Котел твг 8м чертежи. котел твг технические характеристики. Знакомство с котельной

Котел твг 8м чертежи. котел твг технические характеристики. Знакомство с котельной

КОТЕЛ ТВГ-8М

7.1.Котел ТВГ-8м-теплофикационный, водогрейный, газовый производительностью 8,3Гкал/час.

Котел представляет собой прямоточный, секционный с принудительной циркуляцией воды, оборудованной отдельно стоящим дымососом и вентилятором.

7.2.Техническая характеристика котла ТВГ-8м.

7.2.1. Теплопроизводительность 8,63Гкал/час

7.2.2.Площадь поверхности нагрева:

ротационная 76,0 м2

конвективная 109,6м2

7.2.3. Температура воды:

На входе 70С

На выходе 150С

7.2.4.Водяной объем котла 4м3

7.2.5.Расход воды через котел 104 т/час

7.2.6.Температура уходящих газов 180С

7.2.7Расход газа 1100м3/час

7.2.8.Гидравлическое сопротивление 1,3 кг/см2

7.2.9.Размер котла:

Ширина 3800мм

Длина 4870мм

Высота 4650мм

7.2.10.КПД котла 90%

7.2.11.Давление воды:

Мах 14,0кг/см2

Мин 8,0кг/см2

7.3.Устройство котла ТВГ-8м .

Особенностью котла является развитая радиационная поверхность нагрева. Эта поверхность состоит из пяти вертикальных топочных экранов, одного потолочного, переходящего во фронтовой.

Три средних вертикальных топочных экрана являются двухсветными и делят топку на четыре отсека шириной 740 мм. Высота экрана в осях коллекторов 3400мм. Вертикальные топочные экраны состоят из двух коллекторов (верхнего и нижнего) диаметром 159х6мм, в которые вварены десять вертикальных труб диаметром 51х2,5мм с шагом 75мм. Чтобы создать два хода движения воды, верхние коллекторы каждого вертикального топочного экрана имеют перегородку, которая делит экран на две части (по 20 труб в каждой). Для последовательного движения воды, каждая часть одного экрана соединена с другим экраном перепускными трубами, установленными в верхних коллекторах, вертикальных топочных экранов.

Потолочно-фронтовой экран состоит из 32 труб диаметром 51х2,5мм (по 8 труб между вертикальными топочными экранами), в вареных в горизонтальный верхний и нижний (фронтовой) коллектор диаметром 150х6 мм.

Все коллекторы за исключением верхнего коллектора потолочного экрана, находятся внутри котла.

Конвективная поверхность нагрева размещена в газоходе. Представляет собой экономайзер. Он состоит из 16 секций. Трубки диаметром 28х3мм вваренные в вертикальные экраны диаметром 57х3мм, расположены за распределительной перегородкой

7.4.Обмуровка, арматура и гарнитура котла.

Для осмотра и ремонта внутри топки, на фронтовой стенке котла против каждого отсека предусмотрен один лаз. При работе котла лазы заложены кирпичом без перевязки с основной стенкой. На котле в верхней части задней стенки установлены два взрывных клапана, сечение которых 550х450мм. Они служат для предохранения обмуровки котла от разрушения при взрыве газовоздушной смеси в топке.

От каждого нижнего коллектора топочного экрана смонтирована дренажная система из труб диаметром 25мм и двух вентилей диаметром 25мм. Дренажная система предназначена для выпуска воды из котла во время ремонта и продувки котла, во время эксплуатации. На перепускных трубах экранов котла смонтирована продувочная система из труб диаметром 15мм и пяти вентилей диаметром 15мм от каждого коллектора, предназначенных для выпуска воздуха из котла во время заполнения его водой.

Обмуровка котла выполнена в два слоя. Первый слой обмуровки - огнеупорный шамотный кирпич. Второй слой – красный кирпич.

Обмуровка образует топочное пространство, в котором происходит омывание поверхности нагрева горячими газами, и сокращает потерю тепла в окружающую среду.

7.5.Схема циркуляции воды в котле.

Вода из теплосети поступает одновременно в два нижних коллектора боковых экранов конвективной части и поднимается, вверх проходя конвективные пакеты. Поступает в верхние коллекторы боковых экранов конвективной части. Из них вода по ряду потолочно-фронтовых труб поступает в нижний коллектор фронтового экрана (находится над горелками внутри котла за обмуровкой).

Из него по второму ряду потолочно-фронтовых труб вода поднимается и собирается в верхнем коллекторе потолочно-фронтового экрана (этот коллектор находиться сверху на потолке котла между топкой и конвективной частью).

Затем по двум перепускным трубам вода поступает в верхний коллектор левого бокового экрана топки, вода делает ход вниз и вверх по этому экрану. На второй части верхнего коллектора бокового экрана вода по перепускным трубам поступает в первый двухсветный экран.

Все верхние коллекторы двухсветных вертикально потолочных экранов, перегорожены заглушками и поэтому в каждом экране вода делает по два хода, проходя из одного в другие при помощи перепускных труб. Из верхнего коллектора правого бокового экрана топки вода уходит из котла. (Смотри схему№7).

7.6.Газогорелочное устройство назначение и принцип действия.

Для сжигания газа в котле установлены четыре газовые горелки внешнего смешения с принудительной подачей воздуха и газа. Подовые горелки с прямой щелью, выложены из огнеупорного кирпича, установлены между секциями вертикальных топочных экранов. Горелки работают на природном газа среднего давления (Р газа-200мм.вод.ст.).Расход газа всеми горелками котла при номинальном режиме работы составляет 1100м3/час.

Горелка представляет собой трубу диаметром 1,5мм, расположенных в шахматном порядке под углом 45 градусов к вертикальной оси горелок. Длина горелки 2100мм. Чтобы избежать деформации подовой горелки во время ее работы ""глухой"" конец горелки плотно защемляется в специальное гнездо.

Продукты горения через проем высотой 800 мм в верхней части над разделительной стенкой поступают в конвективную часть котла. Воздух для горелок подается дутьевым вентилятором по общему воздухопроводному каналу. От этого канала по отдельным отводам поступает под спрямляющую, горелочную решетку. Спрямляющая решетка представляет собой стальной лист –толщиной 5-8мм с отверстиями диаметром 12мм для прохода воздуха. Благодаря горелочной решетке воздух равномерно распределяется по длине огневой части горелки, обеспечивая тем самым равномерную тепловую нагрузку и нормальную работу горелки.

ПРЕИМУЩЕСТВО:

Горелка проста в изготовлении, небольшие габариты, удобство и простота при перемене нагрузок, отсутствие проскока пламени и простота регулирования нагрузок путем изменения подачи газа.

НЕДОСТАТКИ:

К недостаткам можно отнести то, что большинство газовых отверстий горелки работают со значительным избытком воздуха (коэффициент избытка воздуха 1,2-1,6) и пониженной температурой горения, факел пламени - длиной 1,2-1,7м, от отрезка щели.

Подвод газа на горелки смотри схему №8.

7.7.Розжиг котла ТВГ-8М.

Подготовка котла к розжигу и розжиг после ремонта производится по письменному распоряжению лица, ответственного за безопасную эксплуатацию котельной. Котлы, имеющиеся в резерве, включаются в работу по письменному распоряжению лица, ответственного за безопасную эксплуатацию котельной или по распоряжению инженера смены.

Пуск котла производится от блока управления. Блок управления предназначен для управления механизмами котла в процессе розжига горелок.

Процесс пуска может, выполнятся автоматически или в ручном режиме последовательным нажатием кнопок управления с соблюдением временных интервалов и последовательности, согласно алгоритма.

Пуск в автоматическом режиме производится одноразовым нажатием кнопки ""Пуск"" на блоке управления.

Для вывода в ручной режим переключить тумблер в положение ""ручной""

7.7.1.Внешний осмотр.

Обслуживающий персонал должен проверить:

Исправность обмуровки, горелок, взрывных клапанов;

Закрытие направляющих аппаратов дымососа и вентилятора;

Открытие шиберов воздуховодов;

Закрытие газовой арматуры и отсутствие заглушек на газопроводе;

Закрытие задвижек на входе и выходе по воде (заглушки должны отсутствовать);

Проверить плотность закрытия арматуры на линии дренажа и заполнения;

Закрытие воздушек;

Проверить наличие и исправность манометров и термометров.

7.7.2.Включение питания щита.

Необходимо тумблер ""ПИТАНИЕ ЩИТА"" в положение включено. При этом загорится лампа ""ПИТАНИЯ ЩИТА"", эл. задвижки по воде, светодиоды блока управления (""закр.НАД"", ""закр.НАВ"", ""ПЗКниз.МЭО"", ""закр.др.заслонки"", ""закр.задв.кр.гор""). Включить приборы КИП, проверить их исправность и работу регуляторов. Тумблер блока управления в положение ""Ручное"".

7.7.3.Заполнение котла водой.

Производиться вручную только по месту. При заполнении есть опасность снижения давления в обратной магистрали, остановка работающих котлов по параметру ""Давление за котлом низкое"". Поэтому эту операцию необходимо производить четко, последовательно и внимательно.

Объем воды в котле-4,3м

Проверить запас подпиточной воды в баке, возможность ее пополнения, величину подпитки. Определить время заполнения. Проверить закрытие задвижек на входе и выходе воды из котла, проверить закрытие вентилей и дренажей.

Открыть воздушки.

Подорвать задвижку на входе воды в котел, при этом внимательно следить за давлением воды в обратном трубопроводе и расходом подпиточной воды по прибору.

После заполнения котла водой, закрыть воздушки и проверить расход подпиточной воды, он не должен превышать первоначального значения (до заполнения). Если расход подпитки больше, то определяем место утечки, еще проверить краны дренажа.

7.7.4.Постановеа котла на циркуляцию.

Постановка котла на циркуляцию опасна уменьшением расхода воды через котел на работающих котлах. Поэтому необходимо следить за расходом на работающих котлах и за срабатыванием регулятора перепуска.

Проверить открытие задвижки на входе воды в котел, на выходе из котла задвижка должна быть закрыта.

Убедиться в отсутствии воздуха в котле поочередным открытием и закрытием воздушек.

Проверить положение клапана регулятора перепуска (он должен быть открыт на 90%).

Если регулятор перепуска находится в дистанционном режиме, то необходимо сначало увеличить расход на работающих котлах, прикрыв клапан регулятора перепуска. А затем приоткрыть задвижку на выходе воды с котла. Действовать поочередно до установления нужных расходов.

Простая задвижка и задвижка с эл. приводом должны быть полностью открыты. (на котел ТВГ-8М №5 – только эл. задвижка.). Эл. задвижка открывается со щита – нажатием кнопки.

Расход в летний период, добавляется регулятором температуры на ГВС и регулятором температуры барбатажа.

7.7.5.Постановка котла на вентиляцию.

Машинисту котла необходимо:

Проверить закрытие газо-запорной арматуры, сделать запись в журнале: ""КОТЕЛ К ВЕНТИЛЯЦИИ ГОТОВ"", роспись, время;

Подготовить дымосос и вентилятор к пуску (проверить уровень масла, наличие ограждения и заземления);

Нажать кнопку ""закр.НАД"" и ""закр.НАВ"", выдержать время до исполнения команды;

Кнопкой ""Дымосос"" запускается двигатель дымососа (при истечении времени, необходимого для разгона двигателя, включаем регулятор ""разряжения"" в автомат);

Кнопкой ""Вентилятор"" запускается двигатель вентилятора (по истечению времени, для разгона двигателя, переходим к следующей операции);

Нажатие кнопки ""открыть НАВ"" высветит светодиод ""Вентиляция"", и пойдет отсчет времени на вентиляцию (15 минут);

После погасания светодиода ""Вентиляция"" автоматически подается и команда на закрытие НАВ.

7.7.6.Определить содержание природного газа газоанализатором ШИ-11

Перед окончанием вентиляции котлоагрегата, оператор котельной обязан произвести проверку топки котла на содержание природного газа.

Место отбора проб (пробоотборник) установлен после конвективного пакета котла или на дымососе котлоагрегата. Результаты отбора проб фиксируются в сменном журнале после записи об окончании вентиляции топки котла.

Анализ проводиться газоанализатором ШИ-11 (шахтным интерферометром).

Проверить исправность резиновой груши. Для этого сжать грушу рукой и зажав конец ее резиновой трубки, проследить, как быстро распрямляется груша в разжатой руке. Резиновая груша, пригодная для работы, не должна распрямляться. В случае быстрого распрямления груши, ее надо заменить.

Проверить герметичность газовой линии прибора пробозаборника. Для этого резиновую трубку груши надеть на штуцер входа газа, закрыть плотно штуцер пробозаборника (пережать трубку пробозаборника) и произвести сжатие груши. Газовая линия герметична, если после разжатия руки груша не распрямляется. При быстром распрямлении необходимо найти и устранить неисправность прибора.

Продуть воздушную и газовую линию прибора чистым воздухом. Для этого необходимо вынуть прибор из футляра, снять крышку с отделения, в котором находится поглотительный патрон, со штуцера снять резиновый колпачок и на его место надеть резиновую трубку, второй конец которой надеть на выхлопной штуцер груши. Другой конец груши надеть соединить со штуцером входа газа и сделать шесть нажатий груши. После прокачивания возвратить прибор в исходное состояние.

Нажать кнопку включения лампы и посмотреть в окуляр. Если интерферонная картина и шкала окажутся не четкими, вращением окуляра навести их на резкость.

Установить интерференционную картину в нулевое положение. Для этого необходимо одновременно нажать кнопки ""И"" и ""Д"" и медленно вращая регулировочный винт совместить левую черную полосу картины с нулевой отметкой шкалы.

Поместить прибор в футляр.

Перед непосредственным использованием прибора необходимо проверить нулевое положение интерференционной картины. Картина может самопроизвольно сбиться при ходьбе и переноске прибора. При необходимости подстроить картину.

Прибор к работе готов.

Определение содержания метана и производится при нажатой кнопкой ""И"".

Для определения содержания метана распределительный кран ставиться в положении ""СН4"".При использовании специального пробозаборника сжатие груши необходимо провести 4 раза. Если набранный в прибор воздух содержит метан, то интерференционная картина сместиться вправо вдоль шкалы. При наблюдении в окуляр по смещенному положению левой черной полосы интерферационной картины определяется концентрация метана в пробе с точностью до 0,1%.

Для повторного анализа воздуха предварительная подготовка прибора не требуется, так как при трех – четырех кратном прокачивании груши предыдущая проба полностью удаляется из прибора и заменяется новой.

7.7.7.Розжиг запальников.

Необходимо еще раз проверить закрытие газо-запорной арматуры и сделать запись в журнале: ""КОТЕЛ К ПРИЕМУ ГАЗА ГОТОВ"", время, подпись.

9.1.В котельной установлено два паровых котла ДЕ-10-14ГМ. (Смотри схему №11)

Назначение котлов – поддержать в разогретом состоянии мазут в баках на случай перевода водогрейных котлов КВГМ-50 и самих котлов ДЕ-10-14ГМ с газа на мазут (разрыв газопровода, прекращение подачи газа, или по другим причинам).

При резервном подогреве мазута котлы ДЕ-10-14ГМ могут работать как на газе, так и на мазуте.

Покрытие нагрузок собственных нужд по пару обеспечивается вырабатываемым в паровых котлах насыщенным паром Р=13кг/см2, и Т=194 С.

9.2.Технологическая характеристика котлов ДЕ-1014ГМ.

9.2.1.Паропроизводительность 10т/ч;

9.2.2.Рабочее давление 13кг/см2;

Реферат

Пояснительная записка содержит страниц, таблиц, 21 источников.

Объект исследования – тягодутьевое оборудование котла ТВГ-8М на Бородинской котельной в г. Запорожье.

Цель проекта – аэродинамический расчет котла ТВГ-8М.

Метод исследования – расчетно-графический с использованием стандартных методик.

Предлагается произвести тепловой и аэродинамические расчеты котла ТВГ-8М и по результатам расчетов установить необходимое тягодутьевое оборудование.

Проект включает в себя расчет расхода топлива котла, определение объемов воздуха и продуктов сгорания, подсчет энтальпий, расчет геометрических характеристик нагрева котла, тепловой и аэродинамический расчеты котла, а также разработку функциональной схемы автоматического управления котла, расчет выброса вредных веществ в окружающую среду и определение технико-экономических показателей проекта.

ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ, ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА, ТОПКА, КОТЕЛЬНЫЙ ПУЧОК, ЭКОНОМАЙЗЕР, ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ, АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ, КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ, ТЕМПЕРАТУРА УХОДЯЩИХ ГАЗОВ, ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ.

Введение

1. Принцип работы и описание конструкции водогрейного котла ТВГ‑8М

1.1 Конструкция котла ТВГ-8М

1.2 Особенности работы котла ТВГ-8М №5 на котельной Бородинского м-на г. Запорожья

2. Специальная часть

2.1 Расчет топлива и продуктов сгорания за котлом ТВГ‑8М

2.2 Тепловой баланс котла

2.3 Расчет теплообмена в поверхностях нагрева

2.4 Аэродинамический расчет тракта продуктов сгорания

3. Тепловая автоматика и измерение

3.1 Техническая характеристика материалов и оборудования

4. Охрана труда

4.1 Характеристика котельной и общие вопросы техники безопасности

4.2 Основные вредности и опасности в котельной

4.3 Освещение

4.4 Вентиляция

4.5 Общие требования пожарной безопасности к оборудованию

4.6 Загрязнение атмосферы

4.7 Очистка выбросов от пыли в энергетике

4.8 Расчет валовых выбросов загрязняющих веществ

5. Экономика

5.1 Предварительные замечания к расчетам

5.2 Расчет заработной платы бригады по монтажу

5.3 Расчет затрат на электроэнергию

Заключение

Список литературы

Введение

Основным направлением развития энергетики является централизованная тепловой энергии. План электрификации страны (ГОЭЛРО), основанный на сооружении крупных районных электростанций, предопределил развитие другого типа электростанций, предназначенных для комбинированной выработки энергии.

Наиболее интенсивно районное теплоснабжение от котельных в городах началось с 1960 года, когда котлостроительными заводами был освоен выпуск водогрейных котлов большой мощности.

От тепловых сетей получают тепло сотни тысяч жилых и общественных зданий, тысячи промышленных предприятий.

В быту широко используется теплота низкого и среднего потенциала. На отопление и горячее водоснабжение жилых, общественных и промышленных зданий расходуется большое количество топлива.

При гигантском росте теплопотребления от районных котельных важное значение принимают вопросы экономии топлива, рациональное сочетание с обеспечением необходимых санитарно-гигиенических условий в жилых домах, общественных и производственных помещениях должно быть тесно увязано с максимальной экономией топливно-энергетических ресурсов.

Средством экономии топливно-энергетических ресурсов является реконструкция и автоматизация процессов в существующих котельных, снижение потерь тепла в котельных и тепловых сетях.

1. Принцип работы и описание конструкции водогрейного котла твг‑8м

1.1 Конструкция котла твг-8м

Одной из наиболее простых конструкций стальных котлов является предложенный Институтом использования газа АН УССР водогрейный котел типа ТВГ производительностью 4,7 и 8,3 МВт (4 и 8 Гкал/ч). Котел состоит из нескольких экранных секций (в том числе с двусторонним освещением) из труб с диаметром 51х2,5 мм, установленных в топочной камере, и оборудован подовыми горелками. За кирпичной перегородкой имеется пучок труб, образующих конвективную поверхность. Вход дымовых газов в пакет этой поверхности сверху, выход – внизу. Продукты сгорания омывают конвективную поверхность, состоящую из труб диаметром 28х2,5 мм, со скоростью 8 м/с. Перегородки между тремя газоходами образованы за счет плавников, приваренных к трубам. Вода из тепловой сети поступает в коллектор конвективной части, проходит через трубы в газоходе и далее последовательно омывает трубы каждого экрана, разделенного для увеличения скоростей на секции. Из секций вода отводится через патрубок, расположенный в верхней части.

Высокие скорости воды – около 1 м/с получены за счет деления пучка труб конвективного газохода на три части, а каждого экрана – на четыре части. Это привело до увеличения гидравлического сопротивления котла до 4 МПа (4 кгс/см 2), что превышает рекомендованное типажом значение.

Топочная камера котла имеет теплонапряжение 4 кВт/м 3 или 235·10 3 ккал/(м 3 ·ч), число подовых горелок равно числу панелей экранов без одной. Под огневыми каналами для распределения воздуха установлен металлический лист с отверстиями. Вентилятор имеет напор 0,5–1 кПа (50–100 кгс/см 2), поскольку к горелкам подводится природный газ среднего давления.

Значительная скорость дымовых газов и наличие пучка поперечно омываемых труб с большим числом рядов обеспечили необходимость установки дымососа с напором около 1 кПа (100 кгс/см 2).

Котлы ТВГ при испытаниях в эксплуатации подтвердили основные проектные технико-экономические показатели.

1.2 Особенности работы котла твг-8м №5 на котельной Бородинского м-на г. Запорожья

1.2.1 Устройство поверхностей нагрева котла твг-8м

Котел состоит из радиационной и конвективной поверхностей нагрева. Радиационная поверхность нагрева котла состоит из пяти вертикальных топочных экранов, три из которых являются двухсветными, одного топочного, переходящего во фронтовой.

Вертикальные топочные экраны состоят из двух коллекторов (верхнего и нижнего) Ø 159х6 мм, в которые вварены 40 вертикальных труб Ø 51х2 мм с шагом 75 мм. Высота секции (экрана) в осях коллекторов 3400 мм, расстояние между секциями 740 мм.

Потолочный экран состоит из 32 труб Ø 51х2 мм (по 8 труб между вертикальными топочными экранами), вваренных в горизонтальные верхний и нижний (фронтовой) коллекторы Ø 159х6 мм. Часть потолочного экрана в верхней части передней степени топки образует фронтовой экран.

Все коллекторы котла, за исключением верхнего коллектора потолочного экрана, находятся внутри котла. Верхние коллекторы вертикальных топочных экранов имеют перегородки, которые делят экраны на две части (по 20 труб в каждой).

Для последовательного движения воды каждая часть одного экрана соединена с другим экраном перепускными трубами. Установленными на верхних коллекторах вертикальных экранов.

Конвективная поверхность состоит из 16 секций. Каждая секция состоит из вертикального стояка-коллектора Ø 57х3 мм. В который вварено 16 Y-образных змеевиков из труб Ø 28х3 мм. Каждый стояк-коллектор разделен 4-я заглушками на пять частей.

Реферат

Пояснительная записка содержит страниц, таблиц, 21 источников.

Объект исследования - тягодутьевое оборудование котла ТВГ-8М на Бородинской котельной в г. Запорожье.

Цель проекта - аэродинамический расчет котла ТВГ-8М.

Метод исследования - расчетно-графический с использованием стандартных методик.

Предлагается произвести тепловой и аэродинамические расчеты котла ТВГ-8М и по результатам расчетов установить необходимое тягодутьевое оборудование.

Проект включает в себя расчет расхода топлива котла, определение объемов воздуха и продуктов сгорания, подсчет энтальпий, расчет геометрических характеристик нагрева котла, тепловой и аэродинамический расчеты котла, а также разработку функциональной схемы автоматического управления котла, расчет выброса вредных веществ в окружающую среду и определение технико-экономических показателей проекта.

ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ, ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА, ТОПКА, КОТЕЛЬНЫЙ ПУЧОК, ЭКОНОМАЙЗЕР, ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ, АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ, КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ, ТЕМПЕРАТУРА УХОДЯЩИХ ГАЗОВ, ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ.

Введение

1. Принцип работы и описание конструкции водогрейного котла ТВГ_8М

1.1 Конструкция котла ТВГ-8М

1.2 Особенности работы котла ТВГ-8М №5 на котельной Бородинского м-на г. Запорожья

2. Специальная часть

2.1 Расчет топлива и продуктов сгорания за котлом ТВГ_8М

2.2 Тепловой баланс котла

2.3 Расчет теплообмена в поверхностях нагрева

2.4 Аэродинамический расчет тракта продуктов сгорания

3. Тепловая автоматика и измерение

3.1 Техническая характеристика материалов и оборудования

4. Охрана труда

4.1 Характеристика котельной и общие вопросы техники безопасности

4.2 Основные вредности и опасности в котельной

4.3 Освещение

4.4 Вентиляция

4.5 Общие требования пожарной безопасности к оборудованию

4.6 Загрязнение атмосферы

4.7 Очистка выбросов от пыли в энергетике

4.8 Расчет валовых выбросов загрязняющих веществ

5. Экономика

5.1 Предварительные замечания к расчетам

5.2 Расчет заработной платы бригады по монтажу

5.3 Расчет затрат на электроэнергию

Заключение

Список литературы

Введение

Основным направлением развития энергетики является централизованная тепловой энергии. План электрификации страны (ГОЭЛРО), основанный на сооружении крупных районных электростанций, предопределил развитие другого типа электростанций, предназначенных для комбинированной выработки энергии.

Наиболее интенсивно районное теплоснабжение от котельных в городах началось с 1960 года, когда котлостроительными заводами был освоен выпуск водогрейных котлов большой мощности.

От тепловых сетей получают тепло сотни тысяч жилых и общественных зданий, тысячи промышленных предприятий.

В быту широко используется теплота низкого и среднего потенциала. На отопление и горячее водоснабжение жилых, общественных и промышленных зданий расходуется большое количество топлива.

При гигантском росте теплопотребления от районных котельных важное значение принимают вопросы экономии топлива, рациональное сочетание с обеспечением необходимых санитарно-гигиенических условий в жилых домах, общественных и производственных помещениях должно быть тесно увязано с максимальной экономией топливно-энергетических ресурсов.

Средством экономии топливно-энергетических ресурсов является реконструкция и автоматизация процессов в существующих котельных, снижение потерь тепла в котельных и тепловых сетях.

1 . Принцип работы и описание конструкции водогрейного котла ТВГ _ 8 М

1.1 Конструкция котла ТВГ - 8 М

Одной из наиболее простых конструкций стальных котлов является предложенный Институтом использования газа АН УССР водогрейный котел типа ТВГ производительностью 4,7 и 8,3 МВт (4 и 8 Гкал/ч). Котел состоит из нескольких экранных секций (в том числе с двусторонним освещением) из труб с диаметром 51х2,5 мм, установленных в топочной камере, и оборудован подовыми горелками. За кирпичной перегородкой имеется пучок труб, образующих конвективную поверхность. Вход дымовых газов в пакет этой поверхности сверху, выход - внизу. Продукты сгорания омывают конвективную поверхность, состоящую из труб диаметром 28х2,5 мм, со скоростью 8 м/с. Перегородки между тремя газоходами образованы за счет плавников, приваренных к трубам. Вода из тепловой сети поступает в коллектор конвективной части, проходит через трубы в газоходе и далее последовательно омывает трубы каждого экрана, разделенного для увеличения скоростей на секции. Из секций вода отводится через патрубок, расположенный в верхней части.

Высокие скорости воды - около 1 м/с получены за счет деления пучка труб конвективного газохода на три части, а каждого экрана - на четыре части. Это привело до увеличения гидравлического сопротивления котла до 4 МПа (4 кгс/см 2), что превышает рекомендованное типажом значение.

Топочная камера котла имеет теплонапряжение 4 кВт/м 3 или 235·10 3 ккал/(м 3 ·ч), число подовых горелок равно числу панелей экранов без одной. Под огневыми каналами для распределения воздуха установлен металлический лист с отверстиями. Вентилятор имеет напор 0,5-1 кПа (50-100 кгс/см 2), поскольку к горелкам подводится природный газ среднего давления.

Значительная скорость дымовых газов и наличие пучка поперечно омываемых труб с большим числом рядов обеспечили необходимость установки дымососа с напором около 1 кПа (100 кгс/см 2).

Котлы ТВГ при испытаниях в эксплуатации подтвердили основные проектные технико-экономические показатели.

1.2 Особенности работы котла ТВГ - 8 М 5 на котельной Бородинского м -на г. Запорожья

1.2.1 Устройство поверхностей нагрева котла ТВГ - 8 М

Котел состоит из радиационной и конвективной поверхностей нагрева. Радиационная поверхность нагрева котла состоит из пяти вертикальных топочных экранов, три из которых являются двухсветными, одного топочного, переходящего во фронтовой.

Вертикальные топочные экраны состоят из двух коллекторов (верхнего и нижнего) O 159х6 мм, в которые вварены 40 вертикальных труб O 51х2 мм с шагом 75 мм. Высота секции (экрана) в осях коллекторов 3400 мм, расстояние между секциями 740 мм.

Потолочный экран состоит из 32 труб O 51х2 мм (по 8 труб между вертикальными топочными экранами), вваренных в горизонтальные верхний и нижний (фронтовой) коллекторы O 159х6 мм. Часть потолочного экрана в верхней части передней степени топки образует фронтовой экран.

Все коллекторы котла, за исключением верхнего коллектора потолочного экрана, находятся внутри котла. Верхние коллекторы вертикальных топочных экранов имеют перегородки, которые делят экраны на две части (по 20 труб в каждой).

Для последовательного движения воды каждая часть одного экрана соединена с другим экраном перепускными трубами. Установленными на верхних коллекторах вертикальных экранов.

Конвективная поверхность состоит из 16 секций. Каждая секция состоит из вертикального стояка-коллектора O 57х3 мм. В который вварено 16 Y-образных змеевиков из труб O 28х3 мм. Каждый стояк-коллектор разделен 4-я заглушками на пять частей.

1.2.2 Схема циркуляц ии воды в котлах ТВГ - 8 М

Вода из теплосети поступает параллельно в два нижних коллектора конвективной поверхности, пройдя которые собирается в верхних коллекторах, а из них по ряду потолочно-фронтовых труб направляется в нижний коллектор потолочного экрана.

Из него по второму ряду потолочно-фронтовых труб вода собирается в верхнем коллекторе потолочного экрана, затем последовательно проходит через левый (со стороны фронта котла) боковой односветный экран, три двухсветных экрана и выходит в контур котельной из верхнего коллектора правого бокового экрана.

1.2 .3 Тягодутьевые устройства котлов ТВГ - 8 М

Подача воздуха для горения газа в котле осуществляется дутьевым вентилятором типа Ц-13-50 №5 производительностью 13000 м 3 /ч и регулируется осевым направляющим аппаратом, установленным перед всасывающим диффузором вентилятора. Направляющий аппарат соединен рычагом с осевым исполнительным механизмом типа М30 регулятора соотношений «газ-воздух» типа Р-25.3.2.

Управление направляющим аппаратом вентилятора осуществляется автоматически или дистанционно со щита КИПиА котлов.

Продукты горения поступают из топки в конвективную часть и далее по борову удаляются дымососом типа Д_18 в дымовую трубу, а на котлах ТВГ-4Р дымовые газы из топки котла в конвективную часть котла и через экономойзер выбрасываются дымососом Д-8 в дымовую трубу. Тяга в котле (разряжение) регулируется осевым направляющим аппаратом, установленном перед всасывающим диффузором дымососа, соединенным рычагом с исполнительным механизмом М30 регулятора разряжения Р25.1.2 установленного на щите котла.

Пуск вентилятора и дымососа следует осуществлять при закрытом направляющем аппарате, чтобы избежать перегрузки двигателя и отключения его электрической защитой. Нагрузку двигателя повышают путем постепенного открывания шибера или направляющего аппарата.

1.2.4 Возду ховоды, газоходы, дымовая труба

Под полом котельной, в районе котлов ТВГ-8М установлен общий воздуховод из ж/бетона, выходящий в торец котельной и переходящий в вертикальную шахту. В верхней части вертикальной шахты установлены жалюзи для забора воздуха, подающегося в котел №6. С помещения котельной производится забор воздуха к котлам №1,2,3,4,5.

Воздуховоды обслуживаемых котлов состоят: из металлического короба, присоединенного к всосу вентилятора и ж/бетонных каналов.

Подвод воздуха к горелкам осуществляется по ж/бетонному воздухопроводу, проложенному под полом с правой стороны котла и выходящему к фронтальной стенке котла. Воздуховод из фронтальной стенки котла разделен тремя перегородками на четыре отсека. На выходе воздуховода из фундамента, установлены металлические короба с заслонкой на каждую горелку для регулирования количества воздуха, подаваемого на каждую горелку.

Для удаления продуктов горения из котла служат газоходы, выполненные из ж/бетона, футерированные кирпичем и проходящие под полом котельной. На каждом газоходе, между дымососом и дымовой трубой установлен шибер для отключения борова котла от трубы при ремонтных работах на котле. На газоходе после дымососа устанавливается взрывной клапан, закрытый листовым асбестом и служит для предотвращения разрушения газохода и дымовой трубы при взрыве газовоздушной смеси в котельных установках.

Для отвода дымовых газов в атмосферу в котельной имеется дымовая труба высотой 30 м, выполненная из красного кирпича.

Фундамент трубы бетонный, диаметр устья 1,2 м. Труба оборудована металлической лестницей и грозозащитой.

1.2.5 Насосная группа

Центробежные насосы состоят из спирального корпуса, крышки корпуса, рабочего колеса, вала, подшипников, муфты сцепления, сальников уплотнения, опорного кронштейна.

Корпус насоса представляет собой чугунную отливку, внутренняя полость которой выполнена в виде спирали с диффузорным каналом и напорным патрубком. Крышка корпуса - чугунная отливка крепится к корпусу насоса шпильками и является всасывающим патрубком.

Рабочее колесо - чугунное состоит из двух дисков, соединенных пространственными или цилиндрическими лопатками. Вход жидкости в рабочее колесо осевой. Возникающее во время работы осевое усиление воспринимается подшипниками. Рабочее колесо закрыто на валу с помощью шпонки и гайки. Рабочее колесо имеет одностороннее уплотнение, которое служит для уменьшения утечки жидкости, (циркуляция жидкости вокруг диска) и образуется одним кольцевым выступом на диске рабочего колеса и одним уплотняющим кольцом.

Вал насоса выполнен из качественной углеродистой стали. На одном конце его насаждено рабочее колесо, на другом - полумуфта. Вал имеет одну внешнюю шарикоподшипниковую опору, с густой смазкой и другую - внутреннюю. В виде бронзовой втулки, запресованной в корпус насоса. Смазка и охлаждение внутренней опоры осуществляется перекачиваемой жидкостью, для чего в корпусе имеется канал, соединяющий рабочую полость насоса с опорной втулкой. Вал насоса вращается против часовой стрелки, если смотреть со стороны привода. Привод осуществляется электродвигателем через упорную муфту.

Сальниковое уплотнение состоит из камеры, отлитой в одно целое с корпусом насоса, крышки сальника и хлопчатобумажной набивки.

Опорный кронштейн отлит из чугуна. На нем монтируются все узлы и детали насоса. В самой высокой точке корпуса имеется закрытое пробкой отверстие для выпуска воздуха из корпуса и всасывающего трубопровода при заливке насоса перед пуском. При продолжительных остановках жидкость из насоса выливается через отверстие.

При включении насоса, электродвигатель начинает вращает рабочее колесо, которое будет выбрасывать находящуюся в нем жидкость к внешнему диску рабочего колеса и в напорный патрубок, создавая разряжение в центре колеса, которое заполняется жидкостью из всасывающегося патрубка. насос нельзя пускать без предварительного осмотра, который должен производится перед каждым пуском.

При осмотре необходимо проверить:

а) состояние трубопроводов, опор, систему охлаждения;

б) наличие масла в корпусе подшипников;

в) наличие ограждения соединительной муфты и заземление электродвигателя;

г) наличие заеданий в колесе;

д) качество набивки сальника;

е) правильность установки манометров и вакуумметров.

После проверки исправности насоса, следует открыть запорный орган на всасывающем трубопроводе. Проверить заполнение насоса водой, открыв воздушную пробку, включить электродвигатель и при достижении полного числа оборотов медленно открывать запорный орган на нагнетательном трубопроводе до получения необходимого напора. При непрерывной работе необходимо следить за наличием масла в корпусе подшипников за состоянием сальником (сальник в нормальном состоянии должен слегка пропускать жидкость 15-20 капель 6 минут.), за показанием манометров, за температурой подшипников (она не должна превышать 70 о С), работой электродвигателя и т.д., не производить никаких работ на работающем насосе. При остановке насоса необходимо вначале медленно закрыть запорный орган на нагнетательной линии и затем выключить электродвигатель.

1.2.6 Наз начение каждой насосной г руппы с краткой характеристикой

После сетевых насосов вода поступает под давлением 10-11 кг/см 2 во входные коллекторы котлов. После котлов нагретая вода поступает в выходной коллектор и далее по подающему трубопроводу к потребителю. Располагающий напор 66-65 м.в.ст.

Включение и отключение сетевого полюса производится со щита вспомогательного оборудования ключом управления «КУ». При аварийном отключении работающего сетевого насоса автоматически подается импульс на включение резервного насоса. Любой сетевой насос может быть «рабочим» или «резервным». Выбор резервного насоса производится предварительно переключателем ключа блокировки «ПБ» поворотом его в положение «резерв». При кратковременных исчезновениях напряжениях «миганиях» автоматически производится самозапуск работающего сетевого насоса. Для аварийной остановки насоса возле каждого насоса находится выключатель безопасности «ВБ». При включении сетевого насоса в работу ключ переключателя блокировки должен находиться в положении «Рабочий». Поворотом ключ «КУ» по часовой стрелке до упора ввести в работу сетевой насос. Задвижки на нагнетании этого насоса пойдет автоматически на открытие. Загорятся обе сигнальные лампочки. После полного открытия задвижки остается гореть сигнальная «открыто». Предел открытия регулируется отстройкой концевых выключателей. При отключении сетевого насоса ключ «КУ» повернуть в положение «отключено». Задвижка на нагнетании отключенного насоса автоматически идет на «закрытие» по истечении времени самозапуска сетевого насоса 2-2,5 с. Предел закрытия регулируется концевыми выключателями. Для поддержания температуры воды, подаваемой в котлы не ниже 70 о С, установлен рециркуляционный насос НКУ-90, включаемый дистанционно со щита вспомогательного оборудования.

Температура воды на входе в котел поддерживается путем подачи выходящей из котлов воды рециркуляционным насосом в коллектор входа в котлы. Регулировка количества подаваемой воды рециркуляционным насосом на котлы осуществляется регулирующим клапаном O 150 мм, установленным после насоса на рециркуляционном трубопроводе. Регулирующий клапан соединен рычагами с исполнительными механизмом регулятора рециркуляции. Управление регулирующим клапаном осуществляется автоматически или дистанционно со щита КИП и вспомогательного оборудования. Для восполнения утечек сетевой воды на тепловых сетях, подпитка оборотной магистрали в котельной осуществляется умягченной деаэрированной водой при помощи подпиточных насосов типа КС-20-50 и типа КС-10-110-4. Давление оборотной магистрали поддерживается автоматически регулятором подпитки типа Р_25-1.2 и исполнительным механизмом в пределах 3,5 кг/см 2 . При выходе из строя регулятора, регулировка осуществляется вручную задвижкой №506, установленной на запорной линии узла подпитки количество подпиточной воды регистрируется самопишущим электронным прибором. Насосы холодной воды типа 2К - служат для увеличения давления холодной воды, подаваемой на котельную при понижении ее давления в газопроводе.

Насосная группа состоит из:

а) насосов рабочей жидкости 2К, служащих для перекачки воды из бака - газоотделителя, через сопло эжектора, который отсасывает выпар из деаэроционной колонки, а тем самым создает разряжение в ней;

б) насоса взрыхления фильтров типа 2К-9, служащего для подачи воды при взрыхлении фильтров из бака подсоленной воды.

1.2. 7 Водоподготовка и водох и мический режим

Для нужд ХВО используется питьевая вода из городского водопровода. Производительность ХВО - 25 м 3 /час. Сырая вода поступает от магистрального водопровода O 133 мм через ввод на теплообменник холодной (сырой) воды, где нагревается до температуры 40 о С и далее поступает на №а - катионовые фильтры.

Давление газа на котел ОБМ -1 кгс/см 2 6

Давление газа на горелку ОБМ -1 кгс/см 2 23

В п установлен регулятор давления РДУК - 200, предназначенный для понижения давления газа до 0,38 кГц/см 2 и поддержания этого давления независимо от количества работающих котлов и нагрузки. Нормы качества воды для котельных города Запорожья приведены в табл. 1.1

Таблица 1.1 - Нормы качества воды

Наименование объекта контроля

Показатели качества воды

Температура (о С)

Значение рН

Свободная СО 2 , мг/л

Жесткость общая мкг/л

Взвешенные вещества, мг/л

Сетевая вода

Не допуск

5 не более

Не более, чем на 30 исх. воды

Подпиточная вода

Не допуск

5 не более

Не более, чем на 30 исх. воды

Умягч. вода

Не допуск

5 не более

Не более, чем на 30 исх. воды

Вода для ГВС

Не допуск

2 . Специальная часть

2.1 Расчет топлива и продуктов сгорания за котлом ТВГ - 8 М

Элементарный состав рабочей массы топлива, %

Метан СН 4 =92,8

Двуокись углерода СО 2 =0,1

Этан С 2 Н 6 =3,9

Сероводород Н 2 S=0

Пропан С 3 Н 8 =1,0

Кислород О 2 =0

Бутан С 4 Н 10 =0,4

Окись углерода СО=0

Пентан С 5 Н 12 =0,3

Водород Н 2 =0

Азот N 2 =1,5

Теплота сгорания нижняя сухого газа, МДж/м 3

Объем воздуха, теоретически необходимого для полного сгорания топли - ва, м 3 / м 3

V o в =0,0476 = 0,0476 =9,5724

Объем продуктов сгорания, которые образовались вовремя сгорания топлива с теоретическим объемом воздуха, м 3 / м 3

Теоретический объем азота

V o N 2 =0,79 V o в +0,01N 2 =0,79*9,5724+0,01*1,5=7,5772

Теоретический объем трехатомных газов

V o R О2 =0,01 (СО 2 +СО+ Н 2 S+ ?m C m H n) = 0,01 (0,1+0+0+92,8+2*3,9+3*1+4*0,4+5*0,3)=1,068

Теоретический объем водяных паров

V o Н2О =0,01 (Н 2 + Н 2 S+?n/2 C m H n +0,124d г *0,124 d в V o в) = 0,01 (0+0+2*92,8+3*3,9+4*1+5*0,4+6*0,3+0,124*10+0,124*13*9,5724)=2,2177

Избыток воздуха в конце топки? m =1,10.

Для принятой конструкции и компоновки поверхностей нагрева используется присосы воздуха в газоходах:

Котельный пучок? ? к.п. =0,1

Водяной экономайзер? ? в.э. =0,08

Избытки воздуха в газоходах:

В конце топки? т =1,1

Полный объем продуктов сгорания при горении топлива с избытком воздуха, с учетом присосов, м 3 / м 3

V o г = V o R О2 + V o N 2 + V o Н2О +(? ср -1) V o в

Объем водяных паров при горении топлива с избытком воздуха, с учетом присосов, м 3 / м 3

V Н2О = V o Н2О +0,0161 (? ср -1) V o в

Объемная доля водяных паров

r H 2 O = V Н2О / V o г

r RO 2 = V o R О2 / V o г

Численные значения величин, подсчитанных по приведенным выше формулам, указаны в таблице 2.1

Таблица 2.1 - Объемные характеристики продуктов сгорания

Наименование величина и ее обозначение

Газоходы котла

котельный пучок

водяной экономайзер

Коэффициент избытка воздуха, ?»

Средний коэф-нт избытка воздуха в газоходе, ? ср

Объем водяных паров в продуктах сгорания, V pO, м 3 /м 3

Полный объем продуктов сгорания, V г, м 3 /м 3

Объемная доля водяных паров, r pO

Объемная доля трехатомных газов, r RO2

Энтальпия воздуха (МДж/м 3) теоретически необходимого для горения топлива, в приделах возможных температур продуктов сгорания, МДж/м 3

I o в = V o в (c?) в *10 -3

где (c?) в - удельная энтальпия воздуха при соответствующей температуре, кДж/ м 3

Энтальпия газообразных продуктов сгорания при горении с теоретическим объемом воздуха в интервале тех же температур, МДж/м 3

I o г = [(c?) RO2 *V R О2 +(c?) N2 * V o N 2 +(c?) pO * V o Н2О ]* 10 -3

Численные значения энтальпий, подсчитанных по приведенным выше формулам, указаны в таблице 2.2

Таблица 2.2 - Энтальпии воздуха и продуктов сгорания в газоходах котла

I в о, кДж/кг

I г о, кДж/кг

? « к.п. =1,2

котельный пучок

водяной экономайзер

2.2 Тепловой баланс котла

Изложенные ниже расчеты, выполнены с целью определения коэффициента полезного действия (КПД) котла и расхода топлива.

Теплота сгорания единицы объема сухого газа, МДж/м 3

Подогрев топлива и воздуха вне котельного агрегата не предусмотрен. Отсутствует также форсуночное дутье. Поэтому Q тл =0 Q в.вн. =0 Q ф =0.

Тогда располагаемая теплота, МДж/м 3

Q р р = Q c н +Q тл + Q в.вн. + Q ф =37,300

Потери теплоты и коэффициент полезного действия (КПД) котла.

Температура холодного воздуха, °C

Энтальпия теоретически необходимого воздуха, кДж/м 3

I o х.в. = 382,896

Температура уходящих газов, °C

Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах

Энтальпия продуктов сгорания при этой температуре (таблица 1.2), МДж/м 3

Потери теплоты с уходящими газами, %

q 2 =[(I ух - ? ух * I o х.в.)/ Q р р ]*10 2 =[(1,95854-1,28*0,289)/37,3]* 10 2 =4,55

Потеря теплоты от химической неполноты сгорания, %

Потеря теплоты от механического недожога, %

Потеря теплоты поверхностями котла и экономайзера, %

Суммарная потеря теплоты котельным агрегатом, %

Q 2 + q 3 + q 4 + q 5 =4,25+0,5+0+2,8=7,85

Коэффициент полезного действия котельного агрегата, %

К.у. =100- ? q пот =100-7,55=92,15

Расход топлива при номинальной тепловой нагрузке.

Тепловая нагрузка при работе котла в водогрейном режиме, МВт

Расчет топлива котла при расчетной нагрузке, м 3 /с

В=Q к *100/ Q р р * ? к.у. =8*100/37,3*92,15=0,1725

Расчетный расход топлива, м 3 /с

В р =В=0,287.

2.3 Расчет теплообмена в поверхностях нагрева

2.3.1 Предварительные замечания к расчетам

Расчет теплообмена выполнен целью получения результатов необходимых для последующего аэродинамического расчета. В основу положена схема движения нагреваемой воды.

Теплообмен в топке и следующей за ней камере догорания идентичен и осуществляется передачей теплоты излучением газов. На этом основании расчет теплообмена в этих поверхностях выполнен совместно, по суммарным их геометрическим характеристикам с определением температуры продуктов сгорания на входе в котельный пучок.

Расчет теплообмена в топке и камере догорания изложен в табл. 4.1. из него следует, что принятая как возможная тепловая мощность Q = 8,3 (8 Гкал/ч) может быть реализована, поскольку теплопередачей обеспечивается температура продуктов сгорания в конце топки, не превосходящая допустимой при сжигании топлива.

В табл. 4.2. приведен расчет теплообмена в котельном пучке. Из него следует, что количество теплоты, необходимое для нагрева воды от t к = 70 о С до t » к = 150 о С условиями теплообмена обеспечивается. Расхождение Q б и Q т составляет 0,56%, что значительно меньше допустимого нормами.

В табл. 4.3. приведен расчет теплообмена в экономайзере. Расчет теплообмена в экономайзере выполнен применительно к условию, что массовая скорость воды в нем будет 730 кг/см 2 и соответствующий ей расход G эк = 6,667 кг/с. При этом температура воды из экономайзера не будет превосходить 80 о С. Температура уходящих газов установленная расчетом (t ух = 152 о С) не отличается от принятой при составлении теплового баланса. Поскольку разница не велика.

2.3.2 Расчет теплообмена в топке

Избыток воздуха в конце топки

Температура воздуха подаваемого в топку, о С

Энтальпия воздуха при этой температуре, МДж/м 3

Присос воздуха в топку

Тепло, вносимое в топку воздухом, МДж/ м 3

Потери теплоты от химической неполноты сгорания, %

Полезное тепловыделение в топке, МДж/м 3

Теоретическая температура, отвечающая полезному тепловыделению, о С

Температура продуктов сгорания на выходе из топки принимается, о С

Средняя объемная теплоемкость продуктов сгорания, МДж/м 3 К

Толщина излучающего газового слоя в топке и в камере сгорания, м

Давление газов в топке, МПа

Объемная доля трехатомных газов

Суммарная объемная доля

Соотношение углерода и водорода в составе рабочего топлива

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, 1/(м·МПа)

Степень светящейся части пламени

Коэффициент усреднения степени черноты факела

Эффектная степень черноты факела

Среднее значение коэффициента тепловой эффективности

Относительное местоположение максимума температур в топке

Степень черноты топки

Параметр температурного поля

Коэффициент сохранения теплоты

Эффективная лучевоспринимающая поверхность, м 2

Температура продуктов сгорания на выходе из топки, 0 С

Энтальпия продуктов сгорания при этой температуре, МДж/м 3

Теплота, переданная поверхностям нагрева в топке и в камере догорания, МДж/м 3

Температура воды на входе в радиационные поверхности топки, 0 С

Энтальпия воды на выходе из радиационных поверхностей нагрева, кДж/кг

Температура воды на выходе из радиационных поверхностей нагрева, 0 С

2.3.3 Расчет теплообмена в котельном пучке

Температура воды на входе в котельный пучок, 0 С

Энтальпия воды при этой температуре, кДж/кг

Температура воды на выходе из котельного пучка, 0 С

Энтальпия воды при этой температуре, кДж/кг

Средняя температура воды в котельном пучке, 0 С

Количество теплоты в котельном пучке, МДж/м 3

Температура газов на входе в котельный пучок, 0 С

Энтальпия газов при этой температуре, МДж/ м 3

Присос воздуха в газоходе котельного пучка

Энтальпия газов на выходе из котельного пучка, МДж/ м 3

Температура продуктов сгорания соответствующая этой энтальпии, 0 С

Температурный напор на входе газов, 0 С

Температурный напор на выходе газов, 0 С

Температурный напор в котельном пучке при противотоке, 0 С

Средняя температура потоков газов, 0 С

Средняя скорость газов в пучке, м/с

Коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/(м 2 /К)

Давление продуктов сгорания, МПа

Объемная для водяных паров в продуктах сгорания

Объемная доля трехатомных газов

Суммарное парциальное давление трехатомных газов и водяных паров в топке, МПа

Оптическая толщина излучающего газового объема в межтрубном пространстве пучка, м

Коэффициент ослабления лучей газами, 1/(м·МПа)

Степень черноты газового потока

Температура загрязнений на стенках труб котельного пучка, 0 С

Коэффициент теплоотдачи излучением монограммный, Вт/(м 2 К)

Коэффициент теплоотдачи излучением в котельном пучке, Вт/(м 2 К)

Коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2 К)

Количество теплоты, передаваемое в пучке теплопередачей, МДжм 3

Нетождественность с теплотой баланса, %

2.3.4 Расчет теплообмена в экономайзере

Количество теплоты передаваемое в экономайзере, МДж/м 3

Расход воды через экономайзер, кг/с

Температура воды на входе в экономайзер, 0 С

Энтальпия воды при этой температуре, кДж/кг

Энтальпия воды на выходе из экономайзера, кДж/кг

Температура воды при этой энтальпии, 0 С

Температура газов на входе в экономайзер, 0 С

Энтальпия газов при этой температуре, МДж/м 3

Присос воздуха в газоход экономайзера

Энтальпия газов на выходе из экономайзера, МДж/м 3

Температура газов на выходе из экономайзера, 0 С

Средняя температура газов, 0 С

Температурный напор при входе газов при противотоке, 0 С

Температурный напор на выходе газов при противотоке, 0 С

Температурный напор при противотоке, 0 С

Температурный напор при входе газов при прямотоке, 0 С

Температурный напор на выходе газов при прямотоке, 0 С

Температурный напор при прямотоке

Скорость газов в экономайзере, м/с

Коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/(м 2 ·К)

Коэффициент тепловой эффективности

Коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2 ·К)

Количество теплоты, которое может быть передано в экономайзер по условиям теплопередачи, МДж/кг

Энтальпия воды после смешения потоков воды, кДж/кг

Температура воды после смешения, 0 С

2.4 Аэродинамический расчет тракта продуктов сгорания

2.4.1 Предварительны е замечания к расчетам

Аэродинамический расчет газового тракта выполнен с целью проверки возможности использования тягодутьевых установок меньшей мощности, относительно установок, работающих в настоящее время.

Подача воздуха для горения газа в котле обеспечивается дутьевым вентилятором типа Ц_13-50 №5 производительностью 13000 м 3 /ч и регулируется осевым направляющим аппаратом, установленным перед всасывающим диффузором вентилятора. Направляющий аппарат соединен рычагом с осевым исполнительным механизмом типа М30 регулятора соотношений «газ-воздух» типа Р_25.3. Продукты горения поступают из топки в конвективную часть и далее по борову удаляются дымососом типа Д_18 в дымовую трубу.

Расчет выполнен по нормативному методу «Аэродинамический расчет котельных установок». В нем использованы динамические напоры, подсчитанные для воздуха, а в конце суммарный результат пересчитан на газ. В основу положены данные теплового расчета, изложенные в разделе 4 настоящей пояснительной записки.

Расход топлива при расчетной нагрузке котла, кг/с

Объем продуктов сгорания на выходе из экономайзера при избытке воздуха в уходящих газах, нм 3 /кг

Средняя температура газов в экономайзере, 0 С

Температура продуктов сгорания на выходе...........

Система управления насосами горячего водоснабжения состоит из:

· Щитка «АСУ ГВС», установленный в операторской на щите управления ГВС

· Датчика избыточного давления, установленного на выходном коллекторе трубопровода ГВС

· Шкафа управления ШУ2 ПЧ90, установленный в РУ0,4 кВ, для изменения оборотов двигателей НГВ2 и НГВ3

Уровень давления в выходном коллекторе трубопровода ГВС программируется в преобразователе частоты. Величина – по указанию мастера.

На щитке «АСУ НГВ», для управления насосами НГВ2 и НГВ3 в автоматическом режиме, расположены:

· Кнопочные посты «Пуск-Стоп НГВ2» и «Пуск-Стоп НГВ3», для включения и отключения соответствующего насоса;

· Переключатель уровня давления в выходном коллекторе трубопровода ГВС, на шкале которого нанесены уровни давления, которые можно задавать при работе АСУ НГВ;

· Кнопка «Сброс зашиты», которую нужно кратковременно (не более 2 сек) нажать, если на лицевой панели ШУ2ПЧ90 высветится красная лампочка «Защита»

Внимание: при работе в автоматическом режиме, АСУНГВ может управлять только одним двигателем, для этого предусмотрена блокировка контакторов обоих насосов внутри шкафа.

Включение АСУ НГВ

При работе от сетевого напряжения насосе для включения АСУ НГВ в работу, необходимо:

1. На щитке оператора на кнопках «ПУСК-СТОП НГВ2», «ПУСК-СТОП НГВ3» должны светится лампочки, которые говорят о готовности АСУ НГВ к работе

2. На щитке оператора переключатель «Задание давления» установить в нужное положение (при запуске АСУ НГВ желательно установить максимальное задание давления).

3. Открыть на запускаемом от АСУ НГВ насосе.

4. На щитке оператора нажать кнопку «ПУСК» выбранного насоса.

5. Наблюдать по амперметру медленное нарастание тока электродвигателя.

6. Двигатель постепенно наберет обороты.

7. Обороты двигателя, запущенного от АСУ НГВ насоса наберут обороты, при которых в выходном коллекторе трубопроводу ГВС будет поддерживать заданное давление.

Задаваемое давление устанавливается с переключателя «Задатчик давления» на щитке оператора, поворотом рукоятки так, чтобы клювик переключателя указывал необходимую цифру на шкале.

Уровень открытия запорной арматуры на трубопроводе ГВС после запуска АСУ НГВ – 100%.

Возможна установка следующих давлений

5.0 кгс\см; 5.2 кгс\см; 5.4 кгс\см; 5.6 кгс\см; 5.8 кгс\см; 6.0 кгс\см;

6.2 кгс\см; 6.4 кгс\см; 6.6 кгс\см; 6.8 кгс\см; 7,0 кгс\см;

Отключение

Для отключения АСУ НГВ нужно нажать кнопку «Стоп» на щитке оператора (закрытие запорной арматуры производится по ранее действующей схеме). Преобразователь снизит обороты и отключится.

5. Переключение насосов в системе АСУ НГВ

Для перехода с насоса ГВС2 на ГВС3 в системе АСУ НГВ, необходимо:

1. Включить насос ГВС1 или ГВС4

2. Открыть на нем запорную арматуру

3. Выключить работающий от АСУ НГВ насос ГВС2

4. Включить насос ГВС 3 для работы в АСУ НГВ

5. Для перехода с насоса ГВС 3 на ГВС 2 в системе АСУ НГВ, действия выполняются в обратном порядке.

Действия при аварии.

Если при работе АСУ НГВ произошло аварийное отключение, связанное с миганием или обесточением котельной, на щите оператора высветится лампочка сигнализации «Защита» красного цвета. Для сброса защиты и продолжение работы насосов НГВ от АСУ, необходимо:

1. на щитке оператора кратковременно (не более 2 сек.), нажать кнопку «Сброс защиты»

2. лампочка сигнализации «Защита» должна погаснуть

3. для продолжения работы насосов ГВС от АСУНГВС действовать по параграфу 3.

Если после сброса защиты, насос ГВС не включается или опять высвечивается сигнализация «Защита» необходимо перейти на работу насосов НГВ от сетевого напряжения.

6.15.Подготовка насоса к работе .

При осмотре необходимо проверить:

Состояние трубопроводов, опор, систему охлаждения;

Наличие уровня масла в корпусе подшипников, добавить в подшипники смазку пресс-солидол ГОСТ 1033-79 с помощью шприца через масленку;

Наличие ограждения соединительной муфты и заземление электродвигателя;

Качество набивки сальника (вал насоса должен проворачиваться вручную без заеданий) между корпусом насоса и фланцем крышки сальника должен быть зазор не менее 5-10мм, подтяните слегка и равномерно сальники.

6.16.Пуск насоса .

1.Открыть запорный орган на всасывающем трубопроводе.

2.Залить насос водой, открыть воздушный вентиль на насосе.

3.Убедиться в исправности манометров.

4.Включить электродвигатель.

5.Когда насос наберет полное число оборотов и манометр покажет давление, открыть медленно задвижку на нагнетании до получения необходимой производительности.

6.При включении насоса необходимо наблюдать за работающими насосами. Отрегулируйте работу сальника. Сальник не должен греться и тем более дымить. Сальник работает нормально, если через него просачивается 15-20 капель в минуту перекачиваемой жидкости.

7.Работа насоса при закрытой задвижке на нагнетании не должна превышать трех минут.

6.17.Техническое обслуживание агрегата производиться при работе.

Необходимо в течении смены:

Следить, чтобы температура подшипников не превышала температуры в котельной более чем на 40-50С и была не выше 70С;

Поддерживать необходимое количество смазки в подшипниках;

Подтягивать сальники так, чтобы вода из них просачивалась непрерывными, редкими каплями. Это служит контролем правильной работы сальникового уплотнения и предохраняет защитную втулку от выработки набивки. Если утечка отсутствует, ослабить затяжку сальника.

6.18.Остановка насоса.

Закройте медленно задвижку на напорном трубопроводе, переводя насос на холостой ход. Выключите двигатель. Насос и трубопровод при стоянке не должен оставаться заполненным водой, если температура помещения ниже +1С, иначе замершая жидкость разорвет их. Аварийная остановка насоса при необходимости осуществляется нажатием кнопки или проварачиванием ключа аварийного отключения в положение""0"".

6.19.Случаи аварийной остановки:

При сильном шуме, треске, вибрации, пожаре, в электродвигателе;

Сильном скрежете;

Недопустимом нагреве подшипников и др. непонятных явлениях;

При сильном снижении частоты вращения эл. двигателя с гудением и быстрым его нагревом.

ПРИМЕЧАНИЕ : В положении ""ОТКЛЮЧЕНО"" вывешивается плакат"" НЕ ВКЛЮЧАТЬ" РАБОТАЮТ ЛЮДИ"" на всех ключах управления.

6.20.Переход с одного СН на другой - это самая ответственная операция по эксплуатации СН. Для перехода необходимо:

При закрытой запорной задвижке на нагнетании включить электродвигатель включаемого насоса;

Медленно открывать задвижку на нагнетании включаемого насоса и закрыть задвижку на нагнетании включаемого насоса /частями/, при этом следить за расходом в т/с;

При полном закрытии задвижки на останавливаемом насосе и достижении необходимого рабочего давления на работающем, насос остановить, т.е. отключить электродвигатель.

ПРИМЕЧАНИЕ: Зимние сетевые насосы имеют температурный контроль за работой подшипников.

Покрывающий температуру подшипников прибор установлен в новой операторской. При превышении температуры подшипников выше допустимой срабатывает звуковая сигнализация.

6.21.Особености закрытия запорных органов на нагнетании сетевых насосов.

На сетевых насосах старой котельной задвижка на нагнетании открывается нажатием кнопки ""открыть задвижку"" на щите ВО в старой операторской.

На зимних сетевых насосах, задвижка на нагнетании может быть открыта по месту кнопкой или со щита ключем в новой операторской. Пока подается импульс на открытие, задвижка открывается, при прекращении подачи импульса прекращается и открытие задвижки..

6.22.Переход с одного насоса на другой .

Для перехода необходимо:

Подготовить включаемый насос к работе;

При закрытой напорной задвижке включить электродвигатель включаемого насоса;

Убедится в нормальной работе насоса;

Медленно открывать задвижку на нагнетании включаемого насоса;

Закрыть задвижку на нагнетании выключаемого насоса;

При полном закрытии задвижки на останавливаемом насосе, насос остановить, т.е. отключить электродвигатель.

6.23.Самозапуск подпиточных насосов.

При аварийном отключении подпиточного насоса или понижении давления на нагнетании работающего насоса до 2,4кгс/см включается насос, у которого ключ переключателя блокировки находиться в положении ""резерв"". Выбор резервного насоса производится предварительно, поворотом его в положение ""резерв"".

При включении подпиточного насоса в работу ключ переключателя блокировки должен находиться в положении ""работа"".

При отключении подпиточного насоса в ремонт ключ переключателя блокировки необходимо перевести в положение ""отключено"".

Для аварийной остановки насоса, возле каждого насоса находиться выключатель безопасности.

Так как на насосах подпитки предусмотрено аварийное включение, то задвижки на нагнетании подпиточного насоса должны быть открыты.

При отключении электроэнергии на котельной, подпиточный насос №1, запитывается от дизеля-генератора.

6.24.Самозапуск насосов холодной воды.

На насосах холодной воды предусмотрен само запуск, в случае понижения городского давления холодной воды до 2,2 кг/см включается тот насос холодной воды, у которого ключ переключателя блокировки установлен в положении ""работа"". Любой насос холодной воды может быть ""резервным"" или ""рабочим"".

На резервных насосах холодной воды должны быть открыты задвижки на всасе, а на насосе, который подготовлен к работе, должна быть открыта задвижка и на нагнетании.

После запуска насоса холодной воды в работу, электрозадвижка на байпасе холодной воды (мимо насоса) автоматически должна закрываться. Если этого не произошло, то необходимо ее закрыть вручную.

6.25.Характерные неисправности и методы их устранений.

6.25.1.Насос не подает жидкость .

1.Насос не залит или недостаточно залит жидкостью; залейте насос, полностью открыв воздушку;

2.Закрыта задвижка на всасе или нагнетании - откройте задвижку;

6.25.2.Подача меньше требуемого по характеристики.

1.Неправильное направления вращения - переключите фазы двигателя

2.Происходит подсос воздуха в местах соединения во всасывающем трубопроводе или через сальники – устранить не плотности соединений, обеспечить нормальную работу сальников;

3.Трубопроводы, насос, арматура - забиты посторонними предметами, грязью, илом; - очистить загрязненные детали.

4.Сильный износ уплотняющего кольца - заменить уплотняющее кольцо.

6.25.3.Нагревается сальник.

1.Износилась набивка сальника, – заменить набивку сальника;

2.Слишком затянута крышка сальника, – ослабить затяжку гаек.

6.25.4.Нагревается корпус насоса

Насос работает с закрытой задвижкой на нагнетании, - откройте.

6.25.5.Велика мощность , двигатель нагревается.

1.Неправильная сборка насоса, вал не проварачивается вручную, – отрегулируйте торцевые зазоры рабочего колеса, устраните перекосы;

2.В насос попал песок или другие абразивные вещества, – разберите насос и почистите его;

3.Велика подача, - уменьшите подачу;

4. слишком затянуты сальники, – ослабьте затяжку сальника;

6.25.6.Ненормальный шум внутри корпуса (в насосе происходит явление кавитации Р-0,5кг/см2).

1.Велика подача, – уменьшите подачу.

2.Большое сопротивление на всасывании, – уменьшить сопротивление.

3.Высокая температура перекачиваемой жидкости – снизить температуру жидкости или уменьшите высоту всасывания.

6.25.7.Насос вибрирует :

Нарушена соосность валов, – от центруйте валы насоса и двигателя;

6.25.8.Перегреваются подшипники .

1.Недостаточно смазки, – добавить смазку.

2.Загрязнена смазка, - устраните причину загрязнения и смените смазку.

№пп Наименование оборудования Тип Кол-во С м/ч Н,м.в.ст. NкВт N,об/мин
1. Сетевой насос эл. двигатель Д 315-71 4АМ 250М2У2
Сетевой насос эл. двигатель Д 500-65 4АМ280S4У3
Сетевой насос (з) эл. двигатель Д1250-125 А485/434 4У3
Рециркуляционный эл. двигатель НКУ-250 4АМ200l4У3
Рециркуляционный эл.двигател. НКУ-90 А 2-71-4
Подпиточный насос эл. двигатель К 100-50 АИР180S2У3
Подпиточный насос эл двигатель К 290-50 4ам112м2у3
Питательный насос эл. двигатель УНСТ 38-176 4АМ200L4У3
Насос ГВС эл. двигаьтель Д 320-70 А 02-92-243
Насос хол. Воды эл. двигателем Д 290-30 4АМ200М4У3
Насос взрыхления эл. двигатель К 45-30 4АМ112М2У3 7,5
Насос РЖ эл. двигатель Д-320-50 4АМ200М4У3
ХВ/18-ДС-У4 2-31-2У3
Насос р-ра соли эл. двигатель К 20-30 4АМ112М4У3

6.26.Характеристика насосов.

6.27.Контрольноизмерительные приборы.

6.27.1.Контрольно измерительные приборы установленные на щите ВО, ГВС, ХВО в новой операторской.

Наименование параметра Шкала прибора Тип прибора Ед. измер.
Расход т/н на подогреватели ГВС КСД 2-056 т/ч
Температура т/с КСМ 2-022 С
Расход т/н на подогрев. барбатажа КСД 2-054 т/ч
Температура исходной воды КСМ 2-054 С
Расход т/н на ГВС КСД 2-054 т/ч
Температура т/н на ГВС КСМ 2-022 С
Расход воды на барбатаж КСД 2-054 т/ч
Температура на колонки КСМ 2-004 С
Расход в сеть ГВС КСД 2-054 т/ч
Давление в т/с КСД 2-003 кг/см2
Давление из т/с КСД 2-003 кг/см2
Температура ГВС КСМ 2-021 С
Расход на ХВО КСД 2-004 т/ч
Уровень в баках подпитки КСД 1-014 м
Расход подпитки КСД 2-051 т/ч
Расход в т/с КСД 2-056 т/ч
Давление рециркуляции ГВС КПД 1-003 кг/см2
Вакуум в колонке ГВС№1 0 – (-1) КСД 1-003 кг/см2
Вакуум в колонке ГВС№2 0 – (-1) КСД 1-003 кг/см2
Вакуум в колонке ГВС№3 0 – (-1) КСД 1-003 кг/см2
Давление исходной воды 0 – 10 КПД 1-003 кг/см2
Вакуум в колонке подпитки№1 0 – (-1) КСД 1-014 кг/см2
Вакуум в колонке подпитки№2 0 – (-1) КСД 1-014 кг/см2
Расход исходной воды КСД 2-056 т/ч
Давление в сети ГВС КПД 1-503 кг/см2
Уровень в баках аккумуляторах КПД 1-517 м
Расход газа общий КСУ 2-003 т/ч
Давление газа КСУ 2-003 кг/см2
Температура газа +-50 КСМ 2-021 С
Температура подшипников дымососов, вентиляторов, СН№1,3,4/з/ МВ-1 С

6.27.2.Регуляторы новой котельной .

р-р расхода исходной воды на колонку Р.25.1.1.

р-р температуры исходной воды на колонку Р.25.2.2.

р-р расхода барбатажной воды Р.25.2.2.

р-р температуры барбатажной воды Р.25.2.2.

р-р производительности ХВО Р.25.1.2.

р-р температуры ХВО на колонку Р.25.2.2.

р-р рециркуляции Р.25.2.2.

р-р давления обратки т/с Р.25.1.2..

р-р перепуска Р.25.1.2.

6.27.3.Приборы КИП установленные в старой котельной.

6.27.4.В старой котельной установлен регулятор рециркуляции Р.25.2.

6.27.5.Для контроля технологических параметров вспомогательного оборудования установлены приборы по месту;

1.Старая котельная

2.Новая котельная

Наименование прибора. К-во Тип приб. Шк. Ед.из.
Т воды перед котлом термометр С
Т воды после котла термометр С
Р воды перед котлом манометр кг/см2
Р воды после котла манометр кг/см2
Р на всасе СН(зимних) манометр кг/см2
Р на нагнетании СН манометр кг/см2
Р на всасе НРЦ манометр кг/см2
Р на нагнетании НРЦ манометр кг/см2
Р на всасе НХВ манометр кг/см2
Р на нагнетании НХВ манометр кг/см2
Р на всасе ПН манометр кг/см2
Р на нагнетании ПН манометр кг/см2
Р на всасе НРЖ манометр кг/см2
Р на нагнетании НРЖ манометр кг/см2
Р на всасе НГВ манометр кг/см2
Р на нагнетании НГВ манометр кг/см2
Р в теплосеть манометр кг/см2
Р из теплосети манометр кг/см2
Т в теплосеть термометр С
Т из теплосети термометр С
Р в сети ГВС манометр кг/см2
Р в сети ГВС(рециркуляц.ГВС) манометр кг/см2
Т в сеть ГВС термометр С
Т на колонку ХВО термометр С
Т воды на фильтры термометр С
Т рабочей жидкости термометр С
Т воды на колонку ГВС термометр С
Т барбатажа термометр С
Р исходной воды манометр кг/см2
Вакуум колонки ГВС№1 манометр 0- -1 кг/см2
Вакуум колонки ГВС№2 манометр 0- -1 кг/см2
Вакуум колонки ГВС№3 манометр 0- -1 кг/см2
Вакуум колонки подпитки№1 манометр 0- -1 кг/см2
Вакуум колонки подпитки №2 манометр 0- -1 кг/см2
Расход на собствен. нужды (з) водомер т/час
Расход на собствен. нужды (л) водомер м3

КОТЕЛ ТВГ-8М.

7.1.Котел ТВГ-8м-теплофикационный, водогрейный, газовый производительностью 8,3Гкал/час.

Котел представляет собой прямоточный, секционный с принудительной циркуляцией воды, оборудованной отдельно стоящим дымососом и вентилятором.

7.2.Техническая характеристика котла ТВГ-8м.

7.2.1. Теплопроизводительность 8,63Гкал/час

7.2.2.Площадь поверхности нагрева:

ротационная 76,0 м2

конвективная 109,6м2

7.2.3. Температура воды:

На входе 70С

На выходе 150С

7.2.4.Водяной объем котла 4м3

7.2.5.Расход воды через котел 104 т/час

7.2.6.Температура уходящих газов 180С

7.2.7Расход газа 1100м3/час

7.2.8.Гидравлическое сопротивление 1,3 кг/см2

7.2.9.Размер котла:

Ширина 3800мм

Длина 4870мм

Высота 4650мм

7.2.10.КПД котла 90%

7.2.11.Давление воды:

Мах 14,0кг/см2

Мин 8,0кг/см2

7.3.Устройство котла ТВГ-8м .

Особенностью котла является развитая радиационная поверхность нагрева. Эта поверхность состоит из пяти вертикальных топочных экранов, одного потолочного, переходящего во фронтовой.

Три средних вертикальных топочных экрана являются двухсветными и делят топку на четыре отсека шириной 740 мм. Высота экрана в осях коллекторов 3400мм. Вертикальные топочные экраны состоят из двух коллекторов (верхнего и нижнего) диаметром 159х6мм, в которые вварены десять вертикальных труб диаметром 51х2,5мм с шагом 75мм. Чтобы создать два хода движения воды, верхние коллекторы каждого вертикального топочного экрана имеют перегородку, которая делит экран на две части (по 20 труб в каждой). Для последовательного движения воды, каждая часть одного экрана соединена с другим экраном перепускными трубами, установленными в верхних коллекторах, вертикальных топочных экранов.

Потолочно-фронтовой экран состоит из 32 труб диаметром 51х2,5мм (по 8 труб между вертикальными топочными экранами), в вареных в горизонтальный верхний и нижний (фронтовой) коллектор диаметром 150х6 мм.

Все коллекторы за исключением верхнего коллектора потолочного экрана, находятся внутри котла.

Конвективная поверхность нагрева размещена в газоходе. Представляет собой экономайзер. Он состоит из 16 секций. Трубки диаметром 28х3мм вваренные в вертикальные экраны диаметром 57х3мм, расположены за распределительной перегородкой

7.4.Обмуровка, арматура и гарнитура котла.

Для осмотра и ремонта внутри топки, на фронтовой стенке котла против каждого отсека предусмотрен один лаз. При работе котла лазы заложены кирпичом без перевязки с основной стенкой. На котле в верхней части задней стенки установлены два взрывных клапана, сечение которых 550х450мм. Они служат для предохранения обмуровки котла от разрушения при взрыве газовоздушной смеси в топке.

От каждого нижнего коллектора топочного экрана смонтирована дренажная система из труб диаметром 25мм и двух вентилей диаметром 25мм. Дренажная система предназначена для выпуска воды из котла во время ремонта и продувки котла, во время эксплуатации. На перепускных трубах экранов котла смонтирована продувочная система из труб диаметром 15мм и пяти вентилей диаметром 15мм от каждого коллектора, предназначенных для выпуска воздуха из котла во время заполнения его водой.

Обмуровка котла выполнена в два слоя. Первый слой обмуровки - огнеупорный шамотный кирпич. Второй слой – красный кирпич.

Обмуровка образует топочное пространство, в котором происходит омывание поверхности нагрева горячими газами, и сокращает потерю тепла в окружающую среду.

7.5.Схема циркуляции воды в котле.

Вода из теплосети поступает одновременно в два нижних коллектора боковых экранов конвективной части и поднимается, вверх проходя конвективные пакеты. Поступает в верхние коллекторы боковых экранов конвективной части. Из них вода по ряду потолочно-фронтовых труб поступает в нижний коллектор фронтового экрана (находится над горелками внутри котла за обмуровкой).

Из него по второму ряду потолочно-фронтовых труб вода поднимается и собирается в верхнем коллекторе потолочно-фронтового экрана (этот коллектор находиться сверху на потолке котла между топкой и конвективной частью).

Затем по двум перепускным трубам вода поступает в верхний коллектор левого бокового экрана топки, вода делает ход вниз и вверх по этому экрану. На второй части верхнего коллектора бокового экрана вода по перепускным трубам поступает в первый двухсветный экран.

Все верхние коллекторы двухсветных вертикально потолочных экранов, перегорожены заглушками и поэтому в каждом экране вода делает по два хода, проходя из одного в другие при помощи перепускных труб. Из верхнего коллектора правого бокового экрана топки вода уходит из котла. (Смотри схему№7).

7.6.Газогорелочное устройство назначение и принцип действия.

Для сжигания газа в котле установлены четыре газовые горелки внешнего смешения с принудительной подачей воздуха и газа. Подовые горелки с прямой щелью, выложены из огнеупорного кирпича, установлены между секциями вертикальных топочных экранов. Горелки работают на природном газа среднего давления (Р газа-200мм.вод.ст.).Расход газа всеми горелками котла при номинальном режиме работы составляет 1100м3/час.

Горелка представляет собой трубу диаметром 1,5мм, расположенных в шахматном порядке под углом 45 градусов к вертикальной оси горелок. Длина горелки 2100мм. Чтобы избежать деформации подовой горелки во время ее работы ""глухой"" конец горелки плотно защемляется в специальное гнездо.

Продукты горения через проем высотой 800 мм в верхней части над разделительной стенкой поступают в конвективную часть котла. Воздух для горелок подается дутьевым вентилятором по общему воздухопроводному каналу. От этого канала по отдельным отводам поступает под спрямляющую, горелочную решетку. Спрямляющая решетка представляет собой стальной лист –толщиной 5-8мм с отверстиями диаметром 12мм для прохода воздуха. Благодаря горелочной решетке воздух равномерно распределяется по длине огневой части горелки, обеспечивая тем самым равномерную тепловую нагрузку и нормальную работу горелки.

ПРЕИМУЩЕСТВО:

Горелка проста в изготовлении, небольшие габариты, удобство и простота при перемене нагрузок, отсутствие проскока пламени и простота регулирования нагрузок путем изменения подачи газа.

НЕДОСТАТКИ:

К недостаткам можно отнести то, что большинство газовых отверстий горелки работают со значительным избытком воздуха (коэффициент избытка воздуха 1,2-1,6) и пониженной температурой горения, факел пламени - длиной 1,2-1,7м, от отрезка щели.

Подвод газа на горелки смотри схему №8.

7.7.Розжиг котла ТВГ-8М.

Подготовка котла к розжигу и розжиг после ремонта производится по письменному распоряжению лица, ответственного за безопасную эксплуатацию котельной. Котлы, имеющиеся в резерве, включаются в работу по письменному распоряжению лица, ответственного за безопасную эксплуатацию котельной или по распоряжению инженера смены.

Пуск котла производится от блока управления. Блок управления предназначен для управления механизмами котла в процессе розжига горелок.

Процесс пуска может, выполнятся автоматически или в ручном режиме последовательным нажатием кнопок управления с соблюдением временных интервалов и последовательности, согласно алгоритма.

Пуск в автоматическом режиме производится одноразовым нажатием кнопки ""Пуск"" на блоке управления.

Для вывода в ручной режим переключить тумблер в положение ""ручной""

7.7.1.Внешний осмотр.

Обслуживающий персонал должен проверить:

Исправность обмуровки, горелок, взрывных клапанов;

Закрытие направляющих аппаратов дымососа и вентилятора;

Открытие шиберов воздуховодов;

Закрытие газовой арматуры и отсутствие заглушек на газопроводе;

Закрытие задвижек на входе и выходе по воде (заглушки должны отсутствовать);

Проверить плотность закрытия арматуры на линии дренажа и заполнения;

Закрытие воздушек;

Проверить наличие и исправность манометров и термометров.

7.7.2.Включение питания щита.

Необходимо тумблер ""ПИТАНИЕ ЩИТА"" в положение включено. При этом загорится лампа ""ПИТАНИЯ ЩИТА"", эл. задвижки по воде, светодиоды блока управления (""закр.НАД"", ""закр.НАВ"", ""ПЗКниз.МЭО"", ""закр.др.заслонки"", ""закр.задв.кр.гор""). Включить приборы КИП, проверить их исправность и работу регуляторов. Тумблер блока управления в положение ""Ручное"".

7.7.3.Заполнение котла водой.

Производиться вручную только по месту. При заполнении есть опасность снижения давления в обратной магистрали, остановка работающих котлов по параметру ""Давление за котлом низкое"". Поэтому эту операцию необходимо производить четко, последовательно и внимательно.

Объем воды в котле-4,3м

Проверить запас подпиточной воды в баке, возможность ее пополнения, величину подпитки. Определить время заполнения. Проверить закрытие задвижек на входе и выходе воды из котла, проверить закрытие вентилей и дренажей.

Открыть воздушки.

Подорвать задвижку на входе воды в котел, при этом внимательно следить за давлением воды в обратном трубопроводе и расходом подпиточной воды по прибору.

После заполнения котла водой, закрыть воздушки и проверить расход подпиточной воды, он не должен превышать первоначального значения (до заполнения). Если расход подпитки больше, то определяем место утечки, еще проверить краны дренажа.

7.7.4.Постановеа котла на циркуляцию.

Постановка котла на циркуляцию опасна уменьшением расхода воды через котел на работающих котлах. Поэтому необходимо следить за расходом на работающих котлах и за срабатыванием регулятора перепуска.

Проверить открытие задвижки на входе воды в котел, на выходе из котла задвижка должна быть закрыта.

Убедиться в отсутствии воздуха в котле поочередным открытием и закрытием воздушек.

Проверить положение клапана регулятора перепуска (он должен быть открыт на 90%).

Если регулятор перепуска находится в дистанционном режиме, то необходимо сначало увеличить расход на работающих котлах, прикрыв клапан регулятора перепуска. А затем приоткрыть задвижку на выходе воды с котла. Действовать поочередно до установления нужных расходов.

Простая задвижка и задвижка с эл. приводом должны быть полностью открыты. (на котел ТВГ-8М №5 – только эл. задвижка.). Эл. задвижка открывается со щита – нажатием кнопки.

Расход в летний период, добавляется регулятором температуры на ГВС и регулятором температуры барбатажа.

7.7.5.Постановка котла на вентиляцию.

Машинисту котла необходимо:

Проверить закрытие газо-запорной арматуры, сделать запись в журнале: ""КОТЕЛ К ВЕНТИЛЯЦИИ ГОТОВ"", роспись, время;

Подготовить дымосос и вентилятор к пуску (проверить уровень масла, наличие ограждения и заземления);

Нажать кнопку ""закр.НАД"" и ""закр.НАВ"", выдержать время до исполнения команды;

Кнопкой ""Дымосос"" запускается двигатель дымососа (при истечении времени, необходимого для разгона двигателя, включаем регулятор ""разряжения"" в автомат);

Кнопкой ""Вентилятор"" запускается двигатель вентилятора (по истечению времени, для разгона двигателя, переходим к следующей операции);

Нажатие кнопки ""открыть НАВ"" высветит светодиод ""Вентиляция"", и пойдет отсчет времени на вентиляцию (15 минут);

После погасания светодиода ""Вентиляция"" автоматически подается и команда на закрытие НАВ.

7.7.6.Определить содержание природного газа газоанализатором ШИ-11

Перед окончанием вентиляции котлоагрегата, оператор котельной обязан произвести проверку топки котла на содержание природного газа.

Место отбора проб (пробоотборник) установлен после конвективного пакета котла или на дымососе котлоагрегата. Результаты отбора проб фиксируются в сменном журнале после записи об окончании вентиляции топки котла.

Анализ проводиться газоанализатором ШИ-11 (шахтным интерферометром).

Проверить исправность резиновой груши. Для этого сжать грушу рукой и зажав конец ее резиновой трубки, проследить, как быстро распрямляется груша в разжатой руке. Резиновая груша, пригодная для работы, не должна распрямляться. В случае быстрого распрямления груши, ее надо заменить.

Проверить герметичность газовой линии прибора пробозаборника. Для этого резиновую трубку груши надеть на штуцер входа газа, закрыть плотно штуцер пробозаборника (пережать трубку пробозаборника) и произвести сжатие груши. Газовая линия герметична, если после разжатия руки груша не распрямляется. При быстром распрямлении необходимо найти и устранить неисправность прибора.

Продуть воздушную и газовую линию прибора чистым воздухом. Для этого необходимо вынуть прибор из футляра, снять крышку с отделения, в котором находится поглотительный патрон, со штуцера снять резиновый колпачок и на его место надеть резиновую трубку, второй конец которой надеть на выхлопной штуцер груши. Другой конец груши надеть соединить со штуцером входа газа и сделать шесть нажатий груши. После прокачивания возвратить прибор в исходное состояние.

Нажать кнопку включения лампы и посмотреть в окуляр. Если интерферонная картина и шкала окажутся не четкими, вращением окуляра навести их на резкость.

Установить интерференционную картину в нулевое положение. Для этого необходимо одновременно нажать кнопки ""И"" и ""Д"" и медленно вращая регулировочный винт совместить левую черную полосу картины с нулевой отметкой шкалы.

Поместить прибор в футляр.

Перед непосредственным использованием прибора необходимо проверить нулевое положение интерференционной картины. Картина может самопроизвольно сбиться при ходьбе и переноске прибора. При необходимости подстроить картину.

Прибор к работе готов.

Определение содержания метана и производится при нажатой кнопкой ""И"".

Для определения содержания метана распределительный кран ставиться в положении ""СН4"".При использовании специального пробозаборника сжатие груши необходимо провести 4 раза. Если набранный в прибор воздух содержит метан, то интерференционная картина сместиться вправо вдоль шкалы. При наблюдении в окуляр по смещенному положению левой черной полосы интерферационной картины определяется концентрация метана в пробе с точностью до 0,1%.

Для повторного анализа воздуха предварительная подготовка прибора не требуется, так как при трех – четырех кратном прокачивании груши предыдущая проба полностью удаляется из прибора и заменяется новой.

7.7.7.Розжиг запальников.

Необходимо еще раз проверить закрытие газо-запорной арматуры и сделать запись в журнале: ""КОТЕЛ К ПРИЕМУ ГАЗА ГОТОВ"", время, подпись.

Котлы теплофикационные водогрейные газовые ТВГ-4Р и ТВГ-8М выпускаются с расчетной теплопроизводительностью 4,3 и 8,3 Гкал/ч.Котлы прямоточные, секционные, оборудуются отдельными дымососами и вентиляторами. В котлах ТВГ-4Р и ТВГ-8М поверхность состоит из пяти секций-экранов и потолочно-фронтовых экранов. Три средних экрана, облучаемые с двух сторон, делят топку на четыре отсека шириной по 740 мм Конвективная поверхность, состоящая из трубчатых змеевиков диаметром 28 мм, вваренных в вертикальные коллекторы, расположена за разделительной перегородкой. Отходящие газы поступают в конвективный газоход через проем высотой 800 мм над разделительной стенкой. Температура отходящих газов за котлом 190-210 °С. Для осмотра и ремонта экранов и топки в фронтовой стенке котла между топочными экранами предусмотрены лазы. Для этой же цели могут быть использованы два взрывных клапана, расположенные в задней стенке конвективного газохода. Вода проходит последовательно через конвективную часть, потолочно-фронтовой экран, топочные экраны и выходит в верхней части последнего экрана. Верхние коллекторы экранов разделены на две части, и вода по трубам одной половины каждой из секций проходит сверху вниз, а по трубам другой половины поднимается. Между собой секции-экраны соединены с помощью перепускных труб, проходящих вне котла. Расчетная температура нагрева воды 150 °С.

а-схема циркуляции воды; б-устройство котла; 1,2-нижние и верхние коллекторы конвективной поверхности;3,5-потолочно-фронтальные трубы;4, 6-нижний и верхний коллекторы потолочного экрана; 7-левый боковой экран; 8, 14-двухсветные экраны; 9-правый боковой экран;10-выход воды в теплосеть; 11-конвективная поверхность нагрева; 12-радиационная поверхность топки; 13-воздушный канал; 15-горелки; 16-подподовые каналы.

Отопительный котел оборудован подовыми горелками 15, которые размещены между секциями радиационной поверхности. Воздух от вентилятора поступает в воздушный канал 13, из которого подается в подподовые каналы 16, соединенные с горелками. Продукты горения топлива в отопительном котле движутся вдоль труб радиационной поверхности, проходят через окно в задней части топки и поступают в опускную шахту, омывая конвективную поверхность поперечным потоком.

Порядок розжига котла.

Розжиг котла производить по письменному рампоряжению мастера котельной или лица его замещающего.Перед розжигом проверить:

    Исправность обмуровки, газоходов, газогорелочных устройств котла.

    Отсутствие в топке и газоходах посторонних предметов.

    Исправность всего газового оборудования.

    Исправность автоматики бехопасности и регулирования.

    Наличие нормального протока воды через котел.

Проверить плотность закрытия задвижки на подводящем к котлу газопроводе, клапана - отсекателя, рабочих и контрольных клапанов.Убедиться, что давление газа в коллекторе "0".

В журнале розжига котлов выполнить запись о результатах проделанной работы, указать время исполнения и после записи " Котел №__ готов к вентиляции" расписаться.Тумблер выбора режима работы регуляторов разряжения и давления воздуха установить в дистанционное положение.Убедиться в акрытии направляющих аппаратов дымососа и вентилятора.Ключ блокировки дымососа и вентилятора перевести в положение "блокировано".Включить дымосос, затем вентилятор.Дистанционно отрегулировать разряжение в топке котла 2,5 мм.в.ст., сбалансировать задатчиком и переключить тумблер выбора режима и регулятора в автоматическое положение.Дистанционно отрегулировать давление воздуха в пределах 8-10 мм.в.ст. провентилировать топку в течении 15 мин.Вторично проверить плотность закрытия задвижки на подводящем к котлу газопроводе, клапана- отсекателя, рабочих и контрольных кранов.Убедиться, что краны на свечах безопасности открыты. Убедиться, что давление газа в коллекторе "0" В журнале розжига котлов выполнить запись о результатах проделанной работы, указать время исполнения и после записи " Котел №__ готов к приему газа" расписаться.Приступить к розжигу.Для чего отрегулировать давление газа.Разжечь запальник и внести в топку к первой по ходу газа горелки.Разжечь все горелки.Отрегулировать давление воздуха согласно режимной карте.

В журнале розжига котлов выполнить запись о результатах проделанной работы, указать время исполнения и после записи " Котел №__ запущен в работу." расписаться. Вода для подогрева в отопительном котле поступает в два нижних коллектора 1 конвективной поверхности, пройдя последнюю, она собирается в верхних коллекторах 2 конвективной поверхности и далее по нескольким потолочно-фронтальным трубам 3 направляется в нижний коллектор 4 потолочного экрана, откуда по потолочно-фронтальным трубам 5 поступает в верхний коллектор 6 этого же потолочного экрана. Далее вода последовательно проходит через экраны: левый боковой 7, три двухсветных 8 и правый боковой 9. Нагретая вода через коллектор правого бокового экрана отопительного котла попадает на выход 10 в теплосеть. Водогрейные отопительные котлы типа ТВГ имеют КПД 91,5%.

Каждый котел оснащен автоматикой "Контур"

Автоматика - это область теоритических и прикладных знаний об автоиатически действующих устройствах и системах.Автоматическое регулирование предназначено для поддержания без участия человека на протяжении заданного промежутка времени с нужной точностью заданных режимов технонологического процесса.

Для автоматизации котла ТВГ, работающего на природном газе, используют комплекты автоматического регулирования на базе системы "Контур", автоматики безопасности и управления в щите.Автоматика регулирования "Контур" предназначена для регулирования параметров технологического процесса котлоагрегатов.Каждый автоматический регулятор имеет:

    Датчик(первичный прибор) (Д) - реагирует на смену измеренного параметра и превращает изменение параметра в электрический сигнал.Датчик состоит из измерительного и электрического преобразователей.

    Регулирующий прибор(усилитель) (Р.25) - осуществляет питание своего датчика, от которого поступает электрический сигнал, который сравнивается с заданным и при неравенстве этих сигналов на выходе Р.25 возникает усиленный электрический сигнал, который включает в работу исполнительный механизм.

    Исполнительный механизм (ИМ) - электрический типа МЭО (механизм электрический одновращательный).Он перемещает регулирующий орган.

    Регулирующий орган (РО)- в зависимости от параметров, которые регулируются, им может быть: регулирующая заслонка (РЗ), направляющий аппарат дутьевого вентилятора (НАДВ), направляющий аппарат дымососа (НАД), регулирующий клапан (РК).

Водоподготовка

Природна вода имеет в своем составе механические примеси, растворенные химические вещества и газы.Основными показателями качества воды является:жесткость, щелочность, сухой остаток, прозрачность, наличие масел и коррозийно-активных газов.

Жесткостью называют сумму концентраций, растворенных в ней соединений кальция и магния.При питании котлов жесткой водой на стенках барабанов, коллекторов и труб образуется накипь, составные соединеня которой крепко соединяются с поверхностью метала.Накипь и шлам имеют низкую теплопроводимость, ав результате чего ухудшается теплопередача через загрезненные стенки.Это вызывает следующие отрицательные явления:

    местный перегрев стенок котла, вследствии чего образуются вылучины и свищи.

    разрывы жаровых, кипятильных,экранных и дымогарных труб и взрывы котлов.

    снижение производительности котлов.

    увеличение процесса коррозии.

    перерасход топлива.

Устройства для химической очистки воды:

1.Смягчением называется удаление из воды образующих накипь соединений кальция и магния.Наиболее распостраненным в отопительных котельных методом смягчения воды является катионитовый. Основными элементами катионитовых установок служат фильтры.Катионитовый фильтр состоит из цилиндрического корпуса со сферичискими днищами.

Na- катионитовые фильтры предназначены для умячения воды путем удаления из нее солей жесткости(кальция и магния).

Фильтр загружается катионитом через верхний люк, а выгружается -через нижний. Высота слоя катионита в зависимости от жесткости исходной воды может достигать 3-4 м.Внизу фильтра на бетонной подушке устанавливается дренажное устройство, состоящее из коллектора с системой дренажных труб, к которым приваены патрубки с накрученными колпочками из пластмасы или фарфора.Вода поступает в верхнюю часть фильтра, где находится водораспредилительное устройство, проходит через слой катионита и отводится через дренажное устройство в деаэроционную колонку и оттуда в бак питательной воды.

2.Деаэрация -удаление из воды растворенных газов и воздуха.Растворение в воде газов уменьшается с повышением температуры и совсем прекращается при достижения температуры кипения, когда растворенные газы полностью удаляются из воды.Деаэраторы предназначены для освобождения умяченной воды от кислорода.

Подогретая не менее чем до 55 °С вода подается в деаэрационную колонкуи разбрызгивается с помощью дырчатых тарелок. Это создает большую поверхность контакта воды и газовой фазы и способствует ускоренномувыделению газов из воды.Вакуум создается при помощи эжекторов, рабочее давление в деаэраторе поддерживается около 2 атм. Эти же эжекторы отсасывают выпар, состоящий из выделяющихся газов и водяного пара. Остаточная концентрация газов в воде зависит от расхода выпара. Для удаления кислорода до 0,05 мг/л расход выпара необходимо поддерживать не менее 1 кг на 1 тонну деаэрируемой воды, а для

надежного удаления СО2 расход выпара должен быть 3-4 кг/т. Гидравлическая нагрузка в деаэрационной колонке находится в пределах 30-90 т/(м3*час) в зависимости от конструкции разбрызгивающего устройства и требуемой глубины удаления газов. Вакуумные деаэраторы требую тщательной эксплуатации и снижают содержание кислорода до 0,1-0,2 мг/л.