Курсовая работа (т): Выбор и расчет основных показателей системы золошлакоудаления

Сопротивление слоя аэропульпы и удельный расход воздуха на 1м2 определяем по рис. 16 из []

кПа; qуд=69 м3/(ч∙м2).

Расход воздуха на аэрожелоб

м3/ч,

где S - площадь воздухораспределительной установки, м2; К1 - коэффициент учитывающий потери воздуха в аэрожелобе.

Количество воздуха, движущегося над аэропульпой

 м3/ч.

Количество аэропульпы в транспортной камере аэрожжелоба

 м3/ч.

Высота пространства для воздуха над аэропульпой

м.

где  - оптимальная скорость воздуха над аэропульпой 5-6 м/с.

Общая высота транспортной камеры

 м.

Высота воздухоподводящей камеры

м.

где  - скорость воздуха в воздухоподводящей камере 6-10 м/с.

Определение параметров шлакозоловых каналов

Каналы для безнапорного транспорта золы и шлака (самотечные) расположены в полу внутри помещения котельного цеха с уклоном 1,5% для шлаковых и 1% для золовых каналов.

После шлакоудаляющих установок шлак с водой подается в шлаковые каналы, по которому транспортируется в пульпоприемные бункеры багерных насосных. Зола с золоулавливающих установок через золосмывные аппараты электрофильтров вместе с водой сбрасывается в каналы и далее транспортируется смывной водой в пульпоприемные бункеры багерных насосных. Транспорт золы и шлака по каналам производится смывной водой, подаваемой через смывные сопла.

Для снижения износа каналы облицовываны базальтом.

Для предотвращения выпадения твердой фракции из потока пульпы в каналах устанавливаются побудительные сопла с расходом воды 2,5-42 м3/ч, диаметром сопел 8-20 мм, напором воды в соплах 20-100 м вод.ст.

Расстояние между соплами определяется в зависимости от напора воды и диаметра сопел (таблица 2).

Таблица 2 - Зависимость расстояний между сопел, в зависимости от напора воды и диаметра сопел

Для самотечного транспорта пульпы поток должен обладать «силой влечения»

H/м2.

где  кг/м3  - удельный вес воды; i=1,5 - уклон канала; R=0,2 м - гидравлический радиус (принимаем).

Скорость движения потока по каналу

м/с.

где n=0,01 - шероховатость базальта.

Трассу каналов стараются делать с минимальным количеством поворотов, которые должны иметь радиус не менее 2-х метров.

Каналы в пределах котельного цеха выполняются раздельно для транспортировки золы и шлака. В целях безопасности каналы должны иметь перекрытие с полом котельной. Для предотвращения повреждения багерных насосов или забивания горловины гидроаппаратов или эрлифтов перед ними устанавливают металоуловители. Зависимость пропускной способности канала от уклона и радиуса (таблица 3).

Таблица 3 - Зависимость от угла уклона канала

Гидравлический расчет пульпопроводов

При транспорте шлакозоловой пульпы от багерной насосной до золоотвала диаметр пульпопровода определяется

,

где - объемный расход пульпы, м3/ч; - минимальная скорость шлакозоловой пульпы, м/с.

Объемный расход пульпы

,

где - расход воды, кг/ч; =2500 кг/м3 - средняя плотность золы и шлака (принимаем);  кг/м3 - плотность воды.

Расход воды составляет

==15·(0,275+5,229)·1000=82560 кг/ч,

где 15 м3/т золошлаковых отходов (ЗШО) - удельный расход воды на 1 тонну ЗШО (принимается 15-20 м3/т ЗШО).

Массовая консистенция пульпы

С=6,49 %

Приведенная массовая консистенция пульпы

Спр==0,05·6,49=0,325 %,

процентное содержание шлака в общем весовом расходе шлака и золы.

Скорость шлакозоловой пульпы определяется по формуле

=,

где - минимальная скорость шлакозоловой пульпы для эталонного шлака, которая зависит от массовой консистенции пульпы, м/с; - коэффициент, учитывающий влияние физических свойств шлака, зависит от плотности и массовой пористости шлака n.

При С=0,325 % - =1,7 м/с.

Массовую пористость шлака для расчета при твердом шлакоудалении принимаем n=40%.

При n=40% и =2,5 т/м3 - =1.

Тогда =1,7·1=1,7 м/с.

0,133 м=133 мм.

Принимаем ближайший стандартный диаметр пульпопровода =200 мм.

Полное гидравлическое сопротивление всей трассы пульпопровода

,

где ξ - коэффициент местных сопротивлений (принимаем 0,08); λ - коэффициент сопротивления трения пульпопровода (при=1,7 м/с и С=0,325 % - =0,00365); - скорость шлакозоловой пульпы, м/с; l - длина трассы, принимаем 2000 м; D - диаметр пульпопровода, м; ρп - плотность пульпы, т/м3; h - коэффициент высоты подъема трассы от оси насоса до оси пульпопровода в месте выпуска пульпы на золошлакоотвал, принебрегаем.

Плотность пульпы

 т/м3.

Полное гидравлическое сопротивление всей трассы пульпопровода

6,85 м вод. ст.=68,5 Па.

Выбираем багерный насос типа НЦС-1 производительностью 120 м3/ч по воде, напором 11,3 м вод. ст. и мощностью 7,5 кВт [9], который покрывает расчетный расход пульпы 84,76 м3/ч и полное гидравлическое сопротивление всей трассы Н=6,85 м вод. ст. Для обеспечения бесперебойной работы системы шлакозолоудаления устанавливают три багерных насоса, из которых один находится в работе, второй - в резерве, третий - в ремонте.

5. Компоновка системы газоочистки

На рисунке 5 представлена схема коллекторной компоновки газоочистительных сооружений, имеющая четыре котельных агрегата, четыре электрофильтра и тягодутьевые машины, и два собирающих коллектора.

Рисунок 5 - Схема коллекторной компоновки газоочистительных сооружений: КА - котлоагрегат; ЭФ - электрофильтр; ДС - дымосос; СК - собирающий коллектор; ДТ - дымовая труба

Расстояние от котла до золоуловителя

м.

Расстояние от золоуловителя до дымовой трубы

м.

Расстояние от котла до дымососа

м.

Расстояние от дымососа до дымовой трубы м.

. Расчет газового тракта

Для упрощения расчетов газового тракта все сопротивления рассчитываются для сухого воздуха при нормальных условиях и приведенной плотности =0,123 кг/м3.

Расчет перепада полных давлений по газовому тракту (под разряжением)

,

где =40 Па - разряжение на выходе из топки; - суммарное сопротивление газового тракта; Нс - величина самотяги, определяется для любого участка газового тракта, включая дымовую трубу.

Суммарное сопротивление газового тракта

,

где  - приведенная плотность дымовых газов; - среднее эффективное давление по газовому тракту; - суммарное расчетное сопротивление всего газового тракта без поправок.

Приведенная плотность дымовых газов

0,133 кг/м3,

где α=1,33 - коэффициент избытка воздуха, принимается равным αух; Vг = 5,139 м3/кг - объем газов при αух=1,33; =3,31 м3/кг - объем воздуха при α =1.

Среднее эффективное давление по газовому тракту

,

где hбар=755 мм рт.ст.=100641,5 Па - среднее барометрическое давление в зависимости от высоты расположения котельной над уровнем моря; - сумма расчетных сопротивлений всасывающего тракта без поправок.

Величина  состоит из суммы сопротивлений трактов от котла до

электрофильтра , самого электрофильтра , от электрофильтра до дымососа .

Сопротивления участков тракта до и после электрофильтра

6,65 мм вод. ст.=66,5 Па,

где =10 м/с - скорость газов в газоходах до электрофильтра, от электрофильтра до дымососа и после дымососа до коллектора, принимаем по условиям абразивного износа.

Сумма расчетных сопротивлений всасывающего тракта для четырех ниток

=4·(6,65+10+6,65)=93,2 мм вод. ст.=932 Па.

Среднее эффективное давление по газовому тракту

751,6 мм рт. ст.=10018,92 мм вод. ст.=100189,2 Па.

Сопротивление нагнетательного тракта после дымососа до собирательного коллектора принимаем ==66,5 Па.

Сопротивление одного собирательного коллектора

 мм вод. ст.=5,99 Па,

Сопротивление нагнетательного тракта от собирательного коллектора до дымовой трубы принимаем 5,99 Па.

Суммарное сопротивление газового тракта для 4 ниток

 мм вод. ст.=955,7 Па;

=93,2+0,599=93,799 мм вод. ст.=937,99 Па.

Поправка на запыленность газов

 учитывается при условии >1,4. В нашем случае

= 0,63 < 1,4, поэтому поправку на запыленность газов не учитываем.

Величина самотяги определяется для любого участка газового тракта, включая дымовую трубу

=;

,

где Н - расстояние по вертикали между серединами конечного и начального участков тракта; 0,123 - приведенная плотность наружного воздуха при НФУ.

Температура газов перед дымососом

где - присосы воздуха в газоход на утечки между воздухоподогревателем и дымососом.

На рисунке 7 представлена схема газового тракта

Рисунок 7 - Участки тракта и расстояния в метрах по вертикали между ними

Самотяга для участка от котла до электрофильтра для одной нитки

=2,55 мм вод. ст.=25,5 Па.

Для участка от электрофильтра до дымососа