Конструкция и характеристики котла

Таблица 1.1 – Технические характеристики теплогенератора

Рис. 1 Описание конструкции котла

Котёл КВ-ГМ – 11,63–150 (рис. №1) предназначен для установки в отопительных и промышленно-отопительных котельных в качестве основного источника теплоснабжения и представляет собой прямоточный агрегат, подогревающий непосредственно воду тепловых сетей.

Котёл обеспечивает подогрев воды до 150 ⁰С с разностью температур воды на входе и выходе равной 80 ⁰С. Работает с постоянным расходом воды на всех нагрузках на расчетных топливах. Диапазон регулирования нагрузки котлов 20% – 100% от номинальной теплопроизводительности.

Трубная система топочной камеры котла, как и конвективная шахта, полностью экранирована трубами Æ 60´3 мм с шагом S – 64 мм Экранные трубы привариваются непосредственно к камерам Æ 219´10 мм. В задней части топочной камеры имеется промежуточная экранированная стенка, образующая камеру догорания. Экраны промежуточной стенки выполнены также из труб Æ 60´3 мм, но установлены в два ряда с шагами S₁ =128 мм. и S₂ =182 мм.

Конвективная (водогрейная) поверхность нагрева котла расположена в вертикальной шахте с полностью экранированными стенами. Задняя и передняя стены выполнены из трубÆ 60´3 мм с шагом S = 64 мм. Боковые стены экранированы трубами Æ83´3,5 мм. с шагом S =128 мм и являются коллекторами для труб конвективных пакетов, которые набираются из U-образных ширм из труб Æ28´3 мм. ширмы расставлены таким образом, что трубы образуют коридорный пучок с шагами S₁ =64 мм и S₂ =40 мм. Передняя стена шахты, являющаяся одновременно задней стенкой топки, выполнена цельносварной и отделяет топочную камеру от конвективной поверхности нагрева. В нижней части стены трубы разведены в четырехрядный фестон с шагами S₁ =256 мм и S₂ =180 мм. Все трубы, образующие переднюю, боковые и заднюю стены, вварены непосредственно в камеры Æ 219´10 мм.

Для удаления наружных отложений с труб конвективной поверхности нагрева котёл оборудован устройством дробовой очистки. Транспортировка дроби в верхний бункер производится с помощью воздуходувки.

Рис. 2 Описание горелочного устройства

Таблица 1.2 – Технические характеристики РГМГ-10

Котёл КВ-ГМ – 11,63–150 оборудован ротационной газомазутной горелкой типа РГМГ-10 (рис. №2) теплопроизводительнотью 10 Гкал/ч. Через вал, на котором закреплен стакан, пропущена трубка, подающая топливо; на конце этой трубки имеется сопло с отверстием в направлении внутренней стенки. Топливо попадает на эту стенку, дробится и сбрасывается в топочную камеру. Воздух поступает вокруг стакана через конус и охватывает вращающийся поток капель топлива, перемешиваясь с ними и обеспечивая подвод окислителя к каждой капле.

Скорость вращения стакана составляет при нормальной производительности 5000 об/мин. Диапазон регулирования горелки РГМГ-10 составляет от 15 до 100% номинальной нагрузки. Давление мазута перед горелкой составляет 20 кПа (2 кгс1см²). Давление газа перед горелкой – 0,3 МПа (3 кгс/см²). Коэффициент избытка воздуха при работе на мазуте a = 1.1, на газе a = 1,05.

Горелка устанавливается на воздушном улиточном коробе, который крепится к обшивочному листу котла. Вентилятор первичного воздуха смонтирован в самой горелке, его рабочее колесо крепится на валу форсунки.

Рис. 3. Расчетная схема котла

Рис. 4. Гидравлическая схема циркуляции теплоносителя

1 – вода, 2 – воздух, 3 – воронка для слива, 4 – нижние камеры, 5 – верхние камеры

Вода из теплосети поступает в нижний левый коллектор левого бокового экрана с тремя перегородками. Этими перегородками, а также верхним левым коллектором и перегородками в нем левый боковой экран разбит на шесть самостоятельных пакетов, по которым вода последовательно совершает то подъемное, то опускное движение.

Пройдя левый боковой экран, вода из крайнего отсека коллектора проходит к вертикальному стояку, соединяющему его с верхним фронтовым коллектором, и поступает во фронтовой экран. Этот экран помимо коллектора имеет нижний коллектор.

Эти коллекторы также имеют свои перегородки. Фронтовой экран разбит на четыре пакета. После фронтового экрана вода попадает в правый боковой экран, где перемещается аналогично с левым. Из правого экрана вода направляется в задний экран и далее, как указанно стрелками. Выход воды в теплосеть осуществляется из нижнего левого коллектора конвективного пучка.

Состав, количество и теплосодержание продуктов сгорания

Выбор расчётных избытков воздуха по газовому тракту котла

Расчётное значение коэффициента избытка воздуха на выходе из топки a_Т для заданной топки 1,1 (Ю.Л. Гусев, стр. 76, табл. II.21).

a_Т=1,1

Коэффициент избытка воздуха за котлом:

a_К=a_Т +∆a₁+∆a₂

Т.к. два конвективных пучка.

∆a₁= 0,05 – присос воздуха первого котельного пучка (Эстеркин Р.И, стр. 35)

∆a₂ = 0,1 – присос воздуха второго котельного пучка (Эстеркин Р.И, стр. 35)

a_К=1,1+0,05+0,1=1,25

a_Э^’ =a_К +∆a

∆a = 0,01 – присос стального газохода за котельным агрегатом 10 м.

(Эстеркин Р.И. стр. 35)

a_Э^’ =1,25+0,01=1,26

На выходе из хвостовой поверхности:

a_Э^’’=a_Э^’ +∆a

∆a = 0,1 экономайзер чугунный с обшивкой (Эстеркин Р.И. стр. 35)

a_Э^’’=1,26+0,1=1,36

Состав и количество продуктов сгорания

Наименование величин в м3/кг	Формула для расчёта	Коэффициент избытка воздуха
aт=1,1	aк=1,25	a=1,26	aэ=1,36
Теоретический объём воздуха, необходимый для сгорания	V0=0,089·(СР+0,375·SPop+k)+0.265HP-0.033 OP	V0=0,089 (86,3+0,375*0,3) + 0,265*13,3 – 0,033*0,1 = 11,212
Величина (a-1)	(a-1)	0.1	0.25	0.26	0.36
Объём избыточного воздуха	ΔV = (α – 1) V0	1,121	2,803	2,915	4,036
Объём свободного кислорода	V02 = 0.21 (a-1) V0	0,235	0,589	0,612	0,848
Избыточный объём водяных паров	0.016 (a-1) V0	0,0179	0.0448	0,0466	0,0646
Теоретический объём: трёхатомных газов	V RO2=0.0187· ·(СР+0,375·SPop+k)	V RO2=0.0187·(86,3+0,375*0,3) = 1,616
двухатомных газов	Vмин R2 = 0,79V0+0.01·N2	Vмин R2 = 0,79·11,212+0.01·28 = 9,137
азота	VN2 = = 0,79·a·V0+0,008·NP	9,301	10,629	10,718	11,604
водяных паров	V0H2O=0.111·HP+ +0.0124 WP+0.0161aV0	1,703	1,730	1,732	1,750
Действит. объём: сухих газов	Vс..г.=VRO2+ Vмин R2 + ΔV	11,314	12,995	13,108	14,229
водяных паров	V H2O =V0 H2O +0.0161·(a-1) V0	1,712	1,766	1,770	1,806
Общий объём дымовых газов	åV=Vс.г.+V H2O	13,026	14,761	14,878	15,035
Объёмная доля: трёхатомных газов		0,124	0,109	0,108	0,107
азота		0,714	0,720	0,7203	0,771
водяных паров		0,131	0,119	0,118	0,120
Общая объёмная доля трёхатомных газов		0,255	0,228	0,226	0,227
Температура точки росы 0С	tт.р. = f (PH2O) Гусев Ю.Л., стр. 95	64,7	60,5	60,1	60,3

Исходные данные взяты из Роддатис К.Ф., стр. 35.

Формулы для расчетов взяты из – Гусев Ю.Л., стр. 90.