Тепловий розрахунок агрегату

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вихідні дані

Тип котла…………………………………………………..ДКВР 4-13

Паровиробництво………………………………………………. Д=5 т/г

Надлишковий тиск пару в котлі………………………………..Р=1,4мПа

Температура перегрітого пару………………………………t_п.п.=320 ⁰С

Температура живильної води………………………………….t_п.в.= 80 ⁰С

Температура холодного повітря………………………………..t_х.в.=30 ⁰С

Топливо……………………………………………………Волинський Гр.

1. Конструктивні характеристики котельного агрегату, параметри робочих середовищ і характеристики палива

Котли типу ДКВР мають 2 барабани: верхній (короткий та довгий) й нижній, а також екранізовану поточну камеру. Труби бокових екранів в котлах потужністю до 10 т/г на тискові 13 і 23 атм (атмосфери надлишку), верхніми кінцями завальцьовані у верхньому барабані, а в котлах типу ДКВР 10 і 20 т/гз коротким барабаном приварена до двох верхніх камер.

Нижні кінці екранних труб всіх котлів приварені до нижніх камер (коллентором).

У котлів потужністю 10 і 20 т/г екранізована також фронтова та задня стінки топки.

Поздовжньо розташовані барабани з'єднані развальцьованими в них кип'ятильні в них трубами, які утворюють розгалужений котельний пучок.

1. Перед котельним пучком котлів продуктивністю до 10 т / г розташована потокова камера (камера догорання) для усунення затягування полум'я в пучок і для зменшення втрат з укосом і хімічним недопалом.

Між 1-м і 2-м рядами труб котельного пучка встановлюється шамотна перегородка, що відокремлює пучок від камери догорання. Таким чином, 1-й ряд труб котельного пучка є заднім екраном камери догорання. Усередині котельного пучка є чавунна перегородка, яка ділить його на 1-е і 2-е газоходи. Відведення газів і вихід газів з котла асиметричні.

При наявності пароперегрівача частина кип`ятильних труб не встановлюється. Пароперегрівач розміщують в першому газоході після 2-го і 3-го ряду котельних труб.

Топки котлів ДКВР 20-13 (23) діляться на 2 частини власне топку і камеру догорання, відокремлену від топки заднім екраном котла.

Гарячі гази омивають кип'ятильні труби прямим потоком. Пароперегрівач складається з двох пакетів, розташованих з двох сторін котла. Перегрітий пар відводиться з обох пакетів в додаткову, невелику камеру. Харчовий вода подається у верхній барабан. Вода в бічних екранів котлів продуктивність до 10 т / г на тиску 13 (23) атм. поступає одночасно їх верхнього та нижнього барабанів, при цьому підвищується надійність роботи котла при зниженні рівня води і зменшення відкладення шлаків у верхньому барабані. Вода в труби фронтових екранів котлів ДКВР 10-13 (23) і ДКВР 20-13 (23) надходить лише з верхнього барабана, а в труби задніх екранів з нижнього.

Для підвищення надійності роботи циркуляційних контурів бічних екранів котла продуктивністю 20т / г з укороченим верхнім барабаном застосовується 2-х ступінчасте випаровування з установкою в 2-го ступеня виносних циклів, що дозволяє зменшити відсоток продувки і поліпшити якість пари при роботі на живильній воді з підвищеним солевмістом. У 2-го ступеня випаровування входить частина труб бічних екранів. Вода в котельний пучок подається з верхнього барабана через обігрівальні труби останніх рядів самого пучка. Харчування 2-го ступеня випаровування здійснюється з нижнього барабана в якості сепараційних пристроїв використовуються виносні циклони. Вода з них надходить в нижні колектора екранів, а пара направляється в верхній барабан і разом з парою 1-го ступеня випаровування додатково очищається, проходячи через жалюзі і дірчасті листи. Безперервна продувка 2-го ступеня випаровування ведеться з виносних циклів.

У котлах з двоступінчастий випаровуванням є рециркуляційні труби d = 51 мм, товщина 2,5 мм, розташовані в обмуровці бічних стінок тони.

У верхніх барабанах розташовуються сепараційні й живильні пристрої. Нижні барабани є шлаковідстойниками.

Барабани котлів ДКВР 20 тиску до 23 атм виготовляються з низьколегованої сталі і мають однакові внутрішні діаметри 1000 мм.

Товщина стінки барабанів для котлів на тиску 13 атм-13 мм, для котлів на тиску 23 атм-20 мм. Лозові затвори на барабанах у всіх типів котлів розташовані на задніх днищах барабанів, а у котлів ДКВР 6,5 і ДКВР 10 також на днищах верхніх барабанів.

Середній рівень води перебувати на осі барабана. Для спостереження за рівнем води в барабані на верхньому барабані встановлені 2 водовказівних приладу.

З метою підвищення надійності експлуатації котлів на нижньої твірної верхнього барабана всіх котлів встановлюють дві контрольні легкоплавкі пробки. Метал яких починає плавиться при Упускаючи води з барабана і підвищенні температури 3стенкі барабана вище 280 0С. Шум пароводяної суміші, що виходить через утворюються пробки отворів є сигналом для вжиття заходів до негайної зупинки котла. У водяному просторі верхнього барабана розміщуються два живильні труби; в нижньому барабані - перфорована труба для продувки.

Екранні та котельні пучки виконуються із сталевих труб d = 51 мм, в = 2,5 мм і радіусом згину = 400 мм, при якому очищення труб шарошками не становить труднощів.

Бічні екрани виконані з кроком 80 мм. У котлах, що мають фронтовий і задній екран, крок труб дорівнює 130 мм. Камери (колектори) виготовляються з труб d = 219 мм, в = 8 мм для котлів на тиску 23 атм.

Котельні пучки всіх котлів мають коридорне розташування труб. Ширина конвертивного пучка котлів продуктивністю 10 т/г-2100 мм; продуктивністю 6,5-10т / г-2730 мм; продуктивністю 20т / ч в передній частині 2730 мм, а в задній 2100 мм.

Вихід димових газів здійснюється через задню стінку. Допускається вихід газів вгору, вниз або через бічну стінку.

Пароперегрівачі котлів ДКВР, розташовані в першому по ходу газоході, уніфіковані (однакові) за профілем для всіх котлів однакових тисків і відрізняються для котлів різної продуктивності лише числом паралельних змійовиків. Пароперегрівачі збираються з труб d = 32 мм з товщиною стінки рівної 3 мм. Вхідні кінці труб пароперегрівача развальцьовуються у верхньому барабані, а вихідні приварюються до камери перегрітого пара. Змійовики дистанціюються (рівні відстані) чавунними гребінками. Котли ДКВР обладнані приладами з обдувочними трубами. Для обдування застосовується насичений або перегрітий пар. Очищення екранів і пучків може також здійснюватися через обдувочні лютні ручними переносними обдувочними приладами.

Нерухомо жорстко закріпленої точкою котла є нижня опора переднього барабана. Решта опори нижнього барабана і камер бічних екранів зроблені ковзними. Обв'язувальний каркас зварюванням із сталевого каркаса. Помости сходи виконані за однією схемою примітно до більшості колепоновок з різними точковими пристроями.

На котлах ДКВР встановлюються наступна арматура: запобіжні клапани, манометри, і триходові крани до них, прилади-покажчики рівнів зі склом і запірними пристроями, запірні вентилі і зворотні клапани живлення котлів, запірні вентилі продувки барабанів, камер екранів, регулятора харчування на пароперегрівачі, запірні вентилі перегрітого пара, запірні вентилі на лінії обдування та продувки нижнього барабана при розпалюванні котла, вентилі для спуску води з нижнього барабана.

Частина арматури поставляється без фланцевої (для того, щоб приєднати одну трубу до іншої) і приварюється до трубопроводів. У теплових проектах котлів ДКВР передбачається установка електронногідравлічноъ системи автоматичного регулювання живлення котла «Кристал».

При необхідності котла ДКВР можуть як водогрійні «при цьому варто враховувати, що переведення звичайних сталевих водотрубних котлів на водогрійний режим призводить до інтенсивної корозії поверхні нагріву як з газовою, так і з водяною сторін, при чому карадують не лише трубні системи, а й барабани.

Параметри робочих середовищ

Характеристика твердого палива

2. Визначення кількості повітря, необхідного для горіння палива, склад і кількість димових газів та їх ентальпії

Кількість повітря, необхідного для горіння палива і кількість димових газів по газоходам котла знаходиться для підрахунку швидкості газів і повітря в поверхнях нагріву з метою визначення коефіцієнта теплопередачі в них. Знання ентальпі димових газів необхідно для складання теплового балансу елементів котельного агрегату.

Теоретично необхідний об'єм повітря для процесу згорання і теоретичні об'єми продуктів згоряння

Об'єм повітря, необхідний для процесу згоряння визначається 1 кг твердого палива при нормальних умовах.

Теоретичний об'єм повітря, необхідний для горіння палива і теоретичні об'єми продуктів згоряння

3. Тепловий баланс котельного агрегату та витрати пального

4. Тепловий розрахунок топки

Задача теплового розрахунку текучої камери полягає у визначенні її теплосприйняття, розмірів необхідної промінезаймаючого (радиційному) поверхні екранів і об'єму топки, що забезпечують зниження температури продуктів згоряння до заданого значення.

Визначення топкового простору

1. Площа огороджувальної поверхні камери згоряння:

а) бокові стінки: 2,4 (1,62+0,25)=4,4888 м²

трапеції *0,67=1,1323 м² *0,83=1,7959 м² 7,379*2=14,7598 м²

б) передня стінка: (1,62+0,83+0,67+0,25)*2,2=7,414м²

в) задня стінка: (0,25+1,62+0,94+0,67)*2,2=7,666м²

г) дно: 1,54*2,2=3,388 м²

д) площа стелі: 2,4*2,2= 5,28 м² ?=38,5м²

2. Площа огороджувальної поверхні камери догорання.

а) бокові стінки: 2,*0,44 (1,62+0,25)=1,6456 м²

б) передня та задня стінки: (1,62+0,25)*2,2=8,228 м²

в) дно та стеля: 0,44*2,2*2=1,936 м² ?=11,809 м²

3. Площа огороджувальної поверхні топки: F_т=11,809+38,5=50,309 м²

Розміри поверхонь нагріву топкового простору

Загальна площа всіх огороджувальних поверхонь топки дорівнює сумі площ огороджувальних поверхонь камер горіння і догорання.

Обсяг топкового простору знаходиться геометрично:

V_т=*в_к=*2,2=18,046

де: - сумарна поверхня бічних стін камер горіння і догорання, м²;

в_к - ширина котла, м

Промінесприйнятна поверхня нагріву топкового простору. Основні дані для визначення промінесприйнятної поверхні нагріву.

Розрахунок теплообміну в топці.

Передача теплоти екраном топкової камери відбувається головним чином за рахунок випромінювання високотемпературного ядра факела, а так само розпечених золових частинок і трьохатомних газів, що заповнюють потоковий об`єм.

Загальна кількість переданої теплоти в топці визначається різницею між корисним тепловиділенням в зоні горіння і ентальпією газів на виході з топки.

Температура гарячого повітря, що надходить в топку при спалюванні твердого палива визначається не тільки характеристиками палива, але й організацією його спалювання і вибирається за таблицею 4.3

Температура підігріву повітря

топка тепловий паливо

Корисне тепловиділення Q_т одночасно представляє собою ентальпію газів І_т при теоретичній температурі горіння, т.е. Q_т= І_т. Теоретична (адіабатна) відповідає максимальній розрахунковій температурі газів, недосяжною в реальних умовах. Вона визначається за І-V діаграмою за значенням при коефіцієнті надлишку повітря в топці б_т.

Для визначення середньої сумарної теплоємності продуктів згоряння VС_ср необхідно знати температуру димових газів на виході з топки , яка ще невідома, т.к. саме для її визначення виконується повір очний розрахунок тепловіддачі у топці. При спалюванні пилоподібного палива температура в топці не повинна перевищувати 1050-1150

Умовний коефіцієнт забруднення промінесприймаючої поверхні S, який приймається рівним при спалюванні пилу кам`яним та бурим вугіллям 0,45.Розрахунок теплообміну в топці

Размещено на Allbest.ru