Котел - утилизатор тепла В-90Б

Содержание

Введение

1. Описание кот-ла

2. Тепловой расчет котельного агрега-та

3. Расчет испарительной поверхности

Заключе-ние

Список источников информа-ции

Введение

Пика своего развития энергетика достигла во времена СССР, когда активно развивалось строительство на бескрайних просторах огромной страны. В рекордные сроки появлялись промышленные города, которые требовали большого количества электроэнергии. Ее им предоставляли гигантские электростанции. Как тепловые, атомные (новое в то время, прогрессивное, направление электроэнергетики), так и гидроэлектростанции, для создания которых реки направляли в другое русло. На этом фоне закономерным было появление и развития энерготехнологических и утилизационных котлов. Они, являясь частью технологической линии, выполняют сразу несколько функций. Они одновременно служат для охлаждения дымовых газов после печей того или иного производства, служат своеобразной защитой в случае, если газы производства являются токсичными, а также для выработки пара, который идет либо на технологические или отопительные нужды, либо принимает дальнейшее участие в технологической линии.

Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов-важнейшая задача, значимость которой все возрастает. Значительная экономия топливно-энергетических ресурсов может быть достигнута при более широком вовлечении в топливно-энергетический баланс страны вторичных энергоресурсов, имеющихся практически во всех отраслях промышленности, где применяются теплотехнологические процессы, в первую очередь высокотемпературные. Коэффициент полезного теплоиспользования для многих теплотехнологических процессов не превышает 1535%.

Использованию вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) в последние годы уделяется значительное внимание. Вместе с тем вопросы рационального использования ВЭР освещены недостаточно. Необходимо для рационального использования ВЭР повышать эффективность котлов-утилизаторов и энерготехнологических агрегатов, что может быть достигнуто следующими мероприятиями:

-применение высокоэффективного тепловосприятия поверхностей нагрева (труб с малыми диаметрами, продольным и поперечным оребрениями,турбулизаторами газовой среды);

-разработка и освоение высокоэффективных способов очистки поверхностей нагрева от наружных отложений технологического уноса (акустическая, инфразвуковая ударно-волновая);

-расширение применения труб с покрытием поверхностного слоя элементами, надежно работающими в условиях воздействия коррозионноэрозионных сред;

-разработка базовых конструкций и создание на их основе унифицированных модулей по узлам и деталям;

-применение систем автоматического проектирования;

- применение систем автоматического управления.

1. описание котла

Котел-утилизатор В-90Б предназначенный для охлаждения конвертированных газов и производства насыщенного пара паропроизводительностью 5 т/ч и давлением 0,8 МПа и температурой 170ºС для технологических и бытовых нужд предприятия.

Котел-утилизатор-газотрубный, с естественной циркуляцией, вертикальный, с вынесенным паросборником. Котел может устанавливаться в закрытом и открытом помещениях с температурой наружного воздуха до 35С.

Испарительная часть представляет собой барабан с внутренним диаметром1560 мм и толщиной стенки20мм, с плоскими отбортованными днищами и приваренными к ним испарительными трубами. Барабан устанавливается под углом 10 относительно вертикальной оси для улучшения естественной циркуляции и необходимого парового объема над уровнем воды в барабане и поддержания малой влажности пара. Для подвода и от-вода газов предусмотрены газовые патрубки, приваренные к верхнему и нижнему днищам барабана. Газ проходит по 99 дымогарным трубам диаметром 83×3,5мм (сталь 20К). Подвод газов нижний, через входную газовую камеру. Трубы испарительного барабана крепятся в трубных досках путем их развальцовки в них. К концам дымогарных труб установлены специальные колпаки в виде расширяющегося диффузора, которые увеличивают срок службы испарительного барабана и входной кромки труб из-за интенсивного пылеуноса. Сепарационное устройство в виде дырчатых листов и отражателя расположено в барабане. Паросборник внутренним диаметром 1200 мм с толщиной стенки 13мм установлен на двух опорах (подвижной и не подвижной), приваренных к вертикальной обечайке барабана. Питательная вода с температурой 105ºС поступает в верхний барабан, а из него по двум опускным трубам-в испарительный барабан. Пароводяная смесь по трубам направляется в сепарационный барабан. При установке котлы опираются на четыре опоры, приваренные к барабану в его нижней части.

Для обслуживания котел-утилизатор оснащен помостами и лестницами,контрольноизмерительными приборами, необходимой арматурой и трубопроводами в пределах котла.

Котел-утилизатор поставляется транспортабельными блоками: два барабана с испарительной поверхностью, барабанпаросборник с сепарационным устройством, кронштейны, опоры, трубопровод в пределах котла, арматура.

Вертикальные газотрубные котлы не получили широкого применения в промышленности из-за известных конструктивных и эксплуатационных недостатков: возможности запаривания верхних плоских днищ, ненадежного крепления труб в трубных досках, невозможности обеспечения стабильного охлаждения трубных досок и др.

Заключение

В курсовом проекте приведен поверочный и конструктивный тепло-вой расчет котельного агрегата В90Б предназначенного для охлаждения конвертированных газов.Расчитана паропроизводительность котла Д=5030 кг/с, параметры рабочей среды в поверхности нагрева;конвективная часть котла путем совместного решения уравнений теплового баланса и теплопередачи методом последовательных приближений.

Путем принятия температуры газов за поверхностью нагрева решая уравнение теплового баланса,теплопередачи;вычислив значение коэффициента теплоотдачи от газов к стенке для испарительных пучков,нашли количество тепла,которое воспринимается поверхностью нагрева от утилизируемых газов Qт,а также тепловосприятие поверхности нагрева путем конвекции и излучения утилизируемых газов Qб.

Температура уходящих газов известна и была принята как темпера-тура газов после испарительной поверхности.Был произведен тепловой расчет котельного агрегата, в результате которого были вычислены: тепловосприятие испарительной поверхности, расчетная длина дымогарных труб барабана, коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке, теплопередачи в шахматных пучках конвекцией и излучением с учетом загрязнения стенки труб, средняя скорость газов,погрешность вычислений.Также в результате расчета была определена конструкция котла в частности увеличение длин дымогарных труб в испарительных барабанах для улучшения тепловосприятия и теплообмена путем излучения утилизируемых газов.

Расхождение тепловосприятий в допустимых пределах.

Котел-утилизатор для охлаждения конвертерных газов В-90Б.dwg