Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1738

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
21.11.2023
Размер:
227.8 Кб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

А.В. Гордеев

КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим занятиям

(включая рекомендации по организации самостоятельной работы и выполнению курсового проекта)

для обучающихся по дисциплине «Котельные установки и парогенераторы» по направлению подготовки 13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника Профиль Промышленная теплоэнергетика

Нижний Новгород

2016

УДК 621.182 (075.8)

Гордеев А.В. / Котельные установки и парогенераторы [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. / А.В. Гордеев; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – __ с.– 1 электрон. опт. диск (CD-RW).

В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Котельные установки и парогенераторы» даются конкретные рекомендации учащимся для освоения как основного, так и дополнительного материала дисциплины и тем самым способствующие достижению целей, обозначенных в учебной программе дисциплины. Цель учебно-методического пособия — это помощь в усвоении лекций и в подготовке к практическим занятиям.

Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Котельные установки и парогенераторы» по направлению подготовки 13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника профиль Промышленная теплоэнергетика.

Учебно-методическое пособие ориентировано на обучение в соответствии с календарным учебным графиком и учебным планом по основной профессиональной образовательной программе направления 13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника профиль Промышленная теплоэнергетика, утв. решением учёного совета ННГАСУ от 25.12.2015 г., протокол № 3

©

А.В. Гордеев, 2016

©

ННГАСУ, 2016

2

Оглавление

1.

Общие положения ..........................................................................................................................

4

 

1.1

Цели изучения дисциплины и результаты обучения ...........................................................

4

 

1.2

Содержание дисциплины........................................................................................................

4

2.

Методические указания по подготовке к лекциям......................................................................

8

 

2.1

Общие рекомендации по работе на лекциях.........................................................................

8

 

2.2

Общие рекомендации при работе с конспектом лекций......................................................

8

 

2.3

Общие рекомендации по изучению материала лекций .......................................................

8

 

2.4

Контрольные вопросы...........................................................................................................

12

3.

Методические указания по подготовке к практическим занятиям .........................................

14

 

3.1

Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям ......................................

14

 

3.2

Примеры задач для практических занятий..........................................................................

14

 

3.3

Рекомендации по выполнению курсового проекта............................................................

18

4.

Методические указания по организации самостоятельной работы ........................................

21

 

4.1

Общие рекомендации для самостоятельной работы..........................................................

21

 

4.2

Темы для самостоятельного изучения.................................................................................

22

 

4.3

Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы..........................................

23

 

4.4

Задания для самостоятельной работы .................................................................................

24

3

1. Общие положения

1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения

Целями освоения учебной дисциплины «Котельные установки и парогенераторы» являются: формирование у студентов знаний, умений и навыков по основам расчета и эксплуатации

теплогенераторов систем теплоснабжения. Знания, умения и навыки необходимы при проектировании и эксплуатации теплогенераторов систем теплоснабжения, в основном использующих для получения теплоты органическое топливо, для обеспечения энергоэкономичных и экологобезопасных режимов работы.

В процессе освоения дисциплины студент должен Знать:

методы решения инженерных задач;

нормативные документы в области проектирования источников теплоты централизованных и автономных систем теплоснабжения;

методику проведения ремонтных и пусконаладочных работ теплотехнического оборудования;

методики расчета и подбора теплотехнического оборудования;

основы проектирования теплогенерирующих установок Уметь:

пользоваться нормативной и справочной литературой;

работать с нормативной и справочной документацией;

разрабатывать техническую документацию по ремонтным и пусконаладочным работам теплотехнического оборудования;

выполнять теплотехнические расчеты;

выполнять технико-экономическое обоснование принятых проектных решений Владеть:

техникой работы в компьютерных программах;

техникой выполнения инженерных расчетов (в том числе технико-экономических) при проектировании теплогенерирующих установок;

техникой выполнения расчетов при обработке результатов пусконаладочных работ теплотехнического оборудования;

навыками работы с технической документацией;

методиками технико-экономических расчетов теплогенерирующих установок

1.2Содержание дисциплины

Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам:

1 Введение

Котельные установки, технология изучения предмета, рекомендуемые источники

2. Источники тепловой энергии систем теплоснабжения

Источники тепловой энергии. Энергетические ресурсы и энергетический баланс. Органическое топливо, его классификация. Состав и основные свойства различных видов органического топлива.

3. Паровые и водогрейные котлы

4

Основные направления развития котлов на органическом топливе. Конструкции паровых и водогрейных котлов средней и большой мощности.

4. Основы теплового расчета котельных агрегатов

Общие положения. Схема расчета. Материальный баланс котельного агрегата. Тепловой и эксергетический баланс котлоагрегата. Теплообмен в топке котлоагрегата. Теплообмен в конвективных поверхностях нагрева

5. Топочные и горелочные устройства

Слоевые топочные устройства. Камерные топки. Вихревые (циклонные) топки. Горелочные устройства для камерного сжигания твердого топлива. Горелочные устройства для сжигания жидкого и газообразного топлива

6. Низкотемпературные поверхности нагрева котла

Общие положения. Классификация. Экономайзеры. Воздухоподогреватели. Основы теплового расчета низкотемпературных поверхностей нагрева. Компоновка низкотемпературных поверхностей нагрева котла

7. Тепловые схемы котельных установок, АЭС, АСТ, МГД и парогазовых установок

Виды тепловых схем. Тепловые схемы котельных установок, АЭС, АСТ, МГД и парогазовых установок. Расчет тепловых схем

8. Основное и вспомогательное оборудование котельной и других теплопроизводящих установок

Котельные агрегаты, теплообменные аппараты, насосные установки: расчет и подбор, требования к ним. Трубопроводы: схемы и расчет диаметров, требования к трубопроводам пара и горячей воды. Арматура котельных установок, требования к арматуре.

9. Водный режим работы паровых котлоагрегатов

Непрерывная и периодическая продувка, оборудование продувки, требования к питательной воде, ступенчатое испарение

10. Водоподготовка

Физико-химические характеристики воды Газовый и воздушный тракты котельной установки:. Выбор схемы обработки воды. Метод ионного обмена (сущность метода, схемы установок). Расчет и подбор оборудования химводоочистки. Термическая деаэрация воды. Расчет и подбор деаэраторов. Требования к деаэраторам

11. Газовый и воздушный тракты котельной установки

Схемы газового и воздушного трактов. Дымовые трубы (конструкции, требования к дымовым трубам, расчет высоты дымовой трубы). Расчет аэродинамических сопротивлений трак-тов. Дымососы, дутьевые вентиляторы (конструкции, требования, расчет и подбор дымососов и дутьевых

5

вентиляторов). Регулирование тягодутьевых установок. Газоходы и воздуховоды котельных агрегатов. 12. Топливное хозяйство котельной установки на органическом топливе

Топливное хозяйство котельной на твердом топливе. Топливное хозяйство котельной на жидком топливе. Топливное хозяйство котельной на газообразном топливе. Схемы топливного хозяйства, выбор схем, расчет и подбор оборудования, требования, технико-экономические показатели

13. Шлакозолоудаление в котельных установках

Схемы систем шлакозолоудаления. Выбор схем. Склады золы и шлака. Подбор оборудования. Технико-экономические показатели

14. Основы проектирования котельных установок

Стадии проектирования, объем и содержание, проектная документация. Объемные планировочные решения здания котельной установки. Компоновка оборудования котельной установки.

15. Основы эксплуатации котельных установок

Пуск и останов котельных агрегатов. Обслуживание котельных агрегатов. Текущий и плановый ремонт. Теплотехнические испытания котельных агрегатов

16. Технико-экономические показатели работы котельных установок

Основные определения. Себестоимость производства тепловой энергии и особенности ее расчета

Материал дисциплины изучается в соответствии с порядком, определённым в следующей таблице:

 

 

Таблица 1

 

Порядок освоения дисциплины

 

 

 

 

Раздел дисциплины

№№ предшествующих разделов

 

 

 

1

Введение

-

 

 

 

2

Источники тепловой энергии систем теплоснабжения

1

 

 

 

3

Паровые и водогрейные котлы

1,2

 

 

 

4

Основы теплового расчета котельных агрегатов

3

 

 

 

5

Топочные и горелочные устройства

3,4

 

 

 

6

Низкотемпературные поверхности нагрева котла

3,5

 

 

 

7

Тепловые схемы котельных установок, АЭС, АСТ, МГД и парога-

1,2

 

зовых установок

 

 

 

 

8

Основное и вспомогательное оборудование котельной и других

2,7

 

теплопроизводящих установок

 

 

 

 

9

Водный режим работы паровых котлоагрегатов

7,8

 

 

 

10

Водоподготовка

7,10

 

 

 

11

Газовый и воздушный тракты котельной установки

1,23,5,6

 

 

 

6

 

 

продолж. табл. 1

 

 

 

Раздел дисциплины

№№ предшествующих разделов

 

 

 

12

Топливное хозяйство котельной установки на органическом топ-

3,11

 

ливе

 

 

 

 

13

Шлакозолоудаление в котельных установках

3,12

 

 

 

14

Основы проектирования котельных установок

3,7,8,10,11,12,13

 

 

 

15

Основы эксплуатации котельных установок

3,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14

 

 

 

16

Технико-экономические показатели работы котельных установок

3,4,5,6,15

 

 

 

7

2. Методические указания по подготовке к лекциям

2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях

Лекция является главным звеном дидактического цикла обучения. Ее цель — формирование основы для последующего усвоения учебного материала. В ходе лекции преподаватель в устной форме, а также с помощью презентаций передает обучаемым знания по основным, фундаментальным вопросам изучаемой дисциплины.

Назначение лекции состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике.

Личное общение на лекции преподавателя со студентами предоставляет большие возможности для реализации образовательных и воспитательных целей.

При подготовке к лекционным занятиям студенты должны ознакомиться с презентаций, предлагаемой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточнения правильности понимания. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном режиме, что способствует повышению эффективности лекционных занятий.

2.2Общие рекомендации при работе с конспектом лекций

Входе лекционных занятий необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспект помогает внимательно слушать, лучше запоминать в процессе осмысленного записывания, обеспечивает наличие опорных материалов при подготовке к семинару, зачету, экзамену.

Полезно оставить в рабочих конспектах поля, на которых делать пометки из рекомендованной литературы, дополняющие материал прослушанной лекции, а также подчеркивающие особую важность тех или иных теоретических положений.

Вслучае неясности по тем или иным вопросам необходимо задавать преподавателю уточняющие вопросы. Следует ясно понимать, что отсутствие вопросов без обсуждения означает в большинстве случаев неусвоенность материала дисциплины.

2.3Общие рекомендации по изучению материала лекций

Раздел 1. Введение – 1 лекция

Цель: вызвать интерес к изучению курса, сформулировать основные термины и определения

На лекции рассматриваются основные термины и определения, классификация и краткие сведения о системах теплоснабжения

Раздел 2. Источники тепловой энергии систем теплоснабжения – 1 лекция

Цель: изучить классификацию и структурные схемы источников теплоснабжения

На лекции рассматриваются: классификация источников теплоснабжения, структурные схемы источников теплоснабжения на разных видах топлива, основные циклы теплогенерирующей установки,

8

назначение основного и вспомогательного оборудования теплогенерирующей установки

Раздел 3. Паровые и водогрейные котлы – 1 лекция

Цель: изучить конструкции современных отечественных и зарубежных котлов малой и средней производительности

На лекции рассматриваются: конструкции обмуровки котельного агрегата (тяжелая, легкая, облегченная), основные требования к обмуровке, назначение и основные виды гарнитуры котельного агрегата (лазы, люки, лючки, взрывные предохранительные клапаны, обдувочные аппараты, заслонки для воздуха и дымовых газов), требования к гарнитуре котлов, классификация арматуры, назначение и конструкции разных типов арматуры, конструкции и требования к котловым манометрам, водоуказательным приборам. Рассматриваются конструкции паровых и водогрейных котлов, обеспечение их надежной работы, основные технические характеристики котлов

Раздел 4. Основы теплового расчета котельных агрегатов – 1 лекция

Цель: изучить основы поверочного и конструктивного расчета топок, конвективных поверхностей нагрева.

Рассматриваются основы теплового расчета котлоагрегата в соответствии с нормативным методом «Тепловой расчет котельных агрегатов

Раздел 5. Топочные и горелочные устройства – 1 лекция

Цель: изучить конструкции топочных устройств при сжигании различных топлив

На лекции рассматриваются следующие вопросы: классификация топок, основные теплотехнические характеристики топок, конструкции топок и топочных устройств при сжигании твердого, жидкого и газообразного топлива и выбор топочных устройств при сжигании различных видов топлива

Раздел 6. Низкотемпературные поверхности нагрева котла – 1 лекция

Цель: изучить конструкции поверхностей нагрева котлов (пароперегревателей, воздухоподогревателей, экономайзеров) и основы их теплового расчета

Рассматриваются классификация и конструкции конвективных поверхностей нагрева котлов, основы их конструктивного теплового расчета, схемы включения их в работу

Раздел 7. Тепловые схемы котельных установок, АЭС, АСТ, МГД и парогазовых установок – 1 лекция

Цель: изучить тепловые схемы котельных установок для различных систем теплоснабжения

На лекции рассматриваются следующие вопросы: классификация тепловых схем, принципиальные схемы теплогенерирующих установок для закрытых и открытых, двухтрубных и четырехтрубных систем теплоснабжения, тепловые схемы теплогенерирующих установок малой производительности, основы расчета тепловых схем

9

Раздел 8. Основное и вспомогательное оборудование котельной установки – 1 лекция

Цель: изучить назначение, устройство и методики расчета и подбора основного и вспомогательного оборудования котельных установок

Рассматриваются классификация, назначение и устройство теплообменных и насосных установок, их расчет и подбор. Назначение трубопроводов теплогенерирующей установки, их гидравлический расчет. Назначение, классификация и устройство арматуры котельной. Требования к арматуре

Раздел 9. Водный режим работы паровых котлоагрегатов – 1 лекция

Цель: изучить основы водно-химического режима работы паровых котлов

Рассматриваются основные показатели качества подпиточной воды, требования к качеству котловой, сетевой и подпиточной воды, назначение и порядок выполнения непрерывной и периодической продувки котлов, назначение и схемы ступенчатого испарения котловой воды

Раздел 10. Водоподготовка – 1 лекция

Цель: изучить основные схемы обработки воды в теплогенерирующих установках

На лекции рассматриваются следующие вопросы: схемы ионного обмена, магнитная обработка воды, современные методы водоподготовки, выбор схемы обработки воды в теплогенерирующей установке, расчет и подбор оборудования водоподготовки, методы дегазации воды, термические деаэраторы, расчет и подбор деаэраторов

Раздел 11. Газовый и воздушный тракты котельной установки – 1 лекция

Цель: изучить схемы и оборудование газовоздушного тракта теплогенерирующей установки

На лекции рассматриваются следующие вопросы: схемы газовоздушного тракта, естественная и искусственная тяга, дымовые трубы (конструкции, материалы, определение высоты), конструкции дымососов и дутьевых вентиляторов, аэродинамический расчет котельного агрегата, расчет и подбор тягодутьевого оборудования

Раздел 12. Топливное хозяйство котельной установки на органическом топливе – 1 лекция

Цель: изучить назначение, устройство и методики расчета и подбора систем топливоснабжения теплогенерирующих установок, работающих на различных видах топлива

Рассматриваются классификация, назначение и оборудование теплогенерирующих установок, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе. Рассматриваются методики расчета и подбор оборудования газорегуляторных установок, мазутного хозяйства, систем топливоподачи твердого топлива.

Раздел 13. Шлакозолоудаление в котельных установках – 1 лекция

Цель: изучить системы шлакозолоудаления котельных установок, работающих на твердом топливе

Рассматриваются схемы систем шлакозолоудаления, основное оборудование этих систем и критерии обоснованного выбора системы шлакозолоудаления

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]