Лабораторная работа 2
Испытание водогрейного котла ПТВМ-30
Котел ПТВМ-30 №7 установлен на месте демонтированного котла ТВГМ-30 в котельной УГТУ-УПИ. Котел изготовлен ОАО «Дорогобужкотломаш (ДКМ)» и имеет следующие технические данные
Величина |
Размерность |
Значение |
Теплопроизводительность |
МВт |
49,39 |
Температура прямой воды |
°С |
150 |
Температура обратной воды |
°С |
70 |
Расход воды через котел |
т/ч |
483 |
Коэффициент полезного действия (брутто) при работе на природном газе |
% |
91,78 |
Расход природного газа при низшей теплоте сгорания 8620 ккал/м3 при н.у. |
м3/ч |
5055 |
Водяной объем котла |
м3 |
13,6 |
Объем топочной камеры |
м3 |
81,5 |
Котел ПТВМ-30 (рис. 3) имеет П-образную компоновку и конструктивно делится на топку и конвективную шахту. Все наружные и промежуточные стены котла (кроме боковых стен конвективной части) полностью экранированы трубами 60х3 с шагом 64 мм. Боковые стены конвективной части экранированы стояками из труб 83х3,5 с шагом 128 мм. В эти стояки вварены U-образные змеевики верхнего и нижнего конвективных пакетов. Вся трубная система экранов и конвективной шахты опирается непосредственно на каркас котла на отметке +5,0м. Обмуровка котла выполнена облегченной с креплением непосредственно к трубам.
Поверхность нагрева: а) радиационная – 128,6 м2; б) конвективная – 693 м2.
Обратная вода из тепловой сети под напором сетевых насосов последовательно проходит: задний экран топки, левый боковой экран топки; левую половину конвективной части (верхний и нижний пакеты), задний экран конвективной части, правую половину конвективной части (нижний и верхний пакеты), правый боковой экран топки, фронтовой экран. Движение воды в экранах и переброс потока с правой стороны на левую и обратно организуется за счет глухих перегородок в коллекторах и перепускных труб.
Суммарное сечение секций экранных труб составляет 0,073 – 0,082 м2, что соответствует скорости циркуляционной воды в наиболее теплонапряженных участках 1,97 – 1,75 м/с (при нормальном расходе воды 483 т/ч). Расчетное гидравлическое сопротивление котла составляет 1,6 – 1,8 кгс/см2.
Топка котла объемом 81,5 м3 выполнена в виде вертикальной шахты с глухим подом и образованна трубами фронтового, боковых и заднего экранов топки. На боковых экранах топки установлено по три газовых горелки с диаметром амбразур 335 мм. Над топкой в разводке труб фронтового экрана установлено два взрывных клапана мембранного типа сечением 0,22 м2.
Повышение теплопроизводительности серийного котла ПТВМ-30 до 49,39 МВт достигается благодаря установке ОАО «ДКМ» в топке шести новых горелок типа ГГРУ-1000 конструкции ОАО «Экотеплогаз».
Техническая характеристика горелки:
расход газа номинальный – 1000 нм3/ч;
давление газа номинальное – 24 кПа;
коэффициент рабочего регулирования – 6,5;
давление дутьевого воздуха номинальное – 1,7 кПа.
Горелка газовая рециркуляционных устройств (ГГРУ) комплектуется блоком электромагнитных клапанов С4Н-5-43/1 с фильтром, горелкой запальной ЭИВ-01 и ионизационным датчиком контроля пламени. Конструкция горелки, по утверждению авторов, позволяет значительно снизить выбросы оксидов азота NOx в атмосферу, что является существенным фактором для городской котельной.
Результаты измерений:
№ |
Величина |
Обозна-чения |
Размер-ность |
Значение |
|
|
Расход топлива |
В |
м3/ч |
|
|
|
Расход воды через котел |
Gв |
т/ч |
|
|
|
Температура на выходе из котла |
|
С |
|
|
|
Температура на входе в котел |
|
С |
|
|
|
Температура уходящих газов |
tух |
С |
|
|
|
Концентрация кислорода в уходящих газах |
О2 |
% |
|
|
|
Концентрация оксида углерода |
СО |
% |
|
После обработки результатов в соответствии с вышеописанной методикой полученные данные сводятся в единую таблицу.
Сводная таблица измерений
№ |
Величина |
Обозна-чения |
Размер-ность |
Значение |
Тепловой баланс котла |
||||
|
|
Коэффициент избытка воздуха |
α |
– |
|
|
|
Энтальпия теоретических газов при tух |
|
кДж/м3 |
|
|
|
Энтальпия теоретического воздуха при tух |
|
кДж/м3 |
|
|
|
Энтальпия уходящих газов |
|
кДж/м3 |
|
|
|
Энтальпия холодного воздуха |
|
кДж/м3 |
|
|
|
Потери теплоты с уходящими газами |
|
% |
|
|
|
Потери теплоты с химическим недожогом |
|
% |
|
|
|
Потери теплоты через ограждения |
|
% |
|
|
|
КПД |
|
% |
|
|
|
Расчетный расход топлива |
Вт |
м3/ч |
|
|
|
Расчетный расход топлива при 20 °С |
Вт |
м3/ч |
|
|
|
Невязка |
|
|
|
Рис. 3. Схема котла ПТВМ-30 с указанием точек замеров