Определение высоты дымовой трубы по условиям рассеивания газообразных выбросов.

Высоту дымовых труб котельных, проектируемых для работы на твердом топливе и мазуте и оборудуемых установками для очистки дымовых газов от золы со степенью улавливания 85-90% следует принимать по данным табл. III-13 в зависимости от приведенной зольности А^п и приведенной сернистости S^п,а также от максимального расхода топлива в котельной В.

А^п =8,75; S^п =1,3; В=1168,896 кг/ч.

Предполагаем, что высота дымовой трубы Нтр=30 м.

Расчет высоты дымовых труб по условиям отвода газов и рассеивания содержащихся в них вредных выбросов производится по формуле:

, м(51) [13]

где А- коэффициент, зависящий от температурной стратификации

атмосферы, сек^2/3град^1/3, А=120;

V – объемный расход удаляемых продуктов сгорания,

м³/с

Z – число труб, Z=1;

t- разность температур выбрасываемых газов и воздуха, t=124,4°С

(ПДК)- предельно допустимая концентрация в атмосфере SO2, NO₂, СО или золы; ПДК_SO2=0,05, ПДК_NO2=0,085, ПДК_СО=1, ПДК_З=0,15

MSO2=20×S^р×В_р×z(1-hSO2), (52) [13]

S^р – содержание серы на рабочую массу топлива; S^р =1,3%;

hSO2- доля SO2, улавливаемая летучей золой в газоходах котла; hSO2=0,1;

MSO2=20×1,3×1104,607×(1-0)(1-0,1)2/3600=14,36, г/с

М_NO2=β₁*K*B_p*z*(1- q₄/100)*Q^р_н, г/с, (53) [13]

где β₁- коэффициент учитывающий влияние качества сжигаемого топлива и способа шлакозолоудаления на выход оксидов азота, β₁=0,7

К-коэффициент, характеризующий выход оксидов азота на 1 ГДж теплоты условного толива, К=0,8

М_NO2=0,7*0,23*1104,607*2/3600*4000*(1-5,5/100)*4,19/1000=1,56 р/с

M_CO=С_н*В_р*z*(1-q₄/100), г/с (54) [13]

Где С_н – коэффициент, характеризующий выход СО при сжигании топлива С_н=25,7

M_CO=25,7*1104,607*2/3600*1*(1-5.5/100)=14,9

M_з=10×B_p×z×(A^p+q₄)a_ун(1 - h₃/100), г/с (55) [13]

Где a_ун-доля твердых частиц, уносимых из топки, a_ун=0,2

h₃ – КПД золоуловителя – 85%

M_з=10*1104,607*2/3600*(35+5,5)*0,2*(1-0,85)=7,46 г/с

F- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние скорости

осаждения примеси в атмосфере, F=2,5;

 

Определяем диаметр на выходе дымовой трубы:

, (56) [13]

где: ω_вых=12м/с

,

В соответствии с диаметром, принимаем высоту трубы h_тр=35 м.

Вычисляем диаметр устья трубы:

8.2.Расчет аэродинамического сопротивлениягазового тракта котельной установки.

Сопротивление газового тракта котельной установки складывается из следующих величин:

S_к.у.=1,2*(Dh_т+Dh_к.у.+Dh_ш+Dh_в.э+Dh_зу+Dh_бор)+S_д.тр.(57)

Dh_т – 8 мм. вод. ст.

Dh_к.у – 23,46 мм. вод. ст.

Dh_ш – 2мм. вод. ст. на 1 шибер, всего 7 шиберов – 14мм. вод. ст.

Dh_зу – 60 мм. вод. ст.

Dh_бор – 2 мм. вод. ст. на 25 п.м., всего 35 п.м. – 2,8 мм. вод. ст.

S_д.тр – 4 мм. вод. ст. на 10 м высоты трубы, всего 50 м – 20 мм.в.ст

Сопротивление водяного экономайзера рассчитывается по формуле:

Dh_вэ=0,5×n_вэ×w²_вэ×r^ср_вэ/2*g, мм.вод.ст. (58)

где n_вэ-число рядов труб по глубине пучка;

w_вэ- средняя скорость газов; w_вэ=6,43 м/с;

r^ср_вэ-средняя плотность дымовых газов,

r^ср _вэ=273/(q ^ср _вэ+273), кг/м³

где q ^ср _вэ - средняя температура дымовых газов, q ^ср _вэ=230,5°С

r^ср _вэ=273/(230,5+273)=0,727 кг/м³

Dh_вэ=0,5×16×6,43×0,727/2*9,81=12,26 мм. вод. ст.

S_к.у.=2*(8+23,46+12,26+60+2,8+14+12,78)=150,96 мм. вод. ст.

Подбор дымососа и вентилятора.

В производственно-отопительных котельных подача воздуха в топку осуществляется дутьевыми вентиляторами. Вентиляторы и дымососы подбираются по производительности и напору. Производительность вентилятора:

V_вент =β₁*V_ов*a'_т*В_ка*, м³/ч (56)

Где: β₁ -коэффициент запаса по производительности: β₁=1,1;

V_ов - количество теоретически необходимого воздуха: Vов=4,86 м³/кг;

a'_т -коэффициент избытка воздуха в топке: a'_т = 1,4;

В_р - расход топлива одним котлом: В_р = 1104,6 кг/ч

tв - температура воздуха, поступающего в вентилятор: tв = 30 ⁰С.

V_вент = 1,1*4,86*1,4*1104,6*(273+30)/273 =9175,8 м³/ч

Мощность вентилятора:

- напор вентилятора;

Принимаем вентилятор ВДН-9

Производительность: 4,65*10³ м³/ч

Напор 2,78 кПа

КПД 83%

Подбор дымососов

Рис.6 Устройство дымососа

Расход продуктов сгорания:

Расчетное полное давление, которое должен создавать нагнетатель:

Приведенное давление:

принимаем центробежный дымосос ДН10-У с техническими характеристиками: производительность 20,5 м³/ч, давление в режиме отсасывания-225 Па,в режиме подачи- 350 Па, частота вращения – 1000 об/мин, максимальная температура – 250 ⁰С, мощность двигателя – 47 кВт, напряжение – 380 В, масса – 679 кг.

Топливоподача.

Выбираю схему топливоподачи с помощью вертикально-горизонтального подъемника системы Шевьева [7]. Из приемного бункера 1, расположенного непосредственно в здании котельной, топливо попадает на угледробилку 2, а из нее ссыпается в ковш 3 вертикально-горизонтального подъемника 4. Ковшом, перемещаемым по специальным направляющим лебедкой 5 уголь подается в бункера 6 при котлах, а из них по течкам 7 к механическим забрасывателям топок. Максимальная высота подъема рекомендуется не более 12 м, горизонтальный ход тележки зависит от кол-ва котлов. Принимаем подъемник к емкостью ковша 1 м³, производительностью 32 м³/ч, мощностью 11 кВт, скоростью передвижения ковша 0,5 м/с.

 

Шлакозолоудаление

Для шлакозолоудаления применяем схему при помощи скреперного ковша. Из бункеров котла 1 зола и шлак сбрасываются в скреперный канал 2, в котором при помощи лебедки 3 и системы натяжных тросов 4 перемещаются в ковш 5. Ковш захватывает золу и шлак и по наклонной эстакаде 6 подает их в бункер 7, расположенный на известном расстоянии от котельной (13,5 м). Бункер разгружают в подъезжающие автосамосвалы. Золу и шлак заливают водой непосредственно в зольниках или бункерах, либо в скреперном канале. Бункер 7 оборудован челюстным затвором 8. Заглубление скреперного канала в зависимости от расположения бункеров и их конструкции может составлять 1 – 3 м. Наклонный участок установки расположен под углом 30-35⁰ к горизонту. Скорость перемещения скрепера составляет 0,5 м/с. При емкости ковша 0,5 м³ производительность установки равно 4,5 м³/ч.