Расчёт тепловых процессов топки котла
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?; 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.
1. ВОДОПОДГОТОВКА
1.1 Вода и ее свойства. Общие сведения
Надежная и экономичная работа котельной установки в значительной степени зависит от качества воды, используемой для питания водогрейных котлов [3].
Источниками водоснабжения при питании котлов служат пруды, реки, озера, грунтовые или артезианские воды, а также водопровод. Такие природные воды всегда содержат различные примеси, которые придают воде определенные свойства, имеющие большое значение для работы котлов.
Все примеси природных вод могут быть разделены в основном на две группы:
а) нерастворимые или механические (ил, песок, глина и др.);
б) растворимые вещества; к последним относятся газы (СО2, О2, воздух); труднорастворимые минеральные вещества (соли кальция и магния); легкорастворимые - сода (Na2CO3), сернокислый кальций (CaSO4), хлористый кальций (CaCl2), и др.; продукты загрязнения водного источника сточными водами промышленных предприятий и населенных пунктов - аммиак, сероводород, хлор, органические соединения (фенолы, крезолы) и др.
В зависимости от состава и количества примесей в воде изменяются ее свойства.
Наиболее существенной частью примесей являются труднорастворимые вещества, состоящие в основном из солей кальция и магния. Эти соединения являются накипеобразователями и придают воде определенное свойство, называемое жесткостью. Жесткость - важный показатель качества воды, и ее наличие определяет образование накипи в котлах.
За единицу измерения жесткости в настоящее время приняты миллиграмм-эквивалент на литр (мг-экв/л) и микрограмм-эквивалент на литр (мкг-экв/л). 1 мг-экв/л жесткости соответствует содержанию 20,04 мг/л иона кальция Ca2+ или 12,16 иона Mg2+.
Важными показателями качества воды являются также кислотность, щелочность и сухой остаток [3].
Кислотность воды обусловливается наличием свободных минеральных и органических кислот. Она оценивается по величине показателя концентрации иона водорода (pH). Для нейтральной воды рН=7; если рН7 - реакция щелочная. Для большинства природных вод рН=5,5-7.
Щелочность воды характеризуется содержанием в ней бикарбонатных, карбонатных и гидроксильных ионов в сочетании с катионами Ca2+, Mg2+, Na+, K+. Единица ее измерения в мг-экв/л.
Сухой остаток характеризует общее содержание в воде минеральных и органических веществ и выражается в мг/л. Величина сухого остатка является одним из критериев пригодности воды для питания котлов.
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. Применяются химические способы умягчения воды и термические. Химическое умягчение осуществляется методами осаждения и катионного обмена, имеющими принципиальное отличие друг от друга.
Наличие различных примесей в природной воде делает ее непригодной для питания котлов, так как вызывают накипеобразование, коррозию и отложение солей, поэтому для обеспечения нормального режима работы испарительных поверхностей нагрева, защиты их от коррозии, питательная вода должна удовлетворять соответствующим нормам [3].
1.2 Система химводоочистки котельной
На нужды горячего водоснабжения и подпитку поступает вода из существующего хозяйственно-питьевого водопровода котельной, отвечающая требованиям ГОСТ 2874-82 Вода питьевая.
Требования к качеству подпиточной воды приняты по Нормам качества подпиточной и сетевой воды тепловых сетей НР 34-70-051-83.
Для уменьшения содержания железа в проекте предусматривается установка обезжелезивания. Умягчение воды по способу натрий-катионирования.
Обезжелезивание воды происходит в фильтрах обезжелезивания. Через фильтр, загруженный сульфоуглем, пропускается аэрированная вода в течение 170-180 часов. За это время на поверхности зерен сульфоугля образуется пленка из соединений железа, служащая в дальнейшем катализатором. Когда потери напора в слое загрузки возрастают до 10 м. вод. ст., фильтр отключают на промывку.
Химводочистка воды принята по схеме двухступенчатого Na-катионирования. К установке принят блок из четырех Na-катионитовых фильтров. Два фильтра работают на 1-ой ступени умягчения, один - на 2-ой ступени умягчения и один резервный.
В баке мокрого хранения соли поддерживается постоянный уровень при помощи бачка постоянного уровня, 26% раствор соли из бака мокрого хранения поступает в емкость для хранения. Концентрированный раствор соли при помощи эжектора разбавляется до 7% концентрации и подается на регенерацию.
Для подпитки сети используется вода из системы водоснабжения, которая после химводоочистки поступает в вакуумную деаэрационную установку ДСА-50. Деаэрированная вода через регулятор давления поступает в обратный сетевой трубопровод для подпитки теплосети.
1.3 Выбор схемы водоподготовки
Расход пара на технологию DТ = 18 т/ч.
Количество потерянного конденсата:
Gк =(1-m) DТ = (1-0,7)18=5,4 т/ч
где m - доля возврата конденсата, принимаем (60-70%);
DТ -