Пальники марки ГМ – 2,5 являються вихровими – практично все повітря проходить через завихрювач. Основними вузлами пальника марки ГМ являються форсуночний вузол, газова частина і повітренаправляючий пристрій. У форсуночний пристрій пальника входять паромеханічна форсунка і пристрій з за-хлопками для встановлення змінної форсунки без зупинки котла. Основна форсунка встановлена по осі пальника, змінна – під деяким кутом до осі.

Газова частина пальника периферійного типу складається з пальника складається з кільцевого колектора в однорядній однокаліброваній системі газовидаючих отворів і газопідводячої труби. В середині колектора розміщена кільцева діафрагма, яка служить для рівномірного розподілу газу по отворам.

Повітренаправляючий пристрій пальників марки ГМ складається з повітряного короба, осьового завихрювала повітря і конусного стабілізатора. Лопатки осьового завихрювала – профільні, установлені під кутом 45° до осі пальника. Невелика частина повітря проходить через дифузор (дирчастий лист) для охолодження форсунки.

Розрахунок швидкості витікання газоповітряної суміші з пальника Витрату газу визначаємо по формулі:

                                          (5.1)

де Vнг – витрата газу за нормальних умов, Vнг =307 м3/год;

Рг – тиск газу, приймаємо Рг=1,05 бар = 800 мм-Нд;

Тг – температура газу, становить Тг = 288 °К.

Визначається по формулі:

                                                (5.2)

де D – паропродуктивність котла, D – 1,11 кг/с;

і» – ентальпія насиченої пари,

іжв – ентальпія живильної води, ;

ηка – коефіцієнт корисної дії котельного агрегату, ηка = 0,97.

Приведення густини газу, повітря до фактичних фізичних умов. Густини газу і повітря визначаємо із співвідношення:

                                               (5.3)

де РГ, ТГ і ρГ – відповідно тиск, температура і густина газу за норм. умов.

Параметри повітря:

Температура повітря, tn = 25 °С;

Тиск повітря, Рп=1 кПа = 0,01 бар;

Відносна вологість, φ = 70%;

Із співвідношення (5.3) визначаємо фактичну густину газу:

                (5.4)

де ρгн – густина газу за нормальних умов, ρгн = 0,712 кг/м.

Густина сухого повітря:

                 (5.5)

де ρгн – густина повітря за нормальних умов, ρгн = 1,293 кг/м.

Густина вологого повітря:

                     (5.6)

Випарна здатність палива.

Випарну здатність палива визначаємо із співвідношення:

                                        (5.7)

де D М – паропродуктивність котла, т/год;

VГ – витрата газу, м /год.

Витрата повітря:

                         (5.8)

де ат – коефіцієнт надлишку повітря у топці;

V0 – теоретичний об'єм димових газів,

Дійсна кількість повітря при дійсних фізичних умовах визначається за формулою:

              (5.9)

де Р, Т – тиск і температура повітря при дійсних умовах:

Р = 770 мм-Hg; 7=295 °К. Теплова напруга:

                             (5.10)

де Vг – витрата газу, ;

VT – об'єм топкової камери, VT = 9,2 м3 (див. п. 4);

Витрата суміші:

                     (5.11)

Для попередження «проскоку» і «відриву» факелу допустима швидкість витікання суміші з амбразури Wc = 30–35 м/с. Площа перерізу:

– амбразури:

                  (5.12)

де dAMB – діаметр амбразури, м;

– проходу суміші у пальнику:

                      (5.13)

де dK – діаметр колектора, м;

dH – внутрішній діаметр труби, м.

Швидкість суміші на виході:

                          (5.14)

– з пальнику

                                    (5.15)

– швидкість повітря у змішувачі

                                     (5.17)

5.3 Розрахунок мережевого підігрівана

На рисунку 5.2 зображено схему горизонтального мереженого підігрівача.

Рисунок 5.2 Схема горизонтального мережевого підігрівача

5.3.1 Характеристика мережевого підігрівача

Горизонтальний мережевий підігрівай являється рекуперативним (поверхневим теплообмінним апаратом.

Мережевий підігрівач – двоходовий. Поверхня І/\ обертається з 20% запасом.

Продуктивність                                         56 кг/с;

Поверхня нагріву                                               30 м;

Кількість труб                                           312;

К-ть труб в одному ході                                     156;

Довжина труб                                            2000 мм;

Площа для переходу води в одному ході         0,024 м;

Латунні трубки діаметром                        16X14 мм.

5.3.2 Розрахунок необхідної поверхні трубок мережевого підігрівача

З теплового розрахунку теплової схеми:

Витрати мережевої води                                    М2=Мв=30 кг/с;

температура води на вході в підігрівач            

Температура води на виході з підігрівача                 

Тиск пари на вході в підігрівач                                   Р=1,4 МПа;

Ентальпія пари на вході в підігрівач                         

Ентальпія конденсату                                        

Визначаємо ентальпії води на вході і на виході підігрівача:

Ентальпія води на вхС

                                      (5.18)

ентальпія води на виході визначається за формулою

                                    (5.19)

Рівняння теплового балансу:

                                                   (5.20)

Де Q1 – кількість тепла, яке віддає гарячий теплоносій, кВт;

Q2 – кількість тепла, що сприймає холодний теплоносій, кВт.

ηта – коефіцієнт корисної дії теплообмінного апарату, ηта = 0,98;

Кількість тепла, яке віддає гарячий теплоносій визначаємо за формулою:

                                                (5.21)

де М1 – витрата пари, кг/с.

Кількість тепла, що сприймає холодний теплоносій визначаємо за формулою:

                   (5.22)

Кількість тепла відданого гарячим теплоносієм можна визначити з формули:

                                     (5.23)

Витрату пари визначаємо по формулі:

                                  (5.24)

Рівняння теплопередачі:

Q = F·K·Δt, кВт                                         (5.25)

Температурний напір:

                                  (5.26)

де  – температурний напір протитокового теплообмінного апарату;

ψ – поправочний коефіцієнт, визначається по діаграмі.

Температурний напір протитокового та визначається за формулою:

                                      (5.27)

Де  – більша різниця температур, °С;

 – менша різниця температур, °С;

Більша різниця температур визначається за формулою:

                                   (5.28)

Визначається за формулою:

                                   (5.29)

Визначаємо відношення температур:

                                       (5.30)

                                                (5.31)

При R=0, ψ = 0.

Перевіряємо режим руху теплоносіїв (рух води в трубах). Площа проходу для води

                          (5.32)

Швидкість води в трубах:

                            (5.33)

де Мв – витрата води, Мв = 30 кг/с;

ρв – густина води, ρв = 951 кг/м.

Критерій Рейнольдса:

                              (5.34)

де dвн - внутрішній діаметр трубок, м;

vв – в'язкість води, м /с.

Режим руху води турбулентний і коефіцієнт тепловіддачі від стінки до води визначається по формулі:

                 (5.35)

де В2 – числовий коефіцієнт;

Коефіцієнт тепловіддачі від сухої насиченої пари до стінки труб для горизонтального ТА:

                          (5.36)

де А1 – числовий коефіцієнт;

r – питома теплота пароутворення;

Виходячи з того, що:

то приймаємо розрахунок, як для тонкої стінки. Коефіцієнт теплопередачі

                                         (5.37)

Товщина стінки

                               (5.38)

Коефіцієнт теплопровідності латуні:

                                        (5.39)

За формулою (5.37) визначаємо коефіцієнт теплопередачі:

Потрібна площа поверхні труб:

                               (5.40)

Запас становить 3,5%.

6. Генеральний план

6.1 Генеральний план котельної

Генеральний план виконується з метою розміщення і взаємної ув'язки головних споруд, які входять до комплексу котельної, інженерних комунікацій, автомобільних та залізничних шляхів. Головними спорудами і будівлями комплексу котельної є головний корпус, паливне господарство, водопідготовка, димова труба, та інші споруди.

Генеральний план котельної зображений на рисунку 6.1.

Рисунок 6.1 Генеральний план котельної

Основні рішення по горизонтальному плануванню, показані на листі 5 «Схема генерального плану котельної», обумовлені технологічними взаємозв'язками між запроектованими будівлями і спорудами.

При компоновці генерального плану враховувалась можливість раціонального використання території дотриманням усіх вимог, а також враховувались відповідні розриви від резервуарів мазута до будівлі котельні. На ділянці котельні передбачені проїзди з асфальтним покриттям шириною 5,5 м.

Ділянка умовно прийнята горизонтальною, проект реалізації рельефа вирішується в залежності від місцевих умов.

7. Компоновка головного корпусу котельної

7.1 Загальні відомості

Розміщення котельної на генплані, котлоагрегатів і обладнання в середині самої котельні виконується відповідно до правил Держтехнагляду і Сніп 11–35–78.

Парові котельні при роботі на робочому тиску пари більш як 0,07 МПа споруджуються у вигляді окремо стоячих будівель. Від найближчих житлових і громадських будівель вони мають бути відокремлені озелененими санітарно-технічними зонами, які вибирають згідно із Сніп П-89–80. розриви між будівлями і спорудами котелень визначають санітарними і протипожежними нормами.

Будівля котельні виконана каркасною, одноповерховою з прольотами одного напрямку довжиною 6,000 м. Довжина балок ферм становить 6,000 м. Вибір визначається розмірами та компоновкою обладнання, яке встановлюється. Несучими елементами будівлі є колони, крок яких рівний 6,000 м.

Вихідні двері котельного приміщення повинні відчинятись назовні. На всіх поверхах будівлі котельні передбачається по два виходи назовні, розташованих у протилежних боках будівлі.

Компоновка і конструкції будівлі котельні передбачують можливість її розширення. Компоновка основного і допоміжного обладнання повинна забезпечувати зручність в роботі і безпеку при експлуатації, мінімальну протяжність трубопроводів, газоходів і повітреходів, мінімальні витрати на спорудження котельної, скорочення чисельності обслуговуючого персоналу, автоматизацію технологічних процесів. Вона має відповідати вимогам будівельних норм і правил, а також правил техніки безпеки, санітарних і Протипожежних норм.

Котлоагрегати в котельні повинні бути розташовані в один ряд з фронтом обслуговування, спрямованим у бік віконних прорізів, а хвостові поверхні нагрівання та допоміжне обладнання – перед кожним котлоагрегатом, або за ним. Загальне обладнання, призначене для підготовки води, насоси і теплообмінники розміщені з боку основного торця будівлі котельні. Проходи між котлами, економайзерами і стінками котельної не менш як 1,000 м, а між окремими частинами чи виступами – не менш як 0,800 м. при встановленні котлоагрегатів, які потребують обслуговування з боку (обдування, очищення газоходів, догляд за пальниковим пристроєм та ін.), ширина бічного проходу повинна бути достатньою для їх обслуговування і ремонту, але не менш як 2,000 м для котлів паропродуктивністю 4 т/год. Відстань від фронту котла, або від виступаючих частин його топок до протилежної стінки котельної при спалюванні рідкого чи газоподібного палива повинна становити 1,000 м.

Відстань від верхньої позначки (площадки) обслуговування котлів і економайзерів до нижньої частини котелень має бути не менш як 2,000 м. для зручності обслуговування і безпеки роботи проходи між агрегатами допоміжного обладнання котельної мають бути не менш як 0,700 м. Для обслуговування котів і економайзерів повинні бути встановлені постійні площадки і сходи з поручнями не менш як 1,000 м. Вільна висота над прохідними площадками і сходами повинна бути не менш як 2,000 м.

Одним з важливих принципів сучасної компоновки обладнання котельної полягає у використанні окремих блоків підвищеної заводської готовності при проектуванні, встановленні та монтажі обладнання.

7.2 План розміщення обладнання котельної

Розміщення обладнання котельної зображено на листах 6, 7. Будівля котельної одноповерхова, з влаштованими допоміжними приміщеннями, двохпролітне – два прольоти по 12,000 м, довжиною 30,000 м, крок колон 6,000 м, з висото до низу балок покриття – 6,000 м, з двома кран-Гшиками вантажопідйомністю 1 т.

На відмітці 0,000 в осях 3 – 7, А – Б розташовані побутові приміщення; в осях 1 – 3, А – Б знаходяться мазутонасосна, механічна майстерня, водомірний пункт, лабораторія ВПУ.

На площадці (відм. 3,300) розміщуються венткамера, ГРУ, приміщення щитів керування і приміщення щитів станції керування.

В котельному цеху, який знаходиться в осях 1 – 7, Б – Д, розміщені котли, водяні економайзери, димососи, газоходи котла та контрольно-вимірювальні прилади системи автоматики, блок підігрівачів сирої води та блок мережевих насосів.

На відмітці 2,860 розміщені блочна установка живлення і підживлення, а також укрупнено-блочна установка гарячого водопостачання. Конденсаційний бак розміщений на відмітці (– 1,200).

На зовні приміщення котельні розміщені атмосферний і вакуумний деаератори, баки-акумулятори, бак-газовідділювач, продувочний колодязь, бункер вологого зберігання солі та димова труба.

Для виконання ремонтних робіт в котельні передбачені крани і ручні талі.

8. Техніко-економічна частина

8.1 Розрахунок витрат на котельню

З теплового розрахунку котельні (див. п. 1.3.1) беремо наступні дані:

– встановлена потужність котельні                               МВт;

– річний відпуск теплоти на опалення,              ГДж/рік;

– річний відпуск теплоти на гаряче водопостачання  ГДж/рік;

– річний відпуск теплоти на вентиляцію            ГДж/рік;

– річна витрата теплоти на технологічні потреби  ГДж/рік;

– річний відпуск тепла котельнею                      ГДж/рік;

Річне вироблення тепла котельнею:

                                       (8.1)

де, ηТП – Коефіцієнт теплового потоку, %;

                                (8.2)

Число годин використання встановленої потужності котельні:

                               (8.3)

Питома витрата палива на 1 Гдж відпущеної теплоти

Умовного                                 (8.4)

Натурального                         (8.5)

де ηбр – ККД котельного агрегату, %

- нижча теплота згорання палива,

Річна витрата палива котельні

Умовного            (8.6)

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7