Проект производственно-отопительной котельной мощностью 115,17 МВт

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Января 2014 в 12:30, дипломная работа

Краткое описание

В ходе проектирования произведены следующие расчёты: расчёт тепловой схемы котельной, тепловой поверочный расчёт котельного агрегата, аэродинамический расчёт котельного агрегата; осуществлён выбор необходимого вспомогательного оборудования, выбор и расчёт схемы ВПУ, расчёт и выбор оборудования ГРУ. Рассмотрен вопрос автоматизации и защиты котла. В разделе «Охрана труда и экология» представлены правила охраны труда и техники безопасности по обслуживанию основного и вспомогательного оборудования паровых котельных, работающих на газообразном топливе, а также методы и мероприятия, проводимые в целях снижения вредных выбросов, образующихся при сжигании газа. Организационно-экономическая часть проекта включает расчёт технологических и экономических показателей котельной.

Вложенные файлы: 38 файлов

1. Тепловая схема 115,17 МВт.doc

— 757.00 Кб (Просмотреть документ, Скачать файл)

10_ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ.doc

— 53.50 Кб (Просмотреть документ, Скачать файл)

2.Тепловой расчёт Е-50 и КВГМ-23-150 115,17 Мвт.DOC

— 1.09 Мб (Просмотреть документ, Скачать файл)

3. Аэродинамический расчет 115,17 МВт.doc

— 235.50 Кб (Просмотреть документ, Скачать файл)

4. оборудование 115,17 Мвт.doc

— 275.00 Кб (Просмотреть документ, Скачать файл)

5. ВП 115,17 МВт.doc

— 398.50 Кб (Скачать файл)


5. ВЫБОР И РАСЧЁТ СХЕМЫ  ВОДОПОДГОТОВКИ

 

5.1. Вода и её свойства. Общие сведения

 

Исходная вода, поступающая  из хозяйственно-питьевых водопроводов (в данном случае), артезианских скважин или из поверхностных водоемов, содержат различные примеси.

Примеси, содержащиеся в природной воде, по степени крупности их частиц подразделяются на три группы:

  1. Механические – взвешенные вещества в виде частиц песка, глины и др. от 0,2 мк и выше, способные с течением времени отстаиваться.
  2. Коллоидно-растворенные – соединения железа, алюминия, кремния и др. от 0,001 до 0,2 мк, не отстаивающиеся даже в течение длительного времени.
  3. Истинно-растворенные  - примеси, состоящие из электролитов (веществ, молекулы которых распадаются на ионы, в частности карбонаты кальция и магния) и неэлектролитов (веществ, не распадающихся на ионы, именно кислорода, азота, углекислого газа).

В зависимости от тех  или иных примесей изменяются показатели качества воды.

Основные показатели качества воды:

  1. Прозрачность – содержание в 1 кг воды взвешенных частиц, легко удаляемых при фильтровании.
  2. Сухой остаток – осадок, состоящий из минеральных и органических примесей, полученных после выпаривания 1 кг профильтрованной воды и после его высушивания.

 

 


Величина сухого остатка является одним из критериев пригодности воды для питания котлов.

  1. Минеральный остаток (или общее солесодержание) – общее количество минеральных веществ, растворенных в 1 кг воды.
  2. Окисляемость – косвенный показатель загрязнения воды органическими примесями, характеризуется в определенных условиях раствором кислорода на их окисление.
  3. Жесткость – содержание в 1 кг воды растворенных солей кальция и магния. За единицу измерения жесткости в настоящее время приняты миллиграмм-эквивалент на литр (мг-экв/л) и микрограмм-эквивалент на литр (мкг-экв/л). 1 мг-экв/л жесткости соответствует содержанию 20,04 мг/л иона кальция Ca2+ или 12,16 иона Mg2+.
  4. Щелочность – содержание в 1 кг воды растворенных гидратов, карбонатов и бикарбонатов.
  5. Степень кислотности или щелочности – характеризуется составом растворенных солей и газов и определяется концентрацией водородных или гидроксильных ионов, образующихся при диссоциации (расщеплении) вводы; выражается величиной рН. При рН = 7 водный раствор нейтрален; чем ближе рН к нулю, тем сильнее кислотность, а чем ближе рН к 14, тем сильнее щелочность.
  6. Содержание растворенных агрессивно-коррозионных газов (кислород, углекислота, сероводород, аммиак).

Для нормальной и безаварийной работы котельных установок исходная вода должна обладать определенными  качествами, а если они не отвечают требуемым, то воду необходимо соответственно обрабатывать.

При пониженной щелочности воды и  наличии в ней растворенных газов  усиливается процесс коррозии, т.е. разъедании и изъязвлении стенок котлов. При повышенной щелочности наблюдается явление межкристаллитной коррозии, т.е. появление трещин в заклепочных швах и развальцованных концах кипятильных и экранных труб.

При повышенной жесткости, т.е. большом содержании растворенных солей кальция и магния, на стенках  котлов усиленно отлагается накипь.

Таким образом, обработка  воды в общем случае предусматривает:

  1. удаление взвешенных примесей;


  1. снижение жесткости (т.е. ее умягчение);
  2. поддержание определенной величины щелочности;
  3. снижение общего солесодержания;
  4. удаление растворенных агрессивных газов (О2 и СО2).

Решающее значение на выбор схемы водоподготовки оказывает  общее солесодержание. Общее солесодержание – результат наличия в воде следующих компонентов:

  1. солей, вызывающих накипеобразования, к которым относятся сульфаты (CaSO4, MgSO4 ) и хлориды (CaCl2, MgCl2), обуславливающие некарбонатную ( или постоянную ) жесткость, а совместно с гидратами (NaOH) и карбонатами (CaCO3, MgCO3) – щелочность.
  2. солей, не вызывающих накипеобразования (CaCl, Na2SiO3, FeSO4, Al(SO4)3) и т.д.
  3. органических и других соединений.

 

5.2. Исходные  данные

 

В качестве сырой воды используется вода из городского водопровода. Показатели качества воды приведены в таблице 5.2.1.

 

 

 

 

Таблица 5.2.1 − Состав исходной технической воды                                        

п/п

Наименование

Обозна-чение

Единица измерения

мг-экв/л

мг/л

1

Сухой остаток

Sо

-

1017

2

Жесткость общая

Жо

5,5

-

3

Жесткость карбонатная

Жк

4

-

 

   Катионы:

     

4

  кальций   

Са2+

4,8

96,2

5

  магний

Mg2+

3,8

46,2

6

  натрий

Na2+

1,16

32,6

 

Сумма катионов

9,76

175

 

Анионы:

     

7

  хлориды

Cl-

-

124

8

  сульфаты

SO42-

-

390

9

  бикарбонаты

HCO3-

-

-

 

Сумма анионов

-

 

10

рН = 7,5

     


Требования к качеству питательной  воды для паровых водотрубных  котлов с рабочим давлением до 1,4МПа (ГОСТ 20995-75):

  • общая жесткость – 0,015 мг-экв/л;
  • растворенный кислород – 0,03 мг-экв/л;
  • свободная углекислота – отсутствует;
  • взвешенные вещества – 5 мг/л;
  • рН – 8,5-10,5;
  • железо – 0,3 мг/л;
  • масло – 3 мг/л.

 

5.3. Выбор схемы химводоочистки

 

Выбор схемы химводоочистки производим согласно рекомендации [7].

  1. Величину непрерывной продувки котлов рассчитываем по формуле:

                                ,%                                                            (5.3.1)

       где  Sов – сухой остаток химочищенной воды: Sов = 1062мг/кг; [7];

   Пк – доля потерь пара и конденсата в долях от паропроизводительности котельной;

   Sкв– солесодержание котловой воды: Sкв = 3000мг/л [];

                                %;

Т. к. величина продувки относительно невелика, (для котлов давлением, меньшим или равным 14 кгс/см2, не должна превышать 10%) возможно применение Nа- катионирования. [7]

 

  1. Относительная щелочность котловой воды равна относительной щёлочности обработанной воды и  определяется по формуле:

                               , %                 (5.3.2)

        где  40 – эквивалент NaOH, мг/л;

    Щов – щелочность обработанной воды: Щов = Жк= 4 мг-экв/л;

                                


Т. к. относительная щёлочность котловой воды не превышает допустимой нормы, (для паровых котлов 20%), возможно применение Nа- катионирования. [7]

 

  1. Концентрация углекислоты в паре при деаэрации питательной воды с барбатажем определяют по формуле:


           , мг/кг                (5.3.3)

       где - доля обработанной воды в питательной;

              - доля разложения Na2CO3 в котле при соответствующем давлении 1,4 кгс/см2: ;

     – доля разложения NaHCO3 в котле: [7]

           мг/кг

Т. к. концентрация углекислоты  в паре мг/кг, возможно применение Nа- катионирования.

По трем показателям (продувка, относительная щелочность и содержание углекислоты) применяем схему двухступенчатого Na-катионирования.

5.4. Определение производительности водоподготовки

 

Расход химически обработанной воды на питание паровых котлов слагается из потерь пара и конденсата, при этом учитывается возможность недовозврата 30% конденсата и 3% продувка котлов, 20% от потерь на производство, 3% от паропроизводительности котельной.

Паропроизводительность котельной определяется формуле:

                                                                                                    (5.4.1)

        где - cуммарный расход свежего пара внешним потребителям,

                      т/ч (согл. п.1);

            - расход пара на собственные нужды котельной, т/ч

                      (согл. п.1);

                                 т/ч= кг/с

Расход пара на производство: G1=61 т/ч

Производительность ВПУ слагается  из расхода на питание паровых  котлов:

                               , т/ч                                (5.4.2)

         где к- коэффициент, учитывающий недовозврат 30% конденсата: к=1,3;

                - процент продувки котла: ;

                q3- потери на производство:

                                , %                                                                   (5.4.3) 

                               

                q4- потери в котельной:

                                ,%                                                                      (5.4.4)

                               

               q5- суммарные потери пара и конденсата:

                                ,%                                                                        (5.4.5)

                                %

                q6- потери в деаэраторе подпиточной воды:

                                ,%                                                                    (5.4.6)


                               

                q7- потери с выпаром в деаэраторе:

                                ,%                                                                        (5.4.7)

                               

                т/ч= кг/с

 

5.5. Расчет основного оборудования

 

Расчёт необходимо начинать с хвостовой части, т. е. с Nа- катионитных фильтров второй ступени, т. к. головная часть установки должна пропустить дополнительное количество воды.


5.5.1. Na-катионитные фильтры второй ступени

 

Таблица 5.5.1.1 − Расчет натрий-катионитных фильтров второй ступени                                      

№ п/п

Параметр

Численное значение

1

Производительность фильтров: , т/ч

31,3

2

Площадь фильтрования Nа-катионитного фильтра м2:             ,

      где а- количество работающих фильтров: а=2 шт;

              - скорость фильтрования при нормальном режиме работы фильтров:

                             м/с

 

 

1,565

3

Диаметр фильтра: d, мм

1500

4

Высота слоя катионита: Нсл, м

2

5

Площадь фильтрования:        , м²

1,72

6

Объем катионита: Vк, м³

3,44

7

Количество работающих фильтров: a1, шт

2

8

Количество резервных  фильтров: а2, шт

1

9

Начальная жесткость: Жо, мг-экв/кг

5,5

10

Общая остаточная жесткость фильтрата: Жост, мг-экв/л

0,1

11

Скорость фильтрования, м/ч:

 

9,09

12

Количество солей жесткости А, удаляемое на фильтрах, г-экв/сут:

 

4131,6

13

 

Число регенераций каждого  фильтра в сутки, шт:

 

 

где  а1- число работающих фильтров, шт;

  -  рабочая обменная способность катионита, г-экв/м3:

 

 

 

1,38

 

2

6. ГРУ 115,17 МВт.doc

— 212.00 Кб (Просмотреть документ, Скачать файл)

8 Охрана труда и защита окружающей среды.doc

— 213.00 Кб (Просмотреть документ, Скачать файл)

8. Автоматика.doc

— 72.00 Кб (Просмотреть документ, Скачать файл)

k__ОТЗЫВ РУКОВ.doc

— 25.50 Кб (Просмотреть документ, Скачать файл)

k__ТИТУЛЬНИК.doc

— 23.50 Кб (Просмотреть документ, Скачать файл)

_КВГМ 23,35+115.dwg

— 127.30 Кб (Скачать файл)

АННОТАЦИЯ.doc

— 38.50 Кб (Просмотреть документ, Скачать файл)

введение.doc

— 42.00 Кб (Просмотреть документ, Скачать файл)

ГМ-50 два вида++++.dwg

— 383.34 Кб (Скачать файл)

Готовый ГРУ115+.dwg

— 149.33 Кб (Скачать файл)

Готовый ГРУ115+.dwl

— 44 байт (Скачать файл)

Готовый ГРУ115+.dwl2

— 199 байт (Скачать файл)

Заключение.doc

— 33.00 Кб (Просмотреть документ, Скачать файл)

кип КВГМ35.dwg

— 67.95 Кб (Скачать файл)

кип КВГМ35.dwl

— 44 байт (Скачать файл)

кип КВГМ35.dwl2

— 199 байт (Скачать файл)

компоновка 2+3++.dwg

— 179.67 Кб (Скачать файл)

ПУСК И ОСТАНОВ КОТЛА.doc

— 31.00 Кб (Просмотреть документ, Скачать файл)

С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы.doc

— 45.50 Кб (Просмотреть документ, Скачать файл)

содержание.doc

— 51.00 Кб (Просмотреть документ, Скачать файл)

тепл(2+3)+++++.dwg

— 239.29 Кб (Скачать файл)

ХВО (по два фильтра)115++.dwg

— 139.46 Кб (Скачать файл)

ХВО (по два фильтра)115++.dwl

— 44 байт (Скачать файл)

ХВО (по два фильтра)115++.dwl2

— 199 байт (Скачать файл)

цеха А4+1.dwg

— 63.69 Кб (Скачать файл)

цеха А4+1.dwl

— 44 байт (Скачать файл)

цеха А4+1.dwl2

— 199 байт (Скачать файл)

Экон.эфф 115.doc

— 599.00 Кб (Просмотреть документ, Скачать файл)

экон115+dwg.dwg

— 54.39 Кб (Скачать файл)

экон115+dwg.dwl

— 44 байт (Скачать файл)

экон115+dwg.dwl2

— 199 байт (Скачать файл)

Информация о работе Проект производственно-отопительной котельной мощностью 115,17 МВт