Паровой котел ДЕ 6,5-14 ГМ (стр. 3 из 11)
Выход дымовых газов из котлов паропроизводительностью 6,5 т/ч осуществляется через окно, расположенное на задней стенке котла.
Котлы оборудованы стационарными обдувочными аппаратами завода «Ильмарине» (г. Таллин) для очистки наружной поверхности труб конвективного пучка от отложений. Обдувочный аппарат имеет трубку с соплами, которую необходимо вращать при проведении обдувки. Наружная часть аппарата крепится к обшивке левой конвективной стенки котла, а конец обдувочной трубы поддерживается при помощи втулки, при варенной к трубе пучка. Вращение обдувочной трубы производится вручную при помощи маховика и цепи.
Для обдувки котлов используется насыщенный или перегретый пар работающих котлов при давлении не менее 7 бар. (0,7 МПа).
Для удаления отложений из конвективного пучка устанавливаются люки на левой стенке котла.
У всех котлов на фронте топочной камеры имеется лаз в топку, который расположенный ниже горелочного устройства, а также три смотровых люка - два на правой боковой и один на задней стенки топочной камеры.
Взрывной клапан на котлах паропроизводительностью 6,5 т/ч располагается на фронте топочной камеры над горелочным устройством.
Котлы изготавливаются на заводе в виде единого поставочного блока, смонтированного на опорной раме и состоящего из верхнего и нижнего барабана, трубной системы, пароперегревателя (для котлов с перегревом пара) и каркаса.
Плотное экранирование боковых стенок (относительный шаг труб S=1,08), потолка и пола топочной камеры позволяет на котлах применить легкую изоляцию толщиной 100 мм, укладываемую на слой шамотобетона толщиной 15 – 20 мм, нанесенного по стенке.
Для изоляции предусмотрены асбестовермикулитовые плиты или равноценные им по теплофизическим характеристикам.
Обмуровка фронтовой стенки выполняется из огнеупорного шамотного кирпича класса А или Б, диатомового кирпича, изоляционных плит; обмуровка задней стенки – из огнеупорного шамотного кирпича и изоляционных плит.
Обмуровочные и изоляционные материалы заводом не поставляются.
Для уменьшения присосов снаружи изоляция покрывается металлической листовой обшивкой толщиной 2 мм, которая приваривается к обвязочному каркасу.
Опорная рама воспринимает нагрузку от элементов котла, работающих под давлением котловой воды, а также обвязочного каркаса над трубной изоляции и обшивки.
Нагрузка от элементов котла, работающих под давлением, и котловой воды передается на опорную раму через нижний барабан.
Для установки нижнего барабана в конструкции опорной рамы предусмотрены фронтовая и задняя поперечная балка с опорными подушками, а также опоры – две справа от барабана (со стороны топки) на поперечных балках и слева от барабана на продольной балке и две слева от барабана на продольной балке.
Нижний барабан на фронте котла закрепляется неподвижно посредством приварки барабана к подушке поперечной балки опорной рамы и неподвижными опорами. Каркас и обшивка со стороны фронта котла крепятся к нижнему барабану также неподвижно. На заднем днище нижнего барабана устанавливается репер для контроля за перемещением барабана (котла). Установка реперов для контроля за тепловым расширением котлов в вертикальном и поперечном направлениях не требуется, так как конструкция котлов обеспечивает свободное тепловое перемещение в этих направлениях.
Для сжигания топочного мазута и природного газа на котлах устанавливаются газомазутные горелки ГМ завода «Ильмарине» (г. Таллинн).
Основными узлами горелок типа ГМ являются: газовая часть, лопаточный аппарат для завихрения воздуха, форсуночный узел с основной и резервной паромеханической форсункой и захлопками для закрывания форсуночного клапана при снятии форсунок.
На фронте горелки предусмотрена установка смотрового окна это запально-защитное устройство ЗЗУ-4, которое в комплект горелки не входит и поставляется по отдельным заказам.
Котлы являются сейсмостойкими при сейсмическом воздействии интенсивностью до 9 баллов ( по шкале MSK-64) включительно.
Каждый котел комплектуется двумя пружинными предохранительными клапанами, один из которых является контрольным.
На котлах без пароперегревателя оба клапана устанавливаются на верхнем барабане котла, и любой из них может быть контрольным. Предохранительные клапаны подбираются заводом – изготовителем котла, поставляются комплектно с котлом и имеют свой паспорт.
На котлах предусматриваются два водоуказательных прибора прямого действия, которые присоединяются к трубкам, идущим из парового и водяного объемов верхнего барабана.
Котлы комплектуются необходимым количеством манометром, дренажной и сливной арматурой. Арматура и контрольно – измерительные приборы устанавливаются согласно схеме арматуры, приведенной в чертежах общего вида котлов. Котлы должны быть снабжены необходимыми приборами безопасности согласно правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.
2. Расчет процесса горения
2.1 Общие сведения
Производится поверочный расчет из выбранного котлоагрегата ДЕ 6,5 -14.
Основные характеристики котлоагрегата:
1. Номинальная паропроизводительность – 6,5 т/час,
2. Избыточное давление насыщенного пара – 1,3 МПа.
В качестве топлива используется природный газ газопровода “Джаркак – Ташкент” со следующим объемным составом (%).
CH4 (Метан) – 95,5
C2H6 (Этан) – 2,7
C3H8 (Пропан) – 0,4
C4H10 (Бутан) – 0,2
C5H12 (Пентан) – 0,1
N2 (Азот) – 1,0
CO2 (Диоксид углерода) – 0,1
Низшая теплота сгорания газа Qнр=36680 кДж/м3,
Температура уходящих газов tух=101°С.
2.2 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
Все расчеты выполняются по формулам с источника (1).
2.2.1 Определяем теоретический объем воздуха V0, м3/м3, необходимого для полного сгорания при сжигании газа:
V0=0,0476 [0,5 СО+0,5Н2+1,5Н2S+∑(m +
)СmНn-О2]Где: m – число атомов углерода;
n – число атомов водорода.
V0=0,0476[(1+
)95,5+(2+ 
)2,7+(3+ 
)0,4+(4+ 
)0,2+(5+ 
)0,1]==0,0476[191+8,1+2,4+1,3+0,8]=9,7
2.2.2 Определяем теоретический объем азота V0N2, м3/м3, в продуктах сгорания при сжигании газа:
V0N2=0,79 V0 +
V0N2=0,79 * 9,7+
=7,72.2.3 Определяем объём трехатомных газов VRO2, м3/м3, в продуктах сгорания при сжигании газа:
VRO2=0,01(СО2+СО+Н2S+∑ m СmНn).
VRO2=0,01(0,1+(1*95,5+2*2,7+3*0,4+4*0,2+5*0,1)=1,035
2.2.4 Определяем теоретический объём водяных паров V0H2O, м3/м3, в продуктах сгорания при сжигании газа:
V0H2O=0,01(Н2S+Н2+∑
СmНn+0,124dг.тл)+0,0161 V0где: dг.тл – влагосодержание газообразного топлива, отнесенного к 1 м3 сухого газа, г/м3,dг.тл =10
V0H2O=0,01(
*95,5+ 
*2,7+ 
*0,4+ 
*0,2+ 
*0,1+0,124*10)++0,0161*9,7=2,195
2.2.5 Средний коэффициент избытка воздуха в газоходе для каждой поверхности нагрева.
где: a′– коэффициент избытка воздуха перед газохода;
a″– коэффициент избытка воздуха после газохода.
a″ = a′+ Da
где: Da – присос воздуха в поверхность нагрева,
По таблице 3,1 источник 1 для котла ДЕ 6,5 -14 присос воздуха составляет:
- топка DaТ =0,05 (α”т=1,1)
- первый котельный пучок конвективной поверхности нагрева Da1кп=0,05 (α”1кп=1,15)
- второй котельный пучок конвективной поверхности нагрева Da2кп=0,1 (α”2кп=1,25)
- водяной экономайзер (чугунный) Daвэ=0,08 (α”вэ =1,35)
Средний коэффициент избытка воздуха:
- топка
- первый котельный пучок конвективной поверхности нагрева
- второй котельный пучок конвективной поверхности нагрева
- водяной экономайзер
Определяем избыточное количество воздуха Vвизб, м3/м3, для каждого газохода:
Vвизб = V0 (aср –1)
- топка
Vвизб (т)= 9,7(1,075 –1)=0,73
- первый котельный пучок конвективной поверхности нагрева
Vвизб(1кп) = 9,7(1,125 –1)=1,2
- второй котельный пучок конвективной поверхности нагрева