Расчет производственно–отопительной котельной с котлами ДКВР 20–13 - Курсовая работа

В разделе 1 подробно описывается используемая вода, ее качество: надежная и экономическая работа котлоагрегатов в значительной степени зависит от качества воды, применяемой для ее питания. В разделе 2 описывается сама котельная, удобное расположение, ее архитектурная компоновка, конструкция частей здания; а также условия, которые необходимо учесть при ее проектировании; топливное хозяйство котельной, необходимые мероприятия по безопасной и устойчивой работе котельной. В разделе 3 описывается взаимное расположение котельных агрегатов, и в частности вспомогательного оборудования в самой котельной; местоположение котлов, их топок, экономайзеров, питательных, подпиточных и сетевых насосов, дутьевых вентиляторов, оборудования для химической очистки воды, площадок для обслуживания и контрольно-измерительных приборов; габариты помещения. В 5 разделе произведен расчет количества котлов по тепловой нагрузке. В 11 разделе произведен расчет и выбор питательных устройств: определение производительности, напора питательного насоса, мощности электродвигателя насоса, определение емкости питательного бака.Так как котельная располагается внутри жилого квартала, использовано проектное решение закрытого типа. Площадь основного котельного помещения определена после выбора типа котлов и расчета их количества. Площадка котельной выбрана с учетом минимальных затрат на планировку ее территории и прокладки подъездных путей и предусматривает возможность расширения здания, для чего имеется одна свободная торцевая стена, а конструкции перекрытия опираются на продольные стены котельной. Здание котельной отделена от ближайших жилых и общественных зданий озелененной санитарно-защитной зоной, которая для котельной, работающей на твердом топливе, составляет 200 м. Котельная выполнена одноэтажной, однопролетной с расположением вспомогательного оборудования в общем зале без выделения их в отдельные помещения, по осям 1-3 имеется дополнительный этаж на отметке 7,200 м, вход на которую обеспечивается по лестничной клетке между осями 1-2 и Б-В.Топливо доставляется в котельную железнодорожным транспортом в саморазгружающихся вагонах. Для хранения топлива сооружены отдельные склады: базисный (расположен вблизи железной дороги, также служит для снабжения других объектов), и расходный (сооружен непосредственно вблизи котельной, имеет емкость месячного запаса). Топливо не дозволено хранить долгое время, во избежание его самовозгорания (при длительном хранении происходит окисление с выделением теплоты) и ухудшения качества топлива.В данной котельной каждый котел скомпонован следующими оборудованиями: котел сообщается экономайзером посредством газохода, к экономайзеру подключен золоулавитель батарейный циклон БЦ2 7Х (5 3), далее дымосос Д-15.5. Расстояние между котлами составляет 1,4 м. Ширина прохода между отдельными выступающими частями, расстояние между котлами и задней стеной, а также проходы между оборудованием также соответствуют нормативным требованиям. Дымососы расположены на расстоянии 1,9 м от оси Д, батарейный циклон находится впритык к лестничной площадке экономайзера, расстояние от оси котла до оси выхода циклона - 2,9 м. Экономайзеры размещены вдоль осей В-Г, 3 питательных насоса находятся на оси 2, резервный паровой насос отстоит от оси Г на 1200 мм, насосы сырой воды насос сырой воды - между колоннами 2-3 оси Г, оборудование для химической обработки воды (ХВО) (натрий-катионитовые фильтры) в количестве 4-х шт. стоят под деаэратором.Тепловая схема представляет собой графическое изображение основного и вспомогательного оборудования тепловых станций, объединяемого линиями трубопроводов для транспорта теплоносителей в виде пара и воды. Холодная вода из водопровода (В3) насосами сырой воды попадает в пароводяной теплообменник, где нагревается до 25ОС. Затем умягченная вода (В6) попадает в водо-водяной теплообменник, где нагревается до 36ОС, после чего направляется в охладитель выпара, где прогревается до 39ОС. После охладителя выпара нагретая вода (В14) идет в деаэрированную колонку, затем в бак-аккумулятор и далее (В29) с помощью питательных насосов (В29Н) поступает в котлы. Насыщенный пар (Т97) из котла с давлением 14 ата попадает в редуктор, где его давление снижается до 7 ата, этот пар (Т92) идет к сетевым теплообменникам.Нагрузка котельной по пару в общем случае определяется как сумма технологической нагрузки QT, нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение QOB и Г В, нагрузки на собственные нужды Qсн и потери пара в котельной Qп.Кроме того, в деаэраторном баке заканчивается процесс дегазации воды, то есть осуществляется выделение дисперсных газов и разложение бикарбонатов. Вода, поступающая в деаэратор на обработку, и возвращаемый потребителями конденсат могут содержать растворенные в них газы: кислород, двуокись углерода и др. Эти газы вызывают развитие химической коррозии питательных трубопроводов, поверхностей нагрева котла, что снижает надежность его работы. Деаэратор установлен для удаления из воды, поступающей в кот

Содержание

Введение

Исходные данные

1. Характеристика воды

2. Описание котельной

2.1 Описание здания котельной

2.2 Топливное хозяйство котельной

3. Описание взаимного расположения котельных агрегатов и вспомогательного оборудования в здании котельной и за ее пределами

4. Тепловая схема котельной и ее описание

5. Расчет количества котлов по тепловой нагрузке

6. Деаэрация воды. Расчет и подбор бака-аккумулятора и деаэраторной колонки

6.1 Расчет и подбор бака-аккумулятора и деаэраторной колонки

7. Работа натрий-катионитовых фильтров

8. Аэродинамический расчет котлоагрегата

8.1 Расчет газового сопротивления

8.2 Расчет сопротивления воздушного тракта

9. Подбор тягодутьевых устройств. Расчет и выбор типа дымососов и дутьевых вентиляторов

10. Золоулавливание

11. Расчет и выбор питательных устройств

11.1 Определение производительности питательного насоса

11.2 Определение напора питательного насоса

11.3 Определение мощности электродвигателя насоса

11.4 Определение емкости питательного бака

12. Техника безопасности и охрана окружающей среды

Заключение

Список использованной литературы

В данном курсовом проекте выполнен расчет производственно-отопительной котельной с котлами ДКВР 20-13.

В разделе 1 подробно описывается используемая вода, ее качество: надежная и экономическая работа котлоагрегатов в значительной степени зависит от качества воды, применяемой для ее питания.

В разделе 2 описывается сама котельная, удобное расположение, ее архитектурная компоновка, конструкция частей здания; а также условия, которые необходимо учесть при ее проектировании; топливное хозяйство котельной, необходимые мероприятия по безопасной и устойчивой работе котельной.

В разделе 3 описывается взаимное расположение котельных агрегатов, и в частности вспомогательного оборудования в самой котельной; местоположение котлов, их топок, экономайзеров, питательных, подпиточных и сетевых насосов, дутьевых вентиляторов, оборудования для химической очистки воды, площадок для обслуживания и контрольно-измерительных приборов; габариты помещения.

В разделе 4 подробно описывается тепловая схема котельной, движение и распределение теплоносителя в ее пределах, а именно движение и распределение воды и пара.

В 5 разделе произведен расчет количества котлов по тепловой нагрузке.

В 6 разделе рассматривается заключительная стадия технологического процесса - деаэрация. Производится расчет объема бака-аккумулятора и его подбор.

В 7 разделе рассмотрена работа натрий-катионитовых фильтров, их подбор.

В 8 разделе произведен аэродинамический расчет котлоагрегата (по упрощенному варианту), в частности расчет газового сопротивления и сопротивления воздушного тракта.

В 9 разделе произведен подбор тягодутьевых устройств, расчет и выбор типа дымососов и дутьевых вентиляторов, их конструктивные характеристики.

В 10 разделе рассмотрены особенности золоуловителей, а также их подбор, конструктивные характеристики.

В 11 разделе произведен расчет и выбор питательных устройств: определение производительности, напора питательного насоса, мощности электродвигателя насоса, определение емкости питательного бака.

В 12 разделе рассмотрена техника безопасности и охрана окружающей среды.

Исходные данные

Поверхность нагрева, установленная за котлом - экономайзер

Номинальная паропроизводительность котла - 20 т/ч

Давление пара 14 атм (ата)

Температура питательной воды (после деаэратора) - 800С

Вид топлива - Березовский уголь марки Б-2

Способ сжигания топлива - в слое

Температура наружного воздуха (в котельной) - 250С

Местонахождение котельной - г. Новосибирск

Расчетное потребление пара на технологические нужды - 90т/ч

Исходная вода, поступающая из хозяйственно-питьевых водопроводов. содержит различные примеси. Для нормальной и безаварийной работы котельных установок исходная вода должна обладать определенными качествами, а если они не отвечают требуемым, то вода должна подвергаться необходимой обработке.

Качество воды характеризуется прозрачностью (содержанием взвешенных веществ), сухим остатком, жесткостью, щелочностью и окисляемостью.

Сухой остаток содержит общее количество растворенных в воде веществ кальция, магния, натрия, аммония, железа, алюминия и др., которые остаются после выпаривания воды и высушивания остатка. Сухой остаток выражают в мг на 1 л воды.

Жесткость воды - это общее содержание солей кальция и магния.

Общая жесткость

; (1) где - карбонатная жесткость, или временная (исчезающая при кипячении), обуславливается наличием бикарбонатов кальция Са(НСО3)2, и магния Mg(НСО3)2;

- некарбонатная жесткость, или постоянная, обуславливается наличием сульфатов и хлоридов кальция и магния: CASO4, MGSO4, CACL2, MGCL2.

Щелочность воды характеризует количество находящихся в ней щелочных соединений. К ним относятся гидраты, например NAOH - едкий натр, карбонаты, в частности Na2CO3 - кальцинированная сода, бикарбонаты NAHCO3 и др.

Щелочность котловой воды в известных пределах полезна, т.к. парализует вредное корродирующее воздействие стенку: кислорода и углекислоты. Однако чрезмерная щелочность воды вызывает вспенивание воды паровых котлов и частичное ее выбрасывание вместе с паром.

Вспенивание воды затрудняет наблюдение за уровнем воды в барабане по водоуказательным стеклам, а выброс воды с паром увлажняет его и является причиной появления накипи в паровом тракте, в частности в трубках пароперегревателя.

Окисляемость косвенно характеризует загрязненность воды органическими веществами. Ее выражают в мг кислорода, израсходованного на окисление органических веществ в 1 л воды.

Водоподготовка должна обеспечивать осветление воды и удаление из нее взвешенных веществ, умягчение ее, снижение щелочности и солесодержания, а также удаление растворенных газов, в том числе кислорода и углекислого газа.

В проектируемой котельной подготовка воды состоит из двух основных операций, это натрий-катионирование подпиточной воды, а также деаэрация.

Согласно САНПИН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода" обобщенными показателями и по содержанию вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах, а также веществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение, является: Таблица 1

Показатели качества воды

Показатели Единицы измерения Нормативы ПДК, не более Показатель вредности Класс опасности

1 2 3 4 5

Обобщенные показатели

Водородный показатель, единицы РН в пределах 6 - 9

Общая минерализация (сухой остаток) мг/л 1000 (1500)

Жесткость общая ммоль/л 7,0 (10) 2)

Окисляемость перманганатная мг/л 5,0

Нефтепродукты, суммарно мг/л 0,1

Поверхностно-активные вещества (ПАВ), анионоактивные мг/л 0,5

Неорганические вещества

Алюминий (Al3 ) мг/л 0,5 с.-т. 2

Барий (Ва2 ) -"- 0,1 -"- 2

Бериллий (Ве2 ) -"- 0,0002 -"- 1

Бор (В, суммарно) -"- 0,5 -"- 2

Железо (Fe, суммарно) -"- 0,3 (1,0) 2) орг. 3

Кадмий (Cd, суммарно) -"- 0,001 с.-т. 2

Марганец (Mn, суммарно) -"- 0,1 (0,5) 2) орг. 3

Медь (Cu, суммарно) -"- 1,0 -"- 3

Молибден (Мо, суммарно) -"- 0,25 с.-т. 2

Мышьяк (As, суммарно) -"- 0,05 с.-т. 2

Никель (Ni, суммарно) мг/л 0,1 с.-т. 3

Нитраты (по NO3) -"- 45 орг. 3

Ртуть (Hg, суммарно) -"- 0,0005 с.-т. 1

Свинец (Pb, суммарно) -"- 0,03 -"- 2

Селен (Se, суммарно) -"- 0,01 -"- 2

Стронций (Sr2 ) -"- 7,0 -"- 2

Сульфаты (SO42-) -"- 500 орг. 4

Нормы для котлов, работающих на твердом топливе: - содержание взвешенных веществ 50 мг/л;

- общая жесткость 100 мг-экв/л;

- содержание растворенного кислорода 100 мг/л.

Водоподготовка должна обеспечивать осветление воды и удаление из нее взвешенных веществ, умягчение, снижение щелочности и солесодержания, а также удаление растворенных газов, в том числе кислорода и углекислого газа.