Котел – устройство, в котором для получения пара или нагрева воды с давлением выше атмосферного, потребляемых вне этого устройства, используется теплота, выделяющаяся при сгорании органического топлива, а также теплота отходящих газов. Котел состоит из топки, поверхностей нагрева, каркаса, обмуровки. В котел могут также входить: пароперегреватель, поверхностный экономайзер и воздухоподогреватель.
Котельная установка – совокупность котла и вспомогательного оборудования, включающего: тягодутьевые машины, сборные газоходы, дымовую трубу, воздухопроводы, насосы, теплообменные аппараты, автоматику, водоподготовительное оборудование.
Топка (топочная камера ) – устройство, предназначенное для преобразования химической энергии топлива в физическую теплоту высокотемпературных газов с последующей передачей теплоты этих газов поверхностям нагрева (рабочему телу).
Поверхность нагрева – элемент котла для передачи теплоты от факела и продуктов сгорания теплоносителю (вода, пар, воздух).
Радиационная поверхность – поверхность нагрева котла, получающая теплоту в основном излучением.
Конвективная поверхность – поверхность нагрева котла, получающая теплоту в основном конвекцией.
Экраны – поверхности нагрева котла, расположенные на стенках топки и газоходов и ограждающие эти стенки от воздействия высоких температур.
Фестон – испарительная поверхность нагрева, располагаемая в выходном окне топки и образованная, как правило, трубами заднего экрана, разведенными на значительные расстояния путем образования многорядных пучков. Назначение фестона заключается в организации свободного выхода из топки топочных газов в поворотный горизонтальный газоход.
Барабан – устройство, в котором осуществляется сбор и раздача рабочей среды, обеспечение запаса воды в котле, разделение пароводяной смеси на пар и воду. Для этой цели используются размещенные в нем паросепарационные устройства.
Котельный пучок – конвективная поверхность нагрева котла, представляющая собой группу труб, соединенных общими коллекторами или барабанами.
Пароперегревател ь – устройство для повышения температуры пара выше температуры насыщения, соответствующей давлению в котле.
Экономайзер – устройство для предварительного нагрева воды продуктами сгорания до подачи ее в барабан котла.
Воздухоподогревател ь – устройство для подогрева воздуха продуктами сгорания до подачи его в горелки.
ОБЩАЯ СХЕМА КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ С ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ, РАБОТАЮЩЕЙ
Рис.1. Общая схема котельной установки с естественной циркуляцией,
работающей на твердом топливе:
топливный тракт:
1 – система пылеприготовления; 2 – пылеугольная горелка;
газовый тракт:
3 – топочная камера; 4 – холодная воронка; 5 – горизонтальный газоход; 6 – конвективная шахта; 7 – газоход; 8 – золоуловитель; 9 – дымосос; 10 – дымовая труба;
воздушный тракт:
11 – воздухозаборная шахта; 12 – вентилятор; 13 – калорифер; 14 – воздухоподогреватель 1-й ступени; 15 – воздухоподогреватель 2-й ступени; 16 – воздуховоды горячего воздуха ; 17 – первичный воздух; 18 – вторичный воздух;
пароводяной тракт:
19 – подвод питательной воды; 20 – водяной экономайзер 1-й ступени; 21 – водяной экономайзер 2-й ступени; 22 – трубопровод питательной воды; 23 – барабан; 24 – опускные трубы; 25 – нижние коллекторы; 26 – экранные (подъемные) трубы; 27 – фестон; 28 – паропровод сухого насыщенного пара; 29 – пароперегреватель; 30 – пароохладитель; 31 – главная паровая задвижка (ГПЗ)
Воздушный тракт .
Пароводяной тракт.
В барабане котла происходит разделение пароводяной смеси на пар и воду. В паровом пространстве барабана установлены сепарационные устройства, с помощью которых происходит улавливание капелек влаги из потока пара. Полученный в барабане сухой насыщенный пар по паропроводу 28 поступает в пароперегреватель 29, сначала в его противоточную часть, затем в прямоточную, где пар перегревается до заданной температуры. Между противоточной и прямоточной частью пароперегревателя устанавливается пароохладитель 30, который служит для регулирования температуры пара. Пар с заданными параметрами через главную паровую задвижку 31 поступает в паропровод и далее – к потребителю (паровые турбины, технологические потребители).
Котел с внешней стороны имеет наружное ограждение – обмуровку, которая включает в себя обшивку из стального листа 3-4 мм со стороны помещения котельной, вспомогательный каркас, и собственно огнеупорную обмуровку – тепловую изоляцию толщиной 50-200 мм. Основное назначение обмуровки и обшивки заключается в уменьшении тепловых потерь в окружающую среду и обеспечении газовой плотности.
Каждый паровой котел снабжается гарнитурой и арматурой. К гарнитуре относятся все приспособления и устройства - лючки, лазы, шиберы, обдувочные устройства и т. п.; к арматуре - все приборы и устройства, связанные с измерением параметров и регулированием рабочего тела (манометры, водоуказатели, задвижки, вентили, предохранительные и обратные клапаны и др.), обеспечивающие возможность и безопасность обслуживания агрегата.
Конструкции котла опираются на несущий стальной каркас, основными элементами которого являются стальные балки и колонны.
5.Газовый тракт .
Угольная пыль из системы пылеприготовления 1 через горелку 2 поступает в топочную камеру 3, сгорает во взвешенном состоянии, образуя факел, температура которого составляет 1600-2200 °С (в зависимости от вида сжигаемого топлива). Шлак, образующийся в процессе горения топлива , через так называемую холодную воронку 4 поступает в специальный бункер, оттуда водой смывается в шлакопроводы, а затем багерными насосами шлак направляется на золоотвал. От факела тепло излучением передается топочным экранам, при этом дымовые газы охлаждаются и температура их на выходе из топки составляет 900-1100 °С. Проходя последовательно через поверхности нагрева (фестон 27, пароперегреватель 29, расположенный в горизон-тальном газоходе 5, водяные экономайзеры 20, 21 и воздухоподогреватели 14, 15, расположенные в конвективной шахте 6), дымовые газы отдают свое тепло рабочему телу (пар, вода, воздух) и охлаждаются до температуры 120-170 °С за первой ступенью воздухоподогревателя. Затем дымовые газы по газоходу 7 поступают в золоуловитель 8, где происходит улавливание золовых частиц из потока дымовых газов. Зола, уловленная из дымовых газов в золоуловителе воздухом или водой, транспортируется на золоотвал. Очищенные от золы дымовые газы дымососом 9 направляются в дымовую трубу 10. С помощью дымовой трубы происходит рассеивание вредных пылегазовых выбросов в атмосфере.
(7) 4. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА(из лекции лучше)
При составлении теплового баланса котельного агрегата устанавливается равенство между поступившим в агрегат количеством тепла, называемым располагаемым теплом , и суммой полезно использованного тепла Q 1 и тепловых потерь Q 2-6 . На основании теплового баланса вычисляются КПД котельного агрегата и необходимый расход топлива.
Тепловой баланс составляется на 1кг твёрдого (жидкого) или 1м 3 газообразного топлива при установившемся тепловом состоянии котельного агрегата.
Общее уравнение теплового баланса имеет вид
Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5 + Q 6 , кДж/кг или кДж/м 3 .
Располагаемая теплота 1 кг твердого (жидкого) топлива определяется по формуле
где - низшая теплота сгорания рабочей массы топлива, кДж/кг; i тл - физическая теплота топлива, кДж/кг; Q ф - теплота, вносимая в топку с паровым дутьем или при паровом распылении мазута, кДж/кг; Q в.вн - теплота, внесенная в топку воздухом при его подогреве вне котла, кДж/кг.
Для большинства видов достаточно сухих и малосернистых твёрдых топлив принимают Q р = , а для газового топлива принимается . Для сильно влажных твёрдых топливи жидких топливучитывается физическая теплота топлива i тл, которая зависит от температуры и теплоёмкости поступающего на горение топлива
i тл = с тл t тл.
Для твёрдых топлив в летний период времени принимают t тл = 20 °С, а теплоёмкость топлива рассчитывают по формуле
КДж/(кг· К) .
Теплоёмкость сухой массы топлива составляет:
Для бурых углей - 1,13 кДж/(кг∙ К);
Для каменных углей - 1,09 кДж/(кг·К);
Для углей А, ПА, Т - 0,92 кДж/(кг·К).
В зимний период принимают t тл =0 °С и физическую теплоту не учитывают.
Температура жидкого топлива (мазута) должна быть достаточно высокой для обеспечения тонкого распыла в форсунках котельного агрегата. Обычно она составляет = 90-140 °С.
Теплоёмкость мазута
, кДж/(кг ·К) .
В случае предварительного (внешнего) подогрева воздуха в калориферах перед его поступлением в воздухоподогреватель котельного агрегата теплоту такого подогрева Q в.вн включают в располагаемую теплоту топлива и рассчитывают по формуле
где гв - отношение количества горячего воздуха к теоретически необходимому; Δα вп – присосы воздуха в воздухоподогревателях ; - энтальпия теоретического объема холодного воздуха; - энтальпия теоретического объема воздуха на входе в воздухоподогреватель.
При использовании для распыла мазута паромеханических форсунок в топку котельного агрегата вместе с разогретым мазутом поступает пар из общестанционной магистрали. Он вносит в топку дополнительную теплоту Q ф, определяемую по формуле
Q ф = G ф (i ф – 2380) , кДж/кг,
где G ф – удельный расход пара на 1 кг мазута, кг/кг; i ф - энтальпия пара, поступающего в форсунку, кДж/кг.
Параметры пара, поступающего на распыл мазута, обычно составляют 0,3-0,6 МПа и 280-350 °С; удельный расход пара при номинальной нагрузке находится в пределах G ф = 0,03 - 0,05 кг/кг.
Полное количество теплоты, полезно использованной в котле:
- для водогрейного котла
Q = D в , кВт,
где D в - расход воды через котел, кг/с; , - энтальпия воды на входе и на выходе из котла, кДж/кг;
- для парового котла
где D пе - расход перегретого пара, кг/с; D пр - расход продувочной воды (под непрерывной продувкой понимают ту часть воды, которая удаляется из барабана котла для снижения солесодержания котловой воды), кг/с; i пе - энтальпия перегретого пара, кДж/кг; i пв - энтальпия питательной воды, кДж/кг; i кип - энтальпия кипящей воды, кДж/кг.
Энтальпии определяются по соответствующим температурам пара и воды с учетом изменения давления в пароводяном тракте котельного агрегата.
Расход продувочной воды из барабанного парового котельного агрегата составляет
где р - непрерывная продувка котельного агрегата, % ; при р Коэффициент полезного действия проектируемого парового котельного агрегата определяется из обратного баланса
= 100 - (q 2 + q 3 + q 4 + q 5 + q 6) , %.
Задача расчета сводится к определению тепловых потерь для принятого типа парового котельного агрегата и сжигаемого топлива.
8.
Потери теплоты с уходящими газами
Потери теплоты с уходящими газами q 2 (5-12%) возникают из-за того, что физическая теплота (энтальпия) газов, покидающих котел, превышает теплоту поступающего в котел воздуха и определяется по формуле
, % ,
где I ух - энтальпия уходящих газов, кДж/кг или кДж/м 3 , определяемая по ух при избытке воздуха в продуктах сгорания за воздухоподогревателем первой ступени; I о хв - энтальпия холодного воздуха.
Потери теплоты с уходящими газами зависят от выбранной температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха, так как увеличение избытка воздуха приводит к увеличению объема дымовых газов и, следовательно, возрастанию потерь.
Одним из возможных направлений снижения потерь теплоты с уходящими газами является уменьшение коэффициента избытка воздуха в уходящих газах, величина которого зависит от коэффициента избытка воздуха в топке и присосов воздуха в газоходы котла
ух = + .
(9)Потери теплоты с химическим недожогом топлива q 3 (0 –2 %) возникают при появлении в продуктах сгорания горючих газообразных составляющих (СО, Н 2 , СН 4 ), что связано с неполным сгоранием топлива в пределах топочной камеры. Догорание же этих горючих газов за пределами топочной камеры практически невозможно из-за относительно низкой их температуры.
Химическая неполнота сгорания топлива может являться следствием:
Общего недостатка воздуха (α т),
Плохого смесеобразования (способ сжигания топлива, конструкция горелочного устройства),
Низких или высоких значений теплонапряжения топочного объема (в первом случае – низкая температура в топке; во втором – уменьшение времени пребывания газов в объеме топки и невозможности в связи с этим завершения реакции горения).
Потеря теплоты с химическим недожогом зависит от вида топлива, способа его сжигания и принимается на основании опыта эксплуатации паровых котельных агрегатов.
Потери теплоты с химическим недожогом определяются суммарной теплотой сгорания продуктов неполного окисления горючей массы топлива
100, % .
(9)Потери теплоты от механической неполноты сгорания q 4 (1-6 %) связаны с недожогом твердого топлива в топочной камере. Часть его в виде горючих частиц, содержащих углерод, уносится газообразными продуктами сгорания, другая часть – удаляется вместе со шлаком. При слоевом сжигании возможен также провал части топлива через прозоры колосниковой решетки. Величина их зависит от способа сжигания топлива, способа шлакоудаления, выхода летучих, грубости помола, зольности топлива и рассчитывается по формуле
где а шл + пр, а ун - доли золы топлива в шлаке, провале и уносе; Г шл+пр, Г ун - содержание горючих в шлаке, провале и уносе, % .
(11)оптимальные значения коэффициента избытка воздуха в топке α т при сжигании:
мазута 1,05 – 1,1;
природного газа 1,05 – 1,1;
твердого топлива :
камерное сжигание 1,15 – 1,2;
слоевое сжигание 1,3 – 1,4.
Присосы воздуха по газовому тракту котла в идеале могут быть сведены к нулю, однако полное уплотнение различных лючков и гляделок затруднено, и для котлов, присосы составляют Δα = 0,15 – 0,3.
Важнейшим фактором, влияющим на потерю теплоты с уходящими газами, является температура уходящих газов . Температура уходящих газов оказывает решающее влияние на экономичность работы парового котельного агрегата, так как потеря теплоты с уходящими газами является при нормальных условиях эксплуатации наибольшей даже в сравнении с суммой других потерь. Снижение температуры уходящих газов на 12-16 °С приводит к повышению КПД котельного агрегата примерно на 1,0 %. Температура уходящих газов находится в пределах 120-170 °С. Однако глубокое охлаждение газов требует увеличения размеров конвективных поверхностей нагрева и во многих случаях приводит к усилению низкотемпературной коррозии.
Выбор оптимального значения коэффициента избытка воздуха в топке. Для различных топлив и способов сжигания топлива рекомендуется принимать определенные оптимальные значения α т.
Увеличение избытка воздуха (рис. 2) приводит к росту потерь теплоты с уходящими газами (q 2), а снижение - к повышению потерь с химическим и механическим недожогом топлива (q 3 , q 4).
Оптимальное значение коэффициента избытка воздуха будет соответствовать минимальному значению суммы потерь q 2 + q 3 + q 4 .
Рис. 2. К определению оптимального значения коэффициента
избытка воздуха
Таблица 1
Расход топлива
В
, кг/с, подаваемого в топочную камеру котельного агрегата, можно определить из баланса между полезным тепловыделением при горении топлива и тепловосприятием рабочей среды в паровом котельном агрегате
Кг/с или м 3 /с.
Расчетный расход топлива с учетом механической неполноты сгорания
Коэффициент полезного действия котла (брутто) по прямому балансу
Коэффициент полезного действия (нетто ) котельной установки
где Q сн - расход электроэнергии (в переводе на теплоту) на собственные нужды котельной установки, кВт.
(15)5. КЛАССИФИКАЦИЯ КОТЛОВ И ИХ ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Котлы различают по следующим признакам:
По назначению:
Энергетически е – вырабатывающие пар для паровых турбин; их отличает высокая производительность, повышенные параметры пара.
Промышленные – вырабатывающие пар как для паровых турбин, так и для технологических нужд предприятия.
Отопительные – производящие пар для отопления промышленных,жилых и общественных зданий. К ним относятся и водогрейные котлы. Водогрейный котел – устройство, предназначенное для получения горячей воды с давлением выше атмосферного.
Котлы-утилизаторы - предназначены для получения пара или горячей воды за счет использования тепла вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) при переработке отходов химических производств, бытового мусора и т.д.
Энерготехнологические – предназначены для получения пара за счет ВЭР и являющиеся неотъемлемой частью технологического процесса (например, содорегенерационные агрегаты).
По конструкции топочного устройства (рис. 7):
Различают топки слоевые – для сжигания кускового топлива и камерные – для сжигания газового и жидкого топлива, а также твердого топлива в пылевидном (или мелкодробленом) состоянии.
Кроме того, по конструкции они могут быть однокамерными и многокамерными, а по аэродинамическому режиму – под разрежением и под наддувом .
По виду теплоносителя , генерируемого котлом: паровые и водогрейные .
По перемещению газов и воды (пара):
газотрубные (жаротрубные и с дымогарными трубами);
водотрубные;
комбинированные.
Рис. 8. Схема котла под «наддувом»:
1 – воздухозаборная шахта; 2 – высоконапорный вентилятор;
3 – воздухоподогреватель 1-й ступени; 4 – водяной экономайзер
1-й ступени; 5 – воздухоподогреватель 2-й ступени; 6 – воздуховоды
горячего воздуха; 7 – горелочное устройство; 8 – газоплотные
экраны, выполненные из мембранных труб; 9 – газоход
(19)Схема котла с многократной принудительной циркуляцией
Рис. 11. Конструктивная схема котла с многократной принудительной циркуляцией:
1 – экономайзер; 2 – барабан;
3 – опускная питательная труба; 4 – циркуляционный насос; 5 – раздача воды по циркуляционным контурам;
6 – испарительные радиа-ционные поверхности нагрева;
7 – фестон; 8 – пароперегреватель;
9 – воздухоподогреватель
Циркуляционный насос 4 работает с перепадом давления 0,3 МПа и позволяет применять трубы малого диаметра, что дает экономию металла. Малый диаметр труб и невысокая кратность циркуляции (4 – 8) вызывают относительное снижение водяного объема агрегата, следовательно, снижение габаритов барабана, уменьшение сверлений в нем, а отсюда общее снижение стоимости котла.
Малый объем и независимость полезного напора циркуляции от нагрузки позволяют быстро растапливать и останавливать агрегат, т.е. работать в регулировочно-пусковом режиме. Область применения котлов с многократной принудительной циркуляцией ограничивается сравнительно невысокими давлениями, при которых можно получать наибольший экономический эффект за счет удешевления развитых конвективных испарительных поверхностей нагрева. Котлы с многократной принуди-тельной циркуляцией нашли распространение в теплоутилизационных и парогазовых установках.
(20)Схема жаротрубного котла
.
Котлы предназначены для замкнутых систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения и выпускаются для работы при допустимом рабочем давлении 6 бар и допустимой температуре воды до 115
°С. Котлы предназначены для работы на газообразном и жидком топливе, в том числе на мазуте и сырой нефти, и обеспечивают КПД при работе на газе – 92 % и на мазуте – 87 %.
Стальные водогрейные котлы имеют горизонтальную реверсивную камеру сгорания с концентрическим расположением дымогарных труб (рис. 9). Для оптимизации тепловой нагрузки, давления в камере сгорания и температуры отходящих газов дымогарные трубы оснащены турбулизаторами из нержавеющей стали. 
Рис. 9. Схема топочной камеры жаротрубных котлов:
1 – передняя крышка;
2 – топка котла;
3 – дымогарные трубы;
4 – трубные доски;
5– каминная часть котла;
6 – люк каминной части;
7 – горелочное устройство
(21)Рис. 12. Конструктивная схема прямоточного котла Рамзина:
3 – нижний распределительный коллектор воды; 4 – экранные
трубы; 5 – верхний сборный коллектор смеси; 6 – вынесенная
переходная зона; 7 - настенная часть перегревателя;
8 – конвективная часть перегревателя; 9 –воздухоподогреватель;
10 – горелка
+лекции
(22)Компоновка котлов
Под компоновкой котла подразумевается взаимное расположение газоходов и поверхностей нагрева (рис. 13).
Рис. 13. Схемы компоновки котлов:
а – П-образная компоновка; б – двухходовая компоновка; в – компоновка с двумя конвективными шахтами (Т-образная); г – компоновка с U-образными конвективными шахтами; д – компоновка с инверторной топкой; е – башенная компоновка
Наиболее распространена П-образная компоновка (рис.13а – одноходовая , 13б – двухходовая ). Преимуществами ее являются подача топлива в нижнюю часть топки и вывод продуктов сгорания из нижней части конвективной шахты. Недостатки этой компоновки - неравномерное заполнение газами топочной камеры и неравномерное омывание продуктами сгорания поверхностей нагрева, расположенных в верхней части агрегата, а также неравномерная концентрация золы по сечению конвективной шахты.
Водогрейные котлы предназначены для получения горячей воды и по характеру циркуляции воды (независимо от конструкции) являются прямоточными, то есть с однократным движением воды по отдельным его элементам. В этом их сходство с паровыми прямоточными котлами. Водогрейные котлы характеризуются в основном теплопроизводительностью, а также температурой нагрева воды и её давлением.
Выпускают чугунные и стальные водогрейные котлы.
Чугунные водогрейные котлы имеют небольшую теплопроизводительность (до 1,3 МВт) и применяются в системах водяного отопления отдельных жилых и общественных зданий. Они предназначены для нагрева воды до температуры 115 °С при рабочем давлении р 0,7 МПа. Чугунные котлы можно также использовать в качестве паровых с избыточным давлением пара р 0,06 МПа (ГОСТ 21563-93), при этом их оборудуют паросборниками.
Чугунные водогрейные котлы (рисунок 1) собирают из отдельных секций 1 , соединяемых между собой с помощью вкладышей-ниппелей, которые вставляют в специальные отверстия 2 и затягивают стяжными болтами 3. Такая конструкция позволяет подбирать требуемую поверхность нагрева котла, а также производить замену отдельных секций в случае их повреждения.
Рисунок 1 – Схема соединения секций чугунного котла
Чугунные котлы в отличие от стальных дольше противостоят коррозии за счет большой толщины стенки поверхностей нагрева, имеют небольшие габариты и могут компоноваться как с внутренними, так и с выносными топками. В котлах с внутренними топками топочные устройства размещают внутри поверхности нагрева (между секциями). Эти котлы предназначены для сжигания высокосортного топлива (каменных углей и антрацита). В котлах с выносными топками топочные устройства располагают вне поверхности нагрева, что позволяет достаточно эффективно сжигать низкосортные виды топлива с выходом летучих (торф, древесные отходы). При необходимости в чугунных котлах (при соответствующей небольшой переделке топки) можно сжигать газообразное и жидкое топливо; при этом несколько изменяются теплопроизводительность и КПД котла .
Существует большое разнообразие конструкций чугунных котлов в зависимости от формы, размера, числа и расположения секций. По конструктивному оформлению котлы можно разбить на две группы: малометражные с очень малой теплопроизводительностью, предназначенные для поквартирного отопления, и котлы шатрового типа более мощные, устанавливаемые во встроенных и отдельно стоящих котельных.
К Малометражным относятся котлы ВНИИсто-Мч, КЧММ-2 и КЧМ-2.
Чугунные котлы шатрового типа Предназначены для теплоснабжения зданий и сооружений различного назначения. Вода в них нагревается до температуры 115 °С при давлении p≤0,7 МПа. Чугунные котлы в зависимости от вида сжигаемого топлива и степени механизации топочного процесса разделяются на три группы:
1) котлы с ручными топками для сжигания антрацита, каменных и бурых углей;
2) котлы с механическими и полумеханическими топками для каменных и бурых углей;
3) автоматизированные котлы для газообразного и жидкого топлива.
Стальные водогрейные котлы применяют в системах централизованного теплоснабжения. Их устанавливают в крупных квартальных и районных котельных, а также на ТЭЦ в качестве «пиковых». Теплопроиз-водительность стальных водогрейных котлов значительно выше, чем чугунных (до 209 МВт). Стальные водогрейные котлы теплопроизводительностью до 23 МВт используют для нагрева воды от 70 до 150 °С при давлении её на входе в котёл 1,6 МПа. Котлы теплопроизводительностью 35 МВт и выше предназначены для нагрева воды до 200 °С при максимальном давлении её на входе в котёл около 2,5 МПа.
Водогрейные котлы типа КВ-ТС, КВ-ГМ, КВ-ТСВ теплопроизводительностью до 35 МВт (30 Гкал/ч) работают под давлением воды до 2,5 МПа (25 кгс/см ), нагреваемой до 150 °С, и предназначены для покрытия теплофикационных нагрузок (отопления, вентиляции и горячего водоснабжения) промышленных и бытовых потребителей, а также удовлетворения нужд технологических процессов.
Котлы КВ-ТС-10, КВ-ТС-20, КВ-ТС-30, КВ-ТСВ-10, КВ-ТСВ-20,
КВ-ТСВ-30 представляют единую унифицированную серию горизонтальных водотрубных прямоточных котлов с принудительной циркуляцией, и отличаются глубиной топочной камеры и конвективной шахты. Котлы типа КВ-ТСВ комплектуются воздухоподогревателем.
Расчётным топливом для котлов типа КВ-ТС принят каменный уголь теплотворной способностью 22500 кДж/кг (5380 ккал/кг), для котлов типа КВ-ТСВ – бурый уголь теплотой сгорания 15900 кДж/кг (3700 ккал/кг). Вид и характеристика используемого топлива предопределяют необходимость применения подогрева воздуха, обязательного при работе котла на бурых углях с влажностью 25-40 %. Применение подогрева воздуха при работе котлов на каменных углях теплотворной способностью 25100 кДж/кг (6000 ккал/кг) и влажностью менее 25 % не рекомендуется из-за возможного пережога колосников.
Унифицированная серия горизонтальных, водотрубных, прямоточных котлов КВ-ГМ-10, КВ-ГМ-20 и КВ-ГМ-30 с принудительной циркуляцией спроектирована для работы на мазуте и природном газе. За исходные характеристики приняты:
Мазут М100. Состав рабочей массы: Сp= 83,0 %; Нp= 10,4 %; Оp+Np= 0,7 %; Sp= 2,8 %; Аp= 0,1 %; Wp= 3,0 %; Q = 38600 кДж/кг
(9240 ккал/кг);
Природный газ. Объемный состав: СН4= 89,9 %; С2Н6= 3,1 %; С Н = 0,9 %; С4Н10= 0,4 %; О2= 0,2 %; СО2= 0,3 %; Q = 36100 кДж/кг (8620 ккал/кг); Wp= 5,2 %.
Все котлы – для твёрдого, жидкого и газообразного топлива - сконструированы для поставки потребителю транспортабельными блоками с максимальной степенью заводской готовности. Горизонтальная топочная камера и вертикальный конвективный пучок разделены на два поставочных блока. Котлы типа КВ-ТСВ дополнительно включают один или несколько блоков воздухоподогревателя.
Поставочные блоки имеют рамы и другие устройства, обеспечивающие надёжную строповку при погрузо-разгрузочных работах и при монтаже с использованием грузоподъёмных механизмов. Маркировка блоков выполняется в соответствии со схемой разбивки котлов на поставочные блоки. Характеристика блоков приведена в таблице 1.
Таблица 1 - Технические характеристики водогрейных котлов типа
|
Наименование |
Марка котла |
||
|
КВ-ТС-10 |
КВ-ТСВ-10 |
КВ-ГМ-10 |
|
|
Теплопроизводительность, МВт (Гкал/ч) |
|||
|
Рабочее давление, МПа (кгс/см2) |
|||
|
Температура воды, °С: |
|||
|
На выходе |
|||
|
Расход воды, т/ч |
|||
|
Гидравлическое сопротивление, |
|||
|
Температура уходящих газов, °С |
|||
|
КПД, % брутто |
|||
|
Расход топлива, м3/ч, кг/ч |
|||
|
Поверхность нагрева, м2: |
|||
|
Радиационная |
|||
|
Конвективная |
|||
|
Воздухоподогревательная |
|||
|
Габаритные размеры, мм: |
|||
|
Масса блоков, кг: |
|||
|
Топочного |
|||
|
Конвективного |
|||
|
Воздухоподогревателя |
В котлах нет несущего каркаса, благодаря чему достигнуто значительное снижение металлоёмкости. Каждый поставочный блок котла имеет приваренные к нижним коллекторам опоры, количество которых зависит от теплопроизводительности котла. Неподвижные опоры расположены в месте соединения топочной камеры и конвективного блока.
Котлы, предназначенные для работы на твёрдом топливе, комплектуются пневмомеханическими забрасывателями и цепными решётками обратного хода чешуйчатого (ТЧЗ-2,7/6,5; ТЧЗ-2,7/8,0) и ленточного типов ТЛЗ-2,7/4,0 для котлов КВ-ТС-20, КВ-ТСВ-20, КВ-ТС-30, КВ-ТСВ-30, КВ-ТС-10, КВ-ТСВ-10 соответственно.
Теплонапряжение топочного объёма в слоевых котлах тепло-проиводительностью 11,63 МВт (10 Гкал/ч) составляет 350×
103 Вт/м3 , теплопроизводительностью 23,3 МВт (20 Гкал/ч) – 440×
103 Вт/м3 , теплопроизводительностью
34,9 МВт (30 Гкал/ч) – 520×
103 Вт/м3 .
Топки снабжены устройствами возврата уноса угольной мелочи и острым дутьём. Из двух бункеров, находящихся под конвективной шахтой, угольная мелочь эжектором возврата уноса по системе трубопроводов подаётся в топку. Воздух на эжектор и на острое дутьё в котлах теплопроизводительностью 11,63 МВт (10 Гкал/ч), 23,3 и 34,9 МВт (20 и 30 Гкал/ч) подаётся вентилятором.
Применённые топочные устройства обеспечивают факельно-слоевое сжигание топлива, которое горит непосредственно на решётке (в слое) и во взвешенном состоянии в объёме топочной камеры. Процессы заброса топлива на колосниковую решётку, шурования слоя и удаления шлама механизированы. При работе топки на заднюю часть решётки забрасывается большая доля топлива, чем на переднюю. Благодаря принятому направлению движения полотна решётки (к фронту котла) обеспечивается более полное сжигание топлива при минимальном механическом недожоге.
Устройство котлов на примере котлов теплопроизводительностью 11,63 МВт (10 Гкал/ч) показано на рисунке 2.
Горизонтальная топочная камера котлов в поперечном разрезе не превышает железнодорожный габарит. В газомазутных котлах топочная камера полностью экранирована. В котлах, работающих на твёрдом топливе, под и фронтовая стена топочной камеры не экранированы. Все экраны выполнены из труб диаметром 60 3 мм, присоединяемых непосредственно к коллекторам диаметром 219 10 мм.
Для организации движения воды по секциям экранов в коллекторах установлены перегородки. В задней части топочной камеры имеется промежуточная экранированная стенка, которая образует камеру догорания. Трубы топочных экранов размещены с шагом 64 мм, а экраны промежуточной стенки с шагами S1=128 мм и S2= 182 мм (установлены в два ряда).
Конвективная поверхность нагрева образуется конвективными пакетами, фестонным и задними экранами и расположена в вертикальной шахте с полностью экранированными стенками.
Рисунок 2 – Устройство котла КВ-ТС-10
А
– продольный разрез; Б
– схема циркуляции; 1
- боковой левый
экран, вход воды; 2
– боковой правый экран; 3
– поворотный экран;
4
– фестонный экран; 5
– пять левых секций конвективного блока;
6
– шесть правых секций конвективного блока; 7
– задний экран;
8
– забрасыватель топлива; 9
– цепная решётка; 10
– вентилятор острого дутья и возврата уноса; 11
– выход воды
Боковые стенки выполнены из вертикально расположенных труб диаметром 83 3,5 мм, расположенных с шагом 128 мм, объединённых камерами диаметром 219 10 мм. Эти трубы, в свою очередь, объединяют U-образные змеевики, выполненные из труб диаметром 28 3 мм. Змеевики расположены таким образом, что в конвективной шахте трубы образуют шахматный пучок с шагами S1 =64 мм и S2 = 40 мм. Цельносварная передняя стенка шахты, являющаяся одновременно задней стенкой топки, в нижней части разведена в четырёхрядный фестон с шагами труб S1 = 256 мм и S2 = 180 мм .
Рассмотрим конструкцию и параметры водогрейных котлов на примере продукции ОАО «Бийский котельный завод» (БиКЗ) (табли-
ца 2). Более подробно остановимся на производимой ОАО «БиКЗ» серии котлов «Гефест».
1.1.1 Комплектация котлов «Гефест»
Котлы водогрейные водотрубные КВм-1,8КБ (Гефест-1,8-95Шп) и КВм-2,5КБ (Гефест-2,5-95Шп) номинальной теплопроизводительностью 1,8 (1,55) и 2,5 (2,15), 3 (3,5) МВт (Гкал/ч) с рабочим давлением до 0,6 МПа (6 кгс/см2) предназначены для получения горячей воды с номинальной температурой на выходе из котла 95 °С, используемой в системах централизованного теплоснабжения на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения объектов промышленного и бытового назначения, а также для технологических целей предприятий различных отраслей.
Котлы являются представителями серии водогрейных котлов с одинаковым поперечным разрезом и изменяющейся глубиной топочной камеры и конвективной шахты в диапазоне теплопроизводительности от 1,8 до 3,5 МВт.
Установка, монтаж, ремонт, реконструкция, модернизация и первый пуск котла в эксплуатацию должны выполняться специализированной организацией в строгом соответствии с проектом котельной и с технической документацией котла и комплектующих изделий.
Пример условного обозначения котлов при заказе и в других
документах: котел водогрейный теплопроизводительностью 1,8 МВт;
2,5 МВт с температурой воды на выходе 95 °С с топкой типа шурующая планка (ТШПм):
Котел КВм-1,8КБ (Гефест-1,8-95Шп) ТУ 24.256-2003;
Котел КВм-2,5КБ (Гефест-2,5-95Шп) ТУ 24.256-2003.
Комплектность котла должна соответствовать:
00.8009.108 - котлы КВм-1,8КБ (Гефест-1,8-95Шп);
00.8009.113 - котлы КВм-2,5КБ (Гефест-2,5-95Шп).
Таблица 2 - Комплектующие котлов водогрейных отопительно-производственных ОАО «БиКЗ»
|
Наименование оборудования ГОСТ/БиКЗ |
Комплектация |
|||||||||
|
Экономайзер стальной (чугунный) / воздухоподогреватель |
Вентилятор |
Топочное устройство |
Водоподготовительное оборудование |
Примечание |
||||||
|
1 КВ-0.4КБ КВС-0.4- |
00.9050.330 |
- |
Д-3.5М-1500. Входит состав блока котла |
Ручная, встроена в блок котла |
К-20/30 (Каменский металлозавод) |
*ВПУ-1 или АНУ-35 (Теплоавтоматика, |
Комплект автоматики |
*золоуловитель ЗУ-2-1 |
||
|
2 КВ-0.6КБ ДЕВ-0.5-95Р |
Блок котла в изоляции и обшивке 00.9050.296 |
*К-45/30 (Каменский металлозавод) |
*АНУ-35 |
Комплект автоматики |
*золоуловитель ЗУ-2-1 |
|||||
|
3 КВр-0.7К КВЕ-0.7-115Р |
Блок котла в изоляции и обшивке 00.9050.495 |
1500 или |
Ручная, встроена в блок котла |
*по проекту котельной |
*ВПУ-1 или ВПУ-2.5 |
Комплект автоматики |
*золоуловитель ЗУ-2-1 |
|||
|
4 КВр-0.4КБ Гефест-0.4-95ТР |
Блок котла в изоляции и обшивке |
ВД-2.7-3000. Входит в состав топки |
*по проекту котельной |
*по проекту котельной |
*по проекту котельной |
*золоуловитель |
||||
|
5 КВМ-18КБ Гефест-1.8-95Шп |
Блок котла в изоляции и обшивке 00.9050.625 |
ВД-2.8-3000. Входит в состав топки |
(6 кгс/см2) |
*по проекту котельной |
Комплект автоматики |
*золоуловитель ЗУ-1-2; *система топливопо-дачи и ШЗУ по проекту котельной |
||||
|
6 КВ-Р-2.0-95 ДСЕВ-2.0-95ШГ |
Блок котла в изоляции и обшивке |
ВД-2.8-3000. Входит в состав топки |
*ВПУ-3.0 или *АНУ-70 (Теплоавтоматика, |
Комплект автоматики |
*золоуловитель ЗУ-1 -2; *система топливо-подачи и ШЗУ по проекту котельной |
|||||
|
7 КВ-Р-1.74-115 КЕВ-2.5-14-115 |
Блок котла в изоляции и обшивке |
*БВЭС-1-2 (*ЭБ-2-94 И) |
*ПТЛ-РПК-2-1.8/1.525 |
*по проекту котельной |
*по проекту котельной |
*по проекту котельной |
*циклон ЦБ-16; *система топливо-подачи и ШЗУ по проекту котельной |
|||
|
8 КВ-Р-17.4-115(150) КЕВ-25-14-115 (l50)C(TЧЗM) |
3 блока: конв. блок / передн. топочн., блок / задн. топочн. блок либо россыпью |
БВЭС-V-I (*ЭБ-1-646И)/*ВП-0-228 |
ВДН-12.5-1000 |
*ТЧЗМ-2.7/5,6 |
*по проекту котельной |
*по проекту котельной |
*по проекту котельной |
*циклон ЦБ-42 (2 шт.); *система топливо-подачи и ШЗУ По проекту котельной |
|
|
Продолжение таблицы 2
|
Наименование Оборудования ГОСТ/БиКЗ |
Комплектация |
|||||||||
|
Экономайзер стальной (чугунный)/ воздухоподогреватель |
Вентилятор |
Топочное устройство |
Водоподготови-тельное оборудование |
Автоматика управления и безопасности |
Примечание |
|||||
|
9 КВм-1.8Д Гефест-1.8-95ТДО |
Блок котла в изоляции и обшивке 00.9050.579 |
(2 шт: один входит в состав топки, другой вхо-дит в состав котла) |
Р=0,6 МПа |
*по проекту котельной |
Комплект автоматики |
Золоуловитель |
||||
|
10 КВ-Д-К 74-1 15 КЕВ-2,5-14-1 15-0 |
Блок котла в изоляции и обшивке |
Предтопок Скоростного |
* по проекту котельной |
*по проекту котельной |
*по проекту котельной |
*циклон ЦБ-16 |
||||
|
11 КВ-Д-4.65-115 КЕВ-6,5-14-1 15МТ-0 |
Блок котла в изоляции и обшивке |
ГМ-2.5сЗЗУ. Входит в состав блока котла |
Предтопок Скоростного |
*по проекту котельной |
*по проекту котельной |
*по проекту котельной |
* циклон ЦБ-42 |
|||
|
12 Ква-0.25Гн Астра-В-0.25Гн |
Блок котла в изоляции и обшивке 00. 9050.410 |
Входит в состав горелки |
WG40 с удлинением на 100 мм (Weishaupt) |
(Каменский Металлозавод) |
Комплект автоматики |
|||||
|
13 КВа-0.55Гн КВС-0,55-95Гн |
Блок котла в изоляции и обшивке 00.9050.385 |
ГБГ-0.6 (г. Брест) |
(Каменский Металлозавод) |
*ВПУ-1,0 или АНУ-35 (Теплоавтоматика, |
Комплект автоматики |
*оборудование Подготовки топлива по проекту котельной |
||||
|
14 КВ-0.7ГН КВЕ-0,7-115Гн |
Блок котла в изоляции и обшивке 00.9050.505 |
ГГ-1 (г. Мытищи). Входит в состав блока котла |
*ВПУ-1,0 или *ВПУ-2,5 |
Комплект автоматики |
*оборудование подготовки топлива по проекту котельной |
|||||
|
15 КВа-2.5Гс Прометей-2,5-ПэГс |
Блок котла в изоляции и обшивке 00.9050.595 |
Входит в состав горелки |
G9/1-D (Weishaupt) |
*по проекту котельной |
Комплект автоматики |
*оборудование подготовки топлива по проекту котельной |
||||
|
16 КВ-1.6Г**ДЕВ-1,4 -95Г |
Блок котла в изоляции и обшивке 00. 9050.313 |
*Д-6,3-1500 без экономайзера или |
ГГ-2 (г. Мытищи). Входит в состав блока котла |
*ВПУ-3,0 или *АНУ-70 (Теплоавтоматика, г. Бийск) |
Комплект автоматики |
*оборудование подготовки топлива по проекту котельной |
||||
|
17 Е-4-1,4ГМ ДЕВ-4-14ГМ-0 |
Блок котла в изоляции и обшивке 00.9050.236 |
*БВЭС-1-2(ЭБ-2-94И) |
ГМ-2,5 с ЗЗУ. Входит в состав блока котла |
*по проекту котельной |
*по проекту котельной |
*по проекту котельной |
*оборудование подготовки топлива по проекту котельной |
|||
|
Примечания: 1 Изделия в таблице, отмеченные знаком *, не входят в заводской комплект поставки (компоновку), поставляются отдельным транспортным местом по дополнительному договору с заказчиком |
Комплектность может быть изменена по согласованию с заказчиком. В комплект котла входят:
Блок котла в обшивке и изоляции;
Механическая топка с шурующей планкой (ТШПм) с комплектующими (вентилятор, воздуховод);
Комплект автоматики;
Предохранительная и запорно-регулирующая арматура, контрольно-измерительные приборы.
Блок котла, рама, топка и отдельные узлы, входящие в состав котла, но не установленные на блоке и топке из-за условий транспортировки, поставляются отдельными грузовыми местами, а запорная арматура, контрольно-измерительные приборы, сборочные единицы и детали поставляются упакованными в ящики согласно комплектовочным ведомостям котла и топки (ДВК).
ГОСТ 25720-83
УДК 001.4.621.039.8:006.354 Группа Е00
001.4.621.56:006.354
621.039.5:001.4:006.354
621.452.3.6:006.354
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
КОТЛЫ ВОДОГРЕЙНЫЕ
Термины и определения
Heat water boilers. Terms and definitions
МКС 01.040.27
Дата введения 01.01.84
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством энергетического машиностроения
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 14.04.83 № 1837
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3244-81
4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ. 2005 г.
Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий водогрейных котлов.
Термины, установленные стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.
Применение терминов-синонимов стандартизованного термина не допускается.
Недопустимые к применению термины-синонимы приведены в стандарте в качестве справочных и.обозначены "Ндп".
Установленные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.
В стандарте приведен алфавитный указатель содержащихся в нем терминов.
Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, недопустимые синонимы - курсивом.
|
Определение |
|
|
1. Котел Ндп. Парогенератор |
По ГОСТ 23172 |
|
2. Водогрейный котел |
Котел для нагрева воды под давлением |
|
3. Водогрейный котел-утилизатор Ндп. Утилизационный водогрейный котел |
Водогрейный котел, в котором используется теплота горячих газон технологического процесса или двигателей |
|
4. Водогрейный котел с естественной циркуляцией |
Водогрейный котел, в котором циркуляция воды осуществляется за счет разности плотности воды |
|
5. Водогрейный котел с принудительной циркуляцией |
Водогрейный котел, в котором циркуляция воды осуществляется насосом |
|
6. Прямоточный водогрейный котел |
Водогрейный котел с последовательным однократным принудительным движением волы |
|
7. Водогрейный котел с комбинированной циркуляцией |
Водогрейный котел, в котором имеются контуры с естественной и принудительной циркуляцией воды |
|
8. Электрический водогрейный котел |
Водогрейный котел, в котором для нагрева воды используется электрическая энергия |
|
9. Стационарный водогрейный котел |
Водогрейный котел, установленный на неподвижном фундаменте |
|
10. Передвижной водогрейный котел |
Водогрейный котел, установленный на средстве передвижения или на подвижном фундаменте |
|
11. Газотрубный водогрейный котел |
Водогрейный котел, в котором продукты сгорания топлива проходят внутри труб поверхностей нагрева, а вода - снаружи труб Примечание. Различают жаротрубные, дымогарные и жаротрубно-дымогарные водогрейные котлы |
|
12. Водотрубный водогрейный котел |
Водогрейный котел, в котором вода движется внутри труб поверхностей нагрева, а продукты сгорания топлива -снаружи труб |
|
13. Теплопроизводительность водогрейного котла |
Количество теплоты, получаемое водой в водогрейном котле в единицу времени |
|
14. Номинальная теплопроизводительность водогрейного котла |
Наибольшая теплопроизводительность, которую водогрейный котел должен обеспечивать при длительной эксплуатации при номинальных значениях параметров воды с учетом допустимых отклонений |
|
15. Расчетное давление воды в водогрейном котле |
Давление воды, принимаемое при расчете элемента водогрейного котла на прочность |
|
16. Рабочее давление воды в водогрейном котле |
Максимально допустимое давление воды на выходе из водогрейного котла при нормальном протекании рабочего процесса |
|
17. Минимальное рабочее давление воды в водогрейном котле |
Минимально допустимое давление воды на выходе из водогрейного котла, при котором обеспечивается номинальное значение недогрева воды до кипения |
|
18. Расчетная температура металла стенок элементов водогрейного котла |
Температура, при которой определяют физико-механические характеристики и допускаемые напряжения металла стенок элементов водогрейного котла и проводят расчет их на прочность |
|
19. Номинальная температура воды на входе в водогрейный котел |
Температура воды, которая должна обеспечиваться на входе в водогрейный котел при номинальной теплопроизводительности с учетом допустимых отклонений |
|
20. Минимальная температура воды на входе в водогрейный котел |
Температура воды на входе в водогрейный котел, обеспечивающая допустимый уровень низкотемпературной коррозии труб поверхностей нагрева |
|
21. Номинальная температура воды на выходе из водогрейного котла |
Температура воды, которая должна обеспечиваться на выходе из водогрейного котла при номинальной теплопроизводительности с учетом допустимых отклонений |
|
22. Максимальная температура воды на выходе из водогрейного котла |
Температура воды на выходе из водогрейного котла, при которой обеспечивается номинальное значение недогрева воды до кипения при рабочем давлении |
|
23. Номинальный расход воды через водогрейный котел |
Расход воды через водогрейный котел при номинальной теплопроизводительности и при номинальных значениях параметров воды |
|
24. Минимальный расход воды через водогрейный котел |
Расход воды через водогрейный котел, обеспечивающий номинальное значение недогрева воды до кипения при рабочем давлении и номинальной температуре воды на выходе из котла |
|
25. Недогрев воды до кипения |
Разность между температурой кипения воды, соответствующей рабочему давлению воды, и температурой воды на выходе из водогрейного котла, обеспечивающая отсутствие закипания воды в трубах поверхностей нагрева котла |
|
26. Номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла |
Перепад давления воды, измеренный за входной и перед выходной арматурой, при номинальной теплопроизводительности водогрейного котла и при номинальных значениях параметров воды |
|
27. Температурный градиент воды в водогрейном котле |
Разность температур воды на выходе из водогрейного котла и входе в котел |
|
28 Основной режим работы водогрейного котла |
Режим работы водогрейного котла, при котором водогрейный котел является основным источником тепла системы теплоснабжения |
|
29. Пиковый режим работы водогрейного котла |
Режим работы водогрейного котла, при котором водогрейный котел является источником тепла для покрытия пиковых нагрузок системы теплоснабжения |
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ
|
Градиент воды в водогрейном котле температурный |
|
|
Давление воды в водогрейном котле рабочее |
|
|
Давление воды в водогрейном котле рабочее минимальное |
|
|
Давление воды в водогрейном котле расчетное |
|
|
Котел |
|
|
Котел водогрейный |
|
|
Котел водотрубный |
|
|
Котел водогрейный газотрубный |
|
|
Котел водогрейный передвижной |
|
|
Котел водогрейный прямоточный |
|
|
Котел водогрейный с естественной циркуляцией |
|
|
Котел водогрейный с комбинированной циркуляцией |
|
|
Котел водогрейный с принудительной циркуляцией |
|
|
Котел водогрейный стационарный |
|
|
Котел водогрейный утилизационный |
|
|
Котел водогрейный электрический |
|
|
Котел-утилизатор водогрейный |
|
|
Недогрев воды до кипения |
|
|
Парогенератор |
|
|
Расход воды через водогрейный котел минимальный |
|
|
Расход воды через водогрейный котел номинальный |
|
|
Режим работы водогрейного котла основной |
|
|
Режим работы водогрейного котла пиковый |
|
|
Сопротивление водогрейного котла гидравлическое номинальное |
|
|
Температура воды на входе в водогрейный котел минимальная |
|
|
Температура воды на входе в водогрейный котел номинальная |
|
|
Температура воды на выходе из водогрейного котла максимальная |
|
|
Температура воды на выходе из водогрейного котла номинальная |
|
|
Температура металла стенок элементов водогрейного котла расчетная |
|
|
Теплопроизводительность водогрейного котла |
|
|
Теплопроизводительность водогрейного котла номинальная |
1. Дайте определение водогрейным и энергетически котлам. Дайте определение следующим элементам парогенератора: поверхности нагрева, пароперегреватели, барабана, воздухоподогревателя, экономайзера и обмуровки.
Водогрейный котёл - котёл для нагрева воды под давлением. «Под давлением» обозначает, что кипение воды в котле не допускается: её давление во всех точках выше давления насыщения при достигаемой там температуре (практически всегда оно выше и атмосферного давления).
Паровой котёл - котёл, предназначенный для генерации насыщенного или перегретого пара. Может использовать энергию топлива, сжигаемого в своей топке, электрическую энергию (электрический паровой котёл) или утилизировать теплоту, выделяющуюся в других установках (котлы-утилизаторы).
Поверхность нагрева котла - поверхность стенок, отделяющих дымовые газы от нагреваемых сред, через которые происходит передача тепла от дымовых газов.
Пароперегрева́тель - устройство, предназначенное для перегрева пара, то есть повышения его температуры выше точки насыщения. Использование перегретого пара позволяет значительно поднять КПД паровой установки.
Барабан котла - элемент стационарного котла, предназначенный для сбора и раздачи рабочего тела, для отделения пара от воды, очистки пара, обеспечения запаса воды в котле
Воздухоподогрева́тель - устройство, предназначенное для подогрева воздуха, направляемого в топкукотельного агрегата, с целью повышения эффективности горения топлива за счёт тепла уходящих газов.
Экономайзер (англ. Economizer , от английского слова economize - «сберегать») - элемент котлоагрегата, теплообменник, в котором питательная вода перед подачей в котёл подогревается уходящими из котла газами. Устройство повышает КПД установки.
Обмуровка - система ограждений котлоаг регата, отделяющих его топку и газоходы от окружающей среды. Обмуровку котла применяют в котлах, не имеющих цельносварных газоплотных экранов
2. Привести пример схемы УЗО, реагирующей на ток замыкания на землю (показать выбор уставки, перечислить достоинства и недостатки).
УЗО, реагирующее на ток замыкания на землю, предназначено для устранения опасности поражения током при прикосновении людей к корпусу в период замыкания на него фазы за счет быстрого отключения поврежденной электроустановки от сети. Здесь прибором защитного отключения является токовое реле КСТ (рис. 5.4, б), включенное в рассечку заземляющего проводника непосредственно или через трансформатор тока ТА. Ток срабатывания реле КСТ
3. Эксплуатация силовых трансформаторов: основные задачи, направления, мероприятия.
Перед включением трансформатора в сеть из резерва или после ремонта производится осмотр как самого трансформатора, так и всего включаемого с ним оборудования.
При этом проверяются :
уровень масла в расширителе и вводах трансформатора;
исправность и пусковое положение оборудования системы охлаждения;
правильное положение указателей переключателей напряжения;
положение заземляющего разъединителя и состояние разрядников в нейтрали;
отключен ли дугогасящий реактор;
состояние фарфоровых изоляторов и покрышек вводов, а также ши-нопроводов и экранированных токопроводов .
Если трансформатор находился в ремонте, то обращается внимание на чистоту рабочих мест, отсутствие закороток, защитных заземлений и посторонних предметов на трансформаторе и оборудовании трансформатора.
Включение трансформатора в сеть производится толчком на полное напряжение со стороны питания (сетевых трансформаторов со стороны обмотки ВН). Включение часто сопровождается сильным броском тока намагничивания. Однако автоматического отключения трансформатора дифференциальной токовой защитой при этом не происходит, так как она отстраивается от тока намагничивания при первом опробовании трансформатора напряжением, что позволяет избежать ложных срабатываний ее при всех последующих включениях.
При включении трансформатора в работу не исключено появление на нем сразу номинальной нагрузки. Включение на полную нагрузку разрешается при любой отрицательной температуре воздуха трансформаторов с системами охлаждения М и Д и не ниже -25 °С трансформаторов с системами охлаждения ДЦ и Ц. Если температура воздуха, а следовательно, и масла в трансформаторе окажется ниже указанной, ее поднимают включением трансформатора на холостой ход или под нагрузку не более 50 % номинальной. В аварийных ситуациях этих ограничений не придерживаются и трансформаторы включаются при любой температуре (что из-за перепада температур между маслом и обмотками, естественно, отражается на износе изоляции обмоток)
Повышение вязкости масла в зимнее время учитывается при включении в работу не только самого трансформатора, но и его охлаждающих устройств. Циркуляционные насосы серии ЭЦТ надежно работают при температуре перекачиваемого масла не ниже -25 °С, а серии ЭЦТЭ - не ниже -20 °С. Поэтому при включении трансформаторов в работу циркуляционные насосы систем охлаждения включаются лишь после предварительного нагрева масла до указанных значений температур. Во всех остальных случаях насосы принудительной циркуляции масла должны автоматически включаться в работу одновременно с включением трансформатора в сеть. Вентиляторы охладителей при низких температурах масла должны включаться в работу, когда температура масла достигнет 45 °С.
, находящихся в работе, производится по амперметрам, на шкалах которых должны быть нанесены красные риски, соответствующие номинальным нагрузкам обмоток, Одновременно с контролем значения тока проверяется равномерность нa-грузки по фазам. У автотрансформаторов контролируется также ток в общей обмотке.ГОСТ 25720-83
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
КОТЛЫ ВОДОГРЕЙНЫЕ
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 14 апреля 1983 г. № 1837 дата введения установлена
01.01.84
Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий водогрейных котлов.
Термины, установленные стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3244-81
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов-синонимов стандартизованного термина запрещается. Недопустимые к применению термины-синонимы приведены в стандарте в качестве справочных и обозначены «Ндп».
Установленные определения можно при необходимости изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.
В стандарте приведен алфавитный указатель содержащихся в нем терминов.
Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, недопустимые синонимы - курсивом.
|
Определение |
|
|
1. Котел Ндп. Парогенератор |
|
|
2. Водогрейный котел |
Котел для нагрева воды под давлением |
|
3. Водогрейный котел-утилизатор Ндп. Утилизационный водогрейный котел |
Водогрейный котел, в котором используется теплота горячих газов технологического процесса или двигателей |
|
4. Водогрейный котел с естественной циркуляцией |
Водогрейный котел, в котором циркуляция воды осуществляется за счет разности плотности воды |
|
5. Водогрейный котел с принудительной циркуляцией |
Водогрейный котел, в котором циркуляция воды осуществляется насосом |
|
6. Прямоточный водогрейный котел |
Водогрейный котел с последовательным однократным принудительным движением воды |
|
7. Водогрейный котел с комбинированной циркуляцией |
Водогрейный котел, в котором имеются контуры с естественной и принудительной циркуляцией воды |
|
8. Электрический водогрейный котел |
Водогрейный котел, в котором для нагрева воды используется электрическая энергия |
|
9. Стационарный водогрейный котел |
Водогрейный котел, установленный на неподвижном фундаменте |
|
10. Передвижной водогрейный котел |
Водогрейный котел, установленный на средстве передвижения или на подвижном фундаменте |
|
11. Газотрубный водогрейный котел |
Водогрейный котел, в котором продукты сгорания топлива проходят внутри труб поверхностей нагрева, а вода - снаружи труб. Примечание. Различают жаротрубные, дымогарные и жаротрубнодымогарные водогрейные котлы |
|
12. Водотрубный водогрейный котел |
Водогрейный котел, в котором вода движется внутри труб поверхностей нагрева, а продукты сгорания топлива - снаружи труб |
|
Количество теплоты, получаемое водой в водогрейном котле в единицу времени |
|
|
14. Номинальная теплопроизводительность водогрейного котла |
Наибольшая теплопроизводительность, которую водогрейный котел должен обеспечивать при длительной эксплуатации при номинальных значениях параметров воды с учетом допустимых отклонений |
|
15. Расчетное давление воды в водогрейном котле |
Давление воды, принимаемое при расчете элемента водогрейного котла на прочность |
|
16. Рабочее давление воды в водогрейном котле |
Максимально допустимое давление воды на выходе из водогрейного котла при нормальном протекании рабочего процесса |
|
17. Минимальное рабочее давление воды в водогрейном котле |
Минимально допустимое давление воды на выходе из водогрейного котла, при котором обеспечивается номинальное значение недогрева воды до кипения |
|
18. Расчетная температура металла стенок элементов водогрейного котла |
Температура, при которой определяют физико-механические характеристики и допускаемые напряжения металла стенок элементов водогрейного котла и проводят расчет их на прочность |
|
19. Номинальная температура воды на входе в водогрейный котел |
Температура воды, которая должна обеспечиваться на входе в водогрейный котел при номинальной теплопроизводительности с учетом допустимых отклонений |
|
20. Минимальная температура воды на входе в водогрейный котел |
Температура воды на входе в водогрейный котел, обеспечивающая допустимый уровень низкотемпературной коррозии труб поверхностей нагрева |
|
21. Номинальная температура воды на выходе из водогрейного котла |
Температура воды, которая должна обеспечиваться на выходе из водогрейного котла при номинальной теплопроизводительности с учетом допустимых отклонений |
|
22. Максимальная температура воды на выходе из водогрейного котла |
Температура воды на выходе из водогрейного котла, при которой обеспечивается номинальное значение недогрева воды до кипения при рабочем давлении |
|
23. Номинальный расход воды через водогрейный котел |
Расход воды через водогрейный котел при номинальной теплопроизводительности и при номинальных значениях параметров воды |
|
24. Минимальный расход воды через водогрейный котел |
Расход воды через водогрейный котел, обеспечивающий номинальное значение недогрева воды до кипения при рабочем давлении и номинальной температуре воды на выходе из котла |
|
25. Недогрев воды до кипения |
Разность между температурой кипения воды, соответствующей рабочему давлению воды, и температурой воды на выходе из водогрейного котла, обеспечивающая отсутствие закипания воды в трубах поверхностей нагрева котла |
|
26. Номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла |
Перепад давления воды, измеренный за входной и перед выходной арматурой, при номинальной теплопроизводительности водогрейного котла и при номинальных значениях параметров воды |
|
27. Температурный градиент воды в водогрейном котле |
Разность температур воды на выходе из водогрейного котла и входе в котел |
|
28. Основной режим работы водогрейного котла |
Режим работы водогрейного котла, при котором водогрейный котел является основным источником тепла система теплоснабжения |
|
29. Пиковый режим работы водогрейного котла |
Режим работы водогрейного котла, при котором водогрейный котел является источником тепла для покрытия пиковых нагрузок системы теплоснабжения |
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ
|
Градиент воды в водогрейном котле температурный |
|
|
Давление воды в водогрейном котле рабочее |
|
|
Давление воды в водогрейном котле рабочее минимальное |
|
|
Давление воды в водогрейном котле расчетное |
|
|
Котел |
|
|
Котел водогрейный |
|
|
Котел водогрейный водотрубный |
|
|
Котел водогрейный газотрубный |
|
|
Котел водогрейный передвижной |
|
|
Котел водогрейный прямоточный |
|
|
Котел водогрейный с естественной циркуляцией |
|
|
Котел водогрейный с комбинированной циркуляцией |
|
|
Котел водогрейный с принудительной циркуляцией |
|
|
Котел водогрейный стационарный |
|
|
Котел водогрейный утилизационный |
|
|
Котел водогрейный электрический |
|
|
Котел-утилизатор водогрейный |
|
|
Недогрев воды до кипения |
|
|
Парогенератор |
|
|
Расход воды через водогрейный котел минимальный |
|
|
Расход воды через водогрейный котел номинальный |
|
|
Режим работы водогрейного котла основной |
|
|
Режим работы водогрейного котла пиковый |
|
|
Сопротивление водогрейного котла гидравлическое номинальное |
|
|
Температура воды на входе в водогрейный котел минимальная |
|
|
Температура воды на входе в водогрейный котел номинальная |
|
|
Температура воды на выходе из водогрейного котла максимальная |
|
|
Температура воды на выходе из водогрейного котла номинальная |
|
|
Температура металла стенок элементов водогрейного котла расчетная |
|
|
Теплопроизводительность водогрейного котла |
|
|
Теплопроизводительность водогрейного котла номинальная |
