Тепловой расчет котла 160-140 ГМ. Пояснительная записка ТГТУ.140106.007.ТЭ-ПЗ. Поверочный тепловой расчет парового котла
 Скачать 1.62 Mb.
|
|
напора и мощности привода Выбор типоразмера дымососа сводится к подбору агрегата, обеспечивающего необходимые производительность и разрежение, определенные при расчете газового тракта, и потребляющей наименышее количество энергии при эксплуатации. Производительность дымососа рассчитывается по выражению:  где β1 = 1,1 – коэффициент запаса; Vд – расход газов при номинальной нагрузке котла, м3/с. Расход газов рассчитывается по выражению:  где  – расчетный расход топлива, кг/с;  – объем уходящих газов, м3/с; – температура дымовых газов перед дымососом, °С. Производительность дымососа:  Расчетный напор дымососа, мм вод. ст:  где β2 = 1,2 – коэффициент запаса; Hп – перепад полных давлений по газовому тракту, мм вод. ст.  По найденным значениям производительности,  , тыс. м3/ч, и напору Hд, мм вод. ст., выбираем необходимый типоразмер дымососа: дымосос Д-25х2ШБ с частотой вращения n= 370 об/мин,  [9].Расчетная мощность двигателя, кВт:  где  – коэффициент запаса по потребляемой мощности; – производительность дымососа, м3/с;  – расчетный напор дымососа, Па;  – коэффициент полезного действия дымососа.  3.2. Расчет воздушного тракта3.2.1. Расчет сопротивления воздуховодов холодного воздуха Сопротивление воздуховодов складывается из суммы местных сопротивлений от воздухоподогревателя до места забора воздуха и сопротивления трения  где  – сумма местных сопротивлений, мм вод. ст; Δhтр – сопротивление трения, мм вод. ст.Произвольное местное сопротивление рассчитывается по формуле:  где  – величина коэффициента местного сопротивления.Местные сопротивления:  – сопротивление поворота на 90° возле места забора холодного воздуха = 1,  – сопротивление поворота на 45° за дутьевым вентилятором = 0,5, Сумма местных сопротивлений  Сопротивление трения на участке воздуховода, мм вод. ст., определяется по формуле:  где  – коэффициент трения, для стального воздуховода  [10, 11]; l – длина воздуховода холодного воздуха, м; dэ – эквивалентный диаметр воздуховода, м.Длина воздухопровода определяется как 1,2 высоты котла: l=1,2·Hка, где Hка – высота котла, по чертежу Hка = 24,6 м. Тогда l=1,2·24,6 = 29,52 м. Эквивалентный диаметр принимаем из диапазона dэ = 1,5 – 3 м, примем dэ = 3 м [9].   3.2.2. Расчет сопротивления калорифера Выбираем для котла калорифер пластинчатый марки КВС – 5. Его сопротивление составляет  [10, 11].3.2.3. Расчет сопротивления воздухоподогревателя Поскольку в регенеративном воздухоподогревателе одни и те же каналы являются газовыми и воздушными, расчет сопротивления воздушной стороны совершенно аналогичен расчету газовой стороны (см. п. 3.1.4), включая выбор поправочного коэффициента на сопротивление воздухоподогревателя [10, 11].  3.2.4. Расчет сопротивления воздухопроводов горячего воздуха Суммарное сопротивление на произвольном участке воздухопровода горячего воздуха складывается из суммы местных сопротивлений и сопротивлений трения.  где – сумма местных сопротивлений, мм вод. ст.; Δhтр – сопротивление трения, мм вод. ст. На участке от воздухоподогревателя до горелочного устройства имеется два местных сопротивления, при повороте на 90°, следовательно, они будут равны по величине: = 1,  Сопротивление трения воздуховода, мм вод. ст.:  где – коэффициент трения, для стального воздуховода [10, 11]; l – длина воздуховода холодного воздуха, м; dэ – эквивалентный диаметр воздуховода, м.Эквивалентный диаметр принимаем из диапазона dэ = 1,5– м, примем dэ =3 м [10, 11]. Длину воздухопровода определяем в зависимости от расхода пара:    Сопротивление трения Сопротивление воздухопроводов  3.2.5. Расчет сопротивления горелочных устройств Сопротивление горелочных устройств определим по формуле:  где  – коэффициент сопротивления горелочного устройства.Коэффициент сопротивления горелочного устройства принимаем из диапазона 1,6–3:  . 3.2.6. Расчет самотяги Величина самотяги любого вертикального участка воздушного тракта рассчитывается по формуле:  где H – высота рассчитываемого участка газохода, м; g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения; ρ0 = 1,32 кг/м3;  – температура воздуха на расчетном участке, °С.Высота первого участка Hс1 = 6,8 м. Средняя температура воздуха  где  – температура холодного воздуха, °С;  – температура горячего воздуха, °С. Самотяга  Высота второго участка Hс2 = 13,4 м. Средняя температура воздуха: tв = tгв. Тогда самотяга  Результирующая самотяга воздушного тракта   3.2.7. Перепад полных давленийПерепад полных давлений в воздушном тракте определяется по формуле:  где ΔHв – суммарное сопротивление воздушного тракта котла, мм вод. ст.; Hс – результирующая самотяга воздушного тракта, мм вод. ст.; hт – разрежение в топке на уровне ввода воздуха, мм вод. ст. Суммарное сопротивление воздушного тракта котла  где Δhвпр – сопротивление воздухопроводов холодного воздуха, мм вод. ст.; Δhкалор – сопротивление калорифера, мм вод. ст.; Δhвзп – сопротивление воздухоподогревателя, мм вод. ст.; Δhгв – сопротивление воздухопроводов горячего воздуха, мм вод. ст.; Δhгор – сопротивление горелочных устройств, мм вод. ст.  Разрежение в топке на уровне ввода воздуха  где h"т – разрежение на выходе из топки, мм вод. ст.; H'' – высота топки от горелки до середины выходного окна: H'' = 11,65 м.  Тогда перепад полных давлений  3.2.8. Выбор типоразмера дутьевого вентилятора. Определение его производительности, напора и мощности привода Выбор типоразмера дутьевого вентилятора сводится к подбору агрегата, обеспечивающего необходимые производительность и давление, определенные при расчете воздушного тракта, и потребляющей наименьшее количество энергии при эксплуатации. Производительность вентилятора определяется по формуле:  где β1 = 1,1 – коэффициент запаса; Vв – расход воздуха при номинальной нагрузке котла, м3/с. Расход воздуха     Полное давление, которое должен развивать дутьевой вентилятор где β2 =1,2 – коэффициент запаса;  – перепад полных давлений по воздушному тракту. По найденным значения производительности Qр, и напору Hв, выбираем необходимый типоразмер дутьевого вентилятора: ВДН – 22 с числом оборотов 1000 об/мин [10, 11]. Расчетная мощность двигателя, кВт  где – коэффициент запаса по потребляемой мощности;  – производительность вентилятора, м3/с;  – расчетный напор дутьевого вентилятора, Па;  – коэффициент полезного действия вентилятора [10, 11]. 4. Расчёт дымовой трубы 4.1 Расчет высоты дымовой трубы по рассеиванию вредных веществ  , где D – диаметр газохода,  ; =498,5 ,  где H - высота дымовой трубы над уровнем земли, м; A– коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, имеет размерность: с2/3мг·град1/3/г, для Нижнего Поволжья, Сибири, Дальнего Востока принимают A = 200; для севера и северо-запада Европейской территории России, среднего Поволжья и Урала принимают А = 160; для центральной части европейской территории России А = 140; M – мощность выброса (количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени), г/с; F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для газообразных вредных веществ – сернистого газа, сероуглерода и т.п. и мелкодисперсных аэрозолей – пыли, золы и т.п., скорость упорядоченного оседания которых не превышает 5 см/с, принимается F = 1. Для остальных аэрозолей, выбрасываемых с предварительной очисткой или без неё, коэффициент F принимается следующим образом: F = 2 при эффективности очистки более 90%;  F = 2,5 при эффективности очистки 75 – 90%;F = 3 при эффективности очистки менее 75% (или при отсутствии очистки);  m и n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; - безразмерный коэффициент, учитывающий рельеф местности (для равнинной местности = 1); ПДК – ПДК выбрасываемого загрязнителя (для диоксида азота 0,6 мг/м3), мг/ м3; Сф – концентрация загрязняющего вещества в атмосфере, мг/ м3; V- объем газовоздушной смеси, м3/с, определяемый как произведение площади (м2) устья источника выброса (площадь сечения выхода трубы) на среднюю скорость (  , м/с) выхода газовоздушной смеси из устья трубы; Tг - температура выбрасываемой газовоздушной смеси, величину которой определяют по технологическим нормативам действующим для данного производства; Tв - температура окружающего атмосферного воздуха, за которую принимают среднюю температуру наружного воздуха в 13 ч наиболее жаркого месяца года (по СНиП 11-1-82 “Строительная климатология и геофизика”), Для котельных, работающих по отопительному графику, допускается при расчетах принимать значения Tв равными средним температурам наружного воздуха самого холодного месяца, для которого характерны наибольшие выбросы вредных веществ. Сф=MNO/V, (4.3) MNO=BpQp  , (4.4)где  =0,001 (для валовой нагрузки) =0,01 (4.5) =0,28 г/МДж. =0,16(0,5·r)где r=0 – степень рециркуляции дымовых газов   , (4.6)где  =0 – доля воздуха, подаваемого в промежуточную факельную зону. =0.  =1 (котёл работает в соответствии с режимной картой)  =1+0,002(tгвtхв), (4.6) .MNO=4,6·25,12·0,28·1,62·1·1·1/1000=52,41 мг/с. Сф=52,41/498,5=0,087 мг/м3.  =9,37 м . Коэффициенты mиnзависят от Н, поэтому высоту трубы рассчитывают в два этапа. На первом этапе mиnпринимают равными единице и по уравнению 1определяют высоту трубы. На втором этапе уточняют значения mиn. Для чего сначала рассчитывают коэффициенты f и vм по формулам:  ,  , ,  ,где D – диаметр устья трубы, м.  Затем рассчитывают значение mиn по следующим формулам:  , при vм  0,3 n = 3; при 0,3 < vм 2 n =  ; при vм > 2 n = 1,  .После уточнения значения величин mиn производят перерасчёт величины Н. Если из трубы выбрасывается несколько загрязнителей, то высоту трубы следует брать по наибольшему значению, которое получается при расчёте по уравнению 1 для каждого загрязнителя. Кроме того, следует учитывать, что высота трубы должна превосходить высоту расположенных вблизи зданий не менее, чем в 2,5 раза.  =15,43 м . |