Введение

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Котельная установка представляет собой совокупность устройств и механизмов, предназначенных для производства водяного пара или приготовления горячей воды. Теплоносителем в котельной установке служат продукты горения различных органических топлив.

Котёл типа ДЕ – 4 – 14 ГМ предназначен для получения, насыщенного или перегретого пара, идущего на удовлетворение потребности в паре промышленности, строительства, транспорта, сельского и других отраслей народного хозяйства, на технологические и отопительно–вентиляционные нужды, а так же для малых электростанций. Котёл работает на газе и мазуте.

Газомазутный вертикально-водотрубный паровой котел типа Е (ДЕ) паропроизводительностью 4 т/ч (рис.1) предназначен для выработки насыщенного или слабоперегретого пара, идущего на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Основными составными частями котла являются верхний и нижний барабаны, конвективный пучок, фронтовой, боковые и задний экраны, образующие топочную камеру.

Диаметр верхнего и нижнего барабанов – 1000 мм. Расстояние между барабанами – 2750 мм (максимально возможное по условиям транспортировки блока по железной дороге). Длина цилиндрической части барабанов котла – 2250 мм. Топочная камера котла размещается сбоку от конвективного пучка, оборудованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Ширина топочной камеры по осям боковых экранных труб – 1790 мм. Глубина топочной камеры составляет – 1930 мм.

Трубы перегородки 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 Æ 159´ 6 мм. Трубы фронтового экрана привариваются к коллекторам Æ 159´ 6 мм.

Для доступа внутрь барабанов в переднем и заднем днищах имеются лазовые затворы. Изготовляются барабаны из стали 16ГС (ГОСТ 5520–69).

В водном пространстве верхнего барабана находятся питательная труба и труба для ввода фосфатов, в паровом объеме – сепарационные устройства. В нижнем барабане размещаются устройство для парового прогрева воды в барабане при растопке и патрубки для спуска воды, труба непрерывной продувки.

Котел выполнен с одноступенчатой схемой испарения.

Конвективный пучок отделен от топочной камеры газоплотной перегородкой, в задней части которой имеется окно для входа газов в пучок. Перегородка выполнена из плотно поставленных с шагом S=55 мм и сваренных между собой труб Æ 51´ 2, 5 мм. При входе в барабаны трубы разводятся в два ряда. Места разводки уплотняются металлическими проставками и шамотобетоном. Конвективный пучок образован коридорно-расположенными вертикальными трубами Æ 51´ 2, 5 мм, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Шаг труб вдоль барабана – 90 мм, поперечный шаг – 110 мм. Для поддержания необходимого уровня скоростей газов в конвективном пучке устанавливаются продольные ступенчатые перегородки, а также изменяется ширина пучка (890 мм).

Контуры боковых экранов и конвективного пучка замкнуты непосредственно на барабаны. Контуры заднего и фронтового экранов котла соединяются с барабаном через промежуточные коллекторы: нижний раздающий (горизонтальный) и верхний – собирающий (наклонный).

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 применяется 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, расположенную в водяном объеме.

Плотное экранирование боковых стен (шаг труб S=55 мм), потолка и пода топочной камеры позволяет на котле применить легкую изоляцию в два-три слоя изоляционных плит общей толщиной 100 мм, укладываемую на слой шамотобетона по сетке толщиной 15–20 мм. Обмуровка фронтовой и задней стен выполняется облегченной из шамотобетона 65 мм и изоляционных плит общей толщиной 100 мм.

Отбойные щиты, направляющие козырьки, жалюзийные сепараторы и дырчатые листы выполняются съемными для возможности полного контроля и ремонта вальцовочных соединений труб с барабаном и самого барабана. Все сепарационные устройства крепятся к полухомутам, приваренным к барабану, с помощью шпилек и гаек. Разборка и сборка жалюзийных сепараторов и дырчатых листов выполняется поэлементно. Разборка отбойных щитов начинается с нижнего щита. Сборка сепарационных устройств осуществляется в обратной последовательности.

При сборке паросепарационных устройств, следует обратить внимание на создание плотности в местах соединения отбойных щитов между собой и в местах крепления их к полухомутам, а также в местах присоединения направляющих козырьков к полосе со шпильками: установить новые паронитовые прокладки, смазанные графитом.

При необходимости корректировки водно-химического режима котлов ввод фосфатов следует предусмотреть линию между экономайзером и котлом.

На котле предусмотрена непрерывная продувка из нижнего коллектора заднего экрана (в случае, когда задний экран имеет коллектора). Если задний экран топки выполнен из С-образных Ø 51 мм, периодическая продувка котлов совмещена с непрерывной, осуществляемой из фронтового днища нижнего барабана: врезку трубопровода периодической продувки рекомендуется выполнить в промежутке между запорным и регулирующим органом на линии непрерывной продувки.

Рисунок 1 - Конструкция парового котла ДЕ 4-14 продольный разрез:

1 - верхний барабан; 2 - ввод пита­тельной воды; 3 - пароприемный сепаратор; 4 - выход пара; 5 - предохранительный клапан; 6 - манометр; 7 - водомерное стекло; 8 - непрерывная продувка; 9 - периодическая продувка; 10 - нижний барабан; 11 - трубы конвективного пучка. 12 - перегородка; 13 - обдувочный аппарат; 14 - топочная камера; 15 - горелка; 16 - боковой экран; 17 - задний экран; 18 - опускные трубы; 19 - огнеупорный кирпич;

1. ЗАДАНИЕ

Целью поверочного расчета является определение тепловосприятия и параметров дымовых газов на выходе из топки.

Тип котла ДЕ 4 - 14 ГМ

тип топки Камерная

Номинальная производительность D = 4 т/ч = 1, 11 кг/с

Расчетная производительность D _р= 3, 4 т/ч = 0, 94 кг/с

давление пара в барабане Р = 1 МПа = 1 атм

температура питательной воды t _пв = 89 ^оС

температура холодного (горячего) воздуха t _хв = 30 ^оС

Вид топлива: Попутный газ

Месторождение: Оренбургское

Состав топлива:

СН₄ 92, 7%

С₂Н₆ 2, 2 %

С₃Н₈ 0, 8 %

С₄Н₁₀ 0, 22%

С₅Н₁₂ 0, 15%

СО₂ 0, 2 %

N₂ 1, 2 %

Н₂S 2, 6 %

Низшая теплота сгорания Q_н^р = 34120 кДж/м³

Теоретически необходимое кол-во воздуха
для сжигания 1 м³ газа V^о = 9, 78 м³/м³ [формула из норм]

Состав продуктов сгорания

V^о_{RO2 (CO2+SO2)} = 1, 05 м³/м³

V^о_H2O = 2, 16 м³/м³

V^о_N2 = 7, 77 м³/м³

V^о_Г = 10, 98 м³/м³

присосы воздуха по газоходам перегреватель (КП) 0, 03, экономайзер 0, 02