Характеристика и состав топлива

1 2 3 4

Содержание

1. Введение

. Исходные данные

. Характеристика и состав топлива

. Расчет объемов энтальпий воздуха и продуктов сгорания

. Расчет теплового баланса котла

. Расчет топочной камеры

. Расчет конвективной части котла

. Уточнение теплового баланса котла

Список литературы

Введение

Общая характеристика котла

Устройство, имеющее топку для сжигания органического топлива, обогреваемое продуктами сгорания, предназначенное для получения горячей воды с давлением выше атмосферного, называют водогрейным котлом (теплогенератором). Горячая вода от водогрейных котлов - теплогенераторов идет на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений. Для унификации водогрейных котлов утверждена следующая шкала теплопроизводительности в Гкал/ч: 4; 6,5; 10; 20; 30; 50; 100; 180.

Котел водогрейный газомазутный КВ-ГМ-100-150, теплопроизводительностью 100 Гкал/ч (116 МВт), предназначен для нагрева воды систем теплоснабжения до 150 °С и может быть использован как в отопительном основном режиме - 70…150, так и в пиковом - 100…150 °С. Теплогенератор имеет П-образную компоновку, включающую топочный и конвективный блоки., а ширина котла по осям колонн - 5700 мм.

Котёл рассчитаны на рабочее давление воды 2,5 МПа (25 кгс/см²).

Топочная камера экранирована трубами диаметром 60 × 3 мм с шагом 64 мм, которые соответственно образуют:

• передний (фронтовой) экран - вертикальные трубы, приваренные к верхнему, нижнему, а также двум (верхнему и нижнему) промежуточным коллекторам; промежуточные коллекторы по краям соединены между собой перепускными трубами, а между коллекторами установлены горелки;

• левый боковой экран - вертикально-изогнутые трубы, приваренные к верхнему и нижнему коллекторам, которые экранируют левую боковую стенку и потолок топки до середины, причем верхний коллектор длиннее нижнего на 1/3 и эта удлиненная часть коллектора находится в конвективной шахте, являясь одновременно верхним коллектором бокового экрана конвективной поверхности нагрева;

• правый боковой экран - выполнен аналогично левому;

• промежуточный экран - вертикальные (укороченные) трубы, приваренные к верхнему и нижнему коллекторам, которые выполнены в виде газоплотного экрана, разделяющего топку от конвективной шахты; причем промежуточный экран не доходит до потолка топки, оставляя окно для прохода топочных газов из топки в конвективную шахту.

В соответствующих местах верхнего и нижнего коллекторов боковых топочных экранов установлены заглушки для обеспечения многоходового движения воды по экранным трубам - вниз и вверх.

Конвективный блок (конвективная шахта) имеет:

• правую боковую стенку шахты - вертикальные стояки-трубы диметром 83 × 3,5 мм, установленные с шагом 128 мм, приваренные к верхним и промежуточным коллекторам, а в эти стояки вварены три пакета горизонтально расположенных U-образных ширм, выполненных из труб диаметром 28 × 3 мм; кроме того, все стояки сдвинуты относительно друг друга поперек продольной оси экрана на 64 мм, что обеспечивает размещение U-образных пакетов ширм в виде гребенок - в шахматном порядке с шагом s₁ = 64 и s₂ = 40 мм;

• правый потолочный экран конвективной шахты - изогнутые трубы, которые экранируют правую стенку и потолок до середины конвективной шахты, и приварены соответственно к промежуточному и верхнему коллекторам конвективной шахты;

• левую боковую стенку и левый потолочный экран конвективной шахты - выполнены аналогично правой стенки;

• заднюю стенку - вертикальные трубы диаметром 60 × 3 мм, установленные с шагом 64 мм, которые приварены к верхнему и нижнему коллекторам задней стенки шахты.

Все экранные трубы топки и стояки конвективной шахты приварены непосредственно к коллекторам-камерам диаметром 273 × 11 мм. Все верхние коллекторы топки и конвективной шахты имеют воздушники для выпуска воздуха, а нижние - спускные вентили.

Котлы не имеют каркаса. Обмуровка котла облегченная, натрубная, толщиной 110 мм, состоит из трех слоев: шамотобетона, совелитовых плит, минераловатных матрацев и магнезиальной обмазки.

Взрывные предохранительные клапаны установлены на потолке топочной камеры. Нижние коллекторы фронтового, промежуточного и заднего экранов, а также боковых стен конвективной шахты опираются на портал. Опора, расположенная в середине нижнего коллектора промежуточного экрана, является неподвижной, а остальные опоры - скользящие. На фронтовой стенке котла КВ-ГМ-100 три горелки, причем третья горелка размещается во втором ряду сверху - на верхнем ярусе.

Газовоздушный тракт.

Топливо и воздух подаются в горелки, а в топке образуется факел горения.

Теплота от топочных газов в топке, за счет радиационного и конвективного теплообмена, передается всем экранным трубам (радиационным поверхностям нагрева), и от труб теплота передается воде, циркулирующей по экранам. Из топки, огибая сверху промежуточный газоплотный экран, топочные газы входят в конвективную шахту, где теплота передается воде, циркулирующей по пакетам секций (ширм), и, пройдя шахту сверху вниз, топочные газы дымососом удаляются в дымовую трубу, а затем в атмосферу.

Для удаления загрязнений, летучей сажи и отложений с наружной поверхности труб конвективной шахты котлы оборудуются очистительной установкой, использующей чугунную дробь, которая подается в конвективную шахту сверху - дробеочистка.

Принудительная циркуляция воды в котле возможна в основном (70…150 °С) и пиковом (100…150 °С) режимах работы.

Котлы оборудованы газомазутными горелками с ротационными форсунками типа РГМГ-30 (3 горелки на котле КВ-ГМ-100-150) производительностью 30 Гкал/ч соответственно.

На котлах КВ-ГМ-100-150 горелки устанавливаются на воздушном коробе котла, который крепится на фронтовом экране к горизонтальным коллекторам. Каждая горелка типа РГМГ имеет вентилятор первичного воздуха. Для горелки РГМГ-30 устанавливается вентилятор 30ЦС85.

Исходные данные

Марка котла	КВ-ГМ 100-150
Номинальная теплопроизводительность, МВт (Гкал/ч)	116,3(100)
Рабочее давление, МПа	0,98-2,45
Расход воды через котел, т/ч	1235
Объем топочной камеры, м³	388
Площадь радиационной поверхности, м²	325
Площадь конвективной поверхности, м²	2385
Температура воды на входе в котёл, ̊С	70(110)
Температура воды на выходе из котла, ̊С	150
Температура уходящих газов, ̊С газ	140
Тип и число горелок	РГМГ-30(3)

Характеристика и состав топлива

азот котел сгорание газоход

Природный газ транспортируемый по газопроводу Средняя Азия-Центр

СН₄	94,08
С₂Н₆	2,8
С₃Н₈	0,73
С₄Н₁₀	0,3
С₅Н₁₂	0,09
N₂	1
CО₂	1
V₀⁰-9,91 м³воздуха/м³ газа	9,73
Теплота сгорания низшая, Q_н^о, КДж/м³	36760
Плотность газа при 0 ̊С и 760 мм.рт.ст. ρ, кг/м³	0,776