Коэффициенты избытка воздуха.
СОДЕРЖАНИЕ
Курсовая работа........................................................................................................................ 4
Перечень графических документов...................................................................................... 4
1. Описание котлоагрегата ПК-14......................................................................................... 5
2. Коэффициенты избытка воздуха, объемы и энтальпии продуктов
сгорания....................................................................................................................................... 11
2.1 Характеристика продуктов сгорания……………………………………............11
2.2 Энтальпии продуктов сгорания................................................................................... 11
3. Тепловой расчет котельного агрегата............................................................................. .12
3.1 Тепловой баланс и расход топлива……………………………………………...12
3.2 Расчет воздухоподогревателя……………………………………………………13
3.3 Расчет топки………………………………………………………………………15
3.4 Расчет пароперегревателя………………………………………………………..17
3.5 Расчет экономайзера……………………………………………………………...20
Заключение……………………………………………………………………………....22
Список использованных источников…………………………………………………..23
Курсовая работа
Ключевые слова: паровой котел, топливо, коэффициенты избытка воздуха,
тепловой баланс, энтальпия, топка, воздухоподогреватель, пароперегреватель, экономайзер, дымовые газы, скорость воздуха.
В курсовой работе дано описание котлоагрегата ПК-14 и его основных частей: топки, барабана, пароперегревателя, воздухоподогревателя, экономайзера.
|
|
|
Выполнен поверочный расчет топки и некоторых конвективных поверхностей нагрева котла, таких как воздухоподогреватель и пароперегреватель. Так же определены объемы и теплосодержание продуктов сгорания во всех газоходах котла.
ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ
| № листа | Наименование | Формат |
| 1 | Продольный разрез котла ПК-14 | А1 |
| 2 | Поперечный разрез котла ПК-14 | А1 |
Описание котлоагрегата ПК-14
Котлоагрегат типа ПК-14 .
Система котла – котёл водотрубный, вертикальный с естественной циркуляцией и камерной топкой.
Котёл имеет:
- один основной барабан и один предвключённый перед ним, в котором происходит первичное отделение пара от воды
- экономайзер – гладкотрубный, кипящего типа
- пароперегреватель высокого давления двухступенчатый
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Табл. 1.1 |
Характеристики котлоагрегата
Котел барабанный с естественной циркуляцией, П – образной компоновки поверхностей нагрева. Топка оборудована 4-мя горелками . Котел работает по пару на 1 паропровод (трансфер), имеющий секционные задвижки, по питательной воде запитан от 2 –х магистралей.
Забор холодного воздуха осуществляется как из помещения котельного отделения, так и с улицы. Предварительный подогрев воздуха осуществляется рециркуляцией горячего воздуха после 2-ой ступени воздухоподогревателя.
Радиационные поверхности нагрева закрывают все стены топочной камеры, образуя фронтовой, задний и боковые экраны. К конвективной поверхности относятся: котельный пучок, пароперегреватель, воздухоподогреватель и водяной экономайзер.
Топочная камера
Топочная камера полностью экранирована трубами Ø 76х6мм сталь 20, шаг 95мм.Трубы фронтового и заднего экранов в нижней части образуют холодную воронку .Топочная камера имеет форму прямоугольного сечения с размерами:
• ширина - 9900 мм,
|
|
|
• глубина - 7715 мм,
• средняя высота - 25800 мм,
• топочная камера с 85% экранированием стен имеет в нижней части холодную воронку,
• объём топочной камеры -1210 м3.
Топка оборудована турбулентными пылегазовыми горелками с фронтовым расположением.
Пароохладитель
На котле установлены горизонтальный поверхностны пароохладитель для регулирования температуры перегретого пара.
Пароохладитель состоит из горизонтальной камеры Ø 325 мм. (ст.20) с концов которой вставляются водораспределительные трубки. Вода входит в одну часть коробки, проходит "U''-образные трубки Ø 25x3 мм (ст.20) расположенные по всей длине камеры. Процесс охлаждения насыщенного пара происходит при постоянном давлении, в результате чего происходит частичное увлажнение насыщенного пара. Для охлаждения применяется питательная вода с температурой 215°С.
Насыщенный пар из основного барабана по 103 потолочным трубам (Ø 32x4,5 мм.ст.20) поступает в камеру пароохладителя. Пар проходит поперёк камеры между трубами сверху вниз. После пароохладителя вода возвращается в питательную магистраль перед экономайзером, а пар поступает во входную камеру пароперегревателя 1-й ступени.
|
|
|
Водяной экономайзер
На котле установлено две ступени водяного экономайзера. Водяной экономайзер представляет собой трубчатую поверхность нагрева, змеевикового типа, предназначенную для предварительного подогрева питательной воды, противоток, в/э гладкотрубный, змеевиковый, не кипящего типа, двухступенчатый.
На котле установлен оребрённый водяной экономайзер,1ступень - оребрённые трубы Æ 32 х 5 ст. 20, 2 ступень - гладкотрубные Æ 38 х 4,5 (15),ст. 20.
Воздухоподогреватель
Воздухоподогреватель предназначен для подогрева воздуха. Воздухоподогреватель трубчатый, двухступенчатый, каждая ступень состоит из набора отдельных кубов, представляющих собой пакет из вертикально расположенных труб Ø 40x1,5 мм (ст.3). Трубы закреплены в трубных досках при помощи сварки.
Дымовые газы движутся прямолинейно внутри труб сверху вниз, а воздух по межтрубным каналам перпендикулярно к направлению движения газов. Воздух в подогревателях подогревается от 30-50°С до 330-400°С и распределяется по системе воздухопроводов к горелкам и мельницам.
Воздух, поступающий в мельницы, называется первичным. Остальной воздух подаётся в топку в "чистом" виде и называется вторичным. Для выдерживания температуры холодного воздуха в зимнее время не ниже 45°С от распределительного короба после II-й ступени воздухоподогревателя к всасывающим коробам дутьевых вентиляторов выполнены линии рециркуляции горячего воздуха с отключающими шиберами.
Пароперегреватель
По характеру тепловосприятия пароперегреватель котла конвективный, смешанного потока, вертикальный. Пароперегреватель предназначен для перегрева насыщенного пара до заданной температуры =510°С.
Пар из камеры пароохладителя поступает двумя параллельными рядами труб (208 шт. Ø 38x4,5 мм (ст. 20) в первую по ходу пара ступень п/п. Первая ступень работает по принципу противотока, т.е. пар движется навстречу газам. Придя в первую ступень п/п пар поступает в камеру Ø 273x35 мм.ст.20 из которой по перекидным трубам (10 шт. Ø 108x3 мм, ст.20) переходит в два входных коллектора 2-й ступени (Ø 273x35 мм, ст.20), причём с левой стороны на правую и наоборот.
Из этих змеевиков пар по 56 змеевикам (Ø 42x5 мм, ст. 15ХМ) с каждой стороны газохода направляется в выходной коллектор 2-й ступени (0 270x50 мм, ст. 12 ХМ).
Из выходного коллектора по 16-ти перекидным трубам Ø 76x6 мм. ст. 12ХМФ. К смесителям подведён впрыск воды. В смесительных коллекторах происходит смешивание пара с впрыском. Пар из смесительных коллекторов по 16-ти перекидным трубам (Ø 76x6 мм, ст 12ХМФ) поступает в среднюю часть выходного коллектора 2-й ступени. Из средней части коллектора II-й ступени пар по 96 змеевикам (Ø 42x5 мм.ст.15ХМ) поступает в паросборную камеру (Ø 325x50 мм, ст.15ХМ). Из паросборной камеры пар через главную паровую задвижку направляется к турбине и в главный паропровод.
Экранная система
Для восприятия тепла, наиболее эффективным способом - радиацией и защиты обмуровки топочной камеры стены закрыты трубами (экранами) охлаждаемыми котловой водой. Экраны топочной камеры являются кипятильной системой котла.
Трубы в нижней части соединены коллекторами, к которым подводится вода из барабана котла по опускным трубам. В экранных трубах Ø 76x6 мм. вода, отбирающая тепло от стенок труб, нагревается, закипает и превращается в пароводяную смесь. Под воздействием разности удельных весов пароводяной смеси в экранных трубах и воды в опускных трубах происходит циркуляция воды по замкнутому контуру: большой барабан Þ водоопускные трубы Þ нижние коллектора экранов Þ экранные трубы Þ малый барабан Þ водо и пароперепускные трубы Þбольшой барабан. Из большого барабана вода снова поступает в водоопускные трубы, а пар в пароохладитель. Перегретый пар по паропроводу направляется на турбину.
Вместо отдаваемого котлом пара, в барабан котла непрерывно поступает питательная вода.
Стены топки по ширине обогреваются неодинаково. Для выравнивания циркуляционного нагрева при растопках в экранных трубах каждый экран разделяется на секции, работающие независимо одна от другой. К нижнему коллектору каждой секции присоединены дренажи: по два, расположенных по ходу вентиля, для периодической продувки.
Все элементы экранных поверхностей выполнены из ст. 20.
Фронтовой экран
Фронтовой экран имеет один коллектор, разделённый перегородкой на две части. Трубы фронтового экрана, выходя из коллектора образуют фронтовой скат холодной воронки и закрывают фронтовую стенку топки, имея разводку вокруг турбулентных горелок. В верхней части топочной камеры трубы фронтового экрана образуют наклонный потолок и вводятся в малый барабан. Фронтовой коллектор котла разделён тремя перегородками
Задний экран
Задний экран имеет в нижней части один коллектор, разделённый перегородкой на две части. Трубы заднего экрана образуют задний скат холодной воронки и поднимаются вдоль задней стенки топки. В верхней части топки заднего экрана образует фестон, после чего вводятся в малый барабан.
Боковые экраны.
Правый и левый боковые экраны одинаковые. Каждый боковой экран имеет два нижних и верхних коллектора. Цель установки верхних коллекторов - уменьшение количества сверлений барабана.
Из верхних коллекторов пароводяная смесь отводится по трубам Ø 76x6 мм. в малый барабан (из переднего по 44 трубам, из заднего по 26 трубам).
На котле ПК-14 основной барабан выполнен из стали 22К, диаметр - 1470 мм, толщина стенки - 85 мм, длина - 11500 мм.
Предвключенный барабан выполнен из стали 22К, диаметр - 1030 мм, толщина стенки - 65 мм, длина - 11500 мм.
Описание схемы циркуляции
Вода из турбинного отделения с температурой 215°С поступает в питательные коллектора котельного отделения. От питательных коллекторов вода по двум отводам идёт в водяной экономайзер 1-й ступени. От коллектора до в/э вода проходит по правой стороне через задвижку ВП-1, регулятор питания РП-1, ОРТ-1, обратный клапан, задвижку ВП-3 и далее во входной коллектор водяного экономайзера.
По левой стороне вода проходит через задвижку ВП-2, регулятор питания РП-2, основной регулятор температуры ОРТ-2, обратный клапан, задвижку ВП-4 и далее в водяной экономайзер 1-й ступени. При частично или полностью закрытом ОРТ-1 или ОРТ-2 и открытых вентилях ВП-8 или ВП-9 и частично или полностью открытом вспомогательном регуляторе температуры (ВРТ) часть воды пойдёт через вентиль ВП-8 через ВРТ на пароохладитель и далее через обратный клапан и вентиль ВП-10 во входной коллектор водяного экономайзера 1-й ступени.
Из входного коллектора в/э вода входит в первую ступень водяного экономайзера (96 змеевиков), далее эти змеевики входят во входные коллектора экономайзера 11-й ступени, из которых вода выходит во 2-ю ступень в/э по 82 змеевикам.
Из второй ступени в/э вода по 10 трубам (по пяти с каждой стороны) поступает в чистый отсек большого барабана.
Из большого барабана вода по водоопускным трубам поступает в нижние коллектора экранов. Из чистого отсека по 18 трубам во фронтовой экран, по 16 трубам в задний экран и по 20 трубам в передние боковые экраны (по 10 в каждый экран).
Из солёных отсеков вода по 6 трубам с трубам с каждой стороны поступает в задние коллектора боковых экранов. Из нижних коллекторов экранов вода, а далее пароводяная смесь по экранным трубам поднимается в малый барабан:
а) из фронтового экрана по 102 трубам в малый барабан;
б) из заднего экрана по 102 трубам в малый барабан;
в) из передних боковых экранов по 48 трубам с каждой стороны в
верхний коллектор, откуда по 22 трубам в малый барабан;
г) из задних боковых экранов по 30 трубам с каждой стороны направляется в коллектора, а затем в малый барабан, при этом по одной трубе справа и слева идёт непосредственно из нижнего коллектора в предвключенный барабан.
В предвключённом (малом) барабане происходит первичная сепарация пароводяной смеси, отделение пара от воды. Из предвключенного барабана вода по водоперепускным трубам (102 шт) поступает в большой барабан.
В большом барабане происходит окончательная сепарация пара от воды. Освобождённый от капелек воды по 103 трубам пар идёт на пароохладитель (проходя через барботажные устройства, пар промывается питательной водой и освобождается от кремниевой кислоты).
Барабан котла ПК-14
Котёл ПК-14 имеет 2 барабана: большой внутренним диаметром 1300 мм и предвключенный (малый) внутренним диаметром 900 мм. На котле применено двухступенчатое испарение с расположением двух солевых отсеков в торцах барабанов. Назначение чистых и солевых отсеков барабана для получения чистого пара и связано с искусственным распределением солей и иных примесей в котловой воде, создание повышенной концентрации примесей в той части барабана, откуда ведётся непрерывная продувка продувка и пониженной концентрации в той части, где вырабатывается основная часть пара. Барабан делят перегородками на 2 отсека: солёные по торцам и чистый середина (основная часть барабана). К каждому из отсеков присоединяют свою группу контуров циркуляции, по воде не имеющих связи. Из чистого отсека водоопускные трубы в фронтовой, задний и передние боковые экраны, из солёного отсека водоопускные трубы в задние коллектора боковых экранов. Лишь отверстие в разделяющий барабан перегородке соединяют водяной объём обоих отсеков.
Воздушная схема котла
Забор воздуха осуществляется из котельного отделения дутьевыми вентиляторами через два всасывающих короба, выведенные на отм. +34 м.
На котле дополнительно выполнен всас воздуха с улицы, для понижения разряжения в цехе и предотвращения поступления неорганизованного холодного воздуха в помещения КТЦ в зимний период времени. Шибер на всасывающем воздуховоде с улицы открывается в холодное время года (при температуре наружного воздуха ниже -20°С) на величину, позволяющую держать температуру холодного воздуха перед воздухоподогревателем не ниже 45-50°С. Для предотвращения понижения температуры дымовых газов ниже температуры конденсации (точки росы) водяных паров из газового потока и исключения коррозии металла 1 ступени в/п температуру холодного воздуха перед в/п необходимо поддерживать не ниже 45-500С .
Воздух дутьевыми вентиляторами с температурой не менее 45-50°С подаётся в I ступень воздухоподогревателя, состоящего из 8 кубов, сваренных между собой, в нижнюю часть куба (каждый куб разделён средней трубной доской). Нижняя часть кубов I ступени соединена с верхней частью перепускным коробом. Воздух проходя между труб воздухоподогревателя I ступени нагревается, проходит через воздухоперепускные короба между I-й и II-й ступенями воздухоподогревателя, проходит II-ю ступень, (8 кубов из труб Ø 40х1,5 51x1,5 мм) нагреваясь до температуры 280-320°С, и с распределительного короба после II-й ступени воздухоподогревателя идёт на первичный и вторичный воздух в шахты мельниц и в горелки.
Коэффициенты избытка воздуха.
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 145; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!