Компрессор

μ -  молекулярный вес газа

Расчет сбросного клапана Д_у 150 на нитке газопровода с давлением Р₂ = 1,5 ата и Q_н = 209,345 * 10³ нм³/ч

F_с = 0,785 * Д_с² = 0,785 * 7,2² = 40,8 см²

где Д_с – диаметр седла клапана, см

Количество газа сбрасываемого клапаном при повышении давления на 25% сверх рабочего, должно составлять 15% от полного расхода газа.

Р_р = Р₂ ·*1,25 = 1,5 * 1,25 = 1,875 ата

Q_сб = Q_н * 0,15 = 209345 * 0,15 = 31401,75 нм³/ч

Q_к = 220 * 40,8 * 1,875 =4081,5 кг/ч или Q_к =

n_к =

6 клапанов обеспечат  необходимый сброс газа.

Запорная арматура газопровода – стальная. На вводе  устанавливается задвижка стальная с электроприводом во взрывобезопасном исполнении.

На выходной нитке газопровода – стальная задвижка Д_у 1000 с электродвигателем во взрывобезопасном исполнении. Помимо этих задвижек на нитках редуцирования установлены стальные клиповые задвижки с электроприводом во взрывобезопасном исполнении Д_у 400 и Д_у 1000.

Поверочный расчет скоростей газа в газопроводе.

Расчет ведется  на наихудшие условия, то есть при  минимальном давлении и максимальном расходе.

V = , м/с

V – скорость, м/с

F – площадь сечения трубы, м²

Р – давление газа, ата

Газопровод  Д_у = 300  Р_у = 12 ата (входная нитка)

Д_н * S = 325* 6  Д_6н = 325 – 2 * 6 = 313 мм = 0,313 м

Q_н = 209345 нм³/ч

F = 0,785 * 0,313 = 0,0769 м²

V =

Газопровод  Д_у 1020  Р_у = 1,5 ата (после ГРП, выходная нитка)

Д_н * S = 1020 * 10 мм   F = 0,785 * 1² = 0,785 м²

V =

 

8. РАСЧЕТ И ВЫБОР ТЯГОДУТЬЕВЫХ МАШИН.

 

Тягодутьевые машины предназначены  для:

- обеспечения тяги и дутья;

- рециркуляции дымовых  газов (для регулирования температуры  перегрева пара) и для уменьшения  образования окислов азота.

В соответствии с этими  целями применяются тягодутьевые машины: дымососы и дутьевые вентиляторы. Согласно [1] для котлов производительностью 500т/ч и менее устанавливаются  один дутьевой вентилятор и один дымосос.

 

 

8.1 Выбор дутьевого вентилятора для котлоагрегата Е-500-13,8-560ГМ.

 

К установке принимаем  один высоконапорный дутьевой вентилятор.

Температура холодного  воздуха t_хв=30°С.

Необходимое количество воздуха:

,

где В_Р=41536,35 м³/ч, V^О=9,43 мм³/кг, a_Т=1,05, Da_ВН=0,2

Расчетная производительность дутьевого  вентилятора:

,

где b₁=1,1 – коэффициент запаса [2].

Приведенное полное давление ДВ:

, где  ; r_О=0,132 – для воздуха при нормальных условиях;

Т=303°К – абсолютная температура холодного воздуха;

Т_ЗАВ=303°К – абсолютная температура воздуха при заводской характеристике [13].

Полное расчетное давление ДВ:

 , где b₂=1,15 – коэффициент запаса по давлению[2].

Перепад полных давлений DН_П принимаем по аналогии с котлоагрегатом

DН_П=267кгс/м²,

=3070мм.вод.столба.

По  и выбираем дутьевой вентилятор ВДН-25х2-I.

Характеристика ВДН-25х2-I

Производительность  560000 м³/ч

Полное давление   9,0 кПа

Температура   30°С

Частота вращения   980 об/мин

Мощность на валу   1600 кВт

Максимальный КПД  85%

8.2 Выбор дымососа для котлоагрегата Е-500-13,8-560ГМ.

 

К установке принимаем один дымосос.

Определяем расчетную производительность дымососа:

 где b₁=1,1 – коэффициент запаса по производительности [2],

H_БАР=760мм.рт.ст. – барометрическое давление.

Определяем расход дымовых газов  через один дымосос при номинальной нагрузке:

- расчетный расход газа.

Определяем объем продуктов  горения на 1 кг топлива, при коэффициенте избытка воздуха a_УХ=1,25

Определяем присос воздуха в  газоходы котельной установки на участке "выход из РВП – вход в дымосос".

Da=Da_ГАЗ=0,01*l/10=0.01*40/10=0,04

где l=40м длина газохода; 0,01 – присос в газоходе на каждые 10 погонных метров [10].

Така как присос в газоходах 0,04<0,1, то температура дымовых газов перед дымососом равна температуре уходящих газов U_Д=U_УХ=120°С.

Определяем расчетную производительность дымососа:

Q_Р=1,1*799279,5*760/760=879207,45 м³/ч

Определяем приведенное полное расчетное давление дымососа:

, где  - коэффициент приведения расчетного давления дымососа к условиям, для которых построена заводская характеристика; r_О=0,132 – для воздуха при нормальных условиях.

Плотность газов при 0°С и 760мм.рт.ст, определяется по [13], для чего находим парциальное давление водяных паров rH₂O у дымососа:

rH₂O=

r_О=0,132*М_Р=0,132*1,05=0,1386 кгс*с²/м⁴

Температура газов перед дымососом: Т=120+273=393°К - Температура газов по заводской характеристике: t_ЗАВ=100°С, Т=100+273=373°К

Полное расчетное давление дымососа:

 , где b₂=1,2 – коэффициент запаса по давлению[2].

DН_П=180кгс/м².

По Q_Р=879,2*10³ м³/ч и

Выбираем дымосос ДОД-31,5ФГМ

 

Характеристика ДОД-31,5ФГМ

Производительность  850000/985000 м³/ч

Полное давление   3,64/4,9 кПа

Температура   100°С

Частота вращения   495 об/мин

Мощность на валу   1080/1790 кВт

Максимальный КПД  80,5%

 

7. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ТЭЦ В АТМОСФЕРУ.

 

9.1 Определение расхода выбросов диоксида серы.

 

Количество выбрасываемых в  атмосферу с дымовыми газами диоксидов  серы SO₂ и SO₃ в перерасчете на SO₂ вычисляем по формуле (для мазута):

где В - часовой расход мазута на один энергетический котлоагрегат, т/ч

Ориентировочно рассчитаем расход по формуле

 

В = В =  = 33943,4 кг/ч = 9428,7 г/с

 

Q = 1242 * 10⁶ кДж/ч – рассчитано в гл. 5,

S^Р=1,7% - содержание серы в топливе.

=0,2 – доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле для мазута.

=0 – доля оксидов серы не  связываемых золой.

N_К =4 – число котлов.

 

 

9.2 Расчет выбросов оксидов азота  при сжигании жидкого и газообразного топлива (газ, мазут).

 

Выброс оксидов азота ведут  в пересчете на NO₂, хотя в топке котла образуется в основном окись азота NO (более 95%) и только 1-5% успевает перед выходом в атмосферу доокислиться до NO₂.

Секундный выброс NO₂ (г/с) определяем по формуле:

где К – коэффициент, характеризующий  выход оксидов азота.

; где Д_Ф и Д_Н – фактическая и номинальная нагрузка.

Д_Ф=491,62т/ч и Д_Н=500т/ч.

В – расход натурального топлива, г/с

для мазута В=9428,7 г/с

для газа В= 7899,74 г/с

- низшая теплота сгорания  топлива.

для мазута 39260 кДж/кг

для газа 31844 кДж/кг

q₄=0 – потери теплоты от механической неполноты сгорания.

b₁ – коэффициент, учитывающий влияние содержания азота на выход оксидов азота.

для мазута 0,75

для газа 0,9

b₂ – коэффициент, учитывающий конструкцию горелок

для мазута 1

для газа 1

b₃ =1

x₁=0,0025 – коэффициент характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих газов в зависимости от условий их подачи в топку.

r=20% - степень рециркуляции дымовых газов.

x₂=0, 5 – коэффициент, характеризующий снижение выброса оксидов азота при подаче части воздуха помимо основных горелок.

Для мазута:

Для газа:

 

 

9.3 Расчет выбросов оксида углерода.

 

Количество оксидов углерода МСО, выбрасываемого в атмосферу с  дымовыми газами каждого котла при  сжигании жидкого и газообразного  топлива определяем по формуле:

где В – расход натурального топлива.

q₄=0 – потери теплоты от механической неполноты сгорания.

С_СО – выход оксида углерода определяем по формуле:

; где q₃=0,5% - потери теплоты от химической неполноты сгорания.

R – коэффициент учитывающий длю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива обусловленной содержанием оксида углерода в продуктах сгорания.

для мазута 0,65

для газа 0,5

- теплота сгорания натурального  топлива.

Мазут: 

Газ: 

Для мазута:

 

Для газа:

 

 

9.4 Расчет выбросов оксида ванадия  при сжигании жидкого топлива.

 

Соединения ванадия являются составной  частью мазутной золы. Количество оксидов  ванадия MV₂O₅, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котла при сжигании жидкого топлива в пересчете на пентоксид ванадия определяем по формуле:

где GV₂O₅ – содержание оксидов ванадия в жидком топливе в пересчете на V₂O₅ (г/м).

В – расход натурального топлива

h_ОС - коэффициент оседания оксидов ванадия на поверхности нагрева котлов, h_ОС =0,05.

h_УЛ - доля твердых частиц продуктов сгорания жидкого топлива, улавливаемых в устройствах для очистки газов мазутных котлов h_УЛ =0.

При отсутствии результатов анализа  топлива, содержание оксидов ванадия в сжигаемом топливе для мазутов:

GV₂O₅=94,4*1,7-31,6=130,58

 

 

9.5 Расчет и выбор дымовой  трубы.

 

Расчет ведем по формуле:

По таблице ориентировочно принимаем  для станции две трубы высотой 150м и диаметром в устье 7,2м.

Секундный расход газов:

Скорость газов через устье  трубы:

м/с

По таблице принимаем m=1

Коэффициент F=1, А=200.

Определяем параметры U_M и n

t_ЖМ=+18,3 – по таблице

DТ=117,2-18,3=98,9К

h=150м – принята

, так как U_М>2, то принимаем n=1

Предельно допустимые концентрации ПДК_NO2=0,085мг/м², ПДК_SO2=0,5 мг/м²

Принимаем одноствольные трубы  P_N=1 (топливо мазут).

Принимаем к установке две трубы  высотой 150м с диаметром устья 7,2м.

 

10. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ И ПОЖАРНОЙ ПРОФИЛАКТИКЕ ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ СОСУДОВ РАБОТАЮЩИХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ.

 

10.1 Требования охраны труда при  эксплуатации сосудов работающих  под давлением.

 

Устройство  и эксплуатация деаэраторов, подогревателей, РОУ, трубопроводов горячей воды и пара должны удовлетворять требованиям  Правил Ростехнадзора.

Работа трубопроводов  и указанного выше оборудования должна быть запрещена, если истек срок очередного освидетельствования или выявлены дефекты, угрожающие  их надежной и безопасной работе.

Проверка исправности  действия предохранительных клапанов деаэраторов, подогревателей, РОУ должна производиться не реже одного раза в 3 месяцев, путем принудительного открывания их во время работы сосуда.

Отключать теплообменные  аппараты (трубопроводы) необходимо двумя последовательно установленными задвижками. Между ними должно быть дренажное устройство, соединенное непосредственно (прямо) с атмосферой.

В отдельных  случаях в схемах с безфланцевой арматурой, когда нельзя отключить  для ремонта теплообменный аппарат (трубопровод) двумя последовательными задвижками, допускается с разрешения технического руководителя отключать ремонтируемый участок одной задвижкой. При этом не должно быть парения (утечки) через открытый на время ремонта на отключенном участке дренаж в атмосферу. Разрешение технического руководителя фиксируется его подписью на полях наряда.

В случае отключения одной задвижкой теплообменных  аппаратов и трубопроводов от действующего оборудования с температурой воды не более 45°С разрешение технического руководителя на такое отключение не требуется.

С теплообменных  аппаратов и трубопроводов, отключенных  для ремонта, следует снять давление, и освободить их от пара и воды. С электроприводов отключающей арматуру - снять напряжение, а с цепей управления электроприводами - предохранители.

Вся отключающая  арматура должна быть в закрытом состоянии. Вентили открытых дренажей, соединенных  непосредственно с атмосферой, должны быть открыты. Вентили дренажей закрытого  типа после дренирования теплообменного аппарата (трубопровода) должны быть закрыты; между запорной арматурой и теплообменным аппаратом (трубопроводом) должна быть арматура, непосредственно соединенная с атмосферой. Отключающая арматура и вентили дренажей должны быть обвязаны цепями или заблокированы другими приспособлениями и заперты на замки.

На вентилях и задвижках отключающей арматуры следует вывешивать плакаты и  знаки безопасности "Не открывать - работают люди"; на вентилях открытых дренажей - "Не закрывать - работают люди", на ключах управления электроприводами отключающей арматуры - "Не включать - работают люди"; на месте работы - "Работать здесь".

Приступить  к ремонту аппаратов и трубопроводов  при избыточном давлении в них  не допускается. Дренирование воды и  пара должно производиться через  дренажную арматуру.

При работе людей  внутри теплообменного аппарата, а  также при недостаточной плотности  отключающей фланцевой арматуры ремонтируемое оборудование должно быть отделено от  действующего с  помощью заглушек, толщина которых  должна соответствовать параметрам рабочей среды. Для облегчения проверки установки заглушек последние должны иметь хорошо видимые хвостовики.