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 16.11.2010Характеристика 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 29.03.2015Особенности 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 12.02.2011Типы 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 16.11.2011Особенности 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 31.01.2012Характеристика 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 16.05.2010Инженерная 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 17.06.2017Технические 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 31.03.2018Краткие 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 06.05.2014Классификация 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 12.04.2015Паропроизводительность 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 16.04.2012Построение 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 07.06.2014Назначение 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 03.07.2015Назначение 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 19.10.2011Принцип 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 24.06.2009Назначение, 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 28.03.2010Расчет 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 24.07.2015Выбор 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 15.01.2015Классификация 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 25.11.2014Рассмотрение 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