Диплом (1005945), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

Таблица 5: Принятые условные обозначения органов управления

3. Технологическая часть.

Внедрение установки комплексного использования теплоты отходящих газов из нагревательной печи

Установка комплексного использования теплоты продуктов сгорания природного газа нагревательных печей работает по схеме, представленной на рис 3.

Природный газ сгорает в печи и отходящие газы при Т= 1000⁰С поступают в I ступень водонагревателя, где подогревают воду до 50⁰С. Затем отходящие газы с Т=800⁰С подаются в рекуператор, в котором нагревается дутьевой воздух, подаваемый в печь на сгорание до 350⁰С. После рекуператора отходящие газы при Т=500⁰С попадают во II ступень водонагревателя, где догревают воду до 90⁰С. На выходе из установки отходящие газы имеют температуру Т=200⁰С. В результате КПД печи возрастает до 60%.

Оценка показателей экономической эффективности внедрения установки комплексного использования теплоты отходящих газов из нагревательной печи приведена в таблице.

Исходные данные для оценки экономической эффективности внедрения данной установки: площадь пода печи F = 2.5 м²; объемный расход отходящих газов Vуг=1230 м³/ч; поверхность нагрева I и II ступени F_I =1,94 м² и F_II =11 м²; поверхность нагрева рекуператора Fр = 16,6 м²; объемный расход воздуха Vвх =1200 м³/ч; объемный расход воды Vв =2,75 м³/ч. Время работы в печи при одной смене Тгод = 1992 ч/год. Стоимость топлива Zт = 2,16 тыс.руб/т у.т. Дополнительный капитальные вложения К=3 259 820 руб.

Значения ПДВ, ПДК и концентраций рассматриваемых загрязняющих веществ в соизмеримых величинах представлены в таблице 6.

Таблица 6

Рекуператор

Тепло продуктов сгорания, уходящих из рабочего пространства печи, используют в рекуператорах для подогрева воздуха горения, что позволяет получить существенную экономию топлива. В последнее время для этого начинают применять компактные регенераторы с шариковой насадкой, которые позволяют получить более глубокое использование тепла уходящих продуктов сгорания. Однако пока для нагревательных и термических печей применяют в основном керамические и металлические рекуператоры [3].

Металлические рекуператоры применяют для нагрева воздуха и газа. Температуру подогрева ограничивают, исходя из условий службы металла, из которого изготовлен рекуператор. Продолжительность срока службы металлических рекуператоров меньше срока службы керамических, поэтому для возможности быстрой смены их располагают в легкодоступных местах, обслуживаемых кранами.

Часто, для конкретных агрегатов разрабатывают и применяют индивидуальные рекуператоры, обычно используя принципы, заложенные в нормализованные рекуператоры.

Для нагревательной печи в схеме комплексного использования теплоты отходящих газов установлен кожухотрубный рекуператор, разработанный Теплопроектом. Данный рекуператор предназначен для нагрева воздуха при температуре газа ниже 900⁰ С. Схема данного рекуператора представлена на рис 4.

В кожухотрубном рекуператоре газ проходит через пучок труб, а воздух движется в межтрубном пространстве. Трубы расположены в 3 ряда по концентрическим окружностям, укреплены в верхней и нижней трубных досках и заключены в цилиндрический кожух. Воздух поступает в верхний коллектор, обтекает трубы и отводится через нижний коллектор. На трубчатке по ходу воздуха установлены перегородки, благодаря которым создается противоточноперекрестный ход воздуха по отношению к движению газа.

Температурные удлинения каждого ряда труб компенсируются при помощи линзовых компенсаторов, расположенных на верхней трубной доске.

Трубы, трубные доски и перегородки рекуператора изготовлены из стали 12X18H10T.

Материалом для металлических рекуператоров служат хромоникелевые стали типа Х18Н10Т, Х25Н20С2 с допустимой температурой дыма перед рекуператором 1100-1200°С, либо хромистая сталь типа Х17 с допустимой температурой дыма не более 1000 °С. Толщина стальной стенки S =2-3 мм. Температура нагрева воздуха (или газа) в существующих рекуператорах не превышает 400-500 °С.

Рис. 4: Кожухотрубный рекуператор: 1- подвод холодного воздуха; 2- отвод горячего воздуха; 3- подвод газа; 4- коллектор холодного воздуха; 5- коллектор горячего воздуха; 6- верхняя трубная доска; 7- нижняя трубная доска; 8 - перегородки

Технические характеристики кожухотрубного рекуператора приведены в таблице 7, а габаритные и присоединительные размеры в таблице 8

Таблица 7: Технические характеристики кожухотрубных рекуператоров

Таблица 8: Габаритные и присоединительные размеры кожухотрубных рекуператоров

Наименование
размеры, мм	H	1610
	h	1040
	h1	320
	B	1305
	B1	1280
	D	940
	D1	910
	d1	260
	d2	310
	d3	70
	n	53
Масса, кг		1265

Рис. 5: Схема водонагревателя (I ступени)

Водогрейный котел КВ-ГМ-11,63-150Н теплопроизводительностью 11,63 МВт предназначен для получения горячей воды давлением до 1,6 (16,3) МПа (кгс/см2) и номинальной температурой 50°С, используемой в системах отопления и горячего водоснабжения промышленного и бытового назначения, а также для технологических целей.

Котел выполнен в газоплотном исполнении, имеет горизонтальную компоновку, состоит из топочной камеры и конвективного газохода.
Топочная камера, состоящая из потолочного, подового и двух боковых экранов, экранирована трубами Ø60х3мм с шагом 80мм, входящими в коллекторы Ø219х10 мм. Между трубами ввариваются проставки шириной 20мм, обеспечивающие газоплотность панелей топки котла. Трубы боковых экранов расположены горизонтально.

Конвективная поверхность нагрева, находящаяся следом за топочной камерой, состоит из U-образных ширм Ø32х3 с шагом S1=80мм и S2=33мм. Боковые стены конвективного газохода закрыты горизонтально расположенными трубами (стояками) Ø60x3мм и ввариваются в вертикальные коллектора Ø219x10мм. Газоплотность боковых стенок конвективной части обеспечивается путем приварки уголка 32x32x4. Доступ к конвективным поверхностям обеспечивается за счёт расположенного над конвективной камерой прямоугольного лаза 400x450мм и лаза в коробе газовом. Циркуляция воды в котле принудительная. воды в котле принудительная. Подвод воды для котла осуществляется в коллектор конвективной части, отвод воды – из коллектора топочного блока.

С фронта котла расположена неохлаждаемая фронтовая поворотная камера, на которую устанавливается горелочное устройство.
Котел самонесущий, имеет 8 опор, приваренных к вертикально расположенным коллекторам блоков. При поставке единым блоком опорами котел опирается на раму, изготовленную из швеллера №20. При поставке двумя блоками - топочным и конвективным - на бетонные стойки. При варианте котла на раме устройство специального фундамента не требуется.
Котел состоит из двух основных элементов: топочного и конвективного блоков. Каждый имеет облегченную обмуровку и металлическую обшивку. Толщина обмуровки - 60мм. Блоки топочный и конвективный стыкуются непосредственно между собой с помощью фланцевого соединения и уплотнительного шнура (входящего в комплект поставки в случае раздельной поставки котла). На правой боковой стенке котла находятся сливные воронки, в которые выводятся воздушные линии. Дренажные линии и штуцера для отвода конденсата из топочного и конвективного блоков находятся по обеим сторонам котла. Штуцера слива конденсата у топочного и конвективного блоков вварены в подовые экраны котла.
На боковых стенках котла имеются смотровые гляделки; отборное устройство разрежения располагается на потолочном экране топочной камеры.

На потолочном экране топочной камеры и на газовом коробе находятся два взрывных предохранительных клапана. Взрывные предохранительные клапаны предназначены для сбрасывания давления воздуха (газов) в топке и конвективных поверхностях котла при достижении его критического значения. Клапаны срабатывают путём разрыва чувствительной прокладки, изготовленной из специального огнеупорного материала типа КТПУ-10.

Характеристики

Список файлов ВКР