Разработка и строительство котельной
30- 35
- 40
- 45
- 50
- 54
График годового расхода теплоты.
Для определения годового расхода тепла, планирования в течении года загрузки оборудования котельной и составления графика ремонта используют график годового расхода тепла по продолжительности стояния температур наружного воздуха.
Температура наружного воздуха в течение суток может колебаться, частично эти колебания компенсируются аккумулирующей способностью здания. Поэтому принято строить график в зависимости от продолжительности стояния данной температуры наружного воздуха.
Продолжительность стояния данной температуры наружного воздуха находят из климатологических справочников и СНиП.
Нагрузка производственного потребителя в течение года постоянна.
Нагрузка на ГВС в течение отопительного периода постоянна. В летний период нагрузка на ГВС меньше чем в отопительный период.
Повторяемость температур наружного воздуха:
49,9 ч – 45 оС – 587 ч,
44,9 ч – 40 оС – 507 ч,
39,9 ч – 35 оС – 523 ч,
34,9 ч – 30 оС – 573 ч,
29,9 ч – 25 оС – 462 ч,
24,9 ч – 20 оС – 423 ч,
19,9 ч – 15 оС – 410 ч,
14,9 ч – 10 оС – 394 ч,
9,9 ч – 5 оС – 454 ч,
4,9 ч – 0 оС – 523 ч,
0,1 ч – + 5 оС – 512 ч,
5,1 ч – + 8 оС – 728 ч,
Нагрузки для расчёта графика:
Гкал/ч,
Гкал/ч,
Гкал/ч,
Гкал/ч,
Основные расчётные зависимости:
1. Минимальная тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию при температуре наружного воздуха +8 оС:
Гкал/ч;
2. Минимальная тепловая нагрузка необходимая внешним потребителям при tн = +8 оС:
Гкал/ч;
3. Максимальная тепловая нагрузка необходимая внешним потребителям при tн = +54 оС:
Гкал/ч;
График годового расхода пара.
График годового расхода пара рассчитывается и строится аналогично графику годового расхода тепла, только в формулах вместо соответствующей тепловой нагрузки (Q) подставляется соответствующий расход пара (D).
Нагрузки для расчёта графика:
т/ч,
т/ч,
т/ч,
т/ч,
Основные расчётные зависимости:
1. Минимальная паровая нагрузка на отопление и вентиляцию при температуре наружного воздуха +8 оС:
т/ч;
2. Минимальная паровая нагрузка необходимая внешним потребителям при tн = +8 оС:
т/ч;
3. Максимальная паровая нагрузка необходимая внешним потребителям при tн = +54 оС:
т/ч;
Расчёт расхода топлива.
Часовой расход топлива, определяется по формуле, м3/ч:
Dрасч. – максимальный часовой расход пара вырабатываемый котлом, кг/ч,
Dрасч = 19650 кг/ч.
Gпр. – максимальный часовой расход продувочной воды, кг/ч,
Gпр = Dрасч ·0,01·ρпр. = 19650·0,01·2 = 393 кг/ч
ρпр – процент на периодическую продувку, %,
Δi – разность энтальпий между питательной водой и вырабатываемым паром, ккал/кг:
ккал/кг.
iп – энтальпия насыщенного пара, ккал/кг,
iп.в. – энтальпия питательной воды, ккал/кг,
iпр. – энтальпия котловой воды, ккал/кг,
– низшая
теплота сгорания
топлива, ккал/м3,
ηк – КПД котла,
м3/ч.
Годовой расход топлива, определяется по формуле, м3/год:
–
расчётный
годовой расход
пара, кг/год:
–
годовой расход
пара на подогреватель
сетевой воды,
кг/год:
Dп.с.в.– максимальный расход пара на подогреватель сетевой воды, кг/ч,
tвн – средняя внутренняя температура отапливаемых помещений, оС,
tн – расчетная температура наружного воздуха, оС,
tср.от – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, оС,
nо – продолжительность отопительного периода,
кг/год.
–
годовой расход
пара на подогреватель
горячей воды,
кг/год:
–
расход пара
на подогреватель
горячей воды
в максимально-зимний
период, кг/ч,
–
расход пара
на подогреватель
горячей воды
в летний период,
кг/ч,
nг.в. – число дней в году работы системы горячего водоснабжения (350),
кг/год.
–
годовой расход
пара на производство,
кг/год:
кг/год.
кг/год
– годовой расход
пара на деаэратор,
–
годовые потери
пара, кг/год:
–
потери пара
у потребителя,
%.
кг/год.
кг/год.
кг/год.
м3/год.
Выбор оборудования котельной.
Котлы.
В соответствии со СНиП “Котельные установки” расчётная мощность котельной определяется суммой мощностей требующихся потребителям на технологические процессы, отопление, вентиляцию и горячие водоснабжение при максимально-зимнем режиме.
При определении мощности котельной должны также учитываться мощности расходуемые на собственные нужды котельной и покрытия потерь в котельной и тепловых сетях.
Потребители тепла по надёжности теплоснабжения относятся:
1. К первой категории – потребители, нарушение теплоснабжение, которых связано с опасностью для жизни людей и со значительным ущербом народному хозяйству.
2. Ко второй категории – остальные потребители.
Перечень потребителей первой категории утверждает Министерство и Ведомство.
Котельные по надёжности отпуска тепла потребителям относятся:
1. К первой категории – котельные являющиеся единственным источником тепла системы теплоснабжения и обеспечивающие потребителей Ι категории не имеющих индивидуальных резервных источников тепла.
2. Ко второй категории – остальные котельные.
Все котельные сооружаемые в северной строительной климатической зоне относятся к Ι категории независимо от категории потребителей тепла.
Количество и единичную производительность котлоагрегата устанавливаемых в котельной следует выбирать по расчётной производительности котельной, проверяя режим работы котлоагрегатов для тёплого периода года, при этом в случае выхода из строя наибольшего по производительности котла котельной Ι категории оставшиеся должны обеспечивать отпуск тепла потребителям Ι категории:
1. на технологическое теплоснабжение и системы вентиляции в количестве определяемом минимальной допустимой нагрузкой.
2. на отопление и ГВС в количестве определяемом режимом наиболее холодном месяце.
В котельной ГУП ФАПК установлены следующие типы котлов:
ДКВР 10-13 – 2 шт.
ДЕ 10-14ГМ – 1 шт.
Техническая характеристика котлов:
Номинальная производительность: 10 т/ч,
Температура пара: насыщенный,
Температура питательной воды: 100 оС,
Площадь поверхности нагрева:
радиационная: 47,9 м2, (39,02 м2),
конвективная: 229,1 м2, (110 м2),
общая котла: 277 м2, (149,02 м2),
Объём: – паровой: 2,63 м3,
– водяной: 9,11 м3,
Запас воды в котле при видимых колебаниях уровня в водоуказательном стекле 80 мм.: – 1,07 м3,
– 5,8 мин,
Видимое напряжение парового объёма: 545 м3/(м3·ч),
Живое сечение для прохода газов: – в котельном пучке: 1,28 м3,
Температура газов за котлом: – газ: 295 оС, (273 оС),
– мазут: 320 оС, (310 оС),
Расчётное КПД: – газ: 91,8 %, (92,1 %),
– мазут: 89,5 %, (90,99 %),
Расчётное газовое сопротивление: – газе и мазуте при номинальной нагрузке: 300 Па, (1,96 кПа),
– газе и мазуте при повышенной на 30 % нагрузке: 500 Па,
Длина цилиндрической части барабана: – верхнего: 6325 мм,
– нижнего: 3000 мм,
Расстояние между осями барабанов: 2750 мм,
Диаметр и толщина стенки передних опускных труб: 159х4,5 мм,
Количество труб экранов: – боковых: 29х2 = 58 шт,
– фронтового: 20 шт,
– заднего: 20 шт,
Количество кипятильных труб: – по оси барабана 27 + 1 шт,
– по ширине котла 22 шт,
Общее количество кипятильных труб: 594 шт.
Габаритные размеры:
длина котла в тяжёлой обмуровке: 6860 мм, (6530 мм),
ширина котла в тяжёлой обмуровке: 3830 мм, (4300 мм),
высота котла от пола до оси верхнего барабана: 5715 мм,
высота котла от пола до патрубков на верхнем барабане 6315 мм, (5050 мм),
Масса котла в объёме заводской поставки: 15,9 ч 18,8 т, (13,62 т).
Примечание: в скобках технические характеристики котла марки ДЕ 4-14.
При летнем режиме теплоснабжения потребителей будет обеспечено одним котлом, который будет загружен на 96 % (9,56 т/ч). При режиме наиболее холодного месяца в работе находятся два котла, вырабатывая 18,48 т. пара в час, при этом один котёл находится в резерве и в случаи выхода из строя одного из работающих котлов его можно использовать для пароснабжения потребителей.
Насосы.
Питательные насосы. Питание котлов водой должно быть надёжным. При снижении уровня воды ниже допустимых пределов кипятильные трубы могут оголиться и перегреться, что в свою очередь может привести к взрыву котла. Котлы с давлением выше 0,07 МПа с паропроизводительностью 2 т/ч и выше должны иметь автоматические регуляторы питания.
Для питания котлов устанавливают не менее двух насосов, из которых один должен быть с электроприводом, а другой – с паровым приводом. Производительность одного насоса с электроприводом должна составлять не менее 110 % номинальной производительности всех рабочих котлов. При установке нескольких насосов с электроприводами их общая производительность должна составлять также не менее 110 %.
Производительность насосов с паровым приводом должна быть не менее 50 % номинальной производительности котлов. Можно устанавливать все питательные насосы только с паровым приводом, а при двух или нескольких источниках питания электроэнергией – только с электрическим приводом. Насосы с паровым приводом потребляют от 3 до 5 % вырабатываемого пара, поэтому их используют как резервные.
Выхлопной пар поршневого прямодействующего насоса удаляется в атмосферу. Если этим паром подогревают воду в особом теплообменнике, то конденсат выбрасывают. В котёл его возвращать нельзя, так как он загрязнён маслом, а плёнка масла на трубках ухудшает теплопередачу. В крупных установках используют паротурбонасосы, конденсат их выходного пара маслом не загрязнён, поэтому его можно направлять в котёл. Инжекторы для питания котлов в отопительно-производственных котельных непригодны, так как они плохо засасывают горячую воду.
Производительность насосов определяется по формуле, т/ч:
z – число котлов, шт,
k – коэффициент запаса (1,1 для насосов с электроприводом и 0,5 с паровым приводом).
Dмакс – максимальный расход питательной воды, т/ч,
Dк – расход пара при номинальной нагрузке, т/ч,
Gп.р. – количество продувочной воды при номинальной нагрузке, т/ч,
т/ч,
т/ч.
Напор
насоса, м. вод.
ст.:
Рк – избыточное давление в котле, кгс/см2,
Рд – избыточное давление в деаэраторе, кгс/см2,
Нэ –сопротивление экономайзера по воде, м. вод. ст.,
Нг – геометрическая разность уровней воды в барабане котла и деаэратора, м.
м. вод. ст.
В данной котельной установлены 3 подпиточных насоса марки ЦНСГ-38, два из которых являются резервными. Данный насос установлен на нулевой отметке котельной (2 этаж), который подаёт питательную воду с температурой около 104 оС из деаэратора установленного на отметке 6.000 м (третий этаж).
Техническая характеристика насоса ЦНСГ-38:
Производительность: 38 м3/ч,
Напор: 198 м. вод. ст.,
Электродвигатель: – мощность: 37 кВт,
– частота: 3000 об/мин,
Температура рабочей среды: 105 оС,
Габаритные размеры: 1407х430х420 мм,
Масса: 321 кг.
Конденсатный насос. Производительность конденсатного насоса равна часовому расходу конденсата от технологического потребителя. К этому расходу следует прибавить расход конденсата от сетевого подогревателя отопления, так как в случаи повышения жёсткости конденсат сбрасывают в конденсатный бак на нужды ГВС. Повышение жёсткости может быть вызвано разрывом нескольких латунных трубок в самом подогревателе и вследствие чего попадания сетевой воды с довольно большой жёсткостью (0,7 ч 1,5 мг-экв/кг) в конденсат. Такой конденсат нельзя направлять в деаэратор, где требуется жёсткость равная 0,02 мг-экв/кг.
т/ч.
Напор конденсатного насоса определяется геодезической заразностью конденсатного насоса и бака горячей воды, а также сопротивлением сети (всасывающих и нагнетательных линий). В случае ели конденсат направлялся бы в деаэратор, то нужно учесть избыточное давление в деаэраторе:
м.
вод. ст.
В котельной установлен один конденсатный насос марки К50-32-125. Данный насос установлен на отметке –4,600 м (первый этаж) и подаёт конденсат в бак горячей воды установленный на отметке 6 м (третий этаж).
Техническая характеристика насоса К50-32-125:
Производительность: 12,5 м3/ч,
Напор: 20 м. вод. ст.,
Электродвигатель: – мощность: 2,2 кВт,
– частота: 2900 об/мин,
Габаритные размеры: 792х300х315 мм,
Масса: 80 кг.
Сетевой насос системы отопления и вентиляции. Этот насос служит для циркуляции воды в тепловой сети. Его выбирают по расходу сетевой воды из расчёта тепловой схемы. Сетевые насосы устанавливаются на обратной линии тепловой сети, где температура сетевой воды не превышает 70 оС.
Gс.н. = 212 т/ч
Согласно правилам Госгортехнадзора РФ, в котельной должно быть установлено не менее 2-х сетевых насосов.
Напор развиваемый сетевым насосом выбирается в зависимости от требуемого напора у потребителя и сопротивлением сети.
В котельной установлено два сетевых насоса марки 6НДВ-60, один из которых резервный.
Техническая характеристика насоса 6НДВ-60:
Производительность: 250 м3/ч,
Напор: 54 м. вод. ст.,
Электродвигатель: – мощность: 41 кВт,
– частота: 1450 об/мин,
Габаритные размеры: 1400х525х450мм,
Подпиточный насос. Предназначены для восполнения утечки воды из системы теплоснабжения, количество воды необходимое для покрытия утечек определяется в расчёте тепловой схемы. Производительность подпиточных насосов выбирается равной удвоенной величине полученного количества воды для восполнения возможной аварийной подпитки:
т/ч
Необходимый напор подпиточных насосов определяется давлением воды в обратной магистрали и сопротивлением трубопроводов и арматуры на линии подпитки, число подпиточных насосов должно быть не менее 2-х, один из которых резервный.
В котельной установлено три подпиточных насоса марки К50-32-125, два из которых резервные. Насосы установлены на нулевой отметке и подают подпиточную воду из бака горячей воды в обратную линию тепловой сети.
Техническая характеристика насоса К50-32-125:
Производительность: 12,5 м3/ч,
Напор: 20 м. вод. ст.,
Электродвигатель: – мощность: 2,2 кВт,
– частота: 2900 об/мин,
Габаритные размеры: 792х300х315 мм,
Масса: 80 кг.
Циркуляционный насос ГВС. Служит для подачи требуемого расхода и обеспечения требуемого напора горячей воды у потребителя. Его выбирают по расходу горячей воды и необходимому напору:
Gг.в.= 11,5 т/ч
В котельной установлено два насоса ГВС марки К50-32-125, один из которых резервный. Насос установлен на отметке 6,000 м (3 этаж) и подаёт сырую воду из бака горячей воды в пароводяные теплообменники.
Производительность: 12,5 м3/ч,
Напор: 20 м. вод. ст.,
Электродвигатель: – мощность: 2,2 кВт,
– частота: 2900 об/мин,
Габаритные размеры: 792х300х315 мм,
Масса: 80 кг.
Насос сырой воды. Служит для обеспечения требуемого напора сырой воды перед ХВО и подачи хим. очищенной воды в деаэратор, а также подачи сырой воды в бак горячей воды. Производительность насоса определяют из расчёта тепловой схемы: Gc.в.= 23,61 т/ч
Нс.в.= 50 м. вод. ст.
В котельной установлен один насос сырой воды марки К80-50-200. Данный насос расположен на отметке 0,000 (1 этаж) и установлен на линии сырой воды.
Техническая характеристика насоса К80-50-200:
Производительность: 50 м3/ч,
Напор: 50 м. вод. ст.,
Электродвигатель: – мощность: 15 кВт,
– частота: 2900 об/мин,
Габаритные размеры: 1127х458х485 мм,
Масса: 250 кг.
1.6. ПОДБОР И РАЗМЕЩЕНИЕ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
На основании результатов полученных при расчете тепловой схемы котельной (таб. 1.5) производим выбор основного и вспомогательного оборудования.
1.6.1. Выбор паровых котлоагрегатов
Выбор типа, количества и единичной производительности котлоагрегатов зависит главным образом от расчетной тепловой производительности котельной, где они будут установлены; от вида теплоносителя, отпускаемого котельной.
На основании вышеизложенного и в связи с тем, что для технологических потребностей нербходим пар, в котельной установлены два паровых котлоагрегата КЕ-25-14 единичной производительностью по пару D =6,94кг/с, что в сумме дает 13,88 кг/с. А из расчета тепловой схемы максимальная суммарная паровая нагрузка котельной Dсум=15,377 кг/с (табл.1.5 п.53), что позволяет использовать котлоагрегаты КЕ-25-14 с небольшой перегрузкой в один из режимов.
1.6.2. Подбор сетевых насосов
Сетевые насосы выбирают по расходу сетевой воды . Расход сетевой воды принимаем из табл. 1.5 позиция .
GЗ СЕТ=93,13 кг/с = 338,87 т/ч
Необходимая производительность сетевых насосов, приведенная к плотности rВ=1000кг/м3, м/ч
GСН=GЗ СЕТ/rВ70=338,87/0,978=346,49
Напор сетевых насосов выбирается из условия преодоления гидравлического сопротивления теплотрассы при расчетном максимальном расходе воды, сопротивления котельной и соединительных трубопроводов с 10%-м запасом.
HC P=1,1 Н (1.2)
Иэ данных гидравлического расчета тепловой сети
Н = 0,7 МПа
Тогда
HC P=1,1*0,7=0,77 МПа
К установае принимаем блок сетевых насосов БСН-1801420, состоящий из 2-х насосов Д400/80, один из которых резервный, электродвигатель А02_82_2, N=100кВт, n=3000-1, Q=400м3/ч, H=0,65ё0,85 Мпа
1.6.3. Подбор питательных насосов
В котельных с паровыми котлами устанавливаются питательные насосы числом не менее двух с независимым приводом.
Питательные насосы подбирают по производительности и напору.
Производительность всей котельной, кг/с
QПИТ=1,1*DСУМ (1.3)
где DСУМ -суммарная паропроизводительность котельной
из табл.1.5 п.53: DСУМ=15,377 кг/с
QПИТ=1,1*15,377 = 16,91 кг/с=60,89 т/ч
Напор, который должны создавать питательные насосы для паровых котлоагрегатов, МПа
НПИТ=1,15*(Рб-Рд)+НСЕТ (1.4)
где Рб - наибольшее возможное избыточное давление в котлоагрегате,
Рб =1,3 МПа
Рд - избыточное давление в деаэраторе ,Рд=0,12МПа
НСЕТ- соиротивление всасывающего и нагнетающего трубопроводов.
Принимаегл НСЕТ=0,15МПа
ННАС= 1,15(1,3-0,12)+0,15 = 1,51 МПа
Из табл. 15.3 [3] принимаем к установке 2 питательных насоса ПЭ-65-40, один из которых резервный: электродвигатель А2-92-2, подача 65 м3/ч напор 4,41 МПа, частота вращения 3000-1.
1.6.4. Подбор конденсатного насоса
Конденсатные насосы перекачивают конденсат из баков, куда он поступает с производства или из пароводяных подогревателей, в деаэратор.
Производительность конденсатного насоса, м3/ч(кг/с)
QК НАС= К(табл.1.5. п.18)=13,11 кг/с=47,2 м3/ч
Напор развиваемый конденсатным насосом, МПа
Нкон=2,3 Мпа
По табл. 15.6. [3] принимаем к установке 2 насоса Кс-50-55-1 один из которых резервный: электродвигатель 4А160М4, подача 50м3/ч,напор 5,5 МПа,частота вращения 1450-1.
1.6.5. Подбор подпиточных насосов
Для восполнения утечки воды из закрытых систем теплоснабжения устанавливают подпиточные насосы.
Подача подпиточного насоса принимается иэ табл.1.5
Gподп=0,72 кг/с=2,592 м3/ч
Давление, создаваемое подпиточным насосом, должно обеспечить невскипание воды на выходе из котельной
Нпод=0,4 МПа
Пo табл.15.6. [3] принимаем к установке 2 подпиточных насоса Кс-12-50 один иэ которых резервный: электродвигатель 4А100 2, подача 12 м3/ч напор 0,5 МПа, частота вращения 2900 -1
1.6.6. Подбор деаэратора
В новых производственных и производственно-отопительных котельных с паровыми котлоагрегатами предусматривается установка атмосферных деаэраторов типа ДА.
Подбираем деаэратор по его производительности ,т/ч(кг/с)
GД=17,157 кг/с=61,76 т/ч (табл.1.5п. 41)
Принимаем к установке деаэратор DА-100( табл. 3 ):
производительность, т/ч - 100
давление ,МПа - 0,12
емкость деаэраторного бака.м3 - 25
поверхность охладителя
выпара, м2 - 8
1.7. Тепловой расчет котлоагрегата
Котел KЕ-25-14c предназначен для производства насыщенного пара, идущего на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Топочная камера котла шириной 272 мм полностью экранирована (степень экранирования Нл/ ст =0,8) трубами d=51х2,5мм. Трубы всех экранов приварены к верхним и нижним камерам d219x8мм. Топочная камера по глубине разделена на два объемных блока. Каждый из боковых экранов (правый и левый) переднего и заднего топочных блоков образует самостоятельный циркуляционный контур. Верхние камеры боковых экранов в целях увеличения проходного сечения на входе в пучок расположены ассиметрично отпосительно оси котла. Шаг труб боковых и фронтового экранов – 55 мм, шаг труб заднего экрана – 100 мм, трубы заднего экрана выделяют из топочного объма камеру догорания, на наклонном участке труб уложен слой огнеупорного кирпича толщиной 65мм. Объем топочной камеры -61,67 м3.
Для улучшения циркуляционных характеристик фронтового экрана на нем устанавливаются три рециркуляцинные трубы d89х4мм. Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева - 92,10м2.
Третьим блоком котла является блок конвективного пучка с двумя барабанами (верхним и нижним) внутренним диаметром 1000мм. Длина верхнего барабана 7000мм, нижнего – 5500мм. Толщина стенки барабана котла - 13мм, материал - сталь 16ГС. Ширина конвективного пучка по осям крайних труб 2320мм. В таком пучке отсутствуют пазухи для размещения пароперегревателя, что существенно улучшает омывание конвективного пучка.
Конвективный пучок выполнен из труб d51x2,5мм. Поперечный шаг в пучке составляет 110 мм, продольный - 90мм. Площадь поверхности нагрева конвективного пучка равна 417,8м2. Первые три ряда труб на входе в пучок имеют шахматное расположение с поперечным шагом S =220мм. Удвоение величины шага по сравнению с остальными рядами позволяет увеличить проходное сечение на входе в пучок, частично перекрытое потолком потолочной камеры.
Хвостовые поверхности состоят из одноходового по воздуху воздухоподогревателя с поверхностью нагрева 228 м2, обеспечивающего нагрев воздуха до 180 0С и установленного следом за ним по ходу газов чугунного экономайзера с поверхностью нагрева 646 м2.
Для сжигания каменных и бурых углей под котлом устанавливается механическая топка ТЧЗ-2,7/5.6. Активная площадь зеркала горения равна 13,4 м2. Решетка приводится в движение при. Помощи привода ПТ-1200, обеспечивающего 8 ступеней регулирования скорости движения в приделах 2,8 - 17,6 м/ч. Дутьевой короб под решеткой разделен на четыре воздушные зоны. Подача воздуха регулируется при помощи поворотных заслонок на воздуховодах. Котельная установка оборудована системой возврата уноса и острого дутья. Выпадающий в конвективном пучке унос оседает в четырех зольниках и возвращается в топочную камеру для дожигания при помощи воздушных эжекторов по прямым трубкам d76мм через заднюю стенку, восемь сопл острого дутья d2 мм расположены в задней стенке топки на высоте 1400мм от решетки.
1.7.1. Исходные данные и выбор коэффициента избытка воздуха
Ведем расчет котлоагрегата применительно к условиям проектируемого объекта: уголь марки ГР со следующими характеристиками
СР=55,2%, НР=3,8%, ОР=5,8%, WР=1,0%, SР=3,2%, АР=23%, NP=8%, QPH=22040КДж/кг, VГ=40%,
Величины коэффициента избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева определяем последовательно
an=ai+Da (1.3)
где ai - коэффициент избытка воздуха предыдущего газохода
Da - нормативный присос воздуха
Таблица 1.6
Коэффициенты избытка воздуха
| № п/п | Газоход | Коэффициент избытка воздуха за топкой. | Da |
an |
| 1 | Топка | 1,35 | 0,1 | 1,35 |
| 2 | Конвективный пучок | 0,1 | 1,45 | |
| 3 | Воздухоподогреватель | 0,08 | 1,53 | |
| 4 | Водяной экономайзер | 0,1 | 1,63 |
1.7.2. Расчет обьемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания
Расчет теоретического объема воздуха
V0=0,0889*(Ср+0,375*Sрогр+к)+0,265*Нр-0,0333*Ор
V0=0,0889*(55,2+0,375*3,2)+0,265*3,8-0,0333*5*8=5,83 м3/кг
Расчет теоретических обьемов продуктов сгорания при a=1 м3/кг
VORO2=1,866*(CP+0,375Sрогр+к)/100=1,866*(55,2+0,375*3,2)/100=1,0524
VONO2=0,79*V°+0,08*Np=0,79*5,83+0,008*1=4,612
VOH2O=0,111НР+0,0124WР+0,0161V0=0,111*3,8+0,0124*8+0,0161*5,83=0,6148
Таблица 1.7
Характеристики продуктов сгорания
| № | Величина | Ед. изм. | Газоходы | |||
| 1 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| 1 | Коэффициент избытка воздуха за топкой | aТ | 1,35 | |||
| 2 | Нормативный присос | Da | 0,1 | 0,1 | 0,08 | 0,1 |
| 3 | Коэффициент избытка воздуха за газоходом | an | 1,35 | 1,45 | 1,53 | 1,63 |
| 4 | Объем трехатомных газов. VRO2=V0RO2 | м3/кг | 1,0524 | 1,0524 | 1,0524 | 1,0524 |
| 5 | Объем двухатомных газов. VN2=V0N2+0.0161*V0 | -“- | 6,943 | 7,526 | 8,109 | 8,285 |
| 6 | Объем водяных паров VH2O=V0H2O+0,0161(a- -1)* V0 | -“- | 0,652 | 0,662 | 0,671 | 0,674 |
| 7 |
Суммарный объем дымовых газов VГ=VRO2+VN2+VH2O |
-“- | 8,647 | 9,24 | 9,832 | 10,0114 |
| 8 |
Объемная доля трехатомных газов rRO=VRO2/VГ |
-“- | 0,122 | 0,114 | 0,107 | 0,105 |
| 9 | Объемная доля водяных паров rH2O=VH20/VГ | -“- | 0,197 | 0,186 | 0,176 | 0,077 |
| 10 | Концентрация золы в дымовых газах, m=Ар*aун/100*Vг | -“- | 3,99 | 3,73 | 3,51 | 3,29 |
Таблица 1.8
Энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива, КДж/кг
| J, °С | I0=(ctв)*V0 | I0RO2=(cJ)RO2* *V0RO2 | I0N2=(cJ)N2*V0N2 | I0H2O=(cJ)H2O* *V0H2O | I0S |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 30 | 39*5,83=227,2 | ||||
| 100 | 132*5,83=769,3 | 169*0,054= 187,13 | 4,62*130= 600,6 | 151*0,616= 92,87 | 871,596 |
| 200 | 286*5,83=1550,3 | 357*1,05= 376,3 | 260*4,62= 1201,2 | 304*0,615= 186,96 | 1764,44 |
| 300 | 403* …=2348,68 | 559*
|