|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙСтр 1 из 11Следующая ⇒
Содержание
Введение 1. Основные положения теплоснабжения потребителей . 1.1. Основные виды и системы потребления тепла 1.2. Системы тепловых сетей и схемы присоединения к ним потребителей тепла 2. Тепловые схемы котельных установок 2.1. Классификация котельных 2.2. Тепловые нагрузки 2.3. Общие сведения о тепловых схемах котельных 2.4. Тепловые схемы с водогрейными котлами 2.5. Тепловые схемы для паровых и пароводогрейных котельных 2.6. Пример расчета тепловой схемы котельной 2.6.1.Расчет редукционно-охладительной установки (РОУ) 2.6.2.Расчет сепаратора непрерывной продувки 2.6.3.Расчет расхода химически очищенной воды 2.6.4.Расчет конденсатного бака 2.6.5.Расчет водоподогревательных установок 2.6.6.Расчет деаэратора 2.6.7.Выбор типа котлоагрегатов и их количества 3. Топливо и его использование в котельных 3.1. Виды топлива, сжигаемого в котельных в настояяее время и в перспективе. Основные виды топлива для крупных центральных котельных 3.2. Расчеты процесса горения топлива 3.3. Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива 3.4. Тепловой расчет экономайзера 3.5. Расчет высоты дымовой трубы. 3.6. Определение стоимости израсходованного топлива одним котельным агрегатом Литература Приложения ВВЕДЕНИЕ Энергетика является ведущей отраслью народного хозяйства. Промышленность, транспорт, сельское хозяйство, быт потребляют электрическую и тепловую энергию. Развитие промышленной энергетики РФ идет по пути централизации как потребителей энергии (тепловой и электрической), так и энергоисточников - тепловых электростанций, промышленных котельных. При этом роль крупных центральных промышленно-отопительных котельных в системах теплоснабжения наряду с тепловыми электрическими станциями непрерывно возрастает. В перспективе им также будет принадлежать ведущее место в балансе теплоснабжения промышленности и жилых массивов. В связи с этим вопросы проектирования центральных теплоисточников, рационализация и систематизация технических решений в этой области, обеспечивающих высокие экономические показатели проектируемых установок, приобретает повышенную значимость. Настоящее учебное пособие преследует цель углубленного изучения студентами основных принципов составления и расчета тепловых схем производственно-отопительных котельных и отдельных их узлов, а также выбора размеров дымовой трубы с целью уменьшения выброса вредных веществ в окружающую атмосферу.
Классификация котельных В зависимости от характера тепловых нагрузок и назначения котельные установки принято разделять на следующие типы (5): производственные, производственно-отопительные и отопительные. Первые, называемые также паровыми, оборудуются, только паровыми котлами и в основном предназначается для обеспечения паром технологических потребителей промпредприятий. Отпуск тепла системам отопления, вентиляции и горячего водоснабжения производится в небольших количествах, только для нужд предприятий. Котельные второй группы (производственно-отопительные), называемые также смешанными, оборудуются паровыми и водогрейными котлами и предназначается для отпуска тепла как в виде пара промышленным предприятиям, так и в виде воды для отопительно-вентиляционных потребителей предприятий и жилищно-коммунального сектора. В смешанных котельных мощности паровых и водогрейных котлов определяются соотношением тепловых нагрузок по теплоносителям "пар" и "горячая вода" и выбираются на основании соответствующих технико-экономических расчетов. Как паровые, так и водогрейные котлы могут быть газомазутными или пылеугольными. Рабочее давление пара в паровых котлах обычно 1,4 МПа. В отдельных случаях, соответственно требованиям потребителей пара или по условиям выбора котлов, выпускаемых промышленностью, могут устанавливаться котлы на давление 2,4 или 4,0 МПа. Все паровые котлы - барабанные с естественной циркуляцией и экранированными топочными камерами. Третья группа котельных (отопительные), называемых также водогрейными, оборудуется водогрейными котлами и предназначается для отпуска тепла для нужд отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных:, промышленных зданий и сооружений. Водогрейные котельные, для которых мазут служит основным или резервным топливом, подаваемым железнодорожным транспортом в цистернах, в своем составе должны иметь вспомогательные паровые котлы небольшой паропроизведительности в основном для обеспечения паром мазутного хозяйства. При наличии в котельных таких источников пара рекомендуется использование их для других собственных нужд котельной – деаэрации питательной воды, подогрева сырой и химочищенной воды и т.п.
Тепловые нагрузки
В схемах централизованного теплоснабжения промышленных комплексов и жилищно-коммунальных секторов от котельных режимы потребления отдельными предприятиями существенно влияют на выбор оборудования котельной и эффективность использования ее. Количество и единичная мощность устанавливаемых котлов зависят от суммарных тепловых нагрузок котельной и режима отпуска тепла, что, в свою очередь, определяется режимом потребления тепла отдельными предприятиями. Режимом' теплопотребления определяется и установка резервных котлов, если без них не обеспечивается ремонт оборудования котельной. Наконец, от него зависит эффективность использования устанавливаемого оборудования, характеризуемая числом часов использования максимальной мощности котлов и себестоимостью отпускаемого тепла. Поэтому необходимо знать и учитывать влияние режимных факторов при решении схем теплоснабжения. Расход тепла предприятиями всех отраслей промышленности характеризуется большой неравномерностью. Теплопотребление технологических процессов (а также промышленной вентиляции) неравномерно как в течение суток, так и в течение месяца и года. Примером могут служить графики, представленные на рис. 2.1.-2.4.
Рис 2.1. Суточный график потребления пара нефтеперерабатывающим заводом.
Рис 2.2. Суточный график потребления пара предприятиями легкой промышленности.
Рис. 2.3. Годовой график потребления пара нефтеперерабатывающим заводом.
Суточная неравномерность потребления пара обусловливается спецификой технологических процессов и режимом работы предприятия. Предприятия с непрерывным технологическим процессом - нефтеперерабатывающие и химические заводы, предприятия резинотехнического и алюминиевого производства - имеют наименьшую суточную неравномерность (рис. 2.1). Предприятия менее теплоемкие, работающие в две смены, - машиностроительные, легкой промышленности, имеют большую суточную неравномерность (рис. 2.2). Коэффициент заполнения суточного графика предприятий с непрерывным технологическим процессом Кзс, равный отношению среднегодовой нагрузки за час к максимальной часовой нагрузке, имеет значение, равное примерно 0,9. Для двухсменных предприятий Кзс имеет значение 0,7 - 0,8, для односменных - 0,45-0,55. В месячных графиках неравномерность проявляется еще в большей степени, так как сказывается влияние выходных и праздничных дней, организационных факторов - требований плана, плановых ремонтов и др. Годовые графики потребления технологического пара у предприятий всех отраслей промышленности имеет большую сезонную неравномерность (рис. 2.3), обусловливаемую изменением температуры наружного воздуха в течение года, сменностью производства, плановыми ремонтами и т.п. Зависимость расхода, пара от температуры наружного воздуха определяется открытой установкой оборудования, температурой поступавшего сырья, топлива, воды и др. Коэффициент заполнения годовых графиков технологического потребления для различных предприятий колеблется в значительных пределах и составляет величину Кзг = 0,57-0,76 [7] Теплопотребление системами отопления и вентиляции в жилищно-коммунальном секторе (рис. 2.4) имеет явно выраженный сезонный характер, так как зависит только от изменений температуры наружного воздуха и силы ветра. Тепло на отопление и вентиляцию в жилищно-коммунальном секторе расходуется только в течение отопительного сезона (начало и конец отопительного сезона при среднесуточной температуре наружного воздуха +80С).
Рис.-2.4. Годовой график нагрузки отопительной котельной.
Расход тепла системами горячего водоснабжения неравномерен в течение недели, суток и особенно за каждый час, так как он зависит от бытовых условий населения жилищно-коммунального сектора. Теплопотребление систем горячего водоснабжения промпредприятий имеет лишь суточную неравномерность. Суммарный годовой график тепловой нагрузки производственно-отопительной котельной целесообразно строить путем суммирования отопительной нагрузки с расходом тепла на технологические нужды (рис. 2.5).
Рис. 2.5. Годовой график нагрузки производственно-отопительной котельной
Из рисунка 2.5 видно, что по окончании отопительного сезона тепло требуется лишь на горячее водоснабжение и технологические нужды. Их суммирование дает представление о летней нагрузке производственно-отопительной котельной и позволяет определить нужные для расчета коэффициент заполнения и число часов использования максимума потребления тепла. После составления суточного и годового графиков нагрузки, подсчета коэффициентов их заполнения Кзс и Кзг , определения годового числа часов использования оборудования можно получить исходные величины для расчета тепловой схемы данной котельной. Расходы пара и горячей воды на технологические нужды определяются из графиков нагрузки для максимального зимнего и летнего режимов, так как все остальные расходы не выходят за пределы указанных. Расходы тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение определяют, исходя из характерных режимов работы тепловых сетей, системы которых могут быть закрытыми и открытыми. Для определения расходов тепла на отопление и вентиляцию используют указания из строительных норм и правил (СН и П) (9). Первой задачей, которую приходится решать проектировщикам котельных установок, предназначаемых для теплоснабжения комплексов промышленных предприятий с их жилым фондом, является составление исходных данных по тепловым нагрузкам котельной установки. Этот участок в проектных работах является наиболее ответственным, так как от него зависят все последующие проектные решения - принципиальная тепловая схема котельной, выбор вспомогательного оборудования и технико-экономические показатели котельной. Практикой проектирования установлен следующий порядок обработки заявок потребителей на отпуск им тепла (7): а) распределение теплопотребителей на группы по видам теплоносителя (пар или вода) и по их параметрам; б) суммирование паровых нагрузок и определение максимальных часовых расходов пара по каждой группе потребителей; в) расчет годового расхода пара по каждой группе потребителей и возврата конденсата этого пара; г) расчет расхода тепла системами отопления, вентиляции и горячего водоснабжения предприятий в жилищно-коммунального сектора. По полученным данным составляется сводная таблица тепловых нагрузок для четырех характерных режимов теплопотребления в течение года - трех зимних и одного летнего. Зимние режимы отличается только температурой наружного воздуха и рассчитываются для следующих значений ее: I режим - максимально-зимний, при температуре наружного воздуха, равной расчетной для отопления (8); II режим - средний, наиболее холодного месяца, при t нв , равной средней за самый холодный месяц; III режим - среднеотопительный, при t нв, равной средней за отопительный сезон; IV режим - летний, при отсутствии тепла на отопление и вентиляцию. В трех зимних режимах для каждой группы потребителей указывается суммарная максимальная суточная для зимы нагрузка по пару с учетом потерь в наружных сетях. В четвертом режиме аналогично указывается суммарная максимальная суточная нагрузка для лета. Годовые расходы пара и процентная доля возврата конденсата для каждой группы потребителей вносится в таблицу на основании просуммированных данных потребителей.
Пример расчета тепловой схемы котельной
В задачу расчета тепловой схемы входит определение расходов, температур и давлений теплоносителей (пара и горячей воды) по их потокам в пределах установки, а также определение суммарного расхода пара и тепла на всю установку в целой при различных режимах ее работы (см. 2.2). На основании результатов этого расчета производится выбор оборудования котельной и определение ее технико-экономических показателей. Расчет тепловых схем чисто водогрейных котельных значительно проще расчета схем паровых и пароводогрейных котельных. Методика их расчета подробно изложена в (4.5). В качестве примера рассмотрим методику расчета тепловой схемы паровой котельной, представленной на рис. 2.8 и описанной в 2.5. Котельная предназначена для отпуска пара технологическим потребителям и для подогрева горячей воды для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. Система теплоснабжения закрытая. Насыщенный пар с давлением P 1=1,37 МПа и степенью сухости X 1=0,99 в количестве D техн=4,16 кг/с расходуется на технологические нужды. Расчетная нагрузка в виде горячей вода Qc =16,8 МВт. Энтальпия горячей воды в подающей линии водяных сетей i обр =377 кДж/кг, энтальпия обратной вода i обр =293 кДж/кг. Конденсат от подогревателей сетевой воды подается в деаэратор с температурой t к=80 °С. При расчетах принимаются температура сырой воды t св=5°С, ее подогрев перед химводоочисткой до t ’ св=25°С. Деаэрация питательной и подпиточной воды осуществляется в атмосферных деаэраторах при температуре 104°С; питательная и подпиточная вода имеют температуру t пв=104°С. В котельную возвращается конденсат от технологических потребителей в количестве: m 1 = 0,4 D техн и температурой t 1 к =70 °С; m 2 = 0,3 D техн с температурой t 2 к =40 °С; m 3 =0,2 D техн с температурой t 3 к =80°С. Величина непрерывной продувки котлов αпр, составляет 3% от их производительности D . Потери воды и пара в котельной αут принимаются равными 3% от D , потери в теплосети αс 1,5% от расхода в сетях Wc. Энтальпия воды i р , сливаемой в канализацию, принимается равной 167 кДж/кг. Расчет тепловой схемы выполнен для максимально зимнего режима. Топливом для котельной является малосернистый мазут марки 100. Пар, выходящий из РОУ с давлением Р2 =0,118 МПа, принимаем сухим, насыщенным. По таблицам (11) находим его энтальпию i 2 " =2680 кДж/кг. Расход пара для подогрева сетевой воды в бойлерах определяем из уравнения:
откуда
Расход сетевой воды:
Расход тепла на технологические нужды составит:
где В нашем случае:
где Тогда:
Суммарный расход тепла на подогрев сетевой воды и на технологические нужды равен:
Предварительный расход пара из котельной:
В отсутствие сетевых подогревателей D = D техн. Расход пара на деаэрацию питательной воды D д и на подогрев сырой воды перед химводоочисткой D св обычно составляет 3 - 11% от D (4). В данном примере расход пара на вышеуказанные нужды принимаем 9% от D с последующим уточнением:
Расход острого пара, поступающего в РОУ, равен:
При отсутствии сетевых подогревателей D 1 = Dr . Расход питательной воды c учетом продувок котельных агрегатов и потерь внутри котельной:
2.6.1. Расчет редукционно-охладительной установки (РОУ)
Назначение РОУ - снижение параметров пара за счет дросселирования (мятия) и охлаждения его водой, вводимой в охладитель в распыленном состоянии. В охладителе РОУ основная часть воды испаряется, а другая с температурой кипения отводится в конденсационные банки или непосредственно в деаэратор. Приближенно можно принять, что вся вода, вводимая в РОУ, полностью испаряется. Подача охлаждающей воды в РОУ производственных котельных обычно осуществляется из магистрали питательной воды после деаэратора. Тепловой расчет РОУ, рис. 2.9, ведется по балансу тепла.
Рис. 2.9. Узел РОУ
Расход редуцированного пара D ред с параметрами Р2,
и уравнения материального баланса РОУ .
Решая совместно уравнения (2.1) и (2.2), получим:
где D 1- расход острого пара из котельной на РОУ с параметрами P 1 и степенью сухости Х1;
В данной тепловой схеме требуется определить количество редуцированного пара с параметрами: Р2 = 0,118 МПа; t 2 = 104 °C; Для этого по формуле (2.3) определяем расход увлажняющей воды:
и по формуле (2.2) количество редуцированного пара:
2.6.2. Расчет сепаратора непрерывной продувки Количество продувочной воды из барабана котельного агрегата:
Часть продувочной воды возвращается в деаэратор в виде вторичного пара сепаратора. Потерями тепла в сепараторе пренебрегаем. Энтальпия продувочной воды равна энтальпии кипящей воды в барабане при давлении P 1 =1,37 МПа. Значение ее находим по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара:
Рис. 2.10. Узел сепаратора непрерывной продувки.
Энтальпия влажного пара в расширителе при Х2 = 0,98 и давлении Рр=0,118 МПа
Откуда
Количество сливаемой вода в барботер
2.6.3. Расчет расхода химически очищенной воды
Общее количество воды, добавляемой из химводоочистки, состоит из следующих статей: 1)потерь конденсата у технологических потребителей
2)потерь продувочной воды Wp =0,29 кг/с; 3)потерь воды в теплосети
4)потерь внутри котельной
Общее количество химически очищенной воды равно
2.6.4. Расчет конденсатного бака Возврат конденсата от технологических потребителей необходим для экономии топлива и улучшения качества питательной воды котлоагрегатов. Конденсат собирается в сборные (конденсатные) баки, которые устанавливаются в котельной или на предприятии. Вода поступает в конденсатные баки самотеков или напором. В рассматриваемой схеме в бак, рис. 2.11.,
Рис 2.11. Узел конденсатного бака. подается конденсат от технологических потребителей, и очищенная вода из химводоочистки. Количество образовавшейся смеси равно:
Температура, смеси определяется из уравнения теплового баланса конденсатного бака:
Отсюда находим
2.6.5. Расчет водоподогревательных установок
Водоподогреватели применяется в котельных и на ТЭЦ для подогрева питательной воды, сетевой воды, для охлаждения продувочной воды котлоагрегатов и для других целей. В поверхностных водонагревателях теплопередача осуществляется через металлическую поверхность, в смесительных - путем непосредственного соприкосновения и перемешивания обоих теплоносителей. В настоящее время широкое распространение имеет поверхностные водоподогреватели, позволявшие изолировать теплоносители друг от друга и тем самым обеспечить наибольшую надежность и простоту эксплуатации. Кроме того, поверхностные водоподогреватели позволяют сохранить в чистоте конденсат греющего пара. Смесительный подогрев применяется лишь в деаэраторах, в мелких установках горячего водоснабжения и в некоторых системах промышленного отопления. Все поверхностные водоподогреватели, независимо от их назначения, подразделяются по греющему теплоносителе на пароводяные и водоводяные. При расчете подогревателей ставится задача определения расходов или температур теплоносителей. Эти величины можно найти из уравнения теплового баланса подогревателей. В заданной тепловой схеме, кроме бойлера, три водоподогревателя. Для водоводяного подогревателя, рис. 2.12, необходимо найти энтальпию сырой воды
Откуда
Рис. 2.12. Узел водоводяного подогревателя сырой воды.
Для пароводяного подогревателя сырой воды, рис. 2.13,
Рис. 2.13. Узел пароводяного подогревателя сырой воды.
необходимо найти расход редуцированного пара на подогрев сырой воды до температуры
находим:
Для теплового расчета пароводяного подогревателя (охладителя выпара), рис. 2.14, необходимо определить предварительно расход воды W д в деаэраторе, а затем - количество пара D вып , поступающего в теплообменник из деаэратора
Рис. 2.14. Узел охладителя выпара. При деаэраций одной тонны воды (5) получается от 2 до 4 кг пара. В данной тепловой схеме полагаем, что из одной тонны воды получается 3 кг пара. С учетом этого расход пара, поступавшего в охладитель, будет равен:
Из уравнения теплового баланса подогревателя:
находим энтальпии воды смеси на выходе из охладители
2.6.6. Расчет деаэратора
Растворенные в воде кислород и углекислота вызывают коррозию поверхностей нагрева котлоагрегатов, трубопроводов, арматуры и т.д., причем, коррозия увеличивается с повышением давления пара. Поэтому вода перед подачей ее в котельные агрегаты подвергается деаэрации (дегазации). В настоящее время применяется в основном термическая дегазация. Термическая дегазация основана на то, что с повышением температуры воды растворимость газов в ней падает, и при температуре кипения происходит практически полное их выделение из воды. Обычно используют смешивающие дегазаторы, в которых нагрев воды до температуры насыщения, соответствующей давление в дегазаторе (деаэраторе), производят непосредственно смешиванием воды с паром. По способу распределения воды дегазаторы смешивающего типа бывают: струйные, пленочные, насадочные и комбинированные. В основном применяют деаэраторы струйного типа. Расход пара на деаэрацию воды определяется из уравнения теплового баланса. Берется сумма произведений расходов входящих потоков на их энтальпию и приравнивается к сумме произведений расходов выходящих потоков на их энтальпии.
Рис. 2.15. Схема деаэратора
В данной тепловой схеме уравнение теплового баланса деаэратора, рис. 2.15, имеет вид:
Из этого уравнения находим:
Уточненный расход пара на деаэрацию питательной воды и на подогрев сырой воды перед химводоочисткой составляет:
Суммарное количество тепла на подогрев сетевой воды, на деаэрации питательной воды и на подогрев этой воды перед химводоочисткой равно:
Суммарное количество острого пара на подогрев сырой воды, деаарацию питательной воды и на подогрев сырой воды перед химводоочисткой составляет:
что близко к ранее принятому D 1=8,5 кг/с. Полная нагрузка на котельную составит:
2.6.7. Выбор типа котлоагрегатов и их количества
Количество котлов, устанавливаемых в котельной, определяют по максимальной нагрузке котельной, руководствуясь следующими соображениями: 1. недопустимо устанавливать один котлоагрегат, а общее их количество не должно превышать четырех-пяти; 2. устанавливаемые котлоагрегаты должны иметь одинаковую номинальную производительность; 3. при сжигании газа и мазута в топке котлоагрегата паропроизводительность его повышается на 20-30%. Может оказаться, что один из котлоагрегатов будет недогружен, в этом случае он явится резервным. В рассматриваемой типовой схеме котельной максимальная суммарная нагрузка составляет D сум =12,8 кг/с. Соответственно давлению P 1= 1,37 МПа пара, отпускаемого потребителям, и заданному топливу (малосернистый мазут М100), необходимо использовать для оборудования котельной паровые котлы ДОР. Согласно руководящим указаниям по выбору основного оборудования котельных, в которых рекомендуется укрупнение основного оборудования, принимаем к установке два паровых котла типа ДКВР-20-13 и производительностью D ка =20 т/ч (5,56 кг/с) каждый (см. табл. 2.4). С учетом рекомендаций (3) настоящего пункта максимально зимняя нагрузка 12,8 кг/с удовлетворяется практически при полном использовании обоих устанавливаемых котлов.
Расчет высоты дымовой трубы
В зоне работы котельной в атмосферу выбрасывается значительное количество вредных и токсичных веществ, что может принести большой вред здоровью людей, природе, народному хозяйству. Дымовая труба служит для отвода продуктов сгорания топлива, уноса летучей золы и вредных примесей SO 2 , SO 3 и N О2 в верхние слои атмосферы в целях рассеивания их в воздушном пространстве. Дымовые трубы сооружаются из кирпича или железобетона с кирпичной футеровкой. Диаметр устья труб и их высота должны выбираться, исходя из расчета обеспечения рассеивания в атмосфере золы, SO 2 , SO 3 и NO 2 до предельно допустимых концентраций (ПДК). Обычно устанавливают одну дымовую трубу для 4-5 котлоагрегатов котельной. Температура дымовых газов на входе в дымовую трубу Температура дымовых газов из трубы Диаметр устья трубы подсчитывается по формуле:
где V 1, - объемный расход дымовых газов при температуре в выходном сечении трубы, м3/с;
где п - число котлоагрегатов в котельной; Вр - расчетный расход топлива котлоагрегатов, кг/с (м3/с); V г , - действительный объем дымовых газов за котлоагрегатом при α =αух, м3/кг(м3/м3). Так как дымовая труба является источником выброса ( S 02 + NO 2 ) и золы, то необходимую высоту трубы определяют по наибольшему из этих выбросов. Если:
то высота трубы Н определяется по значению Здесь F- коэффициент, учитывавший скорость осаждения примеси в атмосфере. Для SO 2 , и NO 2 F =1. Для золы F = 2, если к.п.д. золоуловителя для SO 2 - 0,5 мг/м3; для NO 2 - 0,085 мг/м3; для золы - 0,5 мг/м3. Суммарный выброс SO 2 при сжигании твердого и жидкого топлива определяется как:
где SP – содержание серы в рабочем топливе, %; При сжигании газообразного топлива
где Н2 S - содержание в топливе Н2 S, %;
где Суммарный выброс золы:
где
Таблица 3.2 Библиографический список 1, Мелентьев Л.А., Стырикович М.А., Штейнгауз Е.О., Топливно-энергетический баланс СССР (основные вопросы экономики и планирования), Госэнергоиздат, 1962. 2. Электрификация СССР. Под ред. П.С. Непорожнего, М., "Энергия", 1968. 3. О развитии теплоснабжения СССР; О развитии теплофикации; схема тепло- и электроснабжения Москвы и Московской области. "Электрические станции",№ 12, 1966, № 12, 1969, "Энергетик", №6, 1969. 4. Бузников Е.Ф., Роддатис К.Ф., Берзиньш Э.Я. Производственные и отопительные котельные. М., "Энергияи", 1974. 5. Шубин Е.П., Левин Б.И. Проектирование теплоподготовительных установок ТЭЦ и котельных, М., "Энергия", 1970. 6. Строительные нормы и правила. Тепловые сети, нормы проектирования, СН и П П-Г, 10-62, 1964. 7. Соловьев Ю.П. Проектирование крупных центральных котельных для комплекса тепловых потребителей, М., "Энергия", 1976. 8. Строительная климатология и геофизика. СН и П П-А.6-72. М., изд-во литературы по строительству, 1973. 9. Строительные нормы и правила, СН и П-А.6-62, СН и П П-Г.10-62. М., Стройиздат, 1967. 10. Госстрой СССР. Указания по проектированию котельных установок, СН 350-66, Госстройиздат, 1967. 11. Вукалович М.П. Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара. М., "Энергия", 1965. 12. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод, М., "Энергия", 1973. 13. Ицкович А.М. Котельные установки малой мощности, М., Машгиз, 1958. 14. Бахмачевский Б.И и др. Теплотехника. Металлургиздат, 1963. 15. Соловьев Ю.П. Проектирование теплоснабжающих установок для промышленных предприятий. М., "Энергия", 1978. 16. Гольстрем В.А, Иваненко А.С. Справочник энергетика промышленных предприятий. Киев, Техника", 1977. 17. Федеральный закон №261-ФЗ-«Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ» 23.11.2009. 18. Справочник по котельным установкам малой производительности /Под ред. К. Ф. Роддатиса. – м.: Энергоавтомиздат, 1989. – 488 с.: ил. Учебное издание
РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ И ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ КОТЕЛЬНОЙ
Учебное пособие к выполнению курсовой работы для студентов специальности «Двигатели внутреннего сгорания» (140501), «Теплогазоснабжение и вентиляция» (270109)
Составитель: Анатолий Степанович Ненишев, Владимир Викторович Максимов
***
***
Подписано к печати __ .__ . 2010 Формат 60´90 1/16. Бумага писчая Оперативный способ печати Гарнитура Times New Roman Усл. п. л. __ , уч.-изд. л. __ Тираж ____ экз. Заказ № ___ Цена договорная
Издательство СибАДИ 644099, г. Омск, ул. П. Некрасова, 10
644099, г. Омск, ул. П. Некрасова, 10
Содержание
Введение 1. Основные положения теплоснабжения потребителей . 1.1. Основные виды и системы потребления тепла 1.2. Системы тепловых сетей и схемы присоединения к ним потребителей тепла 2. Тепловые схемы котельных установок 2.1. Классификация котельных 2.2. Тепловые нагрузки 2.3. Общие сведения о тепловых схемах котельных 2.4. Тепловые схемы с водогрейными котлами 2.5. Тепловые схемы для паровых и пароводогрейных котельных 2.6. Пример расчета тепловой схемы котельной 2.6.1.Расчет редукционно-охладительной установки (РОУ) 2.6.2.Расчет сепаратора непрерывной продувки 2.6.3.Расчет расхода химически очищенной воды 2.6.4.Расчет конденсатного бака 2.6.5.Расчет водоподогревательных установок 2.6.6.Расчет деаэратора 2.6.7.Выбор типа котлоагрегатов и их количества 3. Топливо и его использование в котельных 3.1. Виды топлива, сжигаемого в котельных в настояяее время и в перспективе. Основные виды топлива для крупных центральных котельных 3.2. Расчеты процесса горения топлива 3.3. Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива 3.4. Тепловой расчет экономайзера 3.5. Расчет высоты дымовой трубы. 3.6. Определение стоимости израсходованного топлива одним котельным агрегатом Литература Приложения ВВЕДЕНИЕ Энергетика является ведущей отраслью народного хозяйства. Промышленность, транспорт, сельское хозяйство, быт потребляют электрическую и тепловую энергию. Развитие промышленной энергетики РФ идет по пути централизации как потребителей энергии (тепловой и электрической), так и энергоисточников - тепловых электростанций, промышленных котельных. При этом роль крупных центральных промышленно-отопительных котельных в системах теплоснабжения наряду с тепловыми электрическими станциями непрерывно возрастает. В перспективе им также будет принадлежать ведущее место в балансе теплоснабжения промышленности и жилых массивов. В связи с этим вопросы проектирования центральных теплоисточников, рационализация и систематизация технических решений в этой области, обеспечивающих высокие экономические показатели проектируемых установок, приобретает повышенную значимость. Настоящее учебное пособие преследует цель углубленного изучения студентами основных принципов составления и расчета тепловых схем производственно-отопительных котельных и отдельных их узлов, а также выбора размеров дымовой трубы с целью уменьшения выброса вредных веществ в окружающую атмосферу.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-10; Просмотров: 347; Нарушение авторского права страницы
паровой котел
слив в канализацию
пар давлением до
пар давлением до
вода питательная
вода сырая
вода химочищен-
вода продувочная
вода в подающей
вода в обратной
вода на слив
соединение
непересекающиеся
,
кг/с.
кг/с.
, 
- энтальпия влажного пара из котла, кДж/кг; 
, 
- доля и температура i-го потока конденсата от технологических потребителей, °С.
кДж/кг,
, r- энтальпия сухого насыщенного пара и удельная теплота парообразования при давлении P 1 в котлоагрегате, кДж/кг; X 1 - степень сухости пара на выходе из котлоагрегата.
Вт.
кВт.
кг/с.
кг/с.
кг/с.
кг/с
и увлажняющей воды W 1 определяем из уравнения теплового баланса РОУ:
, (2.1)
. (2.2)
, (2.3)
- энтальпия влажного пара из котлоагрегата, кДж/кг;
- энтальпия воды, поступающей в редукционно-увлажняющую установку, кДж/кг.
2680 кДж/кг.
кг/с,
кг/с.
кг/с.
=825 кДж/кг.
кДж/кг. Энтальпия воды, выходящей из расширителя 
=436 кДж/кг. Количество пара Dp, получающегося из продувочной воды, определяется из уравнения теплового баланса сепаратора:
.
кг/с.
кг/с.
кг/с
кг/с;
.
кг/с.
кг/с.
на выходе из подогревателя. Записав уравнение теплового баланса для него, имеем:
.
кДж/кг.
=25 °С. Из уравнения теплового баланса подогревателя:
,
кг/с
кг/с.
,
кг/с.
кВт.
кг/с.
кг/с.
принимается равной температуре газов за экономайзером 
°С.
подсчитывается с учетом ее падения на 0,3°С на один погонный метр трубы (15).
м, (3.27)
, - выходная скорость газов из трубы (обычно 
=20-25 м/c). Объемный расход газов можно определять по уравнении.
, (3.28)
, (3.29)
в противном случае - по выбросу М3 .
=90%; F = 2,5, если 75%< 
<90%; F = 3, если 
< 75%; 
, 
, М3- выбросы соответственно S 02, NO 2 и золы, г/с ; ПДК - предельно допустимая концентрация вредной принеси на уровне дыхания, мг/м3. Минздравом РФ утверждены следующие значения ПДК:
(3.30)
, 
- молекулярные массы S 02 и S, кг/кмоль.
г/с , (3.31)
- молекулярная масса Нг S , кг/кмоль; 
=2,86 кг/м3 - плотность SO 2 при нормальных условиях. Выброс окислов азота:
г/с, (3.32)
~ концентрация NO 2 в дымовых газах (таблица 3.2), г/м3; 
- объем дымовых газов при α =1, м3/кг.
г/с,(3.33)
Отпечатано в ПЦ издательства СибАДИ