Выбираю паровой котельный агрегат Е-35-14. Для покрытия нагрузки ставим два таких котла. Его краткая характеристика:
· номинальная паропроизводительность, кг/с: 9,72
· абсолютное давление пара, МПа: 1,4
· температура питательной воды, 0С: 100
7.2 Расчет тепловой схемы водогрейной части котельной
Таблица 10 Исходные данные для расчета водогрейной части котельной
Наименование параметра | tно=-26°С | tнхм=-8,6°С | tни=+5°С | tн=+8°Слетний |
Тепловая нагрузка на ГВС, МВт | 52,375 | 33,521 | ||
Тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию, МВт | 103,447 | 67,114 | 30,564 | 0 |
Температура в подающем трубопроводе, , °С | 150 | 113,3 | 85,16 | |
Температура воды в обратном трубопроводе, , °С | 22,66 | 17,94 | 9,66 |
Таблица 11 Расчет водогрейной части котельной
Наименование расчетного параметра | Методопределения | tно= -26°С | tнхм = -8,6°С | tни = +5°С | tн = +8°С | ||||||
Производительность котельной, МВт | 155,822 | 119,489 | 82,939 | 33,521 | |||||||
Расход тепла на собственные нужды, МВт | Принимается до 3% от Q | 4,675 | 3,585 | 2,488 | 1,006 | ||||||
Суммарная производительность котельной, МВт | 160,497 | 123,074 | 85,427 | 34,527 | |||||||
Расход сетевой воды, кг/с | 464,863 | 105,963 | |||||||||
Расход на подпитку и потери в тепловой схеме воды, кг/с | 9,297 | 2,183 | |||||||||
Расход воды через котельные агрегаты, кг/с | 478,810 | 109,143 | |||||||||
Температура воды на выходе из котельного агрегата, 0C при t’к=700C=const | 150 | 131,346 | 112,581 | 87,210 | |||||||
Расход воды на собственные нужды, кг/с, при t’к=700C=const | 8,762 | 8,391 | 7,865 | 3,180 | |||||||
Расход воды на линии рециркуляции, кг/с | 81,522 | 97,341 | 119,952 | 48,481 | |||||||
Расход воды на перемычке, кг/с | 0,0 | 77,55 | 121,132 | 48,957 | |||||||
Расход исходной воды, кг/с | , при | 11,156 | 2,620 | ||||||||
Расход греющей воды на теплообменник химочищенной воды Т№2, кг/с | где t”хво=650С, t’хво=250С, t21=t”к, t22=700C | 4,649 | 6,062 | 8,733 | 2,537 | ||||||
Температура исходной воды, °С | По заданию | 5 | 5 | 5 | 15 | ||||||
Температура греющей воды после теплообменника исходной воды Т№1 | 22,0 | 33,19 | 44,45 | 59,67 | |||||||
Расход выпара из деаэратора, кг/с | 0,019 | 0,004 | |||||||||
Расход греющей воды на деаэрацию, кг/с | 0,581 | 0,758 | 1,092 | 0,634 | |||||||
Расход воды на собственные нужды, кг/с | 5,230 | 6,820 | 9,825 | 3,171 | |||||||
Расход воды через котельный агрегат, кг/с | 471,454 | 473,437 | 469,568 | 107,315 | |||||||
Относительная погрешность, % | -1,56 | -1,13 | -1,9 | -1,67 |
Полученная погрешность меньше допустимой (2%)
Выбор водогрейных котельных агрегатов будим производить из расчета обеспечения покрытия нагрузки отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Выбираю три водогрейных котельных агрегата КВГМ-50
Краткая характеристика КВГМ-50:
· номинальная теплопроизводительность, МВт: 58
· расчетный расход воды, кг/с: 172
· расчетные температуры, 0С:
- на входе 70
- на выходе 150
· вид топлива: газ или мазут
· поверхность нагрева, м2: 1468
8. Расчет контактного теплообменника с активной насадкой
8.1 Тепловой расчет КТАНа
Таблица 12.Характеристика топлива, сжигаемого в котельных агрегатах
CH4 | C2H6 | C3H8 | C4H10 | C5H12 | N2 | CO2 | Qнр | rт |
% | МДж/м3 | кг/м3 | ||||||
85,8 | 4,1 | 1,3 | 1,1 | 0,2 | 7,1 | 0,4 | 42,30 | 0,736 |
Таблица 13 Тепловой расчет КТАНа
Расчетнаявеличина | Обозн. | Разм. | Расчетная формула илиспособ определения | Резуль-татрасчета | ||||||||
Расход воды через КТАН | GКТАН | кг/с | Gисх | 8,796 | ||||||||
Теоретический объем воздуха для сжигания газа | м3/м3 | 2,78 | ||||||||||
Теоретический объем соединений RO2 в продуктах сгорания топлива | м3/м3 | 1,017 | ||||||||||
Теоретический объем соединений R2 в продуктах сгорания топлива | м3/м3 | 7,631 | ||||||||||
Теоретический объем водяных паров в продуктах сгорания топлива | м3/м3 | 2,154 | ||||||||||
Коэффициент избытка воздуха | a | --- | Принимается | 1,15 | ||||||||
Объем азота в продуктах сгорания | м3/м3 | 8,630 | ||||||||||
Объем водяных паров в продуктах сгорания | м3/м3 | 2,210 | ||||||||||
Объем кислорода в продуктах сгорания | м3/м3 | 0,33 | ||||||||||
Массовый расход сухих газов | Gсг | кг/м3 | 11,315 | |||||||||
Расход топлива на котел | В | кг/с | 1,056 | |||||||||
Температура дымовых газов на входе в КТАН | t’г | 0С | Характеристика котла | 130 | ||||||||
Температура дымовых газов на выходе из КТАНа | t”г | 0С | Принимается [3] | 64 | ||||||||
Падение энтальпии дымовых газов в КТАНе | DI | кДж/кг | Приложение10 [2] | 65 | ||||||||
Температура воды на входе в КТАН | t’в | 0С | Из расчета паровой части котельной | 8,33 | ||||||||
Температура воды на выходе из КТАНа | t”в | 0С | 14,76 | |||||||||
Скорость газов | wг | м/с | Принимается [2] | 7 | ||||||||
Скорость воды в трубках | wв | м/с | Принимается [2] | 1,5 | ||||||||
Коэффициент | А1 | Пункт 4.3 [2], так как б<1,3 | 100 | |||||||||
Коэффициент теплоотдачи со стороны дымовых газов | a1 | 546,65 | ||||||||||
Толщина стенки трубок насадки | d | м | Пункт 4.3 [2] | 0,002 | ||||||||
Внутренний диаметр трубок насадки | dвн | м | --«---»-- | 0,018 | ||||||||
Средняя температура воды в насадке | tcp | 0С | 11,55 | |||||||||
Коэффициент | А2 | 1187,43 | ||||||||||
Коэффициент теплоотдачи со стороны воды | a2 | 5069,16 | ||||||||||
Коэффициент теплопроводности материала трубок насадки | l | Справочник | 55 | |||||||||
Коэффициент теплопередачи | k | 455,90 | ||||||||||
Среднелогарифмический температурный напор | Dtср | 0С | 82,52 | |||||||||
Площадь насадки | F | м2 | 5,6 | |||||||||
Количество трубок | n | шт. | 18 | |||||||||
Общая длина трубок | lобщ | м | 81,07 | |||||||||
Длина одной трубки | l | м | 4,5 | |||||||||
Количество секций в змеевике | z | шт. | Принимается | 4 | ||||||||
Длина одной секции | l’ | м | 0,99 | |||||||||
Высота насадки | h | м | 0,396 | |||||||||
Средняя температура газов | tсрг | °С | 97 | |||||||||
Проходное сечение для газов | Fк | м2 | 2,31 | |||||||||
Расстояние между трубками | y | м | 0,354 | |||||||||
Шаг труб | a | м | 0,376 | |||||||||
Ширина насадки | b | м | 7,144 | |||||||||
Расход орошающей воды | Gор | м3/ч | 30,54 |
8.2 Гидравлический расчет КТАНа