Действительный расход пара на собственные нужды котельной составит

= 0,059+0,248=0,307 кг/с (1,104 т/ч). (24)

Таким образом, максимальная расчётная паропроизводительность котельной с учетом 3% потерь пара и конденсата внутри котельной должна составлять

=3,191 кг/с (11,448 т/ч). (25)

Расхождение с величиной паропроизводительности котельной, полученной по предварительному расчёту (смотри формулу 8)

=3,191-3,177= 0,014 кг/с. (26)

Расхождение в процентах составляет (0,014/3,191)100=0,451%, поэтому дальнейшего уточнения расчета тепловой схемы не требуется.

14. В котельных промышленных предприятий небольшой производительности чаще всего применяются котлоагрегаты типа ДЕ и КЕ (ранее ДКВр) выпускаемые Бийскимкотельным заводом.

Для необходимой при максимальном зимнем режиме паропроизводительности котельной =3,191 кг/с (11,448 т/ч) выбираем для установки 2 котлоагрегата КЕ-6,5-14С-О Бийского котельного завода. Общая номинальная паропроизводительность двух котлоагрегатов составит 6,5*2=13 т/ч или 3,62кг/с, что позволяет иметь резерв на возможное незначительное увеличение теплопотребления предприятия и жилого поселка.

Установка двух котлоагрегатов позволяет в летних условиях удовлетворить в тепле производственно-технологические нужды предприятия при работе одного котлоагрегата, проводя ремонты и ревизии на другом.

Максимальная теплопроизводительность (тепловая мощность) котельной составляет :

=3,191·2786 =8890,13 кВт. (27)

Проверка баланса

 

Коллектор острого пара

= 3%

Коллектор редуцированного пара давлением 0,6 МПа

= 0%

Коллектор редуцированного пара давлением 0,12 МПа

= 0,415%

Сепаратор непрерывной продувки

= 0%

Деаэраторная установка

= 0,491%

2.3 Расчёт расхода топлива.

Располагаемая теплота топлива, кДж/кг

+ , (28)

где = 18920 кДж/кг - низшая теплота сгорания рабочей массы топлива,

 

, - удельная теплота, вносимая в топку с подогретым воздухом, кДж/кг

, (29)

где - коэффициент избытка воздуха в топочной камере;

и - теплоёмкости и температуры, соответственно, подогретого и холодного воздуха.

Воздух перед подачей в топочную камеру обычно нагревают от = 30 о С до = 150…250 о С и более, где = 1,004 кДж/(кг К), с = 1,021 кДж/(кг К).

кДж/кг

 

- удельная теплота подогретого топлива, кДж/кг

= , (30)

где - теплоёмкость топлива. =0,88…1,1 кДж/(кг К).

Для твёрдых топлив обычно принимают =30 о С ,

=0,99*30=29,7 кДж/кг

 

Значит

кДж/ кг

Расчётный расход топлива в котле, кг/с

, (32)

где n-количество принятых к установке котлов,

- КПД котла

кг/с

3. Расчёт мощности электродвигателей

Оборудования котельных установок.

 

Питательные насосы

Питательные насосы относятся к числу наиболее важного вспомогательного оборудования котельной, поскольку они должны обеспечивать непрерывную подачу воды в котел. Запас воды в современном котле незначителен, и прекращение питания его водой может привести к полному её испарению, интенсивному разогреву и разрушению поверхностей нагрева и котла в целом. В качестве современных питательных устройств применяют центробежные насосы высокого давления, рассчитанные на работу при температуре воды 105… 150 оС. Чтобы избежать кавитации, на входе в насос должен быть обеспечен подпор жидкости, достигаемый установкой деаэратора и насосов на разных отметках (этажах) котельной. Центробежные насосы имеют электрический (переменного тока) привод. Для работы в аварийном режиме может быть предусмотрен и паротурбинный привод.

Расчет производительности питательных насосов производят по максимальной нагрузке котельной с запасом не менее 10 %. При определении требуемой подачи (производительности) питательных насосов следует учитывать расход воды на собственные нужды котельной. Суммарная подача всех питательных насосов должна быть такой, чтобы при выходе из строя одного из них остальные смогли обеспечить работу котлоагрегатов с номинальной нагрузкой, м3/с:

, (33)

где 1,1 – коэффициент запаса по паропроизводительности; - максимальная паропроизводительность котельной, кг/с; r - плотность деаэрированной питательной воды, кг/м3.

м /с

Напор, который должен обеспечить питательный насос, определяется по формуле, Па

, (34)

где 1,15 – коэффициент запаса по напору; – избыточное давление пара в барабане котла и в деаэраторе, Па; – перепад давления, обусловленный разностью отметок уровней воды в барабане котла и в деаэраторе, Па; - суммарное сопротивление всасывающего и напорного трактов питательной воды, ; – длина питательного трубопровода от деаэратора до котла, м. Для трубопроводов горячей воды допускается принимать удельную потерю давления Dhс = 80 Па/м.

МПа

Расчётная мощность для привода питательного насоса, кВт

, (35)

где – КПД питательного насоса (для современных типов питательных устройств = 0,74…0,80).

кВт

Тягодутьевые устройства

Стабильная работа котлоагрегата обеспечивается непрерывной подачей воздуха в топку и удалением в атмосферу газообразных продуктов сгорания. В маломощных паровых и водогрейных котельных иногда бывает достаточно естественной тяги, создаваемой дымовой трубой. Современные же котлоагрегаты имеют сложные профили газо- и воздуховодов и большие аэродинамические сопротивления. Поэтому для преодоления сопротивления воздуховодов и горелочного устройства (или колосниковой решетки со слоем топлива) котлоагрегат оснащают дутьевым вентилятором, а для преодоления сопротивления газового тракта – дымососом.

Производительность вентилятора и дымососа определяется, соответственно, по формулам, м3/с

(36)

и

, (37)

где 1,05 – коэффициент запаса по производительности тягодутьевого устройства; – расчетный расход топлива в котлоагрегате, кг/с; = 5,11 м3/кг – теоретическое количество воздуха (при нормальных условиях), необходимое для сгорания 1кг топлива; = 5,54 м3/кг – теоретический объём продуктов сгорания (при нормальных условиях) на 1 кг топлива; – коэффициент избытка воздуха в топке; – утечки воздуха между вентилятором и топкой (0,02 на каждые 10 пог. м стального воздуховода); = 0,06 – присосы воздуха в пылеугольной топке; - коэффициент избытка воздуха перед дымососом; – температура холодного воздуха перед вентилятором (принимается 30оС); – температура газов перед дымососом (уходящих газов).

Коэффициент избытка воздуха перед дымососом определяют по формуле

(38)

где - присосы воздуха в газовом тракте парогенератора.

Присосы воздуха в газовом тракте суммируются из присосов в котельном пучке 0,15, в экономайзере 0,1…0,2, в воздухоподогревателе 0,06 (на каждую ступень), в золоуловителе 0,05 и стальных газоходах 0,01 на каждые 10 пог. м.

 

м3/с,

м3/с,

 

Напор, который должен развивать вентилятор ( ) и дымосос ( ) зависит от вида и способа сжигания топлива, типа сжигательного устройства, протяжённости и конфигурации воздуховодов и газоходов. Эти характеристики определяются при аэродинамическом расчете котельного агрегата. Для их приближенных расчетов можно взять сумму следующих значений.

Вентилятор должен обеспечить напор воздуха для преодоления сопротивления воздуховодов, трубного пучка воздухоподогревателя 2,5…3,5 кПа, газомазутной горелки 2,0…3,0 кПа или колосниковой решётки 0,5…1,0 кПа.

Дымосос должен преодолевать газовое сопротивление котла, составляющее 0,2…0,4 кПа, водяного экономайзера – до 3 кПа, воздухоподогревателя – до 2 кПа, золоуловителя – 0,15 … 0,8 кПа и газоходов.

Расчётные мощности приводов вентилятора и дымососа составят, кВт

; (39)

, (40)

где 1,21=1,1·1,1-коэффициенты запаса по напору и мощности электродвигателя; и – напоры, развиваемые вентилятором и дымососом; , – КПД вентилятора и дымососа.

В настоящее время БиКЗ выпускает для промышленных котельных дутьевые вентиляторы и дымососы типа ВДН6,3 – ВДН13 и ДН6,3 – ДН13 производительностью от 3,4 до 60 тыс.м3/час с электродвигателем 1000 – 1500 об/мин мощностью от 1 до 116 кВт. Коэффициенты полезного действия таких тягодутьевых машин составляют , .

кВт,

кВт.

 

Список литературы:

 

1. Тепловой расчёт котлов (Нормативный метод). Издание 3-е, переработанное и дополненное. Изд-во НПО ЦКТИ, СПб, 2001. –256 с.

2. Экономия энергоресурсов в промышленных технологиях. Справочно-методическое пособие / Под ред. С.К.Сергеева; НГТУ, НИЦЭ – Н. Новгород, 2001. –296 с.

3. Каталог продукции Бийского котельного завода http://www.dol.ru/users/kotel/products/bem_prod.doc

4. Трехфазные трансформаторы. Асинхронные двигатели: Методические указания к расчетно-графическим заданиям № 3,4 по электротехнике. – Архангельск:

РИО АЛТИ, 1985. – 32с.

5. Расчёт тепловой схемы производственно – отопительной котельной / Под редакцией А.Н. Орехова: метод. указания к выполнению курсовой работы .- Архангельск: Изд-во АГТУ, 2005.- 40 с .