Оформить заказ

Заказать

НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ

Котлы ДЕ - двухбарабанные, вертикально-водо­трубные предназначены для выра­ботки насыщенного или слабоперегретого пара, используемого на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Основные технические характеристики котла ДЕ-16-14ГМО приведены в таблице.

Цена
4 800 000 руб.

Технические характеристики моделей Котел ДЕ-16-14ГМО

Паропроизводительность, т/ч	16
Рабочее давление (избыточное) пара на выходе, МПа (кг/см?)	1,3 (13)
Температура перегретого пара на выходе, ?С	194
Температура питательной воды, ?С	100
Расчетный КПД (газ), %	93
Расчетный КПД (мазут), %	90
Расход расчетного топлива (газ), м?/ч	1141
Расход расчетного топлива (мазут), м?/ч	1088
Общая поверхность нагрева котла, м?	193
Поверхность нагрева пароперегревателя	-
Водяной объем котла, м?	13,3
Паровой объем котла, м?	2,3
Запас воды в водоуказательном стекле по макс. уровню, мин	3,9
Общее количество труб конвективного пучка, шт	532
Габариты транспортабельного блока, ДхШхВ, мм	7180х3030х4032
Габариты компоновки, ДхШхВ, мм	8655х5240х6072
Длина котла (с лестницами и площадками), мм	6478
Ширина котла, мм	4300
Высота котла, мм	5050
Масса транспортабельного блока котла, кг	19130
Масса котла в объеме заводской поставки, кг	20750
Базовая комплектация в сборе	Блок котла в обшивке и изоляции, лестницы, площадки, горелка ГМ-10
Дополнительная комплектация:
Экономайзер	БВЭС-IV-1
Экономайзер	ЭБ1-330
Вентилятор	ВДН-9-1500
Дымосос	ДН-11,2-1500
Ящик №1	Арматура для котла ДЕ-16-14ГМО
Ящик №2	Приборы безопасности для котла ДЕ-16-14ГМО

ОПИСАНИЕ ИЗДЕЛИЯ

Топочная камера котлов размещается сбоку от конвективного пучка, оборудованного вертикальными трубами, разваль­цованными в верхнем и нижнем барабанах. Шири­на топочной камеры по осям боковых экранных труб одинакова для всех котлов - 1790 мм. Глуби­на топочной камеры: 1930 - 6960 мм. Основными составными частями котлов являются верхний и нижний барабаны, конвективный пучок, фронтовой, боковой и задний экраны, образующие топочную камеру.

Трубы газоплотной перегородки и правого бокового экрана, образующего также под и потолок топочной каме­ры, вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны. Концы труб заднего экрана приварива­ются к верхнему и нижнему коллекторам Ф 159х6 мм. Трубы фронтового экрана котла ДЕ-16-14ГМО развальцованы в верхнем и нижнем барабанах.

Во всех типоразмерах котлов ДЕ диаметр верхнего и нижнего барабанов 1000 мм. Расстояние между осями барабанов 2750 мм (максимально возможное по условиям транспортировки блока по железной до­роге). Длина цилиндрической части барабанов котла производительностью

10 т/ч - 6000 мм. Для доступа внутрь барабанов в переднем и заднем днище каждого из них имеются лазовые затворы. Изготов­ляются барабаны для котлов с рабочим абсолютным давлением 1,4 и 2,4 МПа (14 и 24 кгс/см 2) из стального листа по ГОСТ 5520-79 из стали марок 16ГС и 09Г2С ГОСТ 19281-89 и имеют толщину стенки, соответственно 13 и 22 мм.

В водяном пространстве верхнего барабана на­ходятся питательная труба и труба для ввода фос­фатов, в паровом объеме - сепарационные устрой­ства. В нижнем барабане размещается устройство для парового прогрева воды в барабане при рас­топке и патрубки для спуска воды, у котлов про­изводительностью 16 т/ч - перфорированные трубы для периодической продувки.

В котлах паропроизводительностью 16 т/ч примене­но двухступенчатое испарение. Во вторую ступень испарения вынесена задняя часть экранов топки и часть конвективного пучка, расположенная в зоне с более высокой температурой газов. Контуры вто­рой ступени испарения имеют необогреваемую опускную систему.

Конвективный пучок отделен от топочной каме­ры газоплотной перегородкой, в задней части кото­рой имеется окно для входа газов в пучок. Перего­родка выполнена из вплотную поставленных с ша­гом 5 = 55 мм и сваренных между собой труб Ф 51х2,5 мм. При вводе в барабаны и трубы они разводятся в два ряда. Места разводки уплотня­ются металлическими проставками и шамотобетоном. Конвективный пучок образован коридорно расположенными вертикальными трубами Ф 51 х 2,5 мм, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Шаг труб вдоль барабана 90 мм, попе­речный шаг 110 мм (за исключением среднего, рав­ного 120 мм).

Котлы ДЕ-16-14ГМО ступенчатых перегородок в пучке не имеют, а необходимый уровень скоростей газов поддержи­вается изменением ширины пучка от 890 до 1000 мм. Дымовые газы проходят по всему сечению конвективного пучка и выходят через переднюю стенку в газовый короб, который размещен над топочной камерой, и по нему проходят к расположенному сзади котла экономайзеру.

Все типоразмеры котлов имеют одинаковую циркуляционную схему. Контуры боковых экранов и конвективного пучка всех типоразмеров котлов а также фронтового экрана котлов паропроизво­дительностью 16 т/ч замкнуты непосредствен­но на барабаны; контуры заднего экрана всех кот­лов соединяются с барабаном через промежуточные коллекторы: нижний - раз­дающий (горизонтальный) и верхний - собираю­щий (наклонный). Концы промежуточных коллек­торов со стороны противоположной барабанам объ­единены необогреваемой рециркуляционной трубой Ф 76 х 3,5 мм.

В качестве первичных сепарационных устройств первой ступени испарения используются установ­ленные в верхнем барабане направляющие щиты и козырьки, обеспечивающие выдачу пароводяной смеси на уровень воды. В качестве вторичных сепа­рационных устройств первой ступени котла ДЕ-16-14ГМО применяется горизонталь­ный жалюзийный сепаратор и дырчатый лист. Сепарационными устройствами второй ступени испа­рения являются продольные щиты, обеспечиваю­щие движение пароводяной смеси сначала на то­рец, а затем вдоль барабана к поперечной перего­родке, разделяющей отсеки. Отсеки ступенчатого испарения сообщаются между собой по пару через окно над поперечной перегородкой, а по воде — через подпиточную трубу Ф 89 - 108 мм, располо­женную в водяном объеме.

На котлах производительностью 16 т/ч пароперегреватель вертикальный, дренируе­мый, из двух рядов труб Ф 51х2,5 мм, трубы на­ружного ряда при вводе в коллекторы Ф 159 мм обсажены до Д 38 мм.

Плотное экранирование боковых стен (относи­тельный шаг труб а=1,08), потолка и пода топоч­ной камеры позволяют на котлах применить лег­кую изоляцию в два - три слоя изоляционных плит общей толщиной 100 мм, укладываемую на слой шамотобетона по сетке толщиной 15-20 мм. Для котлов ДЕ-16-14ГМО обмуровка фронтовой стены выполнена из шамотного кирпича толщиной 125 мм и несколь­ких слоев изоляционных плит толщиной 175 мм, общая толщина обмуровки фронтовой стены 300 мм. Обмуровка задней стены состоит из слоя ша­мотного кирпича толщиной 65 мм и нескольких слоев изоляционных плит толщиной 200 мм; общая толщина обмуровки составляет 265 мм. Для умень­шения присосов в газовый тракт котла снаружи изоляция покрывается металлической листовой об­шивкой толщиной 2 мм, которая приварена к об­вязочному каркасу. Раскроенные листы обшивки поставляются заводом пакетами. Применение натрубной обмуровки при плотном шаге труб позво­ляет улучшить динамические характеристики кот­лов и значительно уменьшить потери тепла в окру­жающую среду, а также потери при пусках и ос­тановах.

В качестве хвостовых поверхностей нагрева котлов применяются проверенные длительным опы­том эксплуатации стандартные чугунные экономай­зеры ЭБ.

Котлы оборудованы стационарными обдувочными аппаратами, расположенными с левой стороны котла. Для обдувки котлов используется насыщен­ный или перегретый пар с давлением не менее 0,7 МПа (7 кгс/см 2).

Все котлы имеют опорную раму, на которую передается масса элементов котла, работающих под давлением, масса котловой воды, а также мас­са обвязочного каркаса, натрубной обмуровки и обшивки. Неподвижными опорами котлов являют­ся передние опоры нижнего барабана. Средняя и задние опоры нижнего барабана - подвижные и имеют овальные отверстия для болтов, которыми крепятся к опорной раме на период транспорти­ровки.

Каждый котел Е (ДЕ) снабжен двумя пружин­ными предохранительными клапанами, один из ко­торых является контрольным. На котлах без пароперегревателя оба клапана уста­навливаются на верхнем барабане котла и любой из них может быть выбран как контрольный, на котлах с пароперегревателем контрольным клапа­ном является клапан выходного коллектора пере­гревателя.

Номинальная паропроизводительность и пара­метры пара, соответствующие ГОСТ 3619-89,

обеспечиваются при температуре питательной воды­ 100°С при сжигании топлив: природного газа с удельной теплотой сгорания 29300 - 36000 кДж/кг (7000 - 8600 ккал/м 3) и мазута марок 40 и 100 по ГОСТ 10588-75.

Диапазон регулирования от 20 до 100% от но­минальной паропроизводительности. Допускается кратковременная работа с нагрузкой 110% от но­минальной паропроизводительности. Поддержание температуры перегрева у котлов с пароперегрева­телями обеспечивается в диапазоне нагрузок 70-100%

Котлы ДЕ-16-14ГМО могут работать в диапазоне давлений 0,7-1,4 МПа (7-14 кгс/см 2). С уменьшением рабочего давления КПД котла не уменьшается.

В котельных, предназначенных для производ­ства насыщенного пара без предъявления жестких требований к его качеству, паропроизводительность котлов типа ДЕ при пониженном до 0,7 МПа (7 кгс/см 2) давлений может быть принята такой же, как и при давлении 1,4 МПа (14 кгс/см 2).

Для котлов типа Е (ДЕ) пропускная способ­ность предохранительных клапанов соответствует номинальной производительности котла при абсо­лютном давлении не ниже 0,8 МПа (8 кгс/см 2). В случае, если соединенное с котлом теплоиспользующее оборудование имеет предельное рабочее дав­ление меньше указанных выше величин, для защи­ты этого оборудования следует установить на нем дополнительные предохранительные клапаны. При работе на пониженном давлении предохранитель­ные клапаны на котле и дополнительные предохра­нительные клапаны, устанавливаемые на оборудо­вании, должны быть отрегулированы на фактичес­кое рабочее давление.

С понижением давления в котлах до 0,7 МПа (7 кгс/см 2) изменений в комплектации котлов эко­номайзерами производить не требуется, так как в этом случае недогрев воды в питательных эконо­майзерах до температуры насыщения пара в котле составляет более 20° С, что удовлетворяет требова­ниям правил Ростехнадзора.

Поставляются котлы в собранном виде одним транспортабельным блоком, включающим в себя верхний и нижний барабаны с внутрибарабанными устройствами, трубную систему экранов и кон­вективного пучка (в случае необходимости паро­перегреватель), опорную раму, обвязочный каркас, обшивку, изоляцию, горелку.

Газомазутные котлы ДЕ конструкции котельного завода г. Бийска и ЦКТИ предназначены для вы­работки насыщенного или слабо перегретого пара с абсолютным давлением 14 кгс/см2 или 24 кгс/см2, паропроизводительностью 1; 4; 6,5; 10; 16 и 25 т/ч и сжигания газообразного и жидкого топлива. Ос­новные характеристики котлов серии ДЕ и их комплектация приведены в табл. П1, табл. 8.20, 8.22 .

Принципиальная схема устройства и работы теплогенератора ДЕ-10-14 ГМ приведена на рис. 5.3, а ДЕ-25-14 - на рис. 6 .

Задний топочный

Б-Б дымовые g-g

1, 2 - верхний и нижний барабаны; 3, 4 - кипятильные трубы первого и второго газохода; 5 - металлическая перегородка; 6 - газоплотный экран;

7, 8, 9 - подовый, правый боковой и потолочный экраны топки;

10 - задний топочный экран; 11, 12 - нижний и верхний коллекторы заднего топочного экрана; 13 - рециркуляционная трубка;

16 - горелка; 17 - торкрет; 18 - паропровод Все газомазутные котлы ДЕ имеют опорную наклонную раму, которая опирается на фундамент. На раму передается масса элементов котла и воды, обвязочного каркаса, натрубная обмуровка и обшивка. Переднее днище нижнего барабана имеет неподвижную опору, а остальные опоры скользящие. На зад­нем днище нижнего барабана установлен репер (указатель) для контроля теплового расширения эле­ментов котла при работе и растопке.

Теплогенераторы состоят из верхнего 1 и нижнего 2 барабанов одинаковой длины, которые соеди­нены между собой коридорно-расположенными вертикальными изогнутыми трубами и образуют соот­ветственно первый 3 и второй 4 газоходы конвективной поверхности нагрева. Продольный шаг кипя­тильных труб вдоль барабана 90 мм, а поперечный - 110 мм. Котлы паропроизводительностью 4; 6,5; 10 т/ч в конвективных пучках имеют продольные металлические перегородки 5 по всей высоте газохода с окном (от фронта котла) спереди, что обеспечивает разворот топочных газов в пучке на 180° и выход газов в экономайзер через заднюю стенку котла. Котлы паропроизводительностью 16 и 25 т/ч таких пе­регородок не имеют, и газы идут по всему сечению газохода к фронту котла, выходят из котла, а затем по газовому коробу, размещенному над топочной камерой, направляются в водяной экономайзер, рас­положенный в хвостовой части котла.

Для всех типоразмеров газомазутных котлов ДЕ диаметры верхнего и нижнего барабанов - 1000 мм, расстояние между барабанами по осям - 2750 мм. Ширина топочной камеры всех котлов по осям экранных труб - 1790 мм, средняя высота топочной камеры - 2400 мм. Барабаны котлов изготавливают из стали 16 ГС и толщиной стенки 13 и 22 мм, соответственно для избыточного давления 13 и 23
кгс/см2. Все трубы радиационной и конвективной поверхности нагрева развальцованы в барабанах и имеют наружный диаметр 51 х 2,5 мм, чем достигается лучшая естественная циркуляция в контурах котла. В нижнем барабане размещены перфорированные трубы для периодической продувки и парового прогрева воды от соседних котлов при растопке, а также штуцеры для спуска воды.

Топочная камера находится сбоку (справа) от конвективного пучка и отделена от него слева газо­плотной перегородкой 6 из труб, установленных с шагом 55 мм и сваренных между собой металличе­скими полосками. Концы труб газоплотного экрана 6 обсажены до 38 мм, выведены в два ряда и уплот­нены гребенкой, примыкающей к трубам и барабану. В задней части газоплотного экрана, на расстоя­нии 700 мм от задней стенки котла, имеется окно для выхода топочных газов из топки в конвективный пучок.

Подовый 7, правый боковой топочный экран 8 и потолок топки 9 образованы длинными изогнуты­ми трубами, установленными с шагом 55 мм. Концы этих труб разведены в два ряда и соединены непо­средственно с верхним и нижним барабанами на вальцовке. Под (нижняя часть топки) в топке выложен слоем огнеупорного кирпича - торкрет 17. Шамотный кирпич также укладывается на боковую часть нижнего барабана в топке и крепится на шпильках на боковую часть верхнего барабана в топке между газоплотным 6 и потолочным 9 экранами.

Вертикальные трубы заднего топочного экрана 10 не имеют обсадных концов и приварены к ниж­нему 11 и верхнему 12 наклонным коллекторам диаметром 159 х 6 мм. Верхний коллектор заднего то­почного экрана приварен к верхнему барабану с наклоном вниз, а нижний коллектор - к нижнему бара­бану с наклоном вверх. Кроме того, верхний и нижний коллекторы объединены не обогреваемой трубой 13 диаметром 76 х 3,5 мм, которая замурована в шамотный кирпич обмуровки. По рециркуляционной трубе 13 происходит сток воды из верхнего коллектора в нижний при отделении ее из пароводяной сме­си. Для защиты от теплового излучения коллекторов заднего топочного экрана они снабжены двумя изогнутыми трубами, развальцованными в нижний и верхний барабаны (на схеме не показаны).

Фронтовой экран топки котлов образован четырьмя изогнутыми трубами 14, развальцованными в верхний и нижний барабаны, что позволяет разместить на фронтовой стене амбразуры горелки 16 и лаз. Лаз совмещен с взрывным клапаном. (В первой серии котлов производительностью 4.10 т/ч фронто­вой экран имел вертикальные трубы, приваренные к коллекторам, аналогично конструкции заднего то­почного экрана). Котлы производительностью 4.10 т/ч имеют по две модернизированные горелки ГМГ или по одной ГМ, а котлы производительностью 16 и 25 т/ч - горелки ГМ-10 и ГМП-16.

Кроме того, у котлов производительностью 4.10 т/ч в топке впереди заднего топочного экрана ус­тановлены два ряда труб 15 по шесть штук (всего двенадцать труб), которые развальцованы в верхний и нижний барабаны и являются направляющими экранами для закрутки и хода движения топочных газов из топки в кипятильный пучок труб.

1- й контур (по кипятильным трубам чистого отсека). Котловая вода из верхнего барабана опускает­ся в нижний барабан, по кипятильным трубам расположенным ближе к фронту котла - в области более низких температур топочных газов, а по кипятильным трубам, расположенным ближе к перегородке - в области более высоких температур, вода и пароводяная смесь (ПВС) поднимаются в верхний барабан.

2- й контур (по фронтовому экрану) - котловая вода из нижнего барабана по четырем трубам под­нимается вверх и в виде ПВС поступает в верхний барабан.

3- й контур (по подовому, правому боковому и потолочному экрану, расположенным до перегород­ки) - котловая вода из нижнего барабана заполняет трубы и в виде ПВС поступает в верхний барабан.

4- й контур (по кипятильным трубам солевого отсека) - котловая вода из верхнего барабана по трем опускным необогреваемым трубам идет в нижний барабан, а по кипятильным трубам, расположенным за перегородкой, образующаяся ПВС поднимается в верхний барабан.

5- й контур (по заднему топочному экрану) - котловая вода из нижнего барабана поступает в ниж­ний коллектор экрана, распределяется по экранным трубам, а образующаяся в них ПВС поднимается в верхний коллектор. За счет расслоения потока в верхнем коллекторе пар идет в верхний барабан, а от­делившаяся из ПВС вода опускается в нижний коллектор по опускной необогреваемой трубе.

6- й контур (по подовому, правому боковому и потолочному экрану, расположенным за перегород­кой) - котловая вода из нижнего барабана заполняет трубы и в виде ПВС поступает в верхний барабан.

Влажно-насыщенный пар в верхнем барабане проходит паросепарационные устройства, а получен­ный сухой насыщенный пар отбирается из чистого отсека и по паропроводу идет к потребителю.

Газомазутные паровые вертикальные водотрубные котлы ДЕ предназначены для выработки насыщенного или перегретого до температуры 225 °С пара, используемого на технологические нужды, отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Котлы ДЕ этого типа выпускаются на номинальную паропроизводительность 4; 6,5; 10; 16 и 25 т/ч при рабочем давлении 1,4 и 2,4 МПа (14 и 24 кгс/см 2). Техническая характеристика котлов с рабочим давлением 1,4 МПа (14 кгс/см 2) приведена в табл. 10.

Конструктивной особенностью таких котлов (рис. 12) является размещение топочной камеры сбоку конвективного пучка, образованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. При этом в максимальной степени использована унификация деталей и сборочных единиц, применяемых в котлах типов ДКВР и КБ. Так, во всех типоразмерах котлов диаметр верхнего и нижнего барабанов составляет 1000 мм, расстояние между барабанами 2750 мм, для экранов и конвективного пучка применены трубы 51X 2,5 мм.

Длина цилиндрической части барабанов (в котлах типа ДБ, в отличие от котлов типа ДКВР и КБ, длина верхнего и нижнего барабанов одинакова) в котлах производительностью 4 т/ч - 2250 мм, в котлах производительностью 25 т/ч - 7500 мм. В переднем и заднем днищах каждого из барабанов имеются лазовые затворы для внутреннего осмотра и очистки их внутренних поверхностей. Для всех типоразмеров котлов данного типа ширина топочной камеры принята одинаковой, равной 1790 мм (по осям экранных труб). В зависимости от паропроизводительности котлов изменяется глубина топочной камеры (для паропроизводительности 4 т/ч - 1980 мм, для паропроизводительности 25 т/ч - 6960 мм) и связанная с ней глубина конвективного пучка. Средняя высота топочной камеры 2400 мм.

Топочная камера отделяется от конвективного пучка газоплотной перегородкой, образованной из труб 51 X 2,5 мм, установленных вплотную с шагом 55 мм и сваренных между собой Концы труб обсажены до диаметра 38 мм. В задней части перегородки выполнено окно для прохода топочных газов в конвективный пучок. Уплотнение в месте входа обсаженных концов труб в барабан обеспечивается чугунными гребенками, примыкающими к трубам и барабану. Потолок, правая боковая поверхность подтопочной камеры экранированы фасонными трубами 51 X 2,5 мм, образующими единый экран, выполненный с шагом труб, равным 55 мм. Концы труб экрана завальцованы в верхний и нижний барабаны Трубы заднего экрана не имеют обсадных концов и присоединяются сваркой к верхнему и нижнему коллекторам 159X3,5 мм. Коллекторы соединены с верхним и нижним барабанами и объединены необогреваемой рециркуляционной трубой 76 X 3,5 мм.

В котлах паропроизводительностью 4-10 т/ч фронтовой экран выполняется аналогично заднему экрану. Отличие состоит в том, что для обеспечения размещения горелочного устройства и лаза, совмещенного со взрывным клапаном, во фронтовом экране соответственно уменьшено количество труб. В котлах паропроизводительностью 16 и 25 т/ч фронтовой экран образован четырьмя трубами, присоединенными непосредственно к верхнему и нижнему барабанам.

Во всех котлах под топки закрыт огнеупорным кирпичом. Конвективный пучок образован коридорно расположенными вертикальными трубами 51 Х2,5 мм, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах (продольный шаг труб 90 мм, поперечный шаг 110 мм, в среднем ряду труб поперечный шаг принят 120 мм). Для обеспечения необходимых скоростей газов в конвективных пучках котлов паропроизводительностью 4; 6,5 и 10 т/ч установлены продольные ступенчатые перегородки. В котлах паропроизводительностью 16 и 25 т/ч продольные перегородки не предусматриваются, переброс продуктов сгорания с фронта, после выхода из конвективного пучка, к экономайзеру, расположенному сзади котла, выполнен по газовому коробу, размещенному над топочной камерой.

Циркуляционная схема всех газомазутных паровых котлов ДЕ одинакова и включает четыре экрана (фронтовой, задний и два боковых) и конвективный пучок. Боковые экраны и конвективный пучок котлов всех типоразмеров, а также фронтовой экран котлов паропроизводительностью 16 и 25 т/ч присоединены непосредственно к верхнему и нижнему барабанам. Задние экраны всех котлов и фронтовые экраны котлов паропроизводительностью 4; 6,5; 10 т/ч объединяются нижними (горизонтальными) раздающими и верхними (наклонными) собирающими коллекторами, присоединенными к барабанам. Другие концы коллекторов объединены необогреваемой рециркуляционной трубой 76X3,5 мм. В котлах паропроизводительностью 4; 6,5 и 10 т/ч применена одноступенчатая схема испарения, в котлах паропроизводительностью 16 и 25 т/ч - двухступенчатая схема испарения. Вторая ступень испарения включает первые по ходу газов трубы конвективного пучка и опускные необогреваемые трубы 0159X4,5 мм (две - у котлов паропроизводительностью 16 т/ч и три - у котлов паропроизводительностью 25 т/ч).

Во всех котлах общими опускными трубами испарительной системы (в котлах паропроизводительностью 16 и 25 т/ч - первой ступени испарения) являются последние по ходу газов ряды труб конвективного пучка. В водяном пространстве верхнего барабана размещены питательная труба и труба для ввода фосфатов, в паровом пространстве установлены сепарационные устройства.

В нижних барабанах котлов паропроизводительностью 4; 6,5 и 10 т/ч расположена перфорированная труба для непрерывной продувки котла, которая совмещена с периодической продувкой. Периодическая продувка котлов паропроизводительностью 16 и 25 т/ч предусматривается из нижнего барабана, непрерывная - из солевого отсека верхнего барабана (вторая ступень испарения). Нижние барабаны всех котлов снабжены устройствами для парового прогрева воды при растопке и штуцерами для спуска воды.

Первичными сепарационными устройствами первой ступени испарения являются размешенные в верхнем барабане направляющие щиты и козырьки, обеспечивающие подачу пароводяной смеси на уровень воды. Вторичные сепарационные устройства выполнены в виде горизонтальных жалюзийных сепараторов с дырчатыми листами (в котлах паропроизводительностью 4 т/ч - в виде дырчатых листов). Сепарационными устройствами второй ступени испарения являются продольные щиты, организующие движение пароводяной смеси на торец барабана, а затем вдоль него к поперечной перегородке, разделяющей отсеки. Чистый и солевой отсеки сообщаются по пару через окно над поперечной перегородкой, а по воде - через подпиточную трубу.

Пароперегреватель котлов паропроизводительностью 4; 6,5 и 10 т/ч выполняется змеевиковым (рис. 13) из труб 32X3 мм. В котлах паропроизводительностью 16 и 25 т/ч пароперегреватель выполняется вертикальным из двух рядов труб 51 X 2,5 мм. Очистка поверхностен нагрева от наружных загрязнений осуществляется стационарными обдувочными устройствами, расположенными с левой стороны котла. Обдувочное устройство состоит из узла крепления и трубы с соплами, которая вращается при обдувке конвективной части котла. Вращение трубы осуществляется вручную. При обдувке используется насыщенный или перегретый пар давлением не менее 0,7 МПа (7 кгс/см 2).

Котлы ДЕ имеют опорную раму, передающую все нагрузки на фундамент. Свобода температурных перемещений элементов котлов обеспечивается неподвижным закреплением передней опоры нижнего барабана и подвижным креплением за счет овальных отверстий для болтов, которыми крепится задняя опора к раме котла. Номинальные тепловые перемещения котлов по реперам приведены в табл. 11. Для контроля за тепловыми перемещениями в котлах устанавливается репер в районе задней стороны нижнего барабана. Кроме этого, предусматривается контроль перемещений нижних коллекторов фронтового и заднего экранов.

Газоплотное экранирование боковых стенок, потолка и пода топочной камеры позволило отказаться от тяжелой обмуровки и применить легкую натрубную изоляцию толщиной 100 мм, укладываемую на слой шамотобетона по сетке толщиной 25 мм. Для уменьшения присосов воздуха в газовый тракт котла натрубная изоляция снаружи покрывается листовой металлической обшивкой, привариваемой к каркасу котла. Применение натрубной тепловой изоляции позволило улучшить динамические характеристики котлов, уменьшить потери в окружающую среду и потери теплоты лри пусках и остановах котлов, связанные с прогревом больших масс обмуровочных материалов. Все котлы ДЕ поставляются полностью в собранном виде без натрубной изоляции. Погруженные на железнодорожную платформу вместе с креплениями котлы ДЕ вписываются в габарит 1-В, предназначенный Для вагонов, допускаемых к обращению по сети железных дорог СССР широкой колеи.

Паровые котлы типа Е (ДЕ)Описание конструкции котлов

Паровой, двухбарабанный, вертикально-водотрубный котёл с естественной циркуляцией типа Е (ДЕ), предназначен для выработки насыщенного пара с температурой 194 с и перегретого с температурой - , с рабочим давлением пара 1,37 МПа имеет несколько типоразмеров, отличающихся между собой номинальной производительностью 4; 6,5; 10; 16; 25 т/ч. котлы обеспечивают тепловой энергией потребности технологических нужд, отопления, вентиляции, горячего водоснабжения .

Котлоагрегат представляет из себя моноблок, который смонтирован в заводских условиях на металлоконструкциях. На фронтовой поверхности топки котла размещено горелочное устройство (4). Слева от топки расположены друг над другом верхний (2) и нижний (3) барабаны, которые соединены между собой парообразующими поверхностями нагрева, расположенными под обшивкой котла. Между барабанами расположен люк (1), через который при необходимости обеспечивается доступ к конвективному пучку. Горелочное устройство представляет из себя газомазутную горелку, которая имеет подвод газа к котлу через штуцер (5) и подвод мазутопровода к форсунке (6)

Блок котла дополнительно компануется блочно монтируемыми заводом тягодутьевой установкой, экономайзером, деаэрационно питательной установкой, установкой сетевой воды, ХВО и т.д. На месте монтажа поставляемые блоки обвязываются трубопроводами.

В таблице 1 приведены основные габаритные характеристики котлов этого типа и вспомогательного оборудования, которым они компонуются.

Котлы специализированы на сжигание газа и мазута, что позволяет более полно реализовать преимущества использования высококалорийных топлив .

Характерной особенностью котлов этой серии является расположение топочной камеры (4) сбоку от конвективного пучка (см. рис. 1, 2), образованного вертикальными трубами 5), развальцованными в верхнем и нижнем барабанах.

Такое расположение топки предотвращает обогрев верхнего барабана и значительно уменьшает площадь ограждающих поверхностей /

Котлы этой серии всех типоразмеров имеют единый поперечный профиль с одинаковой шириной топочной камеры по осям боковых экранов труб равной - 1790 мм.

Глубина топочной камеры изменяется в зависимости от номинальной паровой производительности котла. Средняя высота топки - 2500 мм.

Длины цилиндрической части верхнего и нижнего барабанов одинаковы в отличии от котлов типа ДКВР и КЕ.

В днищах барабанов имеются лазовые затворы (6) и (7) для внутреннего осмотра и очистки внутренних поверхностей барабанов котлов от отложений. Диаметр верхнего и нижнего барабанов составляет 1000 мм .

Топка котла полностью экранирована и отделена от конвективного пучка газоплотной перегородкой (8), образованной из труб диаметром Ф 51х2,5 мм, установленных вплотную с шагом 55 мм и сваренных между собой. В задней части перегородки ниже верхнего барабана имеется окно для прохода топочных газов в конвективный пучок (9). В газовом окне расположен однорядный фестон.

Основными составными частями этих котлов являются: верхний и нижний барабаны, два конвективных пучка, фронтальный, боковой и задний экраны, образующие топочную камеру .

Трубы левого бокового экрана, правого бокового экрана, образующего под и потолок топочной камеры, вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны котла.

Фронтовой экран котлов производительностью 4; 6,5 и 10 т/ч подсоединяется к верхнему и нижнему коллекторам диаметром Ф 159х6 мм. Фронтальный экран аналогичен заднему экрану и отличается от него лишь отсутствием части труб в местах расположения амбразуры горелок, лаза и совмещенного с ним взрывного клапана.

На котлах большей производительности 16 и 25 т/ч фронтальный экран образован четырьмя трубами, подсоединенными непосредственно к нижнему и верхнему барабанам.

Плотное экранирование боковых стен топки, пода и потолка с относительным шагом труб s/d =1,03 позволяет на котлах этого типа применить лёгкую изоляцию в 2-3 слоя изоляционных плит толщиной 100 мм, которые укладываются на слой шамотобетона толщиной 15-20 мм.

На фронтальной стене топки котлов производительностью 4; 6,5 и 10 т/ч установлено по одной газомазутной горелке типов ГМ - 2,5; ГМ - 4,5; ГМ -7 тепловой мощностью соответственно: 2,9 МВт (2,5 Гкал/ч); 5,22 МВт (4,5 Гкал/ч); 8,12 МВт (7 Гкал/ч). На котле ДЕ-16 установлена горелка типа ГМ-10 с цилиндрической амбразурой тепловой мощностью 11,6 МВт (10 Гкал/ч), а на котле ДЕ-25 - камера двухступенчатого сжигания с горелкой ГМ-16 тепловой мощностью 18,56 МВт (16 Гкал/ч).

Конвективный пучок котлов выполнен из коридорно-расположенных вертикальных труб диаметром Ф51х2,5 мм, которые развальцованы в верхнем и нижнем барабанах котла. Продольный шаг труб вдоль барабана 90 мм, поперечный - 110 мм.

Пароперегреватель котлов производительностью 4; 6,5; 10 т/час выполнен в виде змеевика (рисунок 4) из труб диаметром 32х3 мм. Пароперегреватель в котлах большей производительности (16 и 25 т/час) выполнен из двух рядов вертикальных труб диаметром Ф 51/2,5 мм.

В водяном пространстве верхнего барабана находится питательная труба (3 рисунок 2) и труба для ввода фосфатов (2 рисунок 3).

В нижнем барабане размещают перфорированные трубы для продувки (12 рисунок 2), а также устройство для парового прогрева воды в барабане при растопке и патрубки для спуска воды.

На котлах производительностью 4 - 10 т/час через патрубок для слива воды осуществляется периодическая и непрерывная продувки. На котлах большей производительности (16 и 25 т/час) через эту трубу осуществляется только периодическая продувка, а непрерывная производится из солёного отсека верхнего барабана котлов .

В верхнем барабане котлов расположены сепарационные устройства. В первой ступени испарения в качестве сепарационных устройств используются щитки и козырьки, направляющую из экранных труб пароводяную смесь на уровень воды. Сепарационные устройства второй ступени испарения выполнены из продольных щитов, направляющих движение пароводяной смеси на торец барабана и затем вдоль него к поперечной перегородке, разделяющей отсеки.

Для выравнивания скоростей пара внутри барабана по его длине выше сепарационных устройств в барабане котла располагается дырчатый пароприёмный потолок.

Перед пароприёмным потолком устанавливается горизонтальный жалюзийный сепаратор кроме котла производительностью 4 т/час.

Чистый и соленый отсеки сообщены между собой по пару и через подпиточную трубу по воде.

На всех котлах осуществляется внутри котловая обработка воды. . По трубопроводу 2 (рисунок 2) в верхний барабан вводится водный раствор 3-натрийфосфата, который вступает в реакцию с растворёнными в котловой воде солями и переводит их в нерастворенное состояние с образованием шлама. Шлам по опускным трубам опускается в нижний барабан и выводится из котла периодической продувкой.

Питательная вода после водяного экономайзера вводится в верхний барабан через трубу 3 (рисунок 2).

Опускными трубами в контурах циркуляции являются последние по ходу газов наименее обогреваемые ряды труб конвективного пучка.

Для снижения температуры уходящих газов и повышения коэффициента полезного действия котлы оснащаются индивидуальными чугунными водяными экономайзерами. Экономайзеры устанавливаются в котельной рядом с паровыми котлами и присоединяются к ним с помощью газоходов.

Чугунные экономайзеры собираются из отдельных типовых элементов - ребристых труб длиной 1500, 2000, 2500 или 3000 мм, которые соединяются между собой фасонными изделиями, называемыми калачами. В зависимости от количества труб экономайзеры монтируются на месте и обкладываются кирпичной кладкой или поставляются в виде отдельных блоков, которые собираются на заводе.

При монтаже на месте собирают горизонтальную группу из не более, чем восьми труб в ряду и собирают колонку из четырёх рядов труб по высоте. Количество рядов по высоте ограничиваются возможностями обдувочных аппаратов, встраиваемых в блоки экономайзера.

Скорость воды в трубах экономайзера составляет от 0,3 - 1,5 м/сек. Вода движется снизу вверх, чтобы воздух, выделяющийся их воды при её нагревании, лучше удалялся. Продукты сгорания обычно направляют по схеме противотока по отношению к направлению движения воды.

Котлы серии ДЕ имеют высокую степень заводской готовности, что повышает эффективность их монтажа.

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московская академия коммунального хозяйства и строительства

Факультет инженерных систем и экологии

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Курсовой проект

дисциплина: Теплогенерирующие установки

на тему: Тепловой расчет котла ДЕ16 - 14ГМ

Москва, 2011

Введение

Газомазутный вертикально-водотрубный паровой котел типа ДЕ16 т/ч предназначен для выработки насыщенного и слабоперегретого пара, идущего на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Топочная камера котла размещается сбоку от конвективного пучка, образованного вертикальными трубками, развальцованными верхнем и нижнем барабанах. Ширина топочной камеры по осям боковых экранных труб - 1790 мм. Основными составными частями котлов являются верхний и нижний барабаны, конвективный пучок, фронтовой, боковой и задний экраны, образующие топочную камеру. Трубы правого бокового экрана, образующего также пол и потолок топочной камеры, вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны. Трубы фронтового экрана развальцованы в верхнем и нижнем барабанах. Диаметр верхнего и нижнего барабанов 1000 мм. Расстояние между барабанами по вертикали 2750 мм. Длина цилиндрической части барабанов - 7500 мм. Для доступа внутрь барабанов в переднем и заднем днище каждого из них имеются специальные лазы. Материал барабанов для котлов с рабочим давлением 1,36 МПа и 2,36 МПа сталь 16ГС, толщина стенки соответственно 13 и 22 мм. В водяном пространстве верхнего барабана находится питательная труба и труба для ввода фосфатов, в паровом объёме - сепарационные устройства. В нижнем барабане размещаются перфорированные трубы для продувки, устройство для парового прогрева воды в барабане при растопке и патрубки для спуска воды.

Котлы паропроизводительностью 16 т/ч имеет непрерывную продувку из второй ступени испарения (соленый отсек) верхнего барабана и периодическую продувку из нижнего барабана нижнего коллектора заднего экрана в случае его наличия. Котлы ДЕ16-14ГМ выполнены с двухступенчатой схемой испарения. Во вторую ступень испарения при помощи поперечных перегородок в барабанах включена задняя часть правого и левого экранов топки, задний экран и часть конвективного пучка, расположенного в зоне с более высокой температурой газов. Питание второй ступени испарения осуществляется из первой по перепускной трубе диаметром 108 мм, проходящей через поперечную разделительную перегородку верхнего барабана. Контур второй ступени испарения имеет необогреваемые опускные трубы диаметром 159x4,5 мм. Опускным звеном циркуляционных контуров котлов и первой ступени испарения являются последние по ходу газов наименее обогреваемые ряды труб конвективного пучка. Конвективный пучок от топочной камеры отделён газоплотной перегородкой, в задней части которой имеется окно для входа газов в пучок. Перегородка выполнена из вплотную поставленных (S=55 мм.) и сваренных между собой труб диаметром 51 х 2,5 мм. При вводе в барабаны трубы разводятся в два ряда. Места разводки уплотняются металлическими проставками и шамобетоном. Выход дымовых газов из котлов осуществляется через окно в левой боковой стенке в конце конвективного пучка. Все типоразмеры котлов имеют одинаковую циркуляционную схему. Контур боковых экранов и конвективного пучка замкнуты непосредственно на барабан.

Пароперегреватель вертикальный, дренируемый из двух рядов труб диаметром 51 х 2,5 мм.

Обмуровка фронтовой стены выполнена из шамотного кирпича толщиной 125 мм и нескольких слоев изоляционных плит толщиной 175 мм, общая толщина обмуровки фронтовой стены 300 мм обмуровка задней стены состоит из слоя шамотного кирпича толщиной 65 мм и нескольких слоев изоляционных плит толщиной 200 мм. Общая толщина обмуровки составляет 265 мм. для уменьшения присосов газовый тракт котла снаружи изоляции покрывается металлической листовой обшивкой толщиной 2 мм, которая приварена к обвязочному каркасу.

В качестве хвостовых поверхностей нагрева котлов применяются чугунные экономайзеры из труб ВТИ.

Котлы оборудованы стационарными обдувочными аппаратами, расположенными от них с левой стороны. Для обдувки котлов используется насыщенный или перегретый пар давлением не менее 0,7 МПа.

Каждый котел ДЕ снабжен двумя пружинными предохранительными клапанами, один из которых является контрольным.

Диапазон регулирования нагрузок 20-100% номинальной паропроизводительностью. Допускается работа с нагрузкой 110% номинальной паропроизводительности.

Исходные данные

Паропроизводительностью - 16 т/ч (4,44 кг/с)

Давление - 1,4 МПа (14 атм)

Температура питательной воды - 95°С

Вид топлива - мазут малосернистый.

Температура воздуха на входе в котел -

Теплоемкость воздуха при -

Температура уходящих газов - 200°С

Сухой остаток исходной воды - 400 мг/кг

Процент возврата конденсата - 50 %.

Конструктивные характеристики котельного агрегата ДЕ16-14ГМ:

Объем топки по чертежам

Полная поверхность стен топки по чертежам

Лучевоспринимающая поверхность топки

Диаметр труб конвектива

Шаг труб поперечный

Шаг труб продольный

Средняя высота труб

Ширина газохода

Средняя высота газохода

Число труб в ряду газохода

Число рядов труб газохода

Сечение для прохода газов газохода

Поверхность нагрева пучка

1.Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

Низшая теплотворная способность жидкого топлива:

Теоретическое количество воздуха, необходимое для сжигания 1 мі топлива:

Теоретическое количество образующихся продуктов сгорания при сжигании жидкого топлива при коэффициенте избытка воздуха:

-трехатомных газов:

двухатомных газов:

водяных паров:

При коэффициенте избытка воздуха >1

Значение коэффициента избытка воздуха в топке:

Газоход котла:

Экономайзер:

Объём избыточного воздуха в продуктах сгорания по элементам котла составит:

Топка

Газоход

Экономайзер

Избыточный объём водяных паров в продуктах сгорания по элементам котла:

Топка

Газоход

Экономайзер

Действительный суммарный объём дымовых газов по элементам котла:

Топка

Газоход

Экономайзер

Объемная доля трехатомных газов по элементам котла:

Топка

Газоход

Экономайзер

Объемная доля водяных паров по элементам котла:

Топка

Газоход

Экономайзер

Суммарная объемная доля по элементам котла:

Топка

Газоход

Экономайзер

2. Энтальпия воздуха и продуктов сгорания

где, - удельные теплоёмкости соответственно трёхатомных газов, водяных паров, двухатомных газов (азота) и воздуха, их значения приведены таблице.

Энтальпия воздуха на входе в котел:

Энтальпия теоретически необходимого объема воздуха.

Топочная камера:

Газоход котла:

Экономайзер:

Энтальпия теоретически необходимого объема продуктов сгорания.

Топочная камера:

Газоход котла:

Экономайзер:

Энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха.

где - энтальпия избыточного воздуха при температуре, соответствующей температуре продуктов сгорания.

Топочная камера:

Газоход котла:

Экономайзер:

3. Расчетный тепловой баланс и расход топлива

Тепловым балансом котельного агрегата называют равенство между поступившей в него теплотой и суммой выработанной полезной теплоты и теплоты, израсходованной на покрытие тепловых потерь. Поступившую в котельный агрегат теплоту называют располагаемой теплотой.

где - низшая теплота сгорания рабочей массы топлива, кДж/кг;

Теплота, внесенная в котельный агрегат воздухом при подогреве его вне агрегата, кДж/кг:

где - коэффициент избытка воздуха;

Физическая теплота, внесенная топливом, кДж/кг:

где - удельная теплоемкость рабочего топлива, кДж/(кг·К);

Температура топлива, єС, (для мазута принимается в зависимости от его вязкости 90-130 єС:

Теплота, вносимая в агрегат при паровом распыле жидкого топлива, кДж/кг:

где - энтальпия пара, идущего на распыление топлива, кДж/кг.

На котлах серии ДЕ установлены газомазутные горелки типа ГМГм, с паромеханическим распылением с незначительным расходом пара, поэтому величиной можно пренебречь.

Тепловой баланс составляется для котельного агрегата на 1 кг жидкого или 1 м3 газообразного топлива при нормальных условиях.

Уравнение теплового баланса:

где - полезная теплота, выработанная котельным агрегатом, кДж/кг;

Потеря теплоты с уходящими продуктами горения, кДж/кг:

где - энтальпия уходящих газов, определяемая по h-t диаграмме, при соответствующих значениях коэффициента избытка воздуха за котлом выбранной температуре уходящих газов, кДж/кг;

Энтальпия теоретически необходимого объема холодного воздуха, определяемая при температуре воздуха, поступающей в котел.

Потеря теплоты от химической неполноты сгорания, кДж/кг;

Потеря теплоты от механической неполноты сгорания, имеет место только при сжигании твердого топлива;

Потеря теплоты в окружающую среду (от наружного охлаждения), кДж/кг;

Физическая теплота, внесенная топливом при сжигании топлива. Можно не учитывать.

Расчет теплового баланса котельного агрегата.

Энтальпия воздуха на входе в котел при теплоемкости воздуха на входе в котел:

Энтальпия уходящих газов:

Потери тепла с уходящими газами:

Потери тепла от химической теплоты сгорания по нормативному методу:

Потери тепла от механического недожога по нормативному методу:

Потери тепла от потерь в окружающую среду по нормативному методу:

Сумма тепловых потерь:

КПД котла:

Расчет топлива.

Паропроизводительность котла - .

Температура питательной воды на входе в водяной экономайзер:

Энтальпия питательной воды на входе в водяной экономайзер:

Энтальпия пара за котлом:

Полезная мощность котла:

Расход топлива:

Коэффициент сохранения тепла в топке:

4. Поверочный расчет топочной камеры

Поверочный расчет топки котельного агрегата производиться с целью определения параметров, характеризующих тепловые режимы работы топки. Проверяется соответствие температуры продуктов сгорания на выходе из топки условиям эксплуатации.

Температура уходящих газов:

Полная площадь стен топки (суммарная площадь всех поверхностей, ограничивающих объем топочной камеры (экранированных и неэкранированных стен, свода, выходного окна, пола и т.д.)):

Площадь лучевоспринимающей поверхности топки:

Объем топочной камеры:

Степень экранирования топки:

воздух сгорание тепловой котел

Коэффициент загрязнения или закрытия экранов (учитывает снижение тепловосприятия экранов вследствие их загрязнений или закрытия огнеупорной массой их поверхности):

Среднее значение коэффициента тепловой эффективности всей топки:

Параметр поля температур в топке:

Эффективная толщина излучающего слоя:

Полезное тепловыделение в топке:

Теоретическая (адиабатная) температура горения по графику h-t диаграммы:

где - энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки при принятой температуре сгорания за топкой с последующим уточнением.

Давление в топочной камере (для топок, работающих без наддува) принимается - .

Суммарное парциональное давление трехатомных газов в топке:

Объемная доля водяных паров топки - :

Степень черноты несветящейся части пламени:

Коэффициент избытка воздуха в топке.

Коэффициент ослабления светящейся частью газомазутного пламени:

Степень черноты топки.

где - коэффициент заполнения объема топки светящимся пламенем (зависит от теплового напряжения объема топки и вида сжимаемого топлива, так, для независимо от нагрузки для жидкого топлива. При, для жидкого топлива).

При значении коэффициент:

Так как разница расчетной температуры и предварительно задавшиеся больше 50єС, проводится повторный расчет задавшись полученным расчетным значением.

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания:

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами:

Коэффициент ослабления лучей несветящейся частью топочной среды:

Степень черноты несветящейся части пламени:

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами:

Коэффициент ослабления светящейся частью газомазутного пламени:

Степень черноты светящейся части пламени:

Степень черноты топки.

где - эффективная степень черноты топки:

Расчетная температура уходящих газов на выходе из топки:

Температура попадает в интервал, считаем её действительной.

Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки -

Тепло, переданное излучением:

Удельная нагрузка лучевоспринимающей поверхности нагрева:

5. Поверочный тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева

Задаемся двумя значениями температур продуктов сгорания при коэффициенте избытка воздуха в газоходе котла: :

присос воздуха в конвективную поверхность нагрева, определяемый как разность коэффициентов избытка воздуха на входе и выходе из неё;

энтальпия присасываемого воздуха в конвективную поверхность, при температуре воздуха;

Энтальпия продуктов сгорания после рассчитываемой поверхности нагрева, определяемая для двух предварительно принятых температур после конвективной поверхности нагрева:

Температура охлаждающей среды, для паровых котлов принимается равной температуре кипения воды при действительном давлении в котле (Приложение 1 - таблица насыщенного водяного пара).

Средняя температура продуктов сгорания в газоходе:

Средняя скорость продуктов сгорания в газоходе:

где - расход топлива;

Действительный суммарный объем дымовых газов в газоходе образующийся при сгорании 1 кг жидкого топлива при соответствующем коэффициенте избытка воздуха;

Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания при поперечном омывании гладких труб.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева:

где - поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания, определяется при поперечном омывании коридорных пучков по номограмме (Рис.3 «Учебно-методического пособия к выполнению курсовой работы»);

Поправка на компоновку пучка, определяется по номограмме (Рис.3 «Учебно-методического пособия к выполнению курсовой работы»):

Коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока, определяется при поперечном омывании коридорных пучков по номограмме (Рис.3 «Учебно-методического пособия к выполнению курсовой работы»):

Коэффициент теплоотдачи, определяемый по номограмме (Рис.3 «Учебно-методического пособия к выполнению курсовой работы»):

при - .

Толщина излучающего слоя для гладкотрубных пучков:

Давление в газоходе (для котлов, работающих без наддува) принимается - .

Суммарная объемная доля трехатомных газов - .

Суммарное парциональное давление трехатомных газов в газоходе:

Коэффициент ослабления трехатомными газами:

Суммарная оптическая толщина:

Степень черноты газового потока:

Температура загрязненной стенки:

где - температура охлаждающей среды, для паровых котлов принимается равной температуре кипения воды при действительном давлении в котле (Приложение 1 - таблица насыщенного водяного пара).

Коэффициент теплоотдачи, учитывающий передачу теплоты излучением в конвективных поверхностях нагрева при сжигании топлива:

где - коэффициент теплоотдачи излучением по номограмме (Рис.4 «Учебно-методического пособия к выполнению курсовой работы»):

Поправочный коэффициент, определяемый по номограмме (Рис.4 «Учебно-методического пособия к выполнению курсовой работы»):

при - .

Суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрева:

где - коэффициент использования поверхностей нагрева, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхностей нагрева, вследствие неравномерного омывании их продуктов сгорания, частично протекания продуктов сгорания мимо нее и образования застойных зон.

Коэффициент теплопередачи:

где - коэффициент тепловой эффективности, величина которого зависит от вида сжигаемого топлива.

где - площадь поверхности нагрева.

По принятым двум значениям температуры продуктов сгорания за газоходом и полученным значениям и производится графическая интерполяция для определения температуры продуктов сгорания после поверхности нагрева (зависимость), см. Рис.2

Температура продуктов сгорания - .

Температурный напор в газоходе:

где - температура продуктов сгорания перед расчетным газоходом;

Температура охлаждающей среды, для паровых котлов принимается равной температуре кипения воды при действительном давлении в котле (Приложение 1 - таблица насыщенного водяного пара).

Количество теплоты, воспринимаемое поверхностью нагрева по уравнению теплопередачи:

Теплота, отданная продуктами сгорания:

где - коэффициент сохранения тепла;

Энтальпия продуктов сгорания перед поверхностью нагрева при;

Энтальпия продуктов сгорания после рассчитываемой поверхности нагрева при при.

Относительная разность тепловосприятий определенных по уравнению теплового баланса и уравнения теплопередачи:

Так как относительная разность менее 2 %, то температура газов за газоходом была принята правильно.

Расчет водяного экономайзера. Количество теплоты, которое должны отдать продукты сгорания при принятой температуре уходящих газов:

где - коэффициент сохранения тепла;

Присос воздуха в конвективную поверхность нагрева, определяемый как разность коэффициентов избытка воздуха на входе и выходе из неё;

Энтальпия присасываемого воздуха в конвективную поверхность, при температуре воздуха;

Энтальпия продуктов сгорания перед экономайзером при;

Энтальпия продуктов сгорания после экономайзера для принятой по заданию температуре уходящих газов.

Энтальпия воды после водяного экономайзера:

где - паропроизводительность котла по заданию;

Расход топлива;

Энтальпия питательной воды на входе в водяной экономайзер при температуре питательной воды по заданию.

Процент воды удаляемой из котла непрерывной продувкой:

где - сухой остаток химически очищенной воды, принимается приблизительно равным сухому остатку исходной воды, по заданию;

Принимается по табличным данным для котлов с одноступенчатым испарением без пароперегревателя;

Доля потерь конденсата:

где - процент возврата конденсата, по заданию.

Температура воды на выходе из экономайзера:

Температурный напор в экономайзере:

Средняя температура продуктов сгорания в экономайзере:

Объемный расход продуктов сгорания в экономайзере:

где - расход топлива;

Суммарный объем дымовых газов, образующийся при сжигании топлива в экономайзере.

Необходимое живое сечение для прохода газов, при их скорости:

Необходимое число труб конструкции ВТИ в ряду с площадью живого сечения одной трубы для прохода газов:

Действительное живое сечение для прохода продуктов сгорания:

Действительная скорость движения продуктов сгорания в экономайзере:

Коэффициент теплопередачи:

где - коэффициент теплопередачи, определяемая по номограмме (Рис.6 «Учебно-методического пособия к выполнению курсовой работы»);

Поправочный коэффициент на среднюю температуру продуктов сгорания в экономайзере, определяется по номограмме (Рис.6 «Учебно-методического пособия к выполнению курсовой работы»).

Необходимая расчетная поверхность нагрева:

Общее потребное число чугунных труб конструкции ВТИ длиной 3 м и с площадью поверхности нагрева с газовой стороны:

Число рядов труб:

Абсолютная невязка теплового баланса.

Относительная невязка теплового баланса.

Список использованной литературы

1.Учебно-методическое пособие к выполнению курсовой работы по теплогенерирующим установкам, МИКХиС, 2007.

2.Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод). - М.: Энергия, 1979.

СНиП II-35-76. Котельные установки, с дополнениями. Нормы проектирования с дополнениями и исправлениями.

Эстеркин Р.И. Котельные усановки. Курсовое и дипломное проектирование. - Л.: Энергоатомиздат, 1989.

Гусев В.И. Основы проектирования котельных установок. - М.: Стройиздат, 1973.