Отопительно-производственная котельная с котлами типа КЕ для закрытой системы теплоснабжения

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

1 Тепловая схема котельной, её расчёт и подбор оборудования 4

2 Расчет химводоочистки 13

3 Расчёт газового тракта с выбором дымососа 19

4 Расчёт воздушного тракта с выбором вентилятора 31

5 Топливоподача 35

6 Золошлакоудаление 37

Список используемых источников 38 
ВВЕДЕНИЕ

 

В данном курсовом проекте рассмотрена отопительно-производственная котельная с котлами типа КЕ-10-14С  для закрытой системы теплоснабжения.

В результате расчета тепловой схемы котельной  принято к установке следующее  оборудование:

Паровые котлы КЕ-10-14С 5шт;

Золоуловитель БЦУ-30С 5шт;

Вентилятор  ВДН 8у 5шт;

Дымосос ДН 10у 4шт;

Na-катионитовый фильтр –4шт, 2 – в первой ступени, 1 – во второй ступени и 1 – резервный;

Деаэратор ДА-50/15 1шт;

Пароводяной сетевой теплообменник в максимально-зимний режим работы НН№41-0-16/2-92-TL 2шт ;

Пароводяной сетевой теплообменник в летний режим работы

HH№14-0-16/2-44-ТК 1шт.

 

1 Тепловая схема котельной, её расчёт и подбор оборудования

 

На тепловых схемах котельной с помощью условных графических изображений показывается основное и вспомогательное оборудование, объединяемое  линиями трубопроводов  для транспортировки теплоносителя  в виде пара или воды. На принципиальной тепловой  схеме показываются лишь главное оборудование (котлы, подогреватели, деаэраторы, насосы) и основные трубопроводы без арматуры, вспомогательных трубопроводов, без уточнения качества и расположения оборудования. Принципиальная схема  котельной с паровыми котлами  приведена на рис. 1.

Насыщенный  пар давлением Р₁ = 1,4 МПа вырабатывается котлом 1. Паровой котел работает устойчиво при этом давлении. Пар этого давления может направляться технологическим потребителям, если это необходимо для осуществления технологического процесса. Для многих технологических потребителей, для собственных нужд котельной и для подогрева сетевой воды в теплообменниках давление пара снижают до Р₂=0,7 МПа в редукционной установке 2.

Количество  пара, отбираемого из котлов, должно быть восполнено подачей питательной  воды в верхний барабан котла. Питание котельной производят водопроводной (сырой) водой, которая проходит обработку: химводоочистку и деадерацию. При этом вода утилизирует тепло различных процессов, осуществляемых самой котельной.

Сырая вода подается из водопровода насосом 3. Часть воды проходит через теплообменник 4. обогреваемых паром по трубе 5. Конденсат после теплообменника подается в деаэратор 6 по трубе 7.

Вода  после теплообменника смешивается  с холодной и подается  на химводоочистку (ХВО). Часть подаваемой воды используется на собственные нужды ХВО. Затем вся вода проходит охладитель продувочной воды 8 и охладитель выпара 9, утилизируя теплоту продувочной воды и выпара, а затем подается в деаэратор 6. Для деаэрации воды  используется насыщенный пар, подаваемый по трубе 10. Образуется выпар (смесь водяного пара и газов) подается в охладитель выпара 9.

С течением времени в котловой воде могут  накапливаться соли жесткости, которые  при определенной концентрации образуют накипь на стенках труб котла. Чтобы  не допустить этого, часть котловой воды с повышенной концентрацией  солей жесткости постоянно удаляют, заменяя ее водой питательной. Эта  операция, сброс котловой воды, называется продувкой котла.

Теплота удаляемой котловой воды утилизируется. С этой целью она поступает  в начале в сепаратор 11, где происходит понижение давления до Р₃=0,17 МПа и отделение образовавшегося пара от воды. Пар полезно используется в деаэраторе, куда подается по трубе 12. Вода поступает в охладитель продувочной воды 8, где тепло ее используется для нагрева химически очищенной воды.

Питательная вода, прошедшая обработку, насосом 13 подается в котел 1.

Производственные  потребители после осуществления  технологического процесса возвращают часть конденсата, который по трубе 14 подается в деаэратор.

Для восполнения  утечек в тепловой сети из бака деаэратора насосом 15 забирается некоторое количество воды и подается по трубе 16 в обратную магистраль.

В тепловой сети движение теплоносителя (воды) создает  сетевой насос 17. В теплообменниках 18 вода нагревается до необходимой температуры насыщенным паром. Конденсат пара поступает в деаэратор.

Расчет тепловой схемы  котельной производится с целью  определения расхода пара и воды для отдельных узлов при характерных  режимах работы котельной и составления  общего материального баланса пара и воды.

Рисунок 1 –  Тепловая схема котельной

 

Необходимые вычисления производят в табличной  форме (табл.1). Результаты расчета являются исходными данными для выбора оборудования котельной, в том числе количество и типа котлоагрегатов.

В процессе расчета схемы расход пара на деаэрацию  питательной воды уточняется методом  последовательных приближений. Предлагаемый метод расчета позволяет уточнить этот расход после одного приближения, при чем погрешность не превышает 5%.

Абсолютное  значение величины расхода пара на деаэрацию питательной воды вычисляется  по удельному расходу пара. Удельный расход пара определяется по графику.

После определения  расхода пара на сетевые подогреватели  для дальнейшего расчета тепловой схемы используют данные расчеты 

химводоочистки. Расчет химводоочистки (ХВО) начинается с составления предварительного пароводяного баланса котельной (без учета непрерывной продувки). При этом используют формулы из табл. 1 [1], вычисляя значения, отмеченные звездочкой. Из этих формул выбрасываются величины, связанные с продувкой (n=0). Из расчета ХВО устанавливают необходимость непрерывной продувки, ее величины, а также уточняют расход воды на собственные нужды химводоочистки.

Результаты  расчета заносим в таблицу 1.

Таблица 1 - Расчет тепловой схемы котельной

Рассчитываемая величина	Обоз-наче-ние	Еди-ница изме-рения	Расчетная формула	Макси- мальный зимний	При средней температуре холодного месяца	Летний
Коэффициент снижения расхода тепла на отопление и вентиляцию в зависимости от температуры наружного воздуха	Ков	-		1	0,697	-
Расчетный отпуск теплоты на отопление и вентиляцию	Qов	МВт	· Ков	11,1	7,74	0
Температура прямой сетевой воды на выходе из котельной	t1	°C	18+64.5· Ков0,8+67.5· Ков	150	113	70
Температура обратной сетевой воды на входе в котельную	t2	°C	t1-80· Ков	70	57,2	41,7
Суммарный отпуск тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение	Qт	МВт	Qов +Qсргв	12,19	8,83	1,09
Расчетный часовой расход сетевой  воды	Gсет	т/ч		131,04	136,09	33,12
Объем сетевой воды в системе теплоснабжения	Gсист	Т	gсист·Qтmax	496,13
Расход подпиточной воды на восполнение утечек в теплосети	Gут.	т/ч	0,005·	2,48

 

 

 

Продолжение таблицы 1

Рассчитываемая величина	Обоз-наче-ние	Еди-ница изме-рения	Расчетная формула	Макси- мальный зимний	При средней температуре холодного месяца	Летний
Количество обратной сетевой воды	Gсет.об	т/ч	Gсет- Gут.	128,56	133,61	30,64
Температура обратной сетевой воды перед  сетевыми насосами	t3	°C		70,7	58,1	46,4
Расход пара на подогреватели сетевой  воды	Dб	т/ч		18,30	13,15	1,38
Количество конден-сата от подогревателей сетевой воды	Gб	т/ч	Dб	18,30	13,15	1,38
Первое приближение
Паровая нагрузка на котельную, складывающаяся из расхода пара на технологические нужды и блок подогревателей сетевой воды		т/ч	Dпотр +Dб	33,5	28,35	16,58
Количество конденсата от подогревателей сетевой воды и с производства		т/ч	Gб+ Gпотр	22,5	17,35	5,58
Количество продувочной воды, поступающей  в сепаратор непрерывной продувки		т/ч	0,01 · π ·	1,34	1,13	0,66
Количество пара на выходе из сепаратора непрерывной продувки		т/ч	0,148·	0,198	0,167	0,098
Количество продувочной воды на выходе из сепаратора непрерывной продувки		т/ч	-	1,142	0,963	0,562

 

Продолжение таблицы 1

Рассчитываемая величина

Обоз-наче-ние

Еди-ница изме-рения

Расчетная формула

Макси- мальный зимний

При средней температуре холодного месяца

Летний

Внутрикотельные потери пара		т/ч	0,02·D	0,60	0,49	0,26
Масса воды на выходе из деаэратора		т/ч	D++ Gут	33,47	28,12	15,88
Выпар из деаэратора		т/ч	dвып ·	0,07	0,06	0,03
Количество умягчен-ной воды, поступаю-щей в деаэратор		т/ч	(Dпотр-Gпотр)++++Gут	15,29	14,99	14,33
Кол-во сырой воды, поступающей на ХВО		т/ч	·	18,35	17,99	17,20
Расход пара для подогрева сырой  воды		т/ч		0,76	0,74	0,71
Количество конденсата от подогревателей сырой воды, поступающее в деаэратор		т/ч		0,76	0,74	0,71
Суммарная масса потоков, поступающих  в деаэратор (кроме греющего пара)		т/ч	Gк+++  -	38,68	33,19	20,69
Доля конденсата от подогревателей сетевой  воды и от производства в суммарной массе потоков, поступающих в деаэратор	-	-		0,58	0,52	0,27
Удельный расход пара на деаэратор		т/т	Рис. 5 [1]	0,074	0,075	0,102
Абсолютный расход пара на деаэратор		т/ч	∙	2,86	2,66	2,09
Паровая нагрузка на котельную без учета внутрикотельных потерь	D`*	т/ч	D++	34,33	31,75	19,38
Внутрикотельные потери тепла		т/ч		0,70	0,65	0,38
Окончательный расчет