Производственно-отопительная котельная

Численные значения этих величин принимаются из «Поверочного расчета парового котла» - тепловой расчет экономайзера., Па – аэродинамическое сопротивление воздухонагревателя, если он присутствует в составе котла;, Па – аэродинамическое сопротивление золоуловителей, предназначенных для очистки продуктов сгорания от золы и твердых примесей при работе котельной на твердом топливе. Конструктивные характеристики и аэродинамические сопротивления сухих и мокрыхзолоуловителей приведены в [4], стр. 81-90. - аэродинамическое сопротивление газохода и шибера при искусственной тяге не учитываются. При естественной тяге эти величины приведены в [5], стр. 357. , Па - аэродинамическое сопротивление дымовой трубы, определяется после выбора высоты и расчета трубы.3.1 Расчет дымовой трубыВнутренний диаметр трубы на выходе , м., определяется по формуле:(3.3)dв = 0,8; Н =23,3где: Vг– расход продуктов сгорания от одного котла при , м3/м3 (м3/кг); эта величина определена в курсовой работе “Поверочный расчет парового котла”;Вр– расчетный расход топлива, м3/с (кг/с), из «Поверочного расчета парового котла»;n–количество котлов, подключенных к трубе;Wвых– скорость газов на выходе из трубы, м/с;Скорость газов на выходе из дымовой грубы при искусственной тяге принимается 12-15 м/с. Окончательно dв выбирается приложению [4] унифицированного ряда типоразмеров дымовых труб. Дымовые трубы выполняются металлическими, кирпичными и железобетонными. Металлические трубы следует применять диаметром не более 1,0 м. Уточняется действительная скорость газов на выходе при стандартном диаметре трубы.(3.4)где: , °C- температура уходящих газов, выбранная при выполнении курсовой работы “Поверочный расчет парового котла”. Нижний внутренний диаметр металлической трубы dн=dв, м, кирпичной или железобетонной трубы определяется по формуле:dн=dв,где Н, м - высота дымовой трубы, выбирается по приложению [4] для принятогоdв.Средний расчетный диаметр трубы dcp, м:,Средняя скорость продуктов сгорания Wcp, м/с, в дымовой трубе определяется по формуле: ,Потери давления на трение , ПА, в трубе определяются по выражению:(3.5)где: - безразмерный коэффициент гидравлического трения, принимается для бетонных и кирпичных труб равным 0.05, для металлических – 0,02. - плотность газового потока в трубе, кг/м3здесь - плотность газов при нормальных условиях, равная 1,3 кг/м3.Потери давления в местных сопротивлениях Рм, Па, дымовой трубы вычисляются по формуле:где =1,0 – коэффициент местного сопротивления выхода из дымовой трубы. Общие потери давления в дымовой трубе , Па, составят:Величина самотяги дымовой трубы, Па, вычисляется по формуле:где g = 9,8 м/с2 - ускорение свободного падения.Проверка высоты трубы по условиям рассеивания вредныхвыбросов К дымовым трубам производственно-отопительных котельных в настоящее время предъявляются требования по обеспечению достаточного рассеивания вредных веществ, предельно допустимые концентрации (ПДК) которых в атмосфере регламентируются санитарными нормами.Диоксиды серы. Количество диоксидов серы (г/с), выбрасываемых из трубы в пересчете на SO2 определяется из выражения:МSO2 = 0,02·В·S·(1 –ηSO2)(1 –ηSO2), (3.6)где В – расход топлива, г/с;S – содержание серы в рабочем топливе, %;ηSO2 – доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле (при факельном сжигании мазута принимается равной 0,02);ηSO2 – доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе попутно с твердыми частицами (принимается равной нулю).МSO2 = 0,02·92,3·2,8·(1 – 0,02)(1 - 0) = 5 г/с.Оксид углерода. Расчет выбросов оксида углерода (г/с) производится по формуле:МСО = 0,001·ССО·В·(1 – q4/100),(3.7)где ССО – выход оксида углерода при сжигании жидкого топлива, кг/т, определяется из выражения:ССО = q3·R·Qн(3.8)R - коэффициент, учитывающий долю потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную наличием в продуктах неполного сгорания оксида углерода; принимается для природного газа 0,5;q3 ,q4 – потери теплоты соответственно от химической и механической неполноты сгорания топлива, % Следовательно при сжигании мазута выброс оксида углерода в атмосферу не происходит, q3 = 0,2 %, q4 = 0 %.ССО = 0,2·0,5·50,3=5,03 кг/тМСО = 0,001·5,03·92,3·(1 –0/100)=0,46 г/сОксиды азота.Суммарное количество оксидов азота NOx в пересчете на NO2 (в г/с), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами, определяются по формуле, (3.9)где Bp - расчетный расход топлива, нм3/с; - низшая теплота сгорания топлива, МДж/нм3; - удельный выброс оксидов азота при сжигании газа, г/МДж.Для паровых котлов, (3.10)где D - фактическаяпаропроизводительность котла, т/ч.Для всех дутьевых горелок напорного типа (т.е. при наличии дутьевого вентилятора на котле) принимается k = 1,0.t - безразмерный коэффициент, учитывающий температуру воздуха, подаваемого для горенияt = 1 + 0,002 (tгв - 30)=1 + 0,002 (128 - 30) = 1,2 (3.11)где tгв - температура горячего воздуха, °С. - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние избытка воздуха на образование оксидов азота.В общем случае значение = 1,225.r - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов через горелки на образование оксидов азота.При подаче газов рециркуляции в смеси с воздухом, (3.12)где r - степень рециркуляции дымовых газов, %.kп - коэффициент пересчета;при определении выбросов в граммах в секунду kп = 1;Максимально допустимая высота трубы Нmin, м, подсчитывается из условия ПДК вредностей в атмосфере по формуле: , (3.13)гдеА – коэффициент, зависящий от метеорологических условий местности;М – количество выбрасываемого вещества, г/с;F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость осаждения твердых частиц в атмосфере (для газообразных примесей F=1);m и n – безразмерные коэффициенты, зависящие от скорости выхода дымовых газов из трубы;V1 – объем дымовых газов, выбрасываемых из трубы, м3/с, ;- разность температур газов и окружающего воздуха, С;N – число дымовых труб.Безразмерный коэффициент m подсчитывается по уравнению в зависимости от параметра f: , (3.14) при f 100, (3.15)где - скорость газов на выходе из трубы, м/с; - диаметр выхода трубы, м;Н – высота трубы, м; Перечисленные величины принимаются из предыдущего расчета трубы. При расчете температура окружающего воздуха определяется из климатического справочника для летнего времени. Для тепловых станций n=1.3.3 Выбор тяго-дутьевых устройствПо рекомендации [7] каждый котельный агрегат должен иметь дымосос и вентилятор (индивидуальные). Выбор дымососа.Производительность дымососа Vдым, м3/ч., определяется по формуле:Давление, создаваемое дымососом Рдым, Па, определяется по формуле:По аэродинамическим характеристикам дымососов [1,4], по величинам давления и производительности выбирается дымосо ДН-12.ЧДН = 0,1 МПаN = 970 об/минКПД = 0,7Выбор дутьевого вентилятора. Производительность вентилятора Vдв , м3/ч, вычисляется по формуле:Значения величин Vo, , tв принимают из поверочного расчета котельного агрегата.Давление вентилятора Рдв, Па:Ргор - где потери давления в газомазутной горелке, Па. Для котлов ДЕ указаны в приложении Ж. - потери давления в воздуховоде, Па, указаны там же. По полученным величинам давления и производительности, по аэродинамическим характеристикам выбираем вентилятор ВД-12. ВДН = 0,1 МПаN = 970 об/минКПД = 0,68Список используемой литературы1. Делягин Г. Н., Лебедев В. И., Пермяков В. А. Теплогенерирующие установки: учебник для вузов. – М.: Стройиздат, 1986. – 559 с.2. Бузников Е. Ф., Роддатис К. Ф., Березин Э. Я. Производственные и отопительные котельные: Учебное пособие для вузов. – М.: Энергоиздат, 1984. – 231 с.3. Костриков Ю. М., Мещерский Н. А., Коровина О. В. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 251 с.4. Аэродинамический расчет котельных установок (нормативный метод ) под ред. Мочана С. И. – Ленинград.: Энергия, 1997. – 255 с.5. Роддатис К. Ф. Котельные установки: Учебник для вузов. – М.: Энергия, 1997. – 413 с.6. Роддатис К. Ф., Полтарецкий А. Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 487 с.7. СНиП П - 35-76. Котельные установки. – М.: 19778. СниПП 2.04.07 - 8б* Тепловые сети. – М.: 19949. Ривкин С. А, Александров А. А. Справочник. Термодинамические свойства воды и водяного пара. – М.: Энергия, 1976. – 78 с.