Расчет котла КЕ-25-14

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ

1.1. Выбор производительности и типа котельной ...5 1.2. Выбор типа и числа котлов

1.3. Компоновка котельной

2. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ КОТЛА

2.1. Определение объема воздуха необходимого для горения, топлива, состава и количества дымовых газов, их энтальпий

2.2. Составление теплового баланса котельного агрегата и определение часового расхода топлива

2.3. Тепловой расчет топки

2.4. Тепловой расчет газоходов котла

3. РАСЧЕТ ХВОСТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

3.1. Расчёт экономайзера

3.2. Расчет воздухоподогревателя

3.3. Проверка теплового баланса

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ

Исходные данные

Максимальное потребление пара на технологические нужды Dт.н.пот=19 т/ч;

Тепловая нагрузка отопления Qо.в.пот=15 МВт;

Давление пара P=1,4 Мпа;

Температура пара t=185℃;

Топливо: Древесина;

Количество возвращающегося конденсата qk=90%.

Введение

Котельной установкой называют совокупность устройств и механизмов предназначенных для производства водяного пара или приготовления горячей воды. Водяной пар используют для привода в движение паровых двигателей, для нужд промышленности и сельского хозяйства и отопления помещения. Горячую воду предназначают для отопления производственных, общественных и жилых зданий, для коммунально-бытовых нужд населения.

По роду производимого теплоносителя различают установки с паровыми и водогрейными котлами.

Водогрейный котел - это генератор тепла; устройство, в котором в результате сжигания топлива вырабатывают необходимое тепло, передающее жидкому теплоносителю. Конструктивно все современные водогрейные котлы устроены по одной схеме: металлический корпус более или менее современного дизайна с теплообменником внутри. Нагретый в теплообменнике теплоноситель поступает по трубам к отопительным приборам. Независимо от фирмы-производителя водогрейный котел представляет собой самое сложное и, как следствие, самое дорогое устройство всей системы водяного отопления. Именно поэтому к выбору отопительного котла нужно подходить со всей серьезностью.

Котельный агрегат имеет каркас с лестницами и помостами для обслуживания и заключается в обмуровку. Металлические поверхности элементов котельного агрегата, соприкасающиеся с дымовыми газами и водой, паром или воздухом служат для передачи тепла от дымовых газов к воде, пару и воздуху и называются поверхностями нагрева. Современный котельный агрегат обслуживается рядом вспомогательных механизмов и устройств, которые могут быть индивидуальными и групповыми.

К вспомогательным механизмам и устройствам относят дымососы и дутьевые вентиляторы, питательные и водоподготовительные установки, пылеприготовительные установки, топливоподачу, системы золоулавливания и золоудаления - при сжигании твердого топлива, мазутное хозяйство - при сжигании жидкого топлива, газорегуляторную станцию - при сжигании газообразного топлива. Дымососы предназначаются для удаления дымовых газов из котельной установки. Дутьевые вентиляторы устанавливают для того, чтобы при подаче воздуха в топку преодолеть сопротивление горелок или слоя топлива на решетке, а также сопротивления воздухоподогревателя. Тепловые, гидродинамические и аэродинамические процессы, протекающие в котельной установке, необходимо регулировать и контролировать. По этому ее оснащают регулирующими устройствами, такими, как регулятор температуры перегретого пара, запорными регулирующими и предохранительными органами, контрольно-измерительными приборами. На ряду с этим в котельных установках осуществляют комплексную автоматизацию регулирования всех основных происходящих в них процессов. Котельные установки, расположенные в одном здании или на общей площадке в совокупности со всем комплексом вспомогательных механизмов и устройств называют котельной. В соответствии с назначением и родом производимого теплоносителя различают энергетические, производственные, отопительные и производственно-отопительные котельные, а также котельные с паровыми и водогрейными котла

Расчет тепловой схемы котельной

1.1. Выбор производительности и типа котельной

Проектирование котельной начинают с выявления характера потребителей и определения количества потребного для них тепла или пара, а также вида и параметров теплоносителя. При этом производственные котельные обычно вырабатывают пар для технологических нужд, отопления и вентиляции производственных цехов; отопительные котельные приготавливают горячую воду для отопления жилых и общественных зданий, а также для хозяйственных нужд; производственно-отопительные котельные вырабатывают пар и приготавливают горячую воду для всех перечисленных выше видов потребления.

Потребность в тепле на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых общественных и промышленных зданий определяют по проектам местных систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. При отсутствии таких проектов потребность в тепле может быть подсчитана по укрупненным показателям. Отпуск пара на технологические нужды промышленных предприятий и горячей воды определяю по технологическим проектам этих предприятий.

Когда вид и параметры теплоносителя, а также полный отпуск тепла или пара выявлены, можно установить профиль и производительность проектируемой котельной. Если все тепло отпускается в виде горячей воды, проектируют котельную с водогрейными котлами, если в виде пара и в виде горячей воды, то в зависимости от количественного соотношения отпусков пара и горячей воды можно спроектировать паровую котельную с установкой для подогрева сетевой воды либо комбинированную котельную.

Компоновка котельной

При компоновке котельной преследуется цель наиболее рационально разместить основное и вспомогательное оборудование, чтобы его удобно было эксплуатировать и вместе с тем, чтобы котельная получилась, минимальным объёмом здания, несложным для сооружения.

Котельные располагают в отдельных помещения, удовлетворяющих требованиям Правил Госгортехнадзора, «Строительных норм и правил», «Противопожарных норм строительного проектирования и населённых мест» и «Санитарных норм проектирования промышленных предприятий». Котельные помещения не должны примыкать к жилым зданиям. Нежелательно примыкание к производственным помещениям.

Котельные установки проектируют только с индивидуальными дымососами, дутьевыми вентиляторами и золоуловителями. Топливо подачу, питательные насосы, водоумягчительную установку, деаэраторы и другое оборудование, а также дымовую трубу, как правило, проектируют общей для всей котельной.

Каждую котельную установку размещают в отдельной строительной ячейке; вспомогательное оборудование водопарового тракта, как правило, размещают в строительной ячейке, причём помещение вспомогательного оборудования можно не отделять стеной от помещения котельных установок. Здесь устанавливают тепловой щит, а при котельных агрегатах без воздуха перегревателей часто и дутьевые вентиляторы; в некоторых случаях перед фронтом котлов размещают питательные и сетевые насосы, водоподготовительную установку, деаэраторы.

Оборудование котельной компонуют с учётом того, чтобы здание её можно было выполнить из унифицированных сборных железобетонных конструкций той номенклатуры и типоразмеров, которые применяются в промышленном строительстве.

Пролёт задания котельной можно принимать равным 6, 9, 12, 18, 24 и 30 м, шаг, колон 6 и 12 м. Высоту помещений от отметки чистого пола до низа несущих конструкций на опоре следует принимать равной при пролёте 12 м; при включительно – кратной 0,6 м; от 7,2 до 10,8 включительно – кратной 1,2м; при больших высотах – кратной 1,8 м; при пролёте 30 м; от 12,6 до 18 м.

Кроме того, для пролёта 18 м допускается высоты равные 4,8 и 5,4 м, а для пролёта 24 м – высота 5,4 м.

Помещения, в которых установлены котлы, предусматривают на каждом этаже два выхода наружу, расположенные с противоположных сторон котельной. Выходные двери должны открываться наружу от нажатия руки. Расстояние от фронта котлов или выступающих частей топок принимаются не менее 3м, причём в случае установки вспомогательного оборудования ширину свободных проходов перед фронтом котлов оставляют не менее 1,5 м. Однако это оборудование не должно мешать обслуживанию котла. Ширина остальных проходов между котлами и сиенами должна быть не менее 1,3 м. Расстояние от верхней отметки котла или от отметки верхней площади обслуживания котла до нижних частей конструкций покрытия котельной должно быть не менее 2 м.

Для обслуживания котлов устанавливают лестницы и площадки из несгораемых материалов. К площадкам длиной более 5 м устанавливают не менее двух лестниц шириной не менее 600 мм с углом наклона к горизонту не более 50°. Площадки, предназначенные для обслуживания арматуры, контрольноизмерительных, контрольно-измерительных приборов и т.п. выполняют шириной не менее 800 мм, остальные площадки – шириной не менее 600 мм.

Котельную оборудуют надлежащей вентиляцией и искусственным освещением, создающим освещённость в пределах 5..50 лк. От самостоятельного источника электроэнергии предусматривают аварийное освещение. В котельной размещают средства огнетушения по правилам пожарной безопасности

Тепловой расчет котла

В данном курсовом проекте производится поверочный расчёт котельного агрегата. Элементы котла рассчитываются последовательно, начиная с топки, с последующим расчётом конвективных поверхностей нагрева. Предварительно составляется сводка конструктивных характеристик котельного агрегата; определяют количество воздуха, необходимого для горения, количество дымовых газов по газоходам котла и их энтальпию; составляют тепловой баланс котельного агрегата.

Заключение

В результате выполненного проекта в отопительно-производственной котельной предусматривается установка двух котлов КЕ2514 работающих на древесине. Паропроизводительность и тепловая мощность котельной полностью обеспечивают потребности производства и собственных нужд.

Произведены расчёты процессов горения твердого топлива (древесины), составлен тепловой баланс котельных агрегатов, рассчитан расход топлива на котёл Bр = 4131,1 кгч. КПД котла составляет по расчетам 88%. Было выбрано вспомогательное оборудование.

Так же был произведены тепловые расчёты топок, газоходов котла, выполнен конструктивный расчёт экономайзера, конструктивный расчет воздухоподогревателя (расчёт хвостовых поверхностей котельного агрегата) и проверка теплового баланса.

Чертежи.dwg

КП 1-43.01.07.14.31.18
Схема котельной с четырмя котлами ДЕ-16-14ГМ
Нижний пред. уровень
Верхний пред. уровень
Газомазутная горелка
Трубки питательной воды
Предохранительный клапан
Привод паровой задвижки
Устройство парового
обогрева при растопке
Трубопровод продувки
Котел ДЕ 10-14-250 ГМ
Трубопровод непрерывной продувки
Проект производственно- отопительной котельной установленной мощностью 18 МВт с установкой противодавленческого блочного турбогенератора для собственных нужд
ДП 1-43 01 05 14.62.26
Помещение для подготовки сжигания твердого топлива
Конденсат с производства
пар давлением до 1.373 МПа
теплообменник (подогреватель)
вода после 1-ой ступени катионирования
вода после 2-ой ступени катионирования
Тепловая схема котельной
КП 1-43 01 07 20.31.14
Котел паровой КЕ-25-14
Компоновка котельной с
Охладитель продувочной воды
Подогреватель сырой воды
Подогреватель очищ-й воды
Охладитель подпиточной воды
Подогреватель сетевой воды
Насос питательный электр-й
Насос питательный паровой
Насос сетевой летний
Сепаратор непрер-й продувки
Охладитель конденсата
Деаэратор питательной воды
Деаэратор подпиточной воды
колосниковая решетка
предохранительный клапан
питатель подачи топлива
топочные экранные трубы
трубки конвективного пучка
подвод питательной воды
задвижка на выход пара
подвод фосфатирующей воды