Трубы правого топочного экрана Ѳ 51х2,5 мм устанавливаются с продолжительным шагом 55 мм; на вводе в барабаны трубы разводятся в два ряда отверстий.

Экранирование фронтовой стенки выполняется из труб Ѳ 51х2,5 мм.

Газоплотная перегородка выполняется из труб Ѳ 51х4мм, установленных с шагом 55 мм. На вводе в барабаны трубы разводятся в два ряда отверстий. Вертикальная часть перегородки уплотняется вваренными между трубами металлическими приставками. Участки разводки труб на входе в барабаны уплотняются приваренными к трубам металлическими пластинами  и шамотобетоном.

Основная часть труб, конвективного пучка и правого топочного экрана, а также трубы экранирования фронтовой стенки топки присоединяются к барабанам вальцовкой.

Трубы газоплотной перегородки, а также часть труб правого топочного экрана и наружного ряда конвективного пучка, которые устанавливаются в отверстиях, расположенных в сварных швах или околошовной зоне, привариваются к барабанам электросваркой.

В топочной камере котлов паропроизводительностью 6,5 т/ч устанавливаются охлаждаемые направляющие лопатки из труб Ѳ51х2,5 мм. Трубы лопаток вводятся в верхний и нижний барабаны и присоединяются к ним вальцовкой.

Трубы заднего экрана топки Ѳ51 х 2,5 мм, установленные с шагом 75 мм, привариваются к верхнему и нижнему коллекторам экрана  Ѳ 159х6 мм, которые, в свою очередь, привариваются к верхнему и нижнему барабану.  Концы коллекторов заднего экрана со стороны, противоположной барабанам, соединяются не обогреваемой рециркуляционной  трубой Ѳ76х3,5 мм. На всех котлах для защиты от теплового излучения со стороны топки рециркуляционных труб и коллекторов заднего экрана в конце топочной камеры устанавливаются две трубы Ѳ51х2.5. присоединяемые к барабанам вальцовкой.

Котлы паропроизводительностью 6,5 т/ч выполнены с одноступенчатой схемой испарения.

Опускным звеном циркуляционных контуров котлов паропроизводительностью 6,5 т/ч являются последние по ходу газов наименее обогреваемые ряды труб конвективного пучка.

В водяном пространстве верхнего барабана находятся питательная труба и направляющие щиты, в паровом объеме – сепарационные устройства.

В нижнем барабане размещаются устройство для парового прогрева воды в барабане при растопке и патрубки для спуска воды.

В качестве первичных сепарационных устройств используются установленные в верхнем барабане направляющие щиты и козырьки, обеспечивающие выдачу пароводяной смеси на уровень воды. В качестве вторичных сепарационных устройств применяются дырчатый лист и жалюзийный сепаратор.

Отбойные щиты, направляющие козырьки, жалюзийные сепараторы и дырчатые листы выполняются съемными для возможности полного контроля и ремонта вальцовочных соединений труб с барабаном.

На котлах паропроизводительностью 6,5 т/ч предусмотрена непрерывная продувка из нижнего барабана и периодическая из нижнего коллектора заднего экрана.

Выход дымовых газов из котлов паропроизводительностью 6,5 т/ч  осуществляется через окно, расположенное на задней стенке котла.

Котлы оборудованы стационарными обдувочными аппаратами завода «Ильмарине» (г. Таллин) для очистки наружной поверхности труб конвективного пучка от отложений. Обдувочный аппарат имеет трубку с соплами, которую необходимо вращать при проведении обдувки. Наружная часть аппарата крепится к обшивке левой конвективной стенки котла, а конец обдувочной трубы поддерживается при помощи втулки, при варенной к трубе пучка. Вращение обдувочной трубы производится вручную при помощи маховика и цепи.

Для обдувки котлов используется насыщенный или перегретый пар работающих котлов при давлении не менее 7 бар. (0,7 МПа).

Для удаления отложений из конвективного пучка устанавливаются люки на левой стенке котла.

У всех котлов на фронте топочной камеры имеется лаз в топку, который расположенный ниже горелочного устройства, а также  три смотровых люка - два на правой боковой и один на задней стенки топочной камеры.

Взрывной клапан на котлах паропроизводительностью 6,5 т/ч располагается на фронте топочной камеры над горелочным устройством.

Котлы изготавливаются на заводе в виде единого поставочного блока, смонтированного на опорной раме и состоящего из верхнего и нижнего барабана, трубной системы, пароперегревателя (для котлов с перегревом пара) и каркаса.

Плотное экранирование боковых стенок (относительный шаг труб S=1,08), потолка и пола топочной камеры позволяет на котлах применить легкую изоляцию толщиной 100 мм, укладываемую на слой шамотобетона толщиной 15 – 20 мм, нанесенного по стенке.

Для изоляции предусмотрены асбестовермикулитовые плиты или равноценные им по теплофизическим характеристикам.

Обмуровка фронтовой стенки выполняется из огнеупорного шамотного кирпича класса А или Б, диатомового кирпича, изоляционных плит; обмуровка задней стенки – из огнеупорного шамотного кирпича и изоляционных плит.

Обмуровочные и изоляционные материалы заводом не поставляются.

Для уменьшения присосов снаружи изоляция покрывается металлической листовой обшивкой толщиной 2 мм, которая приваривается к обвязочному каркасу.

Опорная рама воспринимает нагрузку от элементов котла, работающих под давлением котловой воды, а также обвязочного каркаса над трубной изоляции и обшивки.

Нагрузка от элементов котла, работающих под давлением, и котловой воды передается на опорную раму через нижний барабан.

Для установки нижнего барабана в конструкции опорной рамы предусмотрены фронтовая и задняя поперечная балка с опорными подушками, а также опоры – две справа от барабана (со стороны топки) на поперечных балках и слева от барабана на продольной балке и две слева от барабана на продольной балке.

Нижний барабан на фронте котла закрепляется неподвижно посредством приварки барабана к подушке поперечной балки опорной рамы и неподвижными опорами. Каркас и обшивка со стороны фронта котла крепятся к нижнему барабану также неподвижно. На заднем днище нижнего барабана устанавливается репер для контроля за перемещением барабана (котла). Установка реперов для контроля за тепловым расширением котлов в вертикальном и поперечном направлениях не требуется, так как конструкция котлов обеспечивает свободное тепловое перемещение в этих направлениях.

Для сжигания топочного мазута и природного газа на котлах устанавливаются газомазутные горелки ГМ завода «Ильмарине» (г. Таллинн).

Основными узлами горелок типа ГМ являются:  газовая часть, лопаточный аппарат для завихрения воздуха, форсуночный узел с основной и резервной паромеханической форсункой и захлопками для закрывания форсуночного клапана при снятии форсунок.

На фронте горелки предусмотрена установка смотрового окна это запально-защитное устройство ЗЗУ-4, которое в комплект горелки не входит и поставляется по отдельным заказам.

Котлы являются сейсмостойкими при сейсмическом воздействии интенсивностью до 9 баллов ( по шкале MSK-64) включительно.

Каждый котел комплектуется 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 контрольным. Предохранительные клапаны подбираются заводом – изготовителем котла, поставляются комплектно с котлом и имеют свой паспорт.

На котлах предусматриваются два водоуказательных прибора прямого действия, которые присоединяются к трубкам, идущим из парового и водяного объемов верхнего барабана.

Котлы комплектуются необходимым количеством манометром, дренажной и сливной арматурой. Арматура и контрольно – измерительные приборы устанавливаются согласно схеме арматуры, приведенной в чертежах общего вида котлов. Котлы должны быть снабжены необходимыми приборами безопасности согласно правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.

2. Расчет процесса горения

2.1 Общие сведения

Производится поверочный расчет из выбранного котлоагрегата ДЕ 6,5 -14.

Основные характеристики котлоагрегата:

1.                Номинальная паропроизводительность – 6,5 т/час,

2.                Избыточное давление насыщенного пара – 1,3 МПа.

В качестве топлива используется природный газ  газопровода “Джаркак – Ташкент” со следующим объемным составом (%).

CH4 (Метан) – 95,5

C2H6 (Этан) – 2,7

C3H8 (Пропан) – 0,4

C4H10 (Бутан) – 0,2

C5H12 (Пентан) – 0,1

N2 (Азот) – 1,0

CO2 (Диоксид углерода) – 0,1

Низшая теплота сгорания газа Qнр=36680 кДж/м3,

Температура уходящих газов tух=101°С.

2.2           Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

Все расчеты выполняются по формулам с источника (1).

2.2.1    Определяем теоретический объем воздуха V0, м3/м3, необходимого для полного сгорания при сжигании газа:

V0=0,0476 [0,5 СО+0,5Н2+1,5Н2S+∑(m +)СmНn-О2]

Где: m – число атомов углерода;

n – число атомов водорода.

V0=0,0476[(1+)95,5+(2+)2,7+(3+ )0,4+(4+ )0,2+(5+ )0,1]=

=0,0476[191+8,1+2,4+1,3+0,8]=9,7

2.2.2 Определяем теоретический объем азота V0N2, м3/м3, в продуктах сгорания при сжигании газа:

V0N2=0,79 V0 +

V0N2=0,79 * 9,7+=7,7

2.2.3 Определяем объём трехатомных газов VRO2, м3/м3, в продуктах сгорания при сжигании газа:

VRO2=0,01(СО2+СО+Н2S+∑ m СmНn).

VRO2=0,01(0,1+(1*95,5+2*2,7+3*0,4+4*0,2+5*0,1)=1,035

2.2.4 Определяем теоретический объём водяных паров V0H2O, м3/м3, в продуктах сгорания при сжигании газа:

V0H2O=0,01(Н2S+Н2+∑  СmНn+0,124dг.тл)+0,0161 V0

где: dг.тл – влагосодержание газообразного топлива, отнесенного к 1 м3 сухого газа, г/м3, dг.тл =10

V0H2O=0,01( *95,5+  *2,7+  *0,4+  *0,2+  *0,1+0,124*10)+

+0,0161*9,7=2,195

2.2.5 Средний коэффициент избытка воздуха в газоходе для каждой поверхности нагрева.

где:   a′– коэффициент избытка воздуха перед газохода;

a″– коэффициент избытка воздуха после газохода.

a″ = a′+ Da

где:  Da – присос воздуха в поверхность нагрева,

По таблице 3,1 источник 1 для котла ДЕ 6,5 -14 присос воздуха составляет:

- топка DaТ =0,05 (α”т=1,1)

- первый котельный пучок конвективной поверхности нагрева Da1кп=0,05 (α”1кп=1,15)

- второй котельный пучок конвективной поверхности нагрева Da2кп=0,1 (α”2кп=1,25)

- водяной экономайзер (чугунный) Daвэ=0,08 (α”вэ =1,35)

Средний коэффициент избытка воздуха:

- топка

- первый котельный пучок конвективной поверхности нагрева

- второй котельный пучок конвективной поверхности нагрева

- водяной экономайзер

Определяем избыточное количество воздуха Vвизб, м3/м3, для каждого газохода:

Vвизб = V0 (aср –1)

- топка

Vвизб (т)= 9,7(1,075 –1)=0,73

- первый котельный пучок конвективной поверхности нагрева

Vвизб(1кп) = 9,7 (1,125 –1)=1,2

- второй котельный пучок конвективной поверхности нагрева

Vвизб(2кп) = 9,7(1,2 –1)=1,94

- водяной экономайзер

Vвизб(вэ) = 9,7 (1,3 –1)=2,91

2.27 Определяем действительный объём водяных паров VH2O, м3/м3, для газа

V H2O=V0H2O + 0,0161 (aср–1) V0

- топка VТ H2O=2,195 + 0,0161 (1,075–1) 9,7=2,207

- первый котельный пучок конвективной поверхности нагрева

V1кп H2O=2,195 + 0,0161 (1,125–1) 9,7=2,215

- второй котельный пучок конвективной поверхности нагрева

V2кп H2O=2,195 + 0,0161 (1,2–1) 9,7=2,226

- водяной экономайзер

Vвэ H2O=2,195 + 0,0161 (1,3–1) 9,7=2,24

2.2.8 Определяем действительный суммарный объём продуктов сгорания Vг, м3/м3, для газа:

Vг= VRO2 + V0N2 +(αср-1)V0 + VH2O+ 0,0161 (aср–1) V0

- топка Vтг= 1,035 + 7,7 +(1,075-1)9,7 + 2,195 + 0,0161 (1,075–1) 9,7=11,67

- первый котельный пучок конвективной поверхности нагрева

V1кп г= 1,035 + 7,7 +(1,125-1)9,7 + 2,195 + 0,0161 (1,125–1) 9,7=12,155

- второй котельный пучок конвективной поверхности нагрев

V2кп г= 1,035 + 7,7 +(1,2-1)9,7 + 2,195 + 0,0161 (1,2–1) 9,7=12,885

- водяной экономайзер

Vвэ г= 1,035 + 7,7 +(1,3-1)9,7 + 2,195 + 0,0161 (1,3–1) 9,7=13,89

2.2.9 Определяем объемные доли трехатомных газов rRO2 и водяных паров rH2O, а также суммарную объемную долю rп

rRO2= VRO2  / Vг  ; rH2O= VH2O / Vг ; rп = rRO2+ rH2O

- топка

rт RO2= 1,035  / 11,67= 0,089; rH2O= 2,195 / 11,67=0,188; rп = 0,089+ 0,188=0,277

- первый котельный пучок конвективной поверхности нагрева

r1кп RO2= 1,035  / 12,155=0,085;  rH2O= 2,195 / 12,155=0,181;  rп = 0,085+ 0,181=0,266

- второй котельный пучок конвективной поверхности нагрева

r2кп RO2= 1,035  / 12,885=0,080;  rH2O= 2,195 / 12,885=0,17;  rп = 0,080+ 0,170=0,25

- водяной экономайзер

rвэ RO2= 1,035  / 13,89=0,075;  rH2O= 2,195 / 13,89=0,16;  rп = 0,075+ 0,16=0,235

2.2.10  Теоретический объем продуктов сгорания  V0 г  (м3/м3):

V° г= V° RO2 + V0N2  + V° H2O

V° г= 1,035 + 7,7  + 2,195 =10,93

Все расчетные данные заносятся в таблицу 1.

Таблица 1. Объемов продуктов сгорания.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5