', – энтальпии теоретически необходимого количества воздуха на входе в котлоагрегат и холодного воздуха, определяется соответственно по температуре на входе в воздухоподогреватель и холодного воздуха по I-t таблице [5].
b'=aт+Daт+DaВП=1,03-0,05+0,2=1,28
' =Ср×V0×tв=0,32×10,21×60=196 ккал/кг
= Ср×V0×tхв=0,32×10,21×30=98 ккал/кг
Qв.вн.=1,28×[196-98]= 115,6 ккал/кг
iтл – физическое тепло топлива.
iтл=Cтл×tтл
Cтл=0,415+0,0006×tтл=0,415+0,0006×120=0,487 ккал/(кг×0С)
iтл=0,487×120=58,44 ккал/кг,
тогда =9260+115,6+58,44= 9434 ккал/кг
3.2.3.2 Определяем потери тепла с уходящими газами:
q2=,
где tух=140 0С, Iух=637 ккал/кг, q4=0 (принято), aух=1,28,
тогда
q2== 5,42 %
потери тепла от химической неполноты сгорания принимаем q3=0,5 %, от механической неполноты сгорания q4=0 потери тепла в окружающую среду q5=0,4 %, потери тепла с физическим теплом шлама q6=0.
3.2.3.3. Определяем полезно используемое тепло:
q1=Q1/==100-q2-q3-q4-q5-q6=100-5,42-0,5-0-0,4-0=93,68 %
3.2.4 Определение часового расхода топлива на котёл
В=×100, кг/ч,
где
QКА=Дпе×(iпе-iпв)+Дпр×(is-iпв)=1000×(838,7-259)+12,6×(387-259)= =1312,8ккал/т,
тогда
В=×100 = 65775,9 кг/ч = 65,8 т/ч
Полученный расход топлива используем в дальнейших расчётах.
3.3 Расчёт котлоагрегата при сжигании газа
3.3.1 Теоретическое количество воздуха для полного сгорания газообразного топлива (при a=1):
V0=0,0476×[å(m+n/4)×CmHn+0,5×(CO+H2)+1,5×H2S-O2]=
=0,0476×[(1+4/4)×98,9+(2+6/4)×0,3+(3+8/4)×0,1+(4+10/4)×0,1+0,5×(0+0) +1,5×(0+0)]= 9,52 м3/кг
3.3.2 Теоретические минимальные объёмы продуктов сгорания при полном сгорании топлива с a=1:
теоретический объём азота:
=0,79×V0+0,01×N2=0,79×9,52+0,01×0,4= 7,525 м3/кг,
теоретический объём трёхатомных газов:
=0,01(åm×CmHn+CO2+CO+H2S)=0,01×(1×98,9+2×0,3+3×0,1+4×0,1 +0,2+0+0)= 1,004 м3/м3
теоретический объём водяных паров:
=0,01×(å× CmHn+H2S+H2+0,124×dг+1,41×V0)=
=0,01×(2×98,9+3×0,3+4×0,1+5×0,1+0+0+0,124×10+1,61×9,52) = 2,16 м3/м3
При избытке воздуха a>1 (принимаем a=1,05):
объём водяных паров:
=+0,0161×(a-1)×V0=2,16+0,0161×(1,05-1)×9,52 = 2,168 м3/м3,
объём дымовых газов:
Vг=+++(a-1)×V0=1,004+7,525+2,16+(1,05-1)×9,52= 11,165 м3/м3,
Объёмные доли трёхатомных газов и водяных паров соответственно:
=/Vг =/Vг
Суммарная объёмная доля: rп=+.
Gг=1-АР/100 + 1,306×a×V0, кг/кг – масса дымовых газов.
Результаты расчётов по пункту 3.3. сведём в таблицу 3.4.
Таблица 3.4.
|
Величина |
Размерн. |
Газоходы |
|||
|
|
|
aт=1,05 |
aпп=1,08 |
aвэ=1,1 |
aрвп=1,3 |
|
среднее знач. a в газоходах |
– |
1,05 |
1,065 |
1,095 |
1,2 |
|
(a-1)×V0 |
м3/м3 |
0,476 |
0,6188 |
0,904 |
1,904 |
|
м3/м3 |
2,168 |
2,17 |
2,174 |
2,191 |
|
|
Vг |
м3/м3 |
11,165 |
11,308 |
11,593 |
12,593 |
|
– |
0,09 |
0,0888 |
0,0866 |
0,0797 |
|
|
– |
0,194 |
0,192 |
0,187 |
0,174 |
|
|
rп |
– |
0,284 |
0,2808 |
0,274 |
0,254 |
3.3.3 Тепловой баланс котлоагрегата
Составим общее уравнение теплового баланса:
=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6
3.3.3.1 Располагаемое тепло на 1м3 газообразного топлива:
=+Qв.вн.+iтл,
где Qв.вн. = b'['- ] – тепло внесённое в котёл воздухом,
b' – отношение количества воздуха на входе в котлоагрегат к теоретическому необходимому,
', – энтальпии теоретически необходимого количества воздуха на входе в котлоагрегат и холодного воздуха, определяется соответственно по температуре на входе в воздухоподогреватель и холодного воздуха.
b'=aт+Daт+DaВП=1,05+0,05+0,2=1,3
' =Ср×V0×tв=1,28×9,52×30= 365 кДж/м3
= Ср×V0×tхв=1,28×9,52×15= 183 кДж/м3= 43,71 ккал/м3
Qв.вн.=1,3×[365-183]= 236,6 кДж/м3 = 56,5 ккал/м3
iтл»0 ккал/м3 (для газа) – физическое тепло топлива.
тогда =8570+56,5 = 8626,5 ккал/м3
3.3.3.2 Определяем потери тепла с уходящими газами:
q2=,
где tух=120 0С,
Iух=(×+×+×+(a-1)×V0×Cв)×tух=
=(1,004×1,708+7,525×1,302+1,39×1,5+1,904×1,304)×120=1929,62кДж/м3= =461 ккал/м3,
q4=0 (принято), aух=1,28 (см. п.4.2.2.),
тогда
q2== 4,69 %
Потери тепла от химической неполноты сгорания принимаем q3=0,5 %, от механической неполноты сгорания q4=0, потери тепла в окружающую среду q5=0,4 %, потери тепла с физическим теплом шлама q6=0.
3.2.3.3 Определяем полезно используемое тепло:
q1===100-q2-q3-q4-q5-q6=100-4,69-0,5-0-0,4-0= 94,41 %
3.2.4 Определение часового расхода топлива на котёл
В=×100, кг/ч,
где
QКА=Дпе×(iпе-iпв)+Дпр×(is-iпв)=1000×(838,7-259)+12,6×(387-259)= =581312,8ккал/т,
Тогда
В=×100 = 71376,5 м3/ч
Полученный расход топлива используем в дальнейших расчётах.
4. Выбор вспомогательного оборудования энергоблока
4.1 Выбор вспомогательного оборудования котельного отделения
На котёл паропроизводительностью более 500т/ч устанавливается два дымососа и два вентилятора. Также устанавливаются два вентилятора рециркуляции дымовых газов (ВРДГ) и исходя из того что температура уходящих газов tух=135°С топливо мазут принимаем к установке регенеративные воздухоподогреватели. Проектируемый котёл работает с уравновешенной тягой. При установке производительность каждого дымососа и вентилятора должна составлять 50%.
Расход воздуха перед вентиляторами и газов перед дымососами:
где – теоретические объёмы воздуха и продуктов сгорания;
Тхв,Тух – абсолютные температуры холодного воздуха и уходящих газов;
Производительность дымососов и вентиляторов выбираем с запасом 10%. Исходя из [10] рис.УП–30¸УП–38 определяем предварительно выбор тягодутьевых машин и затем по заводским характеристикам [11] выбираем их. Принимаем к установке дымососы и вентиляторы: 2´ДОД–31,5ФГМ с производительностью по 985000 м3/ч, напором 479 кгс/м2 мощностью эл. двигателя 1645 кВт. 2´ВДН–25–2–I с производительностью 500000м3/ч, напором 825 кгс/м2. 2´ГД–31 с производительностью по 345000 м3/ч, напором 410 кгс/м2 мощностью эл. двигателя 460 кВт. Регенеративные воздухоподогреватели 2´РВП–98Г.
4.2 Выбор вспомогательного оборудования турбинного отделения
Подогреватели поверхностного типа поставляются в комплекте с турбиной без резерва.
ПВД: ПНД:
ПВ–900–380–18–I ПН–400–26–2–III
ПВ–1200–380–43–I 3´ПН–400–26–7–II
ПВ–900–380–66–I ПН–400–26–7–I
Теплообменное оборудование комплектующее турбину Т–250/300‑240 следующее: дренажные сливные насосы регенеративных подогревателей устанавливаем без резерва с применением резервной линии каскадного слива дренажа в конденсатор. ПНД–2 (СлН)КС–50–55 с производительностью 50м3/ч, напором 55м и мощностью 17кВт. ПНД–3,4,5 КС–80–155 с производительностью 80 м3/ч, напором 155м и мощностью 75кВт.
Суммарная производительность деаэраторов питательной воды выбирается по максимальному её расходу. На каждый блок устанавливается один деаэратор. Запас питательной воды в баке деаэратора должен обеспечивать работу блока в течении не менее 3,5мин. К деаэраторам предусмотрен подвод резервного пара для удержания в нём давления при сбросах нагрузки и деаэрации воды при пусках.
Максимальный расход питательной воды:
где a,b – расход пит.воды на продувку, пар на собственные нужды котла в долях от паропроизводительности котла.
Минимальная полезная вместимость деаэраторного бака:
где J=3,5м3/т–удельный объём воды.
Выбираем деаэратор типа ДП–1000 с деаэраторным баком БДП–100 повышенного давления полезной ёмкостью 100 м3 с одной колонкой производительностью 1000 т/ч. Абсолютное давление в деаэраторе 0,6МПа, поогрев воды в деаэраторе 10¸40°С [12].
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17
