Паровая котельная паропроизводительностью 175 тч

Размещено на http://www.allbest.ru/

20

Содержание

1. Исходные данные для выполнения проекта

2. Расчет тепловых нагрузок

3. Расчет тепловой схемы производственно-отопительной котельной с закрытой системой теплоснабжения

4. Подбор оборудования на основании тепловой схемы производственно-отопительной котельной с закрытой системой теплоснабжения

5. НИРС «Расчет труб на растяжение и критическая скорость движения жидкости, по трубопроводу при которой происходит потеря устойчивости»

Список литературы



1. Исходные данные для выполнения проекта

1. Климатические характеристики г.Владивосток

· температура наиболее холодной пятидневки

· средняя температура наиболее холодного месяца

· средняя температура отопительного периода;

· температура точки излома отопительного графика

(определяем по построенному температурному графику)

· продолжительность отопительного периода: 196 суток

Данные получены из СНиП 23-01-99 Строительная климатология

2. Тепловые нагрузки котельной:

· расходы теплоты на отопление, горячее водоснабжение района г.Владивосток;

· расход теплоты на технологические нужды, отопление и вентиляция цехов

Параметры теплоносителя:

· для коммунально-бытовых потребителей - температурный график работы тепловых сетей 150-70

· для технологических потребителей пара - давление пара насыщенного

8 бар

3. Параметры исходной воды:

· Исходная вода берется из Амурского залива, сухой остаток -

(Роддатис К.Ф. «Справочник по котельным установкам малой производительности». Энергоатомиздат. Страница .351)

4. Основные потребители:

Технология цех А

Давление пара - 8 бар

Максимальный часовой расход пара 17,5 т/ч

Возврат конденсата - 70%

Температура конденсата - 85

Цех работает в 1 смену с выходными

Технология цех Б

Давление пара - 8 бар

Максимальный часовой расход пара 10,9 т/ч

Возврат конденсата - 70%

Температура конденсата - 85

Цех работает в 3 смены без выходных

Отопление цех А

Давление пара - 3 бар

Максимальный часовой расход пара в максимально-зимний режим 4,3 т/ч

Возврат конденсата - 90%

Температура конденсата - 50

Цех работает в 1 смену с выходными

Расход тепла на дежурное отопление - 45%

Отопление цех Б

Давление пара - 3 бар

Максимальный часовой расход пара в максимально-зимний режим 5,2 т/ч

Возврат конденсата - 90%

Температура конденсата - 50

Цех работает в 3 смены без выходнх

Расход тепла на дежурное отопление - 45%

Вентиляция цех А

Давление пара - 3 бар

Максимальный часовой расход пара в максимально-зимний режим 3,7 т/ч

Возврат конденсата - 90%

Температура конденсата - 50

Цех работает в 1 смену с выходными

Вентиляция цех Б

Давление пара - 3 бар

Максимальный часовой расход пара в максимально-зимний режим 2,25 т/ч

Возврат конденсата - 90%

Температура конденсата - 50

Цех работает в 3 смены без выходных

Отопление микрорайона города:

Нагрузка 185 ГДж/час в максимально-зимний режим

ГВС микрорайона города:

Нагрузка 46 ГДж/час в максимально-зимний режим

2. Расчет тепловых нагрузок

Технология цехов А и Б

Расход пара на технологию цехов не зависит от времени года и является постоянным

Часовая нагрузка пара цехов А и В вычисляется по формуле:

где - часовой расход пара, т/ч;

- энтальпия пара при 8 бар, ГДж/т

- теплоемкость конденсата, ГДж/т·

Годовая нагрузка пара цехов А и В вычисляется по формуле:



где - часовая нагрузка, ГДж/ч;

- рабочие часы

- число рабочих дней

Суммарная годовая нагрузка =

Отопление цех А

Где z - отопительный период

- температура в помещении

- рабочие часы

- дежурное отпление

Найдем среднечасовой расход пара:

Отопление цех В

Найдем среднечасовой расход пара:

Вентиляция цех А

Найдем среднечасовой расход пара:

Вентиляция цех В

Найдем среднечасовой расход пара:

Отопление микрорайона г.Владивосток

ГВС микрорайона города

В максимально-зимний режим и средний наиболее холодного месяца

В летний режим

Годовая ГВС нагрузка

По нагрузкам определим основное устанавливаемое оборудование



котельная пароводогрейная, но т.к. этот проект курсовой, то ее условно примем паровой

Результаты расчетов сводим в следующие таблицы:

3. Расчет тепловой схемы производственно-отопительной котельной с закрытой системой теплоснабжения

№	Показатели	Метод определ.	Режим
			Макс. Зим	Ср.н.х.м	Летний
1	Расчетная температура наружного воздуха. °С	tнв	-24	-13,1	+8
2	Параметры технологического пара, давление. МПа	Pтех	0,8
3	Технологическая нагрузка. кг/с (с учетом отопления цехов и вентиляции)	Режим максимального потребления, Dтех	12,18	11,12	7,89
4	Доля возвращаемого конденсата от технологического потребителя. %	м	80
5	Температура конденсата от технологического потребителя, °С	tтех	68	68	85
6	Отопительная нагрузка, МВт	Qов	51,39	38,66	0,00
7	Нагрузка ГВС(зима), МВт	Qзгв	12,78
8	Солесодержание исходной воды, мг/кг	Sub	66
9	Температура °С и энтальпия сетевой воды в трубопроводе
	Подающий	t'c темпер. график	150	109	70
		i'с=4,19*t'c	628,5	456,71	293,3
	Обратный	t''c темпер. график	70	57	44
		i''с=4,19*t''c	293,3	238,83	184,36
10	Энтальпия насыщенного пара при кДж/кг при давлении Мпа
	1,4	I''1,4	2785,13
	0,8	I''0,8	2768
	0,15	I''0,15	2711,5
	0,12	I''0,12	2683
11	Энтальпия кДж/кг:
	технологического конденсата	iтех=4,19*tтех	284,92	284,92	356,15
	конденсата(t=80°С)	iк	335,2
	питательной воды(t=90°С)	iпв	377,1
	воды в деаэраторе(t=100°С)	iд	419
	исходной воды(t=5°С)	iив	20,95
	насыщенной воды(P=0,15МПа)	i'0,15(по пар табл.)	467
	котловой воды(P=1,4МПа)	I'1,4(по пар табл.)	830
12	Расход технологического конденсата с производства, кг/с		8,53	7,78	5,52
13	Потери технологического конденсата, кг/с	-	3,65	3,34	2,37
14	Нагрузка ГВС(лето), МВт		12,78	12,78	10,48
15	Общая нагрузка отопления, вентиляции и ГВС, МВт		64,17	51,44	10,48
16	Расход пара на сетевые подогреватели, кг/с		26,38	21,14	4,31
17	Общий расход пара на внешние потребители теплоты, кг/с		38,56	32,26	12,20
18	Потери пара в тепловой схеме, кг/с		1,16	0,97	0,37
19	Расход пара на собственные нужды ТГУ, кг/с		7,33	6,13	2,32
20	Расход сетевой воды, кг/с
	для ОВ		153,31	177,43	0,00
	для ГВС		38,12	58,65	96,18
21	Общий расход сетевой воды, кг/с	+	191,43	236,08	96,18
22	Расход воды на подпитку тепловых сетей, кг/с		2,87	3,54	1,44
23	Паропроизводительность ТГУ P=0,8 МПа, кг/с		47,04	39,36	14,88
24	Сумма потерь пара, конденсатора и сетевой воды(без учета воды с выпаром и водой из сепаратора непрерывной продувки) кг/с		7,68	7,84	4,18
25	Доля потерь теплоносителя		0,16	0,20	0,28
26	Солесодержание воды, мг/кг	Sx	66,00
	Химобработанной котловой	Sкв	3000,00
27	Процент продувки, %		0,36	0,44	0,62
28	Расход питательной воды на РОУ, кг/с		0,33	0,28	0,11
29	Паропроизводительность ТГУ (P=1,4 Мпа), кг/с		46,70	39,08	14,77
30	Расход продувочной воды, кг/c		0,17	0,17	0,09
31	Расход пара(P=0,15 Мпа) из сепаратора непрерывной продувки, кг/с		0,03	0,03	0,01
32	Расход воды из сепаратора непрерывной продувки, кг/с		0,20	0,20	0,11
33	Расход воды из деаэратора кг/с		50,08	43,07	16,41
34	Расход выпара из деаэратора кг/с		0,10	0,09	0,03
35	Суммарные потери пара и конденсата кг/с		12,79	12,43	7,05
36	Расход воды, мг/кг		12,79	12,43	7,05
	Химобработанной котловой		14,71	14,30	8,10
37	Расход пара на подогреватель исходной воды ТN2, кг/с	D2	0,51	0,49	0,28
38	Температура исходной воды после подогревателя Т N1(СНП), °C	t2	5,42	5,44	5,41
39	Температура воды на входе в TN4 (на выходе из Т3) °С	t3	55	55	55
40	Расход пара на подогреватель ТN3, кг/с	D3	0,66	0,64	0,36
41	Температура химобработанной воды после подогревателя TN4	t4	94,16	89,64	78,29
42	Расход пара на деаэрацию, кг/с		6,63	5,64	1,71
43	Расчетный расход пара на собственные нужды, кг/с		7,80	6,77	2,36
44	Расчетная паропроизводительность ТГУ, кг/c		47,51	40,00	14,92
		D0,8k	47,04	39,36	14,88
45	Ошибка расчета	Д	1,00	1,61	0,26

Пояснения к таблице:

П.1 - записываются температуры максимально-зимнего режима, среднего наиболее холодного месяца(аварийная) и летнего.

П.2- давление пара, который подается на технологию, отопление и вентиляцию цехов, т.к. давление на технологию отличается от давления на отопление и вентиляцию, подразумеваем, что за пределами котельной, установлено РОУ, которое преобразует давление, это допущение позволит нам в технологическую нагрузку включить нагрузку на отопление и вентиляцию цехов в П.3

П.4 и П.5 - среднее арифметическое между параметрами технологии, отопления и вентиляции

П.9 - по температурному графику определяем параметры подающего и об ратного теплоносителя

П.10 и П.11 энтальпии пара и воды при основных давлениях и температурах взятые из справочника (Роддатис К.Ф. «Справочник по котельным установкам малой производительности». Энергоатомиздат. Страница 46)

П.37- В этом пункте рассчитываем расход пара на подогреватель исходной воды перед ХВО

Записываем уравнение теплового баланса

где - расход исходной воды, кг/с

- температура подогретой воды на входе в ХВО, принимаем 25

- теплоемкость воды, кДж/кг·

- температура исходной воды, принимаем 5

Затем выражаем расход пара

(результаты расчета записаны в таблице).

Найдем температуру воды после ХВО, прошедшую через подогреватель водой, поступающей из деаэратора в котел(теплообменник TN4)

Выразим - температуру воды, поступающей в деаэратор

Найдем разность - = 39, т.е. теплообменник TN4 подогревает воду примерно на 39, и вода в деаэратор поступает с , эта температура не достаточно близка к температуре насыщения, поэтому необходимо поставить еще один подогреватель(TN3), который будет подогревать воду после ХВО паром из котла на температуру (94-64)=30

Тогда получаем следующую схему: исходная вода проходит подогреватель TN2 и перед ХВО и на выходе из ХВО имеет температуру 25, затем задаемся, до какой температуры у нас будет подогревать воду теплообменник TN3, в данном случае (п.39 таблицы), затем вода после теплообменника ТN3 вода с температурой 55, поступает в теплообменник TN4 и греется как мы уже определили на 39, в итоге получаем что вода в деаэратор поступает с температурой .

Найдем расход пара на подогреватель TN3(п.40 таблицы)

После расчетов, в первом приближении отличаются на 10%, поэтому в п.19 долю расхода пара на собственные нужды я увеличил с 5% до 19%

4. Подбор оборудования на основании тепловой схемы производственно-отопительной котельной с закрытой системой теплоснабжения

Подбор котлов(1 решение)

Расход пара в максимально-зимний режим 47,04 кг/с = 169,3 т/ч

Расход пара в аварийном режиме 39,36 кг/с = 142 т/ч

Расход пара в летний режим 14,88 кг/с = 54,6 т/ч

Исходя из максимально-зимнего режима, устанавливаем 7 котлов производительностью по 25т/ч. В сумме получаем 25·7=175 т/ч Марка котлов ДЕ-25-14-ГМО Бийского котельного завода (документация в приложении).

В аварийном режиме будут 6 котлов вырабатывать 150 тонн пара в час, что покроет нагрузку аварийного режима.

В летнем режиме будут работать 3 котла, вырабатывая 75 т/ч пара, котлы будут работать в номинальном режиме( 75%)

Подбор котлов(2 решение)

Расход пара в максимально-зимний режим 47,04 кг/с = 169,3 т/ч

Расход пара в аварийном режиме 39,36 кг/с = 142 т/ч

Расход пара в летний режим 14,88 кг/с = 54,6 т/ч

Исходя из максимально-зимнего режима, устанавливаем 5 котлов производительностью по 35т/ч. В сумме получаем 35·5=175 т/ч. Марка котлов ДЕ-35-14-ГМО Бийского котельного завода (документация в приложении).

В аварийном режиме будут 4 котла вырабатывать 140 тонн пара в час, что на 2 тонны меньше аварийного режима, но в этот период мы можем уменьшить выработку пара на производство.

В летнем режиме будут работать 2 котла, вырабатывая 70 т/ч пара, котлы будут работать в номинальном режиме( 78%)

Подбор деаэратора

Расход воды из деаэратора 50,08 кг/с = 180,3 т/ч

Берем деаэратор ДА-200/50 производства «Сарэнергомаш»(документация в приложении).

Подбор РОУ

РОУ сами подбирать не будем, сделаем заказ производителю «Ростехресурс» (контакты в приложении), с указанием производительности, давлением и температурой пара на входе и выходе.

Сетевые подогреватели

Сетевые подогреватели должны быть мощностью 64,17 МВт(п.15 таблицы)

Поставим 2 подогревателя марки ПСВ-200-14-23 мощностью 37,2 МВт каждый, что в сумме составляет 64,4 МВт. Производитель «Сарэнергомаш»(подробное описание в приложении).

Теплообменник TN1

Найдем мощность подогревателя

Поставим подогреватель водоводяной секционный ДУ80 мощностью 31,7 кВт. Производитель «Сарэнергомаш»

Теплообменник TN2 котельная трубопровод теплоснабжение

Мощность подогревателя =14,71

Ставим теплообменник ПН-30-в-3 мощностью 1,35МВт. «Сарэнергомаш»(см. приложение)

Теплообменник TN3

Мощность подогревателя . Ставим теплообменник ПН-100-16-4-IIIсв мощностью 1,63МВт. «Сарэнергомаш»(см. приложение)

Теплообменник TN4

Мощность подогревателя Ставим теплообменник 273ПВВВ-2-16-М12/25-2- мощностью 2,233 МВт. «Техник С»(см. приложение).

Сетевой насос

Расход сетевой воды

Ставим сетевой насос 300Д40Б/350Д90Б производительностью 900 м³/ч. Напором 32 метра(см. приложение)

Питательный насос

Расход питающей воды равен расходу пара из котлов+СНП+РОУ

. Напор насоса должен быть 140м1,1=154м, где 1,1 - коэффициент запаса.

Устанавливаем 2 насоса КсВ 200-220, производительностью 200 т/ч, напопром 220м. Один основной, второй резервный.

Подпиточный насос

Напор насоса=60м·1,1=66м. Расход 3,54 кг/с=12,7 т/ч

Ставим насос ЦНСГ 16-68 ООО Компания “Плазма”

Характеристики насоса ЦНСГ 16-68:

Подача: 16 м?/ч;

Напор: 68 м;

Мощность: 7,5 кВт;

Частота вращения: 3000 об/мин;

Габаритные размеры: 851?465?455мм;

Масса: 240 кг.

5. Научно-исследовательская работа студента

Предельные параметры растяжения труб.

Труба -- цилиндрическое изделие, полое внутри, имеющее большую по сравнению с сечением длину. За основу расчетов возьмем бесшовную трубу. Так как отдельной методики расчета трубы на растяжение или сжатие нет, то можно основываться на том, что труба это-стержень с продольным осевым отверстием и воспользоваться основными положениями расчетов на прочность и жесткость стержней при центральном растяжении(сжатии).

Центральное растяжение (сжатие) возникает в том случае, когда внешние сосредоточенные силы, распределенные нагрузки или их равнодействующие приложены вдоль оси стержня(в нашем случае бесшовная труба). Стержень -- это брус (элемент конструкции) с прямолинейной осью, работающий на растяжение (сжатие). Сосредоточенные силы такие, которые передаются через малые площадки (давление шарика на кольцо подшипника; усилия, возникающие на кромке резца). Распределенные нагрузки передаются через протяженные участки стержня (силы веса, инерции стержня; силы трения при нагружении составного стержня с прессовым соединением).

В поперечных сечениях стержня возникает один внутренний силовой фактор - нормальная сила N_z. Нормальная сила принимается положительной по знаку, если она растягивает стержень и наоборот. Положительная нормальная сила направлена от поперечного сечения стержня. Для вычисления нормальных сил на участках стержня используют метод сечений: стержень на рассматриваемом участке мысленно рассекают на левую и правую части: действие отброшенной части на оставшуюся заменяют положительной нормальной силой; затем составляют алгебраическую сумму проекций всех сил и распределенных нагрузок на продольную ось для рассматриваемой части стержня и определяют закон изменения нормальной силы на конкретном участке стержня. Задаваясь абсциссами для ряда сечений стержня, вычисляют значения нормальных сил и строят эпюру N_z. Эпюра это график, который представляет собой закон изменения нормальной силы или другой механической величины (напряжения, перемещения) вдоль оси стержня.



Список литературы

1. О.И. Варфоломеева, Д.А. Плотников. «Проектирование теплогенерирующих установок» Ижевск 2010 год.

2. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. «Справочник по котельным установкам малой производительности». Энергоатомиздат, 1989-488с.

3. СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»

4. Расчет тепловой схемы паровой котельной для выбора основного оборудования. Захарьева Н.Г. 2006 г.

5. Полищук Д.Ф. Конспект лекций.

6. Котельные установки и их эксплуатация. Соколов Б.А. 2007 г.

Размещено на Allbest.ru