2020-10-12
83
Задание на проект
Тип котла КЕ 4 - 14С
тип топки ТЧ прямого хода
производительность D = 6,5 т/ч = 1,11 кг/с
давление пара в барабане Р = 1,4 МПа
температура питательной воды:
до экономайзера 60оС
за экономайзером 150оС
температура воздуха поступающего в топку:
до воздухоподогревателя 25оС
за воздухоподогревателя 120оС
топливо КУ - ГО
состав топлива:
Wp 7,5с 32kp 0,6op 0,6г 80,9г 5,7г 1,0г 11,5
низшая теплота сгорания Qнр = 6240 ккал/кг = 26126 кДж/кг
приведенная влажность на 1000 ккал Wп = 1,36 %
приведенная зольность на 1000 ккал Ап = 1,76 %
выход летучих в-в на горючую массу Vг = 40,0 %
температура плавления золы t1 = 1100 (1050-1250)2 = 1200 (1000-1370)3 = 1250 (1150-1430)
|
|
|
теоретически необходимое кол-во воздуха
для сжигания 1 кг топлива Vо = 6,88 м3/кгоRO2 (CO2+SO2) = 1,24оH2O = 0,74оN2 = 5,45оГ = 7,43
Введение
Паровые котлы типа КЕ производительностью от 2,5 до 10 т/ч
Паровые котлы с естественной циркуляцией КЕ производительностью от 2,5 до 10 т/ч со слоевыми механическими топками типа ТЧ предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара, используемого на технологические нужды промышленных предприятий, в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Техническая характеристика приведена в табл.1
Котел типа КЕ состоит из котла, топочного устройства, экономайзера, арматуры, гарнитуры, устройства для подвода воздуха в топку, устройства для удаления отходящих газов.
Топочная камера образована боковыми экранами, фронтовой и задней стенками. Топочная камера котлов паропроизводительностью от 2,5 до 10 т/ч разделена кирпичной стенкой на топку глубиной 1605-2105 мм и камеру догорания глубиной 360-745 мм, которая позволяет повысить КПД котла снижением механического недожога. Вход газов из топки в камеру догорания и выход газов из котла асимметричные. Под камеры догорания наклонен таким образом, чтобы основная масса падающих в камеру кусков топлива скатывалась на решетку.
В котлах применена схема одноступенчатого испарения. Вода циркулирует следующим образом: питательная вода из экономайзера подается в верхний барабан под уровень воды по перфорированной трубе. В нижний барабан вода сливается по задним обогреваемым трубам кипятильного пучка. Передняя часть пучка (от фронта котла) является подъемной.
|
|
|
Из нижнего барабана вода по перепускным трубам поступает в камеры левого и правого экранов. Питание экранов осуществляется также из верхнего барабана по опускным стоякам, расположенным на фронте котла.
Котлы с решеткой и экономайзером оборудуются системой возврата уноса и острым дутьем. Унос, оседающий в четырех зольниках котла, возвращается в топку при помощи эжекторов и вводится в топочную камеру на высоте 400 мм от решетки. Смесительные трубы возврата уноса выполнены прямыми, без поворотов, что обеспечивает надежную работу систем. Доступ к эжекторам возврата уноса для осмотра и ремонта возможен через люки, расположенные на боковых стенках. В местах установки люков трубы крайнего ряда пучка вводятся не в коллектор, а в нижний барабан.
За котельными агрегатами в случае сжигания каменных и бурых углей с приведенной влажностью Wпр < 8 устанавливаются водяные экономайзеры, а при сжигании бурых углей с приведенной влажностью Wпр = 8 - трубчатые воздухоподогреватели.
Площадки котлов типа КЕ расположены в местах, необходимых для обслуживания арматуры котлов. Основные площадки котлов: боковая площадка для обслуживания водоуказательных приборов; боковая площадка для обслуживания предохранительных клапанов и запорной арматуры на барабане котла; площадка на задней стенке котла для обслуживания продувочной линии из верхнего барабана и для доступа в верхний барабан при ремонте котла. На боковые площадки ведут лестницы, на заднюю площадку - спуск (короткая лестница) с верхней боковой площадки.
Каждый котел типа КЕ паропроизводительностью от 2,5 до 10 т/ч оснащен контрольно-измерительными приборами и арматурой. Котлы оборудованы двумя предохранительными клапанами, один из которых контрольный. У котлов с пароперегревателями контрольный предохранительный клапан устанавливается на выходном коллекторе пароперегревателя. На верхнем барабане каждого котла установлен манометр; при наличии пароперегревателя манометр устанавливается и на выходном коллекторе пароперегревателя. На верхнем барабане устанавливается следующая арматура: главный паровой вентиль или задвижка (у котлов без пароперегревателя), вентили для отбора проб пара, отбора пара на собственные нужды. На колене для спуска воды установлен запорный вентиль с условным проходом 50 мм.
У котлов производительностью от 2,5 до 10 т/ч через патрубок периодической продувки осуществляются периодическая и непрерывная продувки. На линиях периодической продувки из всех нижних камер экранов установлены запорные вентили. На паропроводе обдувки установлены дренажные вентили для отвода конденсата при прогреве линии и запорные вентили для подачи пара к обдувочному прибору.
На питательных трубопроводах перед экономайзером устанавливаются обратные клапаны и запорные вентили; перед обратным клапаном установлен регулирующий клапан питания, который соединяется с исполнительным механизмом автоматики котла.
Котлы типа КЕ обеспечивают устойчивую работу в диапазоне от 25 до 100% номинальной паропроизводительности. Надежность котлов характеризуется следующими показателями:
Средняя наработка на отказ, ч 3000
Средний ресурс между капитальными ремонтами, лет 3
Средний срок службы до списания, лет 20
Испытания и опыт эксплуатации большого числа котлов типа КЕ подтвердили их надежную работу на пониженном, по сравнению с номинальным, давлении. С уменьшением рабочего давления КПД котлоагрегата не уменьшается, что подтверждено сравнительными тепловыми расчетами котлов на номинальном и пониженном давлении. В котельных, предназначенных для производства насыщенного пара, котлы типа КЕ при пониженном до 0,7 МПа давлении обеспечивают такую же производительность, как и при давлении 1,4 МПа.
|
|
|
При работе на пониженном давлении предохранительные клапаны на котле и дополнительные предохранительные клапаны, устанавливаемые на оборудовании, должны регулироваться на фактическое рабочее давление.
Таблица 1
Технические данные котлов КЕ 4 - 14С завода Бийскэнергомаш
| Обозначение (заводское) | Вид топлива | Паропро- изводитель- ность т/ч | Давление пара, МПа(кг/см2) | Темпера- тура, C° | Габариты котла, мм (длина х ширина х высота) |
| КЕ 4-14С-О | каменный, бурый уголь | 4 | 1,4(14) | 194 | 7940х4640х5190 |
| КЕ 4 -14-225С-О | каменный, бурый уголь | 4 | 1,4(14) | 225 | 7940х4910х5190 |
| КЕ 4-14МТО | древесные отходы, газ, мазут | 4 | 1,4(14) | 194 | 10700х5050х7490 |
Котел паровой типа КЕ 4 т/ч
Таблица 2
Конструктивные размеры котлов, мм
| Заводское обозначение котла | Конструктивные размеры котлов, мм | |||||||
| L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 | n | |
| КЕ 4-14С-О | 3000 | 7940 | 5550 | 195 | 880 | 2580 | 4640 | 8 |
Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
Таблица 3
Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
| наим. показателя | обозн. | Формула или обоснование | размер-ность | топка | КП | ВЭК |
| коэф. расхода воздуха | - | 1,4 | 1,5 | 1,6 | ||
| средний коэф. расхода воздуха | - | 1,4 | 1,45 | 1,55 | ||
| действительный объем водяных паров | VH2O | VоH2O+0,0161•(-1) • Vо | м3/кг | 0,784 | 0,790 | 0,800 |
| действительный объем азота | VN2 | VоN2 + (- 1) • Vо | м3/кг | 8,202 | 8,546 | 9,234 |
| действительный объем газов | VГ | (VоRO2 + VоN2 + VоH2O)+(- 1) • Vо | м3/кг | 10,182 | 10,526 | 11,214 |
| объемные доли трехатомных газов | rRO2 | VоRO2 / VГ | - | 0,122 | 0,118 | 0,111 |
| объемные доли водяных паров | rH2O | VоH2O / VГ | - | 0,0766 | 0,075 | 0,0713 |
| суммарная объемная доля излучающих газов | rп | rH2O + rRO2 | - | 0,199 | 0,193 | 0,182 |
| доля золы топлива, уносимая с продуктами сгорания | аун | по табл. 2.3 [1] | - | 0,95 | ||
| массовый расход газов при сжига-нии 1 кг топлива | G | 1-0,01•Ар+1,306 • • Vо | кг/кг | 13,47 | 13,92 | 14,82 |
| концентрация частиц золы | 0,01 • (Ар • аун) _ Gг | кг/кг | 7,76•10-3 | 7,51•10-3 | 7,05•10-3 |
