Установки с паровыми и водогрейными котлами

Классификация и назначение котельных установок. Технические характеристики, устройство и принцип работы паровых котлов с естественной циркуляцией. Анализ двухступенчатой схемы испарения. Выбор и описание топлива. Составление теплового баланса агрегата.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 24.02.2015
Размер файла 62,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

Введение

Котельной установкой называют совокупность устройств и механизмов предназначенных для производства водяного пара или приготовления горячей воды.

Водяной пар используют для привода в движение паровых двигателей, для нужд промышленности и сельского хозяйства и отопления помещения. Горячую воду предназначают для отопления производственных, общественных и жилых зданий, для коммунально-бытовых нужд населения.

По роду производимого теплоносителя различают установки с паровыми и водогрейными котлами.

По назначению паровые котельные агрегаты делят на промышленные, устанавливаемые в производственных и отопительных котельные, которые устанавливают в котельных тепловых электрических станций. По типу паровые котлы можно разделить на вертикально-цилиндрические, вертикально-водотрубные с развитой испарительной поверхностью нагрева и экранные.

Современная паровая котельная установка представляет собой сложное сооружение. Основной частью её является собственно паровой котел, в котором осуществляется превращение воды в насыщенный пар.

Однако в настоящее время собственно паровой котел с целью повышения экономичности котельной установки дополняется пароперегревателем, водяным экономайзером и воздухоподогревателем.

Пароперегреватель предназначается для повышения температуры и энтальпии пара, полученного в котле. В водяном экономайзере используют тепло дымовых газов уходящих из котла, для подогрева воды, подаваемой в котел, а в воздухоподогревателе - для подогрева воздуха, поступающего в его топку. Устанавливают водяной экономайзер или воздухоподогреватель либо тот и другой в совокупности.

Собственно котел, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, а также топка, связанные в единое органическое целое, совместно с примыкающими к ним паро- и водопроводами, газо- и воздухопроводами, арматурой образуют в целом котельный агрегат. Котельный агрегат имеет каркас с лестницами и помостами для обслуживания и заключается в обмуровку.

Металлические поверхности элементов котельного агрегата, соприкасающиеся с дымовыми газами и водой, паром или воздухом служат для передачи тепла от дымовых газов к воде, пару и воздуху и называются поверхностями нагрева.

Современный котельный агрегат обслуживается рядом вспомогательных механизмов и устройств, которые могут быть индивидуальными и групповыми.

К вспомогательным механизмам и устройствам относят дымососы и дутьевые вентиляторы, питательные и водоподготовительные установки, пылеприготовительные установки, топливоподачу, системы золоулавливания и золоудаления - при сжигании твердого топлива, мазутное хозяйство - при сжигании жидкого топлива, газорегуляторную станцию - при сжигании газообразного топлива.

Дымососы предназначаются для удаления дымовых газов из котельной установки. Дутьевые вентиляторы устанавливают для того, чтобы при подаче воздуха в топку преодолеть сопротивление горелок или слоя топлива на решетке, а также сопротивления воздухоподогревателя.

Тепловые, гидродинамические и аэродинамические процессы, протекающие в котельной установке, необходимо регулировать и контролировать.

Поэтому ее оснащают регулирующими устройствами, такими, как регулятор температуры перегретого пара, запорными регулирующими и предохранительными органами, контрольно-измерительными приборами.

Наряду с этим в котельных установках осуществляют комплексную автоматизацию регулирования всех основных происходящих в них процессов. Котельные установки, расположенные в одном здании или на общей площадке в совокупности со всем комплексом вспомогательных механизмов и устройств называют котельной.

В соответствии с назначением и родом производимого теплоносителя различают энергетические, производственные, отопительные и производственно-отопительные котельные, а также котельные с паровыми и водогрейными котлами.

Котлы паровые серии ДКВр

Котлы паровые серии ДКВр - это двухбарабанные, вертикально-водотрубные котлы с естественной циркуляцией предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара, идущего на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Естественная циркуляция образуется в замкнутом контуре за счёт разности плотностей смеси в опускных и подъёмных трубах. Котлы данной серии имеют возможность перевода в водогрейный режим. Котлы типа ДКВр- это котлы с центральным расположением барабанов мощностью от 2,5 до 20 тонн пара/в час (т/ч), давлением 1,3 МПа и температурой перегретого пара 194 и 250 °C. Технические характеристики котла можно разогнать до 3,9 МПа и температурой до 440 °C. Работает практически на любом топливе. Котел может оснащаться пароперегревателем.

Преимущества: Надежная гидравлическая и аэродинамическая схема работы котла обеспечивает высокий КПД - до 91%.

ь низкий уровень затрат на эксплуатацию и обслуживание.

ь котел ДКВР имеет сборную конструкцию, что позволяет монтировать его в котельной, не разрушая стен, и быстро подключить к уже существующим системам.

ь возможен перевод котла с одного вида топлива на другой.

ь широкий диапазон регулирования производительности (от 40 до 150% от номинала) позволяет использовать котел с максимальной эффективностью и значительно экономить затраты на теплоэнергоснабжение.

Возможность перевода котла в водогрейный режим.

Технические характеристики ДКВР 20/13

Заводское обозначение котла

Вид топлива

Паропроизводительность, т/ч

Давление пара, МПа (кгс/см2/)

Температура пара. °С

Расчетный КПД, %

Габаритные размеры собственно котла, мм (LxBxH), мм

Масса котла в объеме заводской поставки, кг

насыщенного

перегретого

газ

мазут

ДКВР-20-13 ГМ

Газ, мазут

20,0

1,3 (13)

194

-

92,0

90,0

9776x3215x6246

44634

Устройство и принцип работы котла серии ДКВР

Котел имеет верхний длинный и нижний короткий барабаны, расположенные вдоль оси котла, экранированную топочную камеру и развитый кипятильный пучок из гнутых труб. Внутри котельного пучка имеется чугунная перегородка, которая делит его на первый и второй газоходы и обеспечивает горизонтальный разворот газов в пучках при поперечном омывании труб.

Вход газов из топки в камеру догорания и выход газов из котла - асимметричные. При наличии пароперегревателя часть кипятильных труб не устанавливается; пароперегреватели размещаются в первом газоходе после второго-третьего рядов кипятильных труб.

Для осмотра барабанов и установки в них устройств, а также для чистки труб на днищах имеются овальные лазы размером 325 ? 400 мм. Для удаления отложений шлама в котлах имеются торцевые лючки на нижних камерах экранов, для периодической продувки камер имеются штуцеры диаметром 32?? 3 мм.

Циркуляционная схема котла ДКВР

Питательная вода поступает в верхний барабан по двум питательным линиям, откуда по последним рядам труб конвективного пучка поступает в нижний барабан. Питание экранов производится необогреваемыми трубами из верхнего и нижнего барабанов. Пароводяная смесь из экранов и подъемных труб пучка поступает в верхний барабан.

Барабаны к котлам ДКВР

Соединения трубной системы котла ДКВР с барабаном производятся вальцованные, а не сварные, что повышает ремонтопригодность и надежность котла. Использование автоматизированных комплексов сварки позволяет изготавливать барабаны ДКВр высокого качества. ПГ «Генерация» осуществляет отдельную поставку ремкомплектов ДКВР и барабанов ДКВР.

Котел снабжен контрольно-измерительными приборами и необходимой арматурой:

ь предохранительные клапаны,

ь манометры и трехходовые краны к ним,

ь рамки указателей уровня со стеклами и запорные устройства указателей уровня,

ь запорные вентили и обратные клапаны питания котлов,

ь запорные вентили продувки барабанов, камер экранов, регулятора питания и пароперегревателя,

ь запорные вентили отбора насыщенного пара (для котлов без пароперегревателей),

ь запорные вентили для отбора перегретого пара (для котлов с пароперегревателями),

ь запорные вентили на линии обдувки и прогрева нижнего барабана при растопке котлов (для котлов ДКВР-10),

ь вентили для спуска воды из нижнего барабана,

ь запорные вентили на линии ввода химикатов,

ь вентили для отбора проб пара.

Конструктивные особенности котла

ДКВр-20-13ГМ. В котле ДКВр-20-13ГМ 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.

Питание второй ступени испарения осуществляется из нижнего барабана. Выносные циклоны используются в качестве сепарационных устройств. Вода из циклонов поступает в нижние коллекторы экранов, а пар направляется в верхний барабан вместе с паром первой ступени испарения и дополнительно очищается, проходя через жалюзи и дырчатый лист. Непрерывная продувка второй ступени испарения ведётся из выносных циклонов.

В первой и второй ступенях испарения для постоянного контроля за соблюдением норм котловой воды на каждом котле должны быть установлены по два холодильника для отбора проб питательной воды.

Котлы ДКВр-20-13ГМ (Е-20-1,4ГМ) снабжены рециркуляционными трубами, которые расположены в обмуровке боковых стенок топки, что повышает надёжность 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-20-13ГМ (Е-20-1,4ГМ) комплектуется газомазутными горелками типа ГМ.

Котёл ДКВр-20-13ГМ (Е-20-1,4ГМ) имеет три опорные рамы: две - под два топочных блока и одна - под конвективный блок.

Выбор и описание топлива

Природный газ - ценнейший вид экологически чистого топлива. Добыча природного газа обходится значительно дешевле добычи нефти и угля. Применение природного газа способствует повышению эффективности общественного производства.

Природный газ в качестве источника энергии является наиболее экологически чистым, в природе имеются значительные его запасы, что позволяет назвать природный газ топливом XXI века. Вуктыльское месторождение.

CH4

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12

N2

CO2

H2S

O2

CO

H2

Теплота сгорания

75,10

8,90

3,60

1,50

6,40

4,40

0,10

-

-

-

-

46,97

Вуктыльское месторождение - крупнейшее из газовых залежей севера европейской части СССР.

Его запасы утверждены ГКЗ 28 марта 1968 г. по категории Сх С2 в размере 500 млрд. м3 газа и 185 млн. т конденсата. Месторождение введено в эксплуатацию в 1968 г., газ подается в районы Центра по газопроводу Ухта - Торжок.

Только на Вуктыльском месторождении будет ежегодно добываться до 40 млрд. м3 газа, который уже в настоящее время транспортируется в районы Центра нашей страны.

Тепловой баланс котельного агрегата

Целями составления теплового баланса котельного агрегата являются:

1. Определение значений всех приходных и расходных статей баланса;

2. Расчет коэффициента полезного действия котельного агрегата;

3. Анализ расходных статей баланса с целью установления причин ухудшения работы котельного агрегата.

На основе такого анализа разрабатываются мероприятия по повышению энергетической эффективности котельного агрегата.

В котельном агрегате при сжигании органического топлива происходит преобразование химической энергии топлива в тепловую энергию продуктов горения. Выделившаяся теплота расходуется на выработку полезной теплоты пара или горячей воды и на компенсацию тепловых потерь. В соответствии с законом сохранения энергии должно соблюдаться равенство прихода и расхода теплоты в котельном агрегате, т.е.:

паровой котёл топливо

Поступившую в котельный агрегат теплоту называют также располагаемой теплотой и обозначают В общем случае приходная часть теплового баланса записывается в виде уравнения:

Где -низшая рабочая теплота сгорания топлива, МДж/кг для твердого или жидкого топлива и МДж/м3 для газа; - физическая теплота топлива определяемая по формуле:

Расходная часть теплового баланса включает в себя полезно используемую теплоту Qпол затраченную на выработку пара (или горячей воды), и различные потери т.е.:

Или:

где -- располагаемая теплота котельного агрегата;-- потери теплоты с уходящими газами; -- потери теплоты от химической неполноты сгорания; -- потери теплоты от механической неполноты сгорания;-- потери теплоты от наружного охлаждения внешних ограждений котла; -- потери теплоты с физической теплотой шлаков; -- потери теплоты с охлаждаемыми элементами, не включенными в циркуляционную систему котла;-- расход (знак «+») или приход (знак «-») теплоты, связанный с неустановившимся тепловым режимом работы котла. При установившемся тепловом состоянии = 0.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Общие сведения и понятия о котельных установках, их классификация. Основные элементы паровых и водогрейных котлов. Виды и свойства топлива, сжигаемого в отопительных котельных. Водоподготовка и водно-химический режим. Размещение и компоновка котельных.

    контрольная работа [572,2 K], добавлен 16.11.2010

  • Характеристика и виды паровых котлов. Тепловая схема установки. Принципы определения конструктивных размеров топки. Составление предварительного теплового баланса и определение расхода топлива. Экономические показатели котла. Сущность работы экономайзера.

    курсовая работа [611,4 K], добавлен 29.03.2015

  • Особенности паровых котлов с естественной и многократной принудительной циркуляцией. Определение расчётных характеристик и способа сжигания топлива. Расчёт экономайзера, объемов и энтальпий воздуха, продуктов сгорания. Тепловой баланс котлоагрегата.

    курсовая работа [669,4 K], добавлен 12.02.2011

  • Типы топок паровых котлов, расчетные характеристики механических топок с цепной решеткой. Расчет необходимого объема воздуха и объема продуктов сгорания топлива, составление теплового баланса котла. Определение температуры газов в зоне горения топлива.

    методичка [926,6 K], добавлен 16.11.2011

  • Особенности и принцип работы современных паровых котлов. Выбор и обоснование перевода работы котельной авиационного завода им. В.П. Чкалова на более оптимальное топливо - уголь. Расчёт теплового баланса котельного агрегата и коэффициентов избытка воздуха.

    дипломная работа [3,7 M], добавлен 31.01.2012

  • Характеристика котлов по способу организации движения рабочего тела: паровые с естественной циркуляцией; прямоточные. Схема контура естественной циркуляции. Структура потока пароводяной смеси в трубах. Сепарация как метод очистки пара от примесей.

    реферат [221,7 K], добавлен 16.05.2010

  • Инженерная характеристика района размещения объекта теплоснабжения. Составление и расчёт тепловой схемы котельной, выбор основного и вспомогательного оборудования. Описание тепловой схемы котельной с водогрейными котлами, работающими на жидком топливе.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 17.06.2017

  • Технические характеристики котла ТГМ-151. Расчёт теплового баланса котельного агрегата. Конструкция топочной камеры. Схема внутрибарабанных устройств. Назначение регенеративного воздухоподогревателя и пароохладителя. Устройство водяного экономайзера.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 31.03.2018

  • Краткие технические характеристики современных котельных агрегатов. Охрана воздушного бассейна от вредных выбросов. Топливо, объёмы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Расчёт теплового баланса, определение КПД и расхода топлива, теплообмена в топке.

    учебное пособие [3,3 M], добавлен 06.05.2014

  • Классификация котельных установок в зависимости от характера потребителей, от масштаба теплоснабжения, их виды по роду вырабатываемого теплоносителя. Конструкции котлов и топочных устройств, устанавливаемых в отопительно–производственных котельных.

    реферат [1,7 M], добавлен 12.04.2015

  • Паропроизводительность котла барабанного типа с естественной циркуляцией. Температура и давление перегретого пара. Башенная и полубашенная компоновки котла. Сжигание топлива во взвешенном состоянии. Выбор температуры воздуха и тепловой схемы котла.

    курсовая работа [812,2 K], добавлен 16.04.2012

  • Построение для котельной с водогрейными котлами графика температур. Расчет газового тракта котельной. Выбор диаметра и высоты дымовой трубы. Определение производительности насосов, мощности и числа оборотов электродвигателей. Выбор теплового контроля.

    курсовая работа [229,5 K], добавлен 07.06.2014

  • Назначение и основные типы котлов. Устройство и принцип действия простейшего парового вспомогательного водотрубного котла. Подготовка и пуск котла, его обслуживание во время работы. Вывод парового котла из работы. Основные неисправности паровых котлов.

    реферат [643,8 K], добавлен 03.07.2015

  • Назначение и принцип работы котельной, оборудованной водогрейным автоматизированным котлом ODRA GT400 и водогрейными котлами КВ-0.30 ГН. Автоматизация технологического процесса по выработке тепловой энергии. Система датчиков и измерительная аппаратура.

    дипломная работа [748,1 K], добавлен 19.10.2011

  • Принцип работы тепловых паротурбинных, конденсационных и газотурбинных электростанций. Классификация паровых котлов: параметры и маркировка. Основные характеристики реактивных и многоступенчатых турбин. Экологические проблемы тепловых электростанций.

    курсовая работа [7,5 M], добавлен 24.06.2009

  • Назначение, конструкция и эксплуатационная характеристика котла ТП-10. Пароводянная схема и конструктивные характеристики прямоточных котлов. Система пылеприготовления. Краткое описание шаровой барабанной мельницы для приготовления пыли из угля.

    реферат [390,9 K], добавлен 28.03.2010

  • Расчет тепловой схемы с водогрейными котлами, его технико-экономическое обоснование. Выбор основного и вспомогательного оборудования. Порядок водоподготовки. Расчет системы газоснабжения. Автоматизация технологического процесса заданной котельной.

    дипломная работа [379,5 K], добавлен 24.07.2015

  • Выбор типа и количества турбин и котлов. Составление и описание принципиальной тепловой схемы электростанции. Определение часового расхода топлива энергетических и водогрейных котлов. Определение выбросов ТЭЦ в атмосферу, расчет и выбор дымовой трубы.

    дипломная работа [505,3 K], добавлен 15.01.2015

  • Классификация котельных установок. Виды отопительных приборов для теплоснабжения зданий. Газовые, электрические и твердотопливные котлы. Газотрубные и водотрубные котлы: понятие, принцип действия, главные преимущества и недостатки их использования.

    реферат [26,6 K], добавлен 25.11.2014

  • Рассмотрение истории развития способов сжигания мазута и аппаратуры, используемой для этого. Теоретические основы горения топлива. Форсунки для сжигания жидкого топлива. Конструктивные особенности паровых котлов на жидком топливе, их совершенствование.

    реферат [971,0 K], добавлен 12.06.2019

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.