WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 || 3 |

Все элементы котла, находящиеся снаружи и содержащие рабочее тело или горячий воздух, закрываются тепловой изоляцией.

2.4. Топочная камера.

Топочную камеру образуют мембранные экраны — фронтовой, задний и боковые, состоящие из труб 575, расположенных с шагом 75 мм и вваренных между ними полосовых проставок.

Ширина топочной камеры — 4550 мм, глубина 4500 мм. Каждый из боковых экранов состоит из двух блоков по глубине топки, сваренных соответственно из 40 и 20 труб. Каждый из этих блоков состоит из плоской (не гнутой) мембранной панели, приваренной к коллекторам 219.

Блок, состоящий из 40 труб, секционирован по ширине на 2 равные части (по 20 труб) и включает 2 верхних и 2 нижних коллектора 219.

Фронтовой экран топочной камеры образует фронтовую стенку, половину пода и часть потолка. Угол наклона пода — 10 С, потолка — С. Под закрыт шамотным кирпичом.

На вертикальном участке фронтового экрана имеются разводки для горелок. Фронтовой экран поставляется одним блоком из 40 труб, секционированным по ширине на 2 равные части, и одним блоком из труб.

Задний экран образует заднюю стенку, являющуюся общей с опускным газоходом, половину пода, под горизонтального газохода, трехрядный фестон и часть потолка горизонтального газохода.

Поставка и секционирование заднего экрана осуществляется аналогично фронтовому экрану.

Поперечный шаг фестона составляет 225 мм, продольный – 150 мм. На боковых экранах устанавливается два лаза 540 мм и 8 гляделок.

Углы топочной камеры уплотнены проставками, привариваемыми к крайним трубам смежных экранов.

На фронтовой стене установлены 2 газомазутные горелки типа ГМУ– 15.

На поду топки между нижними отогнутыми участками фронтового и заднего экранов в обмуровке имеются 3 отверстия для удаления стоков после обмывки экранов.

2.5. Система трубопроводов.

В промышленной котельной с паровыми или водогрейными котлами имеется система трубопроводов, которая предназначена для соединения между собой всего действующего оборудования: парогенераторов, насосов, деаэрационных, установок, теплообменных аппаратов и т.д.

Трубопроводы состоят из системы труб и арматуры, предназначенной для отключения отдельных трубопроводов и их участков, для регулирования количества транспортируемого теплоносителя и изменения его направления.

Все трубопроводы в зависимости от назначения разделяются на водопроводы, паропроводы, мазутопроводы и газопроводы. Водопроводы предназначены для подачи и распределения потоков воды: сырой, ХОВ, конденсата, питательной, охлаждающей отдельные элементы оборудования. Паропроводы, мазутопроводы и газопроводы соответственно предназначены для подачи и распределения пара различных параметров, мазута и газа.

Все трубопроводы принято также разделять на главные и вспомогательные. К главным водопроводам относят питательные линии для подачи воды в котлы. Главными паропроводами являются паропроводы, соединяющие паровые котлы со сборным коллектором (к которому присоединены паропроводы, снабжающие паром различных потребителей), а также паропроводы к питательным турбонасосам и подогревателям сетевой воды. Вспомогательными трубопроводами являются продувочные, обдувочные, дренажные, выхлопные и другие служебные паро- и водопроводы.

На рис. 1 приведена наиболее типичная схема главных трубопроводов промышленно-отопительной котельной. Главный магистральный паропровод, объединяющий все котлы, выполняется одиночным с секционированной перемычкой или двойным. Располагают арматуру так, чтобы иметь возможность отключать на ремонт любой из котлов без нарушения теплоснабжения потребителей. Паропровод низкого давления после РОУ выполнен двойным, что позволяет производить ремонты арматуры, РОУ, вспомогательного оборудования и обеспечивает надежную подачу пара на собственные нужды цеха. Трубопровод питательной воды от насосов до котлов через подогреватели выполнен одиночным с секционированными перемычками. Кроме того, предусмотрена подача питательной воды в котлы помимо подогревателей на случай ремонта или выхода их из строя.

Рис. 1. Схема трубопроводов промышленно-отопительной котельной. 1 — питательные насосы; 2 — деаэраторы; 3 — РОУ; 4 — РУ собственных нужд; 5 — подогреватель высокого давления; б — парогенераторы; 7 — узел питания парогенератора 3. Расчет.

3.1. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания.

Расчетные характеристики топлива сведены в табл. 1.

Таблица Состав газа по объему, % Плотность газа Низшая теплота при нормальных сгорания Qр, н CH4 C2H6 C3H8 C4H10 N2 COусловиях, ккал/мкг/м88 1,9 0,2 0,3 9,3 0,3 8147 0,По общепринятой методике объемы продуктов сгорания и воздуха выражаются в кубических метрах при нормальных условиях на 1 кг сжигаемого топлива (твердого или жидкого) или на 1 м3 газового топлива.

Расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания, исходя из данных по составу рабочей массы твердого или жидкого топлива, производится следующий образом:

n, м3/м3, V0 0,0476 m Сm H n 0 Vг0 VRO 2 VH 2O VN2, м3/м3, 0 VN 0,79V 0,01N2, м3/м3, VRO 0,01mC H, м3/м3, m n n, м3/м3, VH 2O 0,01 Cm H 0,124d 1,61V n г где dг — влагосодержание газообразного топлива, dг=19,4 г/м3 при расчетной температуре 20С 4 88 1,9 3 0,2 0,6 8 V 0,04761 2 4 8,835 м3/м3, 4 4 4 VN 0,79 8,835 0,01 9,3 7,073 м3/м3, V 0,011 88 2 1,9 3 0,2 4 0,3 0,936 м3/м3, RO 4 6 8 V 0,01 88 1,9 0,2 0,3 0,12419,4 1,618,835 2, H2O 2 2 2 м3/м3, V0 0,936 2,006 7,073 10,015 м3/м3.

г Для расчета действительных объемов продуктов горения по газоходам агрегата прежде всего принимаются коэффициент избытка воздуха в верхней части топки т и присосы воздуха в отдельных поверхностях нагрева. Коэффициент избытка воздуха т выбирается в зависимости от типа топочного устройства и вида сжигаемого топлива. Избыток воздуха т включает в себя коэффициент избытка воздуха, подаваемого в горелки, и присосы холодного воздуха в топку, происходящие в основном в нижней ее части.



Избыток воздуха за каждой поверхностью нагрева после топочной камеры получается прибавлением к т соответствующих присосов воздуха.

Объемы газов и водяных пapoв определяются по среднему коэффициенту избытка воздуха в поверхности нагрева, равному полусумме значений его на входе в поверхность и на выходе из нее.

Таблица Паропе Паропер Воздух Разме Топочн Водяной Наименование величины и регрева егревате оподог рност ая эконома обозначение тель II ль I ревате ь камера йзер ступени ступени ль Коэффициент избытка воздуха — 1,1 1,15 1,18 1,21 1,за поверхностью // Средний коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева — 1,1 1,125 1,165 1,195 1,ср Объем водяных паров VH 2O VH 2O м3/м3 2,020 2,023 2,029 2,033 2, 0,016ср 1VПолный объем газов Vг Vг0 1,016ср 1V0 м3/м3 10,947 11,137 11,496 11,765 12,Объемная доля трехатомных газов — 0,086 0,084 0,081 0,080 0,VRO rRO Vг Объемная доля водяных паров V H2O — 0,183 0,180 0,174 0,171 0,r H2O V г Суммарная объемная доля — 0,269 0,264 0,255 0,251 0,rп rRO 2 rH 2O 3.2. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания.

Для всех видов топлив энтальпии теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания при расчетной температуре определяют по формулам:

I0 V0св, кДж/м3, в 0 I0 VRO сRO VH OсH O VN сN, кДж/м3, г 2 2 2 2 2 Энтальпия продуктов сгорания при >1:

Iг I0 1I0, г в Результаты расчета энтальпий газов при действительных избытках воздуха в газоходах сводятся в табл. 3. Поскольку на данном этапе расчета температура газов за той или иной поверхностью нагрева неизвестна, расчет энтальпий газов выполняется на весь возможный за этой поверхностью диапазон температур.

Таблица Температу ра Поверхность нагрева Iг I0 I0 1Iв в г поверхнос ти, С 2100 29994,3 37465,9 2999,43 40465,Топочная камера, зона ядра 1900 26956,8 33535,1 2695,68 36230,факела т=1,1700 23957,4 29663,121921 2395,74 32058,Верх топочной камеры, 1300 17825,2 21994,2 1782,52 23776,фестон, ширмы 1100 14873,4 18248,4 1487,34 19735,т=1,1000 13330,8 16449,4 1666,35 18115,Середина горизонтального 900 11912,0 14576,5 1489,00 16065,газохода ср=1,800 10474,2 12950,2 1309,28 14259,800 10474,2 12950,2 1728,24 14678,Пароперегреватель II ступени 700 9064,9 11040,3 1495,71 12536,пеII=1,600 7712,8 9377,9 1272,61 10560,600 7712,8 9377,9 1504,00 10881,Пароперегреватель I ступени 500 6379,7 7706,2 1244,04 8950,пеI=1,400 5065,7 6104,1 987,81 7091,400 5065,7 6104,1 1139,78 7243,Водяной экономайзер 300 3770,7 4509,8 848,41 5328,эк=1,200 2494,8 2971,9 561,33 3533,Воздухоподогреватель 200 2494,8 2971,9 628,45 3897,вп=1,24 100 1237,9 1468,7 278,53 1747,3.3. Коэффициент полезного действия и потери тепла.

Коэффициент полезного действия проектируемого парогенератора определяется по формуле:

пг 100 q2 q3 q4 q5, %, Потери тепла с химическим и механическим недожогом топлива (q3+q4) зависят от вида топлива и способа его сжигания и принимаются на основании обобщения опыта эксплуатации парогенераторов [1].

q3=0,5 %;

q4=0 %;

Потери тепла от наружного охлаждения парогенератора или его корпуса при двухкорпусном исполнении q5 невелики и с ростом производительности в относительных единицах уменьшаются.

q5=0,80 %;

Потери тепла с уходящими газами q2 зависят от выбранной ранее температуры газов, покидающих парогенератор, и определяются по следующей формуле:

Iух ухI0 100 qх.в.

q, %, Qр р где Iух — энтальпия уходящих газов, определяется по величине ух из табл.

3, кДж/м3; I0 — энтальпия холодного воздуха; при расчетной х.в.

температуре tх.в.=30°С и =1.

I0 сtх.в.V0 39,5V0, кДж/м3, х.в.

Qр — располагаемое тепло сжигаемого топлива, кДж/м3. Для р большинства видов твердых топлив и газового топлива принимается Qр Qр.

р н ух — коэффициент избытка воздуха в уходящих газах, ух=1,24.

Энтальпия уходящих газов при ух=130 С:

I 2283,03 кДж/м3;

ух Qр Qр 8147ккал / м3 34135,93кДж / м3 ;

р н I0 39,5 8,835 348,983 кДж/м3;

х.в.

2283,03 1,24 348,983100 q 5,42 %, 34135,пг 100 5,42 0,50 0 0,80 93,3 %.

3.4. Определение расхода топлива.

Расход топлива, подаваемого в топочную камеру парогенератора, можно определить из баланса между полезным тепловыделением при горении топлива и тепловосприятием рабочей среды в парогенераторе:

BQрпг D i i D i i, р пе п.п п.в. пр кип п.в.

откуда D i i D i i пе п.п п.в. пр кип п.в.

B, кг/с, р Q р пг где Dпе — расчетная производительность, кг/с; i, i,i — энтальпия п.п. п.в. кип соответственно перегретого пара, питательной воды и кипящей воды в барабане парогенератора, кДж/кг. Энтальпии определяются по соответствующим температурам, с учетом изменения давления по тракту рабочей среды парогенератора; Dпр — расход продувочной воды из испарительного контура парогенератора, кг/с:

D 0,01рD, кг/с, пр пе где р — величина непрерывной продувки парогенератора, %; р=2 %;

tп.п. 440С, tп.в. 145С, tкип 245С, iп.п. 7835,24кДж / кг, iп.в. 2714,69кДж / кг, iкип 4340,97кДж / кг, 50 Dпр 0,01 2 0,28 кг/с, 13,897835,24 2714,69 0,284340,97 2714,B 2,23 кг/с.





34135,93 0,3.5. Тепловые характеристики топочной камеры.

Передача тепла экранам топочной камеры происходит главным образом за счет излучения ядра факела и трехатомных газов, заполняющих топочный объем.

Общее количество переданного тепла определяется разностью между полезным тепловыделением и энтальпией газов на выходе из топки.

Полезное тепловыделение в топочной камере (в расчете на 1 кг топлива) Qт складывается из располагаемого тепла топлива за вычетом топочных потерь и тепла воздуха, поступающего в топку:

100 q Qт Qр 3 Qв, кДж/м3;

р Тепло воздуха состоит из тепла горячего воздуха и небольшой доли тепла присосов холодного воздуха извне (расчетная tх.в=30 С):

Qв т т Iг.в. тI0,кДж/м3, х.в.

где т — присосы воздуха в топке, т=0,08, I — энтальпия горячего г.в.

воздуха при tгв, кДж/м3;

Температура горячего воздуха рассчитывается по формуле:

tопт tп.в. 40 0,7ух 120, С, г.в.

tопт 145 40 0,7130 120 =192 С, примем tгв=200 С.

г.в.

Qв 1,1 0,083897,14 0,08 348,983 4003,00 кДж/м3, 100 0,Qт 34135,93 4003,00 37968,25 кДж/м3;

Теоретическая (адиабатическая) температура горения характеризует максимальный уровень температуры продуктов сгорания в случае, если бы отсутствовал теплообмен с окружающими экранами топки. Поскольку максимальное тепловыделение характеризуется величиной Qт, то адиабатическая температура продуктов сгорания:

Q т а, С, с Vi i где Viсi — произведение объема на теплоемкость i-го компонента продуктов сгорания при температуре а.

При расчете парогенератора а определяют по табл. 3 на основании известной Qт путем интерполяции в зоне высоких температур газов при т.

а=1980 С, VH O 2,006м3 / м3, VN 7,073м3 / м3, VRO 0,936м3 / м3;

сH 2O 1,95кДж м3 К, сN2 1,474кДж м3 К, сRO 2 2,42кДж м3 К;

37968,25 o а 2287 C, 2,0061,95 7,0731,474 0,936 2,Слишком большое расхождение между принятой температурой и полученной, необходимо уточнить Vici. Примем а=2200 С, тогда сH O 2,00кДж м3 К, сN 1,49кДж м3 К, сRO 2,45кДж м3 К;

37698,а 2238 С.

2,006 2,00 7,0731,49 0,936 2,Температура газов на выходе из топки // выбирается исходя из т характеристики топлива [1]. По принятой температуре // из табл. т // устанавливается энтальпия газов на выходе из топки I.

т // =1250 С, т // I =22766,48 кДж/м3;

т Удельное тепловосприятие топки (в расчете на 1 м3 топлива):

Qл Qт I//, кДж/м3, т где — коэффициент сохранения тепла, учитывающий долю тепла газов, воспринятую поверхностью нагрева.

В расчетах принимается, что потеря тепла на наружное охлаждение пропорциональна доле тепловосприятия данной поверхности. Поэтому коэффициент во всех поверхностях одинаков:

q=1–, пг q0,=1– 0,9916, 93,3 0,Qл 0,991637968,25 22766,48 15076,43 кДж/м3;

3.6. Определение размеров топочной камеры и размещение горелок.

Объем топочной камеры (рис. 2) ограничивается осевой плоскостью экранных труб стен и потолка, поверхностью, проходящей через оси первых рядов труб фестона или ширм, и горизонтальной плоскостью, отделяющей половину высоты холодной воронки, или плоскостью пода топки.

Рисунок 2. Расчетные объемы топочных камер.

Сечение топки в свету fт определяется из чертежа топки как произведение глубины топки на ее ширину:

f b a 4500 4550 =20,475 м2.

т Характеристика горелочных устройств и расстояния между ними:

Расстояние между осями горелок по горизонтали 1,5 м;

Расстояние от боковой стенки до оси крайней горелки 1,5 м;

Расстояние от пода до нижнего ряда горелок 1,5 м;

Диаметр амбразуры горелок 0,4 м;

Нижняя часть топки выполнена в виде горизонтального пода.

Высота топки hт=8 м.

Объем топочной камеры:

V a b h, м3, т т V 4,55 4,58 =163,8 м3, т Поверхность стен топочной камеры:

F 24,58 4,558 4,5 4,55=185,75 м2.

ст 3.7. Расчет теплообмена в топке по методу ЦКТИ.

Поверхность стен топочной камеры, воспринимающих заданное количество тепла BQл и снижающих температуру газов до выбранной на выходе из топки, определяется из уравнения теплообмена между раскаленными газами и поверхностью настенных экранов:

Т 10 BQ л а F 1, м2, ст // // 2 // 5,67Ма Т Т М Т т ср т а т где Та,Т// — теоретическая температура горения и температура на т выходе из топки, К; М — коэффициент, учитывающий относительное положение ядра факела по высоте топочной камеры; ср — средний коэффициент тепловой эффективности экранов; ат — степень черноты топочной камеры.

Отсюда методом последовательных приближений найдем температуру // на выходе из топки, первоначально примем =1250 С.

т Изменение положения ядра факела в топке существенно сказывается на температуре в верхней части ее. В конструктивном расчете топки при // заданной температуре изменение высоты размещения горелок в топке т или сжигание пылевидного топлива с растянутым факелом по сравнению с короткофакельным сжиганием газа и мазута заметно влияет на размер необходимой поверхности охлаждающих экранов топки, что учитывается с помощью эмпирического коэффициента М.

При сжигании газа и мазута М 0,54 0,20Хт, Максимальное значение М принимается не выше 0,5.

Величина Хт характеризует относительную высоту положения максимума температур в топке. Для большинства видов топлив максимум температур совпадает с уровнем расположения горелок:

h гор Х, т h т где hгор — высота размещения горелок, 1,Х 0,19, т М 0,54 0,20 0,19 0,50.

Pages:     | 1 || 3 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.