Описание тепловой схемы существующей котельной

Краткое описание котельной

Котельная установка предназначена для производственных целей и оборудована паровым котлом типа ДЕ-25-14ГМ. Максимальная паропроизводительность котельной  (т/ч). Конденсат возвращается в количестве 80% при температуре 70^оС. Давление пара, необходимое потребителю, равно 7ат. Обычно потребность в паре для технологических потребителей составляет: летом  » (т/ч), в зимнее время – до 8 т/ч. Т.е., как в летнее время, так и в зимнее обычно работает один котёл. Второй котёл находится в резерве. Котел оборудованы непрерывной продувкой, принимаемой равной 5%. Потери на собственные нужды котельной составляют 5% общего расхода вырабатываемого пара.

Описание тепловой схемы существующей котельной

Насыщенный пар из котла 1 с давлением  атм поступает в общую паровую магистраль котельной, из которой часть пара отбирается на привод резервного парового поршневого насоса 2. К основным производственным потребителям пар направляется с давлением 7ат после прохода через редуктор 3. С этим же давлением пар используется для нагрева питательной воды в деаэраторе 4 и исходной воды в пароводонагревателе 5. Возврат конденсата по линии 13 от потребителей осуществляется в конденсатный бак 12, откуда он при помощи конденсатных насосов 11 подаётся в деаэратор. В него поступает также предварительно обработанная водопроводная вода, восполняющая потери конденсата, а также конденсат от пароводонагревателя 5. Для уменьшения потерь тепла с продувочной водой устанавливается сепаратор непрерывной продувки 6. В сепараторе за счёт снижения давления с 7 до 1, 7атм частично выделяется пар вторичного вскипания, который направляется в деаэратор, а остаточная продувочная вода охлаждается до 40С^o в водоводяном теплообменнике 7, после чего сбрасывается в барботёр 8, а затем в дренаж. Исходная водопроводная вода с температурой 5С^o, подаваемая насосом 9, нагревается в теплообменнике 5 до 25С^o, затем проходит химическую водоочистку 10 и теплообменник 7, в котором нагревается до 36С^o. После этого исходная вода проходит через охладитель выпара 11, дополнительно нагреваясь до 39С^o, и лишь затем попадает в деаэратор. В головке деаэратора смешиваются три потока при средней их температуре 80С^o.

Добавочная вода и конденсат в деаэраторе подогреваются до 104С^o как острым паром , так и паром, полученным в сепараторе непрерывной продувки. Из бака-деаэратора питательным насосом 2 (2^’) вода нагнетается в водяные экономайзеры котлов. Обычно для питания используются центробежные насосы 2^', а паровые поршневые 2 являются резервными. Тепловая схема котельной приведена на рис.1.1.

Рисунок 1.1. Принципиальная тепловая схема котельной.

Исходные данные для расчёта

Котёл ДЕ-25-14ГМ паропроизводительностью 25 т/ч вырабатывает насыщенный пар с абсолютным давлением  ата. Питательная вода поступает из деаэратора при . Котёл оборудован индивидуальным водяным экономайзером системы ВТИ. Непрерывная продувка котла составляет 3%. Топливом служит природный газ.

Характеристика топлива:

;

;

;

;

 (и более тяжёлые) – 0, 1%;

;

.

Теплота сгорания низшая сухого газа:  кДж/м³.

Плотность газа при 0 С^o и 760 мм.рт.ст.: кг/м³.

Влагосодержание на 1 м³ сухого газа при  принимаем равным  г/м³.

Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по газоходам

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки: .

– присос воздуха в первый конвективный пучок;

 – присос воздуха во второй конвективный пучок;

 – присос воздуха в экономайзер.

Таким образом:

Расчёт энтальпий воздуха и продуктов сгорания

Используем для расчёта следующие формулы:

Энтальпия теоретического объёма воздуха:

,

где (сv)_в – энтальпия 1 м³ воздуха, кДж/м³, принимается из таблицы 3.4. литературы [1].

Энтальпия теоретического объёма продуктов сгорания:

,

где ; ; – также, по таблице 3.4. [1]

Энтальпия избыточного количества воздуха:

Энтальпия продуктов сгорания при :

Результаты расчёта сводим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2.

Тепловой расчёт топки

Полезное тепловыделение в топке:

,

где , т.к. рециркуляция продуктов сгорания отсутствует;

, т.к. воздух вне агрегата не подогревается.

Теплота, вносимая с воздухом в топку для котлов без воздухоподогревателя:  кДж/кг

По таблице 4.2. при значениях и полезном тепловыделении в топке , 3 кДж/м³ методом интерполирования находим теоретическую температуру горения в топке: С^o. Для определения температуры на выходе из топки строим таблицу 4.4.

Таблица 4.4.

Величина	Обозначен.	Расчётная формула	Расчёт	Результат
1	2	3	4	5
Объём топочного пространства, м3		По конструктивным характеристикам котла.	-	29
Общая площадь ограждающих поверхностей			-	64, 22
Эффективная толщина излучающего слоя, м				1, 626
Лучевоспринимающая поверхность нагрева, м2‑		По констр. характеристикам.	-	60, 46
Степень экранирования топки		Fл / Fст	60, 46 / 64, 22	0, 94
Температура газов на выходе из топки, Сo		Принимается	-	1240
Энтальпия газов на выходе из топки, кДж/м3		Таблица 4.2.	-	23071
Суммарная объёмная доля трёхатомных газов		Таблица 4.1.	-	0, 272
Давление в топочной камере, МПа		Принимается Рт=0, 1 МПа для котлов без наддува		0, 1
Парциальное давление трёхатомных газов, МПа				0, 0272
Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов,				0, 044
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами,		Номограмма 5.4. [1]	-	7, 5
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами,		, где Для газа:		1, 56
Коэффициент ослабления лучей топочной средой,				3, 6
Параметр m		Таблица 5.2.[1]	-	0, 25
Степень черноты светящейся части факела				0, 89
Степень черноты трёхатомных газов				0, 23
Степень черноты факела				0, 4
Коэффициент загрязнения лучевоспринимающей поверхности нагрева		Таблица 5.1.[1]	-	0, 65
Угловой коэффициент		Рисунок 5.3.[1]	-	0, 95
Коэффициент тепловой эффективности экранов				0, 62
Степень черноты топки				0, 52
Параметр			0, 5	0, 39
Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания на 1 м3 газа при н.у.,				21, 746
Действительная температура газов на выходе из топки, Со		По номограмме рисунка 5.7. [1]	-	1240
Удельная нагрузка топочного объёма, кВт/м3	qv			614, 5
Тепло, переданное излучением в топке				13750, 3

Результат