4.2. Выбор вспомогательного оборудования котельного цеха.
Топливо: Природный газ. Уренгойское месторождение.
Характеристики топлива:
Низшая теплота сгорания топлива: Qнр =8500 ккал/кг
Элементарный состав топлива:
СН4=98,9% N2=0,9%
С2Н6=0,12% CO2=0,06%
С3Н8=0,01% H2=0%
С4Н10=0,01% O2=0%
СО=0 % H2S=0%
Выбор тяго-дутьевой установки
Тяго-дутьевая установка состоит из дымососов, дымовой трубы, дутьевых вентиляторов и соединительных газо- и воздуховодов.
Перед выбором оборудования необходимо выполнить ряд следующих расчетов:
Расход топлива на один котлоагрегат:
где Dпе – количество пара, выработанного в котлоагрегате, кг/ч,
Dпр – расход воды на продувку котла, кг/ч,
iпе – энтальпия перегретого пара, ккал/кг,
iпв – энтальпия питательной воды, поступающего в котел, ккал/кг,
Qрр – располагаемое тепло – низшая теплота сгорания топлива, ккал/кг
ηкабр – КПД брутто котельного агрегата.
кг/ч.
Расчетный часовой расход топлива на котел:
кг/ч.
где q4 - потеря теплоты от механической неполноты сгорания. По табл.=0
Количество воздуха и объем продуктов сгорания.
При сжигании твердых топлив теоретически необходимое количество воздуха, необходимое для сжигания 1 кг топлива
Максимальный
теоретический объем сухих газов в
продуктах сгорания:
где 
-
объем трехатомных газов (
),
- теоретический объем азота,
Теоретический объем азота:
м3/кг,
Объем трехатомных газов:
м3/кг,
Теоретический объем водяных паров:
VoH20=2,13м3/нм3
Действительный объем водяных паров:
м3/кг,
вп – коэффициент избытка воздуха за воздухоподогревателем
вп = т+шпп+кпп1+кпп2+эк2+вп2+эк1+вп1
вп = 1,2+0+0,03+0,03+0,02+0,03+0,02+0,03=1,36.
Действительный объем дымовых газов за воздухоподогревателем равен сумме объемов сухих газов и водяных паров:
м3/кг.
Часовой расход газов:
нм3/ч.
Для выбора дымососа и дутьевого вентилятора необходимо определить требуемые производительность и напор. По нормам технологического проектирования необходимо предусмотреть запас по производительности 10% для агрегатов обоих классов.
4.2.2.Выбор дымососов:
Расчетная производительность дымососов:
,
где β=1,1 – коэффициент запаса по производительности,
∆α – присос воздуха в газовом тракте за воздухоподогревателем до дымососа.
tг – температура газов у дымососа:
м3/ч.
Тип дымососа ДН-22 х 2:
Количество 2 шт.,
Подача 285 тыс. м3/ч,
Полное давление 3,3 кПа,
Частота вращения 744 об/мин.,
Мощность 345 кВт.,
КПД 0,83.
4.2.3.Выбор дутьевых вентиляторов:
Расчетная производительность дутьевых вентиляторов:
где β2 =1,1 – коэффициент запаса по производительности,
αвп – коэффициент избытка воздуха в топке,
∆αт – присос воздуха в топке,
∆αпу – присос воздуха в пылеприготовительном устройстве,
∆αвп – утечки воздуха в воздухоподогревателе.
Qвр=1,1*24049*(1,2-0,05-0,1+0,06)*9,44*(30+273)/273=307655,5 м3/ч.
Тип дутьевого вентилятора: ВДН – 24 – 11у:
Количество 2 шт.,
Подача 275/220 тыс. м3/ч,
Полное давление 3,9/2,45 кПа,
Частота вращения 740/590 об/мин.,
Мощность 400/200 кВт.,
КПД 0,83.
4.3. Выбор оборудования, предназначенного для охраны окружающей среды от вредных выбросов.
Расчет высоты дымовой трубы.
Общий расход топлива на ТЭС:
В=Вр*Z=24,049*7=168,34 т/ч.
где Z – число котлов на ТЭС.
Суммарный объем газов на выходе из дымовой трубы:
м3/с.
Суммарные выбросы вредных веществ всех труб ТЭС:.
МNO2=В·(υг0+0,05· υ0)·СNO2=168,34·(8,46+0,05·9,44)·0,37=556,34 г/с,
Диаметр устья дымовой трубы:
где ω0 – скорость газов на выходе из устья дымовой трубы, м/с,
N – число дымовых труб.
Вспомогательные величины:
Vm>2 => n=1
Высота дымовой трубы:
где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе. Для Урала принимаем А=160 с2/3*м2*град/г
F – безразмерный коэффициент, усчитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе.
Значения ПДК для NOx – 0,085 мг/м3.
Значения ПДК для сернистого газа – 0,5 мг/м3
.
м.
Высоту дымовой трубы принимаем по типоразмеру 180 м.
Н=180 м.