пояснилка КЕ


1. Введение

Котельная установка представляет собой комплекс устройств, размещенных в помещениях и служащих для преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию пара и горячей воды. Основные элементы котельной установки: котел, топка, питательные и тягодутьевые устройства, устройства топливоподачи и автоматического регулирования.
Котел - теплообменное устройство, в котором теплота от горячих продуктов сгорания топлива передается воде. В результате этого в паровых котлах вода превращается в пар, а в водогрейных котлах нагревается до требуемой температуры.
Топочное устройство служит для сжигания топлива и превращения его химической энергии в теплоту нагретых газов.
Питательные устройства (насосы, инжекторы) предназначены для подачи
воды в котел.
Тягодутьевые устройства состоят из дутьевых вентиляторов, системы газовоздуховодов, дымососов и дымовой трубы, с помощью которых обеспечивается подача необходимого количества воздуха в топку и движение продуктов сгорания по газоходам котла, а также удаление их в атмосферу.
Продукты сгорания, перемещаясь по газоходам и соприкасаясь с поверхностями нагрева, передают теплоту воде. Для обеспечения более экономичной работы современные котельные установки имеют вспомогательные элементы: водяные экономайзеры и воздухоподогреватели, служащие для подогрева воды и воздуха, устройства для подачи топлива и удаления золы, для очистки дымовых газов и питательной воды, приборы теплового контроля и средства автоматизации, обеспечивающие нормальную работу всех элементов котельной.
С правой стороны задней стенки топочной камеры котлов имеется окно, через которое продукты сгорания поступают в камеру догорания и далее в конвективный пучок.
Под камеры догорания наклонен таким образом, чтобы основная масса подающих в камеру кусков топлива скатывалась на решетку. Трубы конвективного пучка, развальцованные в верхнем и нижнем барабанах, установлены с шагом вдоль барабана 90мм и поперечным шагом 110мм(за исключением среднего, равного 120мм, и боковых пазух, ширина которых 195-387мм).
В конвективном пучке разворот газов осуществляется в горизонтальной плоскости или при помощи шамотной и чугунной перегородок.
Боковые экраны в области топочной камеры и ограждающих стен в конвективном пучке выполнены из труб ш 51Ч2,5 мм с шагом 58 мм.
Боковые экраны и крайние боковые ряды труб конвективного пучка имеют общий нижний коллектор.
В котлах применены схемы одноступенчатого испарения. Питательная вода из экономайзера подается в верхний барабан под уровень воды по перфорированной трубе. В нижний барабан котловая воды опускается по задним трубам конвективного пучка. Передние трубы конвективного пучка являются испарительными.
Из нижнего барабана вода по перепускным трубам поступает в камеры левого и правого экранов. Кроме того, котловая вода из верхнего барабана по опускным стоякам, расположенным на фронте котла, поступает в нижние коллекторы боковых экранов. Пароводяная смесь выходит из испарительных труб в верхний барабан, где происходит барботаж пара через слой воды. Пар, отсепарированный в паровом пространстве барабана, проходит через пароприемный дырчатый потолок, установленный на расстоянии 50 мм от верхней образующей барабана, и направляется в паропровод.





Водогрейные котлы типа КВ.
Стальные водогрейные прямоточные котлы унифицированной серии КВ-ГМ и КВ-ТС изготавливаются с 1970 г. для установки в отопительных котельных, на ТЭЦ и в отопительно-производственных котельных.
Газомазутные котлы КВ-ГМ выпускаются со следующей теплопроизводительностью 4; 6,5; 10; 20; 30; 50; 100; 180 Гкал/ч. Котлы этой серии собираются из однотипных элементов и выполняются в горизонтальной компоновке, блочно-транспортабельные и состоят из двух блоков: горизонтального – топочного, вертикального – конвективного. Боковые стены топочной камеры полностью экранированы трубами диаметром 60 * 3 мм с шагом 64 мм.
Конвективный блок состоит из конвективного пакета, фестона и заднего экрана. Конвективный пакет набирается из U-образных змеевиков диаметром 29 * 3 мм. Трубы располагаются в шахматном порядке с шагом 64 и 40 мм. Змеевики привариваются к вертикальным стоякам диаметром 83 * 3,5 мм. Фестон и задний экран конвективного блока выполнены из труб диаметром 60 * 3 мм с шагом 64 мм.
Котлы теплопроизводительностью 4 и 6,5 Гкал/ч не имеют камеры догорания, и дымовые газы попадают в конвективный блок сверху из-под перекрытия топки. Отвод дымовых газов из котла осуществляется снизу.
В котлах теплопроводностью 10, 20 и 30 Гкал/ч имеется внутри топочная перегородка, делящая топочную камеру на собственно топку и камеру догорания. Дымовые газы в конвективный блок попадают снизу, а отводятся из него сверху. Топочные камеры котлов КВ-ГМ оборудованы ротационными газо-мазутными горелками, а конвективные поверхности нагрева снабжены дробеструйной очисткой.




2. Исходные данные.


1. Система: отопительная котельная,
2. Тип котла: КВГМ-50,
3. Производительность по пару 13 EMBED Equation.3 1415 13 EMBED Equation.3 1415= 48 т/ч,
4. Давление пара в котле -
5. Температура питательной воды -
6. Температура холодного воздуха 13 EMBED Equation.3 1415 = 26 °С,
7. Требуемый процент непрерывной продувки по сухому остатку -
8. Топливо: мазут малосернистый,
9. Производственная нагрузка по пару -
10. Теплофикационная нагрузка -
11. Возврат конденсата с производства
12. Источник водоснабжения: Томь г. Кемерово

Характеристика топлива:

13 EMBED Equation.3 1415 = 3,0%
13 EMBED Equation.3 1415 = 0,05%
13 EMBED Equation.3 1415 = 0,3%
13 EMBED Equation.3 1415 = 84,65%
13 EMBED Equation.3 1415 = 11,7%
13 EMBED Equation.3 1415 = 0%
13 EMBED Equation.3 1415 = 0,3%
Низшая теплота сгорания 13 EMBED Equation.3 1415 = 9620 ккал/кг



3.Расчет процессов горения.


·. Определим расхода воздуха, теоретически необходимый для сгорания топлива:

13 EMBED Equation.3 1415; нмі/кг,
где 13 EMBED Equation.3 1415 = 0,3 %
13 EMBED Equation.3 1415; нмі/кг
Величины присоса воздуха в отдельных элементах котельного агрегата принимаем по [1, табл.10] , коэффициент избытка воздуха в топке по [1, табл.2]:
13 EMBED Equation.3 1415 = 1,15- присос воздуха на выходе из топки;
13 EMBED Equation.3 1415 = 0,05- в топке;
13 EMBED Equation.3 1415 = 0,05 - в первом конвективном пучке;
13 EMBED Equation.3 1415 = 0,1 - во втором конвективном пучке;

Вычислим коэффициенты избытка воздуха с учетом присоса воздуха по элементам котельного агрегата:

а) в начале топки
13 EMBED Equation.3 1415
средний
13 EMBED Equation.3 1415
б) в конце первого газохода конвективного пучка
13 EMBED Equation.3 1415
средний
13 EMBED Equation.3 1415
в) в конце второго газохода конвективного пучка
13 EMBED Equation.3 1415
средний
13 EMBED Equation.3 1415














·
·. Определение объемов продуктов сгорания.

Первоначально будем вести расчет объемов продуктов сгорания при значении коэффициента избытка воздуха 13 EMBED Equation.3 1415,0.

13 EMBED Equation.3 1415– объем трехатомных газов, находим по уравнению химических реакций горения:
13 EMBED Equation.3 1415; нмі/кг


13 EMBED Equation.3 1415– минимальное количество азота, состоящего из атмосферного, равного 79% от теоретического количества воздуха и азота топлива:

13 EMBED Equation.3 1415; нмі/кг

Минимальный объем водяных паров при
·=1,0 найдем по формуле:

13 EMBED Equation.3 1415;нмі/кг

Дальнейший расчет представлен в виде таблицы 1.
































Расчет продуктов сгорания
Таблица1
Рассчитываемая величина
Размер-
ность
13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415;
13 EMBED Equation.3 1415;13 EMBED Equation.3 1415;



топка

· газоход

·
· газоход
экономайзер

Коэффициент избытка воздуха 13 EMBED Equation.3 1415

1,15
1,2
1,3
-

Коэффициент избытка воздуха средний 13 EMBED Equation.3 1415

1,125
1,175
1,25
-

Объем избыточного воздуха
(13 EMBED Equation.3 1415-1) 13 EMBED Equation.3 1415
нм13 EMBED Equation.3 1415
/кг
1,328
1,860
2,657
-

Действительный объем водяных паров
13 EMBED Equation.3 1415
нм13 EMBED Equation.3 1415
/кг
1,528
1,537
1,518
-

Действительный объем дымовых газов
13 EMBED Equation.3 1415
нм13 EMBED Equation.3 1415
/кг
12,812
13,344
14,141
-

Объемная доля трехатомных газов в продуктах сгорания
13 EMBED Equation.3 1415

0,123
0,119
0,112
-

Объемная доля водяных паров в продуктах сгорания
13 EMBED Equation.3 1415

0,118
0,113
0,107
-

Суммарная доля трехатомных газов и водяных паров 13 EMBED Equation.3 1415

0,241
0,232
0,219
-

Концентрация золы топлива в дымовых газах
13 EMBED Equation.3 1415
кг/кг
-
-
-
-

Масса дымовых газов
13 EMBED Equation.3 1415
кг/кг

16,959
17,653
19,040
-








4. Расчет теплосодержания воздуха и продуктов сгорания.

Теплосодержание дымовых газов определяется как сумма теплосодержаний продуктов сгорания 1 кг (13 EMBED Equation.3 1415) топлива при 13 EMBED Equation.3 1415 и избыточного воздуха, взятого при температуре продуктов сгорания.

Удельная энтальпия компонентов продуктов сгорания
Таблица2
13 EMBED Equation.3 1415,°С
13 EMBED Equation.3 1415, ккал/кг
13 EMBED Equation.3 1415, ккал/кг
13 EMBED Equation.3 1415, ккал/кг
13 EMBED Equation.3 1415,
ккал/кг
13 EMBED Equation.3 1415, ккал/кг

100
40,6
31
36
31,6
19,3

200
85,4
62,1
72,7
63,6
40,4

300
133,5
93,6
110,5
96,2
63

400
184,4
125,8
149,6
129,4
86

500

·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·Теплосодержание дымовых газов определяется по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415; ккал/кг
где 13 EMBED Equation.3 1415– теплосодержание газов при 13 EMBED Equation.3 1415 и температуре газов, 13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415; ккал/кг
13 EMBED Equation.3 1415– теплосодержание теоретически необходимого количества воздуха при температуре газов 13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415; ккал/кг
13 EMBED Equation.3 1415 - теплосодержание газов после золоуловителя, 13 EMBED Equation.3 1415

В расчете теплосодержаний коэффициент избытка воздуха 13 EMBED Equation.3 1415 принимаем в конце газохода. Результаты подсчета представим в виде таблицы:









Энтальпия дымовых газов
Таблица3

13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·5. Тепловой баланс котельного агрегата.

Экономичность работы котельного агрегата определяется величиной его КПД. Для определения экономичности котлоагрегата составляют его тепловой баланс. Тепловой баланс котельного агрегата заключается в установлении рав
·

Приложенные файлы

  • doc 142899
    Размер файла: 706 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий