Розширення центральної опалювальної котельні середньої потужності
– подача відпрацьованого розчину солі (збереженого від
регенерації попереднього фільтру) із баку потоком зверху з відводом стоків у каналізацію;
– подача свіжого розчину солі зверху з відводом середовища,
яке виходить у каналізацію;
– перша стадія промивки – подача води зверху з витісненням з
фільтру використаного розчину солі в бак відпрацьованого розчину, концентрація
солі складає 2–4%, стоки відсутні;
– друга стадія промивки – продовження подачі зверху з
відводом середовища, що виходить в бак взрихлюючої промивки, стоки відсутні.
В обох варіантах передбачена робота пом'якшувальної установки на
протязі першої і другої зміни. Вказане дозволяє без збільшення типорозмірів
фільтрів зменшити штатну одиницю апаратника у третю зміну. Зберігання запасу
пом'якшеної води для цілодобової роботи котельні передбачено в баці.
В обох варіантах передбачена доставка солі автотранспортом,
зберігання у «мокрому вигляді» в бункері.
При прив'язці проекту до умов місцевості можливе примінення
варіанту 1 (для води з вмістом заліза менше 0,3 мг/кг), анулювавши установку
знезалізнення. Визначальним фактором при цьому являється можливість
комплектації котельної установками ВПУ-5.
3.3 Мазутопостачання
Установка мазутопостачання призначена для прийому, зберігання і
приготування мазуту до необхідних для згорання параметрів.
Прийнято, що мазут поступає з нафтобази на якій централізовано
організований ввід рідкої присадки.
Доставка мазуту передбачена автотранспортом.
Фільтри грубої очистки мазуту загальні, фільтри тонкої – індивідуальні
у кожного котла.
Схема трубопроводів подачі мазуту – циркуляційна. Схема дозволяє
підтримувати температуру в резервуарах 60°С, температуру мазуту що поступає на
спалювання – 110–120°С.
Передбачений перепуск частини мазуту з нагнітальної лінії (після
насосів подачі) у всмоктуючи лінію в режимі малих навантажень котельної. Це
проводиться в цілях запобігання перегріву мазуту, який знаходиться в
резервуарах.
Номінальна витрата мазуту на котел 273 кг/год.
Кожен котел оснащений пальником ГМ –2,5 паро-механічною
форсункою. Тиск мазуту перед форсункою – 2,0 МПа. Тиск пари, яка подається на
форсунки котлів для розпилювання – 0,2 МПа.
Повернення конденсату з установок мазутопостачання передбачений в
сепаратор безперервної продувки.
Мазутонасосна оснащена паропроводом пожежегасіння. Засувка подачі
пари в паропровід установлена в котельному залі. Робота установки
мазутопостачання організована без постійного обслуговуючого персоналу.
3.4 Газопостачання
Проект газопостачання розроблений з урахування роботи котлів на
газу середнього тиску з установлення на всіх котлах автоматики безпеки і
регулювання.
Постачання котельної газом організовано від газопроводу високого
тиску Р < 0,6 МПа. Для зниження тиску газу з високого до Р = 0,4 МПа в
котельній передбачується газорегуляторна установка (ГРУ), виготовлена по
типовій серії 5.905–9.
Організований загальний і поагрегатний підрахунок витрати газу.
На газопроводі котла і загальних газопроводах котельної
передбачені збірні продув очні газопроводи, які виводяться за межі котельної.
3.5 Рекомендації по виконанню монтажних і ремонтних робіт
Монтаж тепломеханічного обладнання і трубопроводів котельної
проводять в закритому приміщенні з відкритими монтажними отворами. Розміщення і
значення монтажних отворів наступне:
1. Отвір шириною 5,65 м у стіни по осі «6» ряди «В-Г», для
подачі котлів;
2. Отвір шириною 5,55 м у стіни по осі «6» ряди «Г-Д», для
подачі економайзерів;
3. Отвір шириною 5,53 м у стіни по осі «1» ряди «Б-В», для
подачі крупно блочних установок гарячого водопостачання, живлення і підживлення;
Висота кожного отвору 6 м.
Збирання крупно блочних установок із транспортабельних блоків
проводять на монтажному майданчику до подачі в монтажний отвір.
Заміна котлів при проходженні їх строку служби передбачена через
отвори в стіні по осі «Д». Конструкція кріплення стінових панелей дозволяє
демонтувати їх на період заміни.
4. Вибір і розрахунок основного обладнання
4.1 Характеристика котлів марки ДЕ-4–14ГМ
У зв'язку з розширенням котельні виникає потреба вибору котельного
агрегату. Зважаючи на те, що котли ДЕ-4–14ГМ мають високий ККД та добре
зарекомендували себе в роботі, а також підходять для розширення своєю
потужністю, обираємо саме цей котел.
Газомазутні парові вертикальні водотрубні котли типу ДЕ призначені
для вироблення насиченої і перегрітої пари до температури 225 °С, який
використовується на технологічні потреби, опалення, вентиляцію і гаряче
водопостачання. Котел ДЕ-4–14ГМ випускається на номінальну паропродуктивність 4
т/год при робочому тиску 1,4 МПа.
Технічна характеристика котла ДЕ-4–14ГМ приведена в таблиці 4.1.
Таблиця 4.1 Технічна характеристика котлів марки ДЕ-4–14ГМ
Найменування
|
Марка котла
|
|
Е-4–14ГМ
|
Паропродуктивність,
т/год
|
4,14
|
Температура
насиченої пари, °С:
насиченої
перегрітої
|
194
225
|
Поверхня нагріву, м2:
радіаційна
конвективна
|
22,0
48,0
|
Коефіцієнт корисної
дії, %:
при спалюванні
мазуту
при спалюванні газу
|
88,7
97,0
|
Конструктивною особливістю даних котлів являється розміщення топочної
камери з боку конвективного пучка, утвореного вертикальними трубами розвальцьованими
у верхньому і нижньому барабанах. При цьому в максимальній степені використана
уніфікація деталей і робочих одиниць, які приміняються в котлах типу ДКВР і КЕ.
Для котла паропродуктивністю 4 т/год діаметр верхнього і нижнього
барабанів становить 700 мм, а відстань між барабанами 2750 мм, для
екранів і конвективного пучка приміняться труби діаметром 51Х2,5 мм.
Довжина циліндричної частини барабана становить 2250 мм. В передньому і
задньому днищах кожного з барабанів присутні лазові затвори для внутрішнього
огляду і очистки внутрішніх поверхонь. Для всіх типорозмірів даних котлів
ширина топкової камери прийнята однаковою і становить 1790 мм. Глибина
камери залежить від паропродуктивності і для ДЕ-4–14ГМ становить 1980 мм.
Середня висота топкової камери становить 2400 мм.
Топкова камера відділяється від конвективного пучка газостійкою
перегородкою, утвореною з труб діаметром 51Х2,5 мм, установлених щільно з
кроком 55 мм і зварених між собою. Кінці труб обсаджені між собою до діаметра
38 мм. В задній частині перегородки виконане вікно для проходу топкових
газів в конвективний пучок. Ущільнення в місці входу обсаджених кінців труб в
барабан забезпечується гребінками, які примикають до труб і барабанів. Стеля,
права бокова поверхня і під топ очної камери екрановані фасонними трубами
діаметром 51 Х2,5 мм, які утворюють єдиний екран, виконаний з кроком труб,
рівним 55 мм. Кінці труб екрану завальцьовані у верхньому і нижньому
барабанах. Труби заднього екрану не мають обсадних кінців і з'єднуються сваркою
до верхнього і нижнього колектору діаметром 159X3,5 мм. Колектори з'єднані
з верхнім І нижнім барабаном і об'єднані необігріваємою рециркуляційною трубою
діаметром 76X3,5 мм.
В котлах паропродуктивністю 4–10 т/год фронтовий екран виконаний
аналогічно задньому екрану. Відмінність у тому, що для забезпечення розміщення
пальника у фронтовому екрані зменшена кількість труб. У всіх котлах під топки
закритий вогнетривкою цеглою.
Конвективний пучок утворений коридорне розміщеними вертикальними
трубами діаметром 51X2,5 мм, розвальцьованими у верхньому і нижньому
барабанах.
Для забезпечення необхідних швидкостей газів в конвективних пучках
котлів розміщені поздовжні перегородки.
Циркуляційна схема всіх газомазутних парових котлів типу Е(ДЕ)
однакова і включає в себе чотири екрана (фронтовий, задній і два бокових) і
конвективний пучок. Бокові екрани і конвективний пучок приєднані безпосередньо
до верхнього і нижнього барабану. Задні і фронтові екрани об'єднуються нижніми
(горизонтальними) роздаючи ми і верхніми (наклонними) збираючими колекторами,
приєднаними до барабанів. Інші кінці колекторів об'єднані необігріваємою
циркуляційною трубою. В котлах паропродуктивністю 4–10 т/год одноступінчата
схема випаровування. У всіх котлах загальними опускними трубами випаровувальної
системи являються останні по ходу газів ряди труб конвективного пучка.
У поданому просторі верхнього барабану розміщені живильна труба і
труба для вводу фосфатів, в паровому просторі розміщений сепараційний пристрій.
В нижніх барабанах котлів розміщена перфорована труба для безперервної продувки
котла, яка суміщена з періодичною продувкою. Нижні барабани оснащені пристроями
для парового прогріву котла при розтопці і штуцерами для спуску води.
Первинними сепараційними пристроями першої ступені випаровування
являються розміщені у верхньому барабані направляючі щити, які забезпечують
подачу пароводяної суміші на рівень води. Вторинні сепараційні пристрої
виконані у вигляді дірчастих листів.
Очистка поверхонь нагріву від зовнішніх забруднень виконується
стаціонарними обдувочними пристроями, розміщеними з лівої сторони котла.
Обдувочний пристрій складається з вузла кріплення і труби з соплами, яка
обертається при обдувці конвективної частини котла. Обертання труби виконується
вручну. При обдув ці використовується насичений пар з тиском не менше 0,7 МПа.
Котли мають опорну раму, яка передає всі навантаження на
фундамент. Свобода температурних переміщень елементів котлів забезпечується
нерухомим закріпленням передньої опори нижнього барабана і рухомим кріпленням
за рахунок овальних отворів для болтів, якими кріпиться задня опора до рами
котла.
Номінальні теплові переміщення для котла по реперам становлять
6,05 мм. Для контролю за тепловими переміщеннями в котлах встановлюється
репер в районі задньої сторони нижнього барабану. Крім того, передбачається
контроль переміщень нижніх колекторів фронтового і заднього екранів.
Газощільне екранування бокових стінок, стелі і піду топкової
камери дозволило підмовитися від важкої обмурівки і легку натрубну ізоляцію
товщиною 100 мм, яка укладається на шар шлакобетону по сітці товщиною 25 мм.
Для зменшення присосів повітря в газовий тракт котла натрубна ізоляція
покривається зовні листовою металічною обшивкою, яка приварюється до каркасу котла.
Примінення натрубної теплової ізоляції дозволило покращити динамічні характеристики
котлів, зменшити втрати у навколишнє середовище І втрати теплоти при пусках і
зупинках котлів, зв'язані з перегрівом великих масс обмуровочних матеріалів.
Всі котли постачаються у зібраному вигляді без натрубної ізоляції.
Подружені на залізничну платформу разом з кріпленнями котли входять в габарит 1-В,
призначений для залізничних вагонів.
Схему котла марки ДЕ-4–14Гм зображено на рисунку 4.1.
4.2 Характеристики палива
Елементарний склад заданого палива табл. 1, [2] для газу табл. с.
[2].
Марка палива: Г; Родовище (басейн): Дашавскій басейн:
Метан СН4, %; 97,6
Етан С2Н6, %; 0,5
Пропан С3Н8, %; 0,2
Бутан С4Н10, %; 0,2
Пентан С5Н12, %; –
Вуглекислий газ СН4, %; 0,1
Азот N2, %. 1,2
Всього: 100%.
4.3 Теоретичні значення об'ємів повітря та продуктів згорання
При спалюванні газового палива (4–03, [2]).
1) Теоретичний об’єм повітря необхідний для згоряння палива:
2) Теоретичний об’єм трьохатомних газів:
3) Теоретичний об’єм двохатомних газів:
4) Теоретичний об’єм водної пари:
5) Теоретичний об’єм димових газів:
.
4.4 Об'єм повітря і продуктів згорання при αі
>1
Таблиця 4.2 Таблиця дійсних значень об'ємів продуктів згоряння
Величина та розрахункова формула
|
Розмірність
|
Найменування
газоходу
|
Топка
|
кпн
|
BE
|
Коефіцієнт надлишку
повітря за поверхнею нагріву, αі
|
-
|
1,1
|
1,14
|
1,14
|
Середній коефіцієнт
надлишку повітря в поверхні нагріву,
αсер
= 0.5 (αі-1 + αі)
|
-
|
1,1
|
1,14
|
1,14
|
4.5 Ентальпія продуктів згорання
Таблиця 4.3 Ентальпія продуктів згорання палива
|
, кДж/кг
|
, кДж/кг
|
|
|
|
|
ІГ
|
ΔІГ
|
|
ІГ
|
ΔІГ
|
100
|
1470
|
1260
|
|
|
|
|
1700
|
1720
|
200
|
2960
|
2530
|
|
|
|
|
3420
|
1820
|
300
|
4550
|
3820
|
|
|
|
|
5230
|
1760
|
400
|
6070
|
5130
|
|
|
|
|
7050
|
1820
|
500
|
7650
|
6480
|
|
|
|
|
8800
|
1950
|
600
|
9500
|
7830
|
|
|
|
|
10700
|
1970
|
700
|
11000
|
9340
|
|
12000
|
1865
|
|
12700
|
1970
|
800
|
12700
|
10700
|
|
13840
|
1950
|
|
15200
|
2060
|
900
|
14600
|
12200
|
|
15800
|
1910
|
|
16700
|
2030
|
1000
|
16200
|
13600
|
|
17710
|
2000
|
|
18300
|
2120
|
1100
|
18200
|
15100
|
|
19700
|
2010
|
|
20900
|
|
1200
|
20100
|
16700
|
|
21690
|
2010
|
|
|
|
1300
|
21900
|
18200
|
|
23700
|
2100
|
|
|
|
1400
|
23900
|
19700
|
|
25800
|
2140
|
|
|
|
1500
|
25800
|
21800
|
|
27900
|
2000
|
|
|
|
1600
|
27700
|
22900
|
|
30050
|
2120
|
|
|
|
1700
|
29700
|
24500
|
|
32000
|
2100
|
|
|
|
1800
|
31600
|
25900
|
|
34100
|
2240
|
|
|
-
|
1900
|
33700
|
27600
|
|
36400
|
2030
|
|
|
|
2000
|
35500
|
29100
|
|
38400
|
2120
|
|
|
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|