Проектирование производственно-отопительной котельной с котлами ДКВР 6,5-13

       – теплота, вносимая с паром для распыления мазута (форсуночный пар);

       – физическая теплота 1 топлива.

Т.к. предварительный подогрев воздуха  и топлива отсутствует и пар  для распыления топлива не используется, то формула (1.5.4) принимает вид:

		(5.2.12)
	(5.2.13)

где - энтальпия 1 воздуха, кДж/.

Тогда

Коэффициентом полезного действия парового котла называют отношение  полезной теплоты, израсходованной на выработку пара, к располагаемой теплоте котла. Не вся полезная теплота, выработанная котельным агрегатом, направляется потребителям, часть теплоты расходуется на собственные нужды. С учетом этого различают КПД котла по выработанной теплоте (КПД-брутто) и по отпущенной теплоте (КПД-нетто).

По разности выработанной и отпущенной теплоты определяется расход на собственные  нужды.

В итоге КПД-брутто котла характеризует  степень его технического совершенства, а КПД-нетто – коммерческую экономичность. КПД-брутто котельного агрегата определяется по уравнению прямого баланса:

(5.2.14)

где – полезная мощность парового котла, кВт;

  – расход топлива паровым котлом,

  – располагаемая теплота, кДж/.

То же по уравнению обратного  баланса:

(5.2.15)

где – относительные потери теплоты с уходящими газами, от химической неполноты сгорания топлива, от наружного охлаждения.

Относительные потери теплоты с  уходящими газами определяются по формуле:

(5.2.16)

где  – энтальпия холодного воздуха:

        – потери теплоты от механической неполноты сгорания (учитывается только при сжигании твердого и жидкого топлива), %

 

Потери теплоты в окружающую среду определяются по графику на рис.8.1 [11] =2,1%.

Потери теплоты от химического  недожога определяются по таблице 3.1 [5] =0,5%.

КПД-брутто котельного агрегата:

(5.2.17)

5.2.4 Расчет количества топлива, сжигаемого в котельном агрегате

Общий расчет топлива, подаваемого  в топку котельного агрегата:

(5.2.18)

где   - полезная мощность парового котла:

(5.2.19)

где – паропроизводительность парового котла, кг/с. =6,5т/ч=1,81кг/с;

- энтальпия насыщенного пара  при давлении в котле, ; 

- энтальпия питательной воды, =h’_0,12=436; 

- энтальпия котловой воды, =h’_1,4=826; 

Таким образом,

 

3. Выбор тягодутьевого оборудования

Тягодутьевое оборудование котельной  выбираются по производительности и  создаваемому напору. Для выбора данного оборудования необходимо определить величину аэродинамического сопротивления газовоздушного тракта котельной установки. Расчет производится по упрощенной методике.

 

5.3.1 Аэродинамическое сопротивление  котельной установки

Аэродинамическое сопротивление  газовоздушных трактов котельной  установки определяется по формуле:

(5.3.1)

где – аэродинамическое сопротивление топки. Принимаем =40Па;

 – аэродинамическое сопротивление  конвективного пучка. Согласно  таблице 8.17 [10], для котла ДКВР 6,5-13,   ;

– аэродинамическое сопротивление  водяного экономайзера. Принимаем  =200Па;

 – аэродинамическое сопротивление  борова. Принимаем ;

 – аэродинамическое сопротивление  шиберов. Установлено 4 шибера  с сопротивлением по 20Па, тогда ;

 – аэродинамическое сопротивление  дымовой трубы. Принимаем .

Таким образом, аэродинамическое сопротивление  котельной установки:

 

5.3.2 Выбор дутьевого вентилятора

Определим расчетную производительность дутьевого вентилятора:

(5.3.2)

где – коэффициент запаса. Согласно приложению 3 СНиП II-35-76  [2], 1,05

- расход топлива на котельный  агрегат, м³/с;

 теоретический объем воздуха, необходимого для полного сгорания 1 природного газа, ;

 – коэффициент избытка воздуха  в топке;

- температура воздуха, подаваемого  на горение. Принимаем .

Расчетный напор вентилятора определяется с учетом аэродинамического сопротивления  горелки и воздушного тракта котельной  установки:

(5.3.3)

где – коэффициент запаса. Согласно приложению 3 СНиП II-35-76  [2], 1,1

– аэродинамическое сопротивление  горелки ГМГ-4м. Согласно таблице 7.52 [10], ;

– аэродинамическое сопротивление  воздуховодов, принимаем .

Для подачи воздуха выбираем дутьевой вентилятор марки ВДН-8-1500 производства Бийского котельного завода. Технические характеристики вентилятора приведены в таблице 5.3.1. Габаритные размеры указаны на рисунке 5.3.1.

 

Таблица 5.3.1 – Технические характеристики дутьевого вентилятора ВДН-8-1500

Диаметр рабочего колеса	0,8 м
Частота вращения максимальная	1500 об/мин
Типоразмер электродвигателя	АИР160S4
Установленная мощность электродвигателя	15,0 кВт
Номинальная потребляемая мощность	7,9 кВт
Производительность на всасывании	10460 м3/ч
Полное давление	2330 Па
Температура перемещаемой среды на всасывании	30 °С
Максимальная температура перемещаемой среды на всасывании	200 °С
КПД	83 %
Габаритные размеры	1165х1470х1285мм
Масса	523кг

Рисунок 5.3.1 – Габаритные размеры вентилятора  ВДН-8-1500

1-корпус; 2-рабочее колесо; 3-осевой  направляющий аппарат; 4-электродвигатель; 5-постамент.

5.3.3 Выбор дымососа

Определим расчетную производительность дымососа:

(5.3.4)

где – коэффициент запаса. Согласно приложению 3 СНиП II-35-76  [2], 1,05

 – расход топлива на котельный  агрегат, м³/с;

 – полный объем продуктов сгорания, образующихся при сжигании 1м³ топлива, .  ;

 – коэффициент избытка воздуха  в уходящих газах. Принимаем ;

- температура уходящих газов.  Принимаем .

Расчетный напор дымососа определяется с учетом аэродинамического сопротивления  котельной установки:

(5.3.5)

Для отвода продуктов сгорания выбираем дымосос марки ВДН-10-1000 производства Бийского котельного завода. Технические характеристики дымососа приведены в таблице 5.3.2. Габаритные размеры указаны на рисунке 5.3.2.

 

Таблица 5.3.2 – Технические характеристики дутьевого вентилятора ВДН-10-1000

Диаметр рабочего колеса	1 м
Частота вращения максимальная	1000 об/мин
Типоразмер электродвигателя	АИР160S6
Установленная мощность электродвигателя	11,0 кВт
Номинальная потребляемая мощность	7,1 кВт
Производительность на всасывании	13620 м3/ч
Полное давление	1550 Па
Температура перемещаемой среды на всасывании	30 °С
Максимальная температура перемещаемой среды на всасывании	200 °С
КПД	83 %
Габаритные размеры	1288х1825х1485мм
Масса	625кг

Рисунок 5.3.1 – Габаритные размеры дымососа ВДН-10-1000

1-корпус; 2-рабочее колесо; 3-осевой  направляющий аппарат; 4-электродвигатель; 5-постамент.

 

5. Топливоснабжение  котельной

1. Описание  газорегуляторной установки

В качестве основного топлива в  проектируемой котельной используется природный газ второй нитки газопровода  Ставрополь-Москва. Для газоснабжения  производственно-отопительной котельной  предусмотрена ГРУ (газорегуляторная установка), которая располагается  внутри помещения котельной.

Основные функции газорегулятоной  установки:

• Снижение давления газа до заданных параметров;
• поддержание в автоматическом режиме этого давления на выходе из ГРУ;
• прекращение подачи газа при давлениях выше максимального и ниже минимально допустимого;
• очистка газа от существенных механических примесей;
• учёт расхода газа.

Помещение ГРУ оборудуется системами  вентиляции, отопления и освещения. Система вентиляции рассчитана таким образом, что обеспечивает как минимум трехкратный часовой воздухообмен в помещении ГРУ. Система отопления – водяная (температура теплоносителя не должна превышать 130 °С). Внутренняя температура в ГРУ в зимнее время поддерживается не ниже +5 °С. Система искуственного освещения ГРУ выполняется с использованием оборудования во взрывозащищенном исполнении.

Входное давление газа на вводе в  ГРУ составляет 0,6МПа. На вводе газопроводов в ГРУ и на выводе из нее устанавливаются  отключающие устройства на расстоянии 5м.

Газопроводы к котельным агрегатам  после ГРУ прокладываются в виде тупиковых ответвлений. Газопроводы котельных снабжаются продувочной свечой, которая обеспечивает отвод газа в атмосферу при продувке газопроводов.

2. Состав  и функции оборудования ГРУ

В состав ГРУ входит следующее оборудование:

Фильтр газовый – служит для очистки поступающего газа от механических примесей (пыли, окалины, грязи). Очистка газа необходима предотвращения стирания уплотняющих поверхностей запорных устройств, острых кромок измерительных диафрагм а также предотвращения загрязнения импульсных трубок и дросселей.