Курсовая Работа Котлы Дквр
- Feb 10, 2011 - Курсовая работа (Теория) по физике на тему: Поверочный расчет парового котла ДКВР 4-14, работающего на твердом топливе.
- В современном промышленном производстве все большее значение придается автоматизации. Усложняется оборудование и технологический.
Apr 1, 2008 - Скачать диплом из рубрики теплотехника. Двухбарабанные паровые котлы ДКВР. Задание на курсовой проект. Процесс в зарубежных странах дипломная работа Любовь стремление к бессмертному Платон.
Содержание 1. Введение 3 2. Назначение и теплотехнические характеристики котла 4 3. Описание конструкции котла 5 4. Топка и горелочные устройства 8 5. Топливо и топливоприготовление 10 6. Тепловой расчет и конструирование участков поверхности нагрева котла 17 6.1 Общие положения 17 6.2 Расчет теплового баланса 17 6.3Тепловой расчет топочной камеры и конструиварование радиационных поверхностей нагрева 19 6.4 Расчет теплообмена в топке 21 6.5 Расчет и конструирование конвективных поверхностей нагрева 24 6.6 Прилегающие поверхности нагрева 34 6.7 Выносные поверхности нагрева 35 7.
Тепловая схема котла 38 8. Гидродинамика пароводяного тракта котла 40 9. Аэродинамический расчет котла 42 10. Выбор тяго-дутьевого оборудования 51 11. Методы регулирования температуры пара 56 12. Коррозия, водоподготовка 59 13. Экологические требования по эксплуатации котла 60 14.
Золоулавливание, внешние газоходы, дымовая труба 61 15. Конструкционные, теплоизоляционные и жаропрочные материалы, примененные в конструкции 65 16.
Арматура котла 67 17. Фундамент, каркас, компоновка и крепеж элементов конструкции котла 68 18. Расчет на прочность отдельного элемента котла (на выбор из конструкции котла) 72 19. Заключение 76 20. Библиографический список 77 21. Приложения в расчетно-пояснительной записке 78 Содержание Выдержка из текста Температура первичного пара регулируется впрысками питательной воды. Способ регулирования температуры пара рециркуляцией газов, предусматриваемый в настоящее время для большинства блочных установок, также основан на изменении тепловосприятия пароперегревателя.
Несмотря на то, что теплосодержание газов по мере увеличения рециркуляции несколько снижается, тепловосприятие пароперегревателя возрастает благодаря увеличению коэффициента теплоотдачи от газа к трубам вследствие рос-та объемов и скоростей газов. Рециркуляция газов может служить достаточно эффективным средством регулирования температуры вторичного пара при малых нагрузках котла. Газ обычно отбирается из газохода между водяным экономайзером ВЭ и воздухоподогревателем ВП и нагнетается дымососом рециркуляции в область холодной воронки или в верхнюю часть топки. В последнем случае рециркуляция способствует снижению шлакования.
Регулирование производительности дымососа рециркуляции осуществляется направляющими аппаратами. При отключенном дымососе рециркуляции и неплотности газовых заслонок вследствие обратного движения газов из топки возможен занос золой всего тракта, регулирующих органов и дымососа, а также разогрев короба вблизи топки. Для предотвращения этого предусматривается подвод уплотняющего воздуха в нагнетательный тракт между двумя шиберами. Шибер на линии подвода воздуха оснащается колонкой дистанционного управления, связанной блокировкой с электродвигателем дымососа рециркуляции. При отключении дымососа автоматически производятся закрытие шиберов на стороне всасывания и нагнетания и открытие шибера на линии подвода уплотняющего воздуха. Включение дымососа происходит автоматически по импульсу снижения температуры вторичного пара.
Регулирование изменением положения факела в топке поворотными горелками приводит к перераспределению тепловосприятий парообразующих поверхностей нагрева и пароперегревателя. Температура газов на выходе из топки оказывает большое влияние на температуру пара. При повороте горелок вниз факел опускается, отдача тепла экранным трубам увеличивается и температура газов в конце топки снижается. Это приводит к уменьшению тепловосприятия пароперегревателя и снижению температуры пара.
Аналогичный эффект происходит при регулировании температуры изменением избытка воздуха в топке. В этом случае, однако, увеличиваются потери тепла с уходящими газами и расход электроэнергии на собственные нуждыКоррозия, водоподготовкаПоверхности нагрева омываются высокотемпературными газами и подвергаются газовой коррозии (окалинообразованию). При t 500ºС З.О.П.
Не держится и начинается газовая коррозия. Это характерно для Ст10 и Ст20. В продуктах сгорания содержатся водяные пары температура точки росы которых зависит от их парциального давления. Если, то H2O конденсируется, при этом плёнка воды способствует доставке кислорода (Fe + O2 → Fe 2O3). Присутствие серы в топливе повышает температуру точки росы (S + O2 → SO2 и 5% SO2 взаимодействует с кислородом SO2 + O → SO3 (при t 1300ºC) → SO3 + H2O → H2SO4↑, но если, то будет сернокислотная коррозия Fe + H2SO4 → Fe 2(SO4) + ↑H2). Экологические требования по эксплуатации котлаЗагрязнение воздушной среды котельными установками и ТЭС, использующими в качестве топлива — торф, древесные опилки и лигнин, связано с выбросами в дымовую трубу токсичных газов (диоксида и оксида серы, окислов азота, окиси углерода) и мелкодисперсной золы.
Так как для проектируемой мини ТЭЦ основным видом топлива является лигнин, то при его сжигании выделяются вредные вещества, загрязняющие окружающую среду. Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу и их предельно допустимая концентрация в атмосфере населенных пунктов приведен в таблице 16. Предельно допустимая концентрациявредных веществ в атмосфере населенных пунктовТаблица 16. Наименование веществаПредельно-допустимая концентрация, мг/м 3 максимально-разоваясреднесуточнаяПыль и в том числе зола 0,50,15Сернистый ангидрид (SO2)0,50,05Серный ангидрид (SO3)0,30,03Оксид углерода 3,01,0Диоксид азота 0,0850,085 Для отвода уходящих газов из котлоагрегатов в атмосферу служат дымовые трубы.
Необходимая высота дымовой трубы определяется для электростанции в зависимости от расхода топлива, содержания золы и токсичных газов. Золоулавливание, внешние газоходы, дымовая трубаОпределение минимальной высоты трубы производим в такой последовательности: 1. Определяем выброс золы (г/с)г/с где ВР=69.34 т/ч — расчетный часовой расход топлива всеми котлами, работающими на дымовую трубу; ηЗЛ — КПД золоуловителя,%. ΗЗЛ=99%;q 4 — потеря теплоты от механической неполноты горения, q 4=3% (6, табл. 74); АР — зольность топлива, АР=8,52%. Определяем выброс SO2(г/с)г/сгде SP — содержание серы в рабочей массе топлива, SP =0,31%;μSO2и μS- молекулярная масса SO2 и S, их отношение равно 2.
Определяем выброс оксидов азота, рассчитываемый по NO2(г/с)г/сгде β 1 — безразмерный поправочный коэфф., учитывающий влияние качества сжигаемого топлива и способа шлакозолоудаления на выход оксидов азота,β 1=1,4, β 3 — коэфф., учитывающий конструкцию горелок, β 3=1;r — степень рециркуляции продуктов сгорания, при отсутствии рециркуляции r=0; β 2 — коэфф., характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих продуктов сгорания в зависимости от условия подачи их в топку, β 2=0; к — коэфф., характеризующий выход оксидов азота на 1 т сожженного топлива, к=3,05кг/т. Определяем диаметр устья дымовой трубы (м)м, где VТР=94,78 м 3/с — объемный расход продуктов сгорания через трубу при температуре их в выходном сечении; ωВЫХ=25 м/с- скорость продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы (из аэродинамического расчета котлоагрегата). Определяем коэфф. F иυМ: Определяем коэфф. Mв зависимости от параметра f: 8. Определяем безразмерныйкоэфф.
N в зависимости от параметра υМ:При υМ2 n=1. Определяем предварительную минимальную высоту дымовой трубы (м) во втором приближении мТак как разница между H1 иH больше 5%, то второй уточняющий расчет: f'=1,378 и υМ'=9,81;m 1=0,858 иn 1=1; 10. Второй уточняющий расчет (м) м 11. Определяем выброс СО (г/с)г/с 12. Определяем выброс SO3(г/с)г/с 13. При высоте дымовой трубы H2 определяем максимальную приземную концентрацию каждого из вредных веществ (золы, SO2, NO2, SO3, СО) по формулам мг/м 3 мг/м 3 мг/м 3 мг/м 3 мг/м 3 где F — безразмерныйкоэфф., учитывающий скорость оседания золы в атмосферном воздухе, принимается равным 2. Проверяется условие, при котором безразмерная суммарная концентрация не должна превышать 1, т.
Так как указанное условие не соблюдается, то увеличим высоту дымовой трубы, при которой безразмерная суммарная концентрация не превысит 1, т. Примем 120 м. Производим пересчет максимальных приземных концентраций каждого из вредных веществмг/м 3 мг/м 3 мг/м 3 мг/м 3 мг/м 3 Следовательно, принимаем к установке дымовую трубу из железобетона высотой 120 м и с диаметром выходного отверстия 3,6 м. При сжигании твердого топлива и удалении шлака в твердом состоянии только незначительная часть золы топлива остается в шлаке, а большая часть ее (90%) уносится дымовыми газами из котельного агрегата.
Содержащаяся в дымовых газах летучая зола сильно загрязняет атмосферный воздух и оказывает вредное воздействие на человеческий организм и растения, а также резко увеличивает износ газоходов и дымососов. Поэтому проектируемая ТЭЦ, сжигающая твердое топливо — лигнин, оборудуется золоулавливающими устройствами — электрофильтрами (см. раздел «Расчет и подбор вспомогательного оборудования для котлоагрегатов и турбоустановки»), для эффективной очистки дымовых газов в соответствии с требованиями санитарных норм. Проблема очистки дымовых газов от диоксида серы в данном дипломном проекте не рассматривалась, но как рекомендация — необходима установка абсорбера до электрофильтра с использованием известково-известнякового метода очистки дымовых газов. Сущность способа заключается в том, что в поток дымовых газов, выходящих из котла, при температуре примерно 18. °С впрыскивается суспензия гидроокиси кальция.
При этом происходит нейтрализация двуокиси серы известью, а вода испаряется за счет тепла дымовых газов. Дымовые газы, содержащие смесь твердых частиц продуктов нейтрализации и золы топлива, поступают в электрофильтр, в котором происходит частичная доочистка дымовых газов от двуокиси серы за счет избытка подаваемой гидроокиси кальция.
Конструкционные, теплоизоляционные и жаропрочные материалы, примененные в конструкцииВ котле ДКВр-20−13−250ГМ применяется двухступенчатая схема испарения с установкой во второй ступени выносных циклонов. Это позволяет уменьшить процент продувки и улучшить качество пара при работе на питательной воде с повышенным солесодержанием. Во вторую ступень испарения входит часть труб боковых экранов переднего топочного блока. В котельный пучок вода подаётся из верхнего барабана через обогреваемые трубы последних рядов самого пучка. Котлы ДКВр-20−13−250ГМ (Е-20−1,4−250ГМ) снабжены рециркуляционными трубами, которые расположены в обмуровке боковых стенок топки, что повышает надежность работы циркуляционных контуров боковых экранов.
В верхних барабанах размещаются сепарационные и питательные устройства, нижние барабаны являются шламоотстойниками. По окружности верхнего барабана, в области труб экранов и подъемных труб котельного пучка, установлены щитки, подающие пароводяную смесь на зеркало испарения. Для сжигания топлива котёл ДКВр-20−13−250ГМ (Е-20−1,4−250ГМ) комплектуется газомазутными горелками типа ГМ.
Камеры фронтового и заднего экранов крепятся кронштейнами к обвязочному каркасу, при этом одна из опор может быть неподвижной, а другая — подвижной. Камеры боковых экранов крепятся к специальным опорам. Арматура котлаДля управления работой, обеспечения безопасных условий эксплуатации и расчётных режимов работы ОКН должны быть снабжены: запорной и запорно-регулирующей арматурой; указателями уровня жидкости; приборами для измерения давления и температуры; предохранительными устройствами; приборами безопасности. Тип арматуры, её количество и места установки выбираются организацией разработчиком проекта из конкретных условий эксплуатации и требований Правил. Арматура должна иметь маркировку: наименование или товарный знак завода-изготовителя; условный проход; условное давление; направление потока среды; марку материала корпуса.
На маховике арматуры обозначается направление при открывании и закрывании. Арматура с условным проходом для котлов и трубопроводов 5. Мм и более и для сосудов (из легированной стали и цветных металлов) более 2. Мм должна иметь паспорт или сертификат. Арматуру, имеющую маркировку, но не имеющую паспорта, допускается применять после ревизии, испытания и проверки марки материала.
При этом должен быть составлен паспорт. На трубопроводах в целях облегчения открытия задвижек и вентилей, требующих значительного вращающего момента, а также для прогрева паропроводов, они должны быть оснащены обводными линиями (байпасами), диаметр которых определяется проектной организацией. На трубопроводах на вентили, задвижки и приводы к ним должны наноситься надписи:. номер или условное обозначение запорного или регулирующего органа, соответствующие эксплуатационным схемам или инструкциям;.
указатель направления в сторону закрытия (З) и открытия (О). Арматура должна устанавливаться в местах удобных для обслуживания и ремонта. Фундамент, каркас, компоновка и крепеж элементов конструкции котлаШахты и высоты соединительного газохода в мощных котлах применяют Т-образную компоновку с двумя конвективными шахтами, расположенными по обе стороны топки.
Суммарное сечение обеих конвективных шахт увеличивается при сохранении обычных габаритов и способов крепления конвективных поверхностей нагрева. Тяго — дутьевые машины также устанавливаются на нулевой отметке. Т-образная компоновка особенно подходит для котлов, работающих на топливе с абразивной золой (типа экиба — стузских), для которых в целях уменьшения золового износа ограничивают скорость продуктов сгорания. Однако при такой компоновке возникают конструктивные затруднения в отводе продуктов сгорания от двух конвективных шахт. Конструкция Т-образного котла сложнее П-образного, она требует и большего расхода металла. Уменьшения пролета потолочных балок достигают при разделении топки и конвективной шахты на две части. Образуется паровой котел в виде двух корпусов (каждый со своим каркасом и отдельной обмуровкой), в которых поверхности нагрева расположены симметрично (двухкорпусная симметричная компоновка).
При наличии отключающей арматуры отдельного корпуса и симметричных обоих корпусов технологическая схема соответствует дубль-блоку. В дубль-блоке симметричная компоновка позволяет работать с половинной мощностью блока на одном корпусе при остановленном другом, что несколько улучшает маневренные свойства, но удорожает установку и повышает удельный расход топлива нз 1 кВт-ч, так как при работе на одном кор — пусе с половинной нагрузкой блока гидравлическое сопротивление перегревателя соответствует номинальному.
Экономичность турбины на частичных нагрузках тоже снижается. В двух — и многоходовых схемах движения газов топку и газоходы выполняют с промежутком между ними и самостоятельной обмуровкой или без промежутка с общей разделяющей стенкой из плотных экранов Их называют соответственно разомкнутыми и сомкнутыми газоходами. Для размещения воздухоподогревателей либо используют нижнюю часть конвективной шахты, либо их выносят за пределы котла или даже за пределы главного здания. Этим освобождается место для установки горелок необходимости для применения дробевой очистки конвективных поверхностей нагрева. Каркас парового котла. Современные мощные котлы отечественного производства, как правило, выполняют с П-образной и Т-образной компоновкой.
Различие конструкций этих агрегатов и распределение нагрузки, вызываемой их элементами, оказывают непосредственное влияние на конструкцию каркаса. Каркас представляет собой металлическую конструкцию, предназначенную для установки всех элементов котла: барабана, поверхностей нагрева и коллекторов, обмуровки, изоляции и обшивки, трубопроводов и коробов, помостов и лестниц обслуживания и др.
Различают каркасы с самостоятельным фундаментом, не связанным со строительной конструкцией здания, и каркасы, совмещенные с несущими конструкциями здания. В конструкциях с самостоятельным фундаментом каркас воспринимает всю весовую нагрузку котла и передает ее на фундамент. Нагрузка на фундамент складывается из массы котла и его каркаса и массы рабочего тела — воды и пара. Для предотвращения возникновения дополнительных напряжений, вызываемых тепловыми деформациями, конструкция котла должна предусматривать свободу тепловых расширений. Паровой котел связан с внешним оборудованием, обеспечивающим его работу: пылепригото — вительной установкой, питательными трубопроводами. Он связан с турбиной паропроводами. В ряде конструкций применяют комбинированную обмуровку: накаркасную щитовую в области призматической части топки и натрубную для холодной воронки или наклонного пода.
При расширении экранных блоков, подвешенных к потолочным балкам каркаса, натрубная обмуровка перемещается вниз вместе с трубами. Во избежание присоса воздуха в месте сочленения обеих частей обмуровки по периметру топки образуют температурный шов. Для ограждения конвективных газоходов обычно применяют накаркасную обмуровку. При натрубной обмуровке топочной камеры по периметру горизонтального газохода предусматривают температурный шов в вертикальной плоскости, соединяющий шахты топочной камеры и конвективного газохода. В ряде конструкций натрубную обмуровку распространяют и на часть конвективной шахты с расположением температурного шва III—III по периметру вертикального газохода. Чем большую часть поверхности котла охватывает натрубная обмуровка, тем при меньшей температуре работает температурный шов и тем проще и надежнее его конструкция.
Тепловая изоляция. Барабан и коллекторы, паропроводы перегретого пара, питательные трубопроводы, трубопроводы непрерывной продувки, газовоздухопроводын т. Находятся вне обмуровки и располагаются вокруг агрегата, над потолком или вдоль его стен. Перечисленные элементы оборудования имеют температуру 200— 600 °C, и их покрывают тепловой изоляцией для защиты персонала от ожогов и уменьшения потери теплоты в окружающую среду. Допустимая по санитарным условиям температура наружной поверхности изоляции не должна превышать 55 °C.
Высококачественная тепловая изоляция позволяет уменьшить тепловые потери по сравнению с неизолированной поверхностью на 95— 97%, что обеспечивает также улучшение санитарно-гигиенических условий труда. Изоляция барабана, коллекторов, трубопроводов и арматуры, кроме того, улучшает условия работы металла этих элементов, так как уменьшается температурный перепад по толщине металла, а следовательно, снижаются и температурные напряжения. Наружной поверхности изоляции придают гладкую и механически прочную поверхность оклейкой ее хлопчатобумажной тканью с последующим окрашиванием либо покрывают металлическим кожухом и также окрашивают. Окраска позволяет различать по цвету разные потоки. Расчет на прочность отдельного элемента котла (на выбор из конструкции котла) Допускаемые напряжения принимались наименьшими из следующих значений: При расчете дымогарных труб и трубы контроля пламени, работающих под наружным давлением, допускаемое напряжение должно быть уменьшено в 1,2 раза по сравнению со случаем, когда используются формулы расчета по внутреннему давлению.
Расчетная схема колтла приведена на рисунке 5. Рисунок 5 ЗаключениеСовременный котел оснащается системами автоматизации, обеспечивающими надежность и безопасность его работы, рациональное использование топлива, поддержание требуемой производительности и параметров пара, повышение производительности труда персонала и улучшение условий его работы, защиту окружающей среды от вредных выбросов. Библиографический список 1. Тепловой расчет котельных агрегатов: Нормативный метод.
— М.: Энергия, 1973.-295с.2. М, Самойлов Ю.Ф., Модель З.Г. Компоновка и тепловой расчет парогенератора.
— М.: «Энергия, 1975. Аэродинамический расчет котельных установок: Нормативный метод. — Л.: Энергия, 1977,-265с.4. Сидельковский Л.Н., Юренев В, Н. Парогенераторы промышленных предприятий. — М.: Энергия, 1978, — 336 с. 5. Общие правила выполнения чертежей.
Курсовая Работа На Тему
— М.: Изд-во стандартов, 1984. Основные положения. — М: Изд-во стандартов, 1983.
Приложения в расчетно-пояснительной запискеПриложение 1 Соотношение единиц измеренияВеличинаМКГСССИ 123МассаСилаПлотностьУдельный весДавление 1 атм (тех)=1041кгс/см 2735,6 мм рт.ст.1атм (физ)=1,033кгс/см 2760мм рт.ст.1мм рт.ст.1кгс/м 21 барУдельная энтальпия 1 ккал/кгУдельная энтропия 1 ккал/(кгК)4,187Удельная теплоемкость 1 ккал/(кг)Коэффициенты теплоотдачи, теплопередачи 1,163Коэффициент теплопроводности 1,163Работа, энергияКоличество теплоты 1 ккалМощностьТепловой поток 20. Библиографический список 1. Тепловой расчет котельных агрегатов: Нормативный метод. — М.: Энергия, 1973.-295с. М, Самойлов Ю.Ф., Модель З.Г. Компоновка и тепловой расчет парогенератора. — М.: «Энергия, 1975.
Аэродинамический расчет котельных установок: Нормативный метод. — Л.: Энергия, 1977,-265с. Сидельковский Л.Н., Юренев В, Н. Парогенераторы промышленных предприятий.
— М.: Энергия, 1978, — 336. Общие правила выполнения чертежей.
— М.: Изд-во стандартов, 1984. Основные положения. — М: Изд-во стандартов, 1983.
Список литературы.
Введение В данной курсовой работе выполнен поверочно-конструкторский расчет котла ДКВр 20-13 - двухбарабанного котла, вертикально-водотрубного реконструированного. Для топочной камеры и конвективных котельных пучков выполнен поверочный расчет. Для водяного экономайзера - конструктивный расчет. Также разрабатывается проект котельного агрегата с экономайзером. Исходные данные: Поверхность нагрева, установленная за котлом - экономайзер Номинальная паропроизводительность котла - 20 т/ч Давление пара - 14 атм (ата) Температура питательной воды (после деаэратора) - 80 0 С Вид топлива - г/д Саратов-Москва Способ сжигания топлива - в факеле Температура наружного воздуха (в котельной) - 25 0 С В первой главе производится расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания при?=1. Для этого рассчитывается теоретическое количество воздуха необходимое для полного сгорания топлива и минимальный объем продуктов сгорания, которые получились бы при полном сгорании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха. Во второй главе приводится описание котла ДКВР 20-13, производится выбор топочного устройства по исходным данным, приводятся расчетные характеристики топки, определение коэффициентов избытка воздуха, рассчитываются энтальпии продуктов сгорания для разных участков, тут же строится J-?
Диаграмма продуктов сгорания, производится расчет теплового баланса и расхода топлива, а также тепловой расчет топки, расчет конвективных пучков. В третьей главе проводится конструктивный расчет водяного экономайзера, находится его поверхность нагрева, число и ряд труб. В четвертой главе производится определение расчетной невязки теплового баланса. В пятой главе составляется таблица теплового расчета котельного агрегата. Описание топлива: В качестве топлива в котельном агрегате используется природный газ, поступающий из газопровода Саратов-Москва В качестве газообразного топлива используется природный газ газоконденсатных и газонефтяных месторождений. Природные газы подразделяются на три группы:. Газы, добываемые из чисто газовых месторождений.
В основном состоят из метана и являются тощими или сухими. Содержание тяжелых углеводородов (от пропана и выше) в сухих газах 50 мг/м 3. Газы, которые выделяются из скважин нефтяных месторождений совместно с нефтью. Такие газы называются попутными. Кроме метана также газы содержат обычно свыше 150 мг/м 3 тяжелых углеводородов. Они являются жирными газами. Жирными газами называются такие газы, которые представляют собой смесь сухого газа, пропан-бутановой фракции и газового бензина.
Курсовая Работа Котлы Дквр 10/13
Газы, добываемые из конденсатных месторождений. Такие газы состоят из смеси сухого газа и паров конденсата, которые выпадают при сжижении. Пары конденсата представляют собой смесь паров тяжелых углеводородов, содержащих С 5 и выше (бензин, керосин и лигроин). Природный газ не имеет запаха.
До подачи в сеть его одорируют, т.е. Придают резкий не приятный запах, который ощущается при 1% концентрации. Газообразное топливо очищают от примесей.
Природный газ состоит из метана СН4 (до 98%) и других углеводородов. Теплота сгорания =0 кДж/м3. Природные газы отличаются малым содержанием балласта, отсутствием серы, окиси углерода и пыли. Газообразное топливо представляет собой смесь горючих и негорючих газов, содержащих некоторое количество примесей. К горючим газам относятся углеводороды, водород и оксид углерода. Негорючими компонентами являются азот, диоксид углерода и кислород. Они составляют балласт газообразного топлива.
В сравнении с твердым топливом применение в котельных установках жидкого и газообразного топлива значительно выгоднее т.к. Упрощается его транспортировка, хранение и сжигание, а также значительно повышается коэффициент полезного действия котла. При использовании газа автоматизируется производство, и ликвидируются складские помещения. Расчетные характеристики топлива: Месторождение - г/д Саратов-Москва Состав газа по объёму 6: CH4=84,5% C2H6=3,8% C3H8=1,9% C4H10=0,9% С5Н12 и более=0,3% N2=7,8% CO2=0,8% Плотность, кг/м3 (при 0 0С и 760 мм рт. Ст.), =0,837 кг/м3 = 8550 ккал/м3 =10215 кДж/кг 1. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания при?=1 (для газообразного топлива) Теоретическое количество воздуха необходимое для полного сгорания топлива: Минимальный объем продуктов сгорания, которые получились бы при полном сгорании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха (?=1):, 2. Описание котла типа ДКВр 20-13 Котельные установки - это теплогенерирующие установки, т.е.
Целью их работы является получение тепловой энергии сгорания сжигаемого в них топлива и передачи полученной теплоты теплоносителю. Котельные установки подразделяются по роду вырабатываемого теплоносителя на паровые и водогрейные, а по характеру обслуживания потребителей - на отопительные, отопительно-производственные и производственные. Котельные производственные и отопительные (предназначенные для покрытия отопительных нагрузок) работают определенное количество дней в году, в зависимости от характера производства и длительности отопительного периода.
Проектируемой теплогенерирующей установкой является котельный агрегат ДКВр 20-13. Котел ДКВр 20-13 (первое число после наименования котла обозначает паропроизводительность, т/ч; второе число - давление пара в барабане котла, кгс/см ² ати) - двухбарабанный, вертикально-водотрубный с естественной циркуляцией, реконструированный, бескаркасной конструкции. Он используется для производства насыщенного и перегретого (при установке пароперегревателя) пара давлением 14 и 24 кгс/см 2. Котел предназначен для производственно-отопительных и районных котельных.
При сжигании газообразного топлива компонуется камерной топкой. Котельный агрегат ДКВр 20-13 представляет собой два продольно-расположенных барабана, установленных друг над другом, диаметром 1000 мм и сваренных из листовой стали. Поверхность верхнего барабана должна быть хорошо изолирована огнеупорным материалом для обеспечения требуемого срока службы котла.
Котельный агрегат обмурован со всех сторон тяжелыми кирпичными стенами толщиной 510 мм за исключением задней стенки толщиной 380 мм. Котел устанавливается на бетонном основании выше уровня чистого пола.
По боковым стенам обмуровки котельного агрегата вмонтированы люки для осмотра котла изнутри. Штампованное днище нижнего барабана имеет специальные лазы, закрываемые люками. Таким образом, у котла имеются четыре люка для ревизии с правой и с левой сторон (по два на каждую) и один с фронтовой стороны между газовыми горелками. С левой и с задней сторон можно произвести тщательный наружный осмотр котельного агрегата, а также произвести качественную регулировку расхода пара, благодаря смотровым площадкам, закрепленным на металлическом каркасе, который опоясывает обмуровку котла. В данном проекте запроектировано три смотровые площадки, подъем на которые можно осуществить по металлическим лестницам, приваренным к каркасу площадок. В свою очередь все смотровые площадки оборудованы перилами, установленными для предотвращения падения служебного персонала с этих площадок. В верхней части котельного агрегата установлены два взрывных клапана.
При нерасчетном режиме работы котельного агрегата - взрыве, резко возрастает объем дымовых газов. Дымовые газы свободно проходят через крупноячеистую сетку, затем разрушают асбестовую плиту и выходят по направляющей трубе наружу. На верхнем барабане запроектирована вся необходимая запорно-регулирующая, предохранительная, контрольно-пропускная арматура, а также манометр, измеряющий давление в барабане котлоагрегата.
На передней части котла установлены водоуказательные приборы. На фронтовой части котла установлены три газомазутные горелки типа ГМГм, через которые топливо подается в топку котельного агрегата. Для этого во фронтальной стене обмуровки имеются расширяющиеся отверстия в топку, необходимые для образования факела горения и раскрытия его на необходимый угол. По боковым сторонам за пределы вынесены трубы, соединенные с верхними и нижними коллекторами и обоими барабанами.
Эти трубы - выносные циклоны. Выносные циклоны необходимы для разделения пароводяной смеси соответственно на пар и воду.
От выносных циклонов в верхней части котла к верхнему барабану выходят две трубы, по которым движется пар. С задней стороны в обмуровке имеется отверстие, через которое из конвективной части котла выходят дымовые газы. К этому отверстию возможно присоединение поверхностей нагрева - воздухоподогревателя или экономайзера. По заданию необходимо рассчитать и запроектировать поверхность нагрева - экономайзер, который соединен с котлом с помощью специального короба. На наружной поверхности обмуровки имеются отверстия, в которые вмонтированы трубы периодической продувки.
В нижний барабан дополнительно подведены трубы для прогрева котла паром при растопке. Котел ДКВр 20-13 состоит из двух продольно-расположенных барабанов, которые соединяются между собой пучком кипятильных (конвективных) труб. Трубы боковых экранов приварены к верхним коллекторам. Нижние концы экранных труб приварены к нижним коллекторам. В нижнем барабане расположены трубы периодической продувки и спускная линия. Перед кипятильным пучком котлов расположена топочная камера, которая для уменьшения потерь тепла с уносом и химическим недожогом делится кирпичной шамотной перегородкой на две части: собственно топку и камеру догорания. Дымовые газы совершают в котле горизонтально-поперечное с несколькими поворотами движение.
Это обеспечивается установкой между кипятильными трубами чугунных перегородок, которые делят их на первый и второй газоходы. Выход газов из камеры догорания и из котла, как правило, асимметричен.
Вода в трубы боковых экранов поступает одновременно из верхнего и нижнего барабанов. В котлах ДКВр 20-13 применено двухступенчатое испарение.
Первая ступень испарения включает конвективный пучок, фронтовой и задний экраны, а также боковые экраны заднего топочного блока. Боковые экраны переднего топочного блока включены во вторую ступень испарения. Сепарационными устройствами второй ступени испарения являются выносные циклоны центробежного типа. Циркуляционные контуры второй ступени испарения замыкаются через выносные циклоны и их опускные трубы; первой ступени испарения - через опускную часть конвективного пучка.
Питание циркуляционного контура второй ступени испарения осуществляется из нижнего барабана в выносные циклоны. Газоходы разделены между собой чугунной перегородкой по всей высоте газохода котла с окном (от фронта котла) справа. Передняя часть нижнего барабана крепится неподвижно, а остальные части котла имеют скользящие опоры, а также реперы, которые контролируют удлинения элементов при температурном расширении. Топка сформирована экранными трубами, которые образуют соответственно: передний или фронтовой экран, левый боковой экран, правый боковой экран (аналогично левому), задний экран топки. Барабаны котла, рассчитанные на давление 14 кгс/см 2, имеют одинаковый внутренний диаметр (1000 мм) при толщине стенок 13 мм. Для осмотра барабанов и расположенных в них устройств, а также для очистки труб шарошками на заднем и переднем днищах имеются лазы. В водяном пространстве верхнего барабана находится питательная труба для непрерывной продувки; в паровом объеме - сепарационные устройства также устанавливается воздушный кран и собственно паропровод, на котором установлен главный парозапорный вентиль.
Должностная инструкция руководителя бжд в школе. Следует также отметить, что в данной работе запроектирован кран для отвода пара на собственные нужды котельной. В верхнем барабане над топкой установлены две легкоплавкие вставки (смесь олова и свинца), которые плавятся при температуре около 300°С, что приводит к выпуску воды в топку, прекращению горения топлива и предохранению барабана от перегрева. На верхнем барабане установлена арматура: водоуказательные приборы, предохранительные клапаны, термометр, манометр. На всех котлах ДКВР над топкой и газоходом установлены взрывные и предохранительные клапаны. В нижнем барабане установлены перфорированная труба для периодической продувки, устройство для прогрева барабана при растопке и штуцер для спуска воды.
Движение топочных газов осуществляется следующим образом: Топливо и воздух подаются в горелки, а в топке образуется факел горения. Теплота от топочных газов в топке, за счет радиационного и конвективного теплообмена, передается всем экранным трубам (радиационным поверхностям нагрева), где эта теплота за счет теплопроводности металлической стенки и конвективного теплообмена от внутренней поверхности труб передается воде, циркулирующей по экранам. Затем топочные газы с температурой 900-1100 °С выходят из топки и через окно справа в кирпичной перегородке переходят в камеру догорания, огибают кирпичную перегородку с левой стороны и входят в первый газоход, где передают теплоту конвективному пучку труб. С температурой около 600 °С топочные дымовые газы, огибая чугунную перегородку с правой стороны, входят во второй газоход кипятильного пучка труб и с температурой около 200-250 °С, с левой стороны, выходят из котла и направляются в водяной экономайзер. За котельным агрегатом устанавливается поверхность нагрева - экономайзер.
Экономайзер является одной из составных частей котлоагрегата. Так как температура воды в котельном агрегате везде одинакова и растет с увеличением давления, то без установки водяного экономайзера глубокое охлаждение уходящих газов невозможно. Котел оборудован устройствами и приборами, обеспечивающими безопасную работу котельного агрегата и позволяющими безотказно и быстро производить пуск, остановку и регулирование его работы.
За нормальной эксплуатацией котельного агрегата необходимо наблюдать и контролировать происходящие в нем процессы. Для этого применяют различные контрольно-измерительные приборы.
Изменение давления в котельном агрегате или отклонение уровня воды в барабане за допустимые пределы может вызвать аварийную ситуацию, связанную с непосредственной опасностью для обслуживающего персонала. Поэтому, согласно правилам, на паровом котле для непосредственного наблюдения и контроля за давлением и уровнем воды в барабане установлены манометр, водоуказательные приборы и предохранительные устройства. Предохранительная арматура служит для ограничения движения, расхода и направления движения среды. К ней относятся: предохранительные клапаны на питательных линиях, автоматические быстрозапорные клапаны на паропроводах, обратные клапаны. Обратные клапаны пропускают среду только в одном направлении и автоматически закрываются при обратном ее движении.
Устанавливают их на входе питательной воды в парогенератор для исключения возможности ее обратного движения из котла при падении давления в питательном трубопроводе. Обратные клапаны устанавливают также на напорных патрубках питательных насосов для предотвращения обратного движении воды при остановке последних. Питательная вода по питательным трубопроводам 15 поступает в верхний барабан 16, где смешивается с котловой водой. Из верхнего барабана по последним рядам труб конвективного пучка 18 вода опускается в нижний барабан 17, откуда по подпиточным трубам 21 направляется в циклоны 8. Из циклонов по опускным трубам 26 вода подается к нижним камерам 24 боковых экранов 22 второй ступени испарения, пароводяная смесь поднимается в верхние камеры 10 этих экранов, откуда поступает по трубам 9 в выносные циклоны 8, в которых разделяется на пар и воду. Вода по трубам 31 опускается в нижние камеры 20 экранов, отсепарированный пар по перепускным трубам 12 отводится в верхний барабан. Циклоны соединены между собой перепускной трубой 25.