Выбор дутьевых вентиляторов

 Число дутьевых вентиляторов и дымососов выбирается одинаковым и зависит от производительности котла. Для котлов производительностью более 500 т/ч устанавливают по 2 дутьевых вентилятора и дымососа на 50% производительности каждый. Котлы, в случае работы одного вентилятора или дымососа должны обеспечить нагрузку не менее 70% номинальной. Это условие обязательно проверяется после выбора типоразмера машины.

 Расчетный расход топлива В_р, кг/с, по которому выбираются дутьевые вентиляторы и дымососы, определяется с учетом физической неполноты сгорания твердого топлива, q₄ %:

В_р = В_к (100-q₄) / 100 (1.52)

где В_к кг/с- расход топлива на котел при номинальной нагрузке.

Наиболее высокие потребности в воздушных массах происходят при использовании резервного топлива

В_р = 29 (100-1,5) / 100 = 28,5 кг/с

Дутьевой вентилятор подает холодный воздух в воздухоподогреватель, забирая его из верхней части котельной. Температуру холодного воздуха t_хв принимаем равной 30 ⁰С с расчетом на летний годовой период, когда объем потребления воздуха выше.

Производительность дутьевого вентилятора V_ДВ, м³/с определяется расходом воздуха, необходимым для горения топлива, с учетом коэффициента избытка воздуха в топке α_т и присосов по тракту котла:

V_ДВ = В_рV^о (α_т - Δα_т + Δα_пс) *(273+t _хв)               (1.53)

                                                273

V_ДВ = 28,5*4,87(1,2-0,05+0,2) (273 + 30 ) = 208 м³/с = 748,8 тыс.м³/ч

                                                                                       273

где V^о, м³/кг или м³/ м³ - теоретический объем воздуха, необходимый для горения 1 кг угля, мазута или 1 м³ газообразного топлива.

Расчетная производительность вентилятора V^р_ДВ принимается с коэффициентом запаса β₁=1,1. Кроме того, вводится поправка на барометрическое давление Р_бар (мм рт. ст.) местности, где устанавливается вентилятор. Барометрическое давление в г. Новокузнецк составляет 700 мм.рт.ст. При заданном числе вентиляторов z = 2 расчетная производительность одной машины равна:

V ^р_ДВ = (β₁ * V_ДВ / z) *760 / Р_бар  (1.54)

V ^р_ДВ  = (1,1 * 208 / 2) * 760 / 700 = 123,6 м³/с = 445 тыс.м³ / ч

 Напор дутьевых вентиляторов зависит от размера котла и составляет 5 кПа. Расчетное значение напора Н_ДВ, кПа принимается с коэффициентом запаса

β₂ = 1,15

Н ^р_ДВ = Н_ДВ * β₂ = 5 * 1,15 = 5,75 кПа = 575 мм.рт.ст  (1.55)

 

Снижение КПД:

η_р = 0,9 * η_мах = 0,9 * 0,89 = 0,8      (1.56)

Мощность на валу дутьевого вентилятора N_э (эффективная мощность), кВт:

N_э = V ^р_ДВ * Н ^р_ДВ / η_р = 123,6* 5,75 / 0,8 = 888,4 кВт         (1.57)

Мощность привода берется с коэффициентом запаса β₃ = 1,05

N_пр = N_э * β _э = 888,4 * 1,05 = 932,8 кВт        (1.58)

По справочным данным [5] наиболее подходящим является дутьевой вентилятор Барнаульского котельного завода ВДН – 32Б

Марка ВДН-32Б

количество в блоке -2 шт

Подача, V                                        475 тыс.м³/ч

Полное давление, Р                        6100 Па

Температура,t                                 30 ⁰C

КПД, η                                            87 %

Частота вращения, n                          730 об/мин

 

Выбор дымососов

       Объем газов, перекачиваемый дымососом, больше объема воздуха за счет более высокой температуры среды и больших присосов воздуха по газовому тракту. Производительность дымососа определяется объемными расходами газов, уходящих из котла (после воздухоподогревателя) V^ух_г и воздуха, присасываемого в тракт после котла в золоуловителях и газоходах V_прис..

С учетом температуры газов перед дымососом t_д, объемная производительность машины м³/c составит

V_дс = В_р (V^ух_р + V_прис) * [ (t_у +273) / 273 ]      (1.59)

V_дс = 28,5*(7,3+0,0487)*(130+273)/273= 309,2 м³/c (1113,12 тыс. м³/ч)

В газоплотных котлах уменьшается коэффициент избытка воздуха в уходящих газах на величину ∆α_вп и тогда:

α_ух = α_т +  _∆α_вп = 1,2 + 0,2 = 1,4  (1.60)

Объем уходящих газов:

V^ух_г = V⁰_г + 1,016 (α_ух -1)* V⁰_в        (1.61)

V^ух_г = 5,35 + 1,016 (1,4-1) *4,87 = 7,3 м³/кг

Объем присосов за пределами котла с учетом присосов в системе золоулоавливания равен:

V_прис = Δα_rx * V⁰           (1.62)

V_прис = 0,01 * 4,87 = 0,0487 м³/кг

Температура газов перед дымососом t_д может быть принята равной температуре уходящих газов t_ух:

t_д = t_ух = 130 ⁰С

Расчетная производительность дымососа V^р_дс принимается с коэффициентом запаса β₁ = 1,1. Кроме того, как и для дутьевых вентиляторов водится поправка на барометрическое давление Р_бар (мм.рт.ст) и задается число дымососов z = 2. Исходя из этого, расчетная производительность одной машины равна:

V^р_дс = (β₁  * V_дс / z) * 760 / Р_бар         (1.63)

 V^р_дс = 1,1*(309,2 / 2)* 760 / 700 = 183,7 м³/с = 661,3 тыс. м³/ч

Расчетный напор дымососа (3,5-4 кПа) берется с коэффициентом запаса β₂ = 1,2:

 Н^р_дс = Н_дс * β₂ = 4 * 1,2 = 4,8 кПа (480 мм.вод.ст)                  (1.64)

Снижение КПД: η _р = 0,9 * η_мах = 0,9 * 0,85 = 0,77        (1.65)     

Мощность на валу дымососа N_э (эффективная мощность), кВт

N_э = (V^р_{дс *} Н^р_дс) / η_р         (1.66)

N_э = (183,7*4,8) / 0,77 = 1145,1 кВт

Мощность привода с коэффициентом запаса β₃ = 1,05:

N_пр= β₃ *N_э        (1.67)

N_пр= 1,05*1145,1= 1202,4 кВт

По справочным данным [5] наиболее подходящим является дымосос Барнаульского котельного завода ДО-31,5-III, устанавливаемый на каждый котлоагрегат по 2  штуки:

Марка ДО-31,5-III

Производительность (подача,V)  800 тыс.м³/ч

Полное давление,Р                             3,4 кПа

Потребляемая мощность, N          1080 кВт

КПД                                                 85 %

Частота вращения,n                       495 об/мин

Выбор насосов

Насосы тепловых электростанций, как и другие типы машин, служащие для перемещения среды и сообщения ей энергии, характеризуются следующими параметрами:

- объемной производительностью (подачей), Q, м³/с;

- давлением на стороне нагнетания, р_н, МПа;

- плотностью перемещаемой среды, g, кг/м³ или удельным объемом, u, м³/кг