Проект строительства котельной мощностью 4 МВт (стр. 6 из 12)
Qхm = 3690 кВт/ч ·3600 = 1328400 кДж / 4,187 = 3172677ккал/ч
єС/мОхлаждение газов по длине трубы:
tохл = 0,36 · 24 = 8,6єС
Температура дымовых газов на выходе из трубы:
tг вых = 160 – 8,6 = 151,4єС
Средняя температура дымовых газов:
tср = (160+151,4)/2 = 155,7єС
h т.тр =
9,81· 24 · 273 ·1,3 · 
= 156 Паh т.тр = 156 Па - для холодного периода.
h т.тр =
9,81· 24 · 273 ·1,3 · 
= 100 Паh т.тр = 100 Па - для переходного периода.
h т.тр
ΔРг + ΔРтр = 14,9 + 73,1 = 88 Па156 > 88 – в холодный период года,
100 > 88 – в переходный период года
Самотяга дымовой трубы больше всех сопротивлений газового тракта на участке от котла до устья дымовой трубы. И установка дымососов для удаления дымовых газов и обеспечения нормальной работы котлов не требуется.
7. Расчет газопровода котельной
Топливом для проектируемой котельной является природный газ.
Котел КВСр- 0.8К/1,0Гс оборудован газовой блочной горелкой, номинальной тепловой мощностью 1,1 МВт. Расход природного газа на один котел 120 мі/ч. В комплект поставки горелки входят: огневой узел, узел подачи воздуха (вентилятор и входная коробка с заслонкой), узел регулирования тепловой мощности и соотношения газ-воздух.
Присоединительное давление газа перед клапанами горелки не более 7 кПа.
Источником газоснабжения котельной является существующий надземный газопровод высокого давления 0,6МПа диаметром 159х4,5мм.
На внутрикотельном газопроводе установлено:
- газорегуляторная установка для снижения газа с высокого 0,49МПа до среднего 0,0073МПа рабочего для котельной и поддержания его на заданном уровне;
- быстродействующий отсечной электромагнитный клапан на вводе.
Предусматривается автоматическое закрытие этого клапана при:
- отключение электроэнергии;
- при сигнале достижения загазованности помещения котельной, равной 10% от нижнего предела воспламеняемости природного газа;
- при достижении ПДК СО в рабочей зоне равной 95-100мг/мі (5ПДК р.3);
- при пожаре.
Для измерения расхода природного газа на котельную устанавливается счетчик.
На отводе газопровода к каждому котлу установлена отключающая арматура – задвижка, поворотная заглушка, два отсечных электромагнитных клапана, располагаемых последовательно, и регулирующее устройство – заслонка перед горелкой. Между отсечными электромагнитными клапанами предусмотрена свеча безопасности с автоматическим отключающим устройством, обеспечивающая автоматическую проверку герметичности затворов предохранительных клапанов перед розжигом.
Клапаны задействованы в системе безопасности котла, автоматически прекращающей подачу природного газа к горелке при:
- погасании факела горелки;
- при повышении или понижении давления газа ( 0,5 <Ри< 10 кПа);
- невоспламенении газа;
- понижении давления воздуха перед горелкой (80Па);
- повышении или понижении давления воды на выходе из котла (Рmin=1кгс/смІ Рmax=5,5кгс/смІ);
- понижении разрежения в топке (давление вверху топки до 20Па);
- неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения;
- при отсутствии герметичности газовых клапанов при пуске котла;
- при повышении температура воды на выходе из котла выше 95єС.
Работа проектируемой котельной предусмотрена в автоматическом режиме без постоянного присутствия обслуживающего персонала с выводом на диспетчерский пункт следующих звуковых и световых сигналов:
- загазованности помещения котельной метаном;
- загазованности помещения котельной оксидом углерода;
- срабатывания быстродействующего отсечного клапана на вводе в котельную;
- общий сигнал аварии в котельной (причина неисправности фиксируется в котельной в памяти контроллера с указанием времени и даты события);
- контроля наличия напряжения;
- при возникновении пожара;
- несанкционированного проникновения в котельную.
Автоматическое регулирование тепловой мощности котла и регулирование соотношения топливо-воздух выполняется регулирующими устройствами, поставляемыми в комплекте с горелкой.
Предусмотрена система продувочных газопроводов с отключающим устройством и устройством для отбора проб газа.
Для регулировки давления газа установить в помещении котельной газорегуляторную установку на базе регулятора РДУК-50М.
В состав газорегуляторной установки входит следующее оборудование: фильтр газовый, коммерческий узел учета расхода газа, две линии редуцирования давления газа, одна рабочая, одна резервная, запорная арматура. На каждой линии редуцирования давления газа установлен комбинированный регулятор давления газа со встроенными предохранительным запорным и сбросным клапанами.
ГРУ оборудована контрольно-измерительными приборами для измерения перепада давления на фильтре, температуры газа, давления газа на входе и выходе из ГРУ.
Пропускная способность газорегуляторной установки с регулятором давления газа РДУК-50М обеспечивает необходимый 15-20% запас максимального расчетного расхода газа.
Встроенные в комбинированный регулятор давления предохранительные запорный и сбросной клапана обеспечивают соответственно автоматическое прекращение или сброс газа в атмосферу при изменении давления в газопроводе, недопустимом для безопасной и нормальной работы газоиспользующего оборудования.
В ГРУ предусмотрена система продувочных и сбросных трубопроводов для продувки газопроводов и сброса газа от встроенного в регулятор давления газа ПСК, которые выводятся в безопасные места на высоту 1м от уровня кровли здания.
Предусмотрено ограждение газорегуляторной установки на высоту 1,8 метра, обеспечен основной проход для обслуживания более 1,0 метра.
Коммерческий узел учета расхода газа предусмотрен в составе газорегуляторной установки, состоит из газового счетчика СГ-16М-100, датчиков по давлению и температуре, теплоэнергоконтроллера «Тэкон-17» с возможностью вывода результатов на принтер.
Диаметр газопроводов среднего и высокого давления принят из расчета расхода газа с учетом бесперебойного снабжения газом потребителя в часы максимального потребления.
Диаметры газопровода определяем из уравнения массового расхода :
Q = ρ ּυּ
, (4.1)де Q– расход газа , кг/с ;
- площадь сечения газопровода , м 2 ,d - диаметр газопровода , м ;
υ – скорость газа , м/с ;
ρ – плотность газа , кг/м 3 .
Решая это уравнение относительно диаметра получим :
d =
,Расход газа на один котел равен 107,2 м 3/ч
107,2 ּ0,73 = 146,8 кг/ч = 0,022 кг/с ,
0,73 - плотность газа при температуре 0є С и давлении 760 мм рт.ст , кг/м 3 .
Плотность газа при температуре 20є С и давлении 0,007 МПа вычисляю по формуле :
ρ = ρ 0 ּ
, (4.3)где ρ 0 – плотность газа при нормальных условиях , ρ 0 = 0,73 кг/м 3 ;
t - температура газа , є С , t= 20 є С ;
Рабс - абсолютное давление газа на расчетном участке газопровода , МПа , Рабс определяю по формуле [2]:
Рабс = Ризб + Р атм , МПа , (4.4)
Ризб – избыточное давление в газопроводе , Ризб = 0,007 МПа ;
Р атм - атмосферное давление , МПа . По [2]: Р атм = 0,1 МПа ;
Рабс = 0,007+0,1 = 0,107 МПа .
- абсолютное давление газа при нормальных условиях , МПа ;ρ = 0,73 ּ
= 0,72 кг/м 3 ;ν – принимаем 15 м/с (для среднего давления газа)
Диаметр трубопровода на подводке к котлу:
d =
Принимаем трубу стандартного диаметра 57 мм.
Диаметр трубопровода с расходом на два котла:
Q = 0,022кг/с ·2 = 0,044 кг/с
d =
Принимаем трубу стандартного диаметра 89 мм.
Диаметр трубопровода с расходом на четыре котла:
Q = 0,022кг/с ·4 = 0,088 кг/с
d =
Принимаем трубу стандартного диаметра (с запасом) 159 мм.
8. Расчет вентиляции котельной
Внутренняя температура в помещении котельной, исходя из технологических требований, принята +5°С в зимний период и +30єС летом.
Количество воздуха, необходимого для горения - 4300 м3/ч.
Вентиляция котельной вытяжная естественно-принудительная, рассчитанная на удаление теплоизбытков в переходный период и обеспечивающая воздухообмен в помещении котельной. Вытяжка осуществляется из верхней зоны. В холодный период вентиляция естественная через дефлектор, а в переходный период - принудительная.
Приток воздуха в котельную осуществляется через регулируемые жалюзийные решетки в наружной стене помещения, так же предусмотрена установка осевого вентилятора марки ВО 12-303-6,3.
Приточная вентиляция учитывает количество воздуха, идущего на горение и трехкратный воздухообмен помещения котельной.