Тепловой расчет водогрейного котла КВГ-4-150. Квг 4 котел

Котел КВ-Г-4-115Н

а) Котел КВ-Г-4-115Н с горелкой ГГВ-350 (низкое давление газа)б) Котел КВ-Г-4-115Н с горелкой ГГВ-350 (среднее давление газа)

Котел водогрейный автоматизированный КВ-Г-4-115Н теплопроизводительностью 4 МВт жаротрубно-газотрубного типа, работающий на газе, предназначен для нагрева воды, используемой для отопления жилых, производственных и административных зданий.

Климатическое исполнение УХЛ, категория размещения 3 по ГОСТ 15150-69. Область применения: стационарные и транспортабельные котельные. Эксплуатация котла должна производиться в закрытых системах теплоснабжения с умягчением и деаэрацией подпиточной воды.

В состав котла входят собственно котел, газовая горелка ГГВ-350, микропроцессорный автоматизированный комплекс МАК-2001, дутьевой вентилятор, арматура и контрольно измерительные приборы.

sibpromenergo.ru

Технические характеристики котлов кв-гм-4 и кв-гм-6,5

Продукты сгорания поступают в верхнюю часть топки, откуда, пройдя фестон, попадают в конвективную часть, проходят ее сверху вниз и удаляются из котла.

Техническая характеристика котлов типов КВ-ГМ-4 и КВ-ГМ-6,5 приведена в табл. 3.12.

Котлы КВ-ГМ-10-150,КВ-ГМ-20-150иКВ-ГМ-30-150(рис. 3.19) обеспечивают подогрев воды до 150ºCс разностью температур воды на входе и выходе, равной 80 ºC, работают с постоянным расходом воды на всех нагрузках.

Котлы являются прямоточными, имеют единый профиль в разрезе и различаются только глубиной топки и конвективного газохода.

Топки котлов оборудованы установленной на фронтовой стенке одной газомазутной горелкой с ротационной форсункой типа РГМГ, теплопроизводительностью соответственно 11,63; 23,26 и 34,89 МВт.

Диапазон регулирования нагрузки котлов 20–100% от номинальной теплопроизводительности.

Топка полностью экранирована трубами Ø 60×3 мм с шагом S= 64 мм и разделена промежуточным двухрядным поворотным экраном, выполненным из труб Ø 60×3 мм с шагамиS1= 128 мм иS2= 182 мм, на камеру горения и камеру дожигания.

Пакеты конвективных поверхностей нагрева расположены в вертикальном газоходе с полностью экранированными стенками. Задняя и передняя стены выполнены из труб Ø 60×3 мм с шагом S= 64 мм. Боковые стены экранированы трубами Ø 83×3,5 мм с шагомS= 128 мм, являющимися коллекторами для П-образных ширм конвективных пакетов, выполненных из труб Ø 28×3 мм. Ширмы пакетов расположены параллельно фронту котла и установлены таким образом, что из трубы образуют шахматный пучок с шагамиS1= 64 мм иS2= 40 мм.

При работе на мазуте котлы по воде должны включаться по прямоточной схеме, вода подводится в поверхности нагрева топочного блока, а отводится – из конвективных поверхностей нагрева. При работе только на газообразном топливе включение котлов по воде выполняется по противоточной схеме, вода подводится в конвективные поверхности нагрева, а отводится из поверхностей нагрева топочного блока.

Таблица 3.13

studfiles.net

Тепловой расчет водогрейного котла КВГ-4-150

1. Тепловой расчет водогрейного котла КВГ-4-150

Рис.1 Схема водогрейного котла КВГ-4-150

парогенератор топка котел

Расчетное задание: для выполнения теплового расчета парогенератора схема которого представлена на рис.1 выше используем следующие данные:

Топливо - природный газ;

Теплопроизводство 9000кВт;

Температура нагретой воды 150 ;

Температура перегретого пара 0 ;

Температура питательной воды 70 ;

Температура уходящих газов 170 ;

Продувка 0%.

Котлы КВ-Г (котел водогрейный газовый) выпускаются теплопроизводительностью 4 и 6,5 Гкал/ч (4,65 и 7,56 МВт) вместо котлов ТВГ. Это прямоточные секционные котлы, работающие на газовом топливе, и представляют собой трубную систему, скомпонованную в одном транспортабельном блоке. Трубная система состоит из радиационной и конвективной поверхностей нагрева, по типу подогревателей кожухотрубных и теплообменников.

К радиационной поверхности относятся четыре топочных экрана и потолочный. Трубы крайних односветных топочных экранов и потолочного по всей высоте (длине) соединены между собой металлическими пластинами. Каждый топочный экран представляет собой отдельную секцию, состоящую из прямых труб, вваренных в верхний и нижний коллекторы.

Для заданного направления движения воды по топочным экранам верхние коллекторы имеют смещенную от центра глухую перегородку (15 и 23 трубы). Топочные экраны соединяются между собой перепускными трубами.

Конвективная поверхность нагрева состоит из двух секций - правой и левой, в каждой по семь труб 0 51 х2,5 мм, вваренных одними концами в верхние, а другими - в нижний коллекторы, т. е. представляют собой нижние и боковые части поверхности нагрева. В боковые трубы вварены четыре пакета трехтрубных змеевиков 0 28×3 мм. Для направления движения воды в змеевиках в боковых трубах установлены глухие перегородки.

Радиационную поверхность от конвективной отделяет перегородка из горизонтально размещенных труб 0 28×3 мм, соединенных между собой металлическими пластинами. Эта перегородка в верхней части находится на уровне верхних змеевиков. Таким образом, через оставленное сверху пространство продукты сгорания топлива из радиационной поверхности нагрева переходят в конвективную, обогревая змеевики, а затем через газоходы и дымовую трубу удаляются в атмосферу.

Для очистки от накипи и шлама все коллекторы вертикальных и потолочных экранов имеют съемные лючки на торцах, а верхние коллекторы топочных экранов - съемные лючки и сверху (по одному).

Котлы (водоподогреватели) оборудуются тремя подовыми, с прямой щелью горелками, которые устанавливаются между вертикальными топочными экранами. Горелка имеет два ряда отверстий 0 1,5 мм, размещенных в шахматном порядке.

В гарнитуру котла входят взрывные клапаны, лючки и лазы. Для осмотра и ремонта внутри топки на фронте котла есть три люка-лаза. Для периодического осмотра состояния поверхности нагрева можно использовать отверстия двух взрывных клапанов, которые находятся в верхней части задней стены конвективной поверхности нагрева.Циркуляция воды в котлах КВ-Г. Обратная вода из тепловой сети после циркуляционного насоса поступает во входной коллектор конвективной поверхности нагрева. Из коллектора вода двумя потоками, вправо и влево, проходит по стоякам и змеевикам и попадает в выходные коллекторы (правый и левый). Вода из этих коллекторов по перепускным трубам попадает в крайние задние коллекторы потолочного экрана, из которых по 11 крайним трубам проходит по потолку, переходя во фронтовой экран и по нему в передний коллектор. В коллекторе потоки смешиваются и по 11 средним трубам вода попадает в задний (средний) " коллектор потолочного экрана. Из этого коллектора вода двумя перепускными трубами подается в заднюю часть верхнего коллектора левого топочного экрана. Затем по 16 трубам вода опускается вниз и попадает в нижний коллектор. По нему вода проходит вперед и по 24 трубам поднимается в переднюю часть верхнего коллектора.

Вода, двигаясь последовательно по всем экранам, нагревается и из задней части верхнего коллектора правого экрана поступает в выходной коллектор котла. На коллекторе установлены манометр, термометр, предохранительный и обратный клапаны, и из коллектора вода поступает в тепловую сеть.

Для сжигания заданного типа топлива выбираем топку.

По данным расчетным характеристик камерных топок (табл. 4-3) и нормативных значений присосов воздуха в газоходах (табл. 2-1) выбираем коэффициент избытка воздуха на выходе из топки и находим расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах . Результаты расчетов сводим в таблицу 1-1.

Табл. 1 Присосы воздуха по газоходам ?? и расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах

Участки газового тракта??Топка и фестон01,1Экономайзер (II ст.)0,081,18Экономайзер (I ст.)0,041,22

Выполняем расчет горения топлива. Данные расчета энтальпии в зависимости от температуры продуктов сгорания заносим в таблицу 1-2, а также представляем графически на рис. 2.

Табл. 2 Состав природного газа в процентах

92,83,910,40,31,50,110037,3

Определяем теплоту сгорания природного газа:

Теоретически необходимый обьем воздуха при ?=1:

= 0,0476 ( 2СН4 + 3,5 С2Н6 + 5С3Н8 + 6,5С4Н10 + 8С5Н12 ) =

= 0,0476× ( 2×92,8 + 3,5×3,9 + 5×1,0 + 6,5×0,4 + 3×0,3 ) = 9,95 м3/м3

Теоретические обьемы продуктов сгорания при ?=1.

=

(0,1+1*92,8+2*1+8*0,3+2*3,9+4*0,4)*0,01=1,067 м3/м3

= 0,01*N2 + 79 * = 0,79*9,955+0,01*1,5 = 7,879 м3/м3

Обем воздуха при ? >1:

Обєм двохатомних газів і водяних парів:

Обьем двух атомних газов при ?>1:

7,879 + (1,1 - 1)×9,95 = 8,874 м3/м3

2,283 + 0,0161×(1,1 - 1)×9,95 = 2,239 м3/м3

Суммарный обьем дымовых газов при ?>1:

1,068 + 8,87 + 2,24 = 12,18 м3/м3

Обьемные доли трехатомных газов, равные парциальным давлениям газов при общем давлении

= V/Vг =1,067/12,18=0,087

= V/Vг =2,239/12,18=0,184

= +=0,087+0,184=0,271

При 100 0С

9,95×132 = 1314 кДж/кг

1,067×169 = 180кДж/кг

7,88×130 = 1024 кДж/кг

2,223×151 = 336кДж/кг

180 + 1024 + 336 = 1540 кДж/кг

Аналогично выполняются остальные расчеты, а результаты расчетов сводим в таблицу.

Табл. 3 Энтальпия продуктов сгорания

t,oCI0вI0вRO2I0N2I0h3OI0г30388,4517----1001314,7596180,4921024,87281335,78788531541,1526952002649,4398381,2762049,74562676,02329233107,0449123004014,0009597,0123090,3857041029,6012644716,9989684005398,4826824,4964154,6766991392,074286371,2469795006812,84521063,7285234,7349681765,6660998064,1290676008267,0491305,0966338,4441482150,3767239793,9168717009751,13371560,3487457,9206022550,65367211568,9222780011255,1391819,8728616,8152412968,72070813405,4079590012759,14432083,6689799,3607913389,01150515272,0403100014302,99082351,73610989,789983835,98743217177,51341110015886,67852624,07612180,219174282,96335919087,25852120017470,36622901,75613362,764724738,83432921003,35504130019233,33933178,36814584,728455212,49538622975,59184140020677,58283460,3215838,226735688,38020324986,92694150022301,11173742,27217060,190476179,83134726982,29381160023934,60094023,15618313,688756673,50625129010,351170025558,12984309,3819567,187037176,07619831052,64323180027181,65874595,60420828,568957689,7649533113,9379190028854,98914881,82822113,601798201,22994135196,65973200030518,35925172,32423367,100078730,48501937269,90909220033855,05975753,31625937,165739782,32389141472,80562

Далее рассчитываем характеристику продуктов сгорания по газоходу с учетом присосов воздуха. Данные заносим в таблицу 3.

Табл. 4

ВеличинаЕдиницаТопкаЭкономайзер (2 ступень)Экономайзер (1 ступень)Расчетный коэффициент избытка воздуха в газоходе-1,11,181,22м3/кг1,0681,0681,068м3/кг8,6839,4629,852м3/кг2,2352,2482,254м3/кг11,98612,77813,174r = V/Vг-0,0890,0830,081rh3O =Vh3O/ Vг-0,1860,1760,171rn = r+ rh3O-0,2750,2590,252

. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива

Тепловой баланс составлен в расчете на 1 кг располагаемой теплоты топлива Q определенной по формуле (3-1). Считая, что предварительный подогрев воздуха и топлива за счет внешнего источника отсутствует, имеем = 0 и . Расчеты выполняем в соответствии с табл. 5

Табл. 5 Расчет теплового баланса парогенератора и величина расхода топлива

НаименованиеОбозначениеРасчетная ф-ла или способ опр.ЕдиницаРасчетРасполагаемая теплота топлива37528,4Потери от хим. недожогаПо табл. 4-5%0,5Потери от мех. недожогаПо табл. 4-5%0Температура уходящих газовПо заданию170Энтальпия уходящих газовПо I-t диаграмме2597,62Температура воздуха в котельной По выбору30Энтальпия воздуха в котельнойПо I-t диаграмме379,8Потери теплоты с ух.газами%Потери теплоты от наружного охлажд.По рис. 3-1%3,3Сумма тепловых потерь%К.П.Д. парогенератора%Коэф.сохранения теплоты-Произв.парогенератораDкг/с Давление пара в барабанеПо заданиюМПа3Температура перегр. параПо заданию0Температура пит. водыПо заданию70Удельная энтальпия перегретого параПо табл. VI-8кДж/кг1938,26Удельная энт. пит.водыПо табл. VI-6кДж/кг295,4Значение продувкиpПо заданию%0Полезн. исп,теплота в агрегатекВтПолный расход топливаBкг/сВидимое тепловое напряжение топочного объемаQ/V947,1Расчетный расход топливакг/с

Табл. 6 Расчет конструктивных характеристик топки

ВеличинаЕдиницаРасчетНаименованиеОбозначениеРасчетная ф-ла или способ определенияАктивный объем топочной камерыПо конструктивным размерам12,67Тепловое напряжение топочной камеры:кВт/расчетноедопустимоеПо табл. 4-5кВт/460

Табл. 7 Расчет полной площади поверерхности стен топки и площади лучевоспринимающей поверхности топки

ВеличинаЕдиницаСуммарная площадьНаименованиеОбозначениеОбщая площадь стены и выходного окна27,598Площадь занятая лучевоспринимающей поверхностью: полнаяF86,75открытая-Наружный диаметр экранных трубdмм51Шаг экранных трубsмм80Расстояние от оси экранных труб до кладки (стены)lмм40,8Отношениеs/d-1,57Отношениеl/d-0,8Угловой коэффициент экранаx-0,91Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов

Табл. 8 Поверочный расчет теплообмена в топке

ВеличинаЕди- ницаРасчетНаименованиеОбозначениеРасчетная формула или способ определенияСуммарная площадь лучевоспринимающей поверхностиПо конструктивным размерам25,86Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов

//-78,94

Полная площадь стен топочной камеры-//-27,598Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности-Эффективная толщина излучающего слоя пламениsмПолная высота топкиПо конструктивным размерамм3,114Высота расположения горелокПо конструктивным размерамм0,445Относительный уровень расположения горелок-0,14Параметр учитывающий распределение температуры в топкеМ0,54-0,2 -Коэффициент избытка воздуха на выходе из топкиПо табл. 4-5-1,15Присос воздуха в топкеПо табл. 2-2-0,05Температура горячего воздухаПо предварительному выбору25Энтальпия горячего воздухаПо i-t диаграммекДж/кг94,96Энтальпия присосов воздуха-//-кДж/кг238Количество теплоты вносимое в топку с воздухомкДж/кгПолезное тепловыделение в топкекДж/кгАдиабатическая температура горенияПо It-таблице1814Температура газов на выходе из топкиПо предварительному выбору1100Энтальпия газов на выходе из топкиПо It-таблицекДж/кг18810,2Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгоранияОбъемная доля водяных паровПо табл. 1-3-0,186Объемная доля трехатомных газовПо табл. 1-3-0,089Суммарная объемная доля трехатомных газов-0,275Произведением/МПаКоэффициент ослабления лучей трехатомными газами По формуле 5-261/(м*

мПа)6,85Коэффициент ослабления лучей топочной средойk1/(м*

мПа)Суммарная сила поглощения топочного объемаkpskps-Степень черноты факелаПо рис. 5-4 или формуле 5-22-0,26Степень черноты топкиПо рис. 5-3 или формуле 5-20-0,16Тепловая нагрузка стен топкиТемпература газов на выходе из топкиПо формуле (5-3)1080Энтальпия газов на выходе из топкиПо It таблицекДж/кг13667Общее тепловосприятие топкикДж/кг0.967*(37422,8-13667)=22971,8Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки

Табл. 9 Конструктивные размеры характеристики экономайзера

НаименованиеОбозначениеЕдиницаСтупеньIIIДиаметр труб: наружныйdмм2828внутренниймм2525Расположение труб--ШахматноеШахматноеКоличество труб в горизонтальном рядушт.--Количество горизонтальных рядов трубшт. --Шаг труб: поперек потока газов (по ширине)мм6464вдоль потока газов (по высоте)мм2626Относительный шаг труб: поперечный-2,282,28продольный-0,930,93Площадь поверхности нагреваh51,3541,35Размеры сечения газохода поперек движения газовAм0,2280,288Бм2,7247,724Площадь живого сечения для прохода газаF0,010,01Количество параллельно включенных труб (по воде)шт.172172Площадь живого сечения для прохода водыf0,340,34

Табл. 10 Поверочный расчет второй ступени экономайзера

ВеличинаЕдиницаРасчетНаименованиеОбозначениеРасчетная формула или способ определенияПлощадь поверхности нагрева ступениHПо конструктивным размерам41,35Площадь живого сечения для прохода газов-//-0,01То же для прохода водыf-//-0,034Температура газов на входе в ступеньИз расчета перегревателя993Энтальпия газов на входе в ступень-//-кДж/кг13667Температура газов на выходе из ступениПо выбору300Энтальпия газов на выходе из ступениПо It-диаграммекДж/кг5353,2Тепловосприятие ступени (теплота отданная газами)кДж/кгТемпература воды на выходе из ступени80Температура воды на входе в ступеньПо табл. VI-670Средняя температура водыt94,9Средняя температура газов0,5(993+300)=646,5Средняя скорость газовм/сКоэффициент теплоотдачи конвекциейПо рис. 6-4

Место для формулы. 55*1,23*1=67,65Эффективная толщина излучающего слояsмСуммарная поглощательная способность трехатомных газовм*МПаКоэффициент ослабления лучей трехатомными газамиПо рис. 5-51/(м*

МПа)45Суммарная оптическая толщина запыленного газового потокаpks -Степень черноты излучающей среды?По рис. 5-4-0,4Коэффициент теплоотдачи излучениемПо рис. 6-11158*0,4*0,9=56,88Температура в объеме камеры перед ступеньюИз расчета перегревателя993КоэффициентАПо $ 6-2-0,3Глубина по ходу газов: ступениПо конструктивным размерамм26,69объема перед ступенью-//-м12,67Коэффициент теплоотдачи излучением с учетом излучения газового объема переел ступеньюКоэффициент теплоотдачи от газов к стенке1(56,88+74)=130,88Коэффициент теплопередачиКРазность температур между средами: наибольшая993-119,8=873,2наименьшая300-70=230Отношение-3,8Температурный напор551,6Тепловосприятие ступени по уравнению теплообменакДж/кгРасхождение расчетных тепловосприятий%Температура газов на выходе из ступениПо условию306Энтальпия газов на выходе из ступени-//-кДж/кг5410Количество теплоты, отданное газамкДж/кг

Вывод

При выполнении курсового проекта проведен тепловой расчет водогрейного котла ТВГ-8 при сжигании природного газа.

Расчет парогенератора выполняем по нормативному методу расчета.[1].

При расчете горения топлива определили параметры горения смеси = 2,223 м3/м3; =7,879 м3/м3; =9,95 м3/м3;= 1,067 м3/м3.

При расчете теплового баланса определили : потери от хим недожога q3=0,5; потреи от мех. недожога q4=0; потери теплоты с уходящими газами q2= 5,69 ; потери теплоты от наружного охлаждения q5=3,3 .Как следует из результатов расчета парогенератор может работать на заданной смеси топлив и К.П.Д его составляет 90,51%.

Расчет парогенератора заканчивается определением невязки теплового баланса. В курсовом проекте величина невязки составляет 0,069%.

Литература

1. Тепловой расчет промышленных парогенераторов/Под ред. В. И. Частухина,-К.: Вища школа, 1980.

. Тепловой расчет промышленных парогенераторов (нормативный метод)/ Под ред. Н.В. Кузнецова, В.В. Митора, М: Энергия, 1973.

. Роддатис К. Ф. Котельные установки.-М.: Энергия, 1977.

yamiki.ru

"Тепловой расчет водогрейного котла КВГ-4-150"

Выдержка из работы

1. Тепловой расчет водогрейного котла КВГ-4−150

Рис. 1 Схема водогрейного котла КВГ-4−150

парогенератор топка котел

Расчетное задание: для выполнения теплового расчета парогенератора схема которого представлена на рис. 1 выше используем следующие данные:

Топливо — природный газ;

Теплопроизводство 9000кВт;

Температура нагретой воды 150;

Температура перегретого пара 0;

Температура питательной воды 70;

Температура уходящих газов 170;

Продувка 0%.

Котлы КВ-Г (котел водогрейный газовый) выпускаются теплопроизводительностью 4 и 6,5 Гкал/ч (4,65 и 7,56 МВт) вместо котлов ТВГ. Это прямоточные секционные котлы, работающие на газовом топливе, и представляют собой трубную систему, скомпонованную в одном транспортабельном блоке. Трубная система состоит из радиационной и конвективной поверхностей нагрева, по типу подогревателей кожухотрубных и теплообменников.

К радиационной поверхности относятся четыре топочных экрана и потолочный. Трубы крайних односветных топочных экранов и потолочного по всей высоте (длине) соединены между собой металлическими пластинами. Каждый топочный экран представляет собой отдельную секцию, состоящую из прямых труб, вваренных в верхний и нижний коллекторы.

Для заданного направления движения воды по топочным экранам верхние коллекторы имеют смещенную от центра глухую перегородку (15 и 23 трубы). Топочные экраны соединяются между собой перепускными трубами.

Конвективная поверхность нагрева состоит из двух секций -- правой и левой, в каждой по семь труб 0 51×2,5 мм, вваренных одними концами в верхние, а другими -- в нижний коллекторы, т. е. представляют собой нижние и боковые части поверхности нагрева. В боковые трубы вварены четыре пакета трехтрубных змеевиков 0 28Ч3 мм. Для направления движения воды в змеевиках в боковых трубах установлены глухие перегородки.

Радиационную поверхность от конвективной отделяет перегородка из горизонтально размещенных труб 0 28Ч3 мм, соединенных между собой металлическими пластинами. Эта перегородка в верхней части находится на уровне верхних змеевиков. Таким образом, через оставленное сверху пространство продукты сгорания топлива из радиационной поверхности нагрева переходят в конвективную, обогревая змеевики, а затем через газоходы и дымовую трубу удаляются в атмосферу.

Для очистки от накипи и шлама все коллекторы вертикальных и потолочных экранов имеют съемные лючки на торцах, а верхние коллекторы топочных экранов -- съемные лючки и сверху (по одному).

Котлы (водоподогреватели) оборудуются тремя подовыми, с прямой щелью горелками, которые устанавливаются между вертикальными топочными экранами. Горелка имеет два ряда отверстий 0 1,5 мм, размещенных в шахматном порядке.

В гарнитуру котла входят взрывные клапаны, лючки и лазы. Для осмотра и ремонта внутри топки на фронте котла есть три люка-лаза. Для периодического осмотра состояния поверхности нагрева можно использовать отверстия двух взрывных клапанов, которые находятся в верхней части задней стены конвективной поверхности нагрева.Циркуляция воды в котлах КВ-Г. Обратная вода из тепловой сети после циркуляционного насоса поступает во входной коллектор конвективной поверхности нагрева. Из коллектора вода двумя потоками, вправо и влево, проходит по стоякам и змеевикам и попадает в выходные коллекторы (правый и левый).

Вода из этих коллекторов по перепускным трубам попадает в крайние задние коллекторы потолочного экрана, из которых по 11 крайним трубам проходит по потолку, переходя во фронтовой экран и по нему в передний коллектор. В коллекторе потоки смешиваются и по 11 средним трубам вода попадает в задний (средний) «коллектор потолочного экрана. Из этого коллектора вода двумя перепускными трубами подается в заднюю часть верхнего коллектора левого топочного экрана. Затем по 16 трубам вода опускается вниз и попадает в нижний коллектор. По нему вода проходит вперед и по 24 трубам поднимается в переднюю часть верхнего коллектора.

Вода, двигаясь последовательно по всем экранам, нагревается и из задней части верхнего коллектора правого экрана поступает в выходной коллектор котла. На коллекторе установлены манометр, термометр, предохранительный и обратный клапаны, и из коллектора вода поступает в тепловую сеть.

Для сжигания заданного типа топлива выбираем топку.

По данным расчетным характеристик камерных топок (табл. 4−3) и нормативных значений присосов воздуха в газоходах (табл. 2−1) выбираем коэффициент избытка воздуха на выходе из топки и находим расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах. Результаты расчетов сводим в таблицу 1−1.

Табл. 1 Присосы воздуха по газоходам Дб и расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах

Выполняем расчет горения топлива. Данные расчета энтальпии в зависимости от температуры продуктов сгорания заносим в таблицу 1−2, а также представляем графически на рис. 2.

Табл. 2 Состав природного газа в процентах

Определяем теплоту сгорания природного газа:

Теоретически необходимый обьем воздуха при б=1:

= 0,0476 (2СН4 + 3,5 С2Н6 + 5С3Н8 + 6,5С4Н10 + 8С5Н12) =

= 0,0476Ч (2Ч92,8 + 3,5Ч3,9 + 5Ч1,0 + 6,5Ч0,4 + 3Ч0,3) = 9,95 м3/м3

Теоретические обьемы продуктов сгорания при б=1.

=

(0,1+1*92,8+2*1+8*0,3+2*3,9+4*0,4)*0,01=1,067 м3/м3

= 0,01*N2 + 79 * = 0,79*9,955+0,01*1,5 = 7,879 м3/м3

Обем воздуха при б > 1:

Об'єм двохатомних газів і водяних парів:

Обьем двух атомних газов при б> 1:

7,879 + (1,1 — 1) Ч9,95 = 8,874 м3/м3

2,283 + 0,0161Ч (1,1 — 1) Ч9,95 = 2,239 м3/м3

Суммарный обьем дымовых газов при б> 1:

1,068 + 8,87 + 2,24 = 12,18 м3/м3

Обьемные доли трехатомных газов, равные парциальным давлениям газов при общем давлении

= V/Vг =1,067/12,18=0,087

= V/Vг =2,239/12,18=0,184

= +=0,087+0,184=0,271

При 100 0С

9,95Ч132 = 1314 кДж/кг

1,067Ч169 = 180кДж/кг

7,88Ч130 = 1024 кДж/кг

2,223Ч151 = 336кДж/кг

180 + 1024 + 336 = 1540 кДж/кг

Аналогично выполняются остальные расчеты, а результаты расчетов сводим в таблицу.

Табл. 3 Энтальпия продуктов сгорания

Далее рассчитываем характеристику продуктов сгорания по газоходу с учетом присосов воздуха. Данные заносим в таблицу 3.

Табл. 4

/

2. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива

Тепловой баланс составлен в расчете на 1 кг располагаемой теплоты топлива Q определенной по формуле (3−1). Считая, что предварительный подогрев воздуха и топлива за счет внешнего источника отсутствует, имеем = 0 и. Расчеты выполняем в соответствии с табл. 5

Табл. 5 Расчет теплового баланса парогенератора и величина расхода топлива

Табл. 6 Расчет конструктивных характеристик топки

Табл. 7 Расчет полной площади поверерхности стен топки и площади лучевоспринимающей поверхности топки

Табл. 8 Поверочный расчет теплообмена в топке

Табл. 9 Конструктивные размеры характеристики экономайзера

Табл. 10 Поверочный расчет второй ступени экономайзера

Вывод

При выполнении курсового проекта проведен тепловой расчет водогрейного котла ТВГ-8 при сжигании природного газа.

Расчет парогенератора выполняем по нормативному методу расчета. 1].

При расчете горения топлива определили параметры горения смеси = 2,223 м3/м3; =7,879 м3/м3; =9,95 м3/м3;= 1,067 м3/м3.

При расчете теплового баланса определили: потери от хим недожога q3=0,5; потреи от мех. недожога q4=0; потери теплоты с уходящими газами q2= 5,69; потери теплоты от наружного охлаждения q5=3,3. Как следует из результатов расчета парогенератор может работать на заданной смеси топлив и К.П.Д его составляет 90,51%.

Расчет парогенератора заканчивается определением невязки теплового баланса. В курсовом проекте величина невязки составляет 0,069%.

Литература

1. Тепловой расчет промышленных парогенераторов/Под ред. В. И. Частухина,-К.: Вища школа, 1980.

2. Тепловой расчет промышленных парогенераторов (нормативный метод)/ Под ред. Н. В. Кузнецова, В. В. Митора, М: Энергия, 1973.

3. Роддатис К. Ф. Котельные установки. -М.: Энергия, 1977.

gugn.ru

Котлы КВГ и ТВГ

kotloenergo.com.ua

Котел 4 МВт Газовый

Котел 4 МВт Газовый

Водогрейный газовый котел КВа 4 мощностью 4 МВт (4000 КВт) предназначен для отопления и горячего водоснабжения. Устанавливается в газовых и жидкотопливных котельных с широким рядом горелочных устройств. Котлы работают с принудительной циркуляцией. Отапливаемый объем 120000 м3, температура нагрева воды до 115° С, рабочее давление 3-6 МПа. Основной вид топлива - газ, дизель, мазут, возможно применение комбинированных горелок.

Конструкция газового котла

Газовый котел 4 МВт выполняется гладкотрубным, горизонтальной компоновки. В передней части котла располагается топка, в задней, либо верхней части котла двухходовой конвективный пакет. Топочное пространство выполнено газоплотным. Снаружи котел имеет каркас с установленной на нем теплоизоляцией и обшитый стальными листами. Фронтовая плита выполняется под различные виды горелок отечественного и импортного производства на ваш выбор.

За счет небольшого водяного объема и гладкотрубной трубной системы, котел безопасен в эксплуатации, взрывоопасность котла в любых аварийных ситуациях отсутствует. Сзади котел имеет взрывной клапан.

Гидравлическая схема котла

Газовый котел КВа 4 МВт имеет минимальные требования к качеству питательной воды. Скорости движения теплоносителя по трубам достигают 1-1,5 м/с, что турбулизирует поток и предотвращает отложение солей и накипи на стенках трубной системы котла. Коллектора котла имеют многочисленные перегородки, распределяющие поток теплоносителя таким образом, что в котле исключена возможность образования застойных зон и возникновения теплового напряжения в трубной системе котла и ее локальный перегрев. Высокие скорости и многоходовая схема движения воды обеспечивают высокую маневренность котла по мощности.

Экономичность котла

Конструкция котла КВа обеспечивает высокий КПД.

Большой объем топочной камеры и ее оптимальная конструкция делают возможной работу котла с широчайшим видом горелок импортного и отечественного производства на ваш выбор, в том числе марок UNIGAS, ECOFLAM, WEISTHAUPT, Oilon, ГБЛ, ГМГ, АПНД.

Газоплотность топки обеспечивается вваркой стальной полосы между охлаждаемых труб котла КВа 4. Конвективные пакеты выполняются в виде плотных регистров и вставляются в котле друг напротив друга в шахматном порядке. Устроенная таким образом поверхность нагрева имеет обширную полезную площадь, участвующую в передаче тепла, и максимальный коэффициент теплопередачи, горячие дымовые газы на выходе из котла охлаждаются до температуры 160-180 °С, в зависимости от вида топлива. Кроме того, организация данным образом трубной системы котла обеспечивает его компактность, что также является его неоспоримым преимуществом.

Конструктивно трубные системы котлов на газе, дизеле и мазуте имеют различия в площади конвективной поверхности нагрева. Это сделано в связи с различиям в характеристиках сжигания топлива. В котлах на газе площадь поверхности нагрева больше и температура уходящих газов ниже, в мазутных котлах температура на выходе из котла выше, для исключения сернистой коррозии поверхностей нагрева. При установке соответствующих горелок котлы могут работать на двух видах топлива.

Изоляция котла 4 МВт обеспечивает температуру наружной стенки не более 30 °С, выполняется из плит ПТЭ, устанавливаемых на трубную систему, обшитых сверху стальным листом.

Монтаж котла

Котел поставляется максимальной монтажной готовности. Котельный блок устанавливается на ровную поверхность, подключается теплоноситель, горелка, настраивается автоматика, КИП и запорная арматура, сверху подводится газоход. Котлы с импортными горелками работают под наддувом. С некоторыми отечественными горелками вам может потребоваться установка дымососа.

В зависимости от применяемого топлива различают следующие горелки:

Комплект поставки котла

Клапаны предохранительные, вентили, манометры, термометры, паспорт котла, инструкция по эксплуатации котла.

Преимущества котлов

• высокий КПД и экономичность;
• минимальные требования к качеству питательной воды;
• компактные размеры;
• быстрый выход на мощность;
• удобство эксплуатации и обслуживания, надежность;
• низкая цена котла.

Кроме представленных на нашем сайте моделей, вы можете купить котлы 4 МВт на угле с ручными и механическими топками, а также любые модели котлов, выполнение по индивидуальным заказам, с подводом и отводом теплоносителя в нужном вам месте, габаритными и присоединительными размерами, согласно схемы существующей котельной. Организациям участвующим в тендерах, мы можем предложить доработку и производство котельного оборудования согласно аукционным заявкам. Комплектация котла, также может быть изменена, согласно вашим пожеланиям. Если у вас у вас уже имеется горелочное устройство или есть какие то особые предпочтения, мы проверим возможность работы выбранной вами горелки с нашим газовым котлом. Чтобы купить газовый котел 4 МВт воспользуйтесь услугами нашего электронного магазина или позвоните по телефону 8-800-700-15-79.

Для проектных и монтажных организаций, и владельцев отопительных котельных предлагаем разработку проектов реконструкций котельных и проектирование новых котельных.

kotel-kvr.su

"Тепловой расчет водогрейного котла КВГ-4-150"

Выдержка из работы

1. Тепловой расчет водогрейного котла КВГ-4−150

Рис. 1 Схема водогрейного котла КВГ-4−150

парогенератор топка котел

Расчетное задание: для выполнения теплового расчета парогенератора схема которого представлена на рис. 1 выше используем следующие данные:

Топливо — природный газ;

Теплопроизводство 9000кВт;

Температура нагретой воды 150;

Температура перегретого пара 0;

Температура питательной воды 70;

Температура уходящих газов 170;

Продувка 0%.

Котлы КВ-Г (котел водогрейный газовый) выпускаются теплопроизводительностью 4 и 6,5 Гкал/ч (4,65 и 7,56 МВт) вместо котлов ТВГ. Это прямоточные секционные котлы, работающие на газовом топливе, и представляют собой трубную систему, скомпонованную в одном транспортабельном блоке. Трубная система состоит из радиационной и конвективной поверхностей нагрева, по типу подогревателей кожухотрубных и теплообменников.

К радиационной поверхности относятся четыре топочных экрана и потолочный. Трубы крайних односветных топочных экранов и потолочного по всей высоте (длине) соединены между собой металлическими пластинами. Каждый топочный экран представляет собой отдельную секцию, состоящую из прямых труб, вваренных в верхний и нижний коллекторы.

Для заданного направления движения воды по топочным экранам верхние коллекторы имеют смещенную от центра глухую перегородку (15 и 23 трубы). Топочные экраны соединяются между собой перепускными трубами.

Конвективная поверхность нагрева состоит из двух секций -- правой и левой, в каждой по семь труб 0 51×2,5 мм, вваренных одними концами в верхние, а другими -- в нижний коллекторы, т. е. представляют собой нижние и боковые части поверхности нагрева. В боковые трубы вварены четыре пакета трехтрубных змеевиков 0 28Ч3 мм. Для направления движения воды в змеевиках в боковых трубах установлены глухие перегородки.

Радиационную поверхность от конвективной отделяет перегородка из горизонтально размещенных труб 0 28Ч3 мм, соединенных между собой металлическими пластинами. Эта перегородка в верхней части находится на уровне верхних змеевиков. Таким образом, через оставленное сверху пространство продукты сгорания топлива из радиационной поверхности нагрева переходят в конвективную, обогревая змеевики, а затем через газоходы и дымовую трубу удаляются в атмосферу.

Для очистки от накипи и шлама все коллекторы вертикальных и потолочных экранов имеют съемные лючки на торцах, а верхние коллекторы топочных экранов -- съемные лючки и сверху (по одному).

Котлы (водоподогреватели) оборудуются тремя подовыми, с прямой щелью горелками, которые устанавливаются между вертикальными топочными экранами. Горелка имеет два ряда отверстий 0 1,5 мм, размещенных в шахматном порядке.

В гарнитуру котла входят взрывные клапаны, лючки и лазы. Для осмотра и ремонта внутри топки на фронте котла есть три люка-лаза. Для периодического осмотра состояния поверхности нагрева можно использовать отверстия двух взрывных клапанов, которые находятся в верхней части задней стены конвективной поверхности нагрева.Циркуляция воды в котлах КВ-Г. Обратная вода из тепловой сети после циркуляционного насоса поступает во входной коллектор конвективной поверхности нагрева. Из коллектора вода двумя потоками, вправо и влево, проходит по стоякам и змеевикам и попадает в выходные коллекторы (правый и левый).

Вода из этих коллекторов по перепускным трубам попадает в крайние задние коллекторы потолочного экрана, из которых по 11 крайним трубам проходит по потолку, переходя во фронтовой экран и по нему в передний коллектор. В коллекторе потоки смешиваются и по 11 средним трубам вода попадает в задний (средний) «коллектор потолочного экрана. Из этого коллектора вода двумя перепускными трубами подается в заднюю часть верхнего коллектора левого топочного экрана. Затем по 16 трубам вода опускается вниз и попадает в нижний коллектор. По нему вода проходит вперед и по 24 трубам поднимается в переднюю часть верхнего коллектора.

Вода, двигаясь последовательно по всем экранам, нагревается и из задней части верхнего коллектора правого экрана поступает в выходной коллектор котла. На коллекторе установлены манометр, термометр, предохранительный и обратный клапаны, и из коллектора вода поступает в тепловую сеть.

Для сжигания заданного типа топлива выбираем топку.

По данным расчетным характеристик камерных топок (табл. 4−3) и нормативных значений присосов воздуха в газоходах (табл. 2−1) выбираем коэффициент избытка воздуха на выходе из топки и находим расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах. Результаты расчетов сводим в таблицу 1−1.

Табл. 1 Присосы воздуха по газоходам Дб и расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах

Выполняем расчет горения топлива. Данные расчета энтальпии в зависимости от температуры продуктов сгорания заносим в таблицу 1−2, а также представляем графически на рис. 2.

Табл. 2 Состав природного газа в процентах

Определяем теплоту сгорания природного газа:

Теоретически необходимый обьем воздуха при б=1:

= 0,0476 (2СН4 + 3,5 С2Н6 + 5С3Н8 + 6,5С4Н10 + 8С5Н12) =

= 0,0476Ч (2Ч92,8 + 3,5Ч3,9 + 5Ч1,0 + 6,5Ч0,4 + 3Ч0,3) = 9,95 м3/м3

Теоретические обьемы продуктов сгорания при б=1.

=

(0,1+1*92,8+2*1+8*0,3+2*3,9+4*0,4)*0,01=1,067 м3/м3

= 0,01*N2 + 79 * = 0,79*9,955+0,01*1,5 = 7,879 м3/м3

Обем воздуха при б > 1:

Об'єм двохатомних газів і водяних парів:

Обьем двух атомних газов при б> 1:

7,879 + (1,1 — 1) Ч9,95 = 8,874 м3/м3

2,283 + 0,0161Ч (1,1 — 1) Ч9,95 = 2,239 м3/м3

Суммарный обьем дымовых газов при б> 1:

1,068 + 8,87 + 2,24 = 12,18 м3/м3

Обьемные доли трехатомных газов, равные парциальным давлениям газов при общем давлении

= V/Vг =1,067/12,18=0,087

= V/Vг =2,239/12,18=0,184

= +=0,087+0,184=0,271

При 100 0С

9,95Ч132 = 1314 кДж/кг

1,067Ч169 = 180кДж/кг

7,88Ч130 = 1024 кДж/кг

2,223Ч151 = 336кДж/кг

180 + 1024 + 336 = 1540 кДж/кг

Аналогично выполняются остальные расчеты, а результаты расчетов сводим в таблицу.

Табл. 3 Энтальпия продуктов сгорания

Далее рассчитываем характеристику продуктов сгорания по газоходу с учетом присосов воздуха. Данные заносим в таблицу 3.

Табл. 4

/

2. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива

Тепловой баланс составлен в расчете на 1 кг располагаемой теплоты топлива Q определенной по формуле (3−1). Считая, что предварительный подогрев воздуха и топлива за счет внешнего источника отсутствует, имеем = 0 и. Расчеты выполняем в соответствии с табл. 5

Табл. 5 Расчет теплового баланса парогенератора и величина расхода топлива

Табл. 6 Расчет конструктивных характеристик топки

Табл. 7 Расчет полной площади поверерхности стен топки и площади лучевоспринимающей поверхности топки

Табл. 8 Поверочный расчет теплообмена в топке

Табл. 9 Конструктивные размеры характеристики экономайзера

Табл. 10 Поверочный расчет второй ступени экономайзера

Вывод

При выполнении курсового проекта проведен тепловой расчет водогрейного котла ТВГ-8 при сжигании природного газа.

Расчет парогенератора выполняем по нормативному методу расчета. 1].

При расчете горения топлива определили параметры горения смеси = 2,223 м3/м3; =7,879 м3/м3; =9,95 м3/м3;= 1,067 м3/м3.

При расчете теплового баланса определили: потери от хим недожога q3=0,5; потреи от мех. недожога q4=0; потери теплоты с уходящими газами q2= 5,69; потери теплоты от наружного охлаждения q5=3,3. Как следует из результатов расчета парогенератор может работать на заданной смеси топлив и К.П.Д его составляет 90,51%.

Расчет парогенератора заканчивается определением невязки теплового баланса. В курсовом проекте величина невязки составляет 0,069%.

Литература

1. Тепловой расчет промышленных парогенераторов/Под ред. В. И. Частухина,-К.: Вища школа, 1980.

2. Тепловой расчет промышленных парогенераторов (нормативный метод)/ Под ред. Н. В. Кузнецова, В. В. Митора, М: Энергия, 1973.

3. Роддатис К. Ф. Котельные установки. -М.: Энергия, 1977.

detsky-lektory.ru

Смотрите также

• 
  Розжиг котла дквр
• 
  Наружный водогрейный котел
• 
  Тиберис газ котел
• 
  Угольные промышленные котлы
• 
  Котел вк 3
• 
  Классификация водогрейных котлов
• 
  Кпд парового котла
• Микро 50 котел
• 
  Котел ретра 3м
• 
  Твердотопливный котел немецкий
• 
  Acv дизельный котел