Производственно-отопительная котельная

Численные значения этих величин принимаются из «Поверочного расчета парового котла» — тепловой расчет экономайзера., Па — аэродинамическое сопротивление воздухонагревателя, если он присутствует в составе котла;, Па — аэродинамическое сопротивление золоуловителей, предназначенных для очистки продуктов сгорания от золы и твердых примесей при работе котельной на твердом топливе. Конструктивные характеристики и аэродинамические сопротивления сухих и мокрыхзолоуловителей приведены в [4], стр. 81−90. — аэродинамическое сопротивление газохода и шибера при искусственной тяге не учитываются. При естественной тяге эти величины приведены в [5], стр. 357., Па — аэродинамическое сопротивление дымовой трубы, определяется после выбора высоты и расчета трубы.

3.1 Расчет дымовой трубы

Внутренний диаметр трубы на выходе, м., определяется по формуле:(3.3)dв = 0,8; Н =23,3где: Vг- расход продуктов сгорания от одного котла при, м3/м3 (м3/кг); эта величина определена в курсовой работе «Поверочный расчет парового котла»;Вр- расчетный расход топлива, м3/с (кг/с), из «Поверочного расчета парового котла»; n-количество котлов, подключенных к трубе;Wвых- скорость газов на выходе из трубы, м/с;Скорость газов на выходе из дымовой грубы при искусственной тяге принимается 12−15 м/с. Окончательно dв выбирается приложению [4] унифицированного ряда типоразмеров дымовых труб. Дымовые трубы выполняются металлическими, кирпичными и железобетонными. Металлические трубы следует применять диаметром не более 1,0 м. Уточняется действительная скорость газов на выходе при стандартном диаметре трубы.(3.4)где:, °Cтемпература уходящих газов, выбранная при выполнении курсовой работы «Поверочный расчет парового котла». Нижний внутренний диаметр металлической трубы dн=dв, м, кирпичной или железобетонной трубы определяется по формуле: dн=dв, где Н, м — высота дымовой трубы, выбирается по приложению [4] для принятогоdв. Средний расчетный диаметр трубы dcp, м, Средняя скорость продуктов сгорания Wcp, м/с, в дымовой трубе определяется по формуле:, Потери давления на трение, ПА, в трубе определяются по выражению:(3.5)где: — безразмерный коэффициент гидравлического трения, принимается для бетонных и кирпичных труб равным 0.05, для металлических — 0,02. — плотность газового потока в трубе, кг/м3здесь — плотность газов при нормальных условиях, равная 1,3 кг/м3.Потери давления в местных сопротивлениях Рм, Па, дымовой трубы вычисляются по формуле:

где =1,0 — коэффициент местного сопротивления выхода из дымовой трубы. Общие потери давления в дымовой трубе, Па, составят:

Величина самотяги дымовой трубы, Па, вычисляется по формуле:

где g = 9,8 м/с2 — ускорение свободного падения. Проверка высоты трубы по условиям рассеивания вредныхвыбросов К дымовым трубам производственно-отопительных котельных в настоящее время предъявляются требования по обеспечению достаточного рассеивания вредных веществ, предельно допустимые концентрации (ПДК) которых в атмосфере регламентируются санитарными нормами. Диоксиды серы. Количество диоксидов серы (г/с), выбрасываемых из трубы в пересчете на SO2 определяется из выражения:

МSO2 = 0,02·В·S·(1 -ηSO2)(1 -ηSO2), (3.6)где В — расход топлива, г/с;S — содержание серы в рабочем топливе, %;ηSO2 — доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле (при факельном сжигании мазута принимается равной 0,02);ηSO2 — доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе попутно с твердыми частицами (принимается равной нулю).МSO2 = 0,02·92,3·2,8·(1 — 0,02)(1 — 0) = 5 г/с.Оксид углерода. Расчет выбросов оксида углерода (г/с) производится по формуле:

МСО = 0,001·ССО·В·(1 — q4/100),(3.7)где ССО — выход оксида углерода при сжигании жидкого топлива, кг/т, определяется из выражения:

ССО = q3·R·Qн (3.8)R — коэффициент, учитывающий долю потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную наличием в продуктах неполного сгорания оксида углерода; принимается для природного газа 0,5;q3, q4 — потери теплоты соответственно от химической и механической неполноты сгорания топлива, % Следовательно при сжигании мазута выброс оксида углерода в атмосферу не происходит, q3 = 0,2%, q4 = 0%.ССО = 0,2·0,5·50,3=5,03 кг/тМСО = 0,001·5,03·92,3·(1 -0/100)=0,46 г/сОксиды азота. Суммарное количество оксидов азота NOx в пересчете на NO2 (в г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами, определяются по формуле, (3.9)где Bp — расчетный расход топлива, нм3/с; - низшая теплота сгорания топлива, МДж/нм3; - удельный выброс оксидов азота при сжигании газа, г/МДж.Для паровых котлов, (3.10)где D — фактическаяпаропроизводительность котла, т/ч.Для всех дутьевых горелок напорного типа (т.е. при наличии дутьевого вентилятора на котле) принимается k = 1,0.t — безразмерный коэффициент, учитывающий температуру воздуха, подаваемого для горенияt = 1 + 0,002 (tгв — 30)=1 + 0,002 (128 — 30) = 1,2 (3.11)где tгв — температура горячего воздуха, °С. — безразмерный коэффициент, учитывающий влияние избытка воздуха на образование оксидов азота. В общем случае значение = 1,225.r — безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов через горелки на образование оксидов азота. При подаче газов рециркуляции в смеси с воздухом, (3.12)где r — степень рециркуляции дымовых газов, %.kп — коэффициент пересчета;

при определении выбросов в граммах в секунду kп = 1;Максимально допустимая высота трубы Нmin, м, подсчитывается из условия ПДК вредностей в атмосфере по формуле:, (3.13)где

А — коэффициент, зависящий от метеорологических условий местности;

М — количество выбрасываемого вещества, г/с;F — безразмерный коэффициент, учитывающий скорость осаждения твердых частиц в атмосфере (для газообразных примесей F=1);m и n — безразмерные коэффициенты, зависящие от скорости выхода дымовых газов из трубы;V1 — объем дымовых газов, выбрасываемых из трубы, м3/с, ;

— разность температур газов и окружающего воздуха, С;N — число дымовых труб. Безразмерный коэффициент m подсчитывается по уравнению в зависимости от параметра f:, (3.14) при f 100, (3.15)где — скорость газов на выходе из трубы, м/с; - диаметр выхода трубы, м;Н — высота трубы, м; Перечисленные величины принимаются из предыдущего расчета трубы. При расчете температура окружающего воздуха определяется из климатического справочника для летнего времени. Для тепловых станций n=1.

3.3 Выбор тяго-дутьевых устройств

По рекомендации [7] каждый котельный агрегат должен иметь дымосос и вентилятор (индивидуальные). Выбор дымососа. Производительность дымососа Vдым, м3/ч., определяется по формуле:

Давление, создаваемое дымососом Рдым, Па, определяется по формуле:

По аэродинамическим характеристикам дымососов [1,4], по величинам давления и производительности выбирается дымосо ДН-12.ЧДН = 0,1 МПаN = 970 об/мин

КПД = 0,7Выбор дутьевого вентилятора. Производительность вентилятора Vдв, м3/ч, вычисляется по формуле:

Значения величин Vo,, tв принимают из поверочного расчета котельного агрегата. Давление вентилятора Рдв, Па: Ргор — где потери давления в газомазутной горелке, Па. Для котлов ДЕ указаны в приложении Ж. — потери давления в воздуховоде, Па, указаны там же. По полученным величинам давления и производительности, по аэродинамическим характеристикам выбираем вентилятор ВД-12. ВДН = 0,1 МПаN = 970 об/мин

КПД = 0,68Список используемой литературы1. Делягин Г. Н., Лебедев В. И., Пермяков В. А. Теплогенерирующие установки: учебник для вузов. — М.: Стройиздат, 1986. — 559 с.

2. Бузников Е. Ф., Роддатис К. Ф., Березин Э. Я. Производственные и отопительные котельные: Учебное пособие для вузов. — М.: Энергоиздат, 1984. — 231 с.

3. Костриков Ю. М., Мещерский Н. А., Коровина О. В. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справочник. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 251 с.

4. Аэродинамический расчет котельных установок (нормативный метод) под ред. Мочана С. И. — Ленинград.: Энергия, 1997. — 255 с.

5. Роддатис К. Ф. Котельные установки: Учебник для вузов. — М.: Энергия, 1997. — 413 с.

6. Роддатис К. Ф., Полтарецкий А. Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 487 с.

7. СНиП П — 35−76. Котельные установки. — М.: 19 778

Сни

ПП 2.

04.07 — 8б* Тепловые сети. — М.: 19 949

Ривкин С. А, Александров А. А. Справочник. Термодинамические свойства воды и водяного пара. — М.: Энергия, 1976. — 78 с.