Задание, на выполнение курсового проекта по разделу “Топливо”, страница 2

Z < 0 – ошибка приборов

Z > 0 – недожог топлива (неполное сгорание)

Z=21-10,8·(1+0,757)-2,2=-0,1756

Z=-0,1756 – ошибка приборов

Часовой расход топлива для парового котла:

Вр=	Dn·(hнn-hnв)	[кг/ч]
	Qнр·ŋк

где D_п – паропроизводительность котла, кг/час;

      h_нп и h_пв – энтальпия пара и питательной воды, кДж/кг;

      η_к – коэффициент полезного действия котла.

B = (16000 · (2790 - 420))/(37692 · 0,918) =  37920000/34601,256 = 1095,913

В^р =1095,913 (кг/час)

В_Р^Р = В^р · (1 – q₄/100) = 1095,913 · (1 – 2/100) = 1073,9947 (кг/час)

В_ГОД = (В^р · n_к ·5500)/Э_к=(1095,913 · 3 · 5500· 1,2842)/1000 = 23221,6293 (т.у.т./год)

где Э_к – эквивалент калорийного топлива

Э_к = Q^р_н/29350 = 37692/29350 = 1,2842 (кДж/нм³)

Объем уходящих из котла дымовых газов с учетом присосов воздуха V_ух, их объемный расход при НФУ - V_ух и требуемую производительность дымососа V_дым

где ∆α = 0,3

V_ух = 13,204 + 0,3 · 9,814· 1,0161 = 16,1956 (м³/час)

Часовой расход топлива для парового котла:

Vвент.= 1,1· Vо·a·В·	tвозд.+273	[м3/ ч]
	273

где t_возд. – температура воздуха, забираемого вентилятором;

      α – коэффициент избытка воздуха в топке котла.

V_вент.=1,1·9,814·1,12·1095,913·((30+273)/273)=13250,518·1,11=14708,074

V_вент.=14708,074  м³/ ч

Производительность дымососа:

Vдым.= 1,1· Vг·В·	Tух.+273	[м3/ ч]
	273

где V_Г – объем продуктов сгорания перед дымососом;

       t_ух. – температура продуктов сгорания перед дымососом.

V_дым. = 1,1·13,204·1095,913·((158+273)/273) = 15917,479·1,579 = 25133,699

V_дым.=25133,699 м³/ ч

Диаметр дымовой трубы:

dт=0,0188·√	Vдым. ·nк	[м]
	Wг

где n – число котлов в котельной;

      W_Г – скорость газов в дымовой трубе, м/с.

d_т = 0,0188·√((25133,699·3)/25) = 0,0188·54,919 = 1,032

d_т= 1,032 м

Плотность продуктов сгорания при температуре уходящих газов ρ_ух

ρ_ух = (0,25 + 9,814·1,12·1,293·1,01)/ 13,204= 1,1061 (кг/м³)

Плотность топлива и теплота сгорания Q  на 1кг горючего газа

        

ρ_Т= 0,25 + 9,814· 1,12 · 1,293 · 1,01 = 14,6043 (кг/м³)

Q_В^С= 1 · 37692 = 37692 (мДж/м³)

Исходные данные

GТС м3/ч	Р %	α -	Свзв мг/л	S мг/л	НСО3- мг-эк/л	Са2+ мг/л	Мq2+ мг/л	Nа+ мг/л	Sо42- мг/л	Сl- мг/л	Siо32- мг/л
27	4,7	0,31	28,2	235	2,4	40,1	10,8	22,1	40,4	21,6	-

О_к=7(мгО₂/л)-окисляемость воды

n_к=4(шт.)-количество котлов

КЕ=16-14-тип котла

Р_н=14 атм.

t_н=195^oC

h_к=92,5%

Пересчет воды мг-экв/л:

ИОН	Э мг/мг-экв
Са2+	20,04
Мq2+	12,16
Nа+	22,95
НСО3-	61,02
Sо42-	48,03
Сl-	35,46

Пересчет в мг-экв/л:

[Са²⁺] = Са²⁺/Э _Са²⁺ = 40,1/20,04 = 2,001 мг-эк/л

[Мq²⁺] = 10,8/12,16 = 0,888 мг-эк/л

[Nа⁺] = 22,1/22,95 = 0,963 мг-эк/л

[НСО₃^-] = 2,4мг-эк/л

[Sо₄^2-] = 44,4/48,03 = 0,841 мг-эк/л

[Сl^-] = 21,6/35,46 = 0,609 мг-эк/л

Сумма катионов и анионов:

[ΣК] = [Са²⁺]+[Мq²⁺]+[Nа⁺] = 2,001+0,888+0,963 = 3,852 мг-эк/л

[ΣА] = [НСО₃^-]+[Sо₄^2-]+[Сl^-] = 2,4+0,841+0,609 = 3,85 мг-эк/л

Погрешность выполнения анализа:

([ΣК]-[ΣА]/[ΣК]+[ΣА])·100% = [(3,852-3,85)/(3,852+3,85)]·100% = (0,002/7,702) · 100% = 0,026% <<1%

Общая жесткость воды:

Ж _о=[Са²⁺]+[Мq²⁺]=2,001+0,888=2,889(мг-экв/л)

Карбонатная жесткость воды:

Ж _к=[НСО₃^-] = 2,4(мг-экв/л)

Некарбонатная жесткость воды:

Ж _нк= Ж _о - Ж _к = 2,889-2,4=0,489(мг-экв/л)

Кальциевая и магниевая карбонатные жесткости воды:

Ж _к^Са= Ж _к([Са²⁺]/ Ж _о)=2,4·(2,001/2,889)=1,662(мг-экв/л)

 

Ж _к^Mg= Ж _к([Мq ²⁺]/ Ж _о)=2,4·(0,888/2,889)=0,738(мг-экв/л)

Пересчет [НСО₃^-] мг/л:

НСО₃^-=2,4·61,02=146,448(мг-л)

Солесодержание воды:

S= ΣК+ΣА=Са²⁺+Мq²⁺+Nа⁺+ НСО₃^- +Sо₄^2-+Сl^-=40,1+10,8+22,1+146,448+40,4+21,6 =281,448(мг/л)

Сухой остаток:

СО=235 (мг/л)

Относительная щелочность воды:

ОЩ=(( НСО₃^-·40)/S_пв) ·100%=((2,4·40)/281,448) ·100%=34,109(%)

ОЩ < 50%=34,109(%)

G_пв=G_к+G_хов.

 

О _к=7 – бороться не нужно

С_взв.=28,2>(5÷7) – нужно механическое фильтрование

G _впу.=G_т/с+G_пв

 

G_пв=(0,02÷0,03)· n_к·D_п+(Р/100)· D_п·n_к·(1-γ)+ n_к· D_п·α

G_пв=3·16·(0,025 +(4,7/100)· (1-0,17)+ 0,31)=48·(0,025+0,047·0,83+0,31)=17,952(м³/ч)

G _впу.=27+17,952=44,952(м³/ч)-на выходе

 

G^/_впу ≈ 1,1 · G_впу = 1,1 · 44,952 ≈ 49,4472 (м³/час) – на входе

S_кв ≤ 3000 (мг/л)

Котел  = 3000 (мг/л)

Ж_о^пв ≤ 20 мкг-экв/л = 0,02 (мг-экв/л)

Fe^пв – не нормируется

Сu^пв – не нормируется

О_г^пв = 50 (мкг/л)

рН^пв = 8,5 – 10,5

С_нп^пв < 3 (мг/л)

С_взв = 0

Со₂^пв – отсутствует

Ссо₂^пар ≤ 20 (мг/кг) пара – для длинной паропроводки (при коротких до 100)

Карбонатный индекс:

И_к = Ж_к^хов · Щ_о^хов =

Со₂ = 50/20 мг/л

Ссо₂ – отсутствует

рН = 8,3 – 9,5

ОК < 5 (сети закрыты)

Fe = 0,5 (мг/л)

Взвешенные вещества до 5%.

Максимально допустимое солесодержание химически обработанной воды, подаваемой в систему питания парового котла:

 

где S_кв^доп и S_к– солесодержание котловой воды и конденсата, в мг/л;

Р – допустимый процент продувки парового котла;

α – доля химически обработанной воды в питательной.

S_к – обычно принимается 5 мг/л.

=((3000·5)/(5+100)–(1–0,32)·5)/0,32 = (142,857 – 3,4)/0,32 = 435,803 (мг/л)

Солесодержание воды после Na – катионирования:

S_хов^Na = S_ив+2,96·Ж_Са^ив+10,96·Ж_Мq = 235+4,92+8,088 = 248,008(мг/л)

S_хов^Na < S_хов^доп

Щ_О^ПВ = Щ_О^ХОВ · α + Щ_ОКОНД · (1-α) = 2,1 · 0,32 = 0,672 (мг-экв/л)

где Щ_О^ХОВ = Щ_О^ИВ при Nа – катионировании [HCO₃^-] = 2,1 (мг-экв/л);

      Щ_ОКОНД · (1-α) = S_К = 5 (мг/л)