Реферат котельная тепловой автоматизация Целью дипломного проекта является автоматизированная блочно-модульная котельная предприятия фгку комбинат «Горный»
жүктеу/скачать 421.98 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Расчет объемов продуктов сгорания топлива
- 4. Газоснабжение
- Расчет диаметра газопроводов системы внутреннего газоснабжения
- 5. Аэродинамический расчет газового тракта котельной
| Рис. 4. Котел GKS-Dynatherm 2000
Комплект поставки: - котел в тепловой изоляции и металлической обшивке с поворотной камерой и крепежными элементами под горелку; - ответные фланцы патрубков входа и выхода воды с комплектом крепежных элементов; газоход с шиберной заслонкой и ответным фланцем; комплект турбулизаторов; комплект технической документации; упаковка котла. Расчет объемов продуктов сгорания топливаДействительный объем водяных паров: , где = 2,14 м3/ м3 - объем теоретического количества водяного пара; = 1,1 - коэффициент расхода воздуха для природного газа; = 9,44 м3/ м3 - объем теоретического количества воздуха; м3/м3 Действительный объем дымовых газов в поверхности нагрева: , где
= 0,99 м3/ м3 - объем теоретического количества трехатомных газов; Объемные доли водяных паров: Объемные доли трехатомных газов: Суммарные доли: Таблица 3
- Расчет энтальпий продуктов сгорания газа и воздуха Энтальпия уходящих газов: , кДж/м3, где
кДж/м3, - теплоемкость трехатомных газов; - теплоемкость водяных паров; - теплоемкость азота. - энтальпия холодного воздуха: кДж/м3, - теплоемкость холодного воздуха. Таблица 4
. Тепловой баланс котла На основании теплового баланса вычисляются КПД и необходимый расход топлива. Уравнение теплового баланса в удельных величинах: = 100-(q2+q3+q4+q5+q6) %, где
%, - располагаемое тепло топлива на рабочую массу, кДж/м3: МДж/м3 - низшая теплота сгорания топлива на сухую массу, кДж/м3. %. q3 - потери тепла с химическим недожогом топлива. По нормативным документам допустимое содержание оксида углерода (СО) при сжигании природного газа в дутьевых горелках - не более 130 мг/м3. При таком содержании СО потери тепла от химического недожога составят q3=0,000333 %. Для расчетов примем q3=0 %. q4 = 0 % - потери тепла от механического недожога для газообразного топлива. q5=0,8 % - потери тепла в окружающую среду через обмуровку котла. q6= 0 % - потери тепла с физическим теплом шлаков для газообразного топлива. = 100-(6,73+0+0+0,8+0)=92,47 %. Расход топлива на водогрейный котел м3/с: м3/с, где
4. ГазоснабжениеСистема газоснабжения решена исходя из условий местоположения источника газоснабжения и расположения потребителя газа. Диаметр проектируемого газопровода рассчитан на пропускную способность для гарантированного обеспечения потребителя газов в часы максимального потребления. Газоснабжение осуществляется от существующего газопровода среднего давления 0,02 МПа. Прокладка надземного газопровода предусмотрена по опорам из трубы применительно серии КГ 04.00 СБ. Высота прокладки газопровода принята в непроезжей части территории, в местах прохода людей - 2,5 м; в местах пересечения с автодорогой (от верха покрытия проезжей части) - 5 м; также газопровод частично проходит по глухой стене здания газифицируемой котельной. Расстояние от фундамента опоры газопровода до коммуникаций принято менее 1м. Глубина заложения фундамента опор составляет менее 2,2 м. В месте врезки предусмотрено отключающее устройство. На вводе газопровода в котельную предусмотрено отключающее устройство и изолирующее фланцевое соединение. Схема газоснабжения котельной состоит из узла ввода газа, внутреннего газопровода, газогорелочных устройств котлов. В состав узла ввода газа входит: • клапан термозапорный, который перекрывает подачу газа в случае пожара, • клапан предохранительный электромагнитный газовый, который перекрывает подачу газа в случае загазованности помещения котельной природным газом, угарным газом и при пожаре. Проектом предусмотрена газификация: . Основного водогрейного котла марки Duoterm 2000 и газовой горелки типа R91A.M.-.MD.S.RU.A.8.50 производства "CIBITAL UNIGAS"; . Резервного водогрейного котла марки Duoterm 2000 и газо-дизельной горелки типа HR91A.M.-.MD.S.RU.A.8.50 производства "CIBITAL UNIGAS" Система разводящих газопроводов котельной состоит из газового коллектора Ду 80 и опусков к котлам Ду 80. На подводящих газопроводах к основному и резервному котлу установлены: • турбинный счетчик типа "СГ16МТ" • отключающее устройство • продувочная свеча. Газовая рампа горелки состоит из: • дроссельного клапана с газовой заслонкой; • отсечного электромагнитного газового клапана Ду 50 и электромагнитного газового клапана Ду50 со стабилизатором-редуктором давления газа "LANDIS&GYR", установленного в одном корпусе • газового фильтра Ду 50 • блока контроля герметичности газовой арматуры "DUNGS VPS-504"; • реле давления воздуха "KROM SCHRODER" • электромагнитный блок контроля пламени "LANDIS&GYR". Автоматика горелки позволяет осуществлять автоматический розжиг, а так же прекращает подачу топлива к горелке при: • повышении или понижении давления воды на выходе из котла • повышении или понижении давления газа перед горелками • понижении давления воздуха перед горелками • погасании факелов горелок • исчезновении напряжения. Расчет диаметра газопроводов системы внутреннего газоснабженияВ нормальном режиме работы котельной в работе находится один котел (второй резервный - отключен), поэтому диаметр основного коллектора после узла ввода будет диаметру подводящим газопроводам к котлам: расход газа на участке В = 198 м3/ч; давление газа Ризб = 0,02 МПа; скорость газа (по давлению) w = 15 м/с. температура t = 20C; Диаметр газопровода расчетный согласно СНиП 42-01-2002 "Газораспределительные системы" [14]: Принимаем к установке диаметр основного газового коллектора 89х3,5 мм, диаметр подводящих газопроводов так же принимаем 89х3,5 мм. Так как оборудование газовой рампы горелок имеет диаметр Ду 50мм , принимаем у установке переход Ду 80-50 мм после счетчиков расхода газа. ОБСЛУЖИВАНИЕ ОБЪЕКТОВ ГАЗОПОТРЕБЛЕНИЯ В соответствии с требованиями Федерального закона "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 21.07.97 г. № 116-ФЗ, Правил ПБ 12-529-03, иных действующих нормативных правовых актов и нормативно-технических документов эксплуатация газопроводов, газовых изделий (технических устройств) и газоиспользующего оборудования (котлов) отопительной котельной должна осуществляться газовой службой, имеющей лицензию на право эксплуатации опасных производственных объектов газопотребления, оснащенной материально-техническими средствами. Эксплуатация взрывоопасных объектов газопотребления включает: осмотр технического состояния (обход); техническое обслуживание; плановые ремонтные работы (текущий и капитальный ремонт); аварийно-восстановительные работы. На предприятии приказом из числа руководителей, прошедших аттестацию (проверку знаний требований промышленной безопасности, Правил ПБ 12-529-03 [16] и других нормативных правовых актов и нормативно-технических документов), назначается ответственный за безопасную эксплуатацию опасных производственных объектов котельной, имеющий удостоверение территориальных органов Госгортехнадзора России на право обслуживания объектов газового хозяйства. Организация - владелец до приема в эксплуатацию объектов газопотребления котельной должна подготовить требуемый по штату персонал по техническому обслуживанию и ремонту газопроводов и газового оборудования (персонал должен пройти обучение и сдать экзамены) Для лиц, занятых эксплуатацией объектов газового хозяйства, должны быть разработаны и утверждены руководителем организации должностные и производственные инструкции, обеспечивающие безопасное проведение работ. К производственным инструкциям по обслуживанию и ремонту оборудования котельной должны быть приложены технологические схемы газопроводов и газового оборудования. Работы по капитальному ремонту технических устройств, по локализации и ликвидации аварийных ситуаций выполняются специализированными организациями газового хозяйства по договору и согласованному плану взаимодействия. Диаметр газопроводов среднего и высокого давления принят из расчета расхода газа с учетом бесперебойного снабжения газом потребителя в часы максимального потребления. 5. Аэродинамический расчет газового тракта котельнойИсходные данные для расчета Тепловая мощность котла N = 2,0 МВт КПД котла = 0,9247 Температура уходящих газов tух = 170 ºС Коэффициент избытка воздуха = 1,1 Низшая теплота сгорания газа Qн = 35590 кДж/м3 Теоретически необходимый Vв0 = 9,44 н.м3 объем воздуха Теоретический объем Vг0 = 10,63 н.м3 продуктов сгорания Плотность дымовых г = 1,29 кг/м3 газов при нормальных условиях (t =0ºС, Р = 760 мм рт. ст. ) Характеристики природного газа и продуктов его сгорания приняты для газа Северных месторождений. Действительный объем дымовых газов Vг = Vг0 + (α - 1) Vв0 = 10,63 + (1,1 - 1) 9,44 = 11,58 м3 [7]. - коэффициент избытка воздуха. Расход природного газа на котел: м3/с Объемный расход дымовых газов: м3/с = 2448 м3/час (при нормальных условиях) Объем газов при температуре 170 ºС м³/с Сопротивление газохода Определение скорости движения дымовых газов Для определения скорости дымовых газов в газоходах и в дымовой трубе задаюсь размерами газоходов и диаметром дымовой трубы: • размеры установленных газоходов Ду 600 мм (выходной патрубок); • диаметр дымовой трубы Ду 600 мм. Скорость движения дымовых газов определим по формуле: = , где - скорость движения дымовых газов, м/с; F - площадь сечения канала, по которому проходят дымовые газы, м2: = м/с. Потери давления на трение на прямом участке [8].: , Па где λ - коэффициент трения; l - общая длина газохода, м; - диаметр трубы или эквивалентный диаметр канала. Величина λ зависит от критерия Рейнольдса и степени шероховатости стенок трубы или канала. ν - кинематическая вязкость, м/с [7]. При 170ºС ν = 2,82·10-5 м/с. Определим плотность дымовых газов при температуре 170ºС, предполагая, что дымовые газы можно считать идеальным газом, с плотностью близкой к плотности воздуха: Потери давления на трение на прямом участке: Потери давления на местные сопротивления на выходе дымовых газов из котла [8]: где - сумма коэффициентов местных сопротивлений [8]. Σζ = ζ1 + ζ2 ζ1 = 0,5 - сопротивление при повороте потока на 450 ; ζ2 = 1,3 - сопротивление на выходе дымовых газов из газохода в трубу под углом 900. Σζ = 1,3 + 0,5=1,8 Потери давления на местные сопротивления: Суммарное сопротивление газохода до дымовой трубы: ∆Pг = ∆Pе + ∆Pм = 0,66 + 10,95 = 11,63 Па Сопротивление дымовой трубы: Расчет сопротивления дымовой трубы выполняется аналогично расчету газохода. Скорость движения дымовых газов определим по формуле: = , где - скорость движения дымовых газов, м/с; V=1,105 м3/с - расход дымовых газов при максимальной мощности. - площадь сечения трубы: = м/с. Потери давления на выходе дымовых газов трубы: ζ = 1 Суммарное сопротивление трубы: ∆Pтр = ∆Pе + ∆Pм = 3,77 + 6,08 = 9,85 Па Самотяга дымовой трубы Принимаем, что абсолютное давление дымовых газов на выходе из котла равно давлению воздуха за пределами газового тракта. Тогда для удаления дымовых газов из газоходов должно выполняться условие: самотяга дымовой трубы равна сумме всех сопротивлений газового тракта на участке от котла до устья дымовой трубы. Если это условие не выполняется, то требуется установка дымососов для создания дополнительной тяги. Расчет выполнен для двух котлов и двух дымовых труб, установленных за каждым котлом. На рассматриваемом участке газового тракта должно выполняться условие: жүктеу/скачать 421.98 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||