работа по дисциплине «котельные установки» (стр. 1 из 4)
АНОО «Нижегородский колледж теплоснабжения и автоматических систем управления»
Курсовая работа
по дисциплине «котельные установки»
тема: «Проект производственно-отопительной котельной в г.Уфа»
Выполнил: студент 4 курса
Гр. Т-4Б
Челышев Д.В.
Руководитель:
Бабичева Л.А.
Нижний Новгород
2008
Введение
В курсовом проекте рассматривается котельная установка с паровыми котлами, которые предназначены для выработки пара по теплоснабжению района. Данный расход пара покрывает нагрузки О и В и технологические нагрузки. Система теплоснабжения района - закрытая с параметрами теплоносителя τ1/ τ2=150/170. В закрытой системе теплоснабжения предусмотрен теплофикационный подогрев (подогрев сетевой воды) в котором вода из обратной магистрали тепловых сетей с температурой 70оС нагревается до 100оС и подается потребителю. Таким образом, в тепловых сетях не используется химически очищенная вода. Сетевая вода готовится в отдельных установках. Эта система подготовки воды в тепловой схеме не указана.
Работа тепловой схемы
Исходная вода подается подпиточными насосами сначала в водоводяной подогреватель, где подогревается конденсатом и из СНП от температура исходной воды зимой+5,и +15летом,затем поступает в пароводяной подогреватель, где подогревается исходная вода до температуры не выше 40оС. Из условия предотвращения конденсации водяных паров на оборудование химводоочистки. Вода в химводоочистке освобождается от солей накипи (Mg и CO). Затем поступает в деаэратор атмосферного типа, где освобождается от свободного кислорода и двуокиси углерода, которые способствуют процессам коррозии оборудования. Из деаэратора питательная вода подается в экономайзер парогенератора в 2 котла (Е 6.5-14) подключенных питательной линией параллельно. В барабане котла образуется насыщенный пар с параметрами: Рн= tн= . Свежий пар после котельных установок поступает через редукционноохладительную установку (РОУ), подается к потребителю технологической нагрузки с давлением Р=0.7 мПа в количестве 5.4 т/ч. Из той же линии свежий пар поступает в теплофикационный подогреватель для подогрева сетевой воды. Из барабана котла постоянно осуществляется продувка через СНП. Дренаж после сепаратора поступает в продувочные колодцы. После всех подогревателей осуществляется отвод конденсата. Конденсат после конденсатосборщиков возвращается в сборные конденсатные баки, затем могут быть использованы в подогревателях котельной и поступают через головку деаэратора в блок аккумулятор деаэратора.
1
Расчет тепловой схемы котельной
1.1Определение производительности котельной установки.
Dв.н=Dтех+Dов+Dгвс; т/ч, где:
Dтех- дано-4 т/ч
Dов=Qов*103 /(h”-Ср*tк)*η; Qов- дано- 7 ГДж/ч
Dов=Qов*103 /(h”-Ср*tк)*η=7000/2790-4.19*90)*0.98=2,8 т/ч
При Р=1,4 h”=2790 кдж/кг – теплосодержание насыщенного пара, Рн = 0,14 МПа
h”-теплосодержание пара идущего на теплофикацию- 2790 кдж/кг
Ср*tк= h’ Ср=4.19 кДж/кг tк=100о C
η=КПД- 0.98
Dгвс= Qгвс*103/(h”-Ср*tк)*η=6000/(2790-4.19*90)*0.98=2.4 т/ч
Dз=Dтех+Dов+Dгвс=7+2.8+2.4=12.2 т/ч
Dл=Dз-Dов=3.2+2.58=5.78 т/ч
Dвп=11 т/ч – внешн. потреб.
Потери внутри котельной:
Dпотерь=12.2*0.02=0.24 т/ч
Dmax=Dвып+Dпотерь=11+0.24=11.24 т/ч
n=Dmax/Dку=14.27/4=4 котла (зимний период)
Dmin= Dmax-Dов=14.27-2.8=11.47
n=10.18/4=3 котла (летний период)
1.2 Расход питательной и продувочной воды.
Gпит=Dку+Gпр Gпр=(Р*Dку)/100
Gпр-расход продувочной воды, принимаем согласно СНИП «Котельные установки»- 10%
Gпр=0.1*17.36=1.4 т/ч
Gпит=14.27+1.4=15.6 т/ч
1.3 Определение расхода пара и воды на сепаратор непрерывной продувки.
Х=0.98
Dc=(Gпр*(h”1.4-h’0.15))/(X*(h”0.15-h’0.15))*n=1.5(814.5-462.2)/2227.93=
=493.22/2227.93=0.22 т/ч
G’пр=Gпр-Dc=1.4-0.22=1.18 т/ч
1.4 Определение производительности ХВО и деаэратора.
Gпк=(Dтех*(100- М))/100=(4*30)/100=2.8 т/ч
µ-% возврата конденсата
G’пр- 1.4 т/ч
Gподп=0.75%- от общего объема воды в тепловых сетях
Gподп=0.75%*Vc
Vc=gc*(Qов+Qгвс)
gc- удельный объем воды в систему на единицу мощности- 65 м3/мВт с учетом того что 103*1мВт=гДж, то:
Vc=65*(7+6)/3.6=234.7
Gподп=0.0075*234.7=1.7 т/ч
Gg=Gпит+Gподп=15.6+1.7=17.3 т/ч
Dвып=0/003* Gg=0.005*17.3= 0.08 т/ч
Gхво=Gпк+ G’пр+ Gподп+Dпот+Dвып=2.8+1.18+1.7+0.24+0.08=6 т/ч
1.5 Определение расхода пара на подогреватели (водяной и пароводяной)перед ХВО.
1.Тепловой баланс водоводяного подогревателя
Gив*c*(t'ив-tив)= G’пр*c(t'пр-t''пр)η
с=4.19 кДж/кго G’пр- 1.4 т/ч tив=5оС t’ив=X
t'пр=h’0.15/4.19=467.2/4.19=111.5оС t''пр=60оС
Gив=(1.1/1.15) Gхво=1.1*15.6=17 т/ч
t’ив=( G’пр*с*(t'пр-t''пр)/ Gив*с)+ tив=(1.25*4.19*(110-60)/20.9*4.19)+5=8.2оС
t’ив=11.7оС
2.Тепловой баланс пароводяного подогревателя
Gив*с(t’’ив-t’ив)=D(h’’0.7-ctк)η
t’’ив=40оС t’ив-Х
D=( Gив*c(t’’ив-t’ив))/ (h’’0.7-ctк)η=(20.9*4.19(40-8.2))/(2764-4.19*90)*0.98=
=2539/2339.2=0.36 т\ч
D=0.36 т/ч
1.6 Определение расхода на деаэрацию
(Dов+Dгвс)*с*tк+ Gхво*с*tg+Dpg*h’’0.12+ Dтех*30/100*c* tк+ Dc*h’’0.15+D*c* tк=
= Dвып* h’’0.12+ Gg*c*tg
(7.18+3.8)*4.19*90+7.9*4.19*44.3+Х*2785+4*µ=30%*4.19*tk=90°C+0.25*2693+1.1*4.19*90==4140.55+1466.37+Х*2785+452.52+673.25+414.81→
Dpq=1.15т/ч
Определение температуры воды перед деаэратором
Gхво*с*( tq- t’’хво)= Dвып(h’’0.12-ctк)η
tg= (Dвып(h’’0.12-ctк)η)/ (Gхво*с)+ t’’хво=(0.06*(2785-4.19*90)*0.98)/(7.9*4.19)+40=47.4оС
Неувязка
((Dив+Dg)-(D+ Dpg)/(D+ Dpg))*100=(3.19-3.6/(0.36+1.15))*100=20.19%
2.
Подбор основного оборудования тепловой схемы.
2.1 Подбор сепаратора непрерывной продувки.
Для поддержания заданного солесодержания котловой воды, нужной для получения чистого пара осуществляется продувка котлоагрегата. Для этой цели предусмотрен СНП, он подбирается по объему пара
Vп=Dc*V*X; м3,- где V- удельный объем пара- 1.181 м3/кг
Х=0.98- степень сухости пара
Vн=0.25*1.181*0.98=0.28 м3
Определяем необходимый объем сепаратора
Vсеп= Vп*103/ω*0.8=0.28*1000/750*0.8=280/600=0.42 м3
ω -паронапряжение СНП- 750 м3/ м3
Принимаем СНП- СП-0.7
2.2 Подбор водоводяного теплообменника.
Теплообменник для подогрева исходной воды перед ХВО продувочной водой из СНП с tо-100оС принимаем по действительному расходу водоводяного подогревателя
Gив=9 т/ч
2.3 Выбор пароводяного подогревателя (t ив=40°С)
Подбирается по расходу пара
D= Gив*Cp-(t’’-t’)/(h0.7-Cp*tx)η=9*4.19(40-8.2)/(2764-4.19*90)*0.98=0.5 т/ч
D=0.5 т/ч
В пароводяном подогревателе вода подогревается до 40оС (не выше) что бы не было конденсации водяных паров на поверхности оборудования ХВО, что бы предотвратить коррозию.
2.4 Подбор деаэратора.
В котельных с паровыми котлами устанавливаются деаэраторы атмосферного типа. В деаэраторе происходит удаление из питательной воды растворенных в ней корродирующих газов: О2 СО2 N2. Деаэратор подбирается по расходу деаэрироваемой воды и полезному объему бака-аккумулятора, которая должна быть больше получасовой производительности всех котлов.
Vбака=0.5*Dmax=0.5*14.27=7.135 м3
Марка деаэратора: ДА-25
2.5 Подбор конденсатных баков
Для сбора поступаемого от потребителя конденсата технологий тепловой нагрузки устанавливается 2 конденсатных бака. Емкость каждого бака должна быть не меньше половины возврата конденсата.
Vкб=Dтех*М/100*0.5=4*30/100*0.5=0.6 м3
2.6 Подбор блока водоподогревательной установки
Подбираем по расходу исходной воды
Q=Qов+Qгвс/4.19=17+9/4.19=6.3 гДж/т
n=Qов+Qгвс/ Qгвс=17+9/9=3
Подбираем блочную установку ВПУ-10-М
2.7 Подбор сетевых насосов
Сетевые насосы необходимы для подачи воды потребителям для отопления, вентиляции и ГВС. Устанавливаем минимальное количество насосов 2 (1 рабочий+1 резервный). Подбираем по расходу сетевой воды
а)Для зимнего режима
Gсет=( Qов+Qгвс)*103/Ср(τn-τо)=(17+9)*103/4.19*80=26*1000/4.19*80=26000/335.2=
=77.5 т/ч
б)Для летнего режима
Gсет= Qгвс*103/ Ср(τn-τо)=9*1000/4.19*30=9000/125.7=71.5 т/ч
Подбираем центробежные насосы: МКУ-90
2.8 Подбор питательных насосов
Питательный насос в котельной предусмотрен для подачи воды из деаэратора в экономайзер котла, т.е. снабжает котел водой
Насосов должно быть не менее 2(1 рабочий+1 резервный). Суммарная подача должна быть менее 110% наминарной производительности котлов
Gпит=1.1*3*20.9=69 т/ч
Напор насосов определяется по формуле: