Котельного агрегата

Дутьевой вентилятор предназначен для подачи холодного воздуха из атмосферы в топку парового котла. Расчетным для выбора вентилятора принимается режим работы турбины при заданных начальных и конечных параметрах пара при его расходе .

Величина максимального гидравлического сопротивления воздушного тракта с учетом 15 % - го запаса по напору может быть принята постоянной для всех вариантов и равной кПа. Расчетный напор вентилятора принимается не ниже этой величины, но при существенном превышении напором этой величины возникнут дополнительные потери от дросселирования шиберными заслонками, чего следует избегать.

Расчетная температура воздуха, подаваемого в топку, при выборе дутьевых вентиляторов принимается равной ^оС. Поэтому объемный расход воздуха, который первоначально рассчитывается для нормальных физических условий (0 ^оС и 101,3 кПа), пересчитывается для ^оС. Для газовых котлов принимается коэффициент избытка воздуха, подаваемого в топку, . Здесь - объемный расход, действительно подаваемый в топку; - объемный расход воздуха, теоретически необходимый для полного сгорания топлива.

При сжигании газообразного топлива расчет объема воздуха ведется на 1 м³ полностью сгоревшего топлива.

Выбираем в качестве топлива природный газ Ямбургского месторождения, имеющего удельную теплоту сгорания МДж/м³, и объемный состав сухого газа, в % (процентную концентрацию в теории горения принято обозначать просто формульным символом соответствующего вещества или элемента):

; ; ; ; .

Объемный расход воздуха для полного сгорания 1 м³ газа подсчитывается по формуле

,

где - количество атомов углерода и водорода в молекуле соответственно.

Поскольку содержание и в газе равно нулю, то

Отношение удельных объемов сухого воздуха при 30 ^оС и при 0 ^оС составляет

.

Поэтому расчетный объемный расход воздуха при 30 ^оС составит

; , м³/м³.

С учетом коэффициента избытка воздуха при сжигании 1 м³ газа объемный расход воздуха, подаваемого в топку, составит

; , м³/м³.

Расчетный расход топлива для котельного агрегата определяется для заданного расхода свежего пара .

Расход теплоты на турбоустановку без промежуточного перегрева пара составляет

, кВт.

Учитывая, что в данном случае , получили

, кВт.

При расчетах можно принять , то есть не учитывать повышение энтальпии воды питательным насосом. Задавшись к.п.д. транспорта теплоты , определяем расход теплоты котельной установкой

, кВт.

Расход теплоты топлива рассчитываем, принимая к.п.д. котлоагрегата (брутто)

, кВт.

Расход природного газа в котел составляет

, м³/с,

причем подставляется в кДж/м³.

Объемный расход воздуха в котел при 30 ^оС, необходимый для сжигания данного количества природного газа, равен

, м³/с.

Расчетная (минимально-необходимая) подача воздуха дутьевым вентилятором определяется с учетом 10-процентного запаса по его производительности:

.

На котел устанавливается, как правило, один дутьевой вентилятор центробежного типа одноступенчатый с загнутыми назад лопатками типа ВДН. Основные характеристики таких вентиляторов приведены в таблице 3.

Основные характеристики дутьевых вентиляторов

для подачи воздуха в топку котлов [4]

Таблица 3

Типоразмер	, тыс. м3/ч (м3/с)	, кПа	, кВт	, об/мин	, %
ВДН-28-IIу	430 (119,4)	5,0
ВДН-26-IIу	350 (97,2)	4,6
ВДН-24-IIу	275 (76,4)	4,0
ВДН-22-IIу	210 (58,3)	3,3
ВДН-20	215 (59,7)	4,7
ВДН-18	152 (42,2)	3,9
ВДН-17	109,5 (30,42)	9,9
ВДН-15	75 (20,83)	7,7
ВДН-12,5	40 (11,11)	5,4
ВДН-11,2	28,7 (7,97)	4,3
ВДН-10	20,4 (5,667)	3,5
ВДН-9	15 (4,167)	2,8
ВДН-8	10,5 (2,917)	2,2

В таблице 3:

- расчетный напор;

- номинальная мощность электродвигателя;

- частота вращения ротора;

- максимальный к.п.д. вентилятора.

Мощность привода вентилятора при работе на заданную нагрузку определяется при допущении, что к.п.д. вентилятора равен при расчетном напоре кПа, причем необходимо, чтобы выполнялось условие .

Тогда , кВт.

При этом подставляется в м³/с, а - в кПа.