Курсовая работа: Расчет водогрейного котла ПТВМ 50

Установлено, что совместное сжигание газа совместно с другими видами топлива приводит к увеличению потерь теплоты от химического и механического недожога, что связано, в частности, со снижением концентрации окислителя в зоне горения топлива.

При сжигании только природного газа или вместе с жидким топливом, камера имеет очертания, показанные на рисунки 4.

Рисунок - 4 Схема топочной камеры при сжигании газа.

Назначением горелки, кроме ввода в топку необходимых для достижения заданной производительности агрегата количеств газа и окислителя, является организация смесеобразования и создание у ее устья устойчивого фронта воспламенения для зажигания выходящей из горелки газовой смеси. Для сжигания газов применяется большое число различных типов горелок, отличающихся как по принципу работы, так и по конструктивному оформлению. Существующий парк промышленных горелочных устройств имеет в настоящее время более 1,5 млн. единиц не менее 250 типов.

Газообразное топливо может применяться для котлов любой мощности, общая производительность всех горелок должна обеспечивать полную тепловую мощность установки, т. е, соответствовать расчетному расходу топлива с запасом 10 - 20 %. С увеличением количества горелок единичная их производительность уменьшается. При этом появляется возможность более плавного регулирования производительности установки путем отключения отдельных горелок. Вместе с тем усложняются воздушные и газовые коммуникации и несколько усложняется эксплуатация агрегата.

Широкое распространение находят комбинированные газомазутные горелки, предназначенные для раздельного и совместного сжигания мазута и газа. Газомазутные горелки создаются из обычных газовых горелок, в центральную часть которых устанавливают мазутную форсунку. Имеются газомазутные горелки как с периферийной, так и с центральной раздачей газа.

На рисунке 5 показаны комбинированные газомазутные горелки типа ГМГМ. Такие модернизированные газомазутные горелки предназначены для раздельного сжигания жидких топлив и природного газа. В ряде случаев допускается использование горелок и для совместного сжигания топлив.

Давление мазута перед форсункой 2 МПа, давление пара на распыливание мазута - до 0,2 МПа, давление газа - 3,8 кПа. Диапазон регулирования от номинальной тепловой мощности 20 - 100 %. Изготавливаются также газомазутные горелки типа ГМ, предназначенные для раздельного сжигания жидкого и газового топлив. Розжиг газомазутных горелок осуществляется при помощи электроискры запально-защитным устройством (ЗЗУ).

Рисунок 5 - Газомазутная горелка типа ГМГМ: 1 - заглушка; 2 - мазутная форсунка; 3 - газовоздушная часть; 4 - лопаточный завихритель вторичного воздуха; 5 - лопаточный завихритель первичного воздуха; 6 - монтажная плита; 7 - место установки запальника.

Горелки котла ПТВМ-50 разделены на четыре группы. Группа горелок состоят из одной растопочной горелки и двух основных горелок. Растопочная горелка оснащена датчиком контроля факела и защитно-запальным устройством (ЗЗУ). Остальные горелки воспламеняются от растопочной горелки. Контроль факела основных горелок ведется по растопочной горелке. Расположение и нумерация горелок на котле представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 - Расположение горелок на котле: группа №1 - горелки 1, 3, 5*; группа №2 - горелки 2, 4, 6*; группа №3 - горелки 7*, 9, 11; группа №4 - горелки 8*, 10, 12. * - растопочные горелки

Система управления нижнего уровня состоит из блока газооборудования (БГ). Блок газооборудования обеспечивает подачу газа на группу горелок и прекращение подачи в случае возникновения аварийной ситуации. Рассмотрим систему газоснабжения. Схема газопроводов котла приведена на рисунке 7.

Рисунок 7 - Схема газопроводов котла ПТВМ-50

На газопроводе отводе от существующего коллектора котлу последовательно по ходу газа установлены: задвижка с электрифицированным приводом, связанная с блокировками и защитами котла; поворотная заглушка (кольцо); диафрагма измерительная; заслонка регулирующая. Далее на подводе газа к горелкам установлены блоки газооборудования.

Подвод и распределение газа к каждой группе горелок обеспечивается соответствующим газовым блоком БГ. Схема газовых блоков показана на рисунке 8. Общая разводка газа к запальникам в схеме отсутствует, так как подвод газа к ним выполнен в газовых блоках. Растопочные горелки оснащены газовыми заслонками.

Рисунок 8 - Схема подвода газа и воздуха к группе горелок.

3. Тепловой расчет котлоагрегата ПТВМ-50

3.1 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания топлива

Таблица 6 - Объемы газов и объемные доли 3-х атомных газов

Подсос воздуха принимается по таблице.

Средне значение определяем:

Действительный объем водяных паров:

Действительный объем продуктов сгорания:

Объемная доля 3-х атомных газов в продуктах сгорания:

Объемная доля водяных паров в продуктах сгорания:

Суммарная доля водяных паров 3-х атомных газов:

3.2 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания.

Таблица 7 - Энтальпия воздуха и продуктов сгорания

3.3 Расчет теплового баланса котлоагрегата

Таблица 8 - Расчет теплового баланса котлоагрегата.

Таблица 8 - продолжение

3.4 Тепловой расчет топочной камеры котлоагрегата

Таблица 9 - Тепловой расчет топочной камеры котлоагрегата.

Таблица 9 - продолжение

3.5 Расчет конвективного пучка котлоагрегата.

Таблица 10 - Расчет конвективного пучка котлоагрегата.

3.6 Проверка теплового баланса котлоагрегата