Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Ноября 2011 в 15:24, курсовая работа
Современный котел оснащается системами автоматизации, обеспечивающими надежность и безопасность его работы, рациональное использование топлива, поддержание требуемой производительности и параметров пара, повышение производительности труда персонала и улучшение условий его работы, и защиту окружающей среды от вредных выбросов.
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 5
1.1 Конструктивные характеристики котельного агрегата 5
1.2 Выбор топочного агрегата 8
1.3 Выбор и характеристика конвективной поверхности и экономайзера 8
1.4 Организация топливоподачи 9
2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 10
2.1 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания 10
2.2 Расчет энальпии воздуха и продуктов сгорания 11
2.3 Расчет потерь теплоты, КПД и расходов воздуха 14
2.4 Расчёт топочной камере 16
2.5 Расчёт конвективной поверхности 19
2.6 Расчет экономайзера 29
2.7 Проверка теплового баланса 32
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 33
СОДЕРЖАНИЕ
Научно-технический прогресс, интенсификация производства, повышения его технического уровня и улучшений условий труда в значительной мере определяется развитием энергетики.
В промышленности используется более 50 % всех видов энергоресурсов, в том числе до 65% вырабатываемой электроэнергии.
Соответственно большой роли энергетики в промышленном производстве современные промышленные предприятия имеют сложные и многообразные технологические системы, состоящие из комплексов установок и устройств, предназначенных для сжигания топлива и производства, распределения и потребления электроэнергии, теплоты, сжатого воздуха, газа, кислорода.
В настоящее время на тепловых паротурбинных электростанциях вырабатывается более 80 % электроэнергии, в качестве основных теплоносителей в быту и производстве используется пар и подогретая паром или дымовыми газами вода, получаемая в котельных установках.
Первые паровые котлы в начале XIX в. вырабатывали пар давлением 0,5—0,6 МПа и имели производительность сотни килограммов в час. В настоящее время для производства пара применяются котлы, вырабатывающие пар с давлением до 25 МПа (и даже до 31 МПа) и температурой до 570 °С и производительностью до 4000 т/ч.
В зависимости от назначения на промышленных предприятиях применяются автономные производственные и отопительные котельные на органическом топливе и котлы, использующие теплоту отходящих газов и другие тепловые отходы технологических агрегатов, а также котельные установки промышленных электростанций.
В
котлах используются различные виды
твердого, жидкого и газообразного
топлива. В промышленности в качестве
источника теплоты для
Имеются разнообразные конструкции котлов. Применяется, например, принудительная циркуляция воды и пароводяной смеси в испарительной системе котла с помощью специальных насосов. Испарительные поверхности котлов иногда выполняются в виде трубных поверхностей нагрева, размещенных за топочной камерой. В ряде случаев часть поверхности пароперегревателя размещается в топке, а экономайзер и воздухоподогреватель выполняются в несколько ступеней и т. д.
Современный
котел оснащается системами автоматизации,
обеспечивающими надежность и безопасность
его работы, рациональное использование
топлива, поддержание требуемой производительности
и параметров пара, повышение производительности
труда персонала и улучшение условий его
работы, и защиту окружающей среды от вредных
выбросов.
Рассматриваемый в данной работе котёл ДКВР начал выпускаться в начале сороковых годов и имел марку ДКВ (двухбарабанный котел водотрубный). По мере накопления опыта, в процессе изготовления и эксплуатации котел ДКВ подвергся реконструкции. При реконструкции была уменьшена длина топки, увеличено число рядов труб в конвективном пучке и уменьшен их шаг. Поэтому он стал именоваться ДКВР. Расшифровывается марка следующим образом: ДКВР-2,5-13:
Д- двухбарабанный,
К- котел,
В- водотрубный,
Р- реконструируемый,
2,5- паропроизводительность, т/ч,
13- рабочее давление, МПа.
Котлы ДКВР по сравнению с другими котлами обладают рядом преимуществ: экономичностью и надежностью, компактностью, эластичностью, транспортабельностью, работают на любом топливе. Наряду с положительными сторонами имеется и характерный недостаток: большая требовательность к качеству воды, т.е. работа в безнакипном режиме. Несмотря на этот недостаток, котлы ДКВР нашли широкое применение и распространение.
Все котлы ДКВР имеют общую конструктивную схему. Это двухбарабанные котлы с естественной циркуляцией, экранированной топкой, продольным расположением барабанов и коридорным расположением труб (кипятильных).
Для
осмотра барабанов и
Для наблюдения за уровнем воды в верхнем барабане установлены два водоуказательных стекла и сигнализатор уровня. У котлов с длинным барабаном водоуказательные стекла присоединены к цилиндрической части барабана, а у котлов с коротким барабаном к переднему днищу. Из переднего днища верхнего барабана отведены импульсные трубки к регулятору питания. В водном пространстве верхнего барабана находятся питательная труба, у котлов ДКВР 2,5-13 с длинным барабаном - труба для непрерывной продувки; в паровом объеме - сепарационные устройства. В нижнем барабане установлены перфорированная труба для периодической продувки, устройство для прогрева барабана при растопке и штуцер для спуска воды.
Боковые экранные коллекторы расположены под выступающей частью верхнего барабана, возле боковых стен обмуровки. Для создания циркуляционного контура в экранах передний конец каждого экранного коллектора соединен опускной необогреваемой трубой с верхним барабаном, а задний конец - перепускной трубой с нижним барабаном.
Вода поступает в боковые
Экранные трубы паровых котлов ДКВР изготовляют из стали 51´2.5 мм.
В котлах с длинным верхним барабаном экранные трубы приварены к экранным коллекторам, а в верхний барабан ввальцованы.
Шаг боковых экранов у всех котлов ДКВР 80 мм, шаг задних и фронтовых экранов - 80 ¸130 мм.
Пучки кипятильных труб выполнены из стальных бесшовных гнутых труб диаметром 51´2.5 мм.
Концы кипятильных труб паровых котлов типа ДКВР прикреплены к нижнему и верхнему барабану с помощью вальцовки.
Циркуляция в кипятильных трубах происходит за счет бурного испарения воды в передних рядах труб, т.к. они расположены ближе к топке и омываются более горячими газами, чем задние, вследствие чего в задних трубах, расположенных на выходе газов из котла вода идет не вверх, а вниз.
Топочная камера в целях предупреждения затягивания пламени в конвективный пучок и уменьшения потери с уносом ( - от механической неполноты сгорания топлива), разделена перегородкой на две части: топку и камеру сгорания. Перегородки котла выполнены таким образом, что дымовые газы омывают трубы поперечным током, что способствует теплоотдаче в конвективном пучке.
Таблица 1 - Исходные данные
Наименование | Обозначение | Величина | Размерность |
Производительность | D | 2,5 | т/час |
Рабочее давление в котле | Р | 1,3 | МПа |
Температура пара | tп | 192 | °С |
Процент продувки | р | 2 | % |
Температура питательной воды | tп.в. | 94 | °С |
Температура уходящих газов | 175 | °С | |
Площадь поверхности нагрева | Н | 74,5 | м2 |
Конвективная площадь поверхности нагрева | 58 | м2 | |
Размер котла (длина (глубина) x ширина x высота) | (LxBxH) | 4120х3200х4343 | мм |
Топливо | Челябинское месторождение |
Кроме заданных параметров котельный агрегат ДКВР-2,5-13 имеет следующие характеристики:
Таблица
2
- Характеристики котельного агрегата
ДКВР-2,5-13
Наименование | Величина | Размерность |
Коэффициент избытка воздуха в топочной камере | 1,4 | - |
Скорость газов в конвективном пучке | 4,6 | м/с |
Объём топочной камеры | 10,4 | м3 |
Видимое
теплонапряжение зеркала |
805 | кВт/ м3 |
Радиационная площадь поверхности нагрева | 16,6 | м2 |
Температура газов на выходе из топочной камеры | 800 | ºС |
Площадь
поверхности нагрева |
75 | м2 |
Температура газов за котлом | - | ºС |
Площадь поверхности нагрева водяного экономайзера | 82,5 | м2 |
Температура газов за экономайзером | 135 | ºС |
Расчётное сопротивление котла | 229 | Па |
Площадь колосниковой решетки | 2,76 | м2 |
Расход топлива | 320 | кг/ч |
Расчетный КПД котлоагрегата | 81,86 | % |
Комплекция котлов типа ДКВР теми или иными топочными устройствами зависит от вида топлива. В нашем случае используется топливо челябинского месторождения (бурый уголь).