График продолжительности тепловой нагрузки

 

График продолжительности тепловой нагрузки характеризует зависимость теплопотребления от наружной температуры воздуха, а также иллюстрирует уровень потребления суммарного тепла на протяжении всего отопительного периода.

Для построения графика тепловой нагрузки необходимы следующие данные:

® длительность отопительного сезона

® расчетный часовой расход тепла на отопление

® минимальный часовой расход тепла на отопление

® расчетный часовой расход тепла на вентиляцию

® минимальный часовой расход тепла на отопление

 

Выбор схемы теплоснабжения и вида теплоносителя

 

Магистральные теплопроводы изображены на рисунке 2.1. Как видно, это лучевая тепловая сеть, в которой отдельные магистральные ветки соединены между собой (А-Б и А-Г, А-Г и Г-В и т.д.) во избежание перерывов в снабжении теплом.

 

Рисунок 2.1 – Схема теплоснабжения города Волгограда

 

Источником тепла является котел-утилизатор, который использует вторичные ресурсы мартеновской печи. Теплоносителем является вода.

При централизованном теплоснабжении применяют три основные схемы: независимую, зависимую со смешением воды и зависимую прямоточную. В нашем случае установим зависимую схему со смешением воды для присоединения системы отопления к наружным теплопроводам. Здесь обратная вода из системы отопления смешивается с высокотемпературной водой из наружного подающего теплопровода при помощи элеватора.

Расчет источника тепла

 

Источником тепла является мартеновская печь, вторичные ресурсы которой используются котлом-утилизатором для осуществления отопления. Вторичными энергоресурсами сталеплавильного производства, используемыми для централизованного теплоснабжения, являются тепло уходящих газов и тепло элементов сталеплавильной печи.

Мартеновская печь, работающая скрап-рудным процессом, отапливается смесью природного газа и мазута с подачей кислорода в ванну. Состав топлив приведен в таблице 3.1.

 

Таблица 3.1 – Состав топлива, сжигаемого в мартеновской печи

Газ, %	95,7	2,85	0,1	1,35
Мазут , %	85,5	12,4	0,5	0,5	0,1	1,0

 

Тепло уходящих газов

 

Уходящие газы мартеновской печи после регенераторов имеют температуру 605°С и используются для выработки пара в котлах-утилизаторах. Количество тепла уходящих газов определяют на 1 т стали. Поэтому для определения энтальпии уходящих газов необходимо определить объемы отдельных их составляющих в расчете на 1 т стали. Теоретический расход кислорода для сжигания 1 м³ газообразного топлива рассчитаем по формуле:

 

Имеем:

 

Теоретический расход кислорода для сжигания 1 кг жидкого топлива:

 

 

Общий теоретический расход кислорода для сжигания топлива на 1 т стали рассчитывается по формуле:

 

 

где  - расход газообразного топлива, ;

 - расход жидкого топлива, кг/т.

 

 

Также кислород расходуют на окисление примесей металла и на дожигание окиси углерода, выделяющейся из ванны. Количество оного с учетом кислорода железной руды составит:

 

 

где  - расход руды на 1 т стали, кг;

 – количество выгоревшего углерода на 1 т стали, кг:

 

 

где  - расход чугуна и скрапа на 1 т стали, кг;

 - содержание углерода соответственно в чугуне, скрапе и стали, % ( ).

Таким образом, количество выгоревшего углерода составит:

 

 

Объем кислорода в уходящих газах на выходе из регенератора вычисляем как:

 

 

где  - коэффициент расхода воздуха до котла-утилизатора.

 

 

Определим объемы других газов в продуктах сгорания. Объем трехатомных газов в продуктах горения смеси газообразного и жидкого топлива вычисляются по формуле:

 

 

Трехатомные газы также выделяются из шихты:

 

 

где  - количество  и , выделяющееся из ванны на 100 кг шихты, кг;

 - плотности  и  ( );

 - расход шихты на 1 т стали, кг.

Для скрап-рудного процесса  [2]

 

 

Суммарный объем трехатомных газов определяется как:

 

 

Объем водяных паров в продуктах сгорания смеси топлива составят:

 

 

где  - удельный расход чистого кислорода, вдуваемого в ванну, .

 

 

Выделение водяных паров из шихты:

 

 

где  - количество выделившихся из ванны на 100 кг шихты, кг;

 - плотность водяных паров .

Для скрап-рудного процесса .

 

 

Объем водяных паров в уходящих газах вычисляется аналогично объему двухатомных газов согласно формуле (3.9):

 

 

Объем азота в уходящих газах:

 

 

Таким образом, энтальпия газов на выходе из регенератора в расчете на 1 т стали составит:

 

 

где  - температура газов до котла-утилизатора, °С;

 - объемные теплоемкости соответствующих газов, кДж/(м³ К).

 

 

Выбор котла-утилизатора

 

Годовой выход тепла с уходящими газами составит:

 

 

где  – производство стали за год, т.

 

 

Тогда возможная утилизация уходящих газов определится формулой:

 

 

где  - энтальпия уходящих газов на выходе из котла-утилизатора, ГДж/т. При определении энтальпии уходящих газов на выходе из котла-утилизатора следует учитывать, что в котле утилизаторе имеются подсосы воздуха, то есть коэффициент расхода воздуха после котла составляет 1,7, а значит объемы кислорода и азота увеличатся:

 

 

Для выбора котла-утилизатора необходимо определить часовой расход уходящих газов:

 

 

где  - время работы мартеновской печи в год, ч.

Среднечасовой расход уходящих газов на входе в котел-утилизатор составит:

 

 

На выходе из котла-утилизатора:

 

 

По приложению [2] выбираем КУ-100-1 с пропускной способностью 100000 м³/ч.

 

---

Дата добавления: 2019-09-02; просмотров: 165; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!