Автор: Пользователь скрыл имя, 07 Марта 2013 в 04:14, дипломная работа
В даній роботі проведено модернізацію теплової схеми парової котельні. Модернізація котельні полягає в заміні котлів Е 1/9 на котели ДКВР 4-13, які працюють на природному газі. З метою визначення характеристик котла ДКВР 4-13 проведено його тепловий розрахунок та розрахунок модернізованої теплової схеми котельні, підібрано основне та допоміжне обладнання. Також проведено теплові та конструктивні розрахунки змонтованих додатково охолодника випару деаератора та конденсатного баку з утилізатором пари вторинного скипання.
ВСТУП ………………………………………………………………………….6
1 ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ ПАРОВОЇ КОТЕЛЬНІ ЗА ІСНУЮЧОЮ ТЕПЛОВОЮ СХЕМОЮ ……………………………………………………………..7
Обгрунтування початкових даних …………………………………7
Розрахунок існуючої теплової схеми парової котельні …………..8
Перевірка устаткування котельні ………………………………...12
Висновки по роботі парової котельні за існуючою тепловою схемою…………………………………………………………………………15
2 ОБГРУНТУВАННЯ І БАГАТОВАРІАНТНИЙ АНАЛІЗ МОДЕРНІЗАЦІЇ ТЕПЛОВОЇ СХЕМИ ПАРОВОЇ КОТЕЛЬНІ …………………..16
2.1 Техніко-економічне обґрунтування модернізації ……………….16
2.2 Багатоваріантний аналіз модернізації ……………………..……..16
2.3 Тепловий розрахунок парового котла ДКВР 4-13……………….17
2.4 Обгрунтування модернізації теплової схеми парової котельні ...29
2.5 Порівняння техніко-економічних показників роботи котельні до і після модернізації ..…………………………………………………………...32
3 РОЗРОБКА ОХОЛОДНИКА ВИПАРУ З ДЕАЕРАТОРА ……………..35
3.1 Аналіз вихідних даних і розробка технічних вимог до об’єкту проектування …………………………………………………………………35
3.2 Тепловий розрахунок вертикального кожухотрубного теплообмінника………………………………………………………………..35
3.3 Гідравлічний розрахунок теплообмінника ………………………39
3.4 Конструктивний розрахунок теплообмінника …………………...40
4 РОЗРОБКА СИСТЕМИ ВИКОРИСТАННЯ ВЕР ………………………..42
4.1 Опис об’єкту проектування ……………………………………….42
4.2 Визначення кількості пари вторинного скипання ……………….43
4.3 Розрахунок утилізатора пари вторинного скипання …………….44
4.3 Оцінка економічної ефективності установки ……………………46
5 ОХОРОНА ПРАЦІ………………………………………………………….48
5.1 Аналіз умов праці…………………………………………………..48
5.2 Заходи покращення умов праці……………………………………49
5.3 Розрахунок блискавко захисту…………………………………….51
ВИСНОВКИ …………………………………………………………………..53
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ.. ……………………………………………………..54
Додаток А – Технічне завдання ……………………………………………..55
Додаток Б – Математична модель розрахунку теплової схеми котельні …58
Додаток В – Специфікації .…………………………………………………...60
Математичний опис моделі складається з рівнянь матеріальних та теплових балансів, рівнянь по визначенню витрат палива та коефіцієнта корисної дії по відпуску теплоти.
Початковими даними в розрахунку є: витрата води на промисловий споживач, потужність підігрівника системи опалення, потужність підігрівника системи гарячого водопостачання.
Кінцевими результатами є: потужність котельні, умовна та робоча витрати палива, ККД котельні по відпуску теплоти, річна витрата палива.
При створенні математичної моделі було прийнято такі допущення і спрощення:
теплоємність води Срв = 4,19 кДж/(кг∙К), частка живильної води, що в РОУ перетворюється на пару φ=0,8.
Математична модель реалізована в середовищі Excel, лістинг програми наведено в таблиці 1.
При використанні математичної моделі є змога співставляти розрахунки в табличній формі при різних значеннях початкових даних. Це дозволяє швидко проаналізувати залежність розрахункових рівнянь теплової схеми при змінні основних величин, співставляти результати та зробити відповідні висновки про роботу котельні.
Таблиця 1 – Розрахунок показників роботи теплової схеми
Витрата води на промисловий споживач |
Dпс |
кг/с |
0,83 |
0,83 |
0,83 |
Потужність підігрівника системи ГВП |
Qгвп |
кВт |
543 |
543 |
543 |
Потужність підігрівника системи опалення |
Qоп |
кВт |
1267 |
633,5 |
0 |
Ентальпії |
|||||
пара за котлом |
h0 |
кДж/кг |
2787 |
2787 |
2787 |
котлова вода |
hкв |
кДж/кг |
845 |
845 |
845 |
живильна вода |
hжв |
кДж/кг |
436 |
436 |
436 |
додаткова вода |
hдв |
кДж/кг |
42 |
63 |
84 |
пара на промисловий споживач |
hсп |
кДж/кг |
2749 |
2749 |
2749 |
пара на деаератор |
hд |
кДж/кг |
2749 |
2749 |
2749 |
пара на підігрівник системи ГВП |
hгвп |
кДж/кг |
2749 |
2749 |
2749 |
пара на підігрівник системи опалення |
hоп |
кДж/кг |
2749 |
2749 |
2749 |
насичена пара з РБП |
hрбп |
кДж/кг |
2786 |
2786 |
2786 |
конденсат з РБП |
hкрбп |
кДж/кг |
806 |
806 |
806 |
зливний конденсат з ОПВ |
hзл |
кДж/кг |
168 |
168 |
168 |
конденсат від промислового споживача |
hкпс |
кДж/кг |
209 |
209 |
209 |
конденсат з РОУ |
hкроу |
кДж/кг |
640 |
640 |
640 |
конденсат від підігрівника системи ГВП |
hкгвп |
кДж/кг |
63 |
63 |
63 |
конденсат від підігрівника системи опалення |
hкоп |
кДж/кг |
293 |
293 |
293 |
Продовження таблиці 1
Частка живильної води, що в РОУ перетворюється на пару |
fi |
0,8 |
0,8 |
0,8 | |
Частка безперервної продувки |
р |
0,025 |
0,025 |
0,025 | |
Частка пари на власні потреби |
alfa вп |
0,02 |
0,02 |
0,02 | |
ККД теплообмінника |
ККДто |
0,98 |
0,98 |
0,98 | |
Теплота згоряння умовного палива |
Qyнр |
кДж/кг |
29300 |
29300 |
29300 |
Теплота згоряння робочого палива |
Qнр |
кДж/м^3 |
35808 |
35808 |
35808 |
ККД котла |
ККДк |
0,92 |
0,92 |
0,92 | |
Опалювальний період |
Топ |
діб |
189 |
189 |
189 |
Міжопалювальний період |
Тмоп |
діб |
176 |
176 |
176 |
Частка повернення конденсату від промислового споживача |
alfa пс |
0,4 |
0,4 |
0,4 | |
Частка повернення конденсату від системи ГВП |
alfa гвп |
0,3 |
0,3 |
0,3 | |
Частка повернення конденсату від системи опалення |
alfa оп |
0,3 |
0,3 |
0,3 | |
Потужність промислового споживача |
Qпс |
кВт |
2191,366 |
2180,908 |
2170,45 |
Витрата конденсату з промислового споживача |
Gкпс |
кг/с |
0,332 |
0,332 |
0,332 |
Витрата пари на підігрівник води на ГВП |
Dгвп |
кг/с |
0,201059 |
0,202159 |
0,203272 |
Витрата конденсату з підігрівника води на ГВП |
Gкгвп |
кг/с |
0,0603177 |
0,060648 |
0,060982 |
Витрата пари на підігрівник води на опалення |
Dоп |
кг/с |
0,4814379 |
0,242071 |
0 |
Витрата конденсату з підігрівника води на опалення |
Gкоп |
кг/с |
0,1444314 |
0,072621 |
0 |
Витрата охолодної води на одиницю гострої пари |
g |
0,0200931 |
0,020093 |
0,020093 | |
Витрата води на деаератор |
Dд |
кг/с |
0,14 |
0,11 |
0,09 |
Витрата пари на РОУ |
Dроу |
кг/с |
1,6263541 |
1,362332 |
1,105501 |
Витрата води на РОУ |
Gроу |
кг/с |
0,0326784 |
0,027373 |
0,022213 |
Витрата конденсат з РОУ |
Gкроу |
кг/с |
0,0006566 |
0,00055 |
0,000446 |
Витрата пари з котла |
D0 |
кг/с |
1,6524968 |
1,38423 |
1,123272 |
Витрата пари на РБП |
Dрбп |
кг/с |
0,0008137 |
0,000682 |
0,000553 |
Витрата води на РБП |
Gрбп |
кг/с |
0,0404987 |
0,033924 |
0,027529 |
Витрата живильної води |
Gжв |
кг/с |
1,7268592 |
1,446521 |
1,173819 |
Витрата додаткової води |
Gдв |
кг/с |
1,0486398 |
0,87002 |
0,689838 |
Ентальпія води на виході з ОПВ |
hдв |
кДж/кг |
66,639695 |
87,87712 |
109,46 |
Ентальпія води на виході з утилізатора випару деаератора |
hдв2 |
кДж/кг |
234,2397 |
255,4771 |
277,06 |
Витрата пари на деаератор |
Dд |
кг/с |
0,1415365 |
0,113378 |
0,089342 |
Потужність ОПВ |
Qопв |
кВт |
25,321402 |
21,21072 |
17,21203 |
Потужність котельні |
Qк |
кВт |
3901,9168 |
3268,479 |
2652,297 |
Витрата умовного палива |
By |
кг/с |
0,1447513 |
0,121252 |
0,098394 |
Витрата робочого палива |
Bp |
м^3/с |
0,1184432 |
0,099215 |
0,080511 |
ККД котельні по відпуску теплоти |
ККДвідп |
0,9051941 |
0,905194 |
0,905194 | |
Річна витрата палива |
Bріч |
тис.м^3/рік |
3158 |