150871 (594606), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

4. Вибір і розрахунок основного обладнання

4.1 Характеристика котлів марки ДЕ-4–14ГМ

У зв'язку з розширенням котельні виникає потреба вибору котельного агрегату. Зважаючи на те, що котли ДЕ-4–14ГМ мають високий ККД та добре зарекомендували себе в роботі, а також підходять для розширення своєю потужністю, обираємо саме цей котел.

Газомазутні парові вертикальні водотрубні котли типу ДЕ призначені для вироблення насиченої і перегрітої пари до температури 225 °С, який використовується на технологічні потреби, опалення, вентиляцію і гаряче водопостачання. Котел ДЕ-4–14ГМ випускається на номінальну паропродуктивність 4 т/год при робочому тиску 1,4 МПа.

Технічна характеристика котла ДЕ-4–14ГМ приведена в таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 Технічна характеристика котлів марки ДЕ-4–14ГМ

Найменування	Марка котла
	Е-4–14ГМ
Паропродуктивність, т/год	4,14
Температура насиченої пари, °С: насиченої перегрітої	194 225
Поверхня нагріву, м2: радіаційна конвективна	22,0 48,0
Коефіцієнт корисної дії, %: при спалюванні мазуту при спалюванні газу	88,7 97,0

Конструктивною особливістю даних котлів являється розміщення топочної камери з боку конвективного пучка, утвореного вертикальними трубами розвальцьованими у верхньому і нижньому барабанах. При цьому в максимальній степені використана уніфікація деталей і робочих одиниць, які приміняються в котлах типу ДКВР і КЕ.

Для котла паропродуктивністю 4 т/год діаметр верхнього і нижнього барабанів становить 700 мм, а відстань між барабанами 2750 мм, для екранів і конвективного пучка приміняться труби діаметром 51Х2,5 мм. Довжина циліндричної частини барабана становить 2250 мм. В передньому і задньому днищах кожного з барабанів присутні лазові затвори для внутрішнього огляду і очистки внутрішніх поверхонь. Для всіх типорозмірів даних котлів ширина топкової камери прийнята однаковою і становить 1790 мм. Глибина камери залежить від паропродуктивності і для ДЕ-4–14ГМ становить 1980 мм. Середня висота топкової камери становить 2400 мм.

Топкова камера відділяється від конвективного пучка газостійкою перегородкою, утвореною з труб діаметром 51Х2,5 мм, установлених щільно з кроком 55 мм і зварених між собою. Кінці труб обсаджені між собою до діаметра 38 мм. В задній частині перегородки виконане вікно для проходу топкових газів в конвективний пучок. Ущільнення в місці входу обсаджених кінців труб в барабан забезпечується гребінками, які примикають до труб і барабанів. Стеля, права бокова поверхня і під топ очної камери екрановані фасонними трубами діаметром 51 Х2,5 мм, які утворюють єдиний екран, виконаний з кроком труб, рівним 55 мм. Кінці труб екрану завальцьовані у верхньому і нижньому барабанах. Труби заднього екрану не мають обсадних кінців і з'єднуються сваркою до верхнього і нижнього колектору діаметром 159X3,5 мм. Колектори з'єднані з верхнім І нижнім барабаном і об'єднані необігріваємою рециркуляційною трубою діаметром 76X3,5 мм.

В котлах паропродуктивністю 4–10 т/год фронтовий екран виконаний аналогічно задньому екрану. Відмінність у тому, що для забезпечення розміщення пальника у фронтовому екрані зменшена кількість труб. У всіх котлах під топки закритий вогнетривкою цеглою.

Конвективний пучок утворений коридорне розміщеними вертикальними трубами діаметром 51X2,5 мм, розвальцьованими у верхньому і нижньому барабанах.

Для забезпечення необхідних швидкостей газів в конвективних пучках котлів розміщені поздовжні перегородки.

Циркуляційна схема всіх газомазутних парових котлів типу Е(ДЕ) однакова і включає в себе чотири екрана (фронтовий, задній і два бокових) і конвективний пучок. Бокові екрани і конвективний пучок приєднані безпосередньо до верхнього і нижнього барабану. Задні і фронтові екрани об'єднуються нижніми (горизонтальними) роздаючи ми і верхніми (наклонними) збираючими колекторами, приєднаними до барабанів. Інші кінці колекторів об'єднані необігріваємою циркуляційною трубою. В котлах паропродуктивністю 4–10 т/год одноступінчата схема випаровування. У всіх котлах загальними опускними трубами випаровувальної системи являються останні по ходу газів ряди труб конвективного пучка.

У поданому просторі верхнього барабану розміщені живильна труба і труба для вводу фосфатів, в паровому просторі розміщений сепараційний пристрій. В нижніх барабанах котлів розміщена перфорована труба для безперервної продувки котла, яка суміщена з періодичною продувкою. Нижні барабани оснащені пристроями для парового прогріву котла при розтопці і штуцерами для спуску води.

Первинними сепараційними пристроями першої ступені випаровування являються розміщені у верхньому барабані направляючі щити, які забезпечують подачу пароводяної суміші на рівень води. Вторинні сепараційні пристрої виконані у вигляді дірчастих листів.

Очистка поверхонь нагріву від зовнішніх забруднень виконується стаціонарними обдувочними пристроями, розміщеними з лівої сторони котла. Обдувочний пристрій складається з вузла кріплення і труби з соплами, яка обертається при обдувці конвективної частини котла. Обертання труби виконується вручну. При обдув ці використовується насичений пар з тиском не менше 0,7 МПа.

Котли мають опорну раму, яка передає всі навантаження на фундамент. Свобода температурних переміщень елементів котлів забезпечується нерухомим закріпленням передньої опори нижнього барабана і рухомим кріпленням за рахунок овальних отворів для болтів, якими кріпиться задня опора до рами котла.

Номінальні теплові переміщення для котла по реперам становлять 6,05 мм. Для контролю за тепловими переміщеннями в котлах встановлюється репер в районі задньої сторони нижнього барабану. Крім того, передбачається контроль переміщень нижніх колекторів фронтового і заднього екранів.

Газощільне екранування бокових стінок, стелі і піду топкової камери дозволило підмовитися від важкої обмурівки і легку натрубну ізоляцію товщиною 100 мм, яка укладається на шар шлакобетону по сітці товщиною 25 мм. Для зменшення присосів повітря в газовий тракт котла натрубна ізоляція покривається зовні листовою металічною обшивкою, яка приварюється до каркасу котла. Примінення натрубної теплової ізоляції дозволило покращити динамічні характеристики котлів, зменшити втрати у навколишнє середовище І втрати теплоти при пусках і зупинках котлів, зв'язані з перегрівом великих масс обмуровочних матеріалів.

Всі котли постачаються у зібраному вигляді без натрубної ізоляції. Подружені на залізничну платформу разом з кріпленнями котли входять в габарит 1-В, призначений для залізничних вагонів.

Схему котла марки ДЕ-4–14Гм зображено на рисунку 4.1.

4.2 Характеристики палива

Елементарний склад заданого палива табл. 1, [2] для газу табл. с. [2].

Марка палива: Г; Родовище (басейн): Дашавскій басейн:

Метан СН₄, %; 97,6

Етан С₂Н₆, %; 0,5

Пропан С₃Н₈, %; 0,2

Бутан С₄Н₁₀, %; 0,2

Пентан С₅Н₁₂, %; –

Вуглекислий газ СН₄, %; 0,1

Азот N₂, %. 1,2

Всього: 100%.

4.3 Теоретичні значення об'ємів повітря та продуктів згорання

При спалюванні газового палива (4–03, [2]).

1) Теоретичний об’єм повітря необхідний для згоряння палива:

2) Теоретичний об’єм трьохатомних газів:

3) Теоретичний об’єм двохатомних газів:

4) Теоретичний об’єм водної пари:

5) Теоретичний об’єм димових газів:

.

4.4 Об'єм повітря і продуктів згорання при α_і >1

Таблиця 4.2 Таблиця дійсних значень об'ємів продуктів згоряння

Величина та розрахункова формула	Розмірність	Найменування газоходу
		Топка	кпн	BE
Коефіцієнт надлишку повітря за поверхнею нагріву, αі	-	1,1	1,14	1,14
Середній коефіцієнт надлишку повітря в поверхні нагріву, αсер = 0.5 (αі-1 + αі)	-	1,1	1,14	1,14

4.5 Ентальпія продуктів згорання

Таблиця 4.3 Ентальпія продуктів згорання палива

	, кДж/кг	, кДж/кг
				ІГ	ΔІГ		ІГ	ΔІГ
100	1470	1260					1700	1720
200	2960	2530					3420	1820
300	4550	3820					5230	1760
400	6070	5130					7050	1820
500	7650	6480					8800	1950
600	9500	7830					10700	1970
700	11000	9340		12000	1865		12700	1970
800	12700	10700		13840	1950		15200	2060
900	14600	12200		15800	1910		16700	2030
1000	16200	13600		17710	2000		18300	2120
1100	18200	15100		19700	2010		20900
1200	20100	16700		21690	2010
1300	21900	18200		23700	2100
1400	23900	19700		25800	2140
1500	25800	21800		27900	2000
1600	27700	22900		30050	2120
1700	29700	24500		32000	2100
1800	31600	25900		34100	2240			-
1900	33700	27600		36400	2030
2000	35500	29100		38400	2120

4.6 Тепловий баланс і витрата палива

Таблиця 4.4

Величина		Позначення	Розмірність		Формула або спосіб визначення		Примітка
1		2	3		4		5
Розподільне тепло палива							35700
Температура відхідних газів			°С		Приймаємо з наступним уточненням		156
Ентальпія відхідних газів		Івг			3 табл. 3		2600
Температура холодного повітря			°С		-		20
Ентальпія холодного повітря							251,4
Втрати тепла із газами, що відходять з котла		q2	%				0,6
Втрати тепла з хімічним недопалом		q3	%		F(DПП, паливо, вид шлаковидалення) Табл.ХVІІІ, [2]		0
Втрати тепла від зовнішні. охолодження		q5	%		f(DПП), мал. 5–1, [2]		2,4
Коефіцієнт збереження тепла		φ	-				0,972
ККД котла брутто		ηк	%		100-q2-q3-q4-q5-q6		97,0
Температура холодної води		tхв	°С		Завдання		103
Ентальпія холодної води		Іхв			f(Pжв, tжв) табл. ХХІV, [2]		432
Температура гарячої води		tгв	°С		Завдання		195
Ентальпія гарячої води		IГВ			F(Рб), табл. ХХІП, [2]		2788
Тепло корисно використане в котлі	Qка			кВт				2,62

4.7. Розрахунок топки

Характеристики

Список файлов ВКР