Технічні характеристики казана ГМ-30-150 Розрахунок теплової схеми котельні (стр. 6 из 7)
Таблиця 18. Тепловий баланс казана
| Величина | Позначення | Одиниця | Результат |
| Розташовувана теплота палива | Qрр | кДж/м3 | 36764,6 |
| Температура газів, що йдуть | uух | °З | 160 |
| Втрати теплоти з газами, що йдуть | q2 | % | 6,99 |
| КПД | h | % | 90,6 |
| Витрата палива на казан | Вр | м3/з | 1,047 |
| Топлення | |||
| Теплота, внесена повітрям | Qв | кДж/м3 | 20,7 |
| Корисне тепловиділення | Qт | кДж/м3 | 36601,47 |
| Температура газів на виході з топлення | u¢¢т | °З | 1090 |
| Ентальпія газів на виході з топлення | I¢¢т | кДж/м3 | 20768,49 |
| Теплосприйняття | Qл | кДж/м3 | 16211,2 |
| Конвективний пучок | |||
| Температура газів на вході | u¢ | °З | 1090 |
| Температура газів на виході | u¢¢ | °З | 160 |
| Ентальпія газів на вході | I¢ | кДж/м3 | 21152,67 |
| Ентальпія газів на виході | I¢¢ | кДж/м3 | 2705,5 |
| Теплосприйняття | Q | кДж/м3 | 18392,8 |
Нев'язання теплового балансу склало 1,8 %, розрахунок уважаємо вірним.
4. Вибір устаткування
Таким чином, на підставі розрахунків теплової схеми котельні передбачається установка чотирьох водогрійних казанів ГМ-30-150. Для кожного казана встановлюється: димосос Д-13,5x2, n = 750 про/хв із електродвигуном потужністю 55 кВт; вентилятор ВД-15,5, n = 750 про/хв із електродвигуном потужністю 55 кВт.
Мережні насоси водогрійних казанів є відповідальними елементами теплових схем. Мережні насоси вибирають по витраті мережної води G, т/ч. У котельні з водогрійними казанами й підігрівниками мережної води повинне бути встановлене не менш двох мережних насосів. Визначивши з розрахунку Gmax = 358,8 кг/з = 1291,6 т/ч.
Вибираю як мережні насоси три відцентрових насоси WILLO-IL 150/320-37/4 (два робітники, один резервний). Для покриття літнього навантаження Grвс = 128,6 кг/з = 462,9 т/ч установлюємо додатково два робітників і один резервний відцентрові насоси WILLO-IL 150/300-30/4.
Мережні насоси встановлюються на зворотній лінії теплових мереж, де температура мережної води не перевищує 70°С.
Скрупульозні насоси встановлюють для підвищення температури води на вході в казан шляхом підмішування гарячої води із прямої лінії тепломереж. Подача скрупульозних насосів визначена при розрахунку теплової схеми. Gpeu = 67,2 кг/с. Вибираємо два насоси (один резервний) WILLO-IL 100/5-21 BF.
Для заповнення витоків води встановлюють насоси. Кількість води для покриття витоків із закритих теплофікаційних систем приймають рівним 0,5% від обсягу води в трубопроводах системи, а подача насоса вибирається вдвічі більше для можливості аварійного підживлення мереж. Вибираємо два насоси (один резервний) MVI 410/PN 16 3.
Для подачі води від джерела водопостачання котельні - водопроводу житлового району - у систему водоподготовки, установлюють мережні насоси. Подача цих насосів визначається максимальною потребою в хімічно очищеній воді й витрати її на власні потреби водоочищення. Gсв = 5,55 кг/с. Вибираю два насоси (один резервний) WILLO-IL-E 80/9-48 BF R1.
Для забезпечення надійної роботи котельні зі сталевими водогрійними казанами обов'язкове видалення з води розчинених у ній газів - кисню й вільної вуглекислоти. Витрата води дорівнює 4,62 кг/з = 16,6 т/ч.
Вибираємо вакуумний деаератор: ДВ-18, продуктивністю 18 т/ч.
Для створення вакууму й видалення газів з деаератора використовують вакуумні насоси. Вибираємо ВК-25 з подачею 4-50 м3/хв. Один робітник і один резервний.
Підігрівники вихідної води:
Вибираємо два теплообмінники ПВ-Z-l 1 з поверхнею нагрівання 5,89 м і ПВ-Z-IO з поверхнею нагрівання 6,9 м .
5. Охорона навколишнього середовища
У цей час зі збільшенням потужностей промислових об'єктів, концентрацією житлових і суспільних будинків питання охорони навколишнього середовища здобувають виняткове значення.
5.1 Речовини, що забруднюють навколишнє середовище
Основним джерелом утворення шкідливих речовин при роботі котельні є котлоагрегати. При горінні газу в атмосферу надходять наступні шкідливі речовини:
- окис вуглецю;
- окисли азоту;
- сірчистий ангідрид;
5.2 Заходу щодо охорони навколишнього середовища
При спалюванні різних палив, поряд з основними продуктами згоряння (З2, Н2ПРО, NO2) в атмосферу надходять забруднюючі речовини у твердому стані (зола й сажа), а також токсичні газоподібні речовини – сірчаний і сірчистий ангідрид (SO2, SO3). Всі продукти неповного згоряння є шкідливими (CO, CH4, C2H6).
Окисли азоту шкідливо впливають на органи подиху живих організмів і викликають ряд серйозних захворювань, а також діють на встаткування й матеріали, сприяють погіршенню видимості.
Окисли азоту утворяться за рахунок окислювання, що втримується в паливі азоту й азоту повітря, і втримуються в продуктах згоряння всіх палив. Умовою окислювання азоту повітря є дисоціація молекули кисню повітря під впливом високих температур у топленні. У результаті реакції в топковій камері утвориться в основному окис азоту NO (більше 95%). Утворення двоокису азоту NO2 за рахунок NO вимагає значного часу й відбувається при низьких температурах на відкритому повітрі.
У воді NO практично не розчиняється. Очищення продуктів згоряння від NO і інших окислів азоту технічно складний і в більшості випадків економічно нерентабельні. Внаслідок цього, зусилля спрямовані в основному на зниження утворення окислів азоту в топленнях казанів.
Зниження температури підігріву повітря й зменшення надлишку повітря в топленні теж зменшує утворення окислів азоту, як за рахунок зниження температурного рівня в топленні, так і за рахунок зменшення концентрації вільного кисню.
Захист повітряного басейну від забруднень регламентується гранично припустимими концентраціями шкідливих речовин в атмосферному повітрі населених пунктів. Гранично припустима концентрація (ПДК) шкідливої речовини в повітрі є критерієм санітарної оцінки середовища.
Під гранично припустимою концентрацією варто розуміти таку концентрацію різних речовин і хімічних сполук, що при щоденному впливі на організм людини не викликає яких-небудь патологічних змін або захворювань.
ПДК атмосферних забруднень установлюється у двох показниках: максимально-разова й середньодобова.
Для двоокису азоту (NO2) - основного забруднюючі речовини при роботі котельні на природному газі, гранично припустима максимально-разова концентрація дорівнює 0,085 мг/м3, середньодобова - 0,04 мг/м3.
При одночасній спільній присутності у викидах речовин односпрямованої шкідливої дії їх безрозмірна сумарна концентрація не повинна перевищувати 1.
,де:
З1, З2, З3, Сn- фактичні концентрації шкідливих речовин в атмосферному повітрі, мг/м3.
ПДК1, ПДК2, ПДК3, ПДКn- гранично припустима концентрація шкідливих речовин в атмосферному повітрі, мг/м3.
Будь-які гази підлягають розсіюванню в атмосфері, навіть якщо вони не токсичні. Основним методом зниження концентрації викидів на рівні землі є розсіювання їх через високі димарі. З димарів потік газів викидається у високі шари атмосфери, перемішується з повітрям, за рахунок чого концентрація шкідливих речовин на рівні подиху знижується до нормативного значення.
Основним фактором, що впливає на розсіювання токсичних речовин, є вітер.
Таким чином, передбачений проектом комплекс заходів щодо охорони атмосферного повітря включає:
- застосування як основне паливо природного газу ( більш екологічно чистого виду палива;
- установка досить високих димарів (розрахунок наведений нижче);
- котлоагрегати оснащені приладами, що регулюють кількість повітря й процес горіння, що дає можливість контролювати процес горіння палива;
5.3 Розрахунок концентрації забруднюючої речовини (NO2)
Витрата палива на чотири казани для зимового режиму:
м3/с.Викид окислів азоту:
, г/с(14)де:
- безрозмірний поправочний коефіцієнт, що враховує вплив на вихід окислів азоту якості палива, що спалюється, і способу шлаковидалення; 
- коефіцієнт, що характеризує ефективність впливу газів залежно від умов подачі їх у топлення; 
- ступінь рециркуляції інертних газів у відсотках витрати повітря; 
- коефіцієнт, що враховує конструкцію пальників;k ( коефіцієнт, що характеризує вихід окислів азоту на 1 т спаленого умовного палива, кг/т.
Для водогрійних казанів:
, кг/т(15)де: Qн і Qф- номінальна й фактична теплопродуктивності казана, Гкал/ч.
кг/т. 
г/с.(16)Обсяг продуктів згоряння при нормальних умовах для одного казана:
м3/ м3.