Почему счетчик горячей воды крутится быстрее. Увеличенный расход горячей и холодной воды

Стационарные паровые котлы ДКВР (двухбарабанные котлы водотрубные, реконструированные) предназначены для производства насыщенного или перегретого пара. Котлы выпускаются паропроизводительностью 2,5; 4; 6,5; 10 и 20 т/ч в основном на рабочее давление 1,27 МПа (13 кгс/см2) для производства насыщенного пара и с пароперегревателем (кроме котлов паропроизводительностью 2,5 т/ч) для производства перегретого пара с температурой 250°С. Кроме того, котлы паропроизводительностью 6,5; 10 и 20 т/ч изготовляются на давление 2,25 МПа (23 кгс/см2) для производства перегретого пара до 370°С, а котлы паропроизводительностью 10 т/ч — также на давление 3,82 МПа (39 кгс/см2) для производства пара, перегретого до 440°С.

Типоразмеры выпускаемых в настоящее время котлов ДКВР и их основные параметры приведены в таблице.

Типоразмеры котлов ДКВР

Производительность, т/ч	Избыточное давление пара, кгс/см3
	13		23
	насыщенный пар	перегретый пар (250°С)	насыщенный пар	перегретый пар (370 °С)
2,5	ДКВР -2,5-13	-	-	-
4	ДКВР -4-13	ДКВР -4-13-250	-	-
6,5	ДКВР -6,5-13	ДКВР -6,5-13-250	ДКВР -6,5-23	ДКВР -6,5-23-370
10	ДКВР -10-13	ДКВР -10-13-250	ДКВР -10-23	ДКВР -10-23-370
20	ДКВР -20-13	ДКВР -20-13-250	ДКВР -20-23	ДКВР -20-23-370

Примечания:
1. Котлы типов ДКВР -10-13 с пароперегревателем и без него в низкой компоновке не являются серийными. Компоновка котлов и поставка их должны согласовываться с заводом.
2. Расчетная температура питательной воды принимается равной 100°С.

Топочное устройство	Рекомендуемый вид топлива	Топочное устройство	Рекомендуемый вид топлива
ПМЗ-РПК	Бурый и каменный уголь (кроме антрацитов)	ЦКТИ системы Померанцева	Дробленые отходы древесины и дре-весная кора с WB<55%
ПМЗ-ЛЦР
ПМЗ-ЧЦР
ЧЦР	Антрацит марок АС и AM	АКТИ системы Шершнева	Фрезерный торф с WP<55%

Паровые котлы ДКВР могут быть использованы как водогрейные . Для этого над котлом устанавливают стандартный пароводяной подогреватель (бойлер), который включается в его циркуляцию, при этом в днище нижнего барабана вваривают дополнительный штуцер для отвода конденсата из бойлера.

Для котлов ДКВР -2,5; ДКВР -4 и ДКВР -6,5 применяют также внутрибарабанные бойлеры с прямыми латунными трубками диаметром 16X1 мм, устанавливаемые в паровом пространстве верхнего барабана.

При этом и другом способах котел работает как паровой по замкнутой схеме и температура стенок поверхностей нагрева получается выше температуры точки росы, что предохраняет их от газовой коррозии.

При переводе котлов ДКВР на водогрейный режим хвостовые поверхности нагрева необходимо выполнять в виде теплофикационного экономайзера или воздухоподогревателя.

Для обеспечения необходимого напора ось выносного теплообменника должна располагаться выше оси верхнего барабана котла не менее чем на 1,5 м.

При работе котлов ДКВР в водогрейном режиме их теплопроизводительность (мощность) соответствует величинам, приведенным в таблице.

Тепло-производительность (мощность) котлов ДКВР при работе в водогрейном режиме

Тип котла	При работе на твердом топливе		При работе на газе и мазуте
	мощность, кВт	теплопроизвонительность, Гкал/ч	мощность, кВт	теплопроизводительность, Гкал/ч
ДКВР -2,5-13	1745	1,5	2 440	2,1
ДКВР -4-13	2910	2,5	4 070	3,5
ДКВР -6,5-13	4650	4	6510	5,6
ДКВР -10-13	7560	6,5	10 580	9,1

Эти теплопроизводительности «соответствуют номинальной паропроизводительности котла на твердом топливе и повышенной на 40%—на газе и мазуте.

Все котлы на давление 13 кгс/см2 унифицированы по мощности и выполняются по единой конструктивной схеме: с продольным расположением верхнего и нижнего барабанов, полностью экранированной топочной камерой и многотипными. У котлов этой серии верхний барабан выполнен более длинным, чем нижний. Внутренний диаметр барабанов на давление 13— 23 кгс/см2 равен 1000 мм. Барабаны котла соединены между собой пучком стальных труб диаметром 51X2,5 мм, образующих развитую конвективную поверхность нагрева. Трубы расположены в коридорном порядке с шагом в продольном направлении, равным 100 мм, и поперечном — 110 мм, и своими концами развальцованы в барабанах. Конвективный пучок разделен поперечной перегородкой на две части, образуя два горизонтальных газохода.

Котел имеет экранированную топку из труб диаметром 51х2,5 мм, расположенную под передней частью верхнего барабана. Трубы боковых экранов ввальцованы одним концом в верхний барабан, а другим приварены к нижним коллекторам.

Топочная камера котла состоит из двух частей: собственно топки и камеры догорания, которая образуется путем выкладывания шамотной стенки на заднем топочном пороге. Камера догорания служит для удлинения пути дымовых газов, благодаря чему устраняется возможность затягивания пламени в конвективный пучок и улучшаются условия для догорания уноса.

Пароперегреватель выполняется - из стальных цельнотянутых труб (сталь 10) диаметром 32X3 мм.

Для очистки наружных поверхностей нагрева применяется стационарный обдувочный прибор, обдувочные трубы которого выполнены из стали Х25Т. Обдувают поверхности насыщенным или перегретым паром.

Котлы , работающие на твердом топливе, оборудуют устройством для возврата уноса в топку .

Температура газов за котлами паропроизводительностью 2,5—10 т/ч в среднем равна: при работе на твердом топливе 310—345°С, на газе 300—325°С и на мазуте 350—400°С.

Верхний предел температур следует принимать для котлов с пароперегревателем. Для мазута и газа температуры приведены при работе котлов с увеличенной паропроизводительностью на 50%. При установке экономайзера температура уходящих газов снижается до 140—180°С.

Перед сжиганием в котлах сернистого мазута к нему необходимо добавлять жидкую присадку ВНИЦНП-106. При этом котлы должны работать при давлении не ниже 0,49—0,59 МПа (5—6 кгс/см2).

На котлах ДКВР устанавливается регулятор питания для автоматического регулирования уровня воды в верхнем барабане в пределах ±60 мм от среднего уровня, а также звуковая сигнализация.

Для сжигания газа или мазута в комплекте с котлами ДКВР поставляются газомазутные горелки типа ГМГ. Горелки устанавливаются на фронтовой стенке топочной камеры котла и предназначены для сжигания газа с теплотой сгорания QHг=3500—8000 ккал/м3 (при нормальных условиях) и мазута марок 40 и 100.

Паровой котел ДКВр-2,5-13 ГМ -вертикально-водотрубный котёл с экранированной топочной камерой и кипятильным пучком, которые выполнены по конструктивной схеме «Д». Отличительной чертой данной схемы является боковое расположение конвективной части котла относительно топочной камеры.

ОБЩИЙ ВИД КОТЛА ДКВР-2,5-13ГМ

БАЗОВАЯ И ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ КОМПЛЕКТАЦИИ КОТЛА ДКВР-2,5-13ГМ

Базовая комплектация россыпью	Котел россыпью, лестницы и площадки, горелки ГМГ-1,5 - 2 шт.
Базовая комплектация в сборе	Блок котла, лестницы и площадки, горелки ГМГ-1,5 - 2 шт.
Дополнительная комплектиция	Экономайзер БВЭС-I-2 или Экономайзер чугунный ЭБ-2-94
	Вентилятор ВДН-8м-1500
	Дымосос ДН-9м-1000
	Водоуказательные приборы и арматура к котлу ДКВр-2,5-13ГМ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ ПО ДКВР-2,5-13ГМ

Конструкция котла ДКВр-2,5-13 ГМ включает в себя экранированную топочную камеру и развитый кипятильный пучок, состоящий из гнутых труб. Топочная камера котла ДКВр-2,5; ДКВр-4; ДКВр-6,5 делится шамотной перегородкой на две части: собственную топку и камеру догорания. Благодаря этому устраненяется затягивание пламени в пучок и уменьшабтся потери с уносом и химическим недожогом. Между первым и вторым рядом труб котельного пучка всех котлов также устанавливается шамотная перегородка, отделяющая пучок от камеры догорания. Внутри котельного пучка имеется чугунная перегородка которая делит пучок на первый и второй газоходы и обеспечивает горизонтальный разворот газов в пучке при поперечном омывание труб.

При наличие пароперегревателя часть кипятильных труб не устанавливается; пароперегреватели размещаются в первом газоходе после второго-третьего рядов кипятильных труб. Котлы имеют два барабана - верхний (длинный) и нижний (короткий) - и трубную систему. Для осмотра барабанов и установки в них устройств, а также для чистки труб шарошками на днищах имеются овальные лазы размером 325х400 мм.

Барабаны котла ДКВр-2,5-13 ГМ, рабочим давлением 1,4 или 2,4 МПа, изготавливается из стали 16ГС, 09Г2С, стенка толщиной 13 или 20 мм соответственно. Контроль качества продукции, обеспечивается за счёт провидения ультразвуковой диагностики сварных швов барабана. На котел ДКВр-2,5 13 ГМ выписывается паспорт, присваивается номер котла. В паспорт котла заносится вся первичная документация на комплектующие (барабаны, трубная система, камерой экранов, трубная арматура), сертификаты и разрешения на применение выданное "Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору " с приложением актов УЗД.

Экранные и кипятильные пучки котла ДКВр-2,5 13 ГМ изготавливаются из стальных бесшовных труб Ø 51 мм стенка 2,5 мм. Для удаления шламов в котлах имеются торцевые лючки на нижних камерах экранов, для периодической продувки камер имеются штуцера Ø 32х3 мм.

Пароперегреватели котлов ДКВр, расположенные в первом по ходу газов газоходе, унифицированы по профилю для котлов одинаковых давлений и отличаются для котлов разной производительности лишь числом параллельных змеевиков. Пароперегреватели - одноходовые по пару - обеспечивают получение перегретого пара без применения пароохладителей. Камера перегретого пара крепится к верхнему барабану; одна опора этой камеры делается неподвижной, а другая - подвижной.

Котел ДКВр-2,5 13 ГМ имеет следующую циркуляционную схему: питательная вода поступает в верхний барабан по двум питательным линиям, откуда по слабообогреваемым трубам конвективного пучка поступает в нижний барабан. Питание экранов производится необогреваемыми трубами из верхнего и нижнего барабанов. Фронтовой экран котла ДКВр-10 питается водой из опускных труб верхнего барабана, задний экран - из опускных труб нижнего барабана. Пароводяная смесь из экранов и подъемных труб пучка поступает в верхний барабан. Все котлы в верхнем барабане снабжены внутрибарабанным паросепарационным устройствами для получения пара.

Паровой котел ДКВр 2,5 13 ГМ, по ставка которого может осуществляться одним транспортабельным блоком и в разобранном виде, имеют опорную раму сварной конструкции, выполненную из стального проката. Паровой котёл ДКВр-10-13 ГМ опорной рамы не имеют. Неподвижной, жестко закрепленной точкой котла является передняя опора нижнего барабана. Остальные опоры нижнего барабана и камер боковых экранов выполнены скользящими. Камеры фронтового и заднего экранов крепятся кронштейнами к обдувочному каркасу. Камеры боковых экранов крепятся к опорной раме.

Котел снабжен контрольно-измерительными приборами и необходимой арматурой. На паровой котел ДКВр-2,5-13 ГМ устанавливается следующая арматура: предохранительные клапана; манометры и трехходовые краны к ним; рамки указателей уровня со стеклами «Клингера» и запорными устройствами указателей уровня; запорные вентили, регулирующий и обратные клапана питания котлов; запорные вентили продувки барабанов, камер экранов, регулятора питания и пароперегревателя; запорные вентили отбора насыщенного пара (для котлов без пароперегревателя); запорные вентили для отбора перегретого пара (для котлов с па­роперегревателями); запорные вентили на линии обдувки и прогрева нижнего бараба­на при растопке котлов (для котлов ДКВр-10); вентили для спуска воды из нижнего барабана; запорные вентили на линии ввода химикатов; вентили для отбора проб пара. Для котлов типа ДКВр-10 поставляются также запорный и игольчатый вентили для непрерывной продувки верхнего барабана.

Для обслуживания газоходов на паровом котле ДКВр-2,5-13 ГМ устанавливается чугунная гарнитура.

Многочисленные испытания и длительный опыт эксплуатации большого числа котлов ДКВр подтвердили их надежную работу на пониженном по сравнению с номинальным давлении. Минимальное допустимое давление (абсолютное) в котле ДКВр-2,5 13 ГМ равно 0,7 МПа (7 кгс/см2). При более низком давлении значительно возрастает влажность вырабатываемого котлами пара, а при сжигании сернистых топлив (Sпр > 0,2%) наблюдается низкотемпературная коррозия. С уменьшением рабочего давления КПД котлоагрегата не уменьшается, что подтвержде­но сравнительными тепловыми расчетами кот­лов на номинальном и пониженном давлениях. Элементы котлов рассчитаны на рабочее дав­ление 1,4 МПа (14 кгс/см2), безопасность их работы обеспечивается установленными на котле предохранительными клапанами.

С понижением давления в котлах до 0,7 МПа комплектация котлов экономайзерами не изменяется, так как в этом случае недогрев воды в питательных экономайзерах до температуры насыщения пара в котле составляет более 20°С, что удовлетворяет требованиям правил Госгортехнадзора.

В котле ДКВр-2,5 13 ГМ, при сжигании газа и мазута применяются двухзонные вихревые газомазутные горелки типа ГМГ (по 2 горелки на котле).

Котлы типа ДКВр, работающие на мазуте, комплектуются чугунными экономайзерами, при использовании только природного газа для комплектации котлов могут использоваться стальные экономайзеры.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Показатель	Значение
Тип котла	Паровой
Вид расчетного топлива	Газ, Жидкое топливо
Паропроизводительность, т/ч	2,5
Рабочее (избыточное) давление теплоносителя на выходе, МПа (кгс/см)	1,3(13,0)
Температура пара на выходе, °С	насыщ. 194
Температура питательной воды, °С	100
Расчетный КПД (топливо газ), %	88
Расчетный КПД (топливо жидкое), %	85
Расход расчетного топлива (топливо газ) , кг/ч (м3/ч - для газа и жидкого топлива)	187
Расход расчетного топлива (топливо жидкое) , кг/ч (м3/ч - для газа и жидкого топлива)	177
Габариты транспортабельного блока, LxBxH, мм	4180х2100х3983
Габариты компоновки, LxBxH, мм	5913х4300х5120
Масса котла без топки (транспортабельного блока котла), кг	**4924,5 (4712)
Масса котла без топки (в объеме заводской поставки), кг	6886

Паровой котел ДКВр 2,5-14 имеет унифицированный верхний и нижний барабаны с внутренним диаметром 1000мм и расстоянием между ними 2750мм, а также боковые экраны и конвективный пучок. Диаметр и толщина стенки экранных и кипятильных труб ǿ51*2,5мм. Диаметр и толщина стенки коллекторов экранов ǿ219*8мм. Шаг труб боковых экранов в топке и камере догорания 80мм. Шаг труб заднего экрана в камере догорания и фестоне 110мм. Шаг кипятильных труб по длине котла 100мм, по ширине котла 110мм. Боковые стены выполнены из огнеупорного кирпича (без экранов). С правой стороны задней стенки топочной камеры котлов имеется окно, через которое продукты сгорания поступают в камеру догорания и далее в конвективный пучок. Трубы конвективного пучка, развальцованные в нижнем и верхнем барабанах. В конвективном пучке разворот газов осуществляется в горизонтальной плоскости при помощи шамотной и чугунной перегородок. Боковые экраны и крайние боковые ряды труб конвективного пучка имеют общий нижний коллектор. В котлах применены схемы одноступенчатого испарения. Питательная вода подается в верхний барабан под уровень воды по перфорированной трубе. В нижний барабан котловая вода опускается по задним трубам конвективного пучка. Передние трубы являются испарительными. Из нижнего барабана вода по перепускным трубам поступает камеры левого и правого экранов. Кроме того, котловая вода из верхнего барабана по опускным стоякам, расположенным на фронте котла, поступает в нижние коллекторы боковых экранов. Пароводяная смесь выходит из испарительных труб в верхний барабан, где проходит через пароприемный дырчатый потолок, установленный на расстоянии 50мм от верхней образующей барабана, и направляется в паропровод. Боковые стены котлов закрыты патрубной обмуровкой, состоящей из шамотобетона толщиной 25мм по сетке из нескольких слоев изоляционных плит толщиной около 100мм. Котлы 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 400мм от решетки. Смесительные трубы возврата уноса выполнены прямыми, без поворотов, что обеспечивает надежную работу систем. Воздух острого дутья вводится в топку через заднюю стенку. Сопла установлены на высоте 500мм от уровня колосникового полотна.

Таблица 4. Характеристика КА

Техническая характеристика котла ДКВР-2,5-14 (, т. 8.17):
паропроизводительность	т/ч	2,5
давление	кгс/см 2
температура пара	О С	насыщенный
радиационная поверхность нагрева	м 2	16,6
конвективная поверхность нагрева	м 2	73,6
КПД (при сжигании газа)	%
площадь зеркала горения	м 2	2,7
габаритные размеры (с площадками и лестницами)
длина	м	4,12
ширина	м	3,2
высота	м	3,75
масса в объёме заводской поставки	кг
Коэффициент избытка воздуха в топке		1,1
Объём топки	м 3
Расход топлива	м²/с	0,057
Энерговыделение топочного объёма	кВт/м²
Температура газа на выходе из топки	О С
Водяной экономайзер
Паоверхность нагрева	м 2	70,8
Скорость газов	м²/с	5,25
Температура воды на выходе	О С
Коэффициент теплопередачи	Вт/м²°С	16,9
Температура газа за экономайзером	О С

5. Компоновка КА.

(предварительная).

1. Топка. Согласно заданию и заданному виду топлива, выбранному типоразмеру парового котла и заданных характеристик топлива, с учетом рекомендаций, выбираем камерное сжигания топлива (в объёме).

Принимаем топку камерную. В качестве топочных устройств принимаем газовую горелку.

Наименование	Тип котла
ДКВр-2,5-14
Теплопроизводительность одной горелки,МВт	1,038
Расход природного газа для одной горелки, м³/ч
Количество горелок на котел, шт
Тип горелки по чертежам Ленгипроинжпроекта	II
Давление газа,кПа
Давление воздуха,кПа	4,2
Пределы регулирования газа:
по давлению, кПа	2,1-34
по теплопроизводительности, %	37,5-150
Диаметр газового коллектора, мм
Диаметр трубы подвода газа, мм
Количество отверстий в одном коллекторе, шт
Диаметр отверстий, мм	2,1
Шаг между отверстиями, мм
Размеры сечения подвода воздуха воздушного короба, мм	250×200
Высота огневой щели при ее ширине 80 мм, мм	550×404
Расстояние между осями горелок-коллекторов, мм
Габаритные размеры горелки, мм	-
длина
высота
Масса горелки, кг	62,6

α>1; для газа α=1,1

Согласно заданию в КА вырабатывается насыщенный водяной пар. Выбор дополнительной поверхности нагрева в значительной мере зависит

1. вида сжигаемого топлива

2. от паропроизводительности котла

6. Газовоздушный тракт КА

рис.1 Принципиальная схема газового и воздушного тракта КА.

Коэффициенты расхода воздуха в реперных точках

газовоздушного тракта КА

Коэффициенты избытка воздуха по мере движения продуктов сгорания по газоходам котельного агрегата увеличиваются. Это обусловлено тем, что давление в газоходах меньше давления окружающего воздуха и через неплотности в обмуровке происходят присосы атмосферного воздуха в газовый тракт агрегата. Присос воздуха принято выражать в долях теоретического количества воздуха, необходимого для горения.

где: ∆V прис – количество воздуха, присасываемого в соответствующий газоход агрегата, приходящийся на 1 м 3 газа при нормальных условиях.

Коэффициент избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева после топочной камеры подсчитывается прибавлением к α т соответствующих присосов воздуха.

где: i – номер поверхности нагрева после топки по ходу продуктов сгорания;

– коэффициент избытка воздуха на выходе из топки (стр. 183 );

– коэффициент избытка воздуха на входе в топку;

– присос воздуха в топке (стр. 183 );

– коэффициент избытка воздуха на входе в I конвективный пучок;

– коэффициент избытка воздуха на выходе из I конвективного пучка;

– присос воздуха в I конвективном пучке (стр. 183 );

– коэффициент избытка воздуха на входе во II конвективный пучок;

– коэффициент избытка воздуха на выходе из II конвективного пучка;

– присос воздуха в II конвективном пучке (стр. 183 );

– коэффициент избытка воздуха на входе в экономайзер;

– коэффициент избытка воздуха на выходе из экономайзера;

– присос воздуха в экономайзере (стр. 183 );

– коэффициент избытка воздуха на входе в газоход;

– коэффициент избытка воздуха на выходе из газохода;

– присос воздуха в газоходе (стр. 183 );

– коэффициент избытка воздуха на входе в дымовую трубу;

Таблица 6. Коэффициенты расхода воздуха в реперных точках газовоздушного тракта КА

Номер реперной точки	Коэффициент избытка воздуха на входе	Присос воздуха	Коэффициент избытка воздуха на выходе
	1,05	0,05	1,1
	1,1	0,05	1,15
	1,15	0,1	1,25
	1,25	0,01	1,26
	1,26	0,1	1,36
	1,36	0,01	1,37

1). Из технической характеристики парового котла выписываем значение температуры дымовых газов на выходе из топки

2). Из технической характеристики парового котла выписываем значение температуры дымовых газов на выходе из водяного экономайзера

Таблица 7. Количество продуктов сгорания и объемные доли трехатомных газов по газоходам котлоагрегата

Величина	Размер- ность	Теоретические объемы:
м 3	м 3
м 3	м 3
Газоход
Топка	Конвективный пучок	Эконо- майзер
1. Коэффициент избытка воздуха после поверхности нагрева	-	1,1	1,25	1,36
2. Избыточное количество воздуха	м 3	1,1902	2,9755	4,4037
3. Объем водяных паров	м 3	2,5902	2,8069	2,8299
4. Полный объем продуктов сгорания	м 3	14,486	16,259	17,586
5. Объемная доля трехатомных газов	-	0,090	0,079	0,070
6. Объемная доля водяных паров	-	0,190	0,173	0,160
7. Суммарная объемная доля	-	0,280	0,252	0,230

7. Определение энтальпий воздуха и продуктов сгорания

Количество теплоты, содержащееся в воздухе или продуктах сгорания, называют теплосодержанием (энтальпией) воздуха или продуктов сгорания. При выполнении расчётов принято энтальпию воздуха или продуктов сгорания относить к 1м 3 сжигаемого топлива.

Расчет энтальпий продуктов сгорания производится при действительных коэффициентах избытка воздуха после каждой поверхности нагрева.

1. Вычисляем энтальпию теоретического объёма воздуха для всего выбранного диапазона температур (кДж/м 3).

, кДж/м 3

где: V O – теоретический объем воздуха, необходимого для горения,
V O = 9,094 м 3 /м 3 ;

(сq) В – энтальпия 1 м 3 воздуха, кДж/м 3 , принимаются для каждой выбранной температуры, по табл. XIII,стр. 179 .

2. Определяем энтальпию теоретического объёма продуктов сгорания для всего диапазона выбранных температур

где: – объемы трехатомных газов, теоретический объем азота и водяного пара воздуха, необходимого для горения:

м 3 /м 3 ; м 3 /м 3 ; м 3 /м 3 ;

– энтальпии 1м 3 трехатомных газов, теоретического объема азота и теоретического объема водяных паров, кДж/м 3 , принимаются для каждой выбранной температуры, по табл. XIII,стр.179 .

3. Определяем энтальпию продуктов сгорания при коэффициенте избытка воздуха α > 1

, кДж/м 3

Результаты расчета энтальпии продуктов сгорания по газоходам котлоагрегата сводим в таблицу 8.

Таблица 8. Энтальпия продуктов сгорания( - таблица)

Поверхность нагрева	Температура,	H В O ,	H Г O ,	H,
О С	кДж/м 3	кДж/м 3	кДж/м 3
Верх топочной камеры α = 1,1
II конвективный пучок α = 1,25
Водяной экономайзер α = 1,36

6. Тепловой баланс КА.

При работе котла, вся поступившая в него теплота расходуется на выработку полезной теплоты, содержащейся в паре, и на покрытие различных потерь теплоты. Суммарное количество теплоты, поступившее в котельный агрегат, называют располагаемой теплотой и обозначают Q Р Р.

Потеря теплоты с уходящими газами обусловлено тем, что температура продуктов сгорания, покидающих котлоагрегат, значительно выше температуры окружающего воздуха. Потеря теплоты с уходящими газами зависит от вида сжигаемого топлива, коэффициента избытка воздуха в уходящих газах, температуры уходящих газов, чистоты внутренних и наружных поверхностей нагрева (q 2).

Потеря теплоты от химической неполноты сгорания (q 3) обусловлена появлением в уходящих газах горячих газов. Потеря теплоты зависит от вида топлива и содержания в нем летучих соединений, способа сжигания в топке, от уровня и распределения температур в топочной камере.

Потеря теплоты от механической неполноты горения (q 4) наблюдается только при сжигании твердого топлива и обусловлено наличием в остатках продуктов горения твердых горючих частиц. Остатки в основном состоят из золы, содержащейся в топливе и твердых горючих частиц, не вступивших в процесс газификации и горения. Потеря теплоты от механической неполноты горения зависит от вида сжигаемого топлива и его фракционного состава, форсировки колосниковой решетки и топочного объема, способа сжигания топлива и конструкции топки, коэффициента избытка воздуха, а также от зольности топлива.

Потеря теплоты от наружного охлаждения (q 5) обусловлено передачей теплоты от обмуровки агрегата наружному воздуху, имеющему более низкую температуру. Потери в окружающую среду зависят от теплопроводности обмуровки, ее толщины, поверхности стен, приходящихся на единицу паропроизводительности парового котла.

Коэффициентом полезного действия парового котла называется отношение полезной теплоты к располагаемой теплоте. Не вся полезная теплота, выработанная агрегатом, направляется к потребителю. Часть выработанной теплоты в виде пара и электрической энергии расходуется на собственные нужды. Под расходом на собственные нужды понимают расход всех видов энергии, затраченной на производство пара или горячей воды. Поэтому различают КПД агрегата брутто и нетто. КПД брутто определяется по выработанной теплоте, КПД нетто – по отпущенной.

Результаты теплового расчета КА занесем в таблицу 6.

Таблица 6. Тепловой расчет котельного агрегата

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
1.Распологаемая теплота топлива		кДж/м 3		36130,52
2.Температура уходящих газов		0 С	Принята из табл. 9.32
3.Энтальпия		кДж/м 3	Табл. 5	2113,49
4.Температура холодного воздуха		0 С	Стр.20
5.Энальпия		кДж/м 3	Табл. 5	361,2
6.Потери теплоты: а)от химической неполноты сгорания б)от механической неполноты сгорания в)потери теплоты с уходящими газами г)в окружающую среду д)потеря теплоты с золой и шлаком		% % % % %	Стр. 201 табл.XX Стр. 201 табл.XX Рис.5-1, стр. 21 Стр. 201 табл.XX	0,5 2,3
7.Сумма тепловых потерь		%		7,29
8.Коэффициент полезного действия котельного агрегата (брутто)		%
9.Давление насыщенного пара за КА		МПа	Задано	1,4
10.Температура насыщенного пара		0 С	Табл. 8-20, стр. 248
11.Энтальпия		кДж/кг	Табл. 3-1, стр. 47	2805,9
12.Температура питательной воды		0 С	Табл. 8-20, стр. 248	103,7
13.Энтальпия		кДж/кг	Табл. 3-1, стр. 47
14.Энтальпия продувочной воды		кДж/кг	Табл. 3-1, стр. 47	828,08
15.Теплота, полезно использованная в агрегате		кВт		5037,5
16.Полный расход топлива в КА		м 3 /с		0,153=
17.Расчетный расход топлива.		м 3 /с		0,153
18.Коэффициент сохранения теплоты		-		0,976

7. Поверочно - теплотехнический расчет топки

Расчет удельного энерговыделения топочного объема:

,

где Q т – тепловыделение в топке

Низшая теплота сгорания газа (),

Теплота вносимая в топку с топливом(),

Теплота вносимая в топку с воздухом ()

Определение температуры дымовых газов на выходе из топки

Температуру определяем по методике Гурвича А.М.

Теоретическая температура горения топлива (адиабатная), которая находится из соотношения

КПД топки

Так как ,то из таблицы 5 находим

Коэффициент прямой отдачи (коэффициент излучения) определяемый по формуле:

Расчетный коэффициент охлаждения топки, определяемый по рис.17 в зависимости от степени охлаждения топки

Котлы для газообразного или жидкого топлива следует оборудовать взрывными клапанами. Площадь одного клапана должна быть не менее 0,05м 2 . Число клапанов должно определяться из расчета не менее 0,05м 2 площади клапана на 1м 3 объема топки или газохода. Места расположения взрывных клапанов и защитных устройств должны соответствовать Правилам безопасности в газовом хозяйстве. Т.к. объем топки равен 20,8 м 3 , то площадь взрывных клапанов составит 1,04м 2 .

8. Поверочно–конструктивный теплотехнический расчет водяного экономайзера

Результаты расчетов занесем в таблицу:

Таблица 7. Расчет водяного экономайзера

Наименование величин	Обозна- чение	Размер- ность	Формула или обоснование	Расчет
Температура газов на входе
Энтальпия			Таблица 5	4046,707
Температура газов на выходе			Табл. 8.20, стр. 250
Энтальпия			Таблица 5	2641,5
Теплота, воспринятая в водяном экономайзере
Расход воды			Табл. 8.20, стр. 250	1,998
Температура воды на входе
Энтальпия			Табл. 3.1, стр. 47
Энтальпия воды на выходе
Температура воды на выходе			Табл. 9-3, стр. 179
Средняя температура газов
Отношение	-	-
Средний температурный напор
Средняя скорость газов
Коэффициент теплопередачи			Номограмма 20	17,8
Поверхность нагрева
Количество рядов труб		-

По данному расчету подходит стандартный водяной экономайзер ЭП1-236 с характеристиками из табл.9.3 стр178

9. Поверка баланса теплоты котлоагрегата.

Данный расчет представляем в виде таблицы:

Таблица 8. Поверочный тепловой баланс котельного агрегата и определение расчетной невязки

Величина	Обозна- чение	Размер- ность	Формула или обоснование
Расчетный расход топлива и его располагаемая теплота сгорания			Из предыдущих расчетов	0,153 36130,52
Количество теплоты переданное поверхностям нагрева котлоагрепата: а)в топке б)в котельном пучке в)в водяном экономайзере
Энтальпия а)воды на входе в водяной экономайзер б)воды на выходе из водяного экономайзера в)насыщенного влажного пара			Из предыдущих расчетов	532,072 2805,9
Расчетный прирост Энтальпии: а) в экономайзере б) в котельных пучке и барабанах котла в)в котельном агрегате				532,072-435=97,072 2805,9-435=2370,9 97,072+2370,9=2467,972
Количество натурального пара, выработанного в котлоагрегате: а)в топке б)в котельном пучке г)в паровом котле
Действительный прирост энтальпии: а)в экономайзере б)в котельном пучке и барабанах котла г)в котельном агрегате д)погрешность расчета
Действительные: а)энтальпия насыщенного пара б)температура насыщенного пара в)количество нормального пара, выработанного в котлоагрегате			По табл. 3.1
Расчетная невязка баланса по пару: а)абсолютная б)относительная
К Л.Д. собственно парового котла (брутто)
Прирост к.п.д. (брутто) в экономайзере
К.П.Д. котельного агрегата (брутто)
Расчетная относительная невязка по К.П.Д
Экономия топлива за счет: подогрева воды в водяном экономайзере в натуральном топливе в условном топливе

10. Условия эксплуатации КУ

Эксплуатация КА заключается в следующем: в растопке и остановке агрегата, в контроле за работой котельного агрегата и управлением им, выборе оптимальных режимов работы и наивыгоднейшего распределения нагрузок, соблюдении правил технической и безопасной эксплуатации, в организации ремонтов, профилактике аварий и т.д.

Подготовка котла к работе. Перед растопкой проверяют исправность котла и готовность его к пуску, для чего производят тщательный внутренний и наружный осмотр агрегата. Проверяют исправность всей арматуры, взрывных клапанов, плотность закрытия лазов и люков, готовность к пуску дымососов и вентиляторов опробованием их работы. После этого открывают воздушные краны на котле и экономайзере. Далее открывают питательный клапан, и котел заполняют водой. Заполнение котла водой происходит через экономайзер при этом воздушный кран на экономайзере должны быть открыты. Заполняют котел медленно(1-2ч) до наинизшей отметки водоуказательного стекла с учетом того, что уровень воды при нагреве ее повысится. Затем начинают растопку котла: зажигают газовые горелки. Одновременно ведут наблюдение за плотностью котла и отсутствием утечек по уровню воды в водоуказательном стекле. Быстрый нагрев котла при растопке вызывает неравномерное расширение поверхностей нагрева, что часто является основной причиной разрушения вальцовочных и других соединений. Поэтому растопку производят в течении 2-4ч.

Обслуживание котла во время работы сводится к поддержанию нормального режима, который обеспечивает наибольшую выработку пара заданных параметров при наименьших затратах топлива в условиях безопасной и надежной работы КА.

Персонал должен следить за питанием котла и уровнем воды в барабане, поддерживая его примерно на середине водоуказательного стекла. Следует правильно вести процесс горения в топке, не допуская отклонений содержания СО 2 или О 2 в уходящих газах от установленных норм; необходимо поддерживать минимально допустимое разрежение в топке, нельзя допускать потерь топлива, а также резко повышать температуру уходящих газов. Присосы воздуха в газоходы КА не должны превосходить установленных норм. Все неплотности обмуровки и гарнитуры следует устранять в процессе работы, не дожидаясь очередной остановки котла.(материал взят из)

Используемые литературные источники.

1. Кузнецов Н.В., Митор В. В., Дубовский И. Е., Красина Э. С. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод). Изд.2-е переработ. и доп.- М: «Энергия», 1973. – с.296:ил.

2. СНиП II-35-76. Котельные установки. Нормы проектирования.

3. СНиП 23-01-99. Строительная климатология.

4. ГОСТ 21.403-80. Обозначения условные графические в схемах. Оборудование энергетическое.-М., 1981.

5. Эстеркин Р. И. Промышленные парогенерирующие установки. – Л.: Энергия, Ленингр. отделение, 1980. – 400с.: ил.

6. Роддатис К. Ф., Полтарецкий А. Н. Справочник по котельным установкам малой производительности/ под ред. Роддатиса К. Ф. М.: Энергоатомиздат, 1989, - 488 с, ил.

7. Либерман Н. Б., Нянковская М.Т. Справочник по проектированию котельных установок систем централизованного теплоснабжения. (Общие вопросы проектирования и основное оборудование).- М.:Энергия,1979,-224с.: ил..

8. Эстеркин Р. И. Котельные установки. (Курсовое и дипломное проектирование) – Л.: Энергоатомиздат, 1989. – 227 с.: ил..

9. Климов Г.М., Цой Е.Н. Органическое топливо для котельных установок/ Методические указания по проектированию. - Н.Новгород: ННГАСУ, 2004.

10. Климов Г.М., Беагон Б.С. Теплофизические характеристики газового топива/ Методическая разработка к практическим и лабораторным занятиям по дисциплинам «Газоснабжение» и «Использование газа в промышленности». - Н.Новгород: ННГАСУ, 2004.

11. Касаткин И.И. Справочное пособие для теплотехников промышленных предприятий. – Минск: Гос. Изд-во БССР, 1963. – 304 с.:ил..

12. Делягин Г.Н., Лебедев В.Н., Пермяков Б.А. Теплогенерирующие установки: Учебник для ВУЗов. –М.: Стройиздат, 1986,-559с..

Котел ДКВр (двухбарабанный, вертикально-водотрубный) с газомазутной топкой предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара, идущего на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Надежная гидравлическая и аэродинамическая схема работы парового котла ДКВр обеспечивает высокий КПД – до 91%. Диапазон регулирования производительности (от 40 до 150% от номинальной производительности) позволяет использовать паровой котел ДКВр с максимальной эффективностью, что значительно экономить затраты на теплоэнергоснабжение. Имеет низкий уровень эксплуатационных затрат и затрат обслуживание.

Паровой котел ДКВр имеет сборную конструкцию, что позволяет монтировать его в котельной, не разрушая стен, и быстро подключать к уже существующим системам.

Возможен перевод парового котла ДКВр в водогрейный режим и с одного вида топлива на другой и комплектацией горелками импортного производства.

Паровой котел ДКВр имеет верхний длинный и нижний короткий барабаны, расположенные вдоль оси котла, экранированную топочную камеру и развитый кипятильный пучок из гнутых труб. Для устранения затягивания пламени в пучок и уменьшения потерь с уносом и химическим недожогом топочная камера паровых котлов ДКВр 2,5; ДКВр 4; ДКВр 6,5 делится шамотной перегородкой на две части: собственно топку и камеру догорания. На паровых котлах ДКВр 10 камера догорания отделяется от топки трубами заднего экрана. Между первым и вторым рядами труб котельного пучка всех котлов также устанавливается шамотная перегородка, отделяющая пучок от камеры догорания.

Внутри котельного пучка имеется чугунная перегородка, которая делит его на первый и второй газоходы и обеспечивает горизонтальный разворот газов в пучках при поперечном омывании труб.

Вход газов из топки в камеру догорания и выход газов из котла – асимметричные. При наличии пароперегревателя часть кипятильных труб не устанавливается; пароперегреватели размещаются в первом газоходе после второго-треть- его рядов кипятильных труб.

Барабаны с внутренним диаметром 1000 мм на давление 1,4 Мпа, имеют толщину стенки 13 мм. Экраны и кипятильные пучки котлов выполняются из стальных бесшовных труб Ø51мм стенка 2,5мм.

Пароперегреватели котлов типа ДКВР, расположенные в первом по ходу газов газоходе, унифицированы по профилю для котлов одинаковых давлений и отличаются для котлов разной производительности лишь числом параллельных змеевиков.

Пароперегреватели – одноходовые по пару, обеспечивают получение перегретого пара без применения пароохладителей. Камера перегретого пара крепится к верхнему барабану, одна опора этой камеры делается неподвижной, а другая – подвижной.

Питательная вода поступает в верхний барабан по двум питательным линиям, откуда по последним рядам труб конвективного пучка поступает в нижний барабан. Питание экранов производится необогреваемыми трубами из верхнего и нижнего барабанов. Фронтовой экран котла ДКВр - 10 питается водой из опускных труб верхнего барабана, задний экран – опускных труб нижнего барабана. Пароводяная смесь из экранов и подъемных труб пучка поступает в верхний барабан котла ДКВр.

Все паровые котлы типа ДКВр снабжены внутрибарабанными паросепарационными устройствами для получения пара.

Паровые котлы ДКВр-2,5, ДКВр-4 и ДКВр-6,5, поставка которых может осуществляться одним транспортабельным блоком и в разобранном виде, имеют опорную раму сварной конструкции, выполненную из стального проката.

Паровые котлы ДКВр-10 опорной рамы не имеют. Неподвижной, жестко закрепленной точкой котла является передняя опора нижнего барабана. Остальные опоры нижнего барабана и камер боковых экранов выполнены скользящими. Камеры фронтового и заднего экранов крепятся кронштейнами к обдувочному каркасу. Камеры боковых экранов крепятся к опорной раме.

Техническая характеристика паровых двухбарабанных водотрубный котлов типа Е (ДКВр)

Заводское обозначение котла	Вид топлива	Паро- произво-дитель-ность, т/ч	Давле- ние пара, МПа (кгс/см 2 /)	Температура пара. °С		Расчетный КПД, %		Габаритные размеры собственно котла, мм (LxBxH), мм	Масса котла, кг
				насыщен- ного	перегре- того		мазут
Котлы, работающие на жидком и газообразном топливе
ДКВр-2,5-13ГМ	Газ, мазут
ДКВр-4-13ГМ	Газ, мазут
ДКВр-4-13-225 ГМ	Газ, мазут
ДКВр-6,5-13ГМ	Газ, мазут
ДКВр-6,5-13-225ГМ	Газ, мазут
ДКВр-10-13 ГМ	Газ, мазут
ДКВр-10-13-225 ГМ	Газ, мазут
ДКВр-10-23 ГМ	Газ, мазут
ДКВр-10-23-370 ГМ