Проектирование производственно-отопительной котельной с котлами ДКВР 6,5-13

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Сентября 2014 в 18:07, курсовая работа

Краткое описание

В данной курсовой работе выполнен проект производственно-отопительной котельной, расположенной в г.Самара на реке Волге. В качестве топлива используется природный газ нитки газопровода Средняя Азия - Центр.
Котельная используется для снабжения паром промышленного предприятия и для отопления жилого района. Тепловые нагрузки на технологические нужды – 12 тонн пара в час; на отопление и вентиляцию – 15 ГДж/час; на ГВС – 8 ГДж/час.
С производства конденсат возвращается с температурой tконд.техн.=60°С в количестве 50%

Прикрепленные файлы: 1 файл

Проектирование производственно-отопительной котельной с котлами ДКВР 6,5-13посл.docx

— 1.95 Мб (Скачать документ)



АНОО «Нижегородский колледж теплоснабжения

и автоматических систем управления»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дисциплина: «Котельные установки»

 

 

 

 

 

Курсовой проект

 

«Проектирование производственно-отопительной

котельной с котлами ДКВР 6,5-13»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                           Выполнил: студент группы Тз-5 Ширяков А.В.

                                                                                                     Проверил: преподаватель            Гордеев А.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нижний Новгород

2014г.

Содержание

 

 

 

 

Введение

В данной курсовой работе выполнен проект производственно-отопительной котельной, расположенной в г.Самара на реке Волге.  В качестве топлива используется природный газ нитки газопровода Средняя Азия - Центр.

Котельная используется для снабжения паром промышленного предприятия и для отопления жилого района. Тепловые нагрузки на технологические нужды – 12 тонн пара в час; на отопление и вентиляцию – 15 ГДж/час; на ГВС – 8 ГДж/час.

С производства конденсат возвращается с температурой tконд.техн.=60°С в количестве 50%

В котельной применяются котлы марки ДКВР-6,5-13 производства Бийского котельного завода.

Теплоснабжение района осуществляется по двухтрубной закрытой схеме. Расчетные параметры теплоносителя: подающий трубопровод – 130°С; обратный трубопровод – 70°С.

 

    1. Описание и расчет тепловой схемы котельной
    1. Краткое описание котельного агрегата ДКВР-6,5-13

Вертикально-водотрубные отопительные котлы типа ДКВР предназначены для выработки насыщенного и перегретого пара с температурой 250, 370 и 440 °С, имеют несколько типоразмеров в зависимости от рабочего давления пара 1,4; 2,4; 3,9 МПа и номинальной паропроизводительности 2,5; 4; 6,5; 10; 20; 35 т/ч.

Отопительные котлы типа ДКВР являются унифицированными. Они представляют собой двухбарабанные вертикально-водотрубные отопительные котлы с естественной циркуляцией. По длине верхнего барабана отопительные котлы ДКВР имеют две модификации — с длинным барабаном и укороченным. У котлов паропроизводительностью 2,5; 4; 6,5 и 10 т/ч (раннего выпуска) верхний барабан значительно длиннее нижнего. У котлов паропроизводительностью 10 т/ч последней модификации, а также 20 и 35 т/ч верхний барабан значительно укорочен. Комплекция котлов типа ДКВР теми или иными топочными устройствами зависит от вида топлива. Котлы ДКВР-2,5-13, ДКВР-4-13 и ДКВР-6,5-13 имеют одинаковое конструктивное оформление.

Два барабана отопительного котла – верхний 2 и нижний 13 – изготовлены из стали 16ГС и имеют одинаковый внутренний диаметр 1 000 мм. Нижний барабан котла укорочен на размер топки. Отопительный котел имеет экранированную топочную камеру 1 и развитый кипятильный пучок труб 10. Топочные экраны и трубы кипятильного пучка выполнены из труб Ø51 х 2,5 мм. Топочная камера отопительного котла разделена кирпичной стенкой 75 на собственно топку и камеру догорания 8, устраняющую опасность затягивания пламени в пучок кипятильных труб, а также снижающую потери от химической неполноты сгорания.

Ход движения продуктов горения топлива в отопительных котлах разных типов схематично показан на рисунке 1.2, а-в. Дымовые газы из топки выходят через окно, расположенное в правом углу стены топки, и поступают в камеру догорания 8 (см. рисунок 1.1.1). С помощью двух перегородок 9, шамотной (первая по ходу газов) и чугунной, изнутри отопительного котла образуются два газохода, по которым движутся дымовые газы, поперечно омывающие все трубы конвективного пучка. После этого они выходят из котла через специальное окно, расположенное с левой стороны в задней стене котла.

Верхний барабан отопительного котла в передней части соединен с двумя коллекторами 16 трубами, образующими два боковых топочных экрана. Одним концом экранные трубы ввальцованы в верхний барабан, а другим приварены к коллекторам Ø108x4 мм. В задней части верхний барабан котла соединен с нижним барабаном пучком кипятильных труб, которые образуют развитую конвективную поверхность нагрева. Расположение труб – коридорное с одинаковым шагом 110 мм в продольном и поперечном направлениях. Коллекторы соединены с нижним барабаном с помощью перепускных труб.


Рисунок 1.1.1 – Паровой котел ДКВР-6,5-13

1-топочная камера; 2-верхний  барабан; 3-манометр; 4-предохранительный  клапан; 5-питательные трубопроводы; 6-сепарационное устройство; 7-легкоплавкая пробка; 8-камера догорания; 9-перегородка;

10-кипятильный пучок труб; 11-трубопровод непрерывной продувки; 12-обдувочное устройство;

13-нижний барабан; 14-трубопровод  периодической продувки; 15-кирпичная  стенка; 16-коллектор. 

 

 

 Питательная вода подается в паровой отопительный котел ДКВР по двум перфорированным (с боковыми отверстиями) питательным трубопроводам 5 под уровень воды в верхний барабан. По опускным трубам вода из барабана отопительного котла поступает в коллекторы 16, а по боковым экранным трубам пароводяная смесь поднимается в верхний барабан, образуя таким образом два контура естественной циркуляции.

Третий контур циркуляции образуют верхний и нижний барабаны котла и кипятильный пучок. Опускными трубами этого контура являются трубы наименее обогреваемых последних рядов (по ходу газов) кипятильного пучка.

Вода по опускным трубам отопительного котла поступает из верхнего барабана в нижний, а пароводяная смесь по остальным трубам котельного пучка, имеющим повышенную тепловую нагрузку, поднимается в верхний барабан. В верхнем барабане котла происходит разделение пароводяной смеси на пар и воду. Для снижения солесодержания и влажности пара в верхнем барабане установлено сепарационное устройство 6 из жалюзи и дырчатого листа, улавливающее капли уносимой с паром котловой воды. При необходимости производства перегретого пара пароперегреватель устанавливают после второго или третьего ряда труб кипятильного пучка, заменяя часть его труб. Для отопительных котлов с давлением 1,4 МПа и перегревом 225... 250 °С пароперегреватель выполняют из одной вертикальной петли, а для котлов давлением 2,4 МПа – из нескольких петель труб Ø32 х 3 мм.

В нижней части верхнего барабана отопительного котла имеются патрубок, через который осуществляется непрерывная продувка котла с целью снижения солесодержания котловой воды и поддержания его на заданном уровне, а также две контрольные легкоплавкие пробки 7, сигнализирующие об упуске воды.

Нижний барабан отопительного котла является шламоотстойником; из него по специальному перфорированному трубопроводу 14 проводится периодическая продувка котла. Кроме того, в нижнем барабане имеются линия для слива воды и устройство для подогрева паром в период растопки котла.

На верхнем барабане отопительного котла установлены два водоуказательных стекла, манометр 3, предохранительные клапаны 4, имеется патрубок для отбора пара на собственные нужды, парозапорный вентиль. Для защиты обмуровки и газоходов от разрушения и предотвращения возможных взрывов отопительного котла в верхних частях топки и кипятильного пучка расположены взрывные предохранительные клапаны. Для очистки наружных поверхностей труб от загрязнений котел оборудуют обдувочным устройством 12 – вращающейся трубой с соплами. Обдувка выполняется паром.

Рассматриваемый отопительный котел не имеет несущего каркаса, трубно-барабанная система его размещается на опорной раме, с помощью которой паровой отопительный котел ДКВР крепится к фундаменту.

Паровые отопительные котлы производительностью 10; 20; 30 т/ч имеют рабочее давление 1,4; 2,4 и 3,9 МПа и выполняются как с пароперегревателем, так и без него. Обмуровка отопительных котлов типа ДКВР выполняется из шамотного и обыкновенного кирпича или облегченной из термоизоляционных плит.

Все отопительные котлы типа ДКВР и особенно с повышенным рабочим давлением работают на химически очищенной и деаэрированной воде. При сжигании газа и мазута КПД этих котлов 90 %.

 

Таблица 1.1.1 – Основные характеристики котла ДКВр-6,5-13ГМ

Топливо

природный газ/мазут

Номинальная производительность

6,5 т/ч

Избыточное давление пара

13 кг/см2 (1,3 МПа)

Температура перегретого пара

194 °С

Температура питательной воды

100 °С

Расчетный КПД

87 %

Габариты компоновки (LхBхH)

8526х4695х5170 мм

Масса по компоновке, кг

11447


 

    1. Описание тепловой схемы котельной

Принципиальная тепловая схема котельной приведена на рисунке 1.2.1

Исходная вода с температурой 5°С насосом 1 подается в теплообменник 2, в котором нагревается остаточной водой, загрязненной солями, поступающей из сепаратора непрерывной продувки (СНП) 5. Затем, подогретая исходная вода попадает в теплообменник 3, где нагревается паром до температуры 25-40°С. Нагрев до такой температуры необходим для обеспечения более эффективной работы катионитных фильтров и предотвращения конденсации водяных паров на трубах и оборудовании химводоочистки. Далее, вода поступает на химводоочистку 4, где происходит умягчение воды (удаление солей Ca и Mg) и, при необходимости, уменьшение солесодержания. Химически обработанная вода поступает в деаэратор 9, в котором из воды удаляются коррозионно-активные газы (O2, CO2). Часть воды из деаэратора питательным насосом 11 подается в паровой котел 6, другая часть подпиточным насосом 10 направляется на подпитку тепловой сети.

Паровой котел 6 вырабатывает пар с давлением 1,4 МПа, часть которого без понижения давления подается на производство. Другая часть пара используется для подогрева воды, поступающей в системы отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и для собственных нужд котельной (подогрев воды перед ХВО, деаэрация).

 

Рисунок 1.2.1 – Принципиальная тепловая схема производственно-отопительной котельной

1-насос исходной воды; 2-охладитель непрерывной продувки; 3-подогреватель сырой воды;

 4-химводоочистка; 5-сепаратор непрерывной продувки; 6-паровой котел; 7,8-редукционый клапан;

 9-деаэратор; 10-подпиточный насос; 11-питательный насос; 12-сетевой подогреватель;

13-охладитель конденсата; 14-сетевой насос; 15-охладитель выпара.

 

Так как паро-водяные теплообменники по условию прочности рассчитаны на давление ≤1МПа, давление пара перед ними снижается редукционным клапаном 7 до уровня 0,7МПа. Деаэратор атмосферного типа работает при давлении 0,12МПа, которое поддерживается редукционным клапаном 8.

Подогрев сетевой воды осуществляется следующим образом: Вода из обратного трубопровода тепловой сети насосом 14 подается в водо-водяной теплообменник 13, в котором нагревается конденсатом из паро-водяного теплообменника 12, а затем в теплообменник 12, где нагревается паром до необходимой температуры ~130-150°С.

Для использования теплоты продувочной воды в котельной устанавливают сепаратор непрерывной продувки (СНП) 5. Продувочная вода поступает в СНП с давлением, равным рабочему давлению в котле (1,4МПа), в сепараторе давление снижается до уровня 0,15МПа, что приводит к вскипанию воды и разделению ее на пар вторичного вскипания и остаточную, загрязненную солями воду. Пар вторичного вскипания подается в деаэратор, а остаточная вода поступает в теплообменник 2, где подогревает исходную воду, а затем сбрасывается в продувочный колодец.

Для использования теплоты выпара из деаэратора, устанавливается охладитель выпара 15, подогревающий поступающую в деаэратор химически очищенную воду.

Конденсат после паро-водяных теплообменников, а также конденсат с производства подаются в деаэратор.

 

    1. Расчет тепловой схемы котельной

В общем случае основными целями расчета тепловой схемы котельной являются:

  • определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расхода пара на собственные нужды и потерь,
  • определение всех тепловых и массовых потоков необходимых для выбора оборудования,
  • определение исходных данных для дальнейших технико-экономических расчётов (годовых выработок тепла, топлива и т.д.).

Расчёт тепловой схемы позволяет определить суммарную производительность котельной установки при нескольких режимах её работы. Расчёт производится для максимально-зимнего режима с соответствующей наружного воздуха в г.Самара , которая определяется по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» [1]:

  1. максимально-зимнего (-30 °С),
  2. средней температуры наиболее холодного месяца (-18 °С),
  3. средней температуры за отопительный период (-5,2 °С),

Информация о работе Проектирование производственно-отопительной котельной с котлами ДКВР 6,5-13