Проект котельной установки
Курсовая работа, 24 Декабря 2014, автор: пользователь скрыл имя
Описание работы
В связи со строительством нового микрорайона, застроенного 15-ти этажными зданиями в городе Воронеж, стала необходимость в строительстве новой водогрейной котельной. Данная котельная должна обеспечить нагрузку на ОВ и ГВС необходимую для комфортной жизни людей. Район строительства имеет ровный рельеф.
Файлы: 1 файл
Пояснительная записка к курсовой работе ТГТУ 140100.006 ТЭ-ПЗ.docx
— 706.16 Кб (Скачать файл)
Содержание
Введение
В связи со строительством нового микрорайона, застроенного 15-ти этажными зданиями в городе Воронеж, стала необходимость в строительстве новой водогрейной котельной. Данная котельная должна обеспечить нагрузку на ОВ и ГВС необходимую для комфортной жизни людей. Район строительства имеет ровный рельеф. Система теплоснабжения 4-х трубная, ГВС- открытая, Т1,Т2- закрытая.
Расход тепла на отопление – 9,0 МВт;
Расход тепла на вентиляцию – отсутствует;
Расход тепла на ГВС – 3,0 МВт.
Параметры вырабатываемого теплоносителя– горячая вода 115-70°С.
Основной вид топлива природный газ =35,2 (МДж/м3);
Резервное топливо мазут М100.
Климатические характеристики г. Воронеж:
температура наиболее холодной пятидневки: -32°С.
средняя температура наиболее холодного месяца: -13,5°С.
средняя температура отопительного периода: -5,2°С.
температура в точке излома температурного графика: -5,4°С.
средняя температура теплого периода года: +8°С.
Продолжительность отопительного периода:220 сут.
Исходная вода: река Воронеж.
Расчет тепловой схемы отопительной котельной
На рисунке 1 приведён график, который служит для определения температуры определения точки излома. Получена температура -10 градусов.
Рис1. Определение точки излома
Рис2. Расчетная схема водогрейной котельной
Тепловые нагрузки по видам потребления приведены в таблице 1.
Таблица 1. Тепловые нагрузки по видам потребления
Наименование нагрузки |
Вода | |||||
Режимы | ||||||
График температурный |
-26 |
-7,8 |
-1,8 |
-10 |
8 | |
Отопление и вентиляция, МВт |
115-70 |
19,10 |
11,54 |
9,05 |
12,46 |
0 |
ГВС, МВт |
60 |
7,60 |
7,60 |
7,60 |
7,60 |
6,23 |
Технология, МВт |
- |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Суммарная нагрузка, МВт |
- |
26,70 |
19,14 |
16,65 |
20,06 |
6,23 |
Таблица 2. Расчет тепловой схемы котельной
№ п.п. |
Параметры |
Метод определения |
Величина | ||||
зимний |
сред. наиб. хол. мес. |
сред. отоп. периода |
точка излома |
летний | |||
Исходные данные | |||||||
1 |
Исходная температура наружного воздуха |
tн.в., ºС |
-26 |
-7,8 |
-1,8 |
-10 |
8 |
2 |
Расход теплоты (с учетом потерь в сети), МВт |
||||||
на ОВ |
Qров=1,1Qов(tрнв-tнв)/(tрнв-tр |
21,01 |
12,70 |
9,96 |
13,70 |
0,00 | |
на ГВС |
Qлгв=1,1*0,82Qзгв |
8,36 |
8,36 |
8,36 |
8,36 |
6,86 | |
3 |
Общая тепловая мощность (с учетом потерь в сети) ТГУ, МВт |
Qт=Qов+Qгв |
29,37 |
21,06 |
18,32 |
22,06 |
6,86 |
4 |
Температура прямой сетевой воды на выходе из ТГУ, 0С |
По температурному графику t'c |
115 |
63 |
70 |
70 |
70 |
5 |
Температура обратной сетевой воды на входе в ТГУ, 0С |
По температурному графику t"c |
70 |
49 |
49 |
49 |
49 |
Продолжение Таблицы 2.
6 |
№ п.п. |
Параметры |
Величина |
||||
зимний |
сред. наиб. хол. мес. |
сред. отоп. периода |
точка излома |
летний |
|||
для ГВС греющей |
Gгвс=1000*Qгв/(4,19(t'c-t"c)) |
44,34 |
142,52 |
95,01 |
95,01 |
77,91 | |
для Т3 |
GТ3=1000*Qгвс/(4,19(t3-tв1) |
36,28 |
36,28 |
36,28 |
36,28 |
36,36 | |
для Т4 |
GТ4=0,3*QТ3 |
10,88 |
10,88 |
10,88 |
10,88 |
10,91 | |
общий |
Gс=Gов+Gгв |
156 |
359 |
208 |
251 |
78 | |
7 |
Подпитка закрытой тепловой системе, кг/с |
Gзподп=(0,75*60/100*3,6)*Qов |
2,63 |
1,59 |
1,24 |
1,71 |
0,00 |
8 |
Подпитка открытой тепловой системе, кг/с |
Gоподп=(0,75*30/100*3,6)*Qгв |
0,52 |
0,52 |
0,52 |
0,52 |
0,43 |
9 |
Общая подпитка, кг/с |
Gподп |
3,15 |
2,11 |
1,77 |
2,24 |
0,43 |
10 |
Общая тепловая мощность ТГУ , МВт |
Qк=Qов+Qгв |
29,37 |
21,06 |
18,32 |
22,06 |
6,86 |
11 |
Расход воды , кг/с, через котельные агрегаты ТГУ |
Gк=Qк/(4,19(t"к-t'к)) |
155,77 |
120,29 |
120,29 |
120,29 |
40,10 |
12 |
Температура воды на выходе из котельного агрегата при t'к=70 0С=const |
t"к=t'к+Qк/(4,19Gк) |
115,00 |
111,78 |
106,34 |
113,77 |
110,80 |
13 |
Расход воды, кг/с, на линии рециркуляции при t'к=70 0С |
Gрц=Gк(t'к-t"к)/(t"к-t"к) |
0,00 |
93,46 |
76,24 |
81,29 |
26,47 |
14 |
Расход воды, кг/с |
||||||
по перемычке |
Gпм=Gс(t"к-t'с)/(t"к-t"к) |
0,00 |
168,19 |
71,72 |
105,24 |
51,44 | |
исходной |
Gисх=Gподп+GТ3 |
39,43 |
38,39 |
38,04 |
38,51 |
36,79 | |
15 |
Расход греющей воды на теплообменник ГВС 2-ой ступени, кг/с |
G2ГВС=QhSPII/4,19*(t"К-70); QhSPII=4,86МВт (принимается из расчета) |
25,78 |
27,76 |
31,92 |
26,50 |
28,43 |
16 |
Расчетный расход воды, кг/с: |
||||||
через котельный агрегат |
Gрк=(Qов+Qгв)/(4,19(t"к-t'к) |
155,77 |
120,29 |
120,29 |
120,29 |
40,10 | |
17 |
Относительная погрешность расчета, % |
Δ=(Gрк-Gк)/Gрк<2 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
Режимы работы котельной приведены в таблице 3.
Таблица 3. Режимы работы котельной
№ |
наименование нагрузки |
ед. изм. |
режимы работы | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |||
1 |
суммарная нагрузка потребителей |
МВт |
26,70 |
19,14 |
16,65 |
20,06 |
6,23 |
3 |
потери в наружных сетях |
МВт |
2,67 |
1,91 |
1,67 |
2,01 |
0,62 |
4 |
требуемая производительность котлов |
МВт |
29,37 |
21,06 |
18,32 |
22,06 |
6,86 |
5 |
количество котлов в работе КВ-ГМ-11,63-150 |
шт |
4 |
3 |
3 |
3 |
1 |
6 |
процент загрузки котла |
% |
97,1 |
92,8 |
80,8 |
97,3 |
90,7 |
Подбор котлов
Преобладающей нагрузкой являются нагрузки на отопление и вентиляцию. В котельной должна быть предусмотрена установка водогрейных котельных агрегатов. Количество водогрейных котельных агрегатов для коммунально-бытовых котельных выбирают на основании следующих требований:
а) Учитывают допустимый процент снижения теплоты для коммунально-бытовых потребителей определяется по СНиП 41.02-2003 «Тепловые сети»( ,). При выходе из строя одного котла, оставшиеся должны обеспечить 87% мощностей на горячее водоснабжение и отопление-вентиляцию соответственно от расчетной нагрузки на водоснабжение и отопление-вентиляцию, с учетом потерь в наружных сетях (10%).
(МВт)
б) Рекомендуется устанавливать в котельной не менее 3 и не более 6 котлов.
в) Суммарная мощность котельных агрегатов должна обеспечить нагрузку потребителей с учетом потерь в наружных сетях, и собственные нужды котельной:
(МВт)
В результате выбраны следующие котлы:
Водогрейные котлы КВ-ГМ-7,56-115
Таблица 4. Технические характеристики котла:
Показатели |
КВ-ГМ-7,56-115 |
Теплопроизводительность номинальная, МВт |
7,56 |
Вид топлива |
газ/мазут |
Рабочее давление воды, МПа |
1 - 1,56 |
Температурный режим, °C |
70 - 115 |
Гидравлическое сопротивление, МПа |
0,12 |
Диапазон регулирования теплопроизводительности по отношению к номинальной, % |
20-100 |
Масса котла без горелки, кг |
26260 |
Габаритные размеры: |
|
- длина, мм |
6500 |
- ширина, мм |
3000 |
- высота, мм |
5000 |
Продолжение таблицы 4
Расход воды, т/ч |
80 |
Расход топлива, м3/ч, газ/мазут |
850/800 |
Средняя наработка на отказ, ч, не менее |
5000 |
Средний срок службы до списания, лет, не менее |
20 |
КПД котла, % не менее, газ/мазут |
88,3/87,0 |
Эквивалентный уровень шума в зоне обслуживания, ДБа, не более |
80 |
Температура наружной (изолированной) поверхности нагрева котла, °C |
45 |
Температура уходящих газов, °С, не более, газ/мазут |
153/245 |
Аэродинамическое сопротивление, Па, газ/мазут |
86,0/87,2 |
Таблица 5. Характеристики тягодутьевых машин поставляющихся с котлом:
Наименование |
КВ-ГМ-7,56-115 |
Дымосос | |
Тип дымососа |
ДН-10у1 |
Мощность установленная, кВт |
11 |
Частота вращения, об/мин |
1000 |
Вентилятор | |
Тип вентилятора |
ВДН-10у1 |
Мощность, кВт |
11 |
Частота вращения, об/мин |
1000 |
К установке принимается 4 котла. Мощность котельной равна 30,24 МВт.
Проверка условий:
- МВт > МВт (Мощности котельной достаточно, для нагрузки необходимой для потребителя)
- При выходе одного котла из работы, мощность котельной составит 22,68 МВт.
МВт > 18,69 МВт (при выходе одного котла из строя, котельная обеспечит необходимую нагрузку).
Гидравлический расчет трубопроводов котельной
Расчёт выбора диаметра труб производится по таблицам (Николаев А.А., таб. 9.11, стр. 117). Расчет выполняется на основании данных из: таблицы№2 и расчетной схемы (Рис2. «Расчетная схема»). При расчете значение скорости не должно превышать 1,5 м/с. Результаты расчёта сводятся в таблицу№4 «Подбор диаметров водяных трубопроводов».
Таблица 4. Подбор диаметров водяных трубопроводов
№ |
Наименование трубопровода или его участка |
Максимальный расход, кг/с |
Максимальный расход, т/ч |
Скорость |
ip,Па/м |
диаметр |
1 |
GОВ |
216,46 |
779,24 |
1,34 |
36,82 |
478Χ7 |
2 |
GГВ |
31,92 |
114,90 |
0,96 |
51,85 |
219Χ7 |
3 |
GподпТ2 |
2,63 |
9,45 |
1,40 |
714,17 |
57Χ3,5 |
4 |
GК |
155,77 |
560,76 |
0,96 |
1,94 |
478Χ7 |
5 |
Gрц |
93,46 |
336,47 |
1,31 |
58,10 |
325Χ8 |
6 |
Gпм |
168,19 |
605,47 |
1,04 |
22,08 |
478Χ7 |
7 |
Gисх |
39,43 |
141,93 |
1,25 |
89,67 |
219Χ7 |
8 |
GТ3 |
36,36 |
130,89 |
1,45 |
141,26 |
194Χ6 |
9 |
GТ4 |
10,91 |
39,27 |
1,44 |
301,17 |
106Χ4 |
10 |
GОВ+GIIГВС |
248,37 |
894,14 |
1,24 |
28,08 |
478Χ7 |