Дипломная работа: Реконструкция котла - утилизатора КСТ-80

Температура в конце участка будет равна:

          (28)

 ºС.

Падение температуры незначительное  ºС.

2.5.2 Тепловой расчет внутреннего участка паропровода

Принимаем следующие исходные данные:

внутренний диаметр трубы - 351 мм;

наружный диаметр трубы - 377 мм;

коэффициент теплоотдачи от пара к стенке - 10000 Вт/м2׺С;

коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции к окружающему воздуху - 20 Вт/м2׺С;

теплопроводность стенки стальной трубы - 58 Вт/м׺С.

в качестве изоляционного материала выбираем минеральную вату с коэффициентом теплопроводности - 0,08 Вт/м2׺С

температура пара - 280 ºС;

средняя температура воздуха в помещении котельной - 30 ºС;

температура поверхности изоляции - 45 ºС.

Определяем необходимую толщину тепловой изоляции.

По формулам (19)-(23) определяем термическое сопротивление изолированного трубопровода:

 м×ºС /Вт;

 м×ºС /Вт;

 м×ºС /Вт;

Суммарное термическое сопротивление трубопровода:

;

.

Для нахождения диаметра тепловой изоляции решаем совместно уравнения (18) и (24):

;

м. Тогда толщина изоляции 153 мм.

Термическое сопротивление паропровода согласно формуле (25) будет равно:

 м׺С/Вт.

Определяем падение температуры пара по длине внутреннего участка.

Коэффициент местных потерь теплоты .

Расход пара  кг/сек.

Длина паропровода  м.

Теплоемкость пара  кДж/кг׺С.

Температура в конце участка будет равна:

 ºС.

Падение температуры незначительное  ºС.

Таким образом, гарантируется температура перегретого пара у потребителя - 279 ºС.

2.6 Расчет схемы электроснабжения

Электроснабжение оборудования котельной УСТК на сегодняшний день осуществляется от подстанции №20 «Т». При вводе в эксплуатацию электрогенераторов турбин, а также трансформаторов устанавливаемых на участке, питание электроприемников котельной УСТК, относящихся ко II-ой категории надежности электроснабжения, будет осуществляться независимо от комбинатовской системы электроснабжения, которая в настоящий момент осуществляется от ТЭЦ и ГПП-2. Кроме того, после внедрения мероприятий, предлагаемых в дипломном проекте, ввод от подстанции №20 «Т» выведется в резерв, что увеличит надежность электроснабжения участка.

2.6.1 Выбор и обоснование схемы электроснабжения участка котельной УСТК

Схемы электрических сетей должны обеспечивать надежное питание потребителей электроэнергии, быть удобными в эксплуатации. Поэтому, для решения электроснабжения участка котельной УСТК с вводом двух генераторов предлагается радиальная схема, характеризующаяся тем, что от источника питания (трансформаторной подстанции) отходят линии, питающие групповые распределительные пункты, от которых в свою очередь, отходят самостоятельные линии, питающие прочие электроприемники малой мощности. Данная схема, несмотря на высокую стоимость, обладает существенными достоинствами: простота в эксплуатации, высокая надежность (так, выход из строя одного из питающих кабелей, повлечет остановку лишь 1-го из котлов участка, которых на участке 4, что было бы невозможно при использовании ШМА или ШРА).

2.6.2 Расчет электрических нагрузок котельной УСТК

Расчет электрических нагрузок ведем методом упорядоченных диаграмм, с применением коэффициента расчетной нагрузки. Результаты расчет сведены в таблицу 23.

Порядок заполнения таблицы:

1. В первую графу записываем наименование групп электроприемников;

2. Во вторую графу записываем количество электроприемников и узлов питания;

3. В третью графу заносим минимальную и максимальную мощность электроприемников для групп и узлов питания. Паспортную мощность оборудования с повторно-кратковременным режимом работы, приводим к длительному режиму работы ПВ-100%:

- для кранов ;

- для сварочных трансформаторов ;

4. В четвертую графу заносим суммарную номинальную мощность электроприемника для групп и узла питания;

5. В пятую графу для узла питания заносим значение модуля сборки m, рассчитываемого по формуле:

m = Рн max1/Рн min1,                        (29)

где Рн max1 - максимальная мощность одного электроприемника, кВт;

Рн min1 - минимальная мощность одного электроприемника, кВт.

Коэффициент использования определяется для группы электроприемников по /10, 144/

6. В шестую графу заносим значение коэффициента использования Ки;

7. В седьмую графу для групп электроприемников записываем значения  и вычисляем значения ;

8. В графы 8 и 9 записываем значения средней активной и реактивной мощностей для групп электроприемников:

Рассчитываются средние мощности для группы электроприемников, Pсм, кВт:

Рсм = Ки×ΣРн,                              (30)

где Ки - коэффициент использования;

ΣРн - сумма номинальных мощностей для узла питания, кВт.

Реактивная средняя мощность Qсм, квар, для групп электропиемников равна:

Qсм­ = Рсм×tgφ,                             (31)

где tgφ – определяется по /10, с.159/;

В итоговой строке определяем суммы этих величин;

9. Затем определяются средневзвешенные значения коэффициентов использования и tgφ:

Ки ср. вз. = ΣРсм/ΣРн,     (32)

tgφср. вз. = ΣQсм/Рсм,        (33)

10. В графу 10 для узла питания записываем эффективное число электроприемников, nЭ:

,    (34)

11. В графу 11 узла питания заносим значение коэффициента расчетной нагрузки KР в зависимости от КИ средневзвешенного и nЭ.

12. В графы 12, 13, 14 заносим для зла питания расчетную нагрузку

Расчетная нагрузка определяется по выражениям:

Расчетная активная нагрузка, Рр, кВт:

Рр = Кр×ΣРсм,                              (35)

Расчетная реактивная нагрузка, Qр, квар:

Qр = 1,1×ΣQсм,                            (36)

Расчетная полная нагрузка, Sр, кВ×А:

,            (37)

13. В графу 15 записываем расчетный ток IР, А:

,                              (38)

2.6.3 Выбор марки и сечения проводов и кабелей

Условие выбора сечения по нагреву:

IрIдл.доп.×Кп×Кt,                         (39)

где Кп - поправочный коэффициент на количество прокладываемых кабелей в одной траншее; по /11, 28/ Кп = 0,95;

Кt - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды; при нормальных условиях Кt = 1;

Iдл.доп. - длительно допустимый ток с учетом прокладки, А.

,                       (40)

Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения:

ΔUдоп ≥ ΔUp,                                   (41)

где  - допустимая потеря напряжения в сети;

,  (42)

где r0, x0 - удельное активное и реактивное сопротивление провода;

Iр - расчетный ток, А;

l - длина провода (кабеля) км.

После выбора автоматического выключателя или предохранителя, производим проверку выбранного сечения по току защитного аппарата:

Iдл.доп. Кзащ×Iзащ,                         (43)

где Кзащ - коэффициент защиты, зависит от среды и конструктивного выполнения токоведущих частей;

Iзащ - ток защитного аппарата, А.  

Таблица 23 - Расчет электрических нагрузок котельной УСТК

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13