Файл: читинский техникум отраслевых технологий и бизнеса.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Дипломная работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.10.2023

Просмотров: 156

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Расчет трубопровода для транспортировки газа

Для определения проходимости газопровода учитывается налаженная подача в часы наибольшего потребления при условии минимальной утраты напора между частями системы.

Суммарный номинальный расход природного газа на нужды котельной равен 1260*4=5040 м3/ч, (45)

Давление на входе в ПРГ (пунктов редуцирования газа) на территории Центральной котельной составляет: 0,6-1,2 МПа и поддерживается автоматикой.

Функциональная схема автоматизации системы хранения СПГ показана на рисунке 6. Для стабильной работы системы производятся расчеты расхода газа для различных режимов работы котельной и настройка автоматики давления и расхода.



Рис. 6. Функциональная схема автоматизации СПХР.

Обозначения: V-1 – емкость хранения; Т-1 – теплообменник;

РС1 – регулятор давления; FC1 – регулятор расхода.

Используя методику СП 24-101-2003, рассчитаем необходимый диметр газопровода по формуле:

dр= ; (46)

где:

A, B, m, m1 - коэффициенты, определяемые по таблице (17) в зависимости от категории сети (по давлению) и материала газопровода;

Qn - расчетный расход газа при нормальных условиях, равный:

5040/1,5 =3360 м3/ч (47)

ρ0 – плотность газа при нормальных условиях (0,68-0,85 кг/м3),

примем 0,73 кг/м3 (48)

∆Руд - удельные потери давления (МПа/м — для сетей среднего и высокого давления), определяемые по формуле (49);

∆Руд= = =0,27*10-5 МПа/м, (49)

где:

∆Рдоп - допустимые потери давления МПа/м (допустимые потери давления в газопроводах высокого и среднего давления следует принимать в пределах давления, принятого для газопровода);

L - расстояние до самой удаленной точки, 2000 м.

А=0,101325/(1,3*162*3,142)=4,88*10-5 (50)

dр= =20,09 см или 200,9 мм (51)

Таблица 17. Категории сети (по давлению) и материалу газопровода.

Категория сети
А

Сети низкого давления
106/(162*π2)=626

Сети среднего и высокого давления
Р0/(Рm*162*π2)

Р0 = 0,101325 МПа;

Рm — усредненное давление газа (абсолютное) в сети, МПа.

Материал
В
m
m1

Сталь
0,022
2
5

Полиэтилен
0,3164 (9πν)0,25 = 0,0446

v - кинематическая вязкость газа при нормальных условиях, м2/с
1,75
4,75

Для газопроводов высокого давления, используем стальные, сварные, прямошовные трубы. Ближайший стандартный диаметр - 219 мм, с толщиной стенки – 5мм – [36].

Прокладка газопровода надземная, на отдельно стоящих опорах, параллельно ж/д полотну, на удалении 50 м – [31].

    1. Подключение котельной к газопроводу

Подключение котельной к газопроводу осуществляется через пункт ПРГ (рис.7).



Рис. 7. Принципиальная схема ПРГ.

Таблица 18. Характеристики ПРГ.

Наименование регулятора
Ду (вход, выход) мм
Рвх. МПа
Рвых. Мпа
Макс. расход м3/ч
Масса кг

РДБК1-100/70
100-50
0,6-1,2
0,0015-0,6
5530
3200

Пункты ПРГ устанавливаются на территории Центральной котельной согласно, с дальнейшей разводкой по горелкам котлов, как показано на рисунке 8. Подключение и разводка выполняется согласно – [37].



Рис. 8. Схема подключения котельной к газопроводу.

    1. Второй способ – подключение к магистральному газопроводу

Магистральный газопровод — один из основных элементов газотранспортной системы и главное составное звено Единой системы газоснабжения России. Сооружается из стальных труб диаметром 720-1420 мм на рабочее давление 5,4-7,5 МПа с пропускной способностью до 30-35 млрд. м3/год. На газораспределительных станциях (ГРС), (рис. 10) давление снижается до 1,2 МПа и подается на потребителя.



Рис. 10. Принципиальная схема газораспределительной станции.

Для дальнейшего использования газа в бытовых целях строят газораспределительные пункты (ГРП) и пункты редуцирования газа (ПРГ), в которых давление газа снижается до среднего давления - от 0,005 до 0,3 МПа в квартальных сетях и низкого давления - до 0,005 МПа во внутридомовых газопроводах - [32].


Нас интересует промышленное использование газа, следовательно, после ГРС газ поступает на ПРГ на территории Центральной котельной при давлении – 1,2 МПа.

В данное время невозможно установить точное место прохождения магистрального газопровода и точку подключения к нему потребителя.

Город Новосибирск расположен в низине и вытянут вдоль нее примерно на 13-15 км. Центральная котельная располагается фактически в географическом центре города. Исходя из этого, примем длину газопровода от ГРС до ПРГ равным 10 км.



Рис. 11. Географическое расположение Центральной котельной.

Подключение котельной производится по схеме первого варианта (рис. 8) с дальнейшей разводкой на котлы к горелкам.


  1. Конструкторский раздел

Конкретизация конструктивных изменений, вносимых в оборудование реконструируемой котельной

    1. Перечень изменений, вносимых в оборудование котельной

В ходе реконструкции котельной будут проведены следующие технические мероприятия:

  • Установка частотных преобразователей для регулирования нагрузки дымососов.

  • Реконструкция газоходов котлов за экономайзером с целью отключения циклонных золоуловителей.

  • Реконструкция газоходов с целью объединения и работы одним дымососом.

  • Перекрытие ВРР (воздухораспределительной решетки) огнеупорными материалами.

  • Снятие защиты экранных труб топки НТКС. (низкотемпературный кипящий слой).

  • Отключение СПУ (скребковых питателей угля) с удалением подающих шахт.

  • Отключение системы возврата уноса.

  • Установка четырех горелок «БСТ-ГГА-12,0».

  • Реконструкция воздуховода с целью подвода воздуха к горелкам.

  • Замена вентиляторов ВДН-8,5Х-3000, 132 кВт, 3000 об/мин. На вентиляторы ВЦ 14-46-6,3., 45 кВт, 1000 об/мин.

  • Прокладка газопровода.

  • Монтаж ПРГ на территории Центральной котельной.



    1. Частотные преобразователи дымососов

Подключение дымососов и другого высоковольтного оборудования на Центральной котельной производится через РУСН – 6кВ (приложение 4). Для установки высоковольтных преобразователей частоты «Goodrive5000» будет использовано помещение РУСН – 6 кВ (приложение 6). Это позволит произвести врезку непосредственно в линию после масляных выключателей без прокладки новых кабелей.


Преобразователь частоты (ПЧ) представляет собой автономный инвертор, напряжение на выходе которого формируется методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ). В современных ПЧ используются современные IGBT-транзисторные модули, которые снижают энергозатраты на переключение, значительно увеличивают производительность и делают возможным уменьшение габаритных размеров преобразователей частоты.

К сожалению, есть ограничение по длине кабелей подключения эл. двигателей из-за возникающего в линии эффекта отраженной волны. Существует формула определения критической длины кабеля:

L = ≈ 48 м. (52)

где:

L – длина кабеля;

t – время нарастания импульса напряжения.

Период ШИМ (время включения IGBT-транзистора) – 0,3 мс.

Длина кабелей подключения дымососов не превышает 40 м, следовательно, мы имеем возможность использовать ПЧ.

    1. Реконструкция газоходов

В ходе реконструкции газоходы котлов после экономайзера будут соединены с газоходами после батарейных циклонов, тем самым, исключая блок золоудаления из схемы. Соединение производится двумя поворотами 900 с изменением сечения 1900х2900 мм на 1500х2000 мм.

Газоходы непосредственно перед всасами дымососов будут соединены перемычкой 1500х2000 мм. Таким образом, будет устроен «общий» газоход с рабочим и резервным дымососом. Подключение котлов к газоходу осуществляется посредством заслонок-шиберов, установленных перед соединительной перемычкой (приложение 4).

    1. Реконструкция топки

Воздухораспределительная решетка (ВРР) представляет собой воздушный короб, верх которого является двойной плитой с отверстиями диметром 46 мм в количестве 302 шт.

В отверстия монтируются колпачки с отверстиями для воздуха, поток которого создает эффект псевдоожиженного слоя.



Рис. 12. Реконструкция ВРР.

Демонтаж ВРР производиться не будет. Демонтируются колпачки, и решетка будет перекрыта керамическим кирпичом М-200 (3 ряда) и огнеупорным кирпичом марки ШБ-5 (3 ряда) на высоту 420 мм «сухим» способом (рис. 12).

При работе на твердом топливе с «кипящим» слоем важным элементом является защита экранных труб в активной зоне от абразивного износа. В наших котлах используется покрытие труб защитными накладками (рис. 13) на высоту «кипения» слоя. Это защищает трубы, но снижает КПД котла из-за ухудшения теплопередачи. Радиационное излучение поглощается накладкой, а передача тепла происходит через несколько поверхностей.




Рис. 13. Накладка защитная.

При переходе на газовое топливо потребность в защите от абразивного износа отсутствует, поэтому защитные накладки будут демонтированы и теплопередача значительно улучшится.

Питание угольных котлов КВТС-20(25)-150 ПС топливом происходит с помощью скребковых питателей угля через забрасыватели, устроенные в передней стенке котла (рис. 14). При монтаже газовых горелок шахты забрасывателей будут демонтированы, кладка передней стенки котла восстановлена (рис. 15).



Рис. 14. Передняя стенка котла до реконструкции.



Рис. 15. Передняя стенка котла после реконструкции.

Система возврата уноса служит для возвращения и дожигания несгоревших частиц угля из нижней части конвективного блока. Частицы топлива отделяются от газового потока в бункере осадителе, поступают по опускным трубам к инжекторам и воздушным потоком подаются обратно в топочное пространство по наклонным трубам для дожига (рис. 16). При работе на газовых горелках СВУ не нужна, так как отсутствует унос частиц. Следовательно, при реконструкции система будет демонтирована. Проемы наклонных труб в задней стенке котла и опускных труб в бункере осадителе будут заполнены шамотным заполнителем.



Рис. 16. СВУ (система возврата уноса).

    1. Установка горелок «БСТ-ГГА-12,0»

Для сжигания природного газа используются горелки «БСТ-ГГА-12,0» (р

Рис. 17. Горелка «БСТ-ГГА-12,0».

Горелки устанавливаются с фронта котла на площадке обслуживания. Габаритные размеры позволяют установить их по сторонам от лаза с доворотом к центру топки на 100 (чертеж приложение 2). Это делается для более равномерного распределения факела при работе на одной горелке, чтобы уменьшить температурные перекосы. Длина топки НТКС равна 4,2-5,2 м, длина факела горелки (по паспорту) регулируется в диапазоне 2-6 м. Оптимальная длина для равномерного прогрева топки: 2,5 м. В комплект поставки горелок входит сама горелка, запорная и предохранительная арматура для подключения к газовой линии, шкаф управления с дистанционным модулем. Монтаж горелки заключается в ее установке на место и подключения линий воздуха и газа. Настройка горения и работы автоматики производится во время пусконаладочных работ.

Смотрите также файлы