Тепловой расчёт котельного агрегата на твёрдом топливе
Конструкция котельного агрегата, его технические характеристики. Расчет расхода воздуха и объемов продуктов сгорания, коэффициента избытка воздуха и присосов по газоходам, тепловой баланс. Расчет годовой выработки и отпуска тепла котельной установкой.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.06.2014 |
Размер файла | 475,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Тольяттинский Государственный Университет
Кафедра Теплогазоснабжение и вентиляция
Расчётно-пояснительная записка к курсовой работе
Тема: Тепловой расчёт котельного агрегата
на твёрдом топливе
Тольятти - 2009
Содержание
Введение
1. Конструкция котельного агрегата
1.1 Описание конструкции
1.2 Технические характеристики котельного агрегата
2. Тепловой расчет котельного агрегата
2.1 Расчет теоретического расхода воздуха и теоретических объемов продуктов сгорания
2.2 Расчет коэффициента избытка воздуха и присосов по газоходам
2.3 Расчет действительных объемов воздуха и продуктов сгорания
2.4 Энтальпия продуктов сгорания по газоходам котельного агрегата
2.5 Тепловой баланс котельного агрегата
2.5.1 Располагаемое тепло на 1 кг (м3) сжигаемого топлива
2.5.2 Определение тепловых потерь
2.5.3 Коэффициент полезного действия котельного агрегата и расход топлива
3. Определение установленной мощности котельной установки
3.1 Составление таблицы исходных данных
3.2 Основные результаты расчета
4. Расчет годовой выработки и годового отпуска тепла котельной установкой
4.1 Составление таблицы исходных данных
4.2 Основные результаты расчета годовых нагрузок
4.3 Построение годового графика выработки и отпуска тепла
5. Разработка тепловой схемы котельной
5.1 Описание тепловой схемы котельной установки
5.2 Классификация котельной
5.3 Расчет тепловой схемы котельной установки
5.4 Составление пароводяного баланса
6. Химводоотчистка
6.1 Выбор схемы очистки воды
6.2 Расчет химводоотчистки
6.2.1 Проверка схемы двухступенчатого натрий-котионирования
6.2.2 Расчет нормируемых показателей
6.2.3 Расчет фильтров двухступенчатого натрий катионирования
6.2.4 Расчет фильтров
6.3 Расчет расхода воды на собственные нужды химводоотчистки
6.4 Описание схемы химводоотчистки
7. Расчет технико-экономических показателей работы котельной установки
Библиографический список
Температура энтальпии:
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
||
Iоr |
202 |
409 |
623 |
843 |
1069 |
1299 |
1536 |
1779 |
2028 |
2281 |
|
Iов |
175 |
353 |
533 |
717 |
906 |
1099 |
1297 |
1497 |
1697 |
1902 |
|
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
1600 |
1700 |
1800 |
1900 |
2000 |
||
Iоr |
2534 |
2789 |
3049 |
3315 |
3578 |
3845 |
4114 |
4384 |
4958 |
4930 |
|
Iов |
2113 |
2323 |
2534 |
2750 |
2966 |
3183 |
3399 |
3615 |
3837 |
4059 |
Нагрузки:
Qо=20 Гкал/ч
Qв=10 Гкал/ч
Qгв=5 Гкал/ч
Qтех=15 Гкал/ч
Потери Q5=1,2%
Температура наружного воздуха за отопительный период
абсолютный минимум - -43єС
расчетная для отопления - -27єС
расчетная для вентиляции - -17єС
средняя t - -5,1єС
продолжительность отопительного периода - 4984 ч
В том числе со средне-суточной температурой наружного воздуха
44,9 - 40 -
-39,9 -35 - 2ч
-34,9 -30 - 10ч
-29,9 -25 - 43ч
-24,9 -20 - 173ч
-19,9 -15 - 310ч
-14,9 -10 - 733ч
-9,9 -5 - 948ч
-4,9 -0 - 1144ч
0 +5 - 825ч
+5,1 +8 - 796ч
Состав топлива
Рабочая масса топлива:
Введение
Котельной установкой называется комплекс устройств, предназначенных для выработки тепловой энергии в виде горячей воды или пара. Главной частью этого комплекса является котел.
В зависимости от того, для какой цели используется тепловая энергия, котельные подразделяются на энергетические, отопительно-производственные и отопительные.
Энергетические котельные снабжают паром паросиловые установки, вырабатывающие электроэнергию, и обычно входят в комплекс электрической станции. Отопительно-производственные котельные сооружаются на промышленных предприятиях и обеспечивают тепловой энергией системы отопления и вентиляции, горячего водоснабжения зданий и технологические процессы производства. Отопительные котельные предназначаются для тех же целей, но обслуживают жилые и общественные здания. котельная воздух газоход сгорание
Котельные малой мощности обычно состоят из котлов, циркуляционных и подпиточных насосов и тягодутьевых устройств. При установке паровых котлов дополнительно устанавливаются конденсационные баки, насосы для перекачки конденсата и теплообменники. В зависимости от этого оборудования в основном определяются размеры помещений котельной.
Котельные средней и большой мощности - 3,5 МВт и выше - отличаются сложностью оборудования и составом служебно-бытовых помещений. Кроме котлов, насосов и тягодутьевых устройств они имеют дополнительные поверхности нагрева (Экономайзер и воздухоподогреватель), оборудование для водоподготовки, топливоподающие и шлакоудаляющие устройства, теплообменники, устройства автоматики и др. Объемно-планировочные решения этих котельных должны удовлетворять требованиям Санитарных норм проектирования промышленных предприятий (СН 245 - 71), СНиП II-М.2-72 и II-35-76.
1. Конструкция котельного агрегата
1.1 Описание конструкции
Котел КЕ-25-14(4) спроектирован с учетом недостатков котла ДКВР-20 и поставляется тремя блоками: два топочных блокам и блок конвективного пучка. Степень экранирования топочной камеры 0,8. Трубы всех экранов объединены верхними и нижними коллекторами, выполненными из труб 0 219x8 мм. Каждый из боковых экранов (левый и правый) переднего и заднего топочного блоков образует самостоятельный циркуляционный контур. Асимметричное относительно оси котла расположение верхних коллекторов боковых экранов принято для увеличения проходного сечения газохода на входе в конвективный пучок. Трубы заднего экрана отделяют от топочной камеры камеру догорания, которая отделяется от топки перегородкой толщиной 65 мм из слоя огнеупорного кирпича, укладываемого на наклонном участке труб.
Лучшая циркуляция воды во фронтовом экране обеспечивается за счет трех рециркуляционных труб 0 89x4 мм. Объем топочной камеры составляет 61,67 м3.
Все поверхности нагрева котла выполнены из труб 0 51x2,5 мм.
Конвективный блок образован верхним и нижним барабанами, объединенными трубным пучком. Завода изготовитель отказался от пазух в конвективном пучке для размещения пароперефевателя, что улучшило условия омывания труб газами. В отличие от котла ДКВР-20 длин барабанов различна: верхнего - 7000 мм, нижнего - 5500 мм. Диаметры и толщины стенок барабанов, фасоны труб конвективного пучка (за исключением наружных боковых рядов) унифицированы с котлами типа ДКВР. Продольный шаг труб в пучке принят 95 мм, поперечный 110 мм (для увеличения проходного сечения на входе в пучок, частично перекрытый потолком топочной камеры). На входе в трубный пучок первые тря ряда труб установлены с шахматным расположением, с поперечным шагом 220 мм. В котлах с пароперегревателем он размещается вместо испарительных труб за из первыми пятью рядами. Пароперегреватель изготавливается из труб 0 32x3 мм, размещенных с поперечным шагом 70 мм и с продольным 75 мм, которые присоединяются к камерам 0 159x6 мм.
Очистка пара от влаги производится в сепарационном устройстве, состоящем из отбойных щитов и козырьков, осушающих пар, и окончательно - в горизонтальном жалюзийном сепараторе. Равномерный подвод пара к жалюзийному сепаратору обеспечивается расположенным перед ним дырчатым листом с отверстиями 0 8 мм.
В котле применены одноходовой (по воздуху) воздухоподогреватель с поверхностью нагрева 228 м2, в котором воздух подогревается до 145°С, и установленный за ним чугунный экономайзер с поверхностью нагрева 646 м2.
При работе на каменных и бурых углях применяется топочное устройство ТЧЗ-2,7/5,6, состоящее из чешуйчатой цепной решетки обратного хода и двух пневмомеханических забрасывателей с пластинчатым питателем.
1.2 Техническая характеристика
Паропроизводнтелъность 25 т/ч
Давление пара (абс.) 1,4 (14) МПа ()
Температура насыщенного пара 194 °С
Температура перегретого пара 225 °С
Площадь радиационной поверхности нагрева 91
Площадь конвективной поверхности нагрева 407
КПД котла (брутто) при сжигании каменного угля не менее 87 %
Тип топочного устройства ТЧЗМ 2,7/5,6
Площадь зеркала горения 13,4
Габаритные размеры (с площадками и лестницами):
длина 12640 мм,
ширина 5628 мм,
высота 7660 мм.
2. Тепловой расчет котельного агрегата
2.1 Расчет теоретического расхода воздуха и теоретических объемов продуктов сгорания.
Таблица 2.1 - Расчет теоретического расхода воздуха и теоретических объемов продуктов сгорания (коэффициент избытка воздуха = 1)
Наименова-ние величины |
Услов-ное обозна-чение |
Формула для расчёта, м3/м3 |
Расчёт |
|
1.Теоретический объем воздуха |
V0 |
|||
1.1.Провероч-ная формула |
||||
Продукты сгорания |
||||
2.Теоретичес-кий объем трехатомных газов |
||||
3.Теоретичес-кий объем азота |
0,79V0 +0,008Nр |
|||
4.Теорети-ческий объем водяных паров |
где Gф=0,05кг/кг - расход пара при наличии парового дутья или парового распыливания мазута |
|||
5.Теорети-ческий объем сухим газов |
+ =1,028+4,39=5,418 |
|||
6.Теорети-ческий объем дымовых газов |
+=5,418+0,668=6,086 |
2.2 Расчет коэффициентов избытка воздуха и присосов по газоходам
Таблица 2.2-Коэффициент избытка воздуха и присосы по газоходам.
Наименование коэффициентов |
Обоз-наче-ние |
Формула или источник |
Числовое значение |
|
1 Коэффициент избыткавоздуха в топке (топка с пневматическим забрасывателем и цепной решеткой обратного хода) |
приложение Б |
1,3 |
||
2 Присосы в топке |
т |
приложение В |
0,1 |
|
3 Коэффициент избыткавоздуха на выходе из топки |
1,4 |
|||
4 Присосы в фестоне |
ф |
приложение В |
0 |
|
5 Коэффициент избыткавоздуха за фестоном |
+ ф |
1,40 |
||
6 Присосы в первомкотельном пучке |
к1 |
приложение Водин кот.пучек |
0,05 |
|
7 Коэффициент избытка воздухаза первым котельным пучком |
+ к1 |
1,45 |
||
8. Присосы в экономайзере(чугунный с обшивкой) |
э |
приложение В |
0,1 |
|
9. Коэффициент избытка воздуха за экономайзером |
+ э |
1,55 |
||
10.Присосы воздуха в золоуловителе (циклонные) |
приложение В |
0,05 |
||
11.Коэффициент избытка воздуха за золоуловителем |
+ зу |
1,6 |
||
12. Присосы воздуха в газоходах( стальной газоход,длина-45 м) |
г |
приложение Встальной газоход |
||
19 Коэффициент избыткавоздуха на входе в дымосос |
+,где l - длина газоходов до дымососа, м |
1,645 |
||
КЕ25-14(4) |
2.3 Расчет действительных объемов воздуха и продуктов сгорания.
Таблица 2.3 - Расчет действительных объемов воздуха и продуктов сгорания
Наименование величин |
Размерность |
Обозначение |
Формула илиисточник |
газоходы |
|||||
Топка,фестон |
I-й ко-тельныйпучок |
эконо-майзер |
золоулови-тель |
газоходы до дымо-соса |
|||||
1. Коэффициент избытка воздуха на входе в газоход |
Таблица 1.2 |
=1,3 |
=1,4 |
=1,45 |
=1,55 |
=1,6 |
|||
2 Среднее значение коэффициента избытка воздуха |
=(1,3+1,4)/2=1,35 |
1,425 |
1,5 |
1,575 |
=1,645 |
||||
4. Избыточное количество воздуха |
( - 1)V0 =(1,35-1)*5,5448=1,94 |
2,4 |
2,8 |
3,2 |
3,6 |
||||
5.Действитель-ный объем водяных паров |
==0,668+0,0161* (1,35-1)*5,5448=0,699 |
0,706 |
0,713 |
0,719 |
0,726 |
||||
6.Действитель-ный объем дымовых газов |
Vг |
=1,028+4,39+0,668+(1,35-1)5,5448==8,027 |
8,4 |
8,9 |
9,3 |
9,7 |
|||
7. Объемная доля трехатомных газов |
=1,028/8,027=0,128 |
0,122 |
0,116 |
0,111 |
0,106 |
||||
8. Объемная доля водяных паров |
=0,668/8,027=0,083 |
0,079 |
0,075 |
0,072 |
0,069 |
||||
9. Объемная доля трехатомных газов и водяных паров |
rn |
+=0,128+0,083=0,211 |
0,201 |
0,191 |
0,183 |
0,175 |
|||
10.Температу-ра точки росы |
С |
tр |
Приложение Г(при р = ) |
41,3 |
38,9 |
||||
11. Масса дымовых газов длягазооб-разного топлива |
Gг |
= |
11,2 |
11,7 |
12,3 |
12,8 |
|||
12.Безразмер-ная концентрация золы в дымовых газах(отсутствие средств для уменьшения уноса) |
=15,5*7,5/100*10,621=0,104 |
0,104 |
0,099 |
0,095 |
0,091 |
||||
12.1.Доля золы топлива, уносимой газами |
- |
Приложение Ддля топки с пневматическим забрасывателями и цепной решеткой обратного хода для каменного угля Ап =3,2 при наличии острого дутья и возврата уноса 7,5 |
2.4 Энтальпия продуктов сгорания по газоходам парогенератора
Таблица 2.4 - Энтальпия продуктов сгорания (I - - таблица)
, С |
ккал/кг(ккал/м3) |
ккал/кг(ккал/м3) |
ккал/кг |
,ккал/кг |
, ккал/кг или ккал/м3 |
||||||||||
=1,4 |
=1,45 |
=1,55 |
=1,6 |
=1,645 |
|||||||||||
I |
I |
I |
I |
I |
I |
I |
I |
I |
I |
||||||
100 |
202 |
175 |
19 |
349 |
361 |
359 |
369 |
366 |
378 |
||||||
200 |
409 |
353 |
40 |
107 |
675 |
354 |
710 |
372 |
728 |
381 |
744 |
389 |
|||
300 |
623 |
533 |
63 |
166 |
1029 |
356 |
1082 |
374 |
1109 |
1133 |
|||||
400 |
843 |
717 |
83 |
219 |
1385 |
381 |
1456 |
||||||||
500 |
1069 |
906 |
110 |
289 |
1766 |
380 |
|||||||||
600 |
1299 |
1099 |
134 |
352 |
2146 |
391 |
|||||||||
700 |
1536 |
1297 |
158 |
417 |
2537 |
399 |
|||||||||
800 |
1779 |
1497 |
183 |
483 |
2861 |
397 |
2936 |
407 |
|||||||
900 |
2028 |
1697 |
209 |
551 |
3258 |
403 |
3343 |
413 |
|||||||
1000 |
2281 |
1902 |
235 |
619 |
3661 |
408 |
3756 |
419 |
|||||||
1100 |
2534 |
2113 |
262 |
690 |
4069 |
408 |
4175 |
||||||||
1200 |
2789 |
2323 |
288 |
759 |
4477 |
442 |
|||||||||
1300 |
3049 |
2534 |
325 |
856 |
4919 |
492 |
|||||||||
1400 |
3315 |
2750 |
378 |
996 |
5411 |
460 |
|||||||||
1500 |
3578 |
2966 |
420 |
1107 |
5871 |
428 |
|||||||||
1600 |
3845 |
3183 |
448 |
1181 |
6299 |
474 |
|||||||||
1700 |
4114 |
3399 |
493 |
1299 |
6773 |
433 |
|||||||||
1800 |
4384 |
3615 |
522 |
1376 |
7206 |
489 |
|||||||||
1900 |
4658 |
3837 |
570 |
1502 |
7695 |
440 |
|||||||||
2000 |
4930 |
4059 |
600 |
1581 |
8135 |
||||||||||
Примечание - Энтальпии дымовых газов определяются на выходе из каждого газохода, т. е. в формулу 1.3 подставляется коэффициент избытка воздуха на выходе из газохода |
2.5Тепловой баланс котельного агрегата
2.5.1 Располагаемое тепло на 1 кг сжигаемого топлива.
Таблица 2.5.1. - Располагаемое тепло на 1 кг сжигаемого топлива.
Параметры |
Размерность |
Условное обозначение |
Формула для расчета или источник |
расчет |
Примечание |
|
Располагаемое теплона 1 кг сжигаемого твердого и жидкого топлива |
ккал/кг |
5030+0+6,86=5036 |
||||
1 Низшая теплота сгорания рабочей массы топливатвердого и жидкого |
ккал/кг |
По расчетным характеристикам топлива |
5030 |
|||
2 Тепло, внесенное поступающим в котельный агрегат воздухом, при подогреве его вне агрегата |
ккал/кг |
При отсутствии внешнего подогрева принимается равным 0 |
0 |
|||
3 Физическое тепло топлива |
ккал/кгккал/м3 |
iтл |
стлtтл |
20*0,343=6,86 |
При отсутствии постороннего подогрева физическое тепло может учитываться для топлива влажностью , %; при этомтемпература топлива принимается 20С |
|
3.1 Теплоемкость рабочего топливатвердого |
стл |
Теплоемкость сухой массы топлива для каменного угля при 0С составляет 0,23 ккал/(кгС), при 100С - 0,26 ккал/(кгС), при 200С - 0,30 ккал/(кгС) |
||||
3.2 Температура топлива |
С |
tтл |
Для твердых топлив принимаем 20С,для мазута 90 - 130С |
20 |
для каменного угля |
2.5.2 Определение тепловых потерь
Таблица 2.5.2. - Определение тепловых потерь.
Параметры |
Размерность |
Условное обозначение |
Формула для расчета или источник |
Расчеты |
Примечание |
|
Суммарные потери тепла в котельном агрегате |
% |
q |
q2 + q3 + q4 + q5 + q6 |
10,7+0,7+3,5+1,2+0,38=16,48 |
||
1 Потери тепла с уходящими газами |
% |
q2 |
||||
1.1 Энтальпия уходящих газов при соответствующих избытке воздуха ух и температуре ух |
ккал/кгккал/м3 |
Iух |
Принимается по таблице 1.4 для соответствующей величины избытка воздуха ух и температуре газов ух |
638 |
||
Температура уходящих из котельного агрегата газов |
С |
ух |
Задается в зависимости от технических характеристик котла (приложение Ж) |
180 |
Температура газов принимается за воздухоподогревателем, при его отсутствии - за экономайзером |
|
1.2 Коэффициент избытка воздуха на выходе из котельного агрегата |
ух |
Принимается по таблице 1.2 и равенкоэффициенту избытка воздуха завоздухоподогревателем ух = . |
1,55 |
При отсутствии воздухоподогревателяух = |
||
1.3 Энтальпия холодного воздуха (на входе в воздухоподогреватель, а в его отсутствие - в котел) |
ккал/кгккал/м3 |
5,5448*0,315*30=52,4 |
||||
Теоретический расход воздуха |
м3/кгм3/м3 |
V0 |
По таблице 1.1 |
|||
Теплоемкость холодного воздуха при температуре х.в |
св |
св = 0,315 ккал/(м3С) |
0,315 |
При температурех.в = 30С |
||
Температура холодного воздуха |
С |
х.в |
При отсутствии специальных указаний принимается равной 30С |
30 |
||
1.4 Потеря тепла от механической неполноты сгорания |
% |
q4 |
Принимается в зависимости от вида топки и способа сжигания топлива (приложение Д) |
3,5 |
||
1.5 Располагаемое тепло на 1 кг или 1 м3 сжигаемого топлива |
ккал/кгккал/м3 |
По таблице 2.1 |
5037 |
|||
2 Потеря тепла от химической неполноты сгорания |
% |
q3 |
Принимается в зависимости от вида топки и способа сжигания топлива (приложение Д) |
0,7 |
||
3 Потеря тепла от наружного охлаждения |
% |
q5 |
Принимается в зависимости от паропроизводительности котла |
Д-25 т/ч q=1,2 |
При Д = 10 т/ч q5 = 1,7;при Д = 11,5 т/ч q5 = 1,62;при Д = 15 т/ч q5 = 1,5;при Д = 20 т/ч q5 = 1,35;при Д = 21 т/ч q5 = 1,3;при Д = 28 т/ч q5 = 1,18 |
|
4 Потеря с теплом шлака |
% |
q6 |
||||
4.1 Доля золы топлива в шлаке |
- |
ашл |
1 - аун |
1-0,075=0,925 |
аун по приложению Д |
|
4.2 Энтальпия золы |
ккал/кг |
(с)зл |
Определяется по приложению Ив зависимости от температуры золы зл |
133,8 |
Температура золы (шлака) при твердом шлакоудалении принимается равной 600С |
2.5.3Коэффециент полезного действия котельного агрегата и расход топлива
Таблица 2.5.3. Коэффициент полезного действия котельного агрегата и расход топлива
Параметры |
Размерность |
Условное обозначение |
Формула для расчета или источник |
Расчеты |
Примечание |
|
1 Коэффициент полезного действия котельного агрегата |
% |
к.а |
100 - q |
100-16,48=83,52 |
||
2 Полное количество тепла, полезно отданного в котельном агрегате |
ккал/ч |
Qк.а |
||||
2.1 Количество выработанного перегретого пара |
кг/ч |
Dпе |
Задается в зависимости от типа котла |
- |
При наличии пароперегревателя |
|
2.2 Количество насыщенного пара |
кг/ч |
Dн.п |
Задается в зависимости от типа котла |
25000 |
При отсутствии пароперегревателя количество насыщенного пара равно паропроизводительности котла |
|
2.3 Расход воды на продувку котла |
кг/ч |
Gпр |
Принимается не более 10% от паропроизводительности котла |
Gпр = 0,1Dн.п |
||
2.4 Энтальпия перегретого пара |
ккал/кг |
iп.п |
Находится по давлению и температуре у главной парозапорной задвижки (приложение Г) |
- |
- |
|
2.5 Энтальпия насыщенного пара |
ккал/кг |
iн.п |
Определяется по давлению в барабане котла |
665,8 |
iн.п = i(приложение Г) |
|
2.6 Энтальпия воды при кипении |
ккал/кг |
iкип |
Определяется по давлению в барабане котла |
197,3 |
iкип = i(приложение Г) |
|
2.7 Энтальпия питательной воды на входе в агрегат |
ккал/кг |
iп.в |
сп.вtп.в |
Теплоемкость питательной воды сп.в = 1 ккал/(кгС); температура питательной воды принимается по техническим характеристикам котла (приложение Ж) |
||
3 Полный расход топлива, подаваемого в топку |
кг/ч |
В |
||||
3.1 Располагаемое тепло на 1 кг (м3) топлива |
ккал/кгккал/м3 |
Таблица 2.1 |
5036 |
|||
4 Расчетный расход топлива |
кг/ч |
Вр |
Используется для подсчета суммарных объемов продуктов сгорания, воздуха и тепла, отданного газами в поверхностях нагрева |
|||
4.1 Потери тепла от механической неполноты сгорания |
% |
q4 |
Таблица 2.2 |
3,5 |
Размещено на http://www.allbest.ru/
3. Определение установленной мощности котельной установки
3.1Составление таблицы исходных данных
Таблица 3.1. Исходные данные для расчёта установленной мощности котельной установки
№ пп |
Наименование параметров |
Размер-ность |
Обозна-чение |
Формула или источник |
Численные значения |
|
1 |
Тип котельного агрегата |
- |
- |
КЕ25-14(4) |
||
2 |
Максимальная нагрузкана отопление |
Гкал/ч |
исходные данные |
20 |
||
3 |
Максимальная нагрузка на вентиляцию |
Гкал/ч |
исходные данные |
10 |
||
4 |
Максимальная нагрузка нагорячее водоснабжение |
Гкал/ч |
исходные данные |
5 |
||
5 |
Нагрузка на технологическиенужды (максимальная) |
Гкал/ч |
исходные данные |
15 |
||
6 |
Мощность одного котельного агрегата (по тепловому расчёту котельного агрегата) |
Гкал/ч |
исходные данные |
14,4 |
||
7 |
Тип системы горячего водоснабжения |
- |
- |
исходные данные |
закрытая |
3.2 Основные результаты расчета
Таблица 3.2. Основные результаты расчёта
№пп |
Наименование параметров |
Размер-ность |
Обозна-чение |
Формула илиисточник |
Расчет |
примечание |
|
1 |
Установленная мощность котельной |
Гкал/ч |
|
, |
, |
||
2 |
Количество установленных котлов |
- |
n |
|
n = 4 |
n-ближайшее наибольшее целое число |
|
Отопительный период |
|||||||
3 |
Максимальный часовой отпуск тепла потребителю |
Гкал/ч |
|
|
|
||
4 |
Суммарный максимальный часовой расход тепла на собствен-ные нужды котельной и на потери |
Гкал/ч |
|
|
|
||
5 |
Максимальная часовая выработка тепла котельной |
Гкал/ч |
|
|
|
||
6 |
Среднечасовая нагрузка на горячее водоснабжение |
Гкал/ч |
|
|
|
||
Неотопительный (летний) период |
|||||||
7 |
Среднечасовая нагрузка на горячее водоснабжение в летний период |
Гкал/ч |
|
|
|
||
8 |
Часовой отпуск тепла котельной в летний период |
Гкал/ч |
|
|
|
||
9 |
Суммарный часовой расход тепла на собственные нужды котельной и на потери в летний период |
Гкал/ч |
|
|
|
||
10 |
Летняя часовая выработка тепла котельной |
Гкал/ч |
|
|
|
||
11 |
Загрузка котла в летний период |
% |
|
|
|
Загрузка одного котельного агрегата согласно СНиП должна быть не менее 75% от величины его паспортной мощности |
|
12 |
Количество котлов, работающих в летний период |
- |
|
|
|
Количество котлов округляется до ближайшего большего целого числа |
|
13 |
Соответствует ли загрузка котельного агрегата указаниям СНиП (да, нет)? |
- |
- |
нет |
Размещено на http://www.allbest.ru/
4. Расчёт годовой выработки и годового отпуска тепла котельной установкой
4.1 Составление таблицы исходных данных
Таблица 4.1. Исходные данные для расчёта годовых нагрузок
№пп |
Наименование параметров |
Размерность |
Обозначение |
Численныезначения |
|
1 |
Максимальная часовая нагрузка на отопление |
Гкал/ч |
|
20 |
|
2 |
Максимальная часовая нагрузка на вентиляцию |
Гкал/ч |
|
10 |
|
3 |
Среднечасовая нагрузка на горячее водоснабжение (зимнее) |
Гкал/ч |
|
2,5 |
|
4 |
Часовая нагрузка на технологические нужды |
Гкал/ч |
|
15 |
|
5 |
Среднелетняя часовая нагруз-ка на горячее водоснабжение |
Гкал/ч |
|
2,08 |
|
6 |
Продолжительность отопительного периода |
ч |
|
4984 |
|
7 |
Расчётная температура наружного воздуха для отопления |
|
|
-27 |
|
8 |
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период |
|
|
-5,1 |
|
9 |
Температура воздуха в помещении |
|
|
+18 |
|
10 |
Расчётная температура для вентиляции |
|
|
-17 |
|
11 |
Число часов работы вентиляции в течение суток |
ч |
z |
16 |
|
12 |
Температура наружного воздуха в начале и конце отопительного периода |
|
|
+8 |
4.2 Основные результаты расчета годовых нагрузок
Таблица 4.2. Основные результаты расчёта годовых нагрузок
№пп |
Наимено-вание параметров |
Раз-мер-ность |
Обоз-наче-ние |
Формула илиисточник |
Расчет |
Примечание |
|
Годовые нагрузки |
|||||||
1 |
Среднечасовая нагрузка за год на отопление |
Гкал/ч |
|
|
|
||
2 |
Годовая нагрузка на отопление |
Гкал |
|
|
|
||
3 |
Среднечасовая нагрузка за год на вентиляцию |
Гкал/ч |
|
|
|
||
4 |
Годовая нагрузка на вентиляцию |
Гкал |
|
|
|
||
5 |
Годовая нагрузка на горячее водоснабжение |
Гкал |
|
|
|
||
6 |
Годовая нагрузка на технологические нужды |
Гкал |
|
|
|
||
7 |
Годовой отпуск тепла потребителю |
Гкал |
|
|
|
||
8 |
Годовая выработка тепла котельной |
Гкал |
|
|
|
||
Минимальные часовые нагрузки на конец отопительного периода |
|||||||
9 |
Минимальная часовая нагрузка на отопление |
Гкал/ч |
|
|
|
||
10 |
Минимальная часовая нагрузка на вентиляцию |
Гкал/ч |
|
|
|
||
11 |
Минимальный часовой отпуск тепла в отопительный период |
Гкал/ч |
|
|
|
||
12 |
Выработка котельной при минимальных часовых нагрузках |
Гкал/ч |
|
|
|
||
13 |
Суммарный часовой расход тепла на собственные нужды и на потери |
Гкал/ч |
|
|
|
||
Часовые нагрузки при температуре наружного воздуха, равной |
|||||||
13 |
Часовая нагрузка на отопление при расчетной температуре для вентиляции |
Гкал/ч |
|
|
|
||
14 |
Часовая нагрузка на вентиляцию при расчетной температуре для вентиляции |
Гкал/ч |
|
|
10 |
||
15 |
Суммарная часовая нагрузка при расчетной температуре для вентиляции |
Гкал/ч |
|
|
|
||
16 |
Суммарная часовая выработка котельной при расчетной температуре для вентиляции |
Гкал/ч |
|
|
|
4.3 Построение годового графика выработки и отпуска тепла
4.3.1 Исходные данные для построения графика
Таблица 4.3.1. Исходные данные для построения графика
№пп |
Наименование параметров |
Размерность |
Обозначение |
Численныезначения |
||
в расчётах |
на графиках |
|||||
1 |
Установленная мощность котельной установки |
Гкал/ч |
|
Q6 |
56 |
|
2 |
Минимальная часовая нагрузка на отопление |
Гкал/ч |
|
Q1.1 |
4,4 |
|
3 |
Максимальная часовая нагрузка на отопление |
Гкал/ч |
|
Q1.2 |
20 |
|
4 |
Минимальная часовая нагрузка на вентиляцию |
Гкал/ч |
|
Q2.1 |
2,9 |
|
5 |
Максимальная часовая нагрузка на вентиляцию |
Гкал/ч |
|
Q2.2 |
10 |
|
6 |
Среднечасовая нагрузка на горячее водоснабжение (в отопительный период) |
Гкал/ч |
|
Q3.1 |
2,5 |
|
7 |
Среднечасовая на горячее водоснабжение (в летний период) |
Гкал/ч |
|
Q3.2 |
2,1 |
|
8 |
Максимальная часовая нагрузка на технологические нужды |
Гкал/ч |
|
Q4.1 |
15 |
|
9 |
Суммарный минимальный часовой расход тепла на собственные нужды и на потери |
Гкал/ч |
|
Q5.1 |
1,2 |
|
10 |
Суммарный максимальный часовой расход тепла на собственные нужды котельной и на потери |
Гкал/ч |
|
Q5.2 |
2,3 |
|
11 |
Суммарный часовой расход тепла на собственные нужды котельной и на потери в летний период |
Гкал/ч |
|
Q5.3 |
0,8 |
Таблица 4.5. - продолжительности среднесуточных температур наружного воз-духа за отопительный период (по данным Приложения 1 для г.Пенза)
Интервал температур , |
Продолжительность среднесуточных температур, , час |
|
-39,9…-35 |
2 |
|
-34,9…-30 |
10 |
|
-29,9…-25 |
43 |
|
-24,9…-20 |
173 |
|
-19,9…-15 |
310 |
|
-14,9…-10 |
733 |
|
-9,9…-5 |
948 |
|
-4,9…0 |
1144 |
|
0…+5 |
825 |
|
+5,1…+8 |
796 |
5. Разработка тепловой схемы котельной установки
5.1 Описание тепловой схемы котельной установки
Котельная предназначена для снабжения теплом промышленных предприятий, жилых и общественных зданий.
Система горячего водоснабжения - закрытая.
Отпуск тепла на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения - по температурному графику , (при расчётной температуре наружного воздуха для отопления ).
Количество устанавливаемых котлов - 4 .
Тип котельных агрегатов КЕ25-14(4) .
Давление вырабатываемого пара р = 14 ата.
Используется топливо уголь 56 с низшей теплотой сгорания 5030 ккал/кг.
Доля возврата конденсата с производства = 0 .
Тепловая схема котельной с закрытой системой горячего водоснабжения представлена на рис. 3.1.
Пар с давлением р = 14 ата вырабатывается в котлах (1), проходит через редукционно-охладительную установку (8), где его давление снижается до величины р =7 ата. С этим давлением пар идет на технологические нужды (13) и подается в бойлер (5) теплофикационного контура для подогрева сетевой воды на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Кроме того часть пара расходуется на собственные нужды котельной (на подогрев исходной воды и на деаэрацию химически очищенной воды).
Бойлер состоит из двух теплообменников:
1) пароводяного, предназначенного для использования тепла конденсации пара при давлении 7 атм;
2) водоводяного, предназначенного для охлаждения конденсата до температуры .
В теплофикационном контуре циркуляция осуществляется сетевым насосом (6).
В тепловой схеме имеются потери, которые восполняются химически очищенной водой (ХОВ), получаемой из исходной воды.
Исходная вода забирается обычно из открытого водоёма, реки или технического водопровода. В связи с этим в ней содержатся нежелательные механические примеси, растворённые соли, образующие накипь, и растворённые газы, способствующие коррозии металлических поверхностей нагрева. Поэтому исходная вода поступает на химводоочистку (12), где очищается от механических примесей и растворённых солей.
Предварительно перед химводоочисткой (ХВО) исходная вода подогревается в пароводяном подогревателе (11) от температуры до температуры сетевым паром с давлением 7 ата (расход пара на собственные нужды котельной). Такой подогрев предотвращает запотевание оборудования химводоочистки (ХВО), а также убыстряет...
Подобные документы
Описание котельной и ее тепловой схемы, расчет тепловых процессов и тепловой схемы котла. Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по газоходам, расчет объемов воздуха и продуктов сгорания, потерь теплоты, КПД топки и расхода топлива.
дипломная работа [562,6 K], добавлен 15.04.2010Определение объема воздуха, продуктов сгорания, температуры и теплосодержания горячего воздуха в топке агрегата. Средние характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева. Расчет энтальпии продуктов сгорания, теплового баланса и пароперегревателя.
контрольная работа [432,5 K], добавлен 09.12.2014Способы расчета котельного агрегата малой мощности ДЕ-4 (двухбарабанного котла с естественной циркуляцией). Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания и воздуха. Определение КПД котла и расхода топлива. Поверочный расчёт топки и котельных пучков.
курсовая работа [699,2 K], добавлен 07.02.2011Тепловой расчет котельного агрегата Е-25М. Пересчет теоретических объемов и энтальпии воздуха и продуктов сгорания для рабочей массы топлива (сернистый мазут). Тепловой баланс, коэффициент полезного действия (КПД) и расход топлива котельного агрегата.
курсовая работа [352,0 K], добавлен 17.03.2012Развитие котельной техники, состав котельной установки. Определение теоретических объёмов воздуха, газов, водяных паров и азота, расчёт энтальпий. Тепловой баланс котла, расчёт расхода топлива. Тепловой расчёт конвективного пучка и водяного экономайзера.
курсовая работа [58,1 K], добавлен 02.07.2012Проектирование и тепловой расчет котельного агрегата. Характеристика котла, пересчет топлива на рабочую массу и расчет теплоты сгорания. Определение присосов воздуха. Вычисление теплообмена в топке и толщины излучающего слоя. Расчет пароперегревателя.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 08.04.2011Техническая характеристика водогрейного котла. Расчет процессов горения топлива: определение объемов продуктов сгорания и минимального объема водяных паров. Тепловой баланс котельного агрегата. Конструкторский расчет и подбор водяного экономайзера.
курсовая работа [154,6 K], добавлен 12.12.2013Расчетные характеристики топлива. Материальный баланс рабочих веществ в котле. Характеристики и тепловой расчет топочной камеры. Расчет фестона и экономайзера, камеры охлаждения, пароперегревателя. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания.
дипломная работа [382,2 K], добавлен 13.02.2016Объем азота в продуктах сгорания. Расчет избытка воздуха по газоходам. Коэффициент тепловой эффективности экранов. Расчет объемов энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Определение теплового баланса котла, топочной камеры и конвективной части котла.
курсовая работа [115,2 K], добавлен 03.03.2013Состав, зольность и влажность твердого, жидкого и газообразного топлива. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Расход топлива котельного агрегата. Основные характеристики топочных устройств. Определение теплового баланса котельного устройства.
курсовая работа [108,9 K], добавлен 16.01.2015Описание двухбарабанного вертикально-водотрубного реконструированного котла и его теплового баланса. Количество воздуха необходимого для полного сгорания топлива и расчетные характеристики топки. Конструкторский расчет котельного агрегата и экономайзера.
курсовая работа [611,8 K], добавлен 20.03.2015Характеристика оборудования котельной установки. Обслуживание котла во время нормальной его эксплуатации. Расчет объемов, энтальпий и избытка воздуха и продуктов сгорания. Расчет ширмового и конвективного перегревателя. Уточнение теплового баланса.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 08.08.2012Сущность котельного агрегата и его вспомогательного оборудования. Технические характеристики котла. Анализ коэффициентов избытка воздуха. Объемы и энтальпии продуктов сгорания. Принцип работы экранной системы. Трубчатый воздухоподогреватель 1 ступени.
контрольная работа [433,5 K], добавлен 30.03.2015Расчет принципиальной тепловой схемы. Расчет расширителя (сепаратора) непрерывной продувки. Расчет расходов химически очищенной и сырой воды. Определение количества котлоагрегатов, устанавливаемых в котельных. Тепловой баланс котельного агрегата.
курсовая работа [240,5 K], добавлен 03.11.2009Принципиальное устройство котла ДЕ16-14ГМ. Теплота сгорания топлива; присосы воздуха, коэффициенты его избытка по отдельным газоходам; энтальпии продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, расход топлива. Поверочный расчет теплообмена в топочной камере.
курсовая работа [261,7 K], добавлен 30.01.2014Краткое описание устройства котельного агрегата. Алгоритм расчёта горения топлива. Подбор вентилятора для горелки. Составление теплового баланса, коэффициента полезного действия при установке воздухоподогревателя. Особенности определения расхода топлива.
курсовая работа [435,9 K], добавлен 07.08.2013Тепловой расчет и компоновка парового котла ПК-14. Выбор топлива, расчет его теплосодержания и продуктов сгорания. Определение тепловых потерь и коэффициента полезного действия котла. Расчет топочной камеры, конвективных и хвостовых поверхностей нагрева.
курсовая работа [751,1 K], добавлен 28.09.2013Топливо, его состав, объемы воздуха и продуктов сгорания для котла определенного типа. Элементарный состав топлива. Коэффициент избытка воздуха в топке. Объёмы продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, расчет расхода топлива на весь период его работы.
контрольная работа [35,6 K], добавлен 16.12.2010Основные конструктивные характеристики, расчеты по топливу, воздуху и продуктам сгорания, составление теплового баланса котельного агрегата ПК-19. Выявление потерь от механического и химического недожога и вследствие теплообмена с окружающей средой.
курсовая работа [603,3 K], добавлен 29.07.2009Элементарный состав и геометрические характеристики топлива. Определение объемов воздуха и продуктов сгорания топлива при нормальных условиях. Состав котельной установки. Конструкция и принцип действия деаэратора. Конструктивный расчет парового котла.
курсовая работа [594,6 K], добавлен 25.02.2015