Материал: 1210

Если степень паросодержания не более 30%, то температурный напор для экономайзеров рассчитывается по формуле (3.22),но вместо температуры воды на выходе из экономайзера в эту формулу подставляется условнаятемператураводы

где tкип температура кипения воды при давлении в котлоагрегате, °С;

i iпв i1 количество тепла, затраченное в экономайзере на парообразование, кДж/кг.

После определенияНэ подбирается тип экономайзерапо[16].

Пример3.2.

Составить тепловой баланс, определить КПД брутто и расход топлива котлоагрегата ДКВР-20-13 без установки и с установкой экономайзера. Выбрать тип экономайзера. Топливом для котла является малосернистый мазут марки 100. При расчетах принять: q3=1%; q4= 0, коэффициент теплопередачив экономайзереКэ=0,0152кВт/м2·К.

Данные по расчету тепловой схемы котельной и расчету горения взять из примера3.1 иподр. 2.6.

Энтальпияхолодноговоздуха вкотельной[см. формулу(3.18)]

Jхв0 1,3 30 10,5 409,5 кДж/кг.

Потери тепла с уходящими газами без экономайзера при α=αух ∆αэ

[см.формулу(3.17)]

q2,бэ 6534,8 1,5 0,1 409,5 100 14,9%; 40000

с установкой экономайзера приα=αух

q2,э 3661,5 1,5 409,5 100 7,62%. 40000

Потери тепла в окружающую среду (см. рис. 3.1) соответственно без экономайзераи с экономайзером:

q5,бэ 0,2%; q5,э 1,3%.

КПД бруттобезэкономайзера[см. формулу(3.16)]

кабр,бэ 100 14,9 1,0 0,2 83,9 %,

с экономайзером

кабр,э 100 7,62 1,0 1,3 90,1 %.

Расход топлива котлоагрегатом без экономайзера [см. формулу

(3.19)]

56

Расчетный расход топлива без экономайзера, как следует из формулы (3.20), совпадаетс Вбэ:

Вр,бэ=Вбэ=0,389 кг/с.

Так как температура питательной воды за экономайзером iпв неизвестна, то расход топлива котлоагрегатом с установкой экономайзера можно определить только после определения тепловосприятия экономайзера. Затем из совместного решения уравнений (3.19), в котором по-

лагают iпв iпв , (3.20) и (3.22) находят iпв , В, Вр.

Итак,тепловосприятие экономайзера[см.формулу(3.21)]

где dпр ,q4, кабр,э подставляются в относительных долях.

Этому значению энтальпии питательной воды за экономайзером соответствует температура

tпв 146 °С ниже, чем температура насыщения ts, равная 194 °С при

57

давлении воды в котлоагрегате P1 =1,37 МПа, экономайзер следует выбрать некипящим.

В силутого,что

ts tпв 194 146 48 °С,

закипанияводыв экономайзерепроисходить не будет.

Найдем поверхность нагрева экономайзера. Для этого представим схему течения теплоносителей в нем. Обычно она противоточная (рис. 3.2).

Из рисунка следует

tб 1 tпв

300 146 154 С;

154 56

tэ 2,3 lg154 97 °С. 56

Поверхностьнагрева экономайзера[см. формулу(3.23)]

tэ 2835,9 0,334 642,4 м2. 0,0152 97

По таблицам [16] выбираем чугунный экономайзер ВЭ-IХ-16-П с поверхностью нагрева 646 м2 . Числоходов погазу 1, числотруб в ряду

9,числорядовпоходугазов 16, длинатрубы 3 м.

3.5.Расчетвысотыдымовойтрубы

Взоне работы котельной в атмосферу выбрасывается значительное количество вредных и токсичных веществ, что может принести большой вред здоровью людей, природе, народному хозяйству. Дымовая труба служит для отвода продуктов сгорания топлива, уноса летучей золы и

58

вредных примесейSO2, SO3и NО2 в верхние слои атмосферыв целяхрассеиванияих в воздушномпространстве.

Дымовые трубы сооружаются из кирпича или железобетона с кирпичной футеровкой. Диаметр устья труб и их высота должнывыбираться исходя из расчета обеспечения рассеивания в атмосфере золы,SO2, SO3 и NO2 до предельно допустимых концентраций (ПДК). Обычно устанавливают одну дымовую трубу для 4 5 котлоагрегатов котельной. Температура дымовых газов на входе в дымовую трубу t2 принимается равной

температурегазов за экономайзером 1 °С.

Температура дымовых газов из трубы t1 подсчитывается с учетом ее паденияна0,3 °С на 1пог. мтрубы[15].

Диаметр устьятрубыподсчитывается по формуле

где V1 объемный расход дымовых газов при температуре в выходном сечении трубы, м3/с; 0 выходная скорость газов из трубы (обычно

0 =20 25 м/c). Объемный расход газов можно определять по уравнению

где п числокотлоагрегатовв котельной;Вр расчетный расход топлива котлоагрегатов, кг/с (м3/с); Vг действительный объем дымовых газов за котлоагрегатомпри α =αух,м3/кг(м3/м3).

Так как дымовая труба является источником выброса (S02 +NO2) и золы, то необходимую высоту трубы определяют по наибольшему из этихвыбросов. Если

то высота трубы Н определяется по значению MSO2 MNO2 , в противном случае по выбросу М3 . Здесь F коэффициент, учитывавший скорость осаждения примеси в атмосфере. Для SO2, и NO2 F=1. Для золы F = 2, если КПД золоуловителя зу =90%; F= 2,5, если 75%< зу <90%;

F= 3, если зу < 75%; MSO2 ,MNO2 , М3 выбросы соответственно S02, NO2 и золы, г/с; ПДК предельно допустимая концентрация вредной

59

примеси на уровне дыхания, мг/м3. Минздравом РФ утверждены следующие значения ПДК: для SO2 0,5 мг/м3; для NO2 0,085 мг/м3; для золы 0,5 мг/м3.

Суммарный выброс SO2 при сжигании твердого и жидкого топлива определяетсякак

где Н2S – содержание в топливе Н2S, %; H2S – молекулярная масса Н2S, кг/кмоль; SO2 =2,86 кг/м3 – плотность SO2 при нормальных условиях.

где зу КПД золоуловителя, %; Aр - содержание золыв рабочем топли-

ве, %; q4 потеря c механическим недожогом; αун доля золы, уносимой изтопок котлов с дымовыми газами (см.табл. 3.2).

Таблица 3.2

Расчетныехарактеристикислоевыхи камерныхтопок

60