Тепловой расчет котельного агрегата

Введение

Различают два вида расчетов: конструкторский и тепловой поверочный.

В первом случае агрегат ещё не существует, а конструктор должен определить поверхности нагрева, температуры и знтальпии дымовых газов по всем газоходам котельного агрегата. Тепловой поверочный расчет производится с целью определения изменения энтальпии дымовых газов по газоходам и температуры уходящих газов при изменении состава топлива или параметров вырабатываемого пара.

Предлагаемый расчет является комбинированным: расчет топки и пучков выполняется поверочным методом, а экономайзер рассчитывается конструкторским (определяется его поверхность нагрева, рассчитывается число рядов труб и труб в ряду).

Произведен аэродинамический расчет, по результатам которого выбран дымосос и электродвигатель к нему.

1. ОПИСАНИЕ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

Паровой котел ДКВР – 20 – 13 – вертикальный водотрубный котел с естественной циркуляции, предназначенные для выработки насыщенного и перегретого пара. С номинальным давление 1,37 МПа и паропроизводительностью 20 т/ч.

В зависимости от длины верхнего барабана котлы серии ДКВр могут иметь два типоразмера — с длинным барабаном и укороченным. У котла с производительностью 20 т/ч верхний барабан укороченный. Для работы на мазутном топливе у котла ДКВР имеется газомазутная горелка. В конструкции парового котла ДКВР-20-13, работающего на газообразном топ­ливе, имеются два барабана, верх­ний и нижний, одинакового внутреннего диаметра 1 000 мм. Котел име­ет экранированную топочную камеру и развитый пучок ки­пятильных труб. Топочные экраны и пучок кипятильных труб выполнены из труб диаметром 51x2,5 мм. Топка разделена кир­пичной стенкой на собственно топочную камеру и камеру догорания предназначенную для устранения опасности затяги­вания пламени в пучок кипятильных труб, а также снижения потерь от химической неполноты горения.

Продукты горения из топочной камеры выходят через окно, расположенное в правом углу ее стенки, и поступают в камеру догорания. С помощью двух перегородок – шамотной и чугунной — внутри котла образуются два газохода, по которым движутся продукты горения, поперечно омывающие трубы конвективного пучка. После этого продукты горения выходят через специальное окно, расположенное с левой сто­роны в задней стенке котельного агрегата.

Верхний барабан в передней части соединен с двумя коллекто­рами экранными трубами, т. е. трубами, образующими два бо­ковых топочных экрана. Одним концом экранные трубы ввальцованы в верхний барабан, а другим приварены к коллекторам диа­метром. В задней части верхний барабан соединен с нижним пучком кипятильных труб, которые образуют развитую конвективную поверхность нагрева. Расположение труб коридорное с одинаковым шагом в продольном и попе­речном направлениях. Коллекторы соединены с нижним бараба­ном с помощью перепускных труб.

Питательная вода подается в котел по двум перфорированным трубам под уровень воды в верхний барабан. По опускным трубам вода из барабана поступает в коллекторы, а по боковым экранным тру­бам пароводяная смесь поднимается в верхний барабан, образуя таким образом два контура естественной циркуляции. Третий кон­тур циркуляции образуют верхний и нижний барабаны котла и пучок кипятильных труб. Опускными трубами этого контура являются трубы наименее обогреваемых последних по ходу прогдуктов сгорания рядов кипя­тильных труб пучка. Вода по опускным трубам поступает из верх­него барабана в нижний, а пароводяная смесь по остальным трубам котельного пучка, поднимается в верхний барабан.

В верхнем барабане котла проис­ходит разделение пароводяной смеси на пар и воду.

При необходимости производства перегретого пара па­роперегреватель устанавливают после второго или третьего ряда кипятильных труб пучка, заменяя часть его труб. Для давления пара 1,37 МПа и его перегрева 225...250°С пароперегреватель выпол­няют из труб в виде одной вертикальной петли.

В нижней части верхнего барабана имеются трубопровод непрерывной продувки котла, необходимой для снижения соле­содержания котловой воды и поддержания его на заданном уров­не, а также две контрольные легкоплавкие пробки, сигнализи­рующие об упуске воды.

Нижний барабан является шламоотстойником, кроме того, че­рез перфорированную трубу в нижнем барабане проводится пе­риодическая продувка котла и, наконец, в нижнем барабане имеются линия для слива воды и устройство для подогрева паром в период растопки котла.

На верхнем барабане установлены две водоуказательные колон­ки, манометр, предохранительные клапаны, имеются патрубок для отбора пара на собственные нужды и парозапорный вентиль. Для защиты обмуровки и газоходов от разрушения в случае воз­можных взрывов в котле в верхних частях топки и кипятильного пучка предусмотрены взрывные предохранительные клапаны.

Для очистки наружных поверхностей труб от загрязнений ко­тел оборудуют обдувочным устройством – вращающейся тру­бой с соплами. Обдувка ведется паром. Котел не имеет несущего каркаса. Трубно-барабанная система котла размещается на опор­ной раме, с помощью которой котел крепится к фундаменту.

Обмуровка котла вы­полняется из шамотного и обыкновенного кирпичей или облег­ченной из термоизоляционных плит.

Котел оснащается дамососом, воздухоподогревателем, экономайзером ВТИ, что является хвостовой поверхностью нагрева.

За котлом, по ходу продуктов сгорания установлен экономайзер конструкции ВТИ, что является хвостовой поверхнотью котельного агрегата.

Котел ДКВР – 20 –13 снабжен согласно правилам котлонадзора.

Котлоагрегат имеет необходимый комплект КИП и автоматики.

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА