диплом. БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА. Тема работы Модернизация котельных установо. 13. 03. 01 Теплоэнергетика и теплотехника Кафедра Атомных и тепловых электростанций бакалаврская работа тема работы Модернизация котельных установок путем замены котла на котлы нового поколения
 Скачать 2.63 Mb.
|
|
k зл – коэф. ослабления лучей зольными частицами. Определяется количество тепла, передаваемое в топке на 1 кг топлива, кДж/кг: т т (3.36) Тепловое напряжение топочного объема, кВт/м 3 : т (3.37) Результаты расчетов записываем в таблицы и представляем в виде расчетной программы Microsoft Excel в приложении. 51 3.4 Расчет конвективных пучков Поверочный расчет пучков труб при известных температурах продуктов сгорания на входе в КП (υ′), уходящих газов (ухи воды на входе и на выходе из КП. Обычно пучки считаются как одна целая поверхность нагрева. Основными уравнениями являются уравнение теплового баланса б и уравнение теплопередачи Q Т Известны все основные параметры температура газов на выходе из фестона Фи ух, по ним определяют среднее значение температуры газов, а далее значения б и Т Балансовое количество тепла передается дымовыми газами воде, протекающей в трубах конвективного пучка. Расчет уравнения баланса тепла б, кДж/м 3 или кДж/кг: ( пр) где φ – коэффициент сохранения тепла (из расчета топки I′ – теплосодержание дымовых газов на входе в конвективные пучки при температуре ф ; I′ = 15608,3 кДж/кг; I’’ – теплосодержание газов на выходе из котла (конвективных пучков) при известной температуре ух, I’’ = 2728,62 кДж/кг. кДж кг Расчет уравнения теплопередачи Т, кДж/м 3 или кДж/кг: 52 Т Н В где κ – коэффициент теплопередачи от дымовых газов к воде (среде, текущей внутри труб конвективного пучка, Вт/м 2 ·К, определяется по формуле Δ t – температурный напор, С, определяется по формуле H – поверхность нагрева фестонам, дается в характеристике котла. Расчет коэффициента теплопередачи k, Вт/м 2 К : 𝛹 л где ψ – коэффициент тепловой средней температуры газов, принимается по таблицам нормативной литературы, ψ = 0,85; к – коэффициент теплоотдачи конвекцией для гладких труб, расположенных в шахматном порядке при поперечном омывании дымовыми газами, Вт/м 2 К; к = 103,1 Вт/м 2 К; л – коэффициент теплоотдачи излучением трехатомных газов, Вт/м 2 К; л = 6,5 Вт/м 2 К. Коэффициент теплоотдачи конвекцией зависит от расположения КП, направления движения дымовых газов, скорости газов, диаметра труб. Вт/(м 2 ∙К) Расчет температурного напора по формуле Δ t, С 53 где и t 2 – температура воды перед и после конвективного пучка, СТ кДж кг Расчет скорости газов ϖ, мс, в конвективном пучке считается так ̅ ср где V – объем газов в конвективном пучке, мм или мкг F – живое сечение для прохода дымовых газов в пучке, м, ср - среднее значение температуры газов в пучке, С. ̅ с Расчет скорости воды ϖ, мс, в конвективном пучке считается такс с Разница в величинах б и Т должна быть менее или равна 2 %, те (б – Т / б (3.45) 2 ≥ (20597 – 20153)100/20597 2 ≥ 2 3.5 Аэродинамический расчет воздушного тракта котла Аэродинамический расчет воздушного тракта котельных агрегатов проводится в следующей последовательности Из теплового расчета котельного агрегата принимается теоретический объем воздуха, подаваемого на горение, V 0 , и расход топлива р 55 (3.46) t f 2 , (3.48) 0,02); l w t 3 ; d 56 Рассчитываем потери напора в местных сопротивлениях, Па, воздуховода (повороты, разветвления, изменения сечения, шиберы) по формуле ∑ где – сумма коэффициентов местных сопротивлений, определяемых по прил. 2. Определяем полные потери напора, Пав воздушном тракте котла ∑ (3.50) ∑ 3.6 Аэродинамический расчет газового тракта котла Аэродинамический расчет газового тракта котельных агрегатов производится аналогично расчету воздушного тракта. Однако при расчете газового тракта котла необходимо учитывать то, что данный тракт может быть разбит на 57 отдельные участки. За отдельный участок принимается участок газового тракта с неизменным в его пределах расходом продуктов сгорания. Количество участков в газовом тракте зависит от типа котельного агрегата и компоновки газоходов, а именно, от наличия или отсутствия сборного коллектора. При отсутствии сборного коллектора и при выполнении аэродинамического расчета газового тракта водогрейных котлов (КВ-ТС, КВ-ГМ) газовый тракт не разбивается на отдельные участки и рассчитывается как один участок протяженностью от котла до устья дымовой трубы. Из теплового расчета котельного агрегата принимается теоретический объем воздуха, подаваемого на горение, V г, и расход топлива B р Определяем действительную скорость движения продуктов сгорания, мс, в газоходах (3.51) где г – средняя максимальная температура воздуха в котельной, С, г – площадь поперечного сечениям Потери напора в газоходах на трение, Па, рассчитываются отдельно для газоходов (от котла до дымовой трубы) и отдельно для дымовой трубы. Для цилиндрических дымовых труб расчет потери напора ведется по формуле (3.53) где λ – коэффициент сопротивления трения (для металлических каналов равен 0,02); l – длина участка от котла и до устья дымовой трубы, мг д – действительная скорость движения газа по каналу, мс г – плотность газа, определяемая по формуле г, кг/м 3 ; d г – внутренний диаметр газохода. Потери напора в местных сопротивлениях, Па, газоходов (повороты, разветвления, изменения сечения, шиберы) рассчитываем по формуле ∑ (где – сумма коэффициентов местных сопротивлений, определяемых по прил. 2. 59 Определяем потери напора за котлом (3.55) Определяем полные потери напора, кПа, в газовом тракте котла ∑ (3.56) ∑ где - потери напора в котле, находим по (прил. Б) 60 ЗАКЛЮЧЕНИЕ В данном дипломном проекте представлена возможность реконструкции котельной, путем замены устаревших котлов на котлы нового поколения, рассмотрена модернизация котлов с целью увеличения КПД, экономии и сокращения расходов топлива. В соответствии с темой дипломного проекта был произведен анализ существующей котельной на предприятии ТОО «Бёмер-Арматура», в период открытия завода, в 2016 году, к установке были приняты два стальных водогрейных котла SK-725 тепловой мощностью 1070 кВт фирмы «Logano». Оборудование в течении 15 лет обеспечивало теплом завод в Германии, в городе Шпрокхёфель, откуда было поставлено в Казахстан и принято к установке. Несмотря на долговечность оборудования, оно изношено и требует дорогостоящего ремонта. В частности, котлам необходимы замена поверхности нагрева, диагностика топочной камеры, комплексная дефектоскопия сварных швов, при этом стоимость ремонта составит около 50-80% стоимости нового аналогичного оборудования. В дипломном проекте рассматривается установка двух водогрейных котлов BOSCH UNIMAT тепловой мощностью 1350 кВт каждый, в комплект которых входят 2 горелки, система диспетчеризации, что позволит отказаться от постоянного присутствия персонала в котельной, а контроль и управление будет осуществляться дистанционно. В качестве топлива принято дизельное с теплотой сгорания равна ккал/кг и температурой вспышки паров выше С. При установке новых котлов отсутствует необходимость увеличения площади, перестройки помещения котельной и замены дымовых труб. В дипломном проекте произведено обоснование темы целесообразности данного проекта представлены общие сведения о предприятии и котельной 61 ТОО «Бёмер-Арматура», рассмотрено описание и структура предприятия, описание существующей котельной и новой, сравнительные показатели. Специальная часть включает в себя расчет котла, Все произведен расчет теплового баланса и топочной камеры, также выполнен расчет капитальных затрат, расчет экономии дизельного топлива, расчет показателей экономической эффективности проекта Установка водогрейных котлов на заводе «Бёмер-Арматура» позволит сэкономить 226920 литров дизельного топлива в год, установка котлов окупает себя за 5 месяцев, что является хорошим результатом. 62 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. http://santehnik-service.ru/uslugi/montazh-otopleniya/ustanovka- kotla/rekonstruktsiya-kotelnoj/ 2. http://kotelnie.com/statiy/90-rekonstrukziyakotelnoy 3. http://1poteply.ru/kotly/tipy/vidy.html 4. http://www.studfiles.ru/preview/5336333/ 5. «Bosch» Эффективные технологии для первоочередных задач. Водогрейные котлы -7 с. 6. Bosch - паровые, водогрейные котлы и когенерация-3c 7. http://www.boehmer.de/ru/predprijatie/istorija/ 8. Сварка. Резка. Металлообработка © 2010-2015-2c 9. Технические данные предприятия. Паспорт котла. 10. Отопительный котел Unimat UT-L» © 2013/0,4 - с 11. Соколов А.Г. Автоматизация работы котельных агрегатов. – М, Металлургия с. 12. Инструкцией о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений СНиП РК 2.2.01-2007, Алматы, 2007 гс 13. Инструкция по проведению оценки воздействия намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду при разработке предплановой, предпроектной и проектной документации, Астана, г. 14. Методики по расчету выбросов вредных веществ в атмосферу различными производствами, Астана, 2007 г. 15. РД 52.04.52-85 Методические указания по регулированию выбросов при неблагоприятных метеорологических условиях, Новосибирск, гс 63 16. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций – Москва Издательство МЭИ, 2004 гс. Белов, СВ. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (техносферная безопасность Учебник для бакалавров / СВ. Бе- лов. - М Юрайт, ИД Юрайт, 2013. - 5 c. 18. Жабалова Г.Г. Тепловой и конструктивный расчет парового котла для специальности Теплоэнергетика Темиртау 2006 19. АН. Хуторной, СВ. Хон Аэродинамический расчет газовоздушного тракта котла»,Томск 2010 20. Гельманова З. С. Обоснование экономической целесообразности организационных, технических и технологических мероприятий в курсовом и дипломном проетировании». Алматы, 1999. -7 с. |