Применяемые современные горелки для де 10 14.

Устройство котла ДЕ-10-14ГМ

9.3.1.Основными частями котла является верхний и нижний барабан (Смотри схему 12,13,14 - разрез котла.), конвективный пучок, фронтовой, боковой и задний экран, образующие топочную камеру.

Характерной особенностью котла является боковое (относительно топочной камеры) расположение конвективной части.,

9.3.2.Топочная камера имеет высоту 2400мм и ширину по осям боковых экранов – 1790мм.

9.3.3.Конвективнные пучки от топочной камеры отделены газо-плотной перегородкой из труб, в задней части которой имеется окно для выхода газов.

9.3.4.Трубы перегородки и правого бокового экрана, образующего также пол и потолок камеры, вводится непосредственно в верхний и нижний барабаны. Основная часть труб конвективного пучка и правого топочного экрана присоединяются к барабанам котла вальцовкой.

9.3.5.Трубы, устанавливаемые в отверстиях, расположенных в сварных швах или около шовной зоны, а также трубы левого топочного экрана (газоплотная перегородка) – приваривается к верхнему и нижнему барабану электросваркой. Концы труб заднего и фронтового экрана привариваются к верхнему и нижнему коллекторам d 159х6 мм.

9.3.6.Верхний и нижний барабаны котлов изготовлены из низколегированной стали 16ГС и имеют внутренний диаметр 1000мм.

Котлы выполнены по схеме с одноступенчатым испарением.

9.3.7.Для контроля за тепловым расширением элементов котла в продольном направлении в районе заднего днища нижнего барабана установлен репер.

9.3.8.Плотно экранирование боковых стенок (относительно шага труб s=1,08), потолка и пола топочной камеры позволяет ограничится легкой изоляцией толщиной 100мм, укладываемой на слой шамотобетона толщиной 15-20мм.

9.3.9.В котлах предусмотрена продувка с нижнего барабана.

9.3.10.В верхних барабанах котлов для разделения пароводяной смеси, организация зеркала испарения и получения осушенного пара устанавливается внутри барабанные и паро-сепарационные устройства. Отбойные щиты, направляющие козырьки, жалюзийные сепараторы и дырчатые листы выполняются съемными для облегчения полного контроля и ремонта вальцовочных соединений труб с барабаном.

9.3.11.В конвективных пучках установлены продольные перегородки, обеспечивающие разворот газов в пучках и выход их через заднюю стенку котла.

9.3.12.Котлы оборудованы стационарными обдувочными аппаратами, расположенными с левой стороны котла.

Обдувочными аппарат имеет трубу с соплами, которая вращается при обдувки конвективной части котла. Вращение обдувочной трубы производится вручную при помощи маховика и цепи. Для обдувки котла используется насыщенный пар работающих котлов при давлении не менее 7кг/см2. На стенах топочной камеры установлены три лючка гляделки.

9.3.13.Все котлы смонтированы на опорной раме, воспринимающей вес элементов котла, работающих под давлением, котловой воды, а также обвязочного каркаса, натуральной обмуровки и обшивки.

Неподвижными (мертвыми) опорами котлов являются передние опоры нижнего барабана. Средние и задние опоры нижнего барабана – подвижные и имеют овальные отверстия для шпилек, которыми крепятся к раме.

9.4.Газомазутная горелка.

9.4.1.Для сжигания топочного мазута и природного газа на котлах установлены газомазутные горелки ГМ-7.

Газомазуточная ГМ предназначена для раздельного сжигания топочного мазута и природного газа.

Допускается кратковременное совместное сжигание топочного мазута и природного газа во время перехода с одного вида топлива на другой.

В качестве запального устройства предусмотрено использование ЗЗУ-4.

Устройство горелкиГМ-7 и ее детали смотри рисунок №3.

9.4.2.Газовая часть /2/ представляет собой устройство, состоящее из газового коллектора с отверстиями и подводящей трубы.

Кольцевой коллектор в сечении имеет прямоугольную форму. К торцу газового коллектора присоединен обтекатель для плавного входа воздуха в воздухо-направляющее устройство.

9.4.3.Лопаточный завехритель воздуха /3/ обеспечивает смешивание газа с воздухом. Завехритель состоит из профельных лопаток внутренней и внешней обечаек. Они позволяют уменьшить аэродинамическое сопротивление.

9.4.4.Зажигание горелки производится дистанционно запальником. Наблюдение за работой запальника осуществляется через смотровой лючок на задней стенке топки у правого бокового экрана.

Факел запальника должен быть устойчивым и достаточно длинным, чтобы надежно воспламенить газ.

При розжиге на природном газе его давление перед горелкой должно составлять 5000-1000Па.

9.4.5.На фронте горелки предусмотрена гляделка. (10)

9.4.6. Остановка горелки производиться путем плавного и пропорционального прекращения подачи топлива и частичного воздуха. После полного прекращения подачи воздуха в течении 15 минут.

9.5.Пуск котла в работу.

9.5.1.Осмотр перед растопкой.

При осмотре убедиться в исправном состоянии элементов котла и арматуры, отсутствие в котле и газоходах посторонних предметов. Проверить состояние и плотность экрана между топкой и конвективным пучком, плотность перегородки в пучке и стыков перегородки с барабанами и обмуровкой. Опробуйте приводы к воздушным заслонкам и газовым шиберам, убедитесь в наличии естественной тяги в котле. Убедитесь в нормальном состоянии деталей горелки, огнеупорной футеровки камеры сжигания топлива, правильности сборки форсунки горелок ГМ-7.

Проверить правильность положения и отсутствия заедание обдувочных труб, которые должны легко и свободно проворачиваться за маховиком. Сопла должны быть установлены так, чтобы оси их были симметричны по отношению к зазору между рядами кипятильных труб. После осмотра топки и газоходов, лазы и люки плотно закройте. Проверить наличие диафрагмы взрывных (предохранительных) клапанов топки и газоходов.

После проверки исправности арматуры убедиться, что:

Продувочные вентили котлов плотно закрыты;

Манометры и экономайзер в рабочем положении, т. е. трубка манометра соединена трехходовым краном с барабаном;

Водоуказательные стекла включены, паровые и водяные вентили отключены, а продувочные свечи закрыты;

Вентили на питательных линиях к котлоагрегату открыты, кроме

питательного регулирующего клапана перед водяным экономайзером;

Проверить готовность к пуску и к работе дутьевой вентилятор и дымосос;

Проверить степень освещенности котлов и исправность аварийного освещения.

9.5.2.Заполнение котла водой.

Холодный котел заполнить водой через байпасную линию регулятора питания с температурой не ниже 5С. Заполнение вести до низшей отметки водоуказательного стекла. Проверить заполнение водой водяного экономайзера. Во время наполнения котла проверить плотность закрытия люков, фланцев и продувочной арматуры (о пропуске можно судить по нагреванию труб за вентилями, если котел заполняется горячей водой).

9.5.3.Включить тумблер питания щита КИП и А.

9.5.4.Проверить работу исполнительных механизмов направляющих аппаратов дымососа и вентилятора дистанционным управлением со щита.

9.5.5.Открыть продувочный вентиль. Проверить закрытие газозапорной арматуры. Сделать запись в журнале: ""Котел к вентиляции готов"", время и подпись.

9.5.6.Включить дымосос.

9.5.7.Включить вентилятор.

9.5.8. Ключ блокировки дымососа и вентилятора установить в положение ""сблокировано"".

9.5.9.Отрегулировать разряжение в топке 2,5 кг/см2 в автомате.

9.5.10.Провентилировать топку в течении 10-15 минут.

По окончанию вентиляции проверить закрытие газозапорной арматуры, определить содержание природного газа газоанализатором ШИ-11 и сделать запись в журнале"" КОТЕЛ К ПРИЕМУ ГАЗА ГОТОВ"", время и роспись.

9.5.11.Открыть вентиль на газопроводе запальника.

9.5.12.Установить ключ управления в положение"" Розжиг"".

9.5.13. Убедиться визуально в наличии пламени запальника, его величину расположение его в топке, а также по прибору контроля пламени запальника на щите управления.

9.5.14.В случае отсутствия пламени запальника или его исчезновения, розжиг прекратить до выяснения и устранения неполадок.

После устранения неполадок, розжиг запальников повторить.

9.5.15. Ключ управления установить в положение ""Работа"".

9.5.16.Взвести ПЗК.

9.5.17.Произвести розжиг основной горелки. Сделать запись в журнале ""КОТЕЛ РОЗОЖГЛИ"", время, роспись.

9.5.18.Установить давление газа перед горелкой 50-100кг/м2.

9.5.19.Убедиться устойчивости пламени основной горелки визуально и по прибору контроля пламени щита управления. Следить за ростом давления и уровня воды в барабане котла, регулировать их количество расходом топлива и подачей воды от питательного насоса.

9.5.20.Работу котла вести согласно режимной карте.

9.5.21.При давлении пара 0,5-1,0кг/см2 по манометру продуйте водоуказательные стекла и трубку манометра. Откройте паровую задвижку на 1/3 в атмосферу.

9.5.22.Темп подъема давления в барабане котла заполненного водой с температурой меньше 80С:

Через 20 минут после начала растопки-1кг/см2.

Через 40 минут после начала растопки-4 кг/см2.

Через 60 минут после начала растопки –13 кг/см2.

9.5.23.При давлении 3 кг/см2 продуть водоуказательные стекла.

9.5.24.Продувку котла производить при давлении до 7 кг/см2, согласно указаний по водному режиму.

9.5.25.С ростом давления и температуры контролировать величину продольных тепловых расширений блоков котла (нижнего барабана). Максимальная величина-12,5мм.

9.5.26.Проверка газоплотности амбразуры горелки и изоляции верхнего барабана осуществляется путем осмотра топки через задний лючок в периоды снижения нагрузки.

9.5.27.Необходимо следить, чтобы факел равномерно заполнял всю топочную камеру, не затягивался в конвективный пучок, не ударялся о трубы экранов.

9.5.28.При достижении давления в барабане котла 13 кг/см2, проверить работу предохранительных клапанов. Срабатывание контрольного-13,4 кг/см2, рабочего-13,4кг/см2.

Проверка предохранительных клапанов осуществляется принудительно рычагом –при приеме смены.

9.6.Техническое обслуживание котла.

9.6.1.При эксплуатации котлов избыточное давление должно быть не менее 7 кгм/см2. Подача пара на мазутное хозяйство и возврат конденсата будет описано в отдельной инструкции. Подача пара посторонним потребителям будет описана после заключения договора.

9.6.2.В процессе работы котла необходимо контролировать:

Уровень воды в барабане котла средний;

Давление в барабане котла не более 13 кг/см2;

Разряжение в топке котла 2,5-3,0 кгм/см.

9.6.3.Топочный режим должен соответствовать режимной карте.

9.6.4.Во время работы котла необходимо поддерживать заданное рабочее давление пара. Стрелка манометра не должна заходить за красную черту, соответствующую максимальному рабочему давлению.

9.6.5. По мере загрязнения труб конвективного пучка, в зависимости от характера отложений, производите обдувку поверхностей нагрева котла, перегревателя и хвостовых поверхностей нагрева. Обдувка стационарными обдувочными аппаратами проводить при минимальной нагрузке и максимальном давлении в котле. Перед обдувкой прогрейте и продуйте через дренаж участок трубопровода до обдувочного аппарата. Помните, что постоянный пропуск пара в газоходы вызывает коррозию (сильное загрязнение поверхности нагрева).

9.6.6.Следите за температурой уходящих газов и сопротивлением за котлом, повышение их указывает на перетекание газов через плотный левый экран или загрязнение труб конвективного пучка. Периодически осматривать огнеупорную форму горелки, форсунку, поверхности нагрева и изоляции барабанов, не допускайте образование коксовых наростов. Наблюдение за состоянием топочной камеры в период работы котла ведется через три лючка,два из них установлены на боковой стенке в начале и конце топочной камеры, третий- на задней стенке у правого бокового экрана. В передний лючок должен просматриваться выходной край амбразуры горелок.

9.6.7.В процессе эксплуатации нельзя допускать коксование амбразуры горелки или камеры сгорания при работе мазута. Боковой лючок, расположенный в конце топки, служит для наблюдения за режимом горения. Конец факела, наблюдаемый в этот лючок, должен быть чистым, бездымным. В задний лючок ведется наблюдение за работой запальника при отладке ЗЗУ, за омыванием факелом бокового экрана, проверяется отсутствие кокса и состояние футеровки амбразуры и камеры двухступенчатого сжигания при остановках котла или перевода его на газ.

Топочный режим должен соответствовать режимной карте.

9.6.8.Для увеличения нагрузки необходимо сначала прибавить подачу газа, затем воздух, после чего отрегулировать тягу.

9.6.9.Строго соблюдать инструкцию водного режима и продувки котла. Не допускайте эксплуатацию котла при наличии не плотностей в вальцовочных соединениях (парение, наросты солей).

9.6.10.Следить за тепловым перемещением элементов котла по реперам.

Если тепловые перемещения значительно меньше расчетного – 12,5мм, проверьте, нет ли защемления подвижных опор котла.

9.6.11.Машинист обязан тщательно следить за исправным состоянием всех соединительных частей трубопроводов, задвижек, вентилей, кранов и другой арматуры. Вентиля, задвижки. Краны на всех трубопроводах открываются медленно и осторожно, закрывайте плотно, причем последние обороты делайте быстро. Вентиля, задвижки и краны, редко используемые в работе, проверяйте не реже одного раза в 10 дней, путем частичного открытия и закрытия их.

9.7.Остановка котла.

9.7.1.Остановку котла выполняете в соответствии с пунктом 7.11. данной инструкции. После выключения горелки продуйте водоуказательные стекла, прекратите непрерывную продувку, закройте главный паровой вентиль, откройте продувку пароперегревателя, подпитайте котел до высшего уровня по стеклу, а затем прекратите подпитку. В дальнейшем, по мере падения уровня необходимо периодически подпитывать котел. Ведите наблюдение за уровнем воды в барабане котла до полного снижения давления.

9.7.2.Охлаждение котла ведите медленно, за счет естественного остывания. Дверки, гляделки, лазы держите закрытыми. В случае остановки котла для ремонта через 1,5 – 2 часа откройте дверки и лазы газоходов, и шибер за котлом.

9.7.3.Воду из котла можно слить лишь после снижения температуры воды до 79-80 С. Спуск ведите медленно, при поднятом предохранительном клапане или открытом воздушнике.

9.8.Аварийная остановка котла.

9.8.1.Аварийная остановка котла производится быстрым прекращением подачи топлива нажатием на щите кнопки ""Аварийная остановка"". Не прекращайте вентиляцию топки минимум 30 минут.

Отключите дутьевой вентилятор и дымосос.

Отключите котел от паровой магистрали.

9.8.2.Случаи аварийной остановки котла:

При разрыве кипятильных или экранных труб. Разрыв кипятильных или экранных труб сопровождается следующим явлением: шум вытекающей паровой смеси в топке или в газоходах, выброс газов через топочные отверстия, лючки, гляделки. И в этом случае останавливается дымосос.

При снижении уровня воды в барабане котла и невозможность его восстановить. Если уровень в водоуказательном стекле остается видимым, пустить в работу резервный, питательный насос, выключить автомат питания и перейти на ручное регулирование. Если уровень воды в стекле не устанавливается, прекратить питание, закройте парозапорные вентиля на котле и паропроводе и откройте дренажный вентиль паропровода. Дымосос остановить после того, как основное количество пара выйдет из котла.

При увеличении уровня воды в барабане котла и невозможность его снизить (байпасом регулятора, дренажированием).

При выходе из строя водоуказательных приборов.

При повышении давления пара в барабане котла и не срабатыванием предохранительных клапанов.

9.9.Контрольно-измерительные приборы и приборы безопасности.

9.9.1.Каждый котел комплектуется двумя пружинными предохранительными клапанами, один из которых является контрольным. Оба клапана устанавливаются на верхнем барабане котла, и любой из них может быть контрольным.

9.9.2.На котлах устанавливаются два водоуказательных прибора прямого действия, которые присоединяются к трубам, идущим низ парового и водяного объема верхнего барабана.

Водоуказательное стекло служит для контроля уровня в барабане котла. Представляет собой специальное стекло, работающее под большим давлением (система Клин Гер). Оно состоит из металлического корпуса (сплошная задняя стенка и передняя рамка) между ними закрепляется рефренное стекло, уплотняется прокладкой. В верхней части имеется штуцер для подключения к паровому пространству. Подключается при помощи специального крана. В нижней части штуцер для соединения с водяным пространством. Также подключается через водяной кран. В нижней части стекла имеется штуцер с трех ходовым краном для продувки стекла. В штуцерах, против водяного и парового канала имеется пробочки, для механической очистки ходов.

9.9.3.Котел оборудован контрольно-измерительными приборами по месту и на щите контроля и управления:

Щит котла ДЕ-10-14ГМ:

Паровой котёл ДЕ-10-14 ГМ газомазутный вертикально-водотрубный с естественной циркуляцией типа Е (ДЕ) производительностью - 10 тон насыщенного пара (194 °С) в час, используемого на технологические нужды промышленных предприятий, в системах отоп­ления, вентиляции и горячего водоснабжения. Топочная камера котла ДЕ в види латинской "D" образованна экранными трубами, размещается с права от конвективного пучка, оборудован­ного вертикальными трубами, развальцо­ванными в верхнем и нижнем барабанах. Основными составными частями котла ДЕ-10-14ГМ являются верхний и нижний барабаны, трубная система котла ДЕ состоит из конвективного пучка, заднего фронтового и бокового экрана, образующие топочную камеру котла ДЕ-10-14 ГМ.
У котла ДЕ-10-14 ГМ диаметр верхнего и нижнего барабана - 1000 мм, расстояние между барабанами соответственно - 2750 мм (максимально возможное по усло­виям транспортировки блока по железной дороге). Для доступа внутрь барабанов в переднем и заднем днищах каждого из них имеются лазы с затворами (крышка лаза). Изготовляются барабаны для котла ДЕ-10-14 ГМ рабочим давлением 1,4 МПа (абс) из стали 16ГС или 09Г2С и имеют толщину стенки соответственно 13 мм.
У парового котла ДЕ 10-14 ГМ производительностью - 10 т/ч, схема испарения одноступенчатая.
Пароперегреватель котлов производи­тельностью 6,5 и 10 т/ч выполнен змеевиковым из рядных труб. На котлах производитель­ностью 16 и 25 т/ч пароперегреватель - вертикальный, дренируемый из двух рядов труб.
Поставляются котёл ДЕ-10-14 ГМ как блоком так и россыпью, в комплектацию поставкивходит; верхний и нижний барабаны с внутрибарабанными устройствами, трубную систему экранов и конвективного пучка (в случае необходимости - пароперегрева­тель - по запросу), опорную раму, изоляцию и обшивку.
В качестве хвостовых поверхностей на­грева котлов применяются стальные БВЭС или чугунные ЭБ экономайзеры.
Паровой котёл ДЕ-10-14 ГМ оборудованы системами очистки поверхностей нагрева с применением ГУВ (генератор ударных волн).
Неподвижными опорами котлов являют­ся передние опоры нижнего барабана. Средняя и задние опоры нижнего барабана подвижные и имеют овальные отверстия для болтов, которыми крепятся к опорной раме на период транспортировки.
Котел ДЕ-10-14 ГМ снабжен двумя пружинными предохранительными клапа­нами 17с28нж, один из которых является контроль­ным. На котлах без пароперегревателя оба клапана устанавливаются на верхнем бара­бане котла и любой из них может быть вы­бран как контрольный. На котлах с паропе­регревателем контрольным клапаном яв­ляется клапан выходного коллектора пере­гревателя.
Номинальная паропроизводительность и параметры пара (соответствующие ГОСТ 3619-82) обеспечиваются при температуре питательной воды 100°С при сжигании топлив: природного газа с удельной теплотой сгорания 29300-36000 кДж/кг (7000-8600 ккал/м3) и мазута марок М40 и М100 по ГОСТ 10588-75.

Техническая характеристика
1. Паровой котел предназначен для выработки насыщенного пара
2. Паропроизводительность, т/ч 10
3. Давление пара, МПа 1,1
4. Температура пара, с 184
5. Поверхность нагрева, м2 0,41
6. Температура питательной воды, с 100
7. Температура холодного воздуха с 24
8. Температура горячего воздуха, с 145
9. Температура уходящих газов, с 135
10. Непрерывная продувка, % 2,5
11. Топливо многосернистый мазут М 100
12. Расход топлива, кг/с 0.181
13. КПД брутта, % 92,21

Состав: Разрез А-А, Б-Б

ДЕ-10-14 ГМ-О - паровой 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.

Технические характеристики котла ДЕ-10-14 ГМ-О

Комплектация парового котла ДЕ-10-14 ГМ-О

Устройство и принципы работы ДЕ-10-14

Котлы типа ДЕ (Е) состоят из верхнего и нижнего барабанов, трубной системы и комплектующих. В качестве хвостовых поверхностей нагрева применяются стальные или чугунные экономайзеры. Котлы могут комплектоваться как отечественными, так и импортными горелками. Котлы типа ДЕ, могут оборудоваться системой очистки поверхностей нагрева.

Для всех типоразмеров котлов внутренний диаметр верхнего и нижнего барабанов составляет 1000 мм. Поперечное сечение топочной камеры также одинаково для всех котлов. Однако, глубина топочной камеры увеличивается с повышением паропроизводительности котлов.

Топочная камера котлов ДЕ размещается сбоку от конвективного пучка, оборудованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Топочный блок образуется конвективным пучком, фронтовым, боковым и задним экранами. Конвективный пучок отделен от топочной камеры газоплотной перегородкой, в задней части которой имеется окно для входа газов в пучок. Для поддержания необходимого уровня скорости газов в конвективных пучках устанавливаются продольные ступенчатые перегородки, изменяется ширина пучка. Дымовые газы, проходя по всему сечению конвективного пучка, выходят через переднюю стенку в газовый короб, который размещён над топочной камерой, и по нему проходят к расположенному сзади котла экономайзеру.

В водяном пространстве верхнего барабана находятся питательная труба и труба для ввода сульфатов, в паровом объёме – сепарационные устройства. В нижнем барабане размещаются устройство для парового прогрева воды в барабане при растопке и патрубки для спуска воды, перфорированные трубы непрерывной продувки.

В котлах типа ДЕ применена схема одноступенчатого испарения. Вода циркулирует следующим образом: питательная подогретая вода подается в верхний барабан под уровень воды. В нижний барабан вода поступает по экранным трубам. Из нижнего барабана вода поступает в конвективный пучок, под нагревом превращаясь в пароводяную смесь, поднимается в верхний барабан.

На верхнем барабане котла устанавливается следующая арматура: главная паровая задвижка, клапаны для отбора проб пара, отбора пара на собственные нужды. Каждый котел снабжен манометром, двумя пружинными предохранительными клапанами, один из которых является контрольным клапаном. Для удобства обслуживания котлы ДЕ оснащаются лестницами и площадками.

Котёл ДЕ-10-14ГМ-О – паровой котёл, основными элементами которого являются верхний и нижний барабаны, топка, образованная экранированными стенками, с горелкой и пучок вертикальных труб между барабанами.

Трубы перегородки правого бокового экрана, образующего также под и потолок топочной камеры, вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны. Концы труб заднего экрана котла ДЕ-10-14ГМ-О привариваются к верхнему и нижнему коллекторам. Трубы фронтового экрана котла привариваются к коллекторам.

Поперечное сечение топочной камеры для всех котлов одинаково. Глубина топочной камеры увеличивается с повышением паропроизводительности котлов.

В водяном пространстве верхнего барабана находятся питательная труба и труба для ввода фосфатов, в паровом объёме – сепарационное устройство. В нижнем барабане размещаются устройство для парового прогрева воды в барабане при растопке и патрубки для спуска воды, труба непрерывной продувки у котла ДЕ-10-14ГМ-О.

Топочная камера отделена от конвективного пучка газоплотной перегородкой, в задней части которой расположено окно для входа газов в пучок. Перегородка изготовлена из плотно поставленных и сваренных между собой труб. При входе в барабаны трубы разводятся в два ряда. Вертикальная часть перегородки уплотняется вваренными между трубами металлическими проставками. Конвективный пучок образован коридорно-расположенными вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах.

Исполнение заднего экрана топки возможно в двух вариантах:

Трубы заднего экрана топки привариваются к верхнему и нижнему коллекторам экрана, которые в свою очередь, привариваются к верхнему и нижнему барабанам. Концы коллекторов заднего экрана со стороны, противоположной барабанам, соединяются не обогреваемой рециркуляционной трубой. Для защиты рециркуляционных труб и коллекторов от теплового излучения в конце топочной камеры устанавливаются две трубы, присоединённые к барабанам вальцовкой.

С-образные трубы, образующие задний экран топки и присоединённые к барабанам вальцовкой.

Для поддержания необходимого уровня скоростей газов в конвективных пучках котла ДЕ-10-14ГМ-О устанавливаются продольные ступенчатые перегородки, а также изменяется ширина пучка. Дымовые газы проходят по всему сечению конвективного пучка и выходят через переднюю стенку в газовый короб, который размещен над топочной камерой. Далее через газовый короб дымовые газы проходят к экономайзеру, размещенному сзади котла.

Котёл ДЕ-10-14ГМ-О выполнен с одноступенчатой схемой испарения.

Контуры боковых экранов и конвективного пучка котла ДЕ-10-14ГМ-О замкнуты непосредственно на барабаны. Контуры заднего экрана котла ДЕ-10-14ГМ-О (Е-10-1,4ГМ) и фронтового экрана соединяются с барабаном через промежуточные коллекторы: нижний – раздающий (горизонтальный) и верхний – собирающий (наклонный). Концы промежуточных коллекторов со стороны, противоположённой барабанам, объединены необогреваемой рециркуляционной трубой.

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

Пароперегреватель котла ДЕ-10-14ГМ-О выполнен змеевиковым из труб диаметром 32х3мм.

Для сжигания топочного мазута и природного газа на котёл ДЕ-10-14ГМ-О устанавливается газомазутная горелка ГМ.

Основными узлами горелки являются:

Газовая часть, лопаточный аппарат для завихрения воздуха, форсуночный узел с основной и резервной паромеханической форсункой.

Котёл ДЕ-10-14ГМ-О комплектуется необходимым количеством арматуры и контрольно-измерительными приборами.

Перевод парового котла ДЕ-10-14ГМ-О в водогрейный режим позволяет, кроме повышения производительности котельных установок и уменьшения затрат на собственные нужды, связанные с эксплуатацией питательных насосов, теплообменников сетевой воды и оборудования непрерывной продувки, а также сокращения расходов на подготовку воды, существенно снижать расход топлива.

Среднеэксплуатационный КПД котла ДЕ-10-14ГМ-О, использованного в качестве водогрейного, повышается на 2,0-2,5%.

Котёл ДЕ-10-14ГМ-О поставляется заказчику одним транспортабельным блоком (блок в обшивке и изоляции установленной горелкой. Возможно исполнение со встроенным экономайзером) в комплекте с КИП, арматурой и гарнитурой в пределах котла, лестницами и площадками, пароперегревателем (по дополнительному договору).

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «Брянский государственный технический университет»

Факультет Энергетики и Электроники

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»

Курсовая работа

по дисциплине

«Нагнетатели и тепловые двигатели»

«Тепловой и аэродинамический расчет котельного агрегата, выбор дымососа и дутьевого вентилятора для котла ДЕ-10-14ГМ »

Студентка группы 09-ПТЭ

Труфанова И.Ю.

__________________

Преподаватель

Анисин А.К.

__________________

Брянск 2012

Техническое задание

Произвести тепловой и аэродинамический расчет котельного агрегата

· Паропроизводительность на рабочем режиме 10 т/ч

· Рабочее избыточное давление пара 1,4 МПа

· Состояние пара насыщенный

· Температура питательной воды 100˚С

· Внутренний диаметр барабанов 1000 мм

· Расположение труб конвективного пучка коридорное

· Диаметр и толщина стенки экранных и

конвективных труб, мм 51х2,5

Содержание

Введение.......................................................................................................... 4

Техническое описание котла ДЕ-10-14ГМ...........................................................5

Сведения о топке и горелке котла ДЕ-10-14ГМ..................................................8

1. Тепловой расчет парового котельного агрегата.............................................9

1.1. Топливо, состав и количество продуктов горения, их теплосодержание. 9

1.2. Тепловой расчет топки.............................................................. ....17

1.3. Расчет газоходов.......................................................................... 18

1.3.1. Расчет первого газохода..............................................................19

1.3.2. Расчет второго газохода..............................................................21

1.3.3. Расчет третьего газохода.............................................................24

1.3.4.Расчет четвертого газохода. .......................................................27

1.4. Расчет водяного экономайзера..................................................... 29

2. Аэродинамический расчет котельного агрегата..................................... 31

2.1. Расчет общего сопротивления котла............................................ 31

2.2. Газовый тракт................................................................................ 35

2.3. Расчет сопротивления газового тракта........................................ 37

2.4. Расчет дымовой трубы и выбор дымососа.................................. 38

2.5. Дымосос..................................................................................... ....39

2.6. Подбор дымососа.................................................................................40

2.7. Воздушный тракт................................................................................42

2.8. Расчет сопротивления воздушного тракта.........................................43

2.9.Выбор дутьевого вентилятора.............................................................43

2.10. Подбор вентилятора..............................................................................44

Трубопроводы, арматура котла............................................................................44

Водяные экономайзеры.........................................................................................47

Деаэрация……………………………………………………………………….48

Продувка.................................................................................................................49

Заключение.............................................................................................................51

Список используемой литературы.......................................................................52

Введение

В данной курсовой работе проводится тепловой расчет котла ДЕ-10-14ГМ. Котел двухбарабанный вертикально-водотрубный, предназначен для выработки насыщенного и перегретого пара используемого для технических нужд промышленных предприятий, на теплоснабжение систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Основным оборудованием установки является топочная камера, экранные и конвективные поверхности нагрева, водяной экономайзер. Топочная камера предназначена для организации процесса горения топлива. Основными частями котла являются верхний и нижний барабаны, конвективный пучок, фронтовой задний и боковой экран, образующие топочную камеру, которая располагается сбоку от конвективного пучка.

В водном пространстве верхнего барабана находится питательная труба и направляющие щиты, в паровом объеме - сепараторное устройство. В нижнем барабане расположено устройство для парового прогрева воды в барабане при растопке и патрубкидля спуска воды.

Поверхности нагрева в зависимости от передачи им тепла различают на экранные (лучевоспринимающие) и конвективные. Первые располагаются в топочной камере по периметру и образуют канал, в котором установлен конвективный пучок. Продукты сгорания, образуясь в камере сгорания (топке) пройдя через конвективный пучок, попадают в экономайзер расположенный позади котла. Водяной экономайзер предназначен для утилизации тепла, которое не было воспринято котлом и последующего возвращения его в котел с помощью питательной воды.

В качестве топлива используется природный газ.

Таблица 2.

Определение расхода топлива

Расчетный часовой расход топлива:

1.2. Тепловой расчет топки

1.Площадь ограждающих поверхностей топкиH ст =47,698м 2

2.Общая лучевоспринимающая поверхность нагрева топки H л =39,02м 2 .

3.Расчет теплообмена в топке:

Полезное тепловыделение в топке:

Ккал/нм 3

34654 кДж/кг.

На I диаграмме по прямой, построенной при значении коэффициента избытка воздуха α т =1,15 при найденном теплосодержании I тг =8286,55 ккал/м 3 находим температуру горения: тг =1780 оС.

Для определения температуры на выходе из топки составляем таблицу №3.

Таблица 3.

Расчет температуры газов на выходе из топки

Наименование величин	Расчетные данные	Результаты
Объем топочного пространства V т, м 2	По	17,14
Общая площадь ограждающих поверхностей Н ст, м 2	П.п. 1.2.1	47,698
Эффективная толщина излучающего слоя S, м	S=3,6	1,29
Лучевоспринимающая поверхность нагрева Н л, м 2	принято	39,02
Степень экранирования топки ψ	Ψ=Н л /Н ст =39,02/47,698	0,83
Положение максимума температур X	Рис. 1 X=h 1 /h 2 =600/1375	0,44
Значение коэффициента m	Табл.
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов , м*ата	r n S=	0,337
Температура газов на выходе из топки	Принимаем с последующим уточнением
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами к г	Рис. IV.1.	0,7
Коэффициент ослабления лучей топочной средой к	К= К г r п =0,7·0,337	0,235
Сила поглощения запыленным потоком газов,	Кр=К г r п ·s=0,235·1,29	0,304
Степень черноты несветящейся части пламени, а нс	а нс =1-e -kps =1-e -0, 304	0,26
Степень черноты факела, а ф	а ф =а нс (1-m)=0,26(1-0)	0,26
Условный коэффициент загрязнения лучевоспринимающей поверхности нагрева	=0,8	0,8
Произведение	ψ	0,664
Тепловыделение в топке 1м 2 ограждающих её поверхностей, ккал/м 2		(540121кДж/м 2 ч)
Постоянные величины расчетного коэффициента М	А=0,52 Б=0,3
Расчетный коэффициент М	М=А-БX=0,52-0,3	0,388
Температура дымовых газов на выходе из топки , о С	Номограмма рис.IV.4.	(1114 по
Энтальпия дымовых газов на выходе из топки , ккал/нм 3	Рис. 1.	4800,4 (20075,3кДж/кг)
Тепло переданное излучением в топке Q л, ккал/нм 3		3425,1 (14324 кДж/кг)
Тепловое напряжение топочного объема Q/V Т, ккал/м 3		(1526176 кДж/кг)

Температура газов на выходе из топки оказалась почти равной предварительно принятой; не превышает допустимых норм и тепловое напряжение объема топочного пространства, следовательно, расчет теплообмена в топке произведен верно.

Расчет газоходов

Определим основные конструктивные характеристики газохода и поместим их в таблицу 4.

Таблица 4

Основные конструктивные характеристики газоходов

1.3.1. Расчет первого газохода

Задаемся двумя значениями температуры дымовых газов на выходе из первой части первого газохода = 750 С 0 и = 600 С 0 и проводим для этих значений температур два параллельных расчета. Все необходимые расчетные данные располагаем в таблице 5. Расчёт первой части производим при .

Приращением значения коэффициента избытка воздуха пренебрегаем, т.е. .

Таблица 5.

Тепловой расчет первого газохода

					Результаты при t T
750 C о	600 С о
1. Температура дымовых газов перед первым газоходом		C	Из расчета	t T
2. Теплосодержание дымовых газов перед первым газоходом			Табл.5	Н Т	4800,4 (20099,3 кДж/м 3)	4800,4 (20099,3 кДж/м 3)
3. Температура дымовых газов за первым газоходом			Задаем	-
4. Теплосодержание дымовых газов за первым газоходом			Табл. 5	-	(14078 кДж/м 3)	(10977 кДж/м 3)
5. Тепловосприятие первого газохода по уравнению теплового баланса	Q Б		jBр(I ’ 1 -I 1 ’’ +DI В)	0,9825·742·(4800,4-3360+0) 0,9825·742·(4800,4-2494,6+0)	1,05·10 6 (4,39·10 6 кДж/ч)	1,59·10 6 (6,66·10 6 кДж/ч)
	Dt ср				723,4	620,2
7. Средняя температура дымовых газов.	t ср
8. Средняя скорость дымовых газов.	w ch	м/c			9,83	9,21
9. Значение коэффициента теплоотдачи конвекцией.	a к			0,98·1,03·53,8 0,98·1,03·52,5	54,3	52,9
10. Суммарная поглощательная способность трехатомных газов.	p n S	м.ат.	r n S	0,26·0,165	0,043	0,043
11. Значение коэф. ослабления лучей трехатомными газами.	k г	-		-	2,94	3,04
12. Значение коэф. ослабления лучей трехатомными газами.	kp n S	м.ат.	k г r n S	2,94·0,043 3,04·0,043	0,126	0,130
13. Степень черноты газового потока.	a	-		-	0,04	0,05
14. Значение коэф. загрязнения по поверхности нагрева.	e		Таблица.	-	0,005	0,005
15. Температура наружной поверхности загрязненной стенки.	t ст			(194,1+0,005· Q Б)/24	340,9	416,4
16. Значение коэффициента теплоотдачи излучением незапыленного потока.	a л		.	125 · 0,04 · 0,96 87 · 0,05 · 0,94	4,032	4,089
17.Значение коэф. омывания газохода дымовыми газами.	w	-	[ 1, cтр.143]		0,9	0,9
18. Значение коэф. теплоотдачи в первом газоходе	к т				41,8	40,07
19.Тепловосприятие первого газохода по ур-ю Т-пр	Q т			41,8·35,75·723,4 41,07·35,75·620,2	1,11·10 6 (4,65·10 6 кДж/ч)	0,7 ·10 6 (2,73 ·10 6 кДж/ч)

По значениям Q Б и Q Т строим вспомогательный график (рис. 5) и определяем температуру газов на выходе из первого газохода.

Рис.5.

Температура газов на выходе из первого газохода, равная = 738 ⁰С, является и температурой дымовых газов при входе во второй газоход.

Расчет второго газохода

Задаемся двумя значениями температуры дымовых газов на выходе из второго газохода = 600 С 0 и = 500 С 0 и проводим для этих значений температур два параллельных расчета. Все необходимые расчетные данные располагаем в таблице 6. Расчёт второго газохода производим при .

Таблица 6.

Тепловой расчет второго газохода

					Результаты при t T
600 C о	500 С о
1. Температура дымовых газов перед вторым газоходом		C	Из расчета	t T
2. Теплосодержание дымовых газов перед вторым газоходом			Табл.5	Н Т	13743 кДж/м 3	13743 кДж/м 3
3. Температура дымовых газов за вторым газоходом			Задаем	-
4. Теплосодержание дымовых газов за вторым газоходом			Табл. 5	-	11242 кДж/м 3	9149 кДж/м 3
5. Тепловосприятие второго газохода по уравнению теплового баланса	Q Б		jBр(I ’ 2 -I 2 ’’ +DI В)	0,9825·742·(3280- +0.1·9,4·0,32·30)	0,443·10 6 1,85*10 6 кДж/ч	0,786 ·10 6 3,29*10 6 кДж/ч
6. Средний температурный напор	Dt ср				471,6	413,6
	ν ср
	w ch	м/c			9,36	8,86
	a к			0,98·1,05·52 0,98·1,05·50	53,5	51,45
	p n S	м.ат.	r n S	0,24·0,165	0,04	0,04
11. Значение коэф. ослабления лучей трехатомными газами	k г	-		-­­­­	3,5	3,7
	kp n S	м.ат.	k г r n S	3,5·0,04 3,7·0,04	0,14	0,148
	a	-		-	0,051	0,06
14. Значение коэф-та загрязнения по поверхности нагрева	e		Таблица.	-	0,005	0,005
	t ст			(194,1+0,005· Q Б)/20
	a л		.	70 · 0,051 · 0,98 60 · 0,06 · 0,97	3,5	3,49
17.Значение коэф. омывания газохода дымовыми газами	w	-	[ 1, cтр.143]		0,9	0,9
18. Значение коэф. теплоотдачи во втором газоходе	к т
19.Тепловосприятие второго газохода по уравнению Т-пр	Q т			41·28,38·471,6 40·28,38·413,6	0,54·10 6 (2,26·10 6 кДж/ч)	0,469 ·10 6 (1,96 ·10 6 кДж/ч)

По значениям Q Б и Q Т строим вспомогательный график (рис. 6) и определяем температуру газов на выходе из второго газохода.

Температура газов на выходе из второго газохода, равная = 572 ⁰С, является и температурой дымовых газов при входе в третий газоход.

Расчет третьего газохода производим при значении коэффициента избытка воздуха .

Расчет третьего газохода

Задаемся двумя значениями температуры дымовых газов на выходе из третьего газохода = 300 С 0 и = 400 С 0 и проводим для этих значений температур два параллельных расчета. Все необходимые расчетные данные располагаем в таблице 7.

Таблица 7.

Тепловой расчет третьего газохода

					Результаты при t T
500 C о	300 С о
1. Температура дымовых газов перед третьем газоходом			Из расчета первого газохода	-
2. Теплосодержание дымовых газов перед третьем газоходом			Табл. 5	-	10558 кДж/м 3	10558 кДж/м 3
3. Температура дымовых газов за третьем газоходом			Задаем	-
4.Теплосодержание дымовых газов за третьем газоходом			Табл. 5	-	9322кДж/м 3	5447 кДж/м 3
5. Тепловосприятие третьего газохода по уравнению теплового баланс.	Q Б		jBр(Н 2 -Н 2 +DН)	0,9825·742·(2520-2225+0.1·9,98·0,32·30) 0,9825·742·(2520-1300 +0.1·9,98·0,32·30)	0,215,*10 6 0,9*10 6 кДж/ч	0,889*10 6 3,72*10 6 кДж/ч
6. Средний температурный напор	Dt ср				340,6	213,8
7. Средняя температура дымовых газов	t ср
8. Средняя скорость дымовых газов	w ch	м/c			12,1	10,6
9. Значение коэффициента теплоотдачи конвекцией	a к			0,92·1,04·64 0,92·1,07·56	61,2	55,1
10. Суммарная поглощательная способность трехатомных газов	p n S	м.ат.	r n S	0,227·0,165	0,037	0,037
11. Значение коэффициента ослабления лучей трехатомными газами	k г	-		-	3,7	4,15
12. Суммарная сила поглощения газовым потоком	kp n S	м.ат.	k г r n S	3,7*0,037 4,15*0,037	0,137	0,15
13. Степень черноты газового потока	a	-		-	0,06	0,08
14. Значение коэффициента загрязнения по поверхности нагрева	e			-	0,005	0,005
15. Температура наружной поверхности загрязненной стенки	t ст			(194,1+0,005· Q Б)/12
16. Значение коэф. теплоотдачи излучением незапыленного потока	a л			62 · 0,06 · 0,97 55 · 0,08 · 0,90	3,6	3,96
17. Значение коэф. омывания газохода дымовыми газами	w	-	[ 1, cтр.143]	-	0,9	0,9
18. Значение коэф. теплоотдачи в третьем газоходе	к т				45,79	42,24
19.Тепловосприя-тие третьего газохода по уравнению Т-пр	Q т			45,79·17,03·340,6 42,24·17,03·213,8	0,26*10 6 1,08*10 6 кДж/ч	0,32*10 6 1,34*10 6 кДж/ч

По значениям Q Б и Q Т строим вспомогательный график (рис. 7) и определяем температуру газов на выходе из третьего газохода.

По значениям Q Б и Q Т строим вспомогательный график (рис. 8) и определяем температуру газов на выходе из четвертого газохода.

Температура газов на выходе из чет