Газоснабжение в Беларуси

При больших избытках воздуха объемная доля СО2 в дымовых газах снижается, факел укорачивается и приобретает ослепительно-белую окраску. При недостатке воздуха содержание СО2 увеличивается, факел удлиняется, пламя приобретает темно-желтую окраску, а на конце его появляются дымные языки.

Регулировать подачу газа и воздуха следует медленным и плавным открытием кранов, задвижек и вентилей. Нужно добиваться бесшумной, устойчивой работы горелок без отрыва пламени.

Нагрузку котлоагрегата с несколькими газовыми горелками следует регулировать изменением расхода газа по всем горелкам или изменением их количества; последнее регулирование нагрузки особенно целесообразно для инжекционных горелок неполного смешения небольшой производительности (до 15 ч 20 м3/г). При повышении нагрузки отдельных горелок сначала увеличивают подачу газа, а затем подачу воздуха; при снижении нагрузки вначале, наоборот, уменьшают подачу воздуха, а затем подачу газа.

Необходимо помнить, что недопустима работа горелок с перегрузкой, приводящей к отрыву пламени от горелки, и работа горелок на малых нагрузках, вызывающая проскок пламени. Особенно неудовлетворительно работают на больших и малых нагрузках инжекционные горелки полного смешения.

Для увеличения длины и светимости пламени факела уменьшают подачу первичного воздуха в горелки и увеличивают подачу вторичного воздуха при одновременном увеличении разрежения в топке (во избежание неполного сгорания газа).

Во избежание выброса пламени из топки и неполного сгорания газа при повышении нагрузки котла увеличивают вначале разрежение в топке, а затем нагрузку горелок. При снижении нагрузки котла уменьшают вначале нагрузку горелок, а затем уменьшают разрежение.

Если во время работы погаснут все горелки (в результате повышения давления газа перед горелками или прекращения подачи воздуха вентилятором в горелки), надо немедленно прекратить подачу газа в горелки, убавить дутье и тягу, провентилировать топку, газоходы и воздухопроводы, выяснить и устранить причины нарушения нормального режима горения газа.

Во время работы топки необходимо вести наблюдение за отсутствием утечек газа из неработающих (выключенных) горелок, а также за отсутствием горения газа у выходных газовых щелей, что может угрожать пережогу деталей горелки.

Остановка газоиспользующих установок

Остановки бывают:

- аварийными;

- кратковременными (работа агрегата в одну - две смены);

- продолжительными (вывод агрегата на ремонт, очистку, консервацию).

Остановка во всех случаях, за исключением аварийной остановки, должна производиться только по письменному распоряжению администрации.

Ответственный за исправное состояние и безопасную эксплуатацию газоиспользующих установок перед его остановкой должен:

- сделать в письменном журнале запись об остановке с указанием даты и времени (часы, минуты) и расписаться;

- в случае необходимости провести инструктаж по безопасному ведению работ как персоналу, которому предстоит провести остановку, так и персоналу, обслуживающему рядом работающие агрегаты.

При проведении кратковременной остановки:

- заранее прекратить подачу газа в топку;

- прикрыть шибер или прекратить дутье;

- открыть запорные устройства на сбросных газопроводах.

Запрещается оставлять агрегат (котел) без постоянного наблюдения со стороны обслуживающего персонала после его остановки до снижения давления в нем до атмосферного (для котлов).

При проведении продолжительной остановки:

- снизить интенсивность горения газа в топке вплоть до прекращения подачи газа;

- дымосос и вентилятор продолжают работать некоторое время (по инструкции) для вентиляции топки;

- закрыть все запорные устройства до ввода газопровода и на вводе;

- установить на вводе после запорного устройства заглушку;

- открыть запорные устройства на сбросных и продувочных газопроводах.

При остановке агрегата (котла), работающего с принудительной подачей воздуха, надо уменьшить, а затем прекратить подачу газа в топку, а вслед за этим прекратить подачу воздуха. При инжекционных горелках следует сначала прекратить подачу воздуха, а затем прекратить подачу газа.

После отключения всех горелок необходимо отключить газопровод агрегата от общего газопровода, открыть продувочную свечу на отводе, а также провентилировать топку, газоходы, воздухопроводы.

При остановке агрегатов (котлов) на длительный период без оставления обслуживающего персонала в котельной (цехе) закрывают задвижку или кран на вводе газа в котельное помещение (цех). Остановку газифицированных котлов с автоматикой регулирования процесса горения, автоматикой безопасности и с комплексной автоматикой проводят в соответствии с производственной инструкцией, утвержденной главным инженером предприятия.

При аварийной остановке обслуживающий персонал обязан немедленно закрыть газовое запорное устройство (ПЗК) и сообщить об этом руководителю котельной (цеха) или лицу, замещающему его. Затем необходимо открыть отключающие устройства на трубопроводах безопасности. При необходимости открыть отключающие устройства на продувочных газопроводах и провентилировать топку и газоходы.

Аварийная остановка проводится в следующих случаях:

- несрабатывание технологических защит;

- взрыв в топке, газоходах, разогрев докрасна несущих балок каркаса, колонн котла, обрушение обмуровки;

- пожар;

- исчезновение напряжения на устройствах дистанционного и автоматического управления или на всех КИП;

- разрыв внутреннего газопровода;

- погасание общего факела в топке.

Задача №1

Для заданного состава природного газа определить физико-химические свойства.

Метан (CH2) - 92,5

Этан (С2Н6) - 2,0

Пропан (С3Н8) - 0,66

Изобутан (С4Н10) - 0,5

Пентан (С5Н12) - 0,15

Диоксид углерода (СО2) - 0,33

Азот (N2) - 3,7

Решение

Определяем плотность газовой смеси со.см, кг/м3, при нормальных условиях

со.см = 0,01 ? yi сi

где: yi - объемная доля i-го компонента в смеси, %; сi - плотность i-го компонента, кг/м3, берем из [А.А. Ионин Газоснабжение (таб. 1,2)].

со.см = 0,01 (92,5*0,717+2*1,357+0,66*2,019+0,50*2,668+0,15*3,221+0,33*1,977+3,7*1,25) = 0,77 кг/м3

Определяем низшую теплоту сгорания Qнсм, кДж/м3, смеси горючих газов

Qнсм = 0,01 ? yi Qнi

Где: Qнi - низшая объемная теплота сгорания i-го компонента, кДж/м3, берем из [А.А. Ионин Газоснабжение (таб. 1,3)].

Qнсм = 0,01 (92,5*35840+2*63730+0,66*93370+0,5*121840+0,15*146340+

+ 0,33*1+3,7*1) = 0,01 (3315200+127460+61624,2+60920+21951+

+ 0,33+3,7) = 35871,59 кДж/м3

Определяем концентрационные пределы воспламенения Lcмв(н), %, газовоздушной смеси с учетом балласта (верхний и нижний)

Где: Б - балласт газового топлива, равный сумме объемного процентного

содержания углекислого газа и азота, %;

liв(н) - предел воспламенения i-го компонента смеси соответственно верхний и нижний, %.

Определяем теоретически необходимое количество воздуха V0, м3 воздуха/м3 газа, для полного сжигания 1 м3 газообразного топлива

V0 = 0,0476 (?(n + m/4) СnHm + 1,5 H2S)

Где: СnHm - объемное процентное содержание углеводородов, входящих в состав газовой смеси, %;

n и m - число атомов углерода и водорода соответственно;

H2S - объемное процентное содержание сероводорода в смеси, %.

) = 0,0476 (185+7+3,3+3,25+1,2) = 9,51 м3

С учетом влажности воздуха определяем V0вл, м3 воздуха/ м3 газа,

V0вл = V0 + 0,00124 dвозд V0

Где: dвозд - влагосодержание воздуха, г/м3; определяем по H-d диаграмме при t = 200C, ц = 60%. Принимаем влагосодержание воздуха при этих параметрах равным dв= 9 г/м3.

V0вл = 9,51+0,00124*9*9,51 = 9,62 м3

Определяем действительное количество воздуха Vд, м3 воздуха/ м3 газа, подаваемого в топку для горения,

Vд = б V0вл

Где: б - коэффициент избытка воздуха, зависящий от метода сжигания газа; принимаем б = 1,2.

Vд = 1,2*9,62 = 11,544 м3

При сжигания газообразного топлива образуется углекислый газ СО2, водородные пары Н2О, сернистый ангидрид SO2 (в топливе не присутствует сероводород H2S), кислород О2 и азот N2.

Определяем объем сухих продуктов сгорания Vпр.сг., м3 продуктов сгорания/ м3 газа,

Vпр.сг. = VСО2 + VН2О + VSO2 + VO2 + VN2,

Количество VСО2 углекислого газа, м3 СО2/ м3 газа,

VСО2 = 0,01 (?n CnHm + CO2)

VСО2=0,01 (1*92,5+2*2+3*0,66+4*0,5+5*0,15+0,33)=1,02 м3

Количество VH2O водяных паров, м3 H2O/ м3 газа,

VН2О = 0,01 (? m/2 СnHm + H2S + 0,00124 (d г + б dвозд V0))

где dг - влагосодержание газа, г/м3; принимаем равным 0, так как газ осушен.

VН2О=0,01 (( 2,971 м3

Количество VSO2 сернистого ангидрида, м3 SO2/ м3 газа,

VSO2 = 0,01 H2S

VSO2 = 0,01

Количество VО2 кислорода, м3 О2/ м3 газа,

VO2 = 0,21 (б - 1) V0

VO2 = 0,21 (1,2-1)*9,51=0,34 м3

Количество VN2 азота, м3 N2/ м3 газа,

VN2 = 0,79 б V0 + 0,01 N2

VN2 = 0,79*1,2*9,51+0,01*0,33=9,018 м3

Задача №2

Определить расчетные расходы газа равномерно распределенными и сосредоточенными потребителями.

№ варианта	Число жителей в квартале с 5-ти этажной застройкой	Число жителей в квартале с более высокой застройкой
2	10800	14500

К равномерно распределенным потребителям относятся сетевые ГРП, которые обслуживают жилые районы. В квартирах 5-ти этажных жилых домов установлены газовые плиты и проточные газовые водонагреватели.

Все полученные данные в процессе решения заносятся в таблицу 1 и 2.

Решение

Приготовление пищи при наличии газовой плиты и проточных газовых водонагревателей

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод,

где Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 2 мет. пособия/ Кm=1/2200

Определяем годовой расход газа Vгод, м3/год, на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды равномерно распределенными потребителями

Vгод = N * n * x * Qгод/Qн

Где: N - численность населения, чел.; N=10800

n - число расчетных единиц потребления на 1000 жителей; n=1

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/ 8,0*106 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = 10800*1*1*8,0*106/35871,59=2408591 м3/год

Vр =1/2200*2408591=1094,8 м3/ч

Приготовление завтраков (ужинов)

С учетом средней загрузки предприятий общественного питания принимаем охват обслуживания населения у = 0,27 от общей численности населения, считая, что каждый человек, регулярно пользующийся столовыми и ресторанами, потребляет в день примерно 1 обед и 1 ужин (или завтрак). Тогда общее число единиц (n) потребления газа предприятиями общественного питания составляет 360*у* х* N.

Степень охвата газоснабжением столовых х = 1 (100%); 360 - число рабочих дней работы предприятий общественного питания за год.

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 2 мет. пособия/ Кm=1/2200

n - общее число расчетных единиц потребления, n=360*y*x*N

n=360*0,27*1*10800=1049760

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/ 2,1*103 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Определяем годовой расход газа Vгод, м3/год

Vгод =

Vгод == 61455,2 м3/год

Vр = 1/2200*61455,2 = 27,93

Приготовление обедов

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Vгод =

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 1 мет. пособия/ Кm=1/2200

n - общее число расчетных единиц потребления, n=360*y*x*N

n=360*0,27*1*10800=1049760

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/ 4,2*103 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = = 122910,4

Vр = 1/2200*122910,4 = 55,9

Дополнительно учитываем расход газа на нужды предприятия бытового обслуживания населения, принимая его в размере 5% от суммарного расхода газа в жилых домах.

Vр = Кm * Vгод

Vр =0,05*1094,8=54,74

Нагрузка ГРП определяется как сумма расчетных расходов газа по видам потребителя.

1094,8+27,93+55,9+54,74=1233,37

Расчет нагрузок ГРП 1 заносим в таблицу 1.

Квартал с более высокой застройкой

Приготовление пищи в квартирах при наличии газовой плиты и ЦГВ (центрального горячего водоснабжения).

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод,

где Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 2 мет. пособия/ Кm=1/2250

Определяем годовой расход газа Vгод, м3/год, на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды равномерно распределенными потребителями

Vгод = N * n * x * Qгод/Qн

Где: N - численность населения, чел.; N=14500

n - число расчетных единиц потребления на 1000 жителей; n=1

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/ 2,8*106 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = 14500*1*1*2,8*106/35871,59=1131814,9 м3/год

Vр =1/2250*1131814,9=503 м3/ч

Приготовление завтраков (ужинов)

Средняя загрузка предприятий общественного питания принимаем охват обслуживания населения у = 0,27 от общей численности населения, считая, что каждый человек, регулярно пользующийся столовыми и ресторанами, потребляет в день примерно 1 обед и 1 ужин (или завтрак). Тогда общее число единиц (n) потребления газа предприятиями общественного питания составляет 360*у* х* N.

Степень охвата газоснабжением столовых х = 1 (100%); 360 - число рабочих дней работы предприятий общественного питания за год.

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 2 мет. пособия/ Кm=1/2250

n - общее число расчетных единиц потребления, n=360*y*x*N

n=360*0,27*1*14500=1409400

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/ 2,1*103 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Определяем годовой расход газа Vгод, м3/год

Vгод =

Vгод = = 82509,3 м3/год

Vр = 1/2250*82509,3 = 36,7 м3/ч

Приготовление обедов

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Vгод =

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 2 мет. пособия/ Кm=1/2250

n - общее число расчетных единиц потребления, n=360*y*x*N

n=360*0,27*1*14500=1409400

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/ 4,2*103 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = = 165018,6 м3/год

Vр = 1/2200*165018,6= 73,34 м3/ч

Дополнительно учитываем расход газа на нужды предприятия бытового обслуживания населения, принимая его в размере 5% от суммарного расхода газа в жилых домах.

Vр = Кm * Vгод

Vр =0,05*503=25,15 м3/ч

Нагрузка ГРП 2 определяется как сумма расчетных расходов газа по видам потребителя.

503+36,7+73,34+25,15=638,19

Больница

В больнице газ расходуется на приготовление пищи, приготовление горячей воды на хозяйственно-бытовые нужды и на лечебные процедуры, на стирку белья в механизированной прачечной, а также для покрытия расходов теплоты на отопление и вентиляцию больницы.

Число мест в больнице определяется органами здравоохранения. По существующим рекомендациям больница должна иметь 13,5 койки на 1000 жителей.

Приготовление пищи

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Vгод =

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/1800

n - общее число расчетных единиц потребления, n=N/1000*13,5

n=25300/1000*13,5 = 314,55

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/ 3,2*106 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = = 30468,7 м3/год

Vр = 1/1800*30468,7= 17,93 м3/ч

Приготовление (ГВ) горячей воды на хозяйственно-бытовые нужды и лечебные процедуры

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Vгод =

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/1800

n - общее число расчетных единиц потребления, n=N/1000*13,5

n=25300/1000*13,5 = 314,55

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/ 9,2*106 кДж/год

Страницы: 1, 2, 3