ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 60
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Паровой котёл ДЕ-25-14
1. Введение.
Паровой котёл — котёл, предназначенный для генерации насыщенного или перегретого пара. Может использовать энергию топлива, сжигаемого в своей топке, электрическую энергию (электрический паровой котёл) или утилизировать теплоту, выделяющуюся в других установках (котлы-утилизаторы).
Основными технико-экономическими показателями работы котла являются:
-его КПД (отношение теплоты, унесённой с паром, к теплоте, развитой при сжигании топлива),
-удельная паропроизводительность в кг/час с 1 м² поверхности теплообмена,
-удельные капитальные затраты на паропроизводительность 1 т/час.
Наиболее наглядно работа котла может быть проанализирована по его рабочей характеристике, которая показывает теплообмен в котле на разных участках его рабочей поверхности. Характеристика показывает, что чем ближе к топке находится квадратный метр поверхности теплообмена, тем бо́льший тепловой поток проходит сквозь неё (поскольку разница температур между газами и водой в котле больше). На участках в конце дымохода, с небольшой разностью температур газов и воды, для получения того же количества теплоты необходимы бо́льшие поверхности теплообмена, таким образом, не всегда котёл с наибольшим КПД является экономически наиболее целесообразным: порой желание добрать последние несколько процентов теплоты газов обходится слишком дорого. Поэтому в конце дымоходов устраивают экономайзеры для подогрева питательной воды и воздухоподогреватели, но не дорогостоящие испарительные поверхности.
1.2. Общая часть. Описание котла.
Техническое назначение ДЕ-25-14-ГМ-О – насыщение и перегрев воздушных потоков в результате сжигания газа или жидкого топлива (мазута). Производительность печи составляет 25 т/ч, что обуславливает характер частной эксплуатации оборудования. Стационарный узел может быть установлен в котельных, производственных цехах, где требуется непрерывная подача тепла.
ДЕ-25-14 ГМ-О - газомазутный вертикально-водотрубный котёл, предназначенный для выработки насыщенного или перегретого до 225 °С пара, используемого на технологические нужды, отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Отличительной особенностью котла, как и всей серии паровых котлов ДЕ, является расположение топочной камеры сбоку конвективного пучка, образованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах.
Котел ДЕ-25-14 состоит из верхнего и нижнего барабанов, трубной системы и дополнительных комплектующих. Чугунный или стальной экономайзер применяются в качестве хвостовых поверхностей нагрева. На котел могут устанавливаться как горелки отечественных производителей, так и импортных. Дополнительно могут оборудоваться системами очистки поверхностей нагрева.
Внутренний диаметр верхнего и нижнего барабанов составляет 1000 мм и не зависит от типоразмера котла. Это же касается и поперечного сечения топочной камеры. В зависимости от паропроизводительности меняется только глубина топочной камеры.
Конвективный пучок регулирует скорость газа, отводящегося в короб, расположенный над камерой сгорания.
Нижний барабан отвечает за прогрев воды. В отдельных отсеках размещены сливные патрубки, продувные перфорированные насосы.
Верхний цилиндр выполняет функцию теплоаккумулятора. Емкость вмещает питательную трубу, заполненную водой; кран для реагентов (сульфатов); паровой отсек с задвижками и клапанами.
Система технической очистки поверхностей от нагрева представлена механизмами обмывки или обдувки экранов, конвекционных труб, теплоносителя. В зависимости от сборки котел оборудуют выдвижными ширмами, электрической виброштангой, подвесными трубами малого диаметра, гибкими валами, вращающимися насадками с пневмоприводом или распылителями химических реагентов. Защитные приспособления не только удаляют сажу и налет, но и накипь, образующуюся при нагревании воды. Загрязнения выводятся наружу через специальные сопла или дренажную систему.
Модель ДЕ-25-14 в базовой комплектации оборудована генератором ударных волн. Система акустической очистки является оптимальной для котлов, создающих насыщенный и слабоперегретый пар.
1.3. Технические характеристики котла ДЕ-25-14.
| Показатель | Значение |
| Номер чертежа | 00.8022.658 |
| Тип котла | Паровой |
| Вид расчетного топлива | Газ, Жидкое топливо |
| Паропроизводительность, т/ч | 25 |
| Рабочее (избыточное) давление теплоносителя на выходе, МПа (кгс/см2) | 1,3(13,0) |
| Конвективная поверхность нагрева, м2 | 204,44 |
| Радиационная поверхность нагрева, м2 | 57 |
| Водяной объём котла, м3 | 16,4 |
| Температура пара на выходе, °С | насыщ. 194 |
| Температура питательной воды, °С | 100 |
| Расчетный КПД (топливо газ), % | 93 |
| Расчетный КПД (топливо жидкое), % | 91 |
| Расход расчетного топлива (топливо газ) , кг/ч (м3/ч - для газа и жидкого топлива) | 1762 |
| Расход расчетного топлива (топливо жидкое) , кг/ч (м3/ч - для газа и жидкого топлива) | 1670 |
| Габариты транспортабельного блока, LxBxH, мм | 9390х3090х4032 |
| Габариты компоновки, LxBxH, мм | 10095х5240х6072 |
| Масса транспортабельного блока котла, кг | 23500 |
| Вид поставки | В сборе (транспортабельный блок котла) |
2. Тепловой расчёт парового котла ДЕ-25-14 ГМО
-
Исходные данные для расчёта
Котёл ДЕ-25-14 паропроизводительностью 25 т/ч вырабатывает насыщенный пар с рабочим абсолютным давлением Р=1,4 МПа. Питательная вода поступает при температуре tпв=100°С. Котёл оборудован индивидуальным экономайзером системы ВТИ БВЭС-IV-I. Непрерывная продувка котля составляет 3%. Основное топливо - природный газ, резервное топливо – мазут марки М100.
Характеристика топлива:
CH4 – 94,9%
C2H6 – 3,2%
C3H8 – 0,4%
С4Н10 – 0,1%
С5Н12 (и более тяжёлые) – 0,1%
N2 – 0,9%
СО2 – 0,4%
Теплота сгорания низшая сухого газа:
Плотность газа при 0°С и 760 мм. рт. ст.:
Влагосодержание на 1 м3 сухого газа при t=10°C принимаем
dг=10 г/м3
2. Определение присосов воздуха
Таблица
| Участки газового тракта. | Δα | α’’ |
| топка | 0,1 | 1,1 |
| первый конвективный пучок | 0,05 | 1,15 |
| второй конвективный пучок | 0,1 | 1,25 |
| экономайзер | 0,1 | 1,35 |
3. расчёт объёмов воздуха и продуктов сгорания
Теоретический объём воздуха необходимого для полного сгорания топлива:
где m – число атомов углерода,
n – число атомов водорода.
Теоретический объём азота в продуктах сгорания:
С учётом избыточного воздуха:
(теоретический объём двухатомных газов равен теоретическому объёму азота).
Объём водяных паров:
С учётом избыточного воздуха:
Объем трёхатомных газов:
Определяем объёмы продуктов сгорания, объёмные доли трёхатомных газов и другие характеристики продуктов сгорания в участках нагрева котла.
Результаты сводим в таблицу:
Таблица
| Наименование величины | Расчётная формула | топка | 1-й конвективный пучок | 2-й конвективный пучок | Экономайзер |
| Коэффициент избытка воздуха за газоходом, α | пункт 2 таблица | 1,1 | 1,15 | 1,25 | 1,35 |
| Коэффициент избытка воздуха средний, αср |  | 1,1 | 1,125 | 1,2 | 1,3 |
| Избыточное количество воздуха,  |  | 0,973 | 1,217 | 1,947 | 2,92 |
| Действительный объём водяных паров,  |  | 2,199 | 2,202 | 2,214 | 2,23 |
| Действительный суммарный объём продуктов сгорания,  |   | 11,903 | 12,15 | 12,892 | 13,880 |
| Объёмная доля трёхатомных газов,  |  | 0,087 | 0,085 | 0,08 | 0,074 |
| Объёмная доля водяных паров,  |  | 0,185 | 0,181 | 0,172 | 0,161 |
| Суммарная объёмная доля трёхатомных компонентов |  | 0,271 | 0,266 | 0,252 | 0,235 |
4. Энтальпии теоретического объёма воздуха и продуктов сгорания.
таблица
| Температура,  °С | V0=9,734 м3 | VRO2=1,034 м3 | VN20=7,697 м3 | VH2O0=2,183 м3 | Iг0= VRO2+ VN20+ VH2O0 м3 |
| Iв0=V0·(ct)в | IRO2=VRO2·(cυ)RO2 | I0N2=VN20·(cυ)N2 | I0H2O=VH2O0·(cυ)N2 | ||
| 30 | 379,63 | | | | |
| 100 | 1284,89 | 174,75 | 1000,61 | 329,63 | 1504,99 |
| 200 | 2589,24 | 369,14 | 2001,22 | 663,63 | 3033,99 |
| 300 | 3922,8 | 578 | 3017,22 | 1010,73 | 4605,96 |
| 400 | 5275,83 | 798,25 | 4056,32 | 1366,56 | 6221,13 |
| 500 | 6658,06 | 1029,86 | 5110,81 | 1733,3 | 7873,97 |
| 600 | 8079,22 | 1263,55 | 6188,39 | 2110,96 | 9562,89 |
| 700 | 9529,59 | 1510,67 | 7281,36 | 2503,9 | 11295,94 |
| 800 | 10999,42 | 1761,94 | 8412,82 | 2914,30 | 13089,06 |
| 900 | 12469,25 | 2017,33 | 9567,37 | 3326,89 | 14911,59 |
| 1000 | 13978,02 | 2276,87 | 10729,62 | 3765,68 | 16772,16 |
| 1100 | 15525,73 | 2540,54 | 11891,87 | 4204,46 | 18636,861 |
| 1200 | 17073,436 | 2809,38 | 13046,42 | 4651,97 | 20507,77 |
| 1300 | 18796,35 | 3077,18 | 14239,45 | 5116,96 | 22433,59 |
| 1400 | 20207,78 | 3350,16 | 15463,27 | 5584,11 | 24397,55 |
| 1500 | 21794,426 | 3623,14 | 16656,3 | 6066,56 | 26346 |
| 1600 | 23390,802 | 3895,08 | 17880,13 | 6551,18 | 28326,39 |
| 1700 | 24977,44 | 4172,19 | 19103,95 | 7044,54 | 30320,69 |
| 1800 | 26564,09 | 4449,3 | 20335,47 | 7548,81 | 32333,59 |
| 1900 | 28199,398 | 4726,41 | 21590,09 | 8050,9 | 34367,4 |
| 2000 | 29824,98 | 5007,66 | 22813,9 | 8570,46 | 36392,03 |
| 2100 | 31528,43 | 5288,91 | 24068,52 | 9083,46 | 38440,89 |
| 2200 | 33085,87 | 5570,16 | 25323,13 | 9603,02 | 40496,31 |