- •Теплогенераторы и их расчет
- •Содержание
- •1. Классификация котельных агрегатов
- •2. Маркировки котельных агрегатов
- •3. Паровые водотрубные котлы
- •3.1. Паровые котлы серии де
- •Параметры котельного пучка котлов типа де
- •Технические характеристики котлов серии де
- •3.2. Паровые котлы серии ке
- •Технические характеристики котлов серии ке
- •4. Водогрейные водотрубные котлы
- •4.1. Водогрейные котлы кв-гм
- •Технические характеристики водогрейных котлов кв-гм
- •4.2. Водогрейные котлы кв-тс
- •Технические характеристики водогрейных котлов кв-тс
- •Расчетные характеристики твердых топлив [3]
- •Расчетные характеристики природных газов [3]
- •Расчетные характеристики некоторых жидких топлив [3]
- •Расчетные значения коэффициентов избытка воздуха на выходе из топки [3]
- •Расчетные значения присосов воздуха в топку и газоходы котлов при номинальной нагрузке [3]
- •Расчетные характеристики слоевых топок с пневмомеханическими забрасывателями и цепной решеткой обратного хода
- •Объемы воздуха и газов, объемные доли трехатомных газов, концентрация золы в продуктах сгорания
- •5.1.3. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- •Энтальпия 1 м3 газов, воздуха (кДж/м3) и 1 кг золы (кДж/кг)
- •Энтальпии продуктов сгорания , кДж/кг или кДж/м3
- •5.2. Тепловой баланс теплогенератора
- •5.2.1. Расчет потерь теплоты
- •Рекомендуемые значения температур уходящих газов
- •Расчетные характеристики камерных топок при сжигании газа, мазута и пылевидного топлива
- •Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения (по давлению) [4]
- •5.2.2. Расчет кпд котельного агрегата
- •5.3. Тепловой расчет топочной камеры
- •5.3.1. Определение геометрических характеристик
- •Коэффициент загрязнения топочных экранов
- •5.3.2. Поверочный тепловой расчет топочной камеры
- •Коэффициент поглощения лучей частицами кокса
- •Доля топочного объема, заполненная светящейся частью факела
- •5.4. Расчет конвективных поверхностей нагрева
- •5.4.1. Расчет конвективных пучков котла
- •Коэффициент тепловой эффективности для конвективных поверхностей нагрева котлов
- •5.4.2. Расчет чугунных экономайзеров
- •Конструктивные характеристики чугунных труб системы вти
- •5.4.3. Расчет невязки теплового баланса котла
- •Список рекомендуемой литературы Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Теплогенераторы и их расчет
- •634003, Г. Томск, ул. Партизанская, 15.
Технические характеристики водогрейных котлов кв-тс
Параметр |
Тип котла |
||||
КВ-ТС-4 |
КВ-ТС-6,5 |
КВ-ТС-10 |
КВ-ТС-20 |
КВ- ТС-30 |
|
Теплопроизводительность (полезная тепловая мощность) котла Q, МВт |
4,65 |
7,56 |
11,63 |
23,26 |
34,8 |
Расход воды через котел, т/ч |
49,5 |
80,4 |
123,5 |
247 |
370 |
Рабочее давление, МПа |
0,8-2,5 |
0,8-2,5 |
0,8-2,5 |
0,8-2,5 |
0,8-2,5 |
Температура воды на входе в котел, tхв, С |
70 |
||||
Температура воды на выходе из котла, tгв, С |
150 |
||||
Сопротивление газового тракта котла в Па при работе на: каменном угле буром угле |
375 419 |
395 435 |
– 670 |
– 870 |
– 1270 |
Площадь поверхности стен топки (без Fзг) Fст, м2 |
58,6 |
73,0 |
80,4 |
111,7 |
134,4 |
Продолжение табл. 4.2
Площадь поверхности экранов топки Fэк, м2 |
38,66 |
48,9 |
55,9 |
82,8 |
98,6 |
Площадь зеркала горения Fзг, м2 |
4,4 |
6,3 |
9,1 |
15,9 |
19,9 |
Объем топки, м3 |
16,3 |
22,7 |
38,5 |
61,6 |
77,6 |
Глубина топки, мм |
2496 |
3520 |
3904 |
6144 |
7680 |
Ширина топки, мм |
2040 |
2880 |
3200 |
||
Диаметр экранных труб и толщина стенки, мм |
603 |
||||
Шаг экранных труб, мм |
64 |
||||
Площадь поверхности 1-го конвективного пучка, м2 |
44,35 |
75,2 |
114,5 |
208,5 |
288,9 |
Площадь поверхности 2-го конвективного пучка, м2 |
44,35 |
75,2 |
114,5 |
208,5 |
288,9 |
Расположение труб конвективных пучков |
шахматное |
||||
Диаметр труб конвективных пучков, мм |
283 |
||||
Поперечный шаг труб конвективного пучка, мм |
64 |
||||
Продольный шаг труб конвективного пучка, мм |
40 |
||||
Высота конвективной шахты, мм |
3840 |
6650 |
|||
Глубина конвективной шахты, мм |
608 |
1056 |
768 |
1408 |
2080 |
Общая длина котла с площадками, мм |
5000 |
6700 |
7600 |
10800 |
– |
Водогрейные котлы КВ-ТС-10, -20 и -30 имеют одинаковую ширину, но различаются по глубине (рис. 4.7). Данные котлы оборудованы цепными решетками 1 обратного хода разной длины и двумя пневмомеханическими забрасывателями 2 топлива.
В задней части топочной камеры 3 имеется промежуточная экранированная стенка 4, образующая камеру догорания. Экраны топочной камеры, а также конвективной шахты имеют облегченную обмуровку (см. рис. 4.1). Фронтальная стена топочной камеры не экранирована и имеет тяжелую обмуровку. Боковые стены топки закрыты экранами из труб 60×3 мм с шагом 64 мм.
Рис. 4.7. Водогрейные котлы КВ-ТС-10; КВ-ТС-20 и КВ-ТС-30:
1 – цепная решетка обратного хода; 2 – пневмомеханический забрасыватель топлива; 3 – топочная камера; 4 – промежуточный экран; 5 – второй конвективный пучок; 6 – конвективная шахта; 7 – первый конвективный пучок; 8 – фестон; 9 – трубопровод возврата уноса; 10 – шлаковый бункер
Передняя и задняя стены конвективной шахты 6 экранированы. Передняя стена конвективной шахты, являющаяся также и задней стеной топочной камеры, выполнена в виде цельносварного экрана, переходящего в нижней части в четырехрядный фестон 8. Боковые стены конвективной шахты закрыты вертикальными экранами из труб диаметром 83×3,5 мм.
Продукты горения поступают в конвективную шахту снизу и проходят через фестон. В шахте размещены конвективные поверхности нагрева 5, 7, выполненные в виде -образных горизонтальных ширм из труб диаметром 28×3 мм с поперечным шагом S1 = 64 мм и продольным S2 = 40 мм.
Уловленная мелочь и несгоревшие частицы топлива собираются в зольных бункерах под конвективной шахтой и посредством системы возврата уноса по трубопроводу 9 выбрасываются в топочную камеру. В передней части цепной решетки 1 обратного хода располагается шлаковый бункер 10, куда с решетки сбрасывается шлак.
Подача сетевой воды в котел осуществляется через нижний коллектор левого бокового экрана, а выход горячей воды –
через нижний левый коллектор конвективной шахты.
Для сжигания бурых углей котлы серии КВ-ТС могут поставляться с воздухоподогревателями, обеспечивающими подогрев воздуха до 200-220 С.
Котлы теплопроизводительностью 10 Гкал/ч и выше устанавливаются на железобетонном фундаменте. Отметка пола обслуживания составляет 3,6 м, при отметке пола золового этажа – 0,0 м.
5. ПОВЕРОЧНЫЙ ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ
ТЕПЛОГЕНЕРАТОРА
5.1. Состав топлива, объемы и энтальпии воздуха
и продуктов сгорания
5.1.1. Определение состава топлива
В соответствии с заданием, в котором указан вид топлива и его месторождение (для твердого топлива) из табл. 5.1-5.3 следует выписать основные расчетные параметры топлива: элементарный химический состав и низшую теплоту сгорания. Из рис. 5.1 необходимо выбрать и зарисовать расчетную схему заданного котельного агрегата.
5.1.2. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
Теоретический объем воздуха на горение определяются из выражения 3:
– при сжигании твердого или жидкого топлива, м3/кг,
;
(5.1)
– при сжигании газа, м3/м3,
,
(5.2)
где
,
–
число атомов углерода и водорода
соответственно
в углеводороде
газового топлива;
,
,
,
,
,
,
,
– процентное
содержание в топливе на рабочую или
сухую массу соответственно углерода,
горючей серы, водорода, кислорода, оксида
углерода, сероводорода, углеводородов,
% (принимаются по заданию из табл.
5.1-5.3).
Таблица 5.1
