Основы проектирования котельных, выбор их производительности и типа. Тепловой расчет агрегата, определение количества воздуха, необходимого для горения, состава и количества дымовых газов. Конструктивный расчет экономайзера, проверка теплового баланса.
Аннотация к работе
В середине 70-х годов Беларусь почти половину своих потребностей в топливе покрывала за счет собственных ресурсов. Основные направления выхода из энергетического кризиса следующие: энергосбережение; использование местных топливных ресурсов и малая энергетика; модернизация существующих электростанций и котельных; строительство новых атомных электростанций. От надежной работы систем теплоснабжения зависит обеспечение комфортных условий труда и быта во всех жилых, общественных и производственных зданиях с постоянным или периодическим пребыванием людей. При этом наиболее ответственным оно является для городов в целом, так как принимаемыми при этом принципиальными решениями в значительной мере предопределяются последующие решения по выбору систем теплоснабжения для отдельных городских районов и объектов. В современных городах снабжение зданий различного назначения теплом осуществляется в основном от централизованных систем (котельных, электростанций).Жесткость - важный показатель качества воды, и ее наличие определяет образование накипи в котлах. К показателям качества воды относится и ее солесодержание, т.е. суммарная концентрация солей в воде, подсчитанная по ионному составу. Умягчение воды производится с целью удаления из нее накипеообразователей до поступления воды в котел. На нужды горячего водоснабжения и подпитку поступает вода из существующего хозяйственно-питьевого водопровода котельной, отвечающая требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая». Замена в котлах твердого и жидкого топлив газовым позволяет увеличить их производительность за счет: дополнительного экранирования топок; повышения теплового напряжения топочного объема; правильного выбора количества горелок, их конструкции и мест установки; улучшения условий теплопередачи в конвективной части котла благодаря уменьшению загрязненности поверхностей нагрева; увеличения к.п.д. котла благодаря отсутствию потерь тепла с механическим и химическим недожогами и возможности сжигания газа с меньшими избытками воздуха.Тепловой расчет котельного агрегата может иметь двоякое назначение: а) при проектировании нового котельного агрегата по заданным параметрам его работы (паропроизводительность, температуры перегретого пара, питательной воды, подогрева воздуха и др.) определяют величины всех его поверхностей нагрева. б) при наличии готового котельного агрегата проверяют соответствие всех величин поверхностей нагрева заданным параметрам его работы. Тепловой расчет котельного агрегата производят по методике, разработанной Всесоюзным теплотехническим институтом им. Предварительно выполняют ряд вспомогательных расчетов: составляют сводку конструктивных характеристик элементов котельного агрегата, определяют количество воздуха, необходимого для горения, количество дымовых газов по газоходам котельного агрегата и их энтальпию; составляют тепловой баланс котельного агрегата.Питательные насосы выбираются на подачу питательной воды при максимальной мощности котельной с запасом 10 %. Расчетный напор питательного насоса должен превышать давление пара на выходе из котла с учетом потерь давления в тракте и необходимой высоты подъема воды. =0,2 МПА - сопротивление питательных трубопроводов от насоса до котла с учетом сопротивления АРП, принято; =0,03 МПА - давление столба воды от оси деаэраторов до оси барабана котла, принято; По таблице 6,8 [3] выбираются 2 питательных электронасоса (один рабочий со 100%-ой подачей, второй - резервный) марки ЦНСГ-60-198 с характеристиками: производительность Q= 60 м3/ч;Природный газ как высокоэффективный энергоноситель, широко применяемый в настоящее время во всех звеньях общественного производства, оказывает прямое воздействие на увеличение выпуска промышленной продукции, рост производительности труда и снижение удельных расходов топлива, а, следовательно, и себестоимости выпускаемой продукции. При этом был произведен расчет необходимого расхода газа для покрытия заданной нагрузки, определены параметры тепловой схемы, необходимая поверхность теплообмена экономайзера, т.е. выполнен его конструктивный расчет.Если все тепло отпускается в виде горячей воды, проектируют котельную с водогрейными котлами, если в виде пара и в виде горячей воды, то в зависимости от количественного соотношения отпусков пара и горячей воды можно спроектировать паровую котельную с установкой для подогрева сетевой воды либо комбинированную котельную с водогрейными и паровыми котлами. Для котельных с паровыми котлами целесообразно строить годовые графики отпуска пара, производя перерасчет отпуска тепла на отопление, вентиляцию и отпуск пара по формуле: , т/ч где: hc п - энтальпия пара, поступающего в сетевой подогреватель воды, КДЖ/кг; Над суммирующей кривой отпуска тепла или пара надстраивают кривую собственного расхода тепла или пара котельной и потери тепла или пара в ней. Потери тепла и пара в котельной принимают равными 1-2% отпущенного тепла или пара. Приходя к определению числа и производительности котлов, подлежащих установке в котельной, исходят из того, что котлы д
Вывод
Природный газ как высокоэффективный энергоноситель, широко применяемый в настоящее время во всех звеньях общественного производства, оказывает прямое воздействие на увеличение выпуска промышленной продукции, рост производительности труда и снижение удельных расходов топлива, а, следовательно, и себестоимости выпускаемой продукции.
В результате реконструкции котельной Речицкого пивзавода котел ДКВР 20/13 был переведен на природный газ. При этом был произведен расчет необходимого расхода газа для покрытия заданной нагрузки, определены параметры тепловой схемы, необходимая поверхность теплообмена экономайзера, т.е. выполнен его конструктивный расчет. Кроме того, выполнен поверочный котлоагрегата, рассчитана схема водоподготовки, а также сделан выбор основного и вспомогательного оборудования. Для надежной и безопасной эксплуатации котлоагрегата разработаны схемы автоматического контроля и регулирования процессов. В проекте отражены вопросы техники безопасности и охраны окружающей среды, на основе сметно-финансовой документации произведен расчет основных технико-экономических показателей, сделан сравнительный анализ работы котла на мазуте и газе, из чего определен экономический эффект.
Список литературы
Эстеркин С. И. Котельные установки. Курсовое проектирование.- Л.: Энергоатомиздат, 1989.
Уревич А. Л. Краткий справочник работника газового хозяйства. -Мн., 1978.
Кузовникова Е. А. Котельные установки . ч. 3. -Мн.: «Высшая школа», 1992.
Вукалович Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара.
Роддатис К. Ф., Полтарецкий А. Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. -М., 1989.
Деев Л. В., Балахничев Н. А. Котельные установки и их обслуживание.
-М.: Стройиздат, 1974.
Зах Р. Г. Котельные установки. -М.: Машиностроение, 1969.
Гусев Ю. Л. Основы проектирования котельных установок. -М.: Стройиздат, 1967.
Роддатис К. Ф. Котельные установки. -М.: Энергоиздат, 1977.
Рабинович О. М. Сборник задач по технической термодинамике. -М.: Машиностроение, 1969.
Каталог-справочник. Котлы малой, средней мощности и топочные устройства. - М.: НИИ Информтяжмаш, 1972.
Справочник по водоподготовке котельных установок. Изд. 2-е, перераб. и доп. Под ред. О. В. Лившица. -М.:Энергия, 1978.
Кузнецов Н. В., Митор В. В. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод). -М.: Энергия, 1973.
Мочан С. Н. Аэродинамический расчет котельных установок (нормативный метод). -Л.: Энергия, 1977
Панин В. И. Обслуживание коммунальных котельных и тепловых сетей.-М.: Стройиздат, 1974.
Киселев Н. А. Котельные установки . -М.: «Высшая школа», 1986.
Центробежные консольные насосы общего назначения для воды, каталог. -М.: Центихимнефтемаш, 1989.
Николаев А. А. Справочник проектировщика. -М.: Издательство литературы по строительству, 1965.
Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов. -М.: Энергоатомиздат, 1997.
Прокопчик Г. А. Нормирование расхода энергетических ресурсов: учебное пособие, часть 2 Гомельский политехнический институт им. П. О. Сухого, 1996.
ЗАДАНИЕ
ПО ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ
Студенту Соловьеву Виталию Николаевичу
1. Тема проекта Перевод на природный газ котла ДКВР 20/13 котельной Речицкого пивзавода
(Утверждена приказом по ВУЗУ от 11.02.04г № 228 - с )
2. Сроки сдачи студентом законченного проекта 24.06.04 г
3. Исходные данные к проекту
1.Место нахождения котельной - город Речица;
2. Минимальная нагрузка потребления пара Dmin =4,85 т/ч ;
3. Максимальная выработка пара Dmax =28 т/ч;
4. Установленная мощность котельной Dyct =56 т/ч;
5. Расчетная температура наружного воздуха для отопления тно = - 25ОС;
6. Расчетная температура наружного воздуха для вентиляции тнв = -11 ОС;
7. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период тср=-1,3 ОС.
4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов) Аннотация;
6. Консультанты по проекту (с указанием относящихся к ним разделов проекта)
1. Руководитель и консультант дипломного проекта Иванова Е.М.
Разделы 1-7, 9
2. Консультант по разделу охраны труда и экологии Овсяник Г.А. Раздел 8
3.Консультант по экономической части Прокопчик Г.А. Раздел 10
7. Дата выдачи задания « 11 » февраля 2004г.
8. Календарный график работы над проектом на весь период проектирования (с указанием сроков выполнения и трудоемкости отдельных этапов)
Пункты 1-3 -5.04.-12.04.
Пункты 4-7 -13.04.-26.04
Пункт 8-9 - 27.04-10.05.
Оформление графической части - 11.05.- 31.05.
Оформление пояснительной записки -1.06.-7.06.
СОДЕРЖАНИЕ
Вариант
Введение
1. Основы проектирования котельных
1.1 Выбор производительности и типа котельной
1.2 Выбор числа и типов котлов
1.3 Компоновка котельной
1.4 Тепловая схема котельной
2. Тепловой расчет котельного агрегата
2.1 Общие положения
2.2 Сводка конструктивных характеристик
2.3 Определение количества воздуха, необходимого для горения, состава и количества дымовых газов и их энтальпии
2.4 Составление теплового баланса
2.5 Тепловой расчет топки
2.6 Тепловой расчет конвективного пучка
3. Расчет хвостовых поверхностей нагрева
3.1 Конструктивный расчет экономайзера
3.2 Проверка теплового баланса
Заключение
Литература
Введение
Котельной установкой называют совокупность устройств и механизмов предназначенных для производства водяного пара или приготовления горячей воды. Водяной пар используют для привода в движение паровых двигателей, для нужд промышленности и сельского хозяйства и отопления помещения. Горячую воду предназначают для отопления производственных, общественных и жилых зданий, для коммунально-бытовых нужд населения.
По роду производимого теплоносителя различают установки с паровыми и водогрейными котлами. По назначению паровые котельные агрегаты делят на промышленные, устанавливаемые в производственных и отопительных котельные, которые устанавливают в котельных тепловых электрических станций. По типу паровые котлы можно разделить на вертикально-цилиндрические, вертикально-водотрубные с развитой испарительной поверхностью нагрева и экранные. Современная паровая котельная установка представляет собой сложное сооружение. Основной частью ее является собственно паровой котел, в котором осуществляется превращение воды в насыщенный пар. Однако в настоящее время собственно паровой котел с целью повышения экономичности котельной установки дополняется пароперегревателем, водяным экономайзером и воздухоподогревателем. Пароперегреватель предназначается для повышения температуры и энтальпии пара, полученного в котле. В водяном экономайзере используют тепло дымовых газов уходящих из котла, для подогрева воды, подаваемой в котел, а в воздухоподогревателе - для подогрева воздуха, поступающего в его топку. Устанавливают водяной экономайзер или воздухоподогреватель либо тот и другой в совокупности. Собственно котел, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, а также топка, связанные в единое органическое целое, совместно с примыкающими к ним паро- и водопроводами, газо- и воздухопроводами, арматурой образуют в целом котельный агрегат. Котельный агрегат имеет каркас с лестницами и помостами для обслуживания и заключается в обмуровку. Металлические поверхности элементов котельного агрегата, соприкасающиеся с дымовыми газами и водой, паром или воздухом служат для передачи тепла от дымовых газов к воде, пару и воздуху и называются поверхностями нагрева. Современный котельный агрегат обслуживается рядом вспомогательных механизмов и устройств, которые могут быть индивидуальными и групповыми. К вспомогательным механизмам и устройствам относят дымососы и дутьевые вентиляторы, питательные и водоподготовительные установки, пылеприготовительные установки, топливоподачу, системы золоулавливания и золоудаления - при сжигании твердого топлива, мазутное хозяйство - при сжигании жидкого топлива, газорегуляторную станцию - при сжигании газообразного топлива. Дымососы предназначаются для удаления дымовых газов из котельной установки. Дутьевые вентиляторы устанавливают для того, чтобы при подаче воздуха в топку преодолеть сопротивление горелок или слоя топлива на решетке, а также сопротивления воздухоподогревателя. Тепловые, гидродинамические и аэродинамические процессы, протекающие в котельной установке, необходимо регулировать и контролировать. По этому ее оснащают регулирующими устройствами, такими, как регулятор температуры перегретого пара, запорными регулирующими и предохранительными органами, контрольно-измерительными приборами. На ряду с этим в котельных установках осуществляют комплексную автоматизацию регулирования всех основных происходящих в них процессов. Котельные установки, расположенные в одном здании или на общей площадке в совокупности со всем комплексом вспомогательных механизмов и устройств называют котельной. В соответствии с назначением и родом производимого теплоносителя различают энергетические, производственные, отопительные и производственно-отопительные котельные, а также котельные с паровыми и водогрейными котлами.