Дквр 10 13 принцип работы. Паровые котлы серии дквр
Пиковый, теплофикационный, газомазутный, водогрейный котел: теплопроизводительность 50 Гкал/ч; температура воды на входе в котел: в основном режиме – 70 °С, в пиковом – 105 °С; температура воды на выходе из котла в основном и пиковом режимах – 150 °С; давление воды на входе – 25 кгс/см 2 , а минимальное – 8 кгс/см 2 ; расход воды в основном режиме – 625 т/ч, а в пиковом – 1250 т/ч; расход топлива: мазута – 6340 кг/ч, природного газа – 6720 м 3 /ч; расход воздуха – 84 000 м 3 /ч; гидравлическое сопротивление котла 2 кгс/см 2 ; температура уходящих топочных газов 180…190 °С; количество горелок – 12; избыточное давление перед горелками: газа – 0,2 кгс/см 2 , мазута – 20 кгс/см 2 ; площадь поверхности нагрева: радиационной – 138 м 2 , конвективной – 1110 м 2 ; диаметр и толщина стенок экранов – 60 × 3 мм, а конвективного пакета – 28 × 3 мм; габаритные размеры: длина – 9,2 м, ширина – 8,7 м, высота – 12,54 м; масса – 83,5 т.
Котел имеет башенную компоновку, стальной каркас, который опирается на фундамент. На каркас при помощи специальных подвесок – ригелей крепится трубная часть котла и обмуровка. В верхней части каркаса, на отметке примерно 15 м, с помощью перехода установлена дымовая труба диаметром 2,5 м, высотой до 40 м.
Трубная часть котла состоит из радиационной и конвективной поверхностей нагрева, расположенных одна над другой до отметки примерно 13 м. Топка имеет вид прямоугольной шахты с основанием 5 × 5 м и сформирована экранными трубами, которые образуют соответственно: левый боковой экран; правый боковой экран (аналогично левому); передний (фронтовой) экран; задний экран топки.
Трубы боковых экранов и вварены в нижний и верхний боковые коллекторы. В верхних боковых коллекторах установлены заглушки для обеспечения двухходового движения воды по экрану. Трубы боковых экранов имеют амбразуры для установки горелок, с каждой стороны по шесть штук, в два яруса (четыре вверху, две внизу). Каждая горелка ГМГ оборудована индивидуальным дутьевым вентилятором, а горелки нижнего яруса – растопочные. Трубы боковых экранов в нижней части изогнуты и экранируют под (низ) топки.
Вертикальные трубы фронтового экрана расположены в топке и вварены в нижний и промежуточный коллекторы. Трубы заднего экрана топки расположены симметрично фронтовому экрану. Конвективная поверхность нагрева расположена над топкой, по ходу движения газов, и сформирована четырьмя пакетами секций в два яруса с расстоянием 600 мм, между которыми установлены люки-лазы. Выше переднего экрана, между промежуточным коллектором и верхним коллектором, установлены (приварены) вертикальные стояки, а в эти стояки вварены два пакета горизонтально расположенных U-образных труб диаметром 28 × 3 мм. Аналогичную конструкцию, два конвективных пакета секций, имеет задний экран топки.
Котел имеет легкую натрубную обмуровку толщиной δ = 110 мм: первый слой – шамотобетон по металлической сетке, второй – минеральная вата, а третий – газонепроницаемая обмазка или штукатурка. Снаружи помещения котельной обмуровка котла покрывается влагонепроницаемым материалом. Котел имеет обмывочные устройства для удаления сажи с конвективной поверхности нагрева.
Далее рассмотрим основные черты газовоздушного тракта котла. Котел имеет башенную компоновку. Топливо и воздух подаются в горелки , а в топке образуется факел горения. Теплота от топочных газов в топке, за счет радиационного и конвективного теплообмена, передается всем экранным трубам (радиационным поверхностям нагрева), и от труб теплота передается воде, циркулирующей по экранам. Затем топочные газы проходят конвективную поверхность нагрева, где теплота передается воде, циркулирующей по пакетам секций, проходят дымовую трубу, откуда, и с температурой 180…190°С, топочные дымовые газы удаляются в атмосферу.
Контуры принудительной циркуляции воды. Возможна работа в двух режимах: основной – по четырех ходовой схеме и пиковый – по двухходовой схеме движения воды. Четырех ходовая схема (теплофикационный режим): 1-й ход – обратная сетевая вода с температурой 70 °С сетевым насосом подается в нижний коллектор переднего (фронтового) экрана, откуда поднимается по трубам до промежуточного коллектора, и далее, пройдя стояки и конвективные U-образные пакеты секций, поступает в верхний коллектор переднего экрана.
2-й ход – из крайних точек верхнего коллектора двумя потоками по перепускным трубам вода переходит в верхние коллекторы левого и правого боковых экранов, распределяется по коллекторам до заглушек, откуда по ближней (относительно фронта котла) части экранных труб опускается в нижние коллекторы.
3-й ход – из нижних коллекторов левого и правого боковых экранов, вода поднимается по дальней части труб в верхние коллекторы боковых экранов и распределяется по коллекторам после заглушек. 4-й ход – из верхних коллекторов боковых экранов, двумя потоками по перепускным трубам, вода переходит в верхние коллекторы заднего экрана, проходит промежуточный коллектор , и далее, пройдя стояки и конвективные U-образные пакеты секций, опускается в нижний коллектор заднего экрана, откуда нагретая до 150 °С вода идет в теплосеть.
Двухходовая схема движения воды (пиковый режим): 1-й ход – обратная сетевая вода с температурой 105 °С сетевым насосом, двумя параллельными потоками подается в нижние коллекторы переднего и заднего экранов, откуда по трубам экранов поднимается в промежуточные коллекторы, а затем проходит по стоякам и конвективным U-образным пакетам секций, после чего попадает в верхние коллекторы переднего и заднего экранов.
2-й ход – из двух верхних коллекторов переднего и заднего экранов параллельными потоками по перепускным трубам вода переходит в верхние коллекторы левого и правого боковых экранов, по экранным трубам опускается в нижние коллекторы левого и правого боковых экранов, откуда нагретая до 150 °С вода идет в теплосеть.
Паровой котёл серии ДКВР, оборудованный мазутными газовыми топками двухбарабанного типа и вертикально-водотрубной конфигурации, используется с целью выработки пара (перегретый, насыщенный). Генерируемый продукт применяется в технологических процессах на промышленных объектах, в вентиляционной и отопительной системе, горячем водоснабжении.
Рис. 1Преимущества агрегатов серии ДКВР
Образец этой серии котел ДКВР 4 13, обладает ярко выраженными преимуществами, свойственные всем изделиям этого модельного ряда:
- КПД 91% - достигается у котлов ДКВР 6 5 13 благодаря качественной аэродинамической и гидравлической схеме функционирования;
- дешёвое обслуживание и эксплуатация;
- простота и удобство монтажа котлов ДКВР 6 5 13 – сборная конструкция изделия, позволяет его устанавливать, не производя демонтаж стен;
- универсальность - возможность переоборудования, позволяющего использовать разные виды топлива;
- доступно регулирование степени производительности котлов ДКВР 6 5 13 – 40 – 150% (максимально эффективное и экономичное использование);
- наличие водогрейного режима;
- разнообразие комплектаций, позволяющее совмещать котел ДКВР 4 13 с автоматизированными горелками.
Конструктивные особенности изделий серии ДКВР
Схема агрегата, имеющего уровень производительности 10т/ч, абсолютно не зависит от устройства топки и вида топлива. Предусмотрено оснащение котлов ДКВР 6 5 13 парой барабанов, располагающихся вдоль его оси. Кипятильный пучок формируется из изогнутых труб, а топочная камера экранируется. Паровой котел ДКВР 4 13 отличается удобной конструкцией топки, разграниченной перегородкой из шамотного кирпича, благодаря чему образуется камера догорания.
![](https://i1.wp.com/kotlomaniya.ru/img/kotel-dkvr2.jpg)
Внимание! Подобная конструкция топки парового котла ДКВР 20 13, позволяет исключить затягивание в пучок открытого пламени и существенно снижает потери, возникающие из-за химического недожога и уноса.
Иную конструкцию имеет паровой котёл ДКВР 10 13, у которого отделение камеры догорания осуществляется посредством труб, относящихся к заднему экрану. Независимо от модификации изделия, предусмотрено разделение шамотной перегородкой двух рядов труб, относящихся к пучку, благодаря чему он не контактирует с камерой догорания.
Каждый котел оснащается перегородкой из чугуна, находящейся в пучке. Таким образом, они разделяется на два газохода. Благодаря подобной конструктивной схеме, гарантируется разворот газов в горизонтальной плоскости. Трубы будут омываться в поперечной плоскости.
Характерной особенностью котла ДКВР 4 13, считается выход газов по асимметричной траектории, как из камеры догорания, так и из самого котла. Отдельные кипятильные трубы монтировать не обязательно, в том случае, когда пароперегреватель, установлен в газоходе №1.
Обязательно котел оснащается овальными лазами, используемыми в следующих целях:
- профилактический осмотр барабанов парового котла ДКВР 20 13;
- монтаж устройств в барабанах;
- очищение труб, находящихся на днище парового котла ДКВР 20 13.
Размеры лазов составляют 32.5 ×40см.
Оснащается котел ДКВР 4 13 барабанами, имеющими внутренний диаметр до одного метра и рассчитанными на работу при давлении 1.4Мпа. Барабан производится из 2-х видов стали: 09Г2С, 16ГС (толщина до 13мм). Изготовление котельных кипятильных пучков и экранов осуществляется с применением бесшовных труб. Нижние экранные камеры оснащаются торцевыми люками, используемыми с целью продувки и удаления шлама, посредством специальных штуцеров (D=32×2мм).
Преимущества и конструкция пароперегревателей
Характерной особенностью пароперегревателей котлов этой серии, считается унифицированное строение, позволяющее их совмещать с конструкциями, имеющими равное давление, но не способствующее взаимодействию с агрегатами, обладающими разной степенью производительности.
![](https://i2.wp.com/kotlomaniya.ru/img/kotel-dkvr3.jpg)
Благодаря оснащению котлов ДКВР 4 13 одноходовыми пароперегревателями, удаётся генерировать перегретый продукт, не требуется обработки специальными охладителями. Камера, аккумулирующая перегретый пар, фиксируется на верхний барабан, одна из её опор статичная, а вторая динамичная.
Принцип работы агрегата, проще понять, взглянув на схему циркуляции, в соответствии с которой вода доставляется в район барабана, посредством пары линий. Здесь её переправляют в нижний сегмент, используя с этой целью трубы, относящиеся к конвективному пучку.
Особенности схемы агрегатов серии ДКВР
Экраны, в соответствии со схемой питаются посредством необогреваемых труб, имеющихся барабане. Иначе выглядит схема питания парового котла ДКВР 10 13, в котором вода циркулирует по опускным трубам, относящимся к верхнему барабану. Получаемая пароводяная смесь, формируемая в подъёмных трубах и экране, перенаправляется к верхнему барабану.
![](https://i2.wp.com/kotlomaniya.ru/img/kotel-dkvr4.jpg)
Согласно со схемой, каждый из котлов оснащается сепарирующими пар устройствами, помещёнными во внутреннее пространство барабана и позволяющего генерировать продукт. Отдельные модификации агрегатов, имеют вид единого транспортабельного блока и поставляются в разобранном состоянии. Каждый котел ДКВР 4 13 комплектуется сварной опорной рамой, изготавливаемой с применением стального проката.
Стандартный паровой котел ДКВР 10 13 не оснащается опорной рамой, у него есть жёстко зафиксированная точка, в виде передней опоры, относящейся к нижнему барабану. Прочие опорные элементы, в совокупности с камерами, расположенных по бокам экранов, сформированы в виде скользящих деталей. Относящиеся к заднему и фронтальному экрану камеры, фиксируются посредством кронштейнов к каркасу, а боковые закрепляются непосредственно к опорной раме.
Подобная схема котла, обеспечивает эффективную работу и высокий КПД.
Измерительные приборы и арматура
Традиционно котел ДКВР 4 13 оснащается измерительными контрольными приборами и соответствующей арматурой:
- клапаны – предохранительные;
- вентили (запорные) – продувка барабанов, отбор пара (насыщенного, перегретого), ввод химикатов;
- манометры – дополняются трёхходовыми кранами;
- рамки с запорными устройствами – указывают уровень;
- вентили, спускающие воду в нижнем барабане;
- вентили – отбираются пробы пары.
Стандартный паровой котел ДКВР 10 13, дополнительно комплектуется игольчатым и запорным вентилями, обеспечивающими непрекращающуюся продувку барабана. Важным аспектом, считается оснащение согласно со схемой газоходов подобного оборудования чугунной гарнитурой. Система труб котла присоединяется к барабану посредством вальцованных швов, благодаря чему существенно повышается уровень ремонтопригодности и степень надёжности всей конструкции.
Обмуровка котлов
Неотъемлемой частью конструкции считается обмуровка стандартного котла ДКВР 10 13, выполняющая важную функцию.
![](https://i0.wp.com/kotlomaniya.ru/img/kotel-dkvr5.jpg)
Общая характеристика обмуровки
Техническая справка! Обмуровка, представляет собой, оградительную систему агрегата, призванную отделить газоходы с топкой от внешней среды. Обмуровка, применима исключительно в случае с изделиями, не оснащёнными цельносварными экранами. Обмуровка формирует нужное направление газовых дымовых потоков в агрегате, тем самым снижая тепловые потери.
Попутно исключается возможность присосов воздушных масс снаружи, норовящих проникнуть в газоходы, когда возникает разреженная атмосфера или повышенное давление, приводящее к выбиванию газа в помещение котельной. Обмуровка призвана создать нужный температурный режим на всей поверхности конструкции в процессе работы.
Если окружающий воздух прогревается не более чем, до 25°C, то температура поверхности должна варьироваться в пределах 45 - 55°C.
Котельная обмуровка, имеет вид комбинированной системы, состоящей из следующих компонентов:
- огнеупорные плиты;
- скрепляющие металлические детали;
- изоляционный слой;
- кирпичная кладка;
- уплотнительный обмазочный слой;
- обшивка – стальная.
Виды обмуровки
Различают 3-и вида обмуровки:
- тяжёлая обмуровка – кирпичная стеновая: опирается на фундаментную плиту;
- облегчённая обмуровка – огнеупорный кирпич, обшивка из стали и изоляционный слой: фиксируется на каркасе, посредством металлических крепёжных элементов;
- лёгкая обмуровка - бетонные жаростойкие плиты, в совокупности с теплоизоляционным материалом, уплотнительной обмазкой и обшивкой из металла.
Тяжёлая обмуровка совместима с агрегатами, имеющими малую мощность. Высота стен здесь достигает 12м, а в качестве основного материала применяют обычный кирпич, облицованный в высокотемпературных зонах шамотом. Обмуровка подобного типа очень толстая (64см), а её масса достигает 1.2 тонны/1м2.
Кладка обмуровки испещрена температурными швами, в которых в качестве наполнителя используется асбестовый шнур, гарантирующий свободное расширение.
Конструкции, имеющий высокий и средний уровень производительности оснащаются облегчённой обмуровкой, фиксируемой на каркасе парового котла ДКВР 4 13 и состоящей из следующих компонентов: шамотная кирпичная кладка; изоляция в виде вермикулита и шлаковой ваты.
Масса подобной обмуровки достигает 0.4тонны/м2. Благодаря снижению веса обмуровки и уменьшению её толщины, она выполняется любой высоты и монтируется в совокупности с разгрузочными поясами, устанавливаемыми через 1.5 метра. Стена разделяется на ярусы, опирающиеся на кронштейны, фиксируемые на каркасе парового котла ДКВР 4 13, способного выдержать такие нагрузки.
Особенности обмуровки котлов серии ДКВР
Эксплуатируя котлы ДКВР 20 13, выполняют тяжёлую обмуровку, возводя стены толщиной 5.1 метр (в 2 кирпича). Исключением считается задняя стена, толщина которой составляет 3.8м (1.5 кирпича).
Рекомендуется покрывать заднюю стену обмуровки снаружи покрывать штукатуркой (2см), благодаря чему удастся избежать присосов. Формируемая тяжёлая обмуровка создаётся из красного кирпича. Шамотный материал используется исключительно с целью обкладки стен, обращённых в топку. Если участок экранируемый, то толщина слоя достигает 12.5см, а противном случае она увеличивается до 2.5см и формируется перегородка, разделяющая трубы котла ДКВР 20 13.
Предусмотрена поставка агрегатов с облегчённой обмуровкой, изготавливаемой с применением следующих материалов:
- легковесный шамот - 1,0 т/м3;
- перлит;
- обмазка - защита от открытого пламени;
- савелит;
- слой, сочетающий штукатурку из савелита и обмазки газоуплотнительного типа.
Лёгкая обмуровка не применяется с паровыми котлами ДКВР 20 13 и прочими агрегатами, рассматриваемой серии. Обмуровка во многом создаёт среду, в которой дозволяется эксплуатировать агрегат. Выбор разновидности обмуровки определяется конструкцией изделия и его технических характеристик.
Например, котел ДКВР 10 13 характеристики имеет следующие:
- минимальное значение абсолютного давления – 0.7Мпа (7кгс/см2);
- уровень рабочего давления – 1.4Мпа;
- температура насыщения пара - 20°С.
Обмуровка в подобном случае, обеспечит полноценный режим работы в любых условиях, независимо от состояния атмосферной среды.
Автоматика стандартного котла ДКВР 10 13 и прочих агрегатов этой серии
Если детально рассмотреть чертёж котла ДКВР 10 13, то легко определить, значимость автоматической системы управления, получившей название «Контур». Основным каркасом, выполняющим функцию остова системы, считается импульсный регулятор Р25. Конструктивная схема представлена в виде однотипных блоков, представляющих собой, функционально завершённые компоненты.
Каждый из блоков выполняет определённые операции, в соответствии с которыми элементы автоматики котлов ДКВР 20 13 делятся на следующие типы:
- измерительные;
- регулирующие;
- функциональные.
![](https://i2.wp.com/kotlomaniya.ru/img/kotel-dkvr6.jpg)
Измерительные компоненты автоматики выполняют функцию суммирования сигналов, передаваемых датчиками. Осуществляется их сравнение на основе, имеющегося задания, после чего генерируется сигнал рассогласования. Регулирующие сигналы автоматики котлов ДКВР 20 13, призваны сформировать корректирующее воздействие, посредством преобразования рассогласования в соответствии с имеющимся алгоритмом. Функциональные сигналы автоматики котлов ДКВР 20 13, призваны создать дискретное, а в отдельных случаях динамическое преобразование.
Виды датчиков
Есть несколько типов датчиков, которые совместимы с автоматикой системы «Контур», устанавливаемой на котёл ДКВР 20 13:
- дифтягомер ДТ-2;
- дифманометр ДМ;
- манометр МЭД;
- термический преобразователь сопротивления;
- термоэлектрический преобразователь.
Регуляторы автоматики котлов ДКВР 20 13, комплектуются системой ручного управления и индикатором, отображающим положение исполнительного механизма. Предусмотрены пускатели ПМРТ и реле электрогидравлического типа.
Основные системы автоматики котлов ДКВР 10 13, 20 13
Система управления автоматики модификации котлов ДКВР 20 13 включает следующие элементы:
- топливно-воздушное АСР;
- разрежение в котельном потоке АСР;
- количество воды, находящейся в верхнем барабане АСР.
Автоматика котлов ДКВР 20 13, относящаяся к топливно-воздушной системе АСР, состоит из следующих компонентов:
- первичный преобразователь (модель ДТ2-1000);
- блок регулировки (модель Р25.1);
- исполнительный механизм (модификация МЭО 100/63 – имеет улучшенные характеристики).
Автоматика модификации котла ДКВР 20 13, относящаяся к процессу разряжения, формирующегося в котельной топке, представлена следующими элементами:
- первичный прибор (модель ДТ2 50);
- блок регулировки;
- исполнительный механизм (модификация МЭО 250/63).
Автоматика модификации котла ДКВР 20 13, относящаяся нагрузке АСР, формируется следующими элементами:
- первичный преобразователь (модель МЭД-22364);
- блок регулировки;
- исполнительный механизм.
Автоматика модификации котла ДКВР 20 13, определяющая количество воды в верхнем барабане, представлена следующими компонентами:
- дифманометр (модель ДМ 3583М);
- блок регулировки;
- исполнительный механизм.
Измерение давления воздуха окружающей среды проводится с помощью автоматики модификации котла ДКВР 10 13, представленной дифференциальным тягомером, дифманометром и исполнительным механизмом.
Паровой котел ДКВР 4-13, устройство которого рассмотрено ниже, представляет собой вертикальную водотрубную конструкцию с топочным экраном и кипятильным узлом. Сама система оборудована по типу конструктивной схемы, приведенной на главном фото. Особенностью указанной конфигурации является боковое размещение конвективного блока приспособления относительно топочного отсека. В комплект прибора входит сам агрегат, рабочие площадки и лестницы, горелки, экономайзер, вентилятор, устройство для отвода дыма, водоуказательные датчики, арматура.
Устройство
Рассматриваемая паровая установка состоит из двух основных - нижнего и верхнего барабанов, а также топочного отсека экранного типа. Топка разделяется кирпичной перегородкой на две камеры (рабочую часть и остаточный элемент). Такая конструкция позволяет увеличить КПД парового котла ДКВР 4-13 за счет понижения химического недожога. Газы из топочной камеры в рабочий отсек поступают на входе и выходе асимметричным образом.
В модификациях с паровыми перегревателями последние элементы устанавливаются в первой газоходной части с левой стороны котла. Боковины верхнего барабана получают охлаждение от потока пароводяного состава, подаваемого из труб фронтального отсека конвективного узла и боковых экранов.
Дополнительные детали
Устройство котла ДКВР 4-13 включает в себя предохранительные клапаны, основной паровой вентиль, задвижку, краны для проб смеси и отбора ее на собственные обдувочные нужды. Указанные элементы располагаются на верхней основной поверхности барабана.
Питательный патрубок размещен в водном пространстве удлиненного резервуара, а в паровом отсеке находятся сепарационные механизмы. В нижнем основном блоке расположен штуцер для слива воды, перфорированная трубка для продувки системы. Наблюдение за уровнем жидкости ведется через пару указателей. На фронтальном днище верхнего барабана предусмотрены два штуцера, служащих для отбора импульсов количества воды.
Перегородки и трубы
Опускные и пароотводящие трубы ДКВР 4-13 подсоединяются к коллекторам и барабанным штуцерам при помощи сварки. Чтобы исключить попадание в них шлама при питании экранов, концы элементов выведены в верхний отсек барабана.
Камеру системы догорания от пучка отделяет шамотная перегородка, которая опирается на чугунную опору, смонтированную на нижнем барабане. Стенка между первым и вторым газоходом собирается при помощи болтов из отдельных плит. Предварительно необходимо промазать стыки специальной замазкой или проложить асбестовый шнур с пропиткой из жидкого стекла. В перегородке предусмотрено отверстие для прокладки патрубка обдувочного механизма стационарного типа. Окно для отвода газов находится на задней стенке. Котел ДКВР 4-13 в тяжелой обмуровке оснащается легким обвязочным каркасом. На приборах с расчетным давлением 1,3 МПа параметр температуры перегретого пара не корректируется.
Рабочие площадки
Эти элементы размещены в местах, используемых для обслуживания гарнитуры и арматуры агрегата. Среди них:
- Боковая площадка для проверки водоуказательных устройств.
- Аналогичная поверхность для обслуживания запорной арматуры и предохранительных клапанов барабана.
- Площадка на задней части служит для доступа в верхний барабан котла ДКВР 4-13 при ремонте.
На боковины ведут лестницы, а на задний постамент - вертикальный трап.
Прочее оснащение
Агрегат ДКВР 4-13 оснащен пароохладителем, расположенным в нижнем барабане. Он имеет дренажный кран на соединительных проводках пара. Регулировка количества поступающей смеси осуществляется перемычкой. Между обратным и прямым элементом размещен специальный вентиль.
Доступ в топочный отсек обеспечивает лаз. Для шуровки горючего поблизости боковин, в зависимости от конфигурации прибора, предусмотрены шуровочные люки. Пара таких элементов смонтирована на боковых стенах в нижней части камеры догорания. На боковинах котлов также имеются окна для очистки конвективных трубопроводов при помощи обдувки.
Контрольные и регулировочные приборы
Контроль состояния нижней части изоляции верхнего барабана в топочной камере осуществляется через лючок в точке разряжения трубок бокового экрана, снизу газохода по левую сторону агрегата.
В нижней части с этого же конца котла ДКВР 4-13, характеристики которого рассмотрим ниже, установлены лазы, служащие в качестве окон для регулярного удаления золы, осмотра рабочего узла и возвратных эжекторов уноса. Через похожие лючки ведется наблюдение за состоянием изоляции верхнего барабанного элемента.
Перевод конструкции в водогрейный режим дает возможность увеличить производительность установок, снизить затраты на собственные нужды, связанные с использованием теплообменников, питательных насосов, устройств обдувки непрерывного типа. Кроме того, сокращаются расходы на подготовку воды, экономится топливо.
Как показывают технические характеристики ДКВР 4-13, среднеэксплуатационный КПД водогрейных агрегатов повышается на 2,5 процента.
Комплектация и поставка
Рассматриваемые установки оснащаются вентиляторами и дымососами вида ВДН и ДН. Также в комплектацию входят блочные водоподготовительные приспособления, фильтрующие элементы для смягчения и осветления воды (ФОФ и ФиПА). Кроме того, конструкция оборудуется термическими деаэраторами, теплообменными установками, помпами, комплектами автоматики.
Поставляется ДКВР 4-13 россыпью, блочными частями либо в полностью собранном состоянии. Арматура и некоторые отдельные узлы предъявляются отдельно. Это связано с невозможностью их транспортировки в полном сборе.
Технические характеристики котла ДКВР 4-13
Ниже перечислены основные параметры установки:
![](https://i1.wp.com/fb.ru/misc/i/gallery/43949/2460860.jpg)
Конструкционные особенности
Согласно характеристикам котла ДКВР 4-13, в нем применена одноступенчатая испарительная система. Трубы боковых экранов методом вальцовки закреплены одной стороной в верхнем барабане, а другими концами приварены к нижним камерам.
Продольно размещенные барабаны агрегируют между собой через гнутые кипятильные элементы, образующие развитый конвективный пучок. Топочный отсек разделяется шамотной перегородкой, расположен перед узлом конвекции. Первый ряд труб представляет собой задний экран отсека догорания. Если имеются пароперегреватели, которые устанавливаются в первом газоходе после 2-3-го ряда кипятильных патрубков, некоторые элементы конвективного пучка не монтируются.
Рабочая жидкость поступает одновременно в трубы боковых экранов, повышая надежность функционирования агрегата и снижая уровень воды, а также шламовые отложения в верхнем барабане.
Сепарационное приспособление котлов ДКВР состоит из короба с дырчатым листом. Оно служит в качестве устройства поддержания солесодержания рабочей жидкости в пределах 3000 мг/л, если к пару не предъявляются повышенные требования.
Эксплуатация
У котла ДКВР затворы лазов барабанов находятся на задних днищах. Средний уровень жидкости распределяется на оси элемента. Чтобы наблюдать за этим показателем, служит пара указательных приспособлений на верхнем барабане.
Пароперегревательные элементы, находящиеся в первом по ходу газов отводе, унифицированы по профилю для установок с одинаковым параметром давления и отличаются с аналогами количеством параллельных змеевиков. Сжигание горючего обеспечивается специальными горелками газомазутного типа (ГМ).
Наличие в конструкции выносных циклонов требует соблюдения определенных мер по обустройству узла, связанных с повышением надежности эксплуатации оборудования:
- Каждое циклонное устройство должно оснащаться отдельной точкой питания от одного из барабанов.
- Для обеспечения постоянного контроля над нормами рабочей жидкости на первой и второй стадии испарения на каждом котле необходимо монтировать по два холодильника. Их предназначение - отбор проб питательной воды. При этом они могут обслуживать несколько котлов.
- Во внутренней части циклона вверху устанавливают дырчатый лист, а снизу - ребро для предупреждения образования воронки
- Рассматриваемая установка имеет опорную раму и обвязочный каркас сварного типа, поэтому тяжелая обмуровка выполняется при проведении монтажных работ.
ДКВР 4-13: инструкция по обслуживанию, включению и аварийному отключению
Ниже приведены основные выдержки по эксплуатации рассматриваемого котла.
Включение оборудования:
- Перед активацией котла необходимо проверить исправность манометра и предохранительного клапана (для этого используют способ принудительного открытия). Также осматривают водоуказательные механизмы, автоматику, регулировочные приборы, результаты записывают в специальный журнал.
- Выполняют продувку нижних отсеков котла.
- Основная процедура включения установки должна производиться после достаточного прогрева и продувки паропровода. На этом этапе следует следить за исправностью основных элементов, компенсаторов, подвесок и опор. Если наблюдаются запуск следует прекратить до выявления и устранения причины.
- Активация котла допускается при рабочем давлении или ниже на 0,5 атмосферы.
- Время растопки и включения вносится в вахтенный журнал.
Эксплуатация:
- Наблюдение за нормальной работой агрегата, устранение неисправностей, вызов обслуживающих бригад в случае серьезной поломки.
- Особое внимание обращают на показатели манометров давления, работу горелок и уровень рабочей жидкости.
- На газовой установке сначала прибавляют подачу газа, а затем воздуха (если требуется регулировка давления).
- Все узлы и детали должны проверяться согласно установленным срокам.
Аварийное отключение:
- Прекращается подача газа и воздуха, открывается продувочное приспособление.
- Наблюдая за уровнем воды, закрывают основную паровую задвижку.
- Делают запись о времени и причине остановки котла, сообщают об этом руководству.
- При пожаре необходимо вызвать соответствующую службу, принять все меры к локализации источника возгорания.
МАЗУТНАЯ ЗОЛА |
СЕРНИСТЫЙ АНГИДРИД |
ДВУОКИСЬ АЗОТА |
ОКИСЬ УГЛЕРОДА |
||
сентябрь |
|||||
Расчетные данные: А р = 0.015 % , S р = 1.07 % , Q н = 9708 ккал/кг, W р = 1.41 % , O p = 0.2 % , C p = 83.8 % , N г = 0.31 % .
Тепловые потери: q 2 и q 5 (данные приводятся выше)
Расчеты массовых выбросов СО и БП не производились из - за отсутствия данных q 3 и q 4 (СО), а так же из - за нецелесообразности расчета массовых выбросов БП, ввиду ничтожно малых объемов его выброса и отсутствия необходимых данных для расчета.
Расчеты производятся для:
a). 3 котла ДКВР 10-13;
b). 1 котел ПТВМ - 30, согласно схеме подключения к одной дымовой трубе;
c). В целом по котельной.
Расчет выбросов в атмосферу частиц золы и недожога.
М тв = 0.01 ´ В ´ (а ун ´ А р + q 4 ´ Q н / 32680) =
a). 0.01 ´ 558.3 ´ 0.015 = 0.08 г/с;
b). 0.01 ´ 625 ´ 0.015 = 0.09375 г/с;
c). 0.01 ´ 29026 ´ 0.015 = 4.35 т/год, где:
А р - зольность топлива на рабочую массу, %;
А ун - доля золовых частиц и недожога, уносимых из котла = 1.00;
Q 4 - потери теплоты с уносом от механической неполноты сгорания топлива, %;
Q н - теплота сгорания топлива на рабочую массу, кДж / кг.
Количество окислов серы, поступающих в атмосферу с дымовыми газами в пересчете на SO 2 , г/с
Мso 2 = 0.02 ´ В ´ S p ´ (1 - h so 2) =
a). 0.02 ´ 558.3 ´ 1.07 ´ (1- 0.02) = 11.7 г/с;
b). 0.02 ´ 625 ´ 1.07 ´ (1 - 0.02) = 13.1 г/с;
c). 0.02 ´ 29026 ´ 1.07 ´ (1 - 0.02) = 608.733 т/год, где:
В - расход натурального топлива на парогенераторы, г/с;
H so 2 - доля окислов серы, связываемых летучей золой в газоходах парогенераторов, зависит от зольности топлива и содержания окиси кальция в летучей золе = 0.02 .
Количество окислов ванадия для котлов, сжигающих жидкое топливо, в пересчете на пятиокись ванадия (V 2 O 5), г/с.
Мv 2 o 5 = 10 -6 ´ Gv 2 o 5 ´ B ´ (1 - h ос) =
Gv 2 o 5 = 4000 ´ А р = 0.015 ´ 4000 = 60
a). 10 -6 ´ 60 ´ 558.3 ´ (1 - 0.05) = 0.03182 г/с;
b). 10 -6 ´ 60 ´ 625 ´ (1 - 0.05) = 0.03562 г/с;
c). 10 -6 ´ 60 ´ 29026 ´ (1 - 0.05) = 1.65 т/год, где:
В - расход натурального топлива на парогенераторы, г/с;
Gv 2 o 5 - содержание окислов ванадия в жидком топливе в пересчете на V 2 O 5 , г/т;
H ос - коэффициент оседания окислов ванадия на поверхностях парогенераторов = 0.05;
Количество окислов азота поступающих в атмосферу с дымовыми газами в пересчете на NO 2 , г/с
МNO 2 = 0.001 ´ В ´ Q н ´ КNO 2 ´ (1 - m) ´ (1 - 0.01 ´ q 4)
a). 0.001 ´ 558.3 ´ 40.6 ´ 0.08 = 1.8 г/с;
b). 0.001 ´ 625 ´ 40.6 ´ 0.08 = 2.03 г/с;
c). 0.001 ´ 29026 ´ 40.6 ´ 0.08 = 94.276, где:
Q н - теплота сгорания натурального топлива, МДж / кг;
КNO 2 - количество окислов азота, образующихся на 1 ГДж тепла, = 0.08 кг/ГДж;
M - коэффициент, учитывающий степень снижения выбросов азота в результате применения технических решений. В настоящее время для малых котлов = 1
Редукционная установка предназначена для снижения давления пара с 13 атм до 7 атм, для обеспечения паровой нагрузки бойлерной группы. РУ снабжается дистанционным регулятором давления.
Регулятором давления поддерживается давления редуцированного пара с точностью ± 0.2 атм.
Первая ступень снижения давления пара осуществляется в регулирующем клапане с помощью золотника, соединенного с кривошипом, который закреплен на валике выведенном наружу. На наружном конце валика закреплен рычаг, который при помощи штанги связан с КДУ регулятора, производит открытие и закрытие золотника. Вторая ступень снижения давления происходит в смесительной трубе. После смесительной трубы пар через расширяющийся конус попадает в трубопровод редуцированного пара, на котором расположено аварийно - импульсное устройство состоящее из импульсного и предохранительного клапанов, предназначенных для сброса излишков редуцированного пара выше 7 атм.
Аварийно - импульсное устройство действует следующим образом. При повышении давления редуцированного пара в трубопроводе выше 7 атм происходит подъем золотника грузового импульсного клапана и открывается доступ пара из трубопровода через импульсный клапан в надпоршневое пространство аварийного клапана. Т.к. площадь поршня этого клапана больше площади тарелки, то усилие, действующее на поршень сверху, преодолевает усилие от давления пара, действующее на тарелку этого клапана снизу, и клапан открывается. Когда давление пара в трубопроводе понизится, золотник импульсного клапана под действием груза опустится и закроет доступ пара в надпоршневое пространство аварийного клапана. Оставшийся в надпоршневом пространстве пар получит доступ в выхлопную трубу через импульсный клапан. Благодаря выходу пар из надпоршневого пространства поршень сверху окажется разгруженным, и тарелка аварийного клапана под действием пружины и давления пара со стороны трубопровода закроет выход пара из трубопровода в атмосферу.
Техническая характеристика РУ 13/7.
Производительность по редукционному пару - 60 т/ч
Давление первичного пара - 1.3 МПа (13 атм)
Температура - 194 0 С
Расчетное давление - 0.7 МПа (7 атм)
Краткая характеристика и описание работы деаэратора.
Термический деаэратор атмосферного типа работает под давлением 0.2 ¸ 0.4 кгс/см 2 (0.02 ¸ 0.04 МПа), с температурой воды 104 0 С. Емкость бака - 72 м 3 .
Согласно ПТЭ - 14 содержание кислорода в питательной воде после деаэратора не должно превышать 20 мкг/кг, свободная углекислота должна отсутствовать, показатель РН воды должен поддерживаться в пределах 9.1 ¸ 10.1.
Основным назначением деаэратора является полное удаление из воды коррозионно - активных газов, главным образом кислорода и активной углекислоты (свободной), путем подогрева питательной воды до температуры насыщения. Нагрев воды до температуры насыщения происходит за счет подачи в деаэратор пара через барботажное устройство с давлением 0.02 ¸ 0.04 МПа (0.2 ¸ 0.4 кгс/см 2) и конденсата после пиковых бойлеров и ПСВ. Выделившиеся из воды агрессивные газы через охладительный выпар удаляются в атмосферу.
Деаэратор снабжен водоуказательными стеклами, манометром избыточного давления, гидрозатвором.
Критерии и пределы безопасного состояния и режимов работы установки.
Запрещается эксплуатация деаэратора трубопроводов при выявлении дефектов, угрожающих безопасной работе оборудования.
Запрещается во время работы деаэратора проведение его ремонта и работ, связанных с ликвидацией неплотностей элементов, находящихся под давлением.
Подготовка деаэратора к пуску и пуск его производится по распоряжению старшего машиниста. На время подготовки деаэратора и установления номинального режима, питание работающего котла производить с трубопровода прямой сетевой воды. Произвести визуальный осмотр деаэратора (наличие трещин), а так же осмотр дефектов обмуровки, закрытие люков, целостность водомерных стекол, их подключение. Произвести визуальный осмотр гидрозатвора. Заполнить его водой. Подготовить к работе фильтры ХВО. Заполнить деаэратор химически очищенной водой. Следить за повышением уровня воды в деаэраторе, уровень установить 1.8 ¸ 2.0 м.
Подать пар на деаэратор (с ТЩУ открыть регулирующий клапан). При достижении нормативного качества питательной воды перейти на питание котла с деаэратора.
Во время дежурства персонал должен следить за:
Исправностью деаэратора и всего оборудования, строго соблюдая установленный режим работы деаэратора. Поддерживать уровень воды в деаэраторе необходимо порядка 1.5 ¸ 2.2 м. Поддерживать температуру питательной воды порядка 104 0 С;
Показаниями приборов установленных на ЩУ и непосредственно на месте деаэраторной установки;
Поддержанием давления в деаэраторе, которое должно быть в пределах 0.02 ¸ 0.04 МПа;
Исправностью гидрозатвора;
За выходом газов из выпара деаэратора, который при нормальной работе деаэратора должен выходить с небольшой примесью пара.
При неисправном состоянии регулятора уровня воды, перейти на ручное управление (регулирование). Малейшее отклонение параметров режима от нормальных влечет за собой резкое ухудшение качества деаэрированной воды.
Персонал при обслуживании оборудования должен:
Иметь спецодежду из плотной ткани, плотно закрывающую все части тела, без развевающихся частей, рабочую обувь и защитную каску;
Следить за состоянием теплоизоляции горячих поверхностей;
Следить чтобы не загромождались посторонними предметами лестницы, проходы;
Следить за наличием и состоянием противопожарных средств;
Следить за исправностью и достаточностью основного и аварийного освещения.
Бойлер используется в тепловой схеме котельной как пароводяной подогреватель. В бойлер поступает сетевая вода в трубную часть, в межтрубное пространство поступает пар от главного паропровода, который нагревает сетевую воду.
· Пропускная способность по воде - 100 м 3 /ч
· Количество ходов - 4
· Диаметр трубок 19 ´ 1
· Давление греющего пара - 7 кгс/см 2
· Нагрев воды - 40 0 С
· Рабочее давление воды - 12 кгс/см 2
· Поверхность нагрева - 43 м 2
· Количество трубок - 232 шт.
· Материал - Л-68 ГОСТ 494-52
Перед включением в работу установки необходимо произвести тщательный осмотр оборудования, обратив внимание на:
Исправность паропроводов и водоводов, на надежное крепление всех узлов фланцевых соединений и арматуры;
Исправность опор и изоляции трубопроводов;
Наличие всех КИП, их исправность и готовность к работе;
Наличие смазки всех механизмов.
После прогрева подключаемого бойлера произвести тщательный осмотр всех трубопроводов пара и воды, арматуры фланцевых соединений и опор. В случае возникновения гидравлических ударов подключение бойлера прекратить, устранить причины возникновения гидравлических ударов и произвести пуск установки с медленным прогревом трубопроводов.
Во время обслуживания бойлеров необходимо:
Поддерживать заданные параметры, температуры воды, давления воды и пара согласно графика;
Следить за работой насосов (проверять наличие масла в подшипниках;
Следить за поступлением воды на охлаждение подшипников;
Прослушивать работу э/двигателя и насоса;
Следить за температурой подшипников и э/двигателя; температура подшипников не должна превышать 65 0 С);
Следить за состоянием теплоизоляции бойлерной установки и температурой на ней, которая не должна быть выше 45 0 С при температуре окружающего воздуха 25 0 С;
Следить за исправностью КИП и арматуры.
В случае аварийных ситуаций или других нештатных ситуациях необходимо сначала включить резервный бойлер, после чего отключить основной.
Расшифровка марки:
· 200 - площадь теплообмена в м 2 ;
· 7 - давление греющего пара в атм;
· 15 - давление сетевой воды в атм.
· Корпус (трубная часть);
· Давление (избыточное), кгс/см 2 - 7 (15);
· Температура, 0 С - 400 (на входе 70; на выходе 150);
· Рабочая среда - пар (вода);
· Емкость, л - 4300 (1960);
Трубы для ПСВ выполнены из латуни. Исполнение U- образное. Развальцовываются в трубной доске. Водяная камера разделена перегородкой на две части, на входную и выходную. В процессе эксплуатации следует следить за уровнем дренажа. При повышении уровня дренажа снижается зона собственно теплообмена ПСВ, тем самым произойдет недогрев сетевой воды.
· 1-ая цифра - диаметр всасывающего патрубка, в мм, уменьшенная в 25 раз и округленная;
· МС - многоступенчатый;
· Г - для горячей воды;
· 10 - коэффициент удельной быстроходности, уменьшенный в 10 раз и округленный.
Питательные насосы 4 МСГ-10 предназначены для перекачки горячей воды с температурой 80 ¸ 105 0 С с напором не менее 10 м вод. ст. Подпор на всасывание не более 3 кгс/см 2 .
· Подача, м 3 /час - 60;
· Напор на одну ступень, м вод. ст. - 33;
· Скорость вращения, об/мин - 2950;
· к.п.д. - 65%;
· Подпор на всасе, м вод. ст. - 10;
· Рабочая область насоса при подаче, м 3 /час - 40 ¸ 85;
· по напору на ступень, м вод. ст. - 37 ¸ 27;
· Материал основных деталей - чугун.
Вращаясь, рабочее колесо сообщает круговое движение жидкости, находящейся между лопатками. Вследствие возникающей при этом центробежной силы, жидкость от центра колеса перемещается к внешнему выходу, а освобождающееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающей трубы под действием подпора.
Выйдя из рабочего колеса, жидкость поступает в каналы направляющего аппарата и затем во второе рабочее колесо с давлением созданным в первой ступени, оттуда жидкость поступает в третье колесо с увеличенным давлением созданным второй ступенью. Выйдя из последнего рабочего колеса жидкость переводится через направляющий аппарат при выдаче в крышку нагнетателя, откуда поступает в нагнетательный трубопровод. Благодаря тому, что корпус насоса состоит из отдельных секций имеется возможность не меняя подачи, менять напор путем установки нужного числа рабочих колес и направляющих аппаратов. Насос приводится во вращение от э/двигателя через упругую втулочно - пальцевую муфту. Для уравновешивания осевого усилия, возникающего в результате давления воды на неравные по площади боковые поверхности рабочих колес используется автоматическое разгрузочное устройство. Вышедшая из разгрузочной камеры вода по обводной системе поступает в полость образованную валом и расточкой в крышке всасывания и отводится наружу или возвращается во всасывающий трубопровод. Образовавшееся водяное кольцо предупреждает засасывание воздуха в насос. Кроме того, вода, проходя по валу через сальниковую набивку, охлаждает сальник. Поэтому не рекомендуется слишком затягивать сальник. Охлаждающая вода должна подаваться от постороннего источника с давлением не выше 3 атм.
Технические характеристики вентилятора ВД - 10 (вентилятор дутьевой):
· Подача при максимальном к.п.д. тыс. м 3 /час - 15;
· Полное давление при t 0 = 20 0 С, кг/м 2 - 153;
· Скорость вращения, об/мин - 1000 (э/ двигателя);
· Мощность э/ двигателя. кВт - 55;
· Угол разворота - 0 ¸ 270 0 .
Дутьевой вентилятор предназначен для принудительной подачи воздуха необходимого для горения топлива.
Данные для
· Производительность, тыс. м 3 /час - 18.4
· Напор, кгс/см 2 - 124
· Потребляемая мощность, кВт - 7.6
Данные для
1500 об/мин
· Производительность, тыс. м 3 /час - 27.65
· Напор, кгс/см 2 - 276
· Потребляемая мощность, кВт - 25.4
Описание дымососов и вентиляторов излагается вместе т.к. конструкции их схожи.
Дымососы предназначены для создания искусственной тяги, необходимой для постоянного подвода свежего воздуха в топку и удаления из котла продуктов сгорания. Дымососы устанавливают за котлом.
Вентиляторы и дымососы состоят из:
Рабочего колеса;
Направляющего аппарата;
Двигателя;
Рабочее колесо состоит из основного диска, 16 загнутых назад лопаток и литой ступицы. Корпус сварной из листового металла может быть установлен на раме с различными углами разворота нагнетательного патрубка в зависимости от местных условий (через 15 0). Сварной 8-ми лопастной направляющий аппарат устанавливается на входе газов в улитку и служит для регулирования производительности машины. Управление осевым направляющим аппаратом может осуществляется вручную, а так же от колонки дистанционного или автоматического управления. Машины поставляются в собранном виде с углом разворота напорного патрубка j = 255 0 . Привод осуществляется непосредственно от двигателя, на вал которого насажено рабочее колесо. Ступицы рабочих колес вентиляторов и дымососов снабжены шлицевыми пазами для охлаждения вала двигателя.
Тепловой баланс к/а ПТВМ – 30.
НАИМЕНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ |
ОБОЗНАЧЕНИЕ |
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ |
ФОРМУЛА ИЛИ ИСПЫТАНИЯ |
ЧИСЛОВОЕ ЗНАЧЕНИЕ |
G с.в. ´ (t вых - t вх.) ´ 10 -3 |
||||
Расход сетевой воды через котел |
по данным испытаний |
|||
Т-ра сетевой воды на входе в котел |
по данным испытаний |
|||
Т-ра сетевой воды на выходе из котла |
по данным испытаний |
|||
Давление в барабане котла |
по данным испытаний |
|||
Температура уходящих газов |
по данным испытаний |
|||
Т-ра хол. воздуха |
по данным испытаний |
|||
К-т избытка воздуха в режимном сечении за конвективной частью |
a ух = a + D a |
|||
Суммарные присосы воздуха в топочную камеру и конвективную часть |
по данным ПТЭ |
|||
q 2 = (K ´ a ух + C) ´ (V ух - (a ух/ / a ух +в) ´ t х.в.) К а ´ А т ´ 10 -2 |
||||
К.П.Д. брутто котла |
||||
Расход натурального топлива |
Q к ´ 10 5 / h бр ´ Q p |
|||
по данным испытаний |
||||
На дутье |
по данным испытаний |
|||
На перекачку топлива |
по данным испытаний |
|||
N т +N д +N мэн |
||||
Удельный расход э/энергии: |
||||
На тягу, дутье |
кВт ч/ Гкал |
N т +N д / Q к |
||
На перекачку топлива |
кВт ч / тн. т |
N мэн / В к |
||
кВт ч / Гкал |
||||
к.п.д. нетто котла |
h к - q тепл |
|||
Дымовые трубы.
Дымовые трубы предназначены для отвода дымовых газов в атмосферу.
На РК “ Свердловская “ расположены две дымовые трубы между котельными 1-ой и 2-ой очереди.
Трубы предназначены для обслуживания котлов ДКВР 10 - 13 № 1-3 и ПТВМ - 30 № 7 - 1-ая дымовая труба
ДКВР 10-13 № 4-6 и ПТВМ - 30 № 8 - 2-ая дымовая труба.
По своим характеристикам трубы одинаковы.
· Высота от уровня земли, м - 45
· Диаметр устья, м - 1.8
· Количество светофорных площадок - 1
· Материал - красный кирпич марки “100”
· Отметка светофорной площадки, м - 43.9
· Температура точки росы, 0 С - 75
· Количество молниеприемников - 2
· Количество молниеотводов - 1
· Просушка и прогрев трубы производились в процессе эксплуатации, дымовыми газами.
· Зольность, А р - 0.12 ¸ 0.14 г/м 3
В настоящее время минимальная высота дымовой трубы, при которой обеспечивается значение максимальной приземной концентрации вредного вещества С м, равное предельно допустимой концентрации (ПДК) для нескольких труб одинаковой высоты при наличии фоновой загрязненности С ф от других источников, рассчитывается по формуле 1
1). H= , где:
А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы для неблагоприятных метеорологических условий (НМУ), определяющий условия горизонтального и вертикального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, с 2/3 ´ мг ´ К 1/3 / г;
F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; значение безразмерного коэффициента F = 1 т.к. скорость упорядоченного оседания газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей практически равна нулю;
М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени;
M и n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газов из дымовой трубы;
H - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности; в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, h = 1;
N - число одинаковых дымовых труб;
V 1 - объем дымовых газов приходящийся на дымовые трубы, м 3 / с;
D Т = Т г - Т в - разность температур выбрасываемых дымовых газов Т г и окружающего атмосферного воздуха Т в, К. Т в - температура окружающего атмосферного воздуха равная средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца, для г. Иркутска = 27 0 С;
П д к - предельно допустимая концентрация вещества, лимитирующего чистоту воздушного бассейна, мг/м 3 . Так ПДКSO 2 = 0.5 мг/м 3 , а ПДКNO 2 = 0.085 мг/м 3 .
При выбросе сернистого ангидрида и двуокиси серы учитывается их совместное действие на атмосферу. В этом случае выброс приводится к выбросу по сернистому ангидриду по выражению: М = МSO 2 + 5.88 ´ МNO 2
и, таким образом формула 1), для определения высоты дымовой трубы, принимает следующий вид:
Для определения коэффициентов и значений, используемых в формуле 2), необходимо произвести расчет теоретически необходимого для полного сгорания топлива воздуха (V 0), теоретического объема азота (VN 2), объема трехатомных газов (VRO 2), теоретического объема водяных паров (VH 2 O) исходя из того, что к одной дымовой трубе подключены 3 котла ДКВР 10-13 и 1 котел ПТВМ - 30.
· V 0 = 0.0889 (С р + 0.375 ´ S p) + 0.265 ´ H p - 0.0333 ´ O p = 0.0889 ´ (83.8 + 0.375 ´ 1.07) + 0.265 ´ 11.2 - 0.0333 ´ 0.2 = 10.44 м 3 / кг
· VN 2 = 0.79 ´ V 0 + 0.8 ´ (N p / 100) = 0.79 ´ 10.44 + 0.8 ´ (0.31 / 100) = 8.25 м 3 / кг
· VRO 2 = 1.866 ´ ((C p + 0.375 ´ S p) / 100) = 1.866 ´ ((83.8 + 0.375 ´ 1.07) / 100) = 1.571 м 3 / кг
· VH 2 O = 0.111 ´ H p + 0.0124 W p + 0.0161 V 0 = 0.111 ´ 11.2 + 0.0124 ´ 1.41 + 0.0161 ´ 10.44 = 1.43 м 3 / кг
Расчет объема дымовых газов при a > 1 (т.к. у ДКВР 10 -13 a = 1.7, а у ПТВМ - 30 - a = 1.2) определяется по формуле:
· V г = VRO 2 + VN 2 + VH 2 O + (a - 1) ´ V 0 + 0.0161 (a - 1) ´ V 0 .
Для котлов ДКВР 10 - 13:
· V г = 1.571 + 8.25 + 1.43 + (1.7 -1) ´ 10.44 + 0.0161 ´ (1.7 - 1) ´ 10.44 = 18.7 м 3 / кг.
Для котлов ПТВМ - 30:
· V г = 1.571 + 8.25 + 1.43 + (1.2 -1) ´ 10.44 + 0.0161 ´ (1.2 - 1) ´ 10.44 = 13.5 м 3 / кг.
Расчет объема дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу, определяется по формуле:
· V 1 = B ´ (1 - 0.01 ´ q 4) ´ V г ´ (Т г / 273) = В р ´ V г ´ (Т г / 273).
Для котлов ДКВР 10-13:
· V д = 0.5583 ´ 18.7 ´ (467 / 273) = 17.86 м 3 / кг.
Для котлов ПТВМ - 30:
· V п = 0.625 ´ 13.5 ´ (473 / 273) = 14.62 м 3 / кг.
· V 1 = V д + V п = 32.48 м 3 / кг.
По данным, полученным из предыдущей формулы, считается температура газов в устье дымовой трубы:
· Т г = (V д ´ T д + V п ´ Т п) / (V д + V п) = (17.86 ´ 467 + 14.62 ´ 473) / (17.86 + 14.62) = 469.7 К » 197 0 С;
Разность температур выбрасываемых дымовых газов Т г и окружающего атмосферного воздуха Т в, К.
· D Т = Т г - Т в = 197 - 27 = 170.
Т в - температура окружающего атмосферного воздуха равная средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца, для г. Иркутска = 27 0 С;
Средняя скорость дымовых газов в устье дымовой трубы, м/с;
· w 0 = (4 ´ (В р ´ V г + В р ´ V г) ´ Т г) / p ´ D 2 ´ 273 = (4 ´ (0.5583 ´ 18.7 + 0.625 ´ 13.5) ´ 470) / 3.14 ´ 1.8 2 ´ 273 = 12.8 м/с;
Безразмерные коэффициенты m и n определяются в зависимости от параметров f и n м:
· f = 1000 ´ ((w 2 ´ D) / (H 2 ´ D T)) = 1000 ´ ((12.8 2 ´ 1.8) / (45 2 ´ 170) = 0.8566, где:
W 2 - средняя скорость дымовых газов в устье дымовой трубы, м/с;
D - диаметр устья дымовой трубы, м.
·
n
м
= 0.65
´
= 0.65
´
= 3.23
Þ
n = 1
Коэффициент m определяется в зависимости от f по формуле:
·
m =
= 0.92 .
Коэффициент n в случае если n м ³ 2 , равен 1.
Т.о., подставляя найденные значения в формулу 2), получим следующие результаты:
· H= = 44.6 м
· Паропроизводительность, т/ч - 10
· Рабочее давление, МПа (кгс/см 2) - 1.27 (13)
· Площадь поверхности нагрева, м 2:
Экранов - 49.6;
Пучков - 202;
Общая - 251.6.
· Объем котла, м 3:
Водяной - 8.6;
Паровой - 2.7;
Питательный - 0.6.
· Количество горелок - 2
· Расположение - в один ярус
· Сопротивление газового тракта, кгс / см 2 - 32
· Температура мазута подводимого в котел, 0 С - 125
· Способ распыла мазута - механический
· Внутренний диаметр барабанов, мм - 1000
· Толщина стенок барабанов, мм - 13/20
· Длина цилиндрической части барабана, мм:
Верхнего - 6235
Нижнего - 3000
· Диаметр экранных и кипятильных труб, мм - 51 ´ 2.5
· Шаг труб боковых экранов, мм - 80
· Шаг труб фронтового и заднего экранов, мм - 130
· Продольный шаг труб конвективного пучка, мм - 100
· Поперечный шаг труб конвективного пучка, мм - 110
· Общее число труб конвективного пучка - 616
· Ширина котла в тяжелой обмуровке, мм - 3830
· Длина котла в тяжелой обмуровке, мм - 6860
· Высота до штуцера на верхнем барабане, мм - 6315
· Температура пара, 0 С - 92
· Поверхность нагрева экономайзера, м 2 - 330
· Топливо - мазут сернистый (АНХК) марки: М- 40 ; M-100.
· Характеристика топлива: S p = 1.07 % ; W p = 1.41 % ; A p = 0.015 % ; Q p = 9708 ккал / кг (40.6 МДж / кг).
Первое число после наименования котла обозначает паропроизводительность, т/ч.
Второе число - давление пара в барабане котла, кгс/см 2 ;
Котлы ДКВР состоят из следующих основных частей: двух барабанов (верхний и нижний); экранных труб; экранных коллекторов (камер).
Барабаны котлов на давление 13 кгс/см 2 имеют одинаковый внутренний диаметр (1000 мм) при толщине стенок 13 мм.
Для осмотра барабанов и расположенных в них устройств, а также для очистки труб шарошками на задних днищах имеются лазы; у котла ДКВР-10 с длинным барабаном имеется еще лаз на переднем днище верхнего барабана.
Для наблюдения за уровнем воды в верхнем барабане установлены два водоуказательных стекла и сигнализатор уровня. У котлов с длинным барабаном водоуказательные стекла присоединены к цилиндрической части барабана, а у котлов с коротким барабаном к переднему днищу. Из переднего днища верхнего барабана отведены импульсные трубки к регулятору питания. В водяном пространстве верхнего барабана находятся питательная труба, у котлов ДКВР 10-13 с длинным барабаном - труба для непрерывной продувки; в паровом объеме - сепарационные устройства. В нижнем барабане установлены перфорированная труба для периодической продувки, устройство для прогрева барабана при растопке и штуцер для спуска воды.
Боковые экранные коллекторы расположены под выступающей частью верхнего барабана, возле боковых стен обмуровки. Для создания циркуляционного контура в экранах передний конец каждого экранного коллектора соединен опускной необогреваемой трубой с верхним барабаном, а задний конец - перепускной трубой с нижним барабаном.
Вода поступает в боковые экраны одновременно из верхнего барабана по передним опускным трубам, а из нижнего барабана по перепускным. Такая схема питания боковых экранов повышает надежность работы при пониженном уровне воды в верхнем барабане, увеличивает кратность циркуляции.
Экранные трубы паровых котлов ДКВР изготовляют из стали 51 ´ 2.5 мм.
В котлах с длинным верхним барабаном экранные трубы приварены к экранным коллекторам, а в верхний барабан ввальцованы.
Шаг боковых экранов у всех котлов ДКВР 80 мм, шаг задних и фронтовых экранов - 80 ¸ 130 мм.
Пучки кипятильных труб выполнены из стальных бесшовных гнутых труб диаметром 51 ´ 2.5 мм.
Концы кипятильных труб паровых котлов типа ДКВР прикреплены к нижнему и верхнему барабану с помощью вальцовки.
Циркуляция в кипятильных трубах происходит за счет бурного испарения воды в передних рядах труб, т.к. они расположены ближе к топке и омываются более горячими газами, чем задние, вследствие чего в задних трубах, расположенных на выходе газов из котла вода идет не вверх, а вниз.
Топочная камера в целях предупреждения затягивания пламени в конвективный пучок и уменьшения потери с уносом (Q 4 - от механической неполноты сгорания топлива), разделена перегородкой на две части: топку и камеру сгорания. Перегородки котла выполнены таким образом, что дымовые газы омывают трубы поперечным током, что способствует теплоотдаче в конвективном пучке.
1. Растопка котла производится под руководством старшего машиниста или машиниста, а после выхода из капитального или среднего ремонта - под руководством начальника цеха или инженера.
2. Перед пуском котла из ремонта или длительного резерва (более 3-х суток) должны быть проверены исправность и готовность к включению основного оборудования, КИП и А, средств диспетчерского управления арматурой и механизмами, авторегуляторов, защит и средств оперативной связи. Выявленные при этом неисправности, действующие на останов котла, необходимо устранить. В случае неисправностей, пуск котла производить, естественно, запрещается.
3. Наружный осмотр котла перед растопкой необходимо производить в следующем порядке:
3.1. проверить исправность топки, обмуровки котла, газоходов.
3.2. после осмотра (через лазы газоходов котла) плотно закрыть все лазы, лючки и гляделки.
3.3. проверить путем закрытия и открытия легкость хода и исправность газовых и воздушных шиберов, соответствие надписей, указывающих их положение (открыто, закрыто), исправность дистанционных приводов.
3.4. проверить исправность предохранительных клапанов на барабане и исправность взрывных клапанов на котле и экономайзере. Предохранительные клапана должны быть оборудованы устройствами позволяющим возможность проверки исправности их действия в рабочем состоянии путем принудительного открытия клапана.
3.5. проверить исправность всех задвижек и вентилей котла. Штоки вентилей, задвижек должны быть очищены от накипи и ржавчины, болты сальников должны иметь запас для подтяжки. Убедится в исправности водоуказательных стекол, приборов, в хорошем их освещении. Проверить исправность водоуказательных колонок (КИП и А).
3.6. проверить отсутствие посторонних предметов и мусора на площадках, лестницах оборудования.
3.7. осмотреть готовность к пуску всего вспомогательного оборудования(дымососа, дутьевого вентилятора). Проверить уровень масла в масляных ваннах, на дымососе открыть охлаждение, проверить наличие видимого контура (заземления) э/двигателя.
3.8. проверить освещение котла и КИП и А (основное и аварийное).
3.9. открыть на верхнем барабане котла воздушник. Заполнить котел деаэрированной водой, до отметки нижнего уровня в водоуказательных стеклах. Время заполнения - 2-3 часа. Заполнение неостывшего барабана для проведения растопки разрешается при температуре металла верха опорожненного барабана не выше 160 0 С. Во время заполнения котла водой, необходимо проверить плотность фланцевых соединений и сальников арматуры. При появлении течи необходимо подтянуть их. Если течь не прекращается, прекратить заполнение, спустив нужное количество воды устранить дефекты. После заполнения котла водой проверить плотность питательных, продувочных и спускных вентилей. Понижение уровня воды в барабане котла указывает на неплотность закрытия питательных вентилей. Неисправности устранить.
3.10 Подготовить экономайзер. Открыть вентиль - воздушник. После того как через вентиль воздушник пойдет вода, закрыть его (в случае работающих котлов).
3.12. Собрать схему мазутопровода до форсунок. Убедится внешним осмотром в исправности мазутопровода. Давление мазута должно быть равно 20 кгс/см 2 , температура равна 120 ¸ 135 0 С.
3.13 Подготовить форсунки. Форсунки перед установкой на котле должны испытываться на водяном стенде с целью проверки их производительности, качества распыла и угла раскрытия факела.
3.14. Доложить старшему машинисту о готовности к работе.
1. Получив распоряжение от старшего машиниста, включить дымосос, вентилятор при закрытых шиберах газовоздушного тракта. Провентилировать топку не менее 10 мин. с расходом воздуха не менее 25% от номинального. Перед растопкой котлов из неостывшего состояния при сохранившемся избыточном давлении в пароводяном тракте вентиляция должна начинаться не ранее чем за 15 мин. до розжига горелок.
2. С момента растопки, установить контроль за уровнем воды в барабане котла. Сниженные указатели воды должны быть сверены с водоуказательными приборами в процессе растопки (с учетом поправки).
3. Установить форсунку. Отрегулировать подачу воздуха с помощью шибера на горелочном устройстве так, чтобы не сорвало факел. Ввести в растопочное отверстие факел, подать топливо на пламя растопочного факела.
4. Если мазут не загорается, необходимо немедленно прекратить подачу топлива на форсунки, убрать из топки растопочный факел
5. Снова провентилировать топку перед повторной растопкой в течении 10 мин.
6. Устранить причины незагорания мазута (низкая температура или низкое давление мазута перед форсункой, засорение форсунки, обводненный мазут).
7. Вновь разжечь форсунку согласно п.3
8. Разжигая форсунку не стоять против растопочных люков, чтобы избежать ожогов при возможном выбросе пламени.
9. Отрегулировать горение подачей воздуха. Следить за тем, чтобы факел не отрывался потоком воздуха от форсунки. Давление мазута установить 15 кгс/см 2 (1.5 МПа). Поставить котел на защиту.
10. Растопка котла должна производиться в течении 3-х часов, при этом растопка и прогрев котла до начал подъема давления должны вестись не менее 1.5 часа. Подъем давления в котле необходимо вести по следующему графику:
Через 1.5 часа (90 мин.) после растопки - 1 ата (0.1 МПа)
Через 2.5 часа (150 мин.) после растопки - 4 ¸ 5 ата (0.4 ¸ 0.5 МПа)
Через 3 часа (180 мин.) после растопки 13 ата (1.3 МПа)
11. Произвести продувку нижних коллекторов всех экранов с целью равномерного прогрева всей трубной системы при давлении в барабане котла 0.5 ¸ 1 кгс/см 2 (0.05 ¸ 0.1 МПа). Время продувки котла 1-2 мин. каждой точки. Произвести продувку водоуказательных стекол и убедится в правильности их работы. Продувку водоуказательных стекол производить в следующем порядке:
Открыть дренажный вентиль;
Закрыть нижний (водяной вентиль) ;
Продуть стекло паром в течении 8-10 сек. ;
Открыть верхний (паровой) вентиль;
Закрыть дренажный вентиль.
Во время продувки находится следует сбоку от водоуказательного стекла. Все операции выполнять в очках и брезентовых рукавицах, следить за уровнем воды во втором стекле.
12. Подтяжку болтов фланцевых соединений следует производить при давлении не выше 5 кгс/см 2 (0.5 МПа). Добивку сальников производить при избыточном давлении не более 0.02 Мпа (0.2 кгс/см 2),при температуре теплоносителя не выше 45 0 С. Заменять сальниковую набивку разрешается после полного опорожнения трубопровода. На всех фланцевых соединениях болты затягивать поочередно с диаметрально противоположных сторон
13. Перед включением котла в главный паропровод проверить исправность действия предохранительных клапанов; КИП и А.
1. Останов котла во всех случаях, кроме аварийных, производится по распоряжению старшего машиниста котельного оборудования.
2. При выводе котла в резерв или ремонт должны быть приняты меры для консервации поверхностей нагрева котла в соответствии с действующими указаниями по консервации теплоэнергетического оборудования.
3. При останове котла необходимо:
3.1. перекрыть подачу топлива на форсунки;
3.2. закрыть вентиля на горелочных устройствах;
3.3. вынуть форсунки;
3.4. перейти на ручную подпитку котла;
3.5. через 5 мин. после прекращения горения в топке выключить дутьевой вентилятор, а через 10 мин. - дымосос;
3.6. доложить старшему машинисту об останове котла.
4. Пуск дымососа для расхолаживания разрешается не ранее чем через 10 часов. Расхолаживание котла после его останова производится при закрытых шиберах газовоздушного тракта.
5. Спуск воды из остановленного котла разрешается после снижения давления в нем до атмосферного и при температуре не выше 80 0 С.
6. Надзор дежурного персонала за остановленным котлом должен вестись до полного снижения в нем давления и снятия напряжения с э/двигателей.
1. Об аварийном случае сообщать старшему машинисту в следующих случаях, если:
1.1. Перестало действовать более 50% предохранительных клапанов.
1.2. Давление поднялось выше разрешенного более чем на 10% и продолжает расти несмотря на прекращение подачи топлива, и усиленное питание котла водой, уменьшение тяги и дутья.
1.3. Произошел упуск воды из котла (ниже нижней кромки водоуказательного стекла). Подпитка при этом категорически запрещается.
1.4. Уровень быстро снижается несмотря на усиленное питание котла водой.
1.5. Уровень поднялся выше верхней кромки водоуказательного стекла и продувкой котла не удается снизить его.
1.6. Прекращено действие всех питательных насосов (устройств).
1.7. Прекращено действие всех водоуказательных приборов.
1.8. Разрыва труб пароводяного тракта или обнаружения трещин, вспучин в основных элементах котла, в паропроводах, питательных трубопроводах и пароводяной арматуре.
1.9. Взрыва в топке, взрыва или загорания горючих отходов в газоходах, разогрева докрасна несущих балок каркаса, при обвале обмуровки, а также других повреждениях, угрожающих персоналу или оборудованию.
1.10. Исчезновения напряжения на устройствах дистанционного или автоматического управления, а также на всех КИП.
1.11. Пожара, угрожающего персоналу, оборудованию или цепям дистанционного и автоматического управления отключающей арматуры, входящей в систему защиты котла.
1.12. Погас факел в топке котла.
1.13. Произошел останов дымососа или вентилятора.
1.14. Недопустимого понижения давления мазута (ниже 5 кгс/см 2).
1.15. Разрыва мазутопровода в пределах котла.
1. Котел должен быть остановлен в случаях:
1.1. Обнаружения свищей в трубах поверхностей нагрева, пароводоперепускных, а также водоопускных трубах котла, паропроводах, коллекторах, и различных соединениях.
1.2. Недопустимого превышения температуре металла поверхности нагрева, если снизить температуру изменением режима работы котлоагрегата не удается.
1.3. Выхода из строя всех дистанционных указателей уровня воды в барабане котла.
1.4. Резкого ухудшения качества питательной воды против установленных норм.
НАИМЕНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ |
ОБОЗНАЧЕНИЕ |
ЕД. ИЗМЕРЕНИЯ |
ФОРМУЛА ИЛИ ИСПЫТАНИЯ |
ЧИСЛОВОЕ ЗНАЧЕНИЕ |
Теплопроизводительность котла брутто |
G п ´ (I п - I п.в.) ´ 10 -3 |
|||
Расход пара |
по данным испытаний |
|||
Т-ра питательной воды |
по данным испытаний |
|||
Температура насыщенного пара |
по данным испытаний |
|||
Давление в барабане котла |
по данным испытаний |
|||
Температура уходящих газов |
по данным испытаний |
|||
Т-ра хол. воздуха |
по данным испытаний |
|||
К-т избытка воздуха (перед дымососом) |
a ух = a + D a |
|||
Суммарные присосы воздуха в топочную камеру, конвективную часть и экономайзер |
по данным ПТЭ |
|||
Потери тепла с уходящими газами |
q 2 = (K a ух + C) ´ (V ух - (a ух/ / a ух +в) ´ t х.в.) ´ К а ´ А т 10 -2 |
|||
Потери котла в окружающую среду |
||||
К.П.Д. брутто котла |
||||
Расход натурального топлива |
Q к ´ 10 5 / h бр ´ Q p |
|||
Расход э/энергии на собственные нужды котла: |
||||
по данным испытаний |
||||
На дутье |
по данным испытаний |
|||
На питательные э/насосы |
по данным испытаний |
|||
На перекачку топлива |
по данным испытаний |
|||
Суммарный удельный расход э/энергии на собственные нужды котла |
N т +N д +N пэн +N мэн |
|||
Удельный расход э/энергии: |
||||
На тягу, дутье |
кВт ч/ Гкал |
N т +N д / Q к |
||
кВт ч / т пит. воды |
N пэн / G п.в. |
|||
На перекачку топлива |
кВт ч / тн. т |
N мэн / В к |
||
Суммарный удельный расход э/ энергии на собств. нужды котла |
кВт ч / Гкал |
|||
Расход тепла на с.н. котла выраженный в % от расхода топлива, сожженного в агрегате |
(Q c.н. ´ 10 5) / (B к ´ Q н) |
|||
к.п.д. нетто котла |
h к - q тепл |
|||
Удельный расход условного топлива |
||||
Одним из основных источников загрязнения воздушного бассейна городов России являются топочные устройства ТЭЦ, технологических котельных и печей, сжигающих газовое, жидкое и твердое топливо. Их газовые выбросы характеризуются большими объемами, сильной запыленностью, невысокими температурами, содержанием сажи, оксидов углерода, азота, серы, ванадия и других. Установка каталитических фильтров в этих случаях технически и экономически нецелесообразна. В этом случае, на наш взгляд необходим другой подход. Он состоит в том, что в топочное устройство непосредственно с топливом вводятся микроскопические количества КАГТ - ультра дисперсных каталитических материалов (УДКМ), прошедших предварительную специальную обработку. УДКМ, благодаря очень малым размерам частиц) менее 0.01 мкм), большой удельной поверхности (50 - 500 м 2 / г) и особому фазовому состоянию, обладают высокими каталитическими и химическими свойствами. Введение в топливо КАГТ позволит иметь в каждой капле распыленного топлива и в каждой точке топочного устройства большое количество каталитически и химически активных частиц УДКМ и даст возможность с самого начала управлять механизмами горения топлива, а так же образования и ликвидации вредных веществ. Применение КАГТ обеспечит более полное сгорание топлива, позволит реализовывать взаимодействие между собой различных вредных соединений с образованием безвредных или значительно менее вредных веществ, что в обычных условиях неосуществимо. Так в присутствии КАГТ возможно взаимодействие между собой оксидов углерода и азота с образованием безвредных углекислого газа и молекулярного азота. Выполнив свою каталитическую роль КАГТ будет связывать окислы серы с образованием значительно менее вредных сульфатов металлов.
Данный подход может быть применен и для ликвидации вредных веществ топочными устройствами ТЭЦ, котельных установок и технологических печей работающих на угле и газе.
В таблице 1. приведены расчетные значения дополнительных тепловых эффектов от сгорания (взаимодействия) вредных веществ в топочных устройствах в присутствии КАГТ в пересчете на теплотворную способность мазутного топлива марки М-100.
Таблица 1.
ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ РЕАКЦИИ В ПЕРЕСЧЕТЕ НА МАЗУТ МАРКИ М - 100 |
|
1. С + 0.5 О 2 = СО |
1 т. С эквивалентна 0.24 т. М-100 |
2. СО + 0.5 О 2 = СО 2 |
1 т. СО эквивалентна 0.58 т. М-100 |
3. С + О 2 = СО 2 |
1 т. С эквивалентна 0.82 т. М-100 |
4. СО + 2NО = N 2 О + СО 2 |
|
5.СО + N 2 О = N 2 + СО 2 |
|
6. 2СО + 2NO = N 2 + 2 CO 2 |
1 т. СО + 1.1 т NO эквивалентна 0.33 т. М-100 |
7. SO 2 + О 2 + Ме = МеSO 4 где Ме - Fe, Ni, Cu, Al, Ca и др. |
В таблице 2. приведены расчетные значения содержания вредных веществ в промвыбросах котельных установок ряда предприятий г. Томска, а также расчетные значения экономии топлива за счет применения КАГТ.
Таблица 2.
ПРЕДПРИЯТИЯ |
ВЫБРОСЫ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ, всего т. / на 1 т. мазута, кг |
РАСЧЕТНАЯ ЭКОНОМИЯ |
||||||
М-100, т/год |
ТОПЛИВА, т/ % |
|||||||
Завод ДСП |
||||||||
Сибкабель |
Это расчетные данные для условий, когда осуществляется качественное распыление топлива и выдерживается оптимальное соотношение воздух / топливо. При реальных условиях эксплуатации эти выбросы (особенно сажи и окиси углерода) могут быть значительно выше. Следовательно выше будет и экономия топлива.
В настоящее время плановые платежи в местный бюджет за природопользование составляют около одного процента от стоимости 1 тонны топлива. Таким образом, в идеальном случае применение КАГТ даст потребителю экономии. с каждой тонны топлива около 2.5 %.
Следует также иметь ввиду, что плановые платежи за природопользование растут из года в год. Например, в г. Томске эти платежи по сравнению с 1993 г. возросли в 1994 г. в 10 раз, а в 1995 - в 17 раз.
Проведем оценку удорожания одной тонны топлива за счет применения КАГТ. Как видно из таблицы 3, удорожание 1 т. топлива составляет менее 2 % при соотношениях мазут / КАГТ более 20 т. / кг
Таблица 3.
СООТНОШЕНИЕ МАЗУТ / КАГТ, |
ЗА 1 кг. КАГТ, |
ЗА 1 т. ТОПЛИВА, |
УДОРОЖАНИЕ 1 т. ТОПЛИВА, |
Введение КАГТ в топливо не потребует от потребителя дополнительных затрат на переделку имеющегося оборудования. КАГТ представляет из себя пастообразную суспензию, которая долго хранится (не менее года) и достаточно быстро и равномерно “ растворяется “ при перемешивании в больших объемах топлива. Как правило, топливо приходит потребителю в цистернах (железнодорожных или автомобильных) и перед перекачкой (сливом) в резервуары подвергается в течении 4 - 10 часов интенсивному прогреву и перемешиванию водяным паром. Ввод КАГТ в цистерны на этой стадии позволит достаточно хорошо смешать его с топливом. Из резервуаров топливо поступает в топочное устройство с помощью топливного насоса. Однако до топочного устройства доходит только часть топлива, большая его часть через “ оборотку “ постоянно возвращается в резервуар и таким образом осуществляется постоянное дополнительное смещение КАГТ с топливом.
К настоящему времени проведены испытания опытных образцов КАГТ на технологической котельной АО “ Сибкабель “ (котлы ДЕ - 10), работающей на мазутном топливе, которые показали принципиальную возможность ликвидации вредных веществ в газовых выбросах.
Получен патент Российской Федерации № 2017524 от 15. 08. 94 г. “ Способ получения катализатора для очистки отходящих газов технологических процессов и выхлопных газов автотранспорта “.
Далее приведена оценка эффективности применения КАГТ для РК “ Свердловская “, работающей на мазуте. Данные по эффективности и стоимости КАГТ взяты по информации разработчиков данного катализатора. Расчеты производились на минимальную экономию топлива (1.3 %)
1. Годовой расход топлива по котельной за 1996 г. составил: 29026 тонн мазута.
2. При средней минимальной стоимости мазута 500 тыс. руб./т. годовые затраты на топливо:
U т = В год ´ Ц т = 0.5 ´ 29026 = 14513 млн. руб. / год
3. Экономия стоимости мазута составит.
Твердотопливный паровой котёл ДКВр-10-13 С (ДКВр-10-13-250 С)* – двухбарабанный, вертикально-водотрубный котел, предназначенный для выработки насыщенного пара посредством сжигания каменного и бурого углей для технологических нужд промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Расшифровка наименования котла ДКВр-10-13 С (ДКВр-10-13-250 С)*:
ДКВр – тип котла (двухбарабанный котел водотрубный реконструированный), 10 - паропроизводительность (т/ч), 13 – абсолютное давление пара (кгс/см 2), 250 – температура перегретого пара, °С (в случае отсутствия цифры – пар насыщенный), С – способ сжигания топлива (слоевое сжигание).
Цена котла россыпью: 5 321 800 рублей, 5 546 000 рублей (*)