Расчет потерь теплоты и КПД-брутто котельном агрегате

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6

Тепловой баланс котельного агрегата устанавливает равенство между поступающим в агрегат количеством теплоты и его расходом. На основании теплового баланса определяется расход топлива и вычисляется коэффициент полезного действия, эффективность работы котельного агрегата.

Располагаемая теплота на 1 м³ газообразного топлива определяется в общем случае в МДж/м³

1). Потери теплоты с механическим недожогом, %:

2). Потери теплоты с уходящими газами, %:

(4.6)

Где - энтальпия уходящих из котельного агрегата дымовых газов, подсчитанная для объема газов, определенного при = 1, 12+0, 28=1, 4 (т.е. при коэффициенте избытка воздуха за последней поверхностью котельного агрегата), и температуры уходящих газов, υ ух =145⁰С, кДж/м³;

- энтальпия теоретически необходимого количества холодного воздуха, определяемая интерполяцией значений при 0 и 100⁰С, = 40 кДж/м³.

Энтальпия теоретического объема продуктов сгорания вычисляется для уходящих газов и холодного воздуха при соответствующих температурах υ ух=165⁰С:

(4.7)

Значения определяем с помощью интерполяции, используя данные табл. 4.1 – Энтальпия 1 м³ воздуха, газообразных продуктов сгорания, методических указаний.

Т.о. при температуре 165⁰ С

, , .

Энтальпия действительного объема дымовых газов при и , °С:

(4.8)

Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха при , °С:

(4.9)

3). Потери теплоты от химического недожога, %:

- для газообразного топлива ;

4). Потери теплоты от наружного охлаждения, % определяем по Рис. 4.1. Потери теплоты в окружающую среду собственным котлом и котельным агрегатом, используя значение производительности котельной для наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0, 92, равное 8, 44 т/ч:

q₅= 1, 2 %

Суммарные потери теплоты, %:

(4.10)

Коэффициентом полезного действия парового котла называют отношение полезной теплоты, израсходованной на выработку пара, к располагаемой теплоте котла. Не вся полезная теплота, выработанная котельным агрегатом, направляется потребителям, часть теплоты расходуется на собственные нужды. С учетом этого различают КПД котла по выработанной теплоте (КПД-брутто) и по отпущенной теплоте (КПД-нетто).

Коэффициент полезного действия котельного агрегата (брутто), %:

(4.12)

Общее количество теплоты, полезно воспринимаемой теплоносителем в котельном агрегате, кВт:

где D_пп – паропроизводительность котлоагрегата, кг/с;

р – величина продувки, р=10%;

– энтальпия насыщенного пара;

= 436 кДж/кг – энтальпия питательной воды, определяется по температуре и давлению воды 0, 12МПа в котельном агрегате

Расход топлива, подаваемого в топку, в м³/с:

(4.14)

Расчетный расход топлива в м³/с:

(4.15)

Выбор тягодутьевого оборудования

Тягодутьевое оборудование котельной выбирается по производительности и создаваемому давлению. Для выбора данного оборудования необходимо определить величину аэродинамического сопротивления газовоздушного тракта котельной установки. Расчет производится по упрощенной методике.

Выбор дутьевого вентилятора

Расчетная производительность дутьевого вентилятора, м³/с:

(4.16)

где К =1, 05 – коэффициент запаса. Согласно приложению В [4];

В_р =0, 13 – расход топлива на котельный агрегат, м³/с;

V⁰ =9, 248– теоретический объем воздуха, необходимого для полного сгорания твердого или жидкого топлива, м³/ м³;

α ^T =1, 08 – коэффициент избытка воздуха в топке, принимается из задания;

t_хв =30⁰C– температура холодного воздуха, подаваемого на горение; принимается из задания;

Расчетный напор вентилятора определяется с учетом аэродинамического сопротивления горелки и воздушного тракта котельной установки:

где К_з =1, 1 – коэффициент запаса согласно приложению В [4];

– аэродинамическое сопротивление колосниковой решетки или горелки. Принимается в соответствии с выбранным типом котлоагрегата по [6];

– аэродинамическое сопротивление воздуховодов, принимаем .

Тип устанавливаемого дутьевого вентилятора подбирается по табл. 4.2:

ВДН-10

Мощность 11кВт

Частота вращения 1000 мин^-1

Производительность 13620м³/ч

Полное давление 1550 даПа

Выбор дымососа

Аэродинамическое сопротивление газовоздушных трактов котельной установки, Па, определяется по формуле:

(4.18)

где ∆ h_КА– аэродинамическое сопротивление котельного агрегата; принимается в зависимости от типа котла по табл. 8.17, 8.20, 8.21, 8.23, 8.24 [6] или по таблицам 4, 5 приложений, ∆ h_КА=1957Па;

∆ h_ЭК– аэродинамическое сопротивление водяного экономайзера; принимается ∆ h_ЭК =200 Па;

∆ h_Б – аэродинамическое сопротивление борова;

принимается ∆ h_Б =20Па;

∆ h_Ш – аэродинамическое сопротивление шиберов. Установлено 4 шибера с сопротивлением по 20Па, тогда ∆ h_Ш =4⋅ 20=80Па;

∆ h_Д.ТР – аэродинамическое сопротивление дымовой трубы; принимается ∆ h_Б=200 Па.

∆ h_г.в.тр.=1957+200+20+80+200=2457 Па

Определим расчетную производительность дымососа:

(4.19)

V_{у х}– полный объем продуктов сгорания, образующихся присжигании газообразного топлива, м³/ м³;

(4.20)

Расчетный напор дымососа определяется с учетом аэродинамического сопротивления газовоздушных трактов котельной установки:

(4.21)

где К_з =1, 1 – коэффициент запаса согласно приложению В [3].

=1, 1 1046=1150, 6Па

Тип устанавливаемого дымососа подбирается по табл. 4.2 или [6, табл.14.4] с указанием производительности и напора и других характеристик.

ВДН-10

Мощность 11кВт

Частота вращения 1000мин^-1

Производительность 13620м³/ч

Полное давление 1550даПа

ТОПЛИВОСНАБЖЕНИЕ КОТЕЛЬНОЙ.

ОЧИСТКА ДЫМОВЫХ ГАЗОВ.

В котельной природный газ используется как основной вид топлива для производства тепловой энергии. Снабжение природным газом котельной осуществляется от газопровода. В качестве резервного топлива для бесперебойного выпуска тепловой энергии на котельной используется мазут.

Мазут на котельную поставляется по железнодорожной ветке в цистернах. Для приема и слива из железнодорожных цистерн и перекачивания мазута в резервуары мазутохранилища, на мазутном хозяйстве имеется комплекс устройств приемно-сливного назначения в которое входят железнодорожные пути, эстакады с разогревающими устройствами, перекачивающие погружные насосы, фильтр-сетка, приемная емкость.

В комплект основного оборудования ГРУ входят: фильтр для очистки газа от механических примесей; предохранительный запорный клапан для отключения газа в случае повышения или снижения давления после регулятора выше установленных пределов; регулятор давления для снижения давления газа и автоматического поддержания его постоянным после себя независимо от изменения расхода газа и колебания давления до себя; сбросной предохранительный клапан для сброса избыточного давления газа; обводной газопровод для подачи газа потребителю помимо регулятора в случае выхода его из строя, профилактического осмотра или ремонта; отключающие устройства, импульсные коммуникации и контрольно-измерительные приборы

Для борьбы с загрязнением воздуха установлены предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ – выбросов в атмосферу, измеряемые науровне дыхания человека, т.е. на высоте 1, 5 метра от уровня земли. В силу того, что котельные являются источником загрязнения воздушного бассейна, выбормест для их размещения регламентирован. Котельные должны быть расположены с подветренной стороны ближайших жилых и промышленных объектов и иметь санитарно-защитные зоны определённых размеров (от 15 до 200 м.), зависящих от вида и качества топлива. При выборе размеров санитарно-защитной зоны предполагается, что дымовые газы в значительной степени очищены от содержащихся твёрдых частиц уноса и золы.

ЛИТЕРАТУРА

1. СНБ 2.04.05-2000. Строительная климатология. – Мн.: Минархстрой. 2001.-40с.

2. СНБ 4.02.01-03. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Мн.: Минархстрой РБ, 2004 г.

3. Котельные установки. СНиП II-35-76.

4. ТКП 45-4.02-182-2009 «Тепловые сети». Мн.2010

5. Теплоснабжение: учеб.пособие для студентов ВУЗов / В.Е. Козин [и др.]. – М.: Высш.шк., 1980. – 408 с.

6. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

7. Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование: Учеб.пособ. для техникумов. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. Отд-ние, 1989.

8. Роддатис К.Ф. Котельные установки. Учебное пособие для студентов неэнергетических специальностей вузов. – М.: «Энергия», 1977.

9. Соколов Б.А. Котельные установки и их эксплуатация: учебник для нач. проф. образования / Б.А. Ссоколов. 2-е изд., испр. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 432 с.

10. Делягин

11. Сайт ОАО «Бийский котельный завод» www.bikz.ru

12. Сайт Саратовского завода энергетического машиностроения www.sarzem.ru

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 56