Файл: читинский техникум отраслевых технологий и бизнеса.docx
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 155
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В таблице приведены усредненные показатели. Некоторые величины могут отличаться, но незначительно.
Найдем количество кислорода:
VО2=α*Vгаз* (38)
где:
α – коэффициент избытка воздуха;
Vгаз – расход природного газа одной горелкой;
d(СН4-С2Н5 и т.д.) – массовая доля элемента в единице объема газа в процентах.
VО2=1,05*1260* =2844,45 м3/ч. (39)
Найдем количество воздуха:
Vвозд.=VО2* =2844,45* =13545 м3/ч. (40)
Для работы одной горелки на номинальной нагрузке (12 МВт/ч) необходимо 13545 м3/ч воздуха. Следовательно, для работы котла с двумя горелками нужно: Vвозд. * 2=13545 * 2 = 27090 м3/ч. (41)
Согласно аэродинамическому расчету котла КВТС 20(25)-150ПС - [23], (таблица 1) суммируем сопротивления воздушного тракта «вентилятор – шибер воздуха под решетку» без системы возврата уноса. Подвод воздуха к горелкам берем после перехода 1000х630 на 600х800. Следовательно, сопротивление воздуховода 489 Па. Учитывая запас по производительности (1,1) и запас по давлению (1,2), для обеспечения необходимых параметров дутья произведем замену высоконапорных вентиляторов: ВДН-8,5Х-3000 вентиляторами среднего давления: ВЦ 14-46-8.
Вентиляторы ВДН-8,5Х-3000 поместим на склад, на консервацию
Рабочие параметры вентилятора приведены ниже в таблице 14.
Таблица 14. Вентилятор ВЦ 14-46-8.
Диаметр рабочего колеса, м | 0,85 |
Частота вращения рабочего колеса (синхронная), max, об/мин | 1000 |
Типоразмер двигателя | АИР250S6 |
Установленная мощность, кВт | 45 |
Потребляемая мощность, кВт | 30 |
Производительность на всасывании, м3/ч | 24500-37000 |
Полное давление, Па | 2600-2850 |
Температура перемещаемой среды на всасывании, °С | 20 |
Предельная запыленность перемещаемой среды, г/м3 | 0,1 |
Предельная температура перемещаемой среды на всасывании, °С | 200 |
Для регулировки работы вентилятора установим преобразователь частоты: «FCI-G22/P30-4+FCI-FM».
Технические характеристики приведены в таблице 15.
Таблица 15. Преобразователь частоты «FCI-G22/P30-4+FCI-FM».
Тип | Номинальный ток (А) | Мощность двигателя (кВт) | Размеры (мм) |
Optimus AD800-4T022H/030L | 30, 60 | 22, 30 | 460х300х219 |
Целесообразность и экономическую выгоду использования ПЧ мы рассмотрели при расчете дымососа.
-
Газовые горелки
В ходе реконструкции котельной для сжигания топлива на котлы будут устанавливаться универсальные дутьевые газовые горелки среднего давления «БСТ-ГГА-12,0». Это высококалорийные горелки с частичным предварительным смешиванием. Технические характеристики приведены ниже.
Таблица 16. Горелка газовая автоматическая БСТ-ГГА-12,0.
ОСНОВНЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БСТ-ГГА-12,0 | |
Номинальная тепловая мощность | 12 МВт |
Минимальная рабочая тепловая мощность горелки | 2,0 МВт |
Номинальный расход природного газа | 1260 м3/ч |
Минимальный расход природного газа | 210 м3/ч |
Коэффициент избытка воздуха | 1,05 |
Присоединительное давление газа | 5-50 кПа |
Номинальное давление воздуха перед горелкой, не более | 3 кПа |
Длина факела (регулируемая) | 2 - 6 м |
ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ И МАССОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ | |
Длина | 1800 мм |
Ширина | 850 мм |
Высота | 1100 мм |
Масса не более | 350 кг |
Номинальная производительность горелки – 12 МВт/ч, т.е. 24 МВт/ч на один котел.
При переходе на сжигание газа КПД котла возрастает до 92,16 % - формула (34). Производительность котла при этом будет равна:
24 МВт/ч * 92,16 % = 22,12 МВт/ч. (42)
Наблюдается незначительное снижение мощности котлов, суммарная производительность котельной: 22,12 МВт/ч * 2 = 44,24 МВт/ч. Это ниже номинальной производительности при работе на угле на 5 %, но в 1,4 раза перекрывает тепловые нагрузки, необходимые городу на отопление и ГВС (табл.2). Следовательно, использование более мощных источников тепла считаю нецелесообразным.
Запас по теплопроизводительности котельной принимается в связи с проводимой реконструкцией тепловых сетей г. Новосибирск. Задачи реконструкции – упразднение бесперспективных малых котельных и подключение данных участков к централизованной сети.
-
Расчет топливной составляющей проекта
В данном проекте рассматривается два способа газоснабжения котельной: поставки СПГ (сжиженный природный газ) и магистральный газопровод.
-
Первый способ – поставки СПГ
Для обеспечения реконструированной котельной СПГ будет построен комплекс СПХР (рис. 2) на территории бывшего металлургического завода и трубопровод протяженностью 4 км до Центральной котельной.
На территории бывшего АО «ПЗРС» сохранилась сеть Ж/Д путей, которые будут использованы для подвоза СПГ железнодорожным транспортом.
Рис. 2. Устройство СПХР (система приемки, хранения и регазификации).
Географическое положение комплекса СПХР выбрано с учетом [31]. Ближайшие жилые дома находятся на расстоянии 1000-1500 м, в непосредственной близости отсутствуют какие-либо промышленные здания и строения, преобладающий ветер (западный) не захватывает жилой массив
Заправка емкости хранения сжиженным природным газом из транспортной емкости осуществляется через узел слива СПГ с помощью криогенного насоса, установленного на транспортной емкости при давлении 0,5 МПа (рис. 4). При работе СПХР в емкости хранения поддерживается заданное давление. Регулирование давления в емкости хранения осуществляется в пределах 0,45…0,6 МПа. Температура СПГ при этом составляет от - 137 до - 140 °C соответственно. Емкость хранения заполняется на 90% СПГ, оставшиеся 10% – газовая шапка.
Рис. 4. Технологическая схема системы хранения СПГ.
Регазификация природного газа осуществляется из емкости хранения по одной из двух линий регазификации (рис. 5). Эти линии работают попеременно с заданным интервалом, равным 8 часам, в целях удаления инея, который намерзает на атмосферных испарителях в процессе работы. Переключение линий производится автоматически, либо по команде оператора. СПГ из резервуара хранения подается в группу атмосферных испарителей (И-2, И-3), где испаряется и нагревается ниже температуры окружающей среды на 10 - 15 °C. Затем газ проходит через электрический нагреватель (НА-1, НА-2), где нагревается до необходимой температуры.
Температура газа, выходящего из газораспределительных станций должна быть не ниже расчетной температуры наружного воздуха для района строительства при подаче газа в надземные и наземные газопроводы - [31].
За расчетную температуру наружного воздуха следует принимать температуру наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, для Петровска-Забайкальского это - 37 0С – [34].
Оптимальную среднегодовую температуру охлаждения газа следует принимать на 10 - 15 0С выше расчетной среднегодовой температуры наружного воздуха. Расчетную температуру наружного воздуха в данный рассматриваемый период (год, квартал, месяц) следует определять по формуле:
Те = Та + δТа
где:
Та - средняя температура наружного воздуха в рассматриваемый период, определяемая по данным - [34];
δТа - поправка на изменчивость климатических данных; δТа следует принимать равной 2 0С – [35].
После электрического нагревателя газ проходит узел одорирования (ОД), затем поступает в газораспределительную сеть для подачи потребителям. Перед подачей потребителю в емкости хранения стабилизируется давление, поддерживается заданный расход на выходе установки.
Рис. 5. Технологическая схема системы регазификации СПГ.
Объем газового хранилища рассчитываем на двухнедельный запас топлива при максимальной тепловой нагрузке Центральной котельной. Произведем расчет количества СПГ.
Два котла будут оборудованы четырьмя горелками «БСТ-ГГА-12,0», расход газа одной горелкой при максимальной нагрузке – 1260 м3/ч, следовательно, расход газа четырьмя горелками в течении 14 суток равен:
Vпг=1260*4*24*14= 1693440 м3. (43)
Здесь мы рассчитали количество природного газа. Теперь рассчитаем количество СПГ.
Коротко о получении СПГ:
Сжиженный природный газ получают из природного газа путём сжатия с последующим охлаждением. Процесс проходит в несколько ступеней — каждый раз газ сжимается в 5—12 раз и охлаждается, затем направляется на следующую ступень. Сжижается газ при охлаждении вслед за окончательной стадией сжатия. При сжижении природный газ уменьшается в объёме примерно в 600 раз. Исходя из этого, получаем что:
Vспг= =2822,4 м3. (44)
Следовательно, объем газового хранилища комплекса СПХР должен быть не менее 2822,4 м3, примем - 3000 м3.
- 1 2 3 4 5 6