232•14,863=0,961 г/с.

3)Высота дымовой трубы вычисляется по формуле:

H=,

где:  – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, принимается равным 160;

        - коэффициенты, учитывающие условия выхода газовой смеси из устья трубы. Вычисляются по формулам:

 ,  ,

  - скорость дымовых газов в оголовке трубы в первом приближении, м/с, принимается равной 6-20 м/с, для уточнения скорость рассчитывается по формуле:w =4 VгB∙(273 + tог) / (π∙2 273) ,м/с; 

  – выходной диаметр выходной трубы в первой приближении, м;                 Н – высота дымовой трубы в первом приближении, м;                                 

  - температурный перепад, определяется по формуле, 0С:

=tог- ,0С  ,

tог – температура уходящих газов в оголовке трубы ,0С;

  - температура наружного воздуха в летний период,0С , по справочнику принимается равной 160С;

tог=tух-∆t1, t1 – табличный перепад температур, зависящий от типа дымовой трубы, для кирпичной трубы принимается равным 50С.

        - коэффициент, зависящий от приведенной скорости, вычисляющейся по формуле:

.

        – расход продуктов сгорания через дымовую трубу, м3/с, определяется по формуле:

, м3/с.

      , - коэффициенты, учитывающие скорость оседания вредных веществ в воздухе, для газов принимаются равными 1.

       - значение предельно допустимой концентрации NO2, равное 0,085 мг/м3;

        - значение предельно допустимой концентрации СО, равное 1 мг/м3.

4)После расчета высоты дымовой трубы выходной диаметр и скорость в оголовке трубы уточняются.

В первом приближении принимаем скорость, равную 15м/с.

tог=tух-∆t1=164-5=159 0С,

=tог- =,159-16=1430С .

Тогда диаметр трубы в первом приближении будет равным:

 =(4 VгB∙(273 + tог) / (π 273))1/2=

=(4•0,3232•14,863(273+143)/((3,14•15•273))1/2=0,788 м.

Примем стандартную кирпичную трубу диаметром 1,2 м, высотой 30м.

Скорость дымовых газов во втором приближении будет равна:

w =4 VгB∙(273 + tог) / (π∙2 273)=4•14,863•0,3232(273+143)/((3,14•1,22•273))=

=6,72 м.

 ==0,421;

==1,01;

=0,3232•14,863(159+273)/273=7,601 м3/с;

=0,65(7,601•143/30)1/3=2,15;

>2, следовательно =1;

H===15 м.

Принимаем стандартную трубу высотой 20 м, диаметром 1,2 м, скорость дымовых газов в оголовке трубы 6,72 м/с.

5)Кирпичные трубы проверяются на фильтрацию дымовых газов.

Залог отсутствия избыточного давления в оголовке дымовой трубы выражается следующим соотношением:

   <1  , где: λ – коэффициент сопротивления трению, принимается равным 0,04;              i – уклон внутренней поверхности трубы, принимается равным 0,02;             g– ускорение свободного падения , м/с2;

                                     – плотность воздуха при температуре tхв ,кг/м3 , вычисляется по формуле:

=1,293•273/(273+ tхв)=1,293•273/(273+20)=1,204 кг/м3;