Принципиальное устройство котла. Двухбарабанные котлы с естественной циркуляцией

Паровой котёл ДЕ-16-14 ГМ-О (ДЕ-16-14-225 ГМ-О)* – котёл, основными элементами которого являются верхний и нижний барабаны, топка, образованная экранированными стенками, горелка и пучок вертикальных труб между барабанами. Это газомазутные вертикально-водотрубные котлы, предназначенные для выработки насыщенного пара при сжигании природного газа, мазута, легкого жидкого топлива для технологических нужд промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Расшифровка наименования котла ДЕ-16-14ГМ-О (ДЕ-16-14-225ГМ-О)*:
ДЕ – тип котла; 16 - паропроизводительность (т/ч); 14 – абсолютное давление пара (кгс/см 2); ГМ - котел для сжигания газообразного топлива / жидкого топлива (дизельное и печное бытовое топливо, мазут, нефть); 225 – температура перегретого пара, °С (в случае отсутствия цифры – пар насыщенный); О - котел, поставляемый в обшивке и изоляции.

Цена: 5 298 200 рублей, 5 557 800 рублей (*)

Пожалуйста, заполните все обязательные поля, отмеченные знаком (*)!

Быстрый заказ

Звёздочкой (*) помечены поля, обязательные для заполнения

Ваше имя(*)

Введите Ваше имя

Ваш e-mail(*)

Введите Ваш e-mail

Ваш телефон

Введите номер телефона.

Тема сообщения(*)

Введите тему сообщения

Сообщение(*)

Защита от спама (*)

Поле для сообщений не может быть пустым Просто поставьте галочку

Отправить заявку Очистить форму

Технические характеристики парового котла ДЕ-16-14ГМ-О (ДЕ-16-14-225ГМ-О)*: № п/п Наименование показателя Значение

1	Номер чертежа компоновки	00.8022.520, 00.8022.521 (*)
2	Тип котла	Паровой
3	Вид расчетного топлива	Газ, жидкое топливо
4	Паропроиз-ть, т/ч	16
5	Рабочее (избыточное) давление теплоносителя на выходе, МПа (кгс/см 2)	1,3 (13,0)
6	Температура пара на выходе, °С	насыщенный, 194; перегретый, 225
7	Температура питательной воды, °С	100
8	Расчетный КПД, %	93
9	Расчетный КПД (2), %	90
10	Расход расчетного топлива, кг/ч	1141, 1202 (*)
11	Расход расчетного топлива (2), кг/ч	1088, 1124 (*)
12	Габариты транспортабельного блока, LxBxH, мм	7550х 3030х 4032
13	Габариты компоновки, LxBxH, мм	8655х 5240х 6072
14	Масса транспортабельного блока котла, кг	19350
15	Вид поставки	В сборе (транспортабельный блок)

Устройство и принцип работы котла ДЕ-16-14ГМ-О (ДЕ-16-14-225ГМ-О)*

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.

Оформить заказ

Заказать

НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ

Котлы ДЕ - двухбарабанные, вертикально-водо­трубные предназначены для выра­ботки насыщенного или слабоперегретого пара, используемого на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Основные технические характеристики котла ДЕ-16-14ГМО приведены в таблице.

Цена
4 800 000 руб.

Технические характеристики моделей Котел ДЕ-16-14ГМО

Паропроизводительность, т/ч	16
Рабочее давление (избыточное) пара на выходе, МПа (кг/см?)	1,3 (13)
Температура перегретого пара на выходе, ?С	194
Температура питательной воды, ?С	100
Расчетный КПД (газ), %	93
Расчетный КПД (мазут), %	90
Расход расчетного топлива (газ), м?/ч	1141
Расход расчетного топлива (мазут), м?/ч	1088
Общая поверхность нагрева котла, м?	193
Поверхность нагрева пароперегревателя	-
Водяной объем котла, м?	13,3
Паровой объем котла, м?	2,3
Запас воды в водоуказательном стекле по макс. уровню, мин	3,9
Общее количество труб конвективного пучка, шт	532
Габариты транспортабельного блока, ДхШхВ, мм	7180х3030х4032
Габариты компоновки, ДхШхВ, мм	8655х5240х6072
Длина котла (с лестницами и площадками), мм	6478
Ширина котла, мм	4300
Высота котла, мм	5050
Масса транспортабельного блока котла, кг	19130
Масса котла в объеме заводской поставки, кг	20750
Базовая комплектация в сборе	Блок котла в обшивке и изоляции, лестницы, площадки, горелка ГМ-10
Дополнительная комплектация:
Экономайзер	БВЭС-IV-1
Экономайзер	ЭБ1-330
Вентилятор	ВДН-9-1500
Дымосос	ДН-11,2-1500
Ящик №1	Арматура для котла ДЕ-16-14ГМО
Ящик №2	Приборы безопасности для котла ДЕ-16-14ГМО

ОПИСАНИЕ ИЗДЕЛИЯ

Топочная камера котлов размещается сбоку от конвективного пучка, оборудованного вертикальными трубами, разваль­цованными в верхнем и нижнем барабанах. Шири­на топочной камеры по осям боковых экранных труб одинакова для всех котлов - 1790 мм. Глуби­на топочной камеры: 1930 - 6960 мм. Основными составными частями котлов являются верхний и нижний барабаны, конвективный пучок, фронтовой, боковой и задний экраны, образующие топочную камеру.

Трубы газоплотной перегородки и 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 Ф 159х6 мм. Трубы фронтового экрана котла ДЕ-16-14ГМО развальцованы в верхнем и нижнем барабанах.

Во всех типоразмерах котлов ДЕ диаметр верхнего и нижнего барабанов 1000 мм. Расстояние между осями барабанов 2750 мм (максимально возможное по условиям транспортировки блока по железной до­роге). Длина цилиндрической части барабанов котла производительностью

10 т/ч - 6000 мм. Для доступа внутрь барабанов в переднем и заднем днище каждого из них имеются лазовые затворы. Изготов­ляются барабаны для котлов с рабочим абсолютным давлением 1,4 и 2,4 МПа (14 и 24 кгс/см 2) из стального листа по ГОСТ 5520-79 из стали марок 16ГС и 09Г2С ГОСТ 19281-89 и имеют толщину стенки, соответственно 13 и 22 мм.

В водяном пространстве верхнего барабана на­ходятся питательная труба и труба для ввода фос­фатов, в паровом объеме - сепарационные устрой­ства. В нижнем барабане размещается устройство для парового прогрева воды в барабане при рас­топке и патрубки для спуска воды, у котлов про­изводительностью 16 т/ч - перфорированные трубы для периодической продувки.

В котлах паропроизводительностью 16 т/ч примене­но двухступенчатое испарение. Во вторую ступень испарения вынесена задняя часть экранов топки и часть конвективного пучка, расположенная в зоне с более высокой температурой газов. Контуры вто­рой ступени испарения имеют необогреваемую опускную систему.

Конвективный пучок отделен от топочной каме­ры газоплотной перегородкой, в задней части кото­рой имеется окно для входа газов в пучок. Перего­родка выполнена из вплотную поставленных с ша­гом 5 = 55 мм и сваренных между собой труб Ф 51х2,5 мм. При вводе в барабаны и трубы они разводятся в два ряда. Места разводки уплотня­ются металлическими проставками и шамотобетоном. Конвективный пучок образован коридорно расположенными вертикальными трубами Ф 51 х 2,5 мм, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Шаг труб вдоль барабана 90 мм, попе­речный шаг 110 мм (за исключением среднего, рав­ного 120 мм).

Котлы ДЕ-16-14ГМО ступенчатых перегородок в пучке не имеют, а необходимый уровень скоростей газов поддержи­вается изменением ширины пучка от 890 до 1000 мм. Дымовые газы проходят по всему сечению конвективного пучка и выходят через переднюю стенку в газовый короб, который размещен над топочной камерой, и по нему проходят к расположенному сзади котла экономайзеру.

Все типоразмеры котлов имеют одинаковую циркуляционную схему. Контуры боковых экранов и конвективного пучка всех типоразмеров котлов а также фронтового экрана котлов паропроизво­дительностью 16 т/ч замкнуты непосредствен­но на барабаны; контуры заднего экрана всех кот­лов соединяются с барабаном через промежуточные коллекторы: нижний - раз­дающий (горизонтальный) и верхний - собираю­щий (наклонный). Концы промежуточных коллек­торов со стороны противоположной барабанам объ­единены необогреваемой рециркуляционной трубой Ф 76 х 3,5 мм.

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 ДЕ-16-14ГМО применяется горизонталь­ный жалюзийный сепаратор и 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 Ф 89 - 108 мм, располо­женную в водяном объеме.

На котлах производительностью 16 т/ч пароперегреватель вертикальный, дренируе­мый, из двух рядов труб Ф 51х2,5 мм, трубы на­ружного ряда при вводе в коллекторы Ф 159 мм обсажены до Д 38 мм.

Плотное экранирование боковых стен (относи­тельный шаг труб а=1,08), потолка и пода топоч­ной камеры позволяют на котлах применить лег­кую изоляцию в два - три слоя изоляционных плит общей толщиной 100 мм, укладываемую на слой шамотобетона по сетке толщиной 15-20 мм. Для котлов ДЕ-16-14ГМО обмуровка фронтовой стены выполнена из шамотного кирпича толщиной 125 мм и несколь­ких слоев изоляционных плит толщиной 175 мм, общая толщина обмуровки фронтовой стены 300 мм. Обмуровка задней стены состоит из слоя ша­мотного кирпича толщиной 65 мм и нескольких слоев изоляционных плит толщиной 200 мм; общая толщина обмуровки составляет 265 мм. Для умень­шения присосов в газовый тракт котла снаружи изоляция покрывается металлической листовой об­шивкой толщиной 2 мм, которая приварена к об­вязочному каркасу. Раскроенные листы обшивки поставляются заводом пакетами. Применение натрубной обмуровки при плотном шаге труб позво­ляет улучшить динамические характеристики кот­лов и значительно уменьшить потери тепла в окру­жающую среду, а также потери при пусках и ос­тановах.

В качестве хвостовых поверхностей нагрева котлов применяются проверенные длительным опы­том эксплуатации стандартные чугунные экономай­зеры ЭБ.

Котлы оборудованы стационарными обдувочными аппаратами, расположенными с левой стороны котла. Для обдувки котлов используется насыщен­ный или перегретый пар с давлением не менее 0,7 МПа (7 кгс/см 2).

Все котлы имеют опорную раму, на которую передается масса элементов котла, работающих под давлением, масса котловой воды, а также мас­са обвязочного каркаса, натрубной обмуровки и обшивки. 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.

Каждый котел Е (ДЕ) снабжен 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 выбран как контрольный, на котлах с пароперегревателем контрольным клапа­ном является клапан выходного коллектора пере­гревателя.

Номинальная паропроизводительность и пара­метры пара, соответствующие ГОСТ 3619-89,

обеспечиваются при температуре питательной воды­ 100°С при сжигании топлив: природного газа с удельной теплотой сгорания 29300 - 36000 кДж/кг (7000 - 8600 ккал/м 3) и мазута марок 40 и 100 по ГОСТ 10588-75.

Диапазон регулирования от 20 до 100% от но­минальной паропроизводительности. Допускается кратковременная работа с нагрузкой 110% от но­минальной паропроизводительности. Поддержание температуры перегрева у котлов с пароперегрева­телями обеспечивается в диапазоне нагрузок 70-100%

Котлы ДЕ-16-14ГМО могут работать в диапазоне давлений 0,7-1,4 МПа (7-14 кгс/см 2). С уменьшением рабочего давления КПД котла не уменьшается.

В котельных, предназначенных для производ­ства насыщенного пара без предъявления жестких требований к его качеству, паропроизводительность котлов типа ДЕ при пониженном до 0,7 МПа (7 кгс/см 2) давлений может быть принята такой же, как и при давлении 1,4 МПа (14 кгс/см 2).

Для котлов типа Е (ДЕ) пропускная способ­ность предохранительных клапанов соответствует номинальной производительности котла при абсо­лютном давлении не ниже 0,8 МПа (8 кгс/см 2). В случае, если соединенное с котлом теплоиспользующее оборудование имеет предельное рабочее дав­ление меньше указанных выше величин, для защи­ты этого оборудования следует установить на нем дополнительные предохранительные клапаны. При работе на пониженном давлении предохранитель­ные клапаны на котле и дополнительные предохра­нительные клапаны, устанавливаемые на оборудо­вании, должны быть отрегулированы на фактичес­кое рабочее давление.

С понижением давления в котлах до 0,7 МПа (7 кгс/см 2) изменений в комплектации котлов эко­номайзерами производить не требуется, так как в этом случае недогрев воды в питательных эконо­майзерах до температуры насыщения пара в котле составляет более 20° С, что удовлетворяет требова­ниям правил Ростехнадзора.

Поставляются котлы в собранном виде одним транспортабельным блоком, включающим в себя верхний и нижний барабаны с внутрибарабанными устройствами, трубную систему экранов и кон­вективного пучка (в случае необходимости паро­перегреватель), опорную раму, обвязочный каркас, обшивку, изоляцию, горелку.

Назначение и устройство

Двухбарабанные котлы с естественной циркуляцией, паропроизводительностью соответственно 16 и 25 тонн пара в час, с разрешённым давлением 14 ата рботающие на газомазутном топливе.

Выпускаются в настоящее время Бийским котельным заводом, Алтайский край .

Предназначены для выработки насыщенного пара для технологических нужд, а также для нужд отопления, вентиляции и горячего водоснабжения . При необходимости могут вырабатывать перегретый пар, но для этого котлы должны оснащены пароперегревателями.

Состоят из двух барабанов: верхнего и нижнего. Размеры барабанов одинаковы: Øвнутр1000 мм, толщина стенок 13 мм, длина цилиндрической части 7500 мм.

Барабаны – стальные цилиндрические сосуды, имеющие по торцам выпуклые днища, сварные. Оба барабана спереди и сзади имеют люки для осмотров и ремонтов. Внутри верхнего барабана имеются паросепарирующее и водораспределительное устройства, а также перегородка разделяющая барабан на чистый и солёный отсеки. В перегородке вверху имеется окно, соединяющее отсеки по пару, а внизу труба

Ø108х4 мм соединяющая отсеки по воде. Внутри нижнего барабана имеется устройство для равномерного разогрева при пуске котла, а также сплошная перегородка, разделяющая барабан на чистый и солёный отсеки. Кроме того в нижнем барабане расположены перфорированные трубы периодической продувки.

Барабаны между собой соединяются пакетом конвективных труб. Для обеспечения циркуляции воды в солёном отсеке барабаны в задней части соединяются необогреваемыми опускными трубами. В котле Е(ДЕ) – 16-14 ГМ их две, а в котле Е(ДЕ) – 25-14 ГМ – три.

Для обдувки конвективных труб от сажи при работе котлов на мазуте они оборудуются аппаратами, которые в поперечном направлении пронизывают конвективные пакеты. У котлов Е(ДЕ)-16-14 ГМ их два, а у котлов Е(ДЕ)-25-14 ГМ – три. Топки котлов расположены с правой стороны от барабанов и ограждаются четырьмя экранами: передним, задним, боковым и ширмовым. Трубы экранные и конвективные Ø51х25 мм в коллекторы ввариваются, а в барабаны вальцуются. Трубы переднего экрана вальцованы непосредственно в верхний и нижний барабаны, а трубы заднего экрана вварены в нижний и верхний коллекторы. Трубы правого бокового экрана закрывают также под и потолок топки и вальцованы в нижний и верхний барабаны. трубы ширмового экрана расположены близко друг к другу и между ними приварены стальные перегородки для создания газоплотной стенки топки. В конце топки трубы ширмового экрана расположены редко и между ними нет перегородки для выхода ДГ из топки в конвективную часть.

На передних стенках топок расположено по одной газомазутной горелке.

Котлы нижним барабаном опираются на раму, а рама на железобетонный фундамент. Котлы имеют лёгкую обмуровку, которая служит только для теплоизоляции. Для герметичности, котёл снаружи обшивается листовой сталью.

Принцип работы

Движение дымовых газов. При сгорании газовоздушной смеси в топке котла образуются дымовые газы, которые движутся в заднюю часть топки, там попадают в конвективную часть и развернувшись на 180° полным сечением конвективной части движутся к фронту котла. На фронте котла дымовые газы по наклонному газоходу переходят в газоход, расположенный над топкой котла и по нему движутся в заднюю часть котла к экономайзеру, дымососу, в боров, дымовую трубу и атмосферу. Тяга принудительная!

Циркуляция воды естественная, идет отдельно в чистом и солёном отсеках. Питательная вода на водораспределительное устройство в чистый отсек, а затем по менее обогреваемым передним конвективным трубам опускается в чистый отсек нижнего барабана. Там вода попадает в остальные трубы чистого отсека – все они будут подъёмными. В подъёмных трубах происходит обычное парообразование. Пароводяная смесь собирается в верхнем барабане в чистом отсеке, где происходит разделение пароводяной смеси на пар и воду. Основное разделение происходит на зеркале испарения, вторичное на паросепаратирующем устройстве. Затем пар идёт к потребителю, а вода на следующий круг циркуляции. В солёный отсек вода попадает из чистого по перепускной трубе в перегородке в верхнем барабане. Там она смешивается с котловой водой солёного отсека, после чего по специальным необогреваемым опускным трубам опускается в нижний барабан. Попав в нижний барабан вода попадает во все остальные трубы солёного отсека, которые все будут подъёмными. В этих трубах происходит обычное парообразование. Пароводяная смесь поднимается в солёный отсек верхнего барабана, где на зеркале испарения делится на пар и воду. Пар через окно в перегородке переходит в чистый отсек и пройдя через паросепарирующее устройство идёт к потребителю. Вода идёт на следующий круг циркуляции.

1. Высокоэкономичный – КПД при работе на газе до 94 %.

2. Просты по конструкции.

3. Меньше потери воды и тепла при непрерывной продувке.

4. Лучшее качество пара.

ДЕ-16-14 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-16-14 ГМ-О

Наименование показателя	Значение
Тип котла	Паровой
Вид расчетного топлива	Газ, жидкое топливо
Паропроиз-ть, т/ч	16
Рабочее (избыточное) давление теплоносителя на выходе, МПа (кгс/см 2)	1,3 (13,0)
Температура пара на выходе, °С	насыщенный, 194; перегретый, 225
Температура питательной воды, °С	100
Расчетный КПД, %	93
Расчетный КПД (2), %	90
Расход расчетного топлива, кг/ч	1141
Расход расчетного топлива (2), кг/ч	1088
Габариты транспортабельного блока, LxBxH, мм	7550х3030х4032
Габариты компоновки, LxBxH, мм	8655х5240х6072
Масса транспортабельного блока котла, кг	19350

Комплектация парового котла ДЕ-16-14 ГМ-О Устройство и принципы работы ДЕ-16-14

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.

Введение

1. Принципиальное устройство котла

Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания

1 Состав и теплота сгорания топлива

2.2 Присосы воздуха и коэффициенты избытка воздуха по отдельным газоходам

3 Объемы воздуха и продуктов сгорания

4 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания

3. Тепловой баланс котла и расход топлива

3.1 Тепловой баланс котла

2 Тепловые потери и КПД котла

3 Полезная мощность котла и расход топлива

4. Поверочный расчет теплообмена в топочной камере

4.1 Общие указания

4.2Радиационные свойства продуктов сгорания

4.3 Расчет суммарного теплообмена в топке

3.1 Общие указания

3.2 Полезное тепловыделение в топке

3.3 Расчет температуры газов на выходе из топки

4.3.4 Проверка точности расчета температуры продуктов сгорания на выходе из топки θ´´Т

3.5 Тепловосприятие топки

Заключение

Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

Тепловая энергия является одним из основных видов энергии, необходимых для обеспечения жизнедеятельности человека. Тепловую энергию в основном используют для получения электрической энергии, для технологических нужд предприятий различного назначения, для отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий.

Комплексы устройств, производящих тепловую энергию и обеспечивающих ее доставку потребителю в виде водяного пара или горячей воды, называют системами теплоснабжения.

Пар в промышленности, сельском хозяйстве и коммунальном хозяйстве применяют для технологических нужд, вентиляционных установок, в сушилках, для отопления производственных и жилых помещений, а также для нагрева воды, используемой в производстве и для бытовых нужд.

Системы теплоснабжения являются важнейшей составляющей энергетического хозяйства страны. Важнейшим звеном единой системы энергосбережения служат котельные (теплогенерирующие) установки - совокупность узлов и механизмов для производства тепловой энергии в виде водяного пара или горячей воды. В качестве первичных источников энергии для теплогенерирующих установок используют органическое и ядерное топливо, солнечную и геотермальную энергию, горючие и тепловые отходы промышленных предприятий. По своему агрегатному состоянию все виды органического топлива разделяют на твердое, жидкое и газообразное. Поэтому эффективное использование этого важнейшего источника теплоты в теплогенерирующих установках является важной составной частью крупнейшей народнохозяйственной задачи по экономии топливно-энергетических ресурсов.

Снижение удельных расходов высокосерийного мазута на единицу конечной продукции достигается применением новых технологических процессов и более экономичного оборудования.

Мазутофицированные котельные агрегаты, использующие современные конструкции мазутогрелочных устройств, наиболее рационально сжигающих мазут, автоматизация процессов горения способствуют обеспечению энергосбережения.

1. ПРИНЦИПИАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КОТЛА

Паровым котлом называется комплекс агрегатов, предназначенных для получения водяного пара. Это комплекс состоит из ряда теплообменных устройств, связанных между собой и служащих для передачи тепла от продуктов топлива к воде и пару. Исходным носителем энергии, наличие которого необходимо для образования пара из воды, служит топливо.

Основными элементами рабочего процесса, осуществляемого в котельной установке являются:

.процесс горения топлива,

2.процесс теплообмена между продуктами сгорания или самим горящим топливом с водой,

.процесс парообразования, состоящий из нагрева воды, ее испарения и нагрева полученного пара.

Во время работы в котлоагрегатах образуются два взаимодействующих друг с другом потока: поток рабочего тела и поток образующийся в топке теплоносителя. В результате этого взаимодействия на выходе объекта получается пар заданного давления и температуры.

Газомазутные вертикально-водотрубные паровые котлы типа ДЕ-16т/ч предназначены для выработки насыщенного и слабоперегретого пара, идущего на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Топочная камера котлов размещается с боку от конвективного пучка, образованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Ширина топочной камеры по осям боковых экранных труб одинакова для всех котлов - 1790 мм.

Основными составными частями котлов являются верхний и нижний барабаны, конвективный пучок, боковой и задний экраны, образующие топочную камеру.

Трубы парового бокового экрана, образующие также пол и потолоктопочной камеры, вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны. Концы труб заднего экрана приваривают к верхнему и нижнему коллекторам диаметром 159x6 мм. Трубы фронтового экрана котлов паропроизводительностью 16 т/ч приварены к коллекторам диаметром 159x6 мм.

В водяном пространстве верхнего барабана находится питательная труба и труба для ввода фосфатов, в паровом объеме - сепарационные устройства. В нижнем барабане размещают перфорированные трубы для продувки, устройство для парового прогрева воды в барабане при растопке и патрубки для спуска воды.

На котле предусмотрена непрерывная продувка из нижнего барабана и периодическая - из нижнего коллектора заднего экрана, если задний экран имеет коллектор, если нет - периодическая продувка совмещена с непрерывной, осуществляемой из фронтового днища нижнего барабана.

Котел выполнен с одноступенчатой схемой испарения. Опускным звеном циркуляционных контуров являются последние по ходу газов наименее обогреваемые ряды труб конвективного пучка.

Конвективный пучок от топочной камеры отделен газоплотной перегородкой (левым топочным экраном), в задней части которой имеется окно для входа газов в пучок. Перегородка выполнена из вплотную поставленных (S=55 мм) и сваренных между собой труб диаметром 51х2,5 мм. При вводе в барабаны трубы разводятся в два ряда. Места разводки уплотняют металлическими проставками и шамотобетоном. Конвективный пучок образован коридорно расположенными вертикальными трубами диаметром 51х2,5 мм, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Шаг труб вдоль барабана 90 мм, поперечный 110 мм. Для поддержания необходимого уровня скоростей газов в конвективных пучках котлов устанавливают продольные чугунные или ступенчатые стальные перегородки. Выход дымовых газов из котлов осуществляется через окно, расположенное на задней стенки котла.

Все типоразмеры котлов имеют одинаковую циркуляционную схему. Контуры заднего экрана всех котлов и фронтового экрана котлов соединяют с барабаном через промежуточные коллекторы: нижний - раздающий

(горизонтальный) и верхний - собирающий (наклонный). Концы промежуточных коллекторов со стороны, противоположной барабанам, объединены не обогреваемой рециркуляционной трубой диаметром 76х3,5 мм.

В качестве первичных сепарационных устройств 1-й ступени испарения используют установленные в верхнем барабане направляющие щиты и козырьки, обеспечивающие выдачу пароводяной смеси на уровень воды. В качестве вторичных сепарационных устройств 1-й ступени котла используют горизонтальный жалюзийный сепаратор и дырчатый лист.

Пароперегреватель котлов выполнен змеевиковым из труб диаметром 32х3 мм. Плотное экранирование боковых стен, потолка и пола топочной камеры позволяет на котлах применить легкую изоляцию в два-три слоя изоляционных плит общей толщиной 15-20 мм. Обмуровку фронтовой и задней стенок выполняют по типу облегченной обмуровки: кирпич шамотный толщиной 65 мм и изоляционные плиты общей толщиной 100 мм.

Каждый котел ДЕ снабжен двумя пружинными предохранительными клапанами, один из которых является контрольный. На котлах без пароперегревателя, оба клапана устанавливают на верхнем барабане котла, и любой из них может быть выбран как контрольный. На котлах с пароперегревателем контрольным клапаном является клапан выходного коллектора перегревателя.

С понижением давления в котлах до 0,7 МПа изменений в комплектации котлов экономайзерами не требуется, так как подогрев воды в питательных экономайзерах до температуры насыщения пара в котле составляет более 200оС.

. ОБЪЕМЫ И ЭНТАЛЬПИИ ВОЗДУХА И ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

2.1 Состав и теплота сгорания топлива

Топливо для проектируемого котла - природный или попутный газ.

Расчетные характеристики газа на сухую массу принимаются по таблице IV Приложения к «Методические указания к курсовому проекту», л.10. и заносятся в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

Расчетные характеристики газообразного топлива

Газопровод Уренгой-Сургут-ЧелябинскСостав газа по объему, %Низшая теплота сгорания Qdi, кДж/м3Плотность при 00 и 101,3 кПа, ρ, кг/м3CH4C2H6C3H8C4H10C5H12C6H14COCO2N2О2H2SHSЗначение98,240,290,20,090,04--0,141---358000,729

2.2 Присосы воздуха и коэффициенты избытка воздуха по отдельным газоходам

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки для газовых котлов небольшой производительности (меньше 45 кг/с) принять в пределах αт = 1,05¸ 1,1, принимаем αт = 1,05.

Котел типа ДЕ-16-14, кроме котла Е-25, имеет один конвективный пучок.

Присосы воздуха по газовому тракту принимаем по таблице XVII А Приложения к «Методические указания к курсовому проекту», л.10., в зависимости от типа обмуровки топочной камеры и конвективных газоходов котла.

Таблица 2.2

Коэффициент избытка воздуха и присосы в газоходах котла

ПоказательУсловное обозначениеВеличина1. Коэффициент избытка воздуха в топкеαт1,052. Присосы: -в топку;∆αт0,05- в первый конвективный пучок и пароперегреватель;∆αк.п.l0,05-в водяной экономайзер и газоходы за котлом∆αэ к.0,1

Присосы в газоходах за котлом оценить по ориентировочной длине газохода, которую принять для всех котлов типа ДЕ-16 т/ч - 15 м.

Таблица 2.3

Избытки воздуха и присосы по газоходам котла

Наименование газоходаα´´∆ααсрТопка1,050,051,05Конвективный пучок и пароперегреватель1,10,051,075Экономайзер и газоходы за котлом1,20,11,15

Пояснения к таблице 2.3

Коэффициент избытка воздуха в сечении за поверхностью нагрева α´´газового тракта котла с уравновешенной тягой определяется суммированием коэффициента избытка воздуха в топке -с присосами в газоходах котла αт, расположенных между топкой и рассматриваемой поверхностью нагрева.

α´´к.п.l = αт + ∆αк.п.l = α´к.п.l + ∆αк.п.l = 1,05 + 0,05 = 1,1,

α´´эк = α´к.п.l + ∆αэк = 1,1 + 0,1 =1,2.

Коэффициент избытка воздуха на выходе из поверхности α´´ является коэффициентом избытка воздуха на входе в следующую поверхность нагрева α´. Средний избыток воздуха в газоходе котла:

αсрк.п.l=αТ+α´´к.п.l =αТ +∆αк.п.l 22

αсрк.п.l=1,05+ 1,1 =1,075,2

αсрэк=α´´эк+α´´к.п.l, 2

αсрэк=1,2 + 1,1 = 1,15. 2

.3 Объемы воздуха и продуктов сгорания

Объемы воздуха и продуктов сгорания рассчитываются на 1 м3 газообразного топлива при нормальных условиях (0°С и 101,3 кПа).

Теоретические объемы воздуха и продуктов сгорания заданного топлива при полном его сгорании (α = 1) принимаются по таблице XIII Приложения к «Методические указания к курсовому проекту», л.10. и заносятся в таблицу 2.4.

Таблица 2.4

Теоретические объемы воздуха и продуктов сгорания

Наименование величиныУсловное обозначениеВеличина, м3 /м31. Теоретический объем воздухаVОН9,492. Теоретические объемы продуктов сгорания: -трехатомных газов;1,00- азота;7,51-водяных паров2,14

Объемы газов при полном сгорании топлива и α > 1 определяются для каждого газохода по формулам, приведенным в таблице 2.5.

Таблица 2.5

Действительные объемы газов (м3 /м3) и их объемные доли при α> 1

ВеличинаПоверхность нагреватопкаконвективный пучокэкономайзер12341. α= αср1,051,0751,152.= +0,0161(α-1) . VОН2,14762,15152,16293. VГН =+++(α- 1) . VОН10,772111,013311,73644. r=0,19940,19540,18435. r=0,09280,09080,08526. rп.= r+ r0,29220,28620,26957. Gr13,752614,062514,9920

Пояснения к таблице 2.5

Коэффициент избытка воздуха α= αср принимается по таблице 2.3;

= , берутся из таблицы 2.4, м3/м3;

Объем водяных паров при α> 1, м3/кг;

VГН - объем дымовых газов при α> 1, м3/кг;

r- объемная доля водяных паров;

r- объемная доля трехатомных газов;

rп - объемная доля водяных паров и трехатомных газов;

Gr- масса дымовых газов:

Gr = ρc г.т.л.+dг.т.л./ 1000 + 1,306 . α . VОН, (2.1)

где ρc г.т.л.= ρ - плотность сухого газа при нормальных условиях, кг/м3 принимается по таблице 2.1;

dг.т.л.=10 гр./м3 - влагосодержание газообразное топлива, отнесенное к 1м3 сухого газа.

2.4 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания

Энтальпия - это та энергия, которая доступна для преобразования в теплоту при определенных температуре и давлении.

Энтальпии воздуха и продуктов сгорания считаются для каждого значения коэффициента избытка воздуха α в области, перекрывающей ожидаемый диапазон температур в газоходе.

Заполняется таблица 2.6.

Таблица 2.6

Энтальпии воздуха и продуктов сгорания при α >1

Поверхности нагреваθ(t),°СIо.ГIо.В(α-1) Iо.ВIГIГкДж/м3Топка, вход в конвективный пучок и паро-перегреватель αт =200035518291011455,0536973,05-180031566259311296,5532862,554110,45160027651228081140,428791,44071,1514002380619704985,224791,24000,212002008716648832,420919,43871,810001640113649682,4517083,453835,958001281410716535,813349,83733,65Конвективный пучок и паро-перегреватель αк.п.1 =100016401136491023,67517424,675-8001281410716803,713617,73806,97560093747878590,859964,853652,8540060895144385,86474,83490,0520029712534190,053161,053313,75Экономайзер αэк. =40060895144771,66860,6-20029712534380,13351,13509,51001471126018916601691,1

Пояснения к таблице 2.6

Данные для расчета энтальпий принимаются из таблиц 2.4 и 2.6.

Энтальпия газов при коэффициенте избытка воздуха α = 1 и температуре газов θ, °С, принимается по таблице XVI Приложения к «Методические указания к курсовому проекту», л.10. или рассчитывается по формуле:

Iо.Г = (сθ)