Выбор типа и количества энергетических и водогрейных котлов. Выбор энергетических котлов. Основные технические характеристики

количестве шести штук без резерва со следующими техническими характеристиками:

– подача 500 м³/ч;

– напор 70 м;

– допустимый кавитационный запас 10 м;

– частота вращения 3000 об/мин;

– потребляемая мощность 120 кВт;

– КПД 82 %

–завод-изготовитель ПО «Ливгидромаш», г. Ливны

Принимаем к установке конденсатные насосы сетевых подогревателей типа КС–80–155[4,таб.5.5] в количестве трех, из которых один резервный, со следующими техническими характеристиками:

– подача 80 м³/ч;

– напор 155 м;

– допустимый кавитационный запас 1,6 м;

– давление на входе 0,98 МПа;

– частота вращения 3000 об/мин;

– потребляемая мощность 52 кВт;

– КПД 65%;

–завод-изготовитель ПО «Насосэнергомаш», г.Сумы

4.2 Оборудование котельного отделения

4.2.1  Расчет расхода топлива котлом

Определяем состав и технические характеристики топлива:

=3%,

=0,1%,

=1,4%,

=83,8%,

=11,2%,

+ =0,5%

9490 ккал/кг=39763,1 кДж/кг  [14,таб.1]

θ_ух=137 ºС [4,таб.1.3 ]

t_пв=230 ºС [4,таб.1.3 ]

Тип воздухоподогревателя: РВП

Доля продувки α_пр=0,02∙D_пп

Топливо: сернистый мазут

Расход топлива котлоагрегатом определяем по:

  , т/ч                                                      (13)

Определяем Q_ка : 

 , кДж/ч                                  (14)   

h_пп=829,6 ккал/кг=3476 кДж/кг [14,табл.15]

h_пв=c∙t_пв=4,19∙230= 964 кДж/кг

h_пр=2620 кДж/кг

 кДж/кг 

  ,  кДж/кг                                 (15)                                      

, так как воздух при подаче в к/а не подогревается

 ккал/кг=17,6 кДж/кг                  (16)

 кДж/кг          (17)

, так как механические фарсунки

, так как топливо- мазут

 кДж/кг

                                                                (18)

                                                      (19)

q₂ – потери тепла с уходящими газами

                                                (20)

Н_ух – энтальпия уходящих газов

  кДж/кг                                       (21)

                         (22)

 кДж/кг [14,таб.14]

 кДж/кг [14,таб.14]

  кДж/кг [14,таб.14]

 кДж/кг

q₃ – потери тепла от химического недожога

q₃=0,5 [14,таб.20]

q₄ – потери тепла от механического недожога

q₄=0

q₅ – потери тепла от наружного охлаждения

q₅=0,38 [14,рис.5-1]

q₆ – потеря с физическим теплом шлака

q₆=0

 кг/ч

4.2.2 Выбор расширителя непрерывной продувки

Так как давление котла >10 МПа, поэтому при расчете принимаем двухступенчатую схему сепарации продувочной воды.

а) Расчет первой ступени сепаратора.

=0,02∙500=10 т/ч

Определяем коэффициент сепарации 1-й ступени:

                                                              (24) 

=1600 кДж/кг -энтальпия продувочной воды, зависящая от давления в барабане котла Р_д=14,7 МПа [22,таб.2]  

= 670,5кДж/кг -энтальпия отсепарированного пара после 1-й ступени, зависящая от давления  в деаэраторе  Р_д=0,59 МПа

[22,таб.2]                           

=2757 кДж/кг -энтальпия отсепарированной   воды после 1-й ступени, определяется по давлению в деаэраторе  Р_д=0,59 МПа [22,таб.2]                                

η_сеп =0,98– коэффициент, учитывающий охлаждение сепаратора

Определяем количество пара, образующегося в 1-й ступени:

                                                               (25)

   т/ч

Определяем объем пара, образовавшегося в расширителе 1-й ступени:

                                                                   (26)   удельный объем пара, определяется по Р=0,59 МПа

[22,таб.2]                                                                            м³/ч

Определяем объем расширителя:

                                                                  (27)

 м³

К установке принимаем РНП СП-5,5 в количестве одного на станцию со следующими техническими характеристиками:

Емкость расширителя: 5,5 м³

Наружный диаметр корпуса: 1520 мм

Завод-изготовитель: Таганрогский завод «Красный котельщик»

Расчет второй ступени сепаратора непрерывной продувки.

                                                              (28)

   т/ч

Определяем коэффициент сепарации 2-й ступени:

                                                        (29)

 =483,2 кДж/кг –энтальпия отсепарированной воды после второй ступени  определяется по Р=0,17 , так как пар из нее направляется в ПНД-3 [22,таб.2]                                                                 

=2699 кДж/кг –энтальпия отсепарированного пара после второй ступени  [22,таб.2]                                                                 

Определяем количество пара, образовавшегося в РНП-2:

                                                                     (30)

 т/ч

Определяем объем пара, образовавшийся во второй ступени:

                                                                        (31)

=1,03- удельный объем пара, определяется по Р=0,17 МПа [22,таб.2] 

 м³/ч

Определяем объем расширителя:

                                                                      (32)

м³

К установке принимаем РНП СП-7,5 в количестве одного на станцию со следующими техническими характеристиками:

Емкость расширителя: 7,5 м³

Наружный диаметр корпуса: 2020 мм

Завод-изготовитель: Таганрогский завод «Красный котельщик»

4.2.3 Выбор основных дымососов

Согласно [1] для котлов производительностью 500 т/ч и менее предусмотрена установка одного дымососа на котел.

Определяем расчетную производительность дымососа:

 ,                                                          (33)

где =1,1-запас по производительности [1]

=760 мм.рт.ст.

Определяем расход дымовых газов от котла:

                                          (34)

Определяем  расчетный расход топлива:

                                                           (35)             

 т/ч

Определяем объем продуктов горения на 1 кг топлива при коэффициенте избытка воздуха α_ух:

                                                 (36)

где   м³/кг [14,таб.11]

 м³/кг [14,таб.11]

 м³/кг

Определяем присосы воздуха в газоходах:

                                                              (37)

                                                                 (38)

где – длина газохода  [14,таб.16] 

 , т.к. топливо мазут

Так как  ≤0,1,то  ⁰С

 м³/кг

 м³/ч

Определяем приведенное полное расчетное давление дымососа:

                                                                  (39)

                                                           (40)

                                                                  (41)

=1  [14,рис.7.26]

                                                         (42)

 кгс²/м⁴

Определяем температура газов перед дымососам:

                                                                    (43)

 К

                                                                 (44)

 К

где t_зав =100 ºC [14,рис.7-34]

Определяем расчетное полное давление дымососа:

                                                                   (45)

где β₂ =1,2-запас по напору [1]

ΔН =280 кгс/м² [15]

 кгс/м²

                                                                   (46)

 кгс/м²

Предварительный выбор:

Расчетные характеристики попадают в область данных дымососов ДОД-31,5; ДОД-31,5Ф [21,рис.7-34]

ДОД – 31,5       η_р=0,76; η_max=0,825 [21,рис.7-65]

ДОД-31,5Ф       η_р=0,8; η_max=0,805 [21,рис.7-66]

К установке принимаем дымососы типа ДОД-31,5Ф в количестве двух штук (по одному на котел), КПД которого является наибольшим.

4.2.4 Выбор дымососов рециркуляции

К установке принимаются дымососы рециркуляции типа     ГД-20-500У в количестве двух (по одному на котел), со следующими техническими характеристиками:

– тип: центробежный, одностороннего всасывания, левого   и правого вращения;

– диаметр рабочего колеса 2000 мм;

– производительность 200000 м³/ч;

– полное давление 4,8 кПа;

– температура 400 ºC;

– частота оборотов 985 об/мин;

– мощность 390 кВт;

– максимальный КПД 68 %

4.2.5 Выбор вентиляторов

Согласно [1] для котлов производительностью 500 т/ч и менее предусмотрена установка одного вентилятора на котел.

Определяем расчетную производительность вентилятора:

 ,                                                             (47)    где =1,1-запас по производительности [1]

=760 мм.рт.ст.

Определяем расход воздуха:

                                (48)

[4,таб.16]     
  

 м³/кг

 м³/ч

Определяем приведенное полное расчетное давление                   вентилятора:

, кгс/м²                                                           (49)

                                                               (50)

  кгс·с²/м⁴

Определяем абсолютную температуру воздуха:

 ,К                                                                 (51)    

 К                                                                             

Определяем абсолютную температуру по заводским характеристикам машины:

, К                                                             (52)

 К

Определяем расчетное полное давление вентилятора:

,                                                                 (53)

где β₂ =1,15-запас по напору [1]

ΔН =300 кгс/м² [15]

 кгс/м²

 кгс/м²

Предварительный выбор:

Расчетные характеристики попадают в область данных вентилятора ВДН-28-2у [21,рис.   ]

ВДН-28-2у     η_р=0,81; η_max=0,84 [21,рис.   ]

 %

К установке принимаем вентиляторы типа ВДН-28-2у в количестве двух штук (по одному на котел).

4.2.6 Расчет дымовой трубы

Определяем высоту дымовой трубы:

 , м                    (54)

Ориентировочно принимаем одну трубу высотой 80 м с диаметром устья 4,8 м [21,таб.7.2]

Р_n=1 – поправочный коэффициент

А=120 – коэффициент, зависящий от состояния атмосферы и определяющий