1. Технологічна частина

1.1.Опис технологічного процесу

Водогрійний котел  - пристрій, що має топку і огрівається продуктами спаленого в ній палива та призначений для нагрівання води, яка знаходиться під тиском вище атмосферного і використовується як теплоносій поза самим пристроєм. 

З точки зору технології котла являє собою прямоточний секційний теплогенератор з примусовою циркуляцією води, обладнаний окремим димососом і вентилятором. Водогрійний котел має три двосвітних екрани і чотири пальника. Двосвітні екрани ділять топку на чотири відсіки. Крім того, водогрійний котел має бічні та стельні екрани, розташованих у стінок, і стельовий екран, частково переходить у фронтовій екран. Конвективна поверхня нагріву розміщена в газоході і преставляє собою змійовий економайзер, що складається з 16 секцій. Змійовики розташовуються паралельно фронту котла в шаховому порядку. Продукти згоряння омивають конвективну поверхню, що складається з труб діаметром 28х2.5 мм, зі швидкістю 8 м/с. Перегородка між 3-ма газоходами утворена за рахунок плавників, приварених до труб. Вода з теплової мережі поступає в колектор конвективної частини, проходить через труби в газоходах і далі послідовно омивають труби кожного екрану, що розділений для збільшення швидкості води на секції. З секції вода відводиться в мережу через патрубок, що розташований у верхній частині палива.

Для спалювання газу встановленоі пальники з мрямою щілиною, яка закінчується зверху раптовим розширенням. Витрата газу всіма пальниками складає 1960 м^3/год. Високі швидкості води – біля 1м/с отримані за рахунок поділу пучка труб конвективного газоходу на 3 частини, а кожного екрану – на 4 частини. Це призвело до збільшення гідравлічного опору до 0.12 МПа. Паливня котла має тепло напруження об’ємом 4 кВт/м^3. Під вогневими каналами для розподілення повітря встановлений металевий лист з отвором. Вентилятор має напір 0.5-1кПа, оскільки до пальників підводиться природній газ середнього тиску. Значна швидкість димових газів і наявність пучка труб з великою кількістю рядів, що омивають поперечно, обумовили необхідність встановлення димовідсмоктувача з напором біля 1 кПа. Продукти спалювання поступають з паливні в конвективний газохід через прийом висотою 800мм у верхній частині над розподільною стінкою. Прицьому частина тепла разом з димовими газами виходить в атмосферу.

Економайзери використовуються для попереднього підігріву води і таким чином зменшення кількості тепла, яке виходить із димовими газами. Розташування змійовиків секцій в шаховому порядку дає змогу покращити теплообмін.

1.2.Опис технологічної схеми

Водогрійний котел призначений для нагрівання води, яка використовується для гарячого водопостачання та опалення. Вода, що йде до споживача, називається прямою, а повертає назад від споживача в котел - зворотній. Вода використовується хімічно очищена, тому що містяться в природній воді розчинні гази (кисень та вуглекислота) руйнують метал котельного агрегату і трубопроводи. Також використання природної води призводить до відкладення накипу, яка викликає перегрів металу в слідстві погіршення відводу тепла. Для заповнення неминучих втрат води, потрібна вода для підживлення зворотної води. Нагрівання води відбувається за рахунок тепла, що виділяється при спалюванні палива. Вода в котельні надходиться з температурою 60 ̊С і нагрівається до температури 90 ̊С.

Горіння - це процес хімічної реакції сполук горючих елементів газу з киснем, що сприяв підвищенню температури і відбувається з виділенням тепла.

До пальнику котла підводять газ і повітря. Горюча суміш, яка утворюється в пальнику, загоряється і віддає тепло в топкову камеру. В результаті процесу горіння утворюються газоподібні продукти - димові гази. Їх відсмоктує димосос, а потім викидає в атмосферу. Спалювання здійснюється факельним способом. При спалюванні газового палива необхідно забезпечити: гарне попереднє перемішування газу з повітрям, ведення процесу з малими надлишками повітря, поділ потоку суміші на окремі струмені. Підігрів газоповітряної суміші і хімічна реакція горіння протікають дуже швидко. Основним чинником тривалості горіння є час, витрачений на перемішування газу з повітрям у пальнику. Від швидкості і якості перемішування газу з необхідною кількістю повітря, залежить швидкість і повнота згоряння газу, довжина факела топки і температура полум'я. Для процесу горіння димососом створюється необхідне розрядження і забезпечується повне видалення продуктів згоряння. Якщо досягти співвідношення витрати повітря у відповідності з подачею палива, процес спалювання буде здійснюватися з максимальною економічністю.