Энергетика: Паровые котлы ДКВР (двухбарабанные водотрубные реконструированные)

· МС - многоступенчатый;

· Г - для горячей воды;

· 10 - коэффициент удельной быстроходности, уменьшенный в 10 раз и округленный.

à Техническая характеристика и описание.

Питательные насосы 4 МСГ-10 предназначены для перекачки горячей воды с температурой 80 ¸ 105 ⁰ С с напором не менее 10 м вод. ст. Подпор на всасывание не более 3 кгс/см² .

· Подача, м³ /час - 60;

· Напор на одну ступень, м вод. ст. - 33;

· Скорость вращения, об/мин - 2950;

· к.п.д. - 65%;

· Подпор на всасе, м вод. ст. - 10;

· Рабочая область насоса при подаче, м³ /час - 40 ¸ 85;

· по напору на ступень, м вод. ст. - 37 ¸ 27;

· Материал основных деталей - чугун.

à Принцип действия и работа насоса.

Вращаясь, рабочее колесо сообщает круговое движение жидкости, находящейся между лопатками. Вследствие возникающей при этом центробежной силы, жидкость от центра колеса перемещается к внешнему выходу, а освобождающееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающей трубы под действием подпора.

Выйдя из рабочего колеса, жидкость поступает в каналы направляющего аппарата и затем во второе рабочее колесо с давлением созданным в первой ступени, оттуда жидкость поступает в третье колесо с увеличенным давлением созданным второй ступенью. Выйдя из последнего рабочего колеса жидкость переводится через направляющий аппарат при выдаче в крышку нагнетателя, откуда поступает в нагнетательный трубопровод. Благодаря тому, что корпус насоса состоит из отдельных секций имеется возможность не меняя подачи, менять напор путем установки нужного числа рабочих колес и направляющих аппаратов. Насос приводится во вращение от э/двигателя через упругую втулочно - пальцевую муфту. Для уравновешивания осевого усилия, возникающего в результате давления воды на неравные по площади боковые поверхности рабочих колес используется автоматическое разгрузочное устройство. Вышедшая из разгрузочной камеры вода по обводной системе поступает в полость образованную валом и расточкой в крышке всасывания и отводится наружу или возвращается во всасывающий трубопровод. Образовавшееся водяное кольцо предупреждает засасывание воздуха в насос. Кроме того, вода, проходя по валу через сальниковую набивку, охлаждает сальник. Поэтому не рекомендуется слишком затягивать сальник. Охлаждающая вода должна подаваться от постороннего источника с давлением не выше 3 атм.

Вентилятор ВД - 10. Дымосос ДН - 11.2.

à Технические характеристики вентилятора ВД - 10 ( вентилятор дутьевой ):

· Подача при максимальном к.п.д. тыс. м³ /час - 15;

· Полное давление при t⁰ = 20 ⁰ С, кг/м² - 153;

· Скорость вращения, об/мин - 1000 ( э/ двигателя );

· Мощность э/ двигателя. кВт - 55;

· Угол разворота - 0 ¸ 270⁰ .

Дутьевой вентилятор предназначен для принудительной подачи воздуха необходимого для горения топлива.

Дымосос 11.2 ( ДН - 11.2 )

à Технические характеристики:

· Производительность, тыс. м³ /час - 18.4

· Напор, кгс/см² - 124

· Потребляемая мощность, кВт - 7.6

· Производительность, тыс. м³ /час - 27.65

· Напор, кгс/см² - 276

· Потребляемая мощность, кВт - 25.4

Описание дымососов и вентиляторов излагается вместе т.к. конструкции их схожи.

Дымососы предназначены для создания искусственной тяги, необходимой для постоянного подвода свежего воздуха в топку и удаления из котла продуктов сгорания. Дымососы устанавливают за котлом.

à Описание.

Вентиляторы и дымососы состоят из:

- рабочего колеса;

- направляющего аппарата;

- двигателя;

- рамы.

Рабочее колесо состоит из основного диска, 16 загнутых назад лопаток и литой ступицы. Корпус сварной из листового металла может быть установлен на раме с различными углами разворота нагнетательного патрубка в зависимости от местных условий ( через 15 ⁰ ). Сварной 8-ми лопастной направляющий аппарат устанавливается на входе газов в улитку и служит для регулирования производительности машины. Управление осевым направляющим аппаратом может осуществляется вручную, а так же от колонки дистанционного или автоматического управления. Машины поставляются в собранном виде с углом разворота напорного патрубка j = 255 ⁰ . Привод осуществляется непосредственно от двигателя, на вал которого насажено рабочее колесо. Ступицы рабочих колес вентиляторов и дымососов снабжены шлицевыми пазами для охлаждения вала двигателя.

Дымовые трубы.

Дымовые трубы предназначены для отвода дымовых газов в атмосферу.

à Технические характеристики и описание.

На РК “ Свердловская “ расположены две дымовые трубы между котельными 1-ой и 2-ой очереди.

Трубы предназначены для обслуживания котлов ДКВР 10 - 13 № 1-3 и ПТВМ - 30 № 7 - 1-ая дымовая труба

ДКВР 10-13 № 4-6 и ПТВМ - 30 № 8 - 2-ая дымовая труба.

По своим характеристикам трубы одинаковы.

· Высота от уровня земли, м - 45

· Диаметр устья, м - 1.8

· Количество светофорных площадок - 1

· Материал - красный кирпич марки “100”

· Отметка светофорной площадки, м - 43.9

· Температура точки росы, ⁰ С - 75

· Количество молниеприемников - 2

· Количество молниеотводов - 1

· Просушка и прогрев трубы производились в процессе эксплуатации, дымовыми газами.

à Характеристика дымовых газов.

· Содержание серы, S^p - 1.1 %

· Зольность, А^р - 0.12 ¸ 0.14 г/м³

· Влага, W^p - 1-2 %

Описание РК “ Свердловская “.

РК “ Свердловская “ введена в эксплуатацию поочередно. Котельная 1-ой очереди в 1964 г., котельная 2 -ой очереди в 1972 г. Котельная расположена на левом берегу реки Ангары в районе пос. Энергетиков. На территории котельной находятся 2 здания собственно котельной, корпус мазутохозяйства, 3 мазутных емкости по 1000 м³ каждая, 2 дымовые трубы, 3 аккумуляторных бака. Котельная питается от Ново-Иркутской ТЭЦ. Обслуживает районы: “ Юбилейный “, “ Приморский “, МЖК “ Радужный “ и часть района пос. Энергетиков. Котельная работает на мазуте, сжигая в сутки примерно 200 т топлива. Мазут доставляется автотранспортом от железной дороги ( резервуаров ) либо напрямую с АНХК.

à Описание тепловой схемы.

Подпитка берется от обратной магистрали Ново - Иркутской ТЭЦ. С напора сетевых насосов ( в котельной 2 - ой очереди ) идет на котельную 1 - ой очереди и разделяется на 2 потока. Один поток идет на ПСВ - 200, другой поток идет на БП - 43. После бойлеров вода поступает на экономайзер котлов ДКВР 10 -13. После этого оба потока соединяются и возвращаются на котельную 2 - ой очереди и поступают на котлы ПТВМ - 30. После этого подогретая до нужной температуры вода ( нужная температура задается диспетчером ИТС, в зависимости от времени года и температуры наружного воздуха ) уходит потребителю. После полного прохождения цикла у потребителя вода возвращается на сетевые насосы. Общий расход сетевой воды - 2300 т/ч. Расход подпитки 600 - 700 т/ч ( от Н. - Иркутской ТЭЦ ).

Расход топлива за 1996 год составил: 29026 т

Расход тепла составил: 248760 Гкал.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ ДКВР 10-13 И ПТВМ - 30.

Тепловой баланс к/а ДКВР 10-13.

Тепловой баланс к/а ПТВМ - 30.

РАСЧЕТ ВАЛОВОГО ВЫБРОСА ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ.

Разбивка помесячно разрешенного выброса загрязняющих веществ в атмосферу стационарными источниками РК “ Свердловская “.

à Разрешенные выбросы загрязняющих веществ, тн по котлам ДКВР 10 - 13.

Расчетные данные: А^р = 0.015 % , S^р = 1.07 % , Q_н = 9708 ккал/кг, W^р = 1.41 % , O^p = 0.2 % , C^p = 83.8 % , N^г = 0.31 % .

Тепловые потери: q₂ и q₅ ( данные приводятся выше )

Расчеты массовых выбросов СО и БП не производились из - за отсутствия данных q₃ и q₄ ( СО ), а так же из - за нецелесообразности расчета массовых выбросов БП, ввиду ничтожно малых объемов его выброса и отсутствия необходимых данных для расчета.

Расчеты производятся для:

a). 3 котла ДКВР 10-13;

b). 1 котел ПТВМ - 30, согласно схеме подключения к одной дымовой трубе;

c). В целом по котельной.

Расчет выбросов в атмосферу частиц золы и недожога.

М_тв = 0.01 ´ В ´ ( а_ун ´ А^р + q₄ ´ Q_н / 32680 ) =

a). 0.01 ´ 558.3 ´ 0.015 = 0.08 г/с;

b). 0.01 ´ 625 ´ 0.015 = 0.09375 г/с;

c). 0.01 ´ 29026 ´ 0.015 = 4.35 т/год, где :

- В - расход натурального топлива на парогенераторы, г/с;

- А^р - зольность топлива на рабочую массу, %;

- а_ун - доля золовых частиц и недожога, уносимых из котла = 1.00;

- q₄ - потери теплоты с уносом от механической неполноты сгорания топлива, %;

- Q_н - теплота сгорания топлива на рабочую массу, кДж / кг.

Расчет выбросов в атмосферу окислов серы.

Количество окислов серы, поступающих в атмосферу с дымовыми газами в пересчете на SO₂ , г/с

Мso₂ = 0.02 ´ В ´ S^p ´( 1 -hso₂ ) =

a). 0.02 ´ 558.3 ´ 1.07 ´ ( 1- 0.02 ) = 11.7 г/с;

b). 0.02 ´ 625 ´ 1.07 ´ ( 1 - 0.02 ) = 13.1 г/с;

c). 0.02 ´ 29026 ´ 1.07 ´ ( 1 - 0.02 ) = 608.733 т/год, где:

- В - расход натурального топлива на парогенераторы, г/с;

- S^p - содержание серы в топливе на рабочую массу, % ;

- hso₂ - доля окислов серы, связываемых летучей золой в газоходах парогенераторов, зависит от зольности топлива и содержания окиси кальция в летучей золе = 0.02 .

Расчет выбросов в атмосферу окислов ванадия.

Количество окислов ванадия для котлов, сжигающих жидкое топливо, в пересчете на пятиокись ванадия ( V₂ O₅ ), г/с.

Мv₂ o₅ = 10^-6 ´ Gv₂ o₅ ´ B ´ ( 1 - h_ос ) =

Gv₂ o₅ = 4000 ´ А^р = 0.015 ´ 4000 = 60

a). 10^-6 ´ 60 ´ 558.3 ´ ( 1 - 0.05 ) = 0.03182 г/с;

b). 10^-6 ´ 60 ´ 625 ´ ( 1 - 0.05 ) = 0.03562 г/с;

c). 10^-6 ´ 60 ´ 29026 ´ ( 1 - 0.05 ) = 1.65 т/год, где:

- В - расход натурального топлива на парогенераторы, г/с;

- Gv₂ o₅ - содержание окислов ванадия в жидком топливе в пересчете на V₂ O₅ , г/т;

- h_ос - коэффициент оседания окислов ванадия на поверхностях парогенераторов = 0.05;

Расчет выбросов в атмосферу окислов азота.

Количество окислов азота поступающих в атмосферу с дымовыми газами в пересчете на NO₂ , г/с

МNO₂ = 0.001´В ´ Q_н ´КNO₂ ´( 1 - m ) ´ ( 1 - 0.01 ´ q₄ )

a). 0.001 ´ 558.3 ´ 40.6 ´ 0.08 = 1.8 г/с;

b). 0.001 ´ 625 ´ 40.6 ´ 0.08 = 2.03 г/с;

c). 0.001 ´ 29026 ´ 40.6 ´ 0.08 = 94.276, где:

- Q_н - теплота сгорания натурального топлива, МДж / кг;

- КNO₂ - количество окислов азота, образующихся на 1 ГДж тепла, = 0.08 кг/ГДж;

- m - коэффициент, учитывающий степень снижения выбросов азота в результате применения технических решений. В настоящее время для малых котлов = 1

РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ.

В настоящее время минимальная высота дымовой трубы, при которой обеспечивается значение максимальной приземной концентрации вредного вещества С_м , равное предельно допустимой концентрации ( ПДК ) для нескольких труб одинаковой высоты при наличии фоновой загрязненности С_ф от других источников, рассчитывается по формуле 1

1). H=, где :

- А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы для неблагоприятных метеорологических условий ( НМУ ), определяющий условия горизонтального и вертикального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, с^2/3 ´ мг ´ К^1/3 / г ;

- F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; значение безразмерного коэффициента F = 1 т.к. скорость упорядоченного оседания газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей практически равна нулю;

- М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени;

- m и n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газов из дымовой трубы;

- h - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности; в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, h = 1;

- N - число одинаковых дымовых труб;

- V₁ - объем дымовых газов приходящийся на дымовые трубы, м³ / с;

- DТ = Т_г - Т_в - разность температур выбрасываемых дымовых газов Т_г и окружающего атмосферного воздуха Т_в , К. Т_в - температура окружающего атмосферного воздуха равная средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца, для г. Иркутска = 27 ⁰ С;

- п д к - предельно допустимая концентрация вещества, лимитирующего чистоту воздушного бассейна, мг/м³ . Так ПДКSO₂ = 0.5 мг/м³ , а ПДКNO₂ = 0.085 мг/м³ .

При выбросе сернистого ангидрида и двуокиси серы учитывается их совместное действие на атмосферу. В этом случае выброс приводится к выбросу по сернистому ангидриду по выражению : М = МSO₂ + 5.88 ´ МNO₂

и, таким образом формула 1), для определения высоты дымовой трубы, принимает следующий вид:

2). H=,

Для определения коэффициентов и значений, используемых в формуле 2), необходимо произвести расчет теоретически необходимого для полного сгорания топлива воздуха ( V₀ ), теоретического объема азота ( VN₂ ), объема трехатомных газов ( VRO₂ ), теоретического объема водяных паров ( VH₂ O ) исходя из того, что к одной дымовой трубе подключены 3 котла ДКВР 10-13 и 1 котел ПТВМ - 30.

· V⁰ = 0.0889 ( С^р + 0.375 ´ S^p ) + 0.265 ´ H^p - 0.0333 ´ O^p = 0.0889 ´ ( 83.8 + 0.375 ´ 1.07 ) + 0.265 ´ 11.2 - 0.0333 ´ 0.2 = 10.44 м³ / кг

· VN₂ = 0.79 ´ V⁰ + 0.8 ´ ( N^p / 100 ) = 0.79 ´ 10.44 + 0.8 ´ ( 0.31 / 100 ) = 8.25 м³ / кг

· VRO₂ = 1.866 ´ (( C^p + 0.375 ´ S^p ) / 100 ) = 1.866 ´ (( 83.8 + 0.375 ´ 1.07 ) / 100 ) = 1.571 м³ / кг

· VH₂ O = 0.111 ´ H^p + 0.0124 W^p + 0.0161 V⁰ = 0.111 ´ 11.2 + 0.0124 ´ 1.41 + 0.0161


29-04-2015, 04:19