>
Рисунок 2.1 - Схема теплопостачання міста Волгограда
Джерелом тепла є котел-утилізатор, який використовує вторинні ресурси мартенівської печі. Теплоносієм є вода.
При централізованому теплопостачанні застосовують три основні схеми: незалежну, залежну зі змішанням води і залежну прямоточну. У нашому випадку встановимо залежну схему зі змішанням води для приєднання системи опалення до зовнішніх теплопроводів. Тут зворотна вода із системи опалення змішується з високотемпературної водою з зовнішнього подаючого теплопроводу за допомогою елеватора.
3. Розрахунок джерела тепла
Джерелом тепла є мартенівська піч, вторинні ресурси якої використовуються котлом-утилізатором для здійснення опалення. Вторинними енергоресурсами сталеплавильного виробництва, використовуваними для централізованого теплопостачання, є тепло відхідних газів і тепло елементів сталеплавильної печі.
Мартенівська піч, що працює скрап-рудним процесом, опалюється сумішшю природного газу і мазуту з подачею кисню в ванну. Склад палив наведено в таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 - Склад палива, що спалюється в мартенівської печі
Газ,% 95,72,850,11,35 Мазут,% 85,512,40,50,50,11,0
3.1 Тепло відхідних газів
Уходящие гази мартенівської печі після регенераторів мають температуру 605 ° С і використовуються для вироблення пари в котлах-утилізаторах. Кількість тепла відхідних газів визначають на 1 т сталі. Тому для визначення ентальпії відхідних газів необхідно визначити обсяги окремих їх складових в розрахунку на 1 т сталі. Теоретична витрата кисню для спалювання 1 м 3 газоподібного палива розрахуємо за формулою:
Маємо:
Теоретична витрата кисню для спалювання 1 кг рідкого палива:
Загальний теоретичний витрата кисню для спалювання палива на 1 т сталі розраховується за формулою:
де - витрата газоподібного палива,;
- витрата рідкого палива, кг/т.
Також кисень витрачають на окислення домішок металу і на допалювання окису вуглецю, що виділяється з ванни. Кількість оного з урахуванням кисню залізної руди складе:
де - витрата руди на 1 т сталі, кг;
- кількість вигорілого вуглецю на 1 т сталі, кг:
де - витрата чавуну і скрапу на 1 т сталі, кг;
- вміст вуглецю відповідно в чавуні, скрапе і сталі,% ().
Таким чином, кількість вигорілого вуглецю складе:
Обсяг кисню у вихідних газах на виході з регенератора обчислюємо як:
де - коефіцієнт витрати повітря до котла-утилізатора.
Визначимо обсяги інших газів у продуктах згоряння. Обсяг триатомним газів в продуктах горіння суміші газоподібного та рідкого палива обчислюються за формулою:
Трьохатомний гази також виділяються з шихти:
де - кількість і, що виділяється з ванни на 100 кг шихти, кг;
- щільності і ();
- витрата шихти на 1 т сталі, кг.
Для скрап-рудного процесу [2]
Сумарний обсяг триатомним газів визналяется як:
Обсяг водяної пари в продуктах згорання суміші палива складуть:
де - питома витрата чистого кисню, вдмухується в ванну,.
Виділення водяної пари з шихти:
де - кількість виділилися з ванни на 100 кг шихти, кг;
- щільність водяної пари.
Для скрап-рудного процесу.
Обсяг водяної пари у вихідних газах обчислюється аналогічно обсягом двохатомних газів згідно з формулою (3.9):
Обсяг азоту у вихідних газах:
Таким чином, ентальпія газів на виході з регенератора в розрахунку на 1 т сталі складе:
де - температура газів до котла-утилізатора, ° С;
- об'ємні теплоємності відповідних газів, кДж/(м3 К).
3.2 Вибір котла-утилізатора
Річний вихід тепла з газами складе:
де - виробництво сталі за рік, т.
Тоді можлива утилізація відхідних газів визначиться формулою:
де - ентальпія відхідних газів на виході з котла-утилізатора, ГДж/т. При визначенні ентальпії відхідних газів на виході з котла-утилізатора слід враховувати, що в котлі утилізаторі маються підсосі повітря, тобто коефіцієнт витрати повітря після котла становить 1,7, а значить обсяги кисню та аз...
