Производственно-отопительная котельная установка с паровым котлом и водяным экономайзером (стр. 3 из 11)

По рекомендации завода-изготовителя котлоагрегаты ДКВр могут эксплуатироваться при повышенной сверх номинальной паропроизводительности. Максимальная производительность котла ДКВр-6,5-13: при работе на твёрдом топливе составляет 1,8 кг/с или 6,5 т/ч. Повышение нагрузки котлоагрегатов ДКВр сверх номинальной требует соблюдения следующих условий:

1. проведение докотловой обработки питательной воды, организация контроля за её качеством и безнакипным состоянием поверхностей нагрева котла (особенно при сжигании газа);

2. при сжигании газа: изоляция обогреваемых частей верхнего барабана, расположенных в топке и камере догорания, применение короткопламенных горелок;

3. Температура газов за КА перед хвостовыми поверхностями нагрева не должна быть выше 400-450°С как по условиям циркуляции, так и вскипания воды в чугунных водяных экономайзерах.

Для поверочного теплового расчета КА необходимы следующие данные: объем топочной камеры, площади поверхности стен топочной камеры, тип экранов, расстояние экранных труб от обмуровки стен топки, наружный диаметр и толщина стенки экранных труб, расположение горелок, продольный и поперечный шаг труб, живое сечение для прохода продуктов сгорания, площадь поверхности нагрева конвективного газохода, наружный диаметр и толщина стенки труб конвективных пучков, расположение труб, продольный и поперечный шаг труб, число труб в ряду, число рядов труб по ходу продуктов сгорания, площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания конвективных пучков и др.

Указанные конструктивные характеристики определяем из чертежа рассчитываемого котла, остальные характеристики представлены в табл. 1 по [11].

Вспомогательное оборудование: по данным завода-изготовителя.

Дымосос: ВДН-8 электродвигатель-тип и мощность АО62-8 (4,5кВт)

Вентилятор: Ц4-70 электродвигатель-тип и мощность АО-51-4 (4,5 кВт)

Эскиз водяного котла ДКВр-6,5-13

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 расположенных в них устройств, а также для очистки труб шарошками на задних днищах имеются лазы; у котла ДКВР-6,5-13 с длинным барабаном имеется еще лаз на переднем днище верхнего барабана.

Для наблюдения за уровнем воды в верхнем барабане установлены два водоуказательных стекла и сигнализатор уровня. Из переднего днища верхнего барабана отведены импульсные трубки к регулятору питания. В водном пространстве верхнего барабана находятся питательная труба, у котлов ДКВР 6,5-13 - 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 экраны одновременно из верхнего барабана по передним опускным трубам, а из нижнего барабана по перепускным. Такая схема питания боковых экранов повышает надежность работы при пониженном уровне воды в верхнем барабане, увеличивает кратность циркуляции.

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 вальцованы.

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

Характеристики ДКВр-6,5-13.

Наименование	Величина
Номинальная производительность, т/ч	6,5
Расчетная паропроизводительность, т/ч	7,5
Номинальное давление пара, атм.	13
Расчетное давление пара, атм.	11
Водяной объем котла, м³	7,8
Паровой объем котла, м³	2,55
Давление при гидравлическом испытании, атм.	16,5
Вес металлической части котла, т	12,2
КПД брутто, %	91,2

Таблица 2

Конструктивные характеристики котлоагрегата ДКВР-2,5-13

Наименование	Величина
Объем топки и камеры догорания, м³	20,4
Площадь поверхности зеркала горения, м²	6,3
Температура газов за котлом, ⁰С при работе на газе	280
Длина цилиндрической части барабана, мм верхнего нижнего	6000 2675
Расстояния между осями барабанов, мм	2750
Диаметр и толщина стенки передних опускных труб, мм	159×4,5
Количество труб экранов, шт. боковых	74
Количество кипятильных труб, шт. по оси барабан по ширине котла	23+1 22
Общее количество кипятильных труб, шт.	506
Масса котла, т.	12,2-21,7

Схема циркуляции ДКВр-6,5-13

1-барабан котла верхний;

2-барабан котла нижний;

3-трубы котельных пучков подъёмные;

4-трубы боковых экранов топки подъёмные;

5-коллектор экранных труб боковой;

6-труба поперечная из нижнего барабана котла в боковой коллектор;

7-труба опускная в коллектор боковых экранных труб;

8-трубы подъёмные фронтового экрана топки;

9-коллектор фронтовых экранных труб;

10-грубы опускные для фронтового экрана;

11 -трубы подъёмные заднего экрана тонки;

12-коллектор ;

4 Выбор топки КА. Выбор типа топливосжигающих устройств

Топочные устройства подразделяются на камерные и слоевые. Топки с пневмомеханическими забрасывателями, в которых значительное количество мелких частиц топлива сгорает в топочной камере над слоем, занимают промежуточное положение и классифицируются как факельно-слоевые.

Выбор способа сжигания и типа топочного устройства определяется видом топлива, его реакционными свойствами и физико-химическими свойствами золы, а также производительностью и конструкцией КА. Схема и оборудование топливоприготовления выбираются в соответствии с принятым типом топочного устройства.

Топочное устройство должно обеспечивать экономичность работы КУ в необходимых пределах регулирования нагрузки, бесшлаковочную работу поверхностей нагрева, отсутствие газовой коррозии экранных труб, минимальное содержание оксидов азота и сернистых соединений в уходящих газах в уходящих газах.

Основные положения, которые следует учитывать при выборе способа сжигания: выбор способа сжигания топлива и типа топочных устройств производится с учётом заводской комплектации котлоагрегатов топками; сжигание жидкого и газообразного топлива осуществляется в камерных топках котлоагрегатов любой производительности;

Преимущества камерного сжигания: малая инерционность топок, возможность совместного сжигания различных видов топлива и перехода с одного вида топлива на другой, механизация всех топочных процессов и возможность их автоматизации. Недостаток – неустойчивость работы при снижении нагрузки, вызывающая необходимость подсвечивания топки мазутом.

Слоевые топки целесообразно применять для котлов паропроизводительностью до 35 т/ч при сжигании сортированных и рядовых углей (содержание мелких фракций 0-6 мм не более 60%, выход летучих на горючую массу 20% и выше), сортированных антрацитов и полуантрацитов, сланца и различных древесных отходов.

Преимущества слоевого сжигания: возможность работы топок в широком диапазоне нагрузок, невысокий расход электроэнергии на собственные нужды.

Для заданной марки котла и вида топлива рекомендуется камерная топка.

На котле устанавливается горелка типа ГМГ-1,согласно [11, табл.3].

Таблица 3

Газомазутная горелка типа ГМГ-1,5м при сжигании природного газа (мазута)

Наименование	Величина
Номинальная тепловая мощность, МВт (Гкал/ч)	1,74 (1,5)
Коэффициент рабочего регулирования по тепловой мощности	5
Давление, МПа (кгс/см²): мазута перед форсункой пара на распыливание	1,6 (16) 0,1-0,2 (1-2)
Давление газа перед горелкой, кПа (кгс/м²)	5 (500)
Вязкость мазута перед форсункой, ⁰ВУ, не более	3
Аэродинамическое сопротивление горелки при t_в=20 ⁰С, кПа (кгс/м²)	1,2 (120)
Коэффициент избытка воздуха за топкой при сжигании газа	1,05
Удельный расход пара на распыливание кг/кг, не более	0,05
Номинальный расход газа при Q^р_н=35,4 МДж/кг (8500 ккал/кг), кг/ч	180
Номинальный расход газа при Q^р_н=35,4 МДж/м³ (8500 ккал/м³), м³/ч	180
Масса горелки, кг	70
Габаритные размеры горелки, мм: длина ширина высота	950 500 500