Главная Коллекция "Otherreferats" Производство и технологии Модернизация форсунки котла Мурманской ТЭЦ

Модернизация форсунки котла Мурманской ТЭЦ

Расчёт форсунки на продувочной воде. Расчет топлива по воздуху и продуктам сгорания, построение диаграммы. Расчет теплообмена в топке и в конвективной испарительной поверхности. Окончательный тепловой баланс котла и конденсационного теплоутилизатора.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 24.01.2019
Размер файла 405,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на Allbest.ru

Введение

форсунка котел конденсационный теплоутилизатор

Объектом данной выпускной работы является устройство для утилизации тепла продувочной воды паровых мазутных котлов с дополнительным эффектом снижения вредных выбросов триоксида и диоксида серы в продуктах сгорания.

Основной целью проекта является полная утилизация тепла продувочной воды, возвращение конденсата для подпитки котла, эффективное распыливание топлива и нейтрализацию окислов серы в продуктах сгорания.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве, содержащем топливную форсунку, работающую на распыливающем агенте- продувочной воде, золоуловитель, конденсационный поверхностный подогреватель топлива, получающий тепло и скрытую теплоту конденсации водяных паров из продуктов сгорания, каплеуловитель и сборник конденсата, обеспечивается качественное распыливание топлива в форсунке при помощи соударения струй топлива и продувочной воды, нейтрализация окислов серы щелочными соединениями продувочной воды, растворением окислов серы в конденсате водяных паров продуктов сгорания на поверхности стойкого к коррозии подогревателя топлива и подпиточной воды.

Одной из проблем, рассматриваемой при разработке данного устройства, является высокое содержание сернистых соединений в мазуте, сжигаемом в котельных и на ТЭЦ. В особенности данная проблема актуальна для Мурманской области, так как отечественные топочные мазуты вырабатываются в основном из сернистой нефти и содержат до 3, 5% серы. Концентрация окислов серы в продуктах сгорания таких мазутов недопустимо велика, что особенно неблагоприятно при расположении котельных и ТЭС вблизи или в черте городов, что наблюдается в городах Мурманской области, со значительным фоном загрязнения атмосферы.

После сгорания мазута образуется диоксид серы, являющийся причиной выпадения кислотных дождей. Предотвратить вредное воздействие кислоты можно при внедрении эффективных технологических схем по обессериванию мазутов. Однако при переработке высокосернистой нефти только 5-15% серы переходит в дистилляционные продукты, остальная часть серы остается в мазуте, сжигание которого в больших количествах связано с большой концентрацией сернистых соединений в отходящих дымовых газах.

Самые дешёвые из мазутов это высокосернистые и при ограниченных денежных средствах у муниципалитетов им отдаётся предпочтение, средств на сооружение очистных установок продуктов сгорания так же не хватает, что и приводит к экологическим проблемам.

Также проблемой является потеря тепла продувочной воды, так как её температура равна 150 ч 300°С, а температура воды перед сбросом в канализацию - 40 ° С (не выше, по требованиям СНиП2. 04. 07-86).

Конечно существует ряд способов утилизации тепла продувочной воды паровых котлов, связанных с использованием тепла продувочной воды для получения пара низкого давления и подогрева различных рабочих тел в рекуперативных подогревателях, но все они имеют один недостаток: это необходимость сброса частично охлаждённой и более концентрированной продувочной воды в очистные сооружения.

Применение устройства для утилизации тепла продувочной воды позволяет использовать продувочную воду для нейтрализации окислов серы в продуктах горения и как среду для распыления жидких топлив, подогреваемых в конденсационном подогревателе с конденсацией водяных паров из продуктов сгорания для дальнейшего использования конденсата для питания котла. За счет большей плотности струи от продувочной воды (в сравнении с паровой струей) и новизны конструкции форсунки обеспечивается качественное распыливание мазута в сравнении с паровым.

1. Краткая характеристика объекта

1.1 Устройство и характеристика парового котла ГМ-50-1

Для проверки эффективности устройства для утилизации тепла продувочной воды используем его применительно к котлу ГМ-50-1, расположенному в котельной Мурманской ТЭЦ.

Котел ГМ-50-1 - однобарабанный, вертикальный, водотрубный с естественной циркуляцией и с выносными циклонами, газомазутный.

Питательная вода после подогревателя высокого давления (ПВД) поступает в нижний коллектор первой ступени водяного экономайзера, из которого по змеевиковым трубам переходит в промежуточный коллектор верхнего экономайзера.

Из промежуточного коллектора питательная вода по четырем водоперепускным наружным трубам переходит в нижний коллектор второй ступени водяного экономайзера. Из этого коллектора питательная вода по змеевиковым трубам, расположенным в газоходе, поднимается в верхний пакет водяного экономайзера, оттуда по шести наружным трубам диаметра 60 х 3 мм поступает верхнюю часть барабана котла.

Барабан котла изготовлен из стали 20К. Внутренний диаметр барабана 1524 мм, толщина стенки - 36 мм, длинна - 7000 мм.

Из барабана котла котловая вода по водоопускным трубам поступает в нижние коллектора:

по шести трубам на фронтовой коллектор,

по шести трубам в задний коллектор,

по двум трубам в чистые боковые коллектора с обоих сторон котла,

По одной трубе котловая вода поступает в выносные циклоны.

В соленые боковые коллектора с обоих сторон котла котловая вода поступает из выносных циклонов по двум водоопускным трубам.

Система испарения двухступенчатая, постоянная продувка котла производится из второй ступени из выносных циклонов.

Стены топки котла экранированы трубами, в которые поступает вода из нижних коллекторов.

Радиационная поверхность всех экранных труб - 165 мІ. По экранным трубам диаметром 60x3мм вода поднимается в верхние промежуточные коллектора:

по 70 трубам во фронтовой коллектор,

по 35 трубам в задние коллектора в каждый (их - два),

по 24 трубам в чистые боковые коллектора с обоих сторон котла,

по 24 трубам в соленые боковые коллектора с обоих сторон котла,

Из верхних промежуточных коллекторов пароводяная эмульсия по пароперепускным трубам поступает в барабан котла:

по 6 трубам из фронтового коллектора,

- по 6 трубам из первого заднего коллектора,

по 2 трубам из второго заднего коллектора,

по 2 трубам из чистых боковых коллекторов с обоих сторон котла, а также в выносные циклоны: по 2 трубам из соленых боковых коллекторов с обоих сторон котла,

Подвод пароводяной эмульсии в выносные циклоны подводится тангенциально, там она подвергается частичной сепарации, после чего, по двум пароперепускным трубам поступает в барабан для окончательной сепарации.

Выносные циклоны - диаметр 345 мм, толщина стенки - 16 мм высота - 4845 мм.

Диаметр всех коллекторов - 219 х 6 мм из стали 20. Диаметр всех водоопускных и пароперепускных труб верхних коллекторов экранов - 102 х 4. 5 мм, сталь 20.

Топочная камера объемом 144 м3 при глубине топки 3, 665 м оборудована 6 горелками для подвода мазута и горячего воздуха, которые расположены с боковых сторон котла по три с каждой стороны. В верхней части котла установлены 4 взрывных клапана: по одному с боков и два сзади котла.

Топочная камера соединяется с конвективной шахтой горизонтальным газоходом, через который газы из топки поступают в первую по ходу газов конвективную шахту. В ней расположен горизонтальный пароперегреватель, диаметр труб 32 х 3мм из стали 20 поверхностью нагрева - 300 мІ. Число параллельно включенных змеевиков - 136 шт. Из барабана котла пар через сепарационное устройство по 7 трубам диаметром 60 х 3мм, поступает во входную камеру пароперегревателя, диаметром 159 х 7мм из стали 20.

Из входной камеры по 68 горизонтальным трубам потолочного пароперегревателя, пар поступает в поворотную камеру диаметром 159 х 7мм из стали 20.

По двум пароперепускным трубам, диаметром 83 х 3, 5мм из стали 20, с каждой стороны пар из поворотной камеры поступает во входной коллектор первой ступени пароперегревателя (коллектор насыщенного пара) диаметром 273 х 20мм, длиной 6966мм. Из коллектора насыщенного пара по 68 змеевикам пароперегревателя первой ступени пар поступает в пароохладитель.

Пароохладитель горизонтальный, поверхностного типа установлен в рассечку с пароперегревателем. Площадь охлаждения - 5мІ, диаметр - 325 х 18мм из стали 20, длина - 5510мм, диаметр труб 25 х 3мм, количество змеевиков - 12 шт.

Из пароохладителя по 10 пароперепускным трубам диаметром 60 х 3мм из стали 20 пар поступает в нижнюю камеру перегретого пара, диаметром - 273 х 20мм из стали 20, длиной 6676 мм.

Из нижней камеры по 68 змеевикам пароперегревателя второй ступени пар поступает в паросборную камеру перегретого пара (выходной коллектор) диаметром 273 х 20мм из стали 20, длиной - 5484мм.

В первой конвективной шахте после пароперегревателя по ходу газов расположен стальной экономайзер кипящего типа площадью нагрева 524 мІ, диаметр труб - 28 х 3мм, материал - сталь 20. Питательная вода после ПВД поступает в нижний коллектор первой ступени водяного экономайзера, из которого по змеевиковым трубам переходит в промежуточный коллектор верхнего экономайзера. Из промежуточного коллектора питательная вода по четырем водоперепускным наружным трубам переходит в нижний коллектор второй ступени водяного экономайзера. Из этого коллектора питательная вода по змеевиковым трубам, расположенным в газоходе, поднимается в верхний пакет водяного экономайзера, оттуда по шести наружным трубам диаметром 60 х 3мм поступает в верхнюю часть барабана котла. В первой конвективной шахте горячие газы из топки движутся сверху вниз. Во второй шахте, после поворотного газохода газы движутся по трубам воздухоподогревателя снизу вверх, опускаясь впоследствии по газоходу вниз к дымососу.

Для подогрева воздуха, поступающего в воздухоподогреватель, на напорной стороне вентилятора установлен секционный калорифер СП -90. Подогрев воздуха в калорифере осуществляется паром давлением 3-5 кгс/смІ.

Дутьевой вентилятор, марки ВД-15, 5, производительностью 53000 мі/час через калорифер и воздухоподогреватель подает воздух к механическим форсункам. Напор, создаваемый вентилятором, 363 мм вод. ст., мощность электродвигателя - 75 кВт, число оборотов-730 об/мин., напряжение - 380 В, сила тока - 145 А.

Дымосос марки Д-18, производительностью - 91 000 м. куб/час удаляет из газового тракта продукты сгорания в 100 метровую трубу. Разряжение, создаваемое дымососом - 286 мм вод. ст., мощность электродвигателя - 110 кВт, число оборотов - 735 об/мин, напряжение - 380 В, сила тока - 21*8 А.

Котел снабжен дробеочистной вакуумной установкой, служащее для очистки наружных поверхностей нагрева пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя от сажистых отложений. Вакуум в дробеподъемном тракте создается вакуумными насосами.

1.2 Описание системы непрерывной продувки

Для соблюдения установленных норм качества пара осуществляют периодическую или непрерывную продувку, т. е. часть воды из паровых котлов выпускают и заменяют ее питательной водой. Непрерывная продувка производится без перерывов в течение всего времени работы котла, а периодическая - кратковременно через большие промежутки времени. Периодическая продувка при наличии непрерывной служит для выпуска осевшего шлама, который образуется из веществ, кристаллизующихся в объеме котловой воды.

Непрерывная продувка служит для удаления солей из контура циркуляции котла вместе с небольшим количеством воды. Соли накапливаются в котловой воде в процессе превращения воды в пар, практически не растворяющий солей и не уносящий их с собой. Если удаление солей не производить своевременно, то соли, достигнув предела растворимости (насыщения) выпадают в осадок, образуя трудно растворимую накипь в местах больших тепловых напряжений.

Поскольку продувка осуществляется отводом части котловой воды, то с ней уходит значительное количество теплоты. При давлении пара 1, 0-1, 4 МПа каждый процент неиспользуемой продувки увеличивает расход топлива примерно на 0, 3%. Поэтому вода непрерывной продувки из верхнего барабана отводится в сосуд с меньшим давлением, сепаратор непрерывной продувки, в котором происходит расширение воды и отделение пара. Полученный пар не растворяет в себе солей и может быть использован как теплоноситель и отводиться в деаэратор питательной воды. Оставшаяся горячая вода уже с меньшей температурой, но с большим содержанием солей, может быть использована как теплоноситель, например, для подогрева сырой воды.

Однако использование теплоты продувочной воды не означает, что продувка может быть большой. Следует учитывать, что котловая вода имеет более высокий тепловой потенциал по сравнению с водой, используемой в сепараторе продувки. Поэтому необходимо всемерно снижать продувку.

Производится непрерывная продувка через дырчатую трубу, расположенную в барабане котла. Для регулирования непрерывной продувки снаружи на трубе устанавливают два вентиля, один из которых стоит для безопасности. В том случае, если солесодержание котловой воды возрастает, оператор открывает вентиль, увеличивая количество вытекаемой из котла воды.

1.3 Характеристика горелочных устройств

Горелка - устройство, предназначенное для подачи топлива к месту смешения его с воздухом и сжигания, обеспечения стабильного сжигания и регулирования горения.

Эффективное и экономичное сжигание мазута достигается в результате его тонкого и однородного распыления, хорошего смешивания с воздухом и создания условий для стабилизации фронта загорания и стойкого факела необходимой формы и направления.

Мазутные горелки состоят из форсунки, воздухонаправляющего устройства и амбразуры. Форсунки предназначены для распыления жидкого топлива и регулирования его подачи, а воздухонаправляющие устройства и амбразуры - для создания однородной воздушно-мазутной смеси и ее распределения в топочном пространстве.

Чаще всего форсунки классифицируются по способу распыления топлива. Механическими называются форсунки, в которых распыление топлива происходит за счет потенциальной энергии мазута, находящегося под высоким давлением. Форсунки, в которых для распыления мазута используется кинетическая энергия распыляющего агента (пар, воздух), называются пневматическими. Форсунки, в которых для распыления мазута используется механическая энергия вращательного распылителя (диск или стакан), называются ротационными.

В механических форсунках подогретое топливо под давлением пропускается через мелкие отверстия распыливающей головки. Механические форсунки компактны, но чувствительны к отклонениям от расчетных режимов работы и загрязнениям топлива. Паровые форсунки характеризуются высоким качеством распыления, но расходуют большое количество пара. Комбинированные паромеханические форсунки обеспечивают удовлетворительное распыление мазута в широком диапазоне изменения мощности форсунки (от 20 до 100%) при существенно меньшем расходе пара.

Рисунок 1. 1 Схема газомазутной горелки ГМГМ: 1 - газовый канал; 2 - завихритель вторичного воздуха; 3 - монтажная плита; 4 - завихритель первичного воздуха; 5 - газовыходные отверстия; 6 - паромеханическая форсунка

Широкое применение находит комбинированная газомазутная горелка, показанная на рисунке 1. 1, предназначенная для раздельного и совместного сжигания газа и мазута. За основу создания таких горелок принимают обычно газовые горелки, в центральную часть которых устанавливают мазутную форсунку.

1.4 Исходные данные на проектирование

Режимная карта парового котла котлотурбинного цеха приведена в таблице 1. 1, режимная карта работы оборудования мазутного хозяйства в таблице 1. 2.

Таблица 1. 1 - Режимная карта парового котла ГМ-50-1

№

Наименование параметра

Единица

измерения

Числовые значения

Пп

Марка, ст. № котла

ГМ 50-1 ст. № 7

1.

Паропроизводительность котла

т/час

35

40

45

50

2.

Разрежение вверху топки котла

мм. в. ст.

2 - 3

3.

Давление п. пара

кгс/см2

36 - 39

4.

Температура

питательной воды

оС

135 - 140

перегретого пара

оС

437 - 443

дымовых газов за котлом

оС

470

500

530

560

уходящих газов

оС

194

200

208

216

холодного воздуха

оС

30

воздуха перед ВП не ниже

оС

110

мазута перед горелками

оС

125-130

5.

Количество горелок

шт.

4

6

6.

Производительность горелок

кг/час

650

650

7.

Давление распыливающего пара на ПМФА

кгс/см2

2, 5 - 3, 0

8.

Расход мазута на котел

т/час

2, 8

3, 1

3, 6

4

9.

Давление

мазута перед котлом

кгс/см2

22

14

16

20

горячего воздуха

мм. в. ст.

30

40

50

60

10.

Содержание О2 в дымовых газах

%

4

3, 7

3, 2

2, 9

11.

Коэффициент избытка воздуха

-

1, 22

1, 2

1, 17

1, 15

12.

Потеря тепла с уходящими газами

%

8, 32

8, 5

8, 75

9, 05

13.

Потеря тепла в окружающую среду

1, 38

1, 22

1, 07

0, 95

14.

КПД котла «брутто»

%

92, 58

92, 56

92, 53

92, 5

15.

Содержание в дымовых газах Noх (при ?=1, 4)

мг/нм3

520

540

530

485

16.

Содержание в дымовых газах СО (при ?=1, 4)

мг/нм3

25

17.

Нагрузка электродвигателя

дымососа

А

150

160

170

180

вентилятора

А

80

90

100

110

Таблица 1.2 - Режимная карта работы оборудования мазутного хозяйства котлотурбинного цеха

Оборудование

Размерность

Рабочий режим, количество работающих котлоагрегатов

1-ГМ-50

Расход мазута, подаваемого в котельную

т/час

39, 0

Давление мазута, подаваемого в котельную

кгс/смІ

25

Температура мазута, подаваемого в котельную

єС

125-130

Количество включенных в работу напорных мазутопроводов

шт

2

Количество включенных в работу расходных резервуаров

шт

1

Количество включенных в работу мазутных питательных насосов

шт

1

Количество включенных в работу ФТО

шт

3

Количество включенных в работу ПМ

шт

2

Количество ЭМПН на АВР

шт

1

Количество включенных в работу НРМ

шт

1

Количество включенных в работу ПРМ

шт

1

Параметры пара, поступающего на МХ, Р, t

кгс/смІ, єС

10, 250

Температура мазута в расходном резервуаре,

єС

не более 90

Температура мазута в резервных резервуарах,

єС

30-60

Уровень в расходном резервуаре ст. №1 максимальный

м

5, 600

Уровень в расходном резервуаре ст. №2 максимальный

м

5, 600

Уровень в расходном резервуаре ст. №3 максимальный

м

7, 000

Уровень мазута в резервном резервуаре ст. № 4, 5

м

4, 800

Таблица 1. 3 - Конструктивные характеристики топки.

Объём топки, м3

8, 01

Площадь поверхности стен топки, м2

23, 8

Диаметр экранных труб, м

0, 051

Площадь лучевоспринимающей поверхности, м2

21, 81

Диаметр труб конвективных пучков, м

0, 051

Расположение труб конвективных пучков

коридорное

Поперечный шаг труб, м

0, 110

Продольный шаг труб, м

0, 110

Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2

0, 338

2. Расчёт форсунки на продувочной воде

Для проведения расчета форсунки на продувочной воде определим необходимые данные в таблицу 2. 1.

Таблица 2. 1 - Исходные данные для расчета форсунки на продувочной воде

Наименование параметра

Единица измерения

Числовые значения

Производительность котла, D

т/ч (кг/с)

50 (13, 88)

Расход мазута, B

т/ч (кг/с)

4 (1, 11)

Продувка, p

%

2

Расход на продувку, Dпр

кг/с

0, 277

Давление в котле, Pк

МПа

4, 4

Давление мазута, Pм

МПа

2

Температура продувочной воды, tв

єС

256

Температура мазута, tм

єС

130

Примем скорость воды в подводяшей трубе v1в=4 м/с.

Диаметр подводящей трубы d1в=2[Dпр / (р v1в) ]0, 5=0, 009 м

Чтобы обеспечить давление перед распыляющими отверстиями мы должны подобрать число отверстий определённого диаметра. Принимаем число отверстий n=8, коэффициенты местных сопротивлений на входе в отверстие орс=0, 5 и на выходе орр=1. Тогда общее сопротивление будет:

ДНв=n (орс v1в2/2g+ орр v2в2/2g) =1, 2МПа

8 (0, 5·16·/2·9, 8+ v2в2/2·9, 81) =1, 2·106

v2в =1715 м/с

Диаметр отверстия d2в=2[Dпр / (р v2в) ]0, 5=0, 00045м=0, 45 мм

При n=16 будут: v2в =1213м/с и d2в=0, 54 мм

Рассмотрим истечение перегретой воды через отверстия как истечение через насадок.

Примем n=9.

Тогда расход через одно отверстие на входе:

G2в = Dпр / (9 с1в) = Dпр v'/9 =0, 277·0, 00125/9=0, 000038м3/с,

где плотность воды с1в =1/v'. (1)

Напор в метрах составит: Н= Рк / (с1в g) =511 м. в. с.

Площадь сечения отверстия составит:

S= G2в /[м (2gН) 0, 5]= 0, 000035/[0, 6 (2·9, 81·511) 0, 5]=0, 58·10-6м2

И тогда диаметр отверстия:

d2в=2 (S /р) 0, 5=0, 00086м=0, 86 мм. Примем d2в=1мм.

Площадь составит:

S = р d2в2/4= р 0, 0012/4=0, 785·10 -6м2.

Состав среды на выходе из отверстия при давлении 0, 1МПа найдём из материального и теплового баланса (потерями пренебрегаем) :

Јпр= (1-в) Јпрж + в Јпрп, (2)

266, 7= (1- в) 100, 1+ 639, 1 в

в =166, 7/539=0, 309,

где Јпр =266, 7 ккал/кг -энтальпия продувочной воды на входе в отверстие;

в- массовая доля пара в смеси на выходе из отверстия;

Јпрж =100, 1 ккал/кг -энтальпия продувочной воды на выходе из отверстия (при насыщении на давлении 0, 1МПа) ;

Јпрп =639, 1 ккал/кг -энтальпия пара на выходе из отверстия (при насыщении на давлении 0, 1МПа).

Плотность воды на входе в отверстия при температуре 256єС:

с1=1/ v1ж =1/0, 00125=800 кг/ м3

Объём 1кг смеси воды и пара на выходе из отверстия при давлении 0, 1МПа и температуре 100єС:

v см2= (1- в) v 2ж+ вс2п= (1- в) ·v2ж+ в/v2п (3)

v см2= (1-0, 309) ·0, 00125+0, 309/1, 673=0, 185 м3/кг

Плотность смеси воды и пара на выходе из отверстия при давлении 0, 1МПа и температуре 100єС:

ссм2=1/ v см2=1/0, 185=5, 4 кг/ м3

Скорость на входе в отверстие:

w2в1 = G2в / S =0, 000035/ (0, 785·10-6) =44, 58м/с

Скорость на выходе из отверстия:

w2в = w2в1 (с1/ ссм2) =44, 58 (800/5, 4) =6604 м/с.

Скорость пара при паровом распыливании при одинаковом расходе и давлении пара 0, 6МПа на входе в сопло будет:

w2п1 = G2п / S =0, 0137/ (0, 785·10-6) =1745, 2 м/с,

где G2п = Dпр / (8 с1п) = Dпр v'1п/8 =0, 277·0, 306/8=0, 0137 м3/с;

v'1п =0, 306м3/кг - удельный объём пара на входе.

Скорость пара при паровом распыливании при одинаковом расходе и давлении пара 0, 6МПа на выходе из сопла будет:

w2п2 = w2п1 (v'2п / v'1п) = 17452 (1, 673/0, 306) =9541, 5 м/с,

где v'2п =1, 673м3/кг - удельный объём пара на выходе (плотность с2п=1/v'2п =1/1, 673=0, 6кг/м3).

Удельный расход мазута на производство 1кг пара:

в=В/ D=1, 11/13, 88=0, 079кг (т) /кг (п).

Экономия топлива при замене парового распыливания на распыливание продувочной водой для котла ГМ-50-1 составит:

ДВ=в Dпр=0, 079·0, 277=0, 0218 кг/с=78, 77 кг/ч.

Вывод

Расчет в разделе 2 показал, что эффект распыливания от перегретой жидкости в сравнении с паровым распыливанием по скорости уступает на 29%, а замена парового распыливания на распыливание продувочной водой дает для котла ГМ-50-1 экономию топлива в 2%.

При равном массовом расходе плотность струи от продувочной воды будет в 8, 45 раз больше паровой струи. Это обстоятельство увеличит распыливающий эффект от соударения струи от продувочной воды со струёй мазута при одинаковых температурах (мазута 100…160єС) и обеспечит более качественное распыливание мазута в сравнении с паровым.

Работа форсунок с соударением струй основана на взаимном разбивании на капли нескольких струй, вытекающих из соответствующих насадок. Из точки столкновения двух цилиндрических струй результирующий поток растекается радиально, образуя плоскую пленку, распадающуюся на капли. При столкновении трех и более цилиндрических струй предотвращается выброс части жидкости в верхнюю полуплоскость.

Форсунка обеспечивает четырёхкратное пересечение каждой мазутной струи с двумя струями продувочной воды и одной противоположной мазутной. Дополнительно обеспечивается пересечение всех мазутных струй между собой и центральной струи продувочной воды. Такое многократное соударение, проходящее при взрывном парообразовании обеспечивает максимальное распыливание мазутных струй и достаточно широкий угол раскрытия топливного факела.

Новизна конструкции заключается в том, что сопла для топлива и продувочной воды равномерно распределены по торцу форсунки и находятся попарно напротив друг друга в одной плоскости и оси каждой пары которых пересекаются под прямым углом друг к другу и под углом 45є к оси форсунки, также дополнительно выполнено осевое сопло продувочной воды.

3. Тепловой расчет парового котла

3.1 Расчет топлива по воздуху и продуктам сгорания и построение I-t диаграммы

Для расчета топлива принимаем мазут марки М100, использующийся в котельной Мурманской ТЭЦ, элементарный состав которого приведён в таблице 3. 1.

Таблица 3. 1 - Элементарный состав мазута марки М100

Элементы

Ср, %

Нр, %

Sр, %

Ор, %

Nр, %

Ар, %

Wр, %

М100

85, 33

10, 72

3, 02

0, 178

0, 198

0, 05

0, 5

Расчет топлива по воздуху и продуктам сгорания приводится в таблице 3. 2., нахождение энтальпии в таблице 3. 3.

Таблица 3. 2. Расчет топлива по воздуху и продуктам сгорания

№ п/п

Наименование величины

Обозначение

Единицы измерения

Расчетная формула

Числовое значение

1

Элементарный состав рабочей массы топлива

углерод

CР

%

По таблице 3. 1.

85, 33

водород

HР

%

-»-

10, 72

сера

SР

%

-»-

3, 02

кислород

OР

%

-»-

0, 178

азот

NР

%

-»-

0, 198

зола

АР

%

-»-

0, 05

влага

Wр

%

-»-

0, 5

Коэффициент избытка воздуха

б

По таблице 1. 1.

1, 15

Объём углекислого газа

VСО2

нм3/кг

1, 86 (Ср /100)

1, 588

Объём сернистого ангидрида

VSО2

нм3/кг

0, 68 (Sр /100)

0, 0205

Объём трёхатомных газов

VRО2

нм3/кг

1, 86 (СР+0, 375 SР) /100

1, 6

Теоретически необходимое количество сухого воздуха

V0

нм3/кг

0, 089 (СР+0, 0375SР) +0, 267HР-0, 033OР

10, 4

Действительный объём сухого воздуха

V д

нм3/кг

б V0

11, 96

2

Теоретический объем азота

V0N2

нм3/кг

0, 79V0+0, 008NР

8, 22

3

Действительный объём азота

VN2

нм3/кг

0, 79 б V0+0, 008 Nр

9, 45

4

Объём кислорода в продуктах сгорания

VО2

нм3/кг

0, 21 (б-1) V0

0, 327

5

Теоретический объем водяных паров (б=1)

V0H2O

нм3/кг

0, 111HР+0, 0124Wp+0, 016V0

1, 36

6

Избыточный объем воздуха

Vизб

нм3/кг

(б-1) V0

1, 56

7

Действительный объем водяных паров

VH2O

нм3/кг

V0H2O+0, 016 (б-1) V0

1, 38

8

Полный объем продуктов сгорания

Vг

нм3/кг

VRО2+ V0N2+ V0Н2О + (б-1) V0

12, 74

9

Теоретический объём продуктов сгорания

V0 Г

нм3/кг

VRО2+ V0N2+ V0Н2О

11, 18

10

Объемная доля сухих трехатомных газов

rRO2

VRO2/Vг

0, 125

11

Объёмная доля водяных паров в продуктах сгорания

rН2О

-

VН2О/ VГ

0, 107

12

Объёмная доля трёхатомных газов в продуктах сгорания

rП

-

rRО2+rНО2

0, 232

3.2 Расчет теплообмена в топке

Расчет теплообмена в топке проводим в таблице 3. 5.

Таблица 3. 5 - Расчет теплообмена в топке

№

п/п

Наименование

Обозначение

Ед. измерения

Расчетная формула

Результат

1

Расчетный расход топлива

Вр

кг/с

По таблице 3. 4.

0, 728

2

Располагаемая теплота топлива

кДж/кг

По таблице 3. 4.

43601, 1

3

Лучевоспринимающая поверхность нагрева

Нл

м2

Принимается из справочного материала []

165, 5

4

Площадь стен, ограничивающих топочный объем

Fст

м2

Принимается из справочного материала []

177, 7

5

Объем топки

Vт

М3

Принимается из справочного материала []

144

6

Степень экранирования топки

Нл/Fст

0, 93

7

Коэффициент сохранения теплоты

0, 99

8

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

2, 9

9

Адиабатная (теоретическая) энтальпия продуктов сгорания

Iа

кДж/кг

=Qхв+Qгв= 480, 8+3563, 5=4044, 3

44344, 7

10

Адиабатная (теоретическая) температура газов

tа

Та

оС

оК

По -t диаграмме []

Ta=ta+273

2080

2353

11

Температура газов на выходе из топки

oC

оС

Принимается ориентировочно с последующим уточнением

1200

1473

12

Энтальпия газов на выходе из топки

кДж/кг

По I-t диаграмме []

24073, 1

13

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания

Vг*Сср

кДж/кгєС

23, 03

14

Условный коэффициент загрязнения поверхности нагрева.

Принимается

[Таблица 7. 1, методичка]

0, 55

15

Тепловое напряжение топочного объема

Qv

кВт/м3

220, 4

16

Коэффициент тепловой эффективности

э

*

0, 5115

17

Объемная доля водяных паров в продуктах сгорания

0, 107

18

Суммарная объемная доля трехатомных газов в продуктах сгорания

0, 232

19

Суммарное парциальное давление трехатомных газов

Pn

МПа

0, 0232

20

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

Кг

1, 121

21

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами

Кс

3, 76

22

Коэффициент ослабления лучей светящейся частью пламени

Ксв

Кг+Кс

4, 88

23

Cтепень черноты светящейся части факела

асв

0, 279

24

Степень черноты газовой части факела

аг

0, 072

25

Коэффициент

m

принимаем для Qv < 400 кДж/м3 []

0, 55

26

Эффективная степень черноты факела

аф

аф=mасв+ (1- m) аг

0, 185

27

Величина относительного положения максимума температур

m

Принимаем по справочному материалу []

0, 01

28

Параметр, характеризующий распределение температуры по высоте топки

М

М=0, 52-0, 5Хт

0, 515

29

Степень черноты топки

ат

0, 307

30

Расчетная температура газов за топкой

tзт

Тзт

оС

оК

tзт+273

1210

1483

31

Температура за топкой по предварительному балансу

t'зт

оС

см. п. 11

1200

32

Расхождение

tзт

оС

tзт - t'зт

10

33

Энтальпии газов за топкой

зт

кДж/кг

см. п. 12

24073, 1

34

Количество тепла переданное в топке

Qл

кВт

14610

35

Коэффициент прямой отдачи

%

45, 7

36

Действительное тепловое напряжение топочного объема

Qv

кВт/м3

101, 5

3.3 Расчет теплообмена в конвективной испарительной поверхности

Расчет теплообмена в конвективной испарительной поверхности проводим в таблице 3. 6.

Рисунок 3. 2. Зависимость количества теплоты, отданного газами в пучке, и тепловосприятия поверхности нагрева конвективного пучка от температуры для первого пучка.

Рисунок3. 3. Зависимость количества теплоты, отданного газами в пучке, и тепловосприятия поверхности нагрева конвективного пучка от температуры для второго пучка.

3.4 Окончательный тепловой баланс котла.

Окончательный тепловой баланс котла проводим в таблице 3. 7.

Таблица 3. 7 - Окончательный тепловой баланс котла

№ п/п

Наименование величины

Обозначение

Единица измерения

Расчетная формула или источник

Результат

1

Располагаемая теплота топлива

Qpp

кДж/м3

По таблице 3. 4.

43601, 1

2

Расход топлива

В

кг/с

По таблице 3. 4.

0, 728

3

Количество тепла, переданное в топке

Qл

кВт

По таблице 3. 5.

14610

5

Количество теплоты, переданное в 1-м конвективном пучке

Qk1

кВт

По таблице 3. 6.

10986

6

Количество теплоты, переданное во 2-м конвективном пучке

Qk2

кВт

По таблице 3. 6.

1260

7

Энтальпия питательной воды

iпв

кДж/кг

По таблицам воды и водяного пара []

584, 6

8

Энтальпия воды за экономайзером

iх

кДж/кг

По таблицам воды и водяного пара []

2713, 6

9

Полная производительность котла

Dобщ

кг/с

По таблице 1. 1.

13, 88

10

Количество теплоты, переданное воде в экономайзере

Qэк

кВт

По таблице 3. 6.

1495

11

Полученная производительность котла

D

кг/с

26, 8

12

Коэффициент полезного действия

к

%

92, 4

13

Неувязка баланса

Q

кДж/кг

9, 9

Q

%

0, 022

14

Энтальпия уходящих газов

Iух

кДж/м3

Iух = Iзпе - (Qэк/B)

3068

15

Температура уходящих газов

tух

С

По справочному материалу []

172

Вывод

В тепловом расчете по принятой конструкции и размерам котла ГМ-50-1 для заданных нагрузок и мазутном топливе определили температуры воды, пара, воздуха и газов на границах между отдельными поверхностями нагрева, коэффициент полезного действия, расход мазута, расход и скорости пара, воздуха и дымовых газов.

По итогам расчета оценили температуру уходящих газов tух=175С, определили тепловые потери котла, КПД котла к = 92, 5% и расход топлива В=0, 728 кг/с. Данные результаты расчета будут использоваться при расчете конденсационного поверхностного утилизатора и технико-экономических показателей. 4. Расчет конденсационного поверхностного теплоутилизатора

В котельной за котлоагрегатом ГМ-50-1 на основе калориферов СП устанавливается конденсационная поверхностная теплоутилизационная установка. Необходимо провести ее тепловой, аэродинамический и гидравлический расчеты.

Состав топлива приведен в табл. 4. 1.

Таблица 4. 1 - Расчетные характеристики мазута М100

Мазут

Ср, %

Нр, %

Sр, %

Ор, %

Nр, %

Ар, %

Wр, %

М100

85, 33

10, 72

3, 02

0, 178

0, 198

0, 05

0, 5

Основные расчетные характеристики котлоагрегата приняты по результатам поверочного теплового расчета. Типоразмер и расчетные характеристики дымососа и электродвигателя к нему - по паспорту котлоагрегата. Все эти данные приводятся в таблице 4. 2.

В качестве нагреваемого теплоносителя в первой ступени теплоутилизатора используется обратная сетевая вода после сетевого насоса. Ее температура на входе равна 50 оС и расход - 100, 3 кг/с приняты по результатам расчета тепловой схемы котельной.

Во вторую ступень подается исходная сырая вода. Ее расход составляет 2, 3 кг/с, а температура - 5 оС. По условиям работы ХВО максимальная температура сырой воды не должна превышать 40 оС.

Теоретические объемы воздуха и продуктов сгорания, м3/кг, вычислены по формулам, приведенны в таблице 3. 2:

V0=10, 4; VR02=1, 6; V0N2=9, 45; VН20=1, 36; V0г=11, 18.

Таблица 4.2 - Расчетные характеристики котлоагрегатов

Наименование

Величина

Тип котлоагрегата

ГМ-50-1

Температура уходящих газов хух, оС

175

Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах бух

1, 15

Расчетный расход топлива Вр, м3/с

0, 728

КПД брутто по низшей теплоте сгорания зк. а., %

92, 5

Теплопроизводительность Qк. а., МВт

29, 4

Коэффициент сохранения теплоты ц

0, 99

Сопротивление газового тракта котлоагрегата Дhк. а., Па

869

Типоразмер дымососа

Д-18

Частота вращения n, об/мин

735

Максимальный КПД з, %

83

Параметры в режиме максимального КПД:

производительность Q, м3/ч

91000

мощность на валу N, кВт

110

Тип электродвигателя

4Ф-160S6

Частота вращения n, об/мин

975

Номинальные параметры:

мощность N, кВт

110

КПД з, %

86

Состав и параметры дымовых газов рассчитаны в таблице 4. 3. Там же приведены результаты расчета. Расчет установки предполагается вести при полной загрузке котлоагрегата для двух режимов, отличающихся разной долей дымовых газов, проходящих через калориферы. Поскольку коэффициент избытка воздуха в газоходе теплоутилизатора не зависит от этой доли, результаты расчетов в таблице 4. 3 - общие для двух режимов.

4.4 Гидравлический расчет установки

Исходные данные приведены в таблице 4. 2. Технические характеристики калориферов - в разделе 4. 1.. Целью расчета является определение падения давления воды в каждом калорифере, и на его основе делается заключение о возможности их включения в тепловую схему котельной. Расчет ведется в табл. 4. 10 для калорифера при двух режимах утилизации (gmax =0, 77 и gg =0, 35).

Таблица 4. 10 - Гидравлический расчет ступеней установки

Наимено-вание величин

Расчетная формула или обосно-вание

Расчет

первая ступень

вторая ступень

gmax = 0, 77

gg = 0, 35

Расход теплоносителя GВ, кг/с

По таблицам 4. 8, 4. 7

100, 3

7, 02

2, 3

Площадь сечения хода fВ, м2

Из раздела 4. 1

0, 056

0, 056

0, 056

Скорость воды в трубках щВ, м/с

GВ / (св св)

100, 3/ (0, 056·103) =1, 79

7, 02/ (0, 056·103) =0, 123

2, 3/ (0, 056·103) =0, 04

Коэффициент сопротивления Сr

Из раздела 4. 1

18, 2

18, 2

18, 2

Гидравли-ческое сопротивление калорифера ДРВ, кПа (ата)

0, 5 сr сВ щВ2

0, 5·18, 2· 1, 792= 30 (0, 3)

0, 5·18, 2· 0, 1232= 0, 14 (0, 0014)

0, 5·18, 2·0, 042= 0, 015 (0, 00015)

Определять падение давления воды во внешних коммуникациях нет необходимости. Гидравлический расчет окончен.

Вывод

В результате расчета на основании максимального часового объемного расхода дымовых газов через теплоутилизатор подобрали калорифер СП-90-28 и провели тепловой, аэродинамический и гидравлический расчеты для проверки данного теплоутилизатора. Расчеты показали что калорифер подобран был правильно и соответствует всем требованиям.

5. Технико-экономические показатели

Целью данного дипломного проекта является расчет и разработка устройства для утилизации тепла продувочной воды парового мазутного котла ГМ-50-1. Для использования устройства потребуется провести модернизацию горелочного устройства, путем установки специальной форсунки, а также установить конденсационный утилизатор тепла на базе калорифера типа КСк.

5.1 Расчет капитальных затрат

Капитальные затраты можно подразделить на составляющие:

, (5)

где - сметная стоимость оборудования;

- сметная стоимость строительно-монтажных работ;

- стоимость демонтажных работ;

- прочие расходы;

Д - доход строительной организации.

Сведения о количестве и стоимости оборудования, а также строительно-монтажных работ приведены в таблице 5. 1.

Таблица 5.1 - Сводная таблица стоимости оборудования и строительно-монтажных работ по установке оборудования

Оборудование

Количество

Стоимость, тыс. руб.

Общая стоимость, тыс. руб.

Калорифер СП-90-28

2

108, 925

217, 85

Форсунка

6

55, 125

330, 75

Итого:

548, 6

Монтажные работы

Монтаж калорифера СП-90-28

2

105

210

Монтаж форсунок

6

12

72

Итого:

282

Транспортные расходы

Доставка оборудования

7

15

105

Итого:

105

Итого по разделу:

935, 6

Капитальные затраты на реализацию проекта составили 935, 6 тыс. руб.

5.2 Расчет сметной стоимости демонтажных работ

Демонтажу подлежат установленные в горелочных устройствах форсунки и калориферы. Стоимость демонтажных работ включена в стоимость производства работ. Согласно данным таблицы 5. 1 стоимость специальных форсунок составляет 330, 75 тыс. руб, а калориферов - 217, 85 тыс. руб.. Условно примем стоимость демонтажа как 30% от суммы:

Стоимость демонтажа форсунок:

=330, 75*0, 3=99, 22 тыс. руб.

Стоимость демонтажа калориферов:

=217, 85*0, 3=65, 35 тыс. руб.

Общая стоимость демонтажных работ составит:

=99, 22+65, 35=164, 57 тыс. руб.

Таблица 5. 2 - Сметная стоимость демонтажных работ

Наименование

Обозначение

стоимость, тыс. руб

Стоимость демонтажа форсунок

99, 22

Стоимость демонтажа форсунок

65, 35

Общая стоимость демонтажных работ

164, 57

5.3 Расчет стоимости строительно-монтажных работ

Расчет стоимости строительно-монтажных работ:

Стоимость СМР может быть определена по формуле:

, (6)

где ИМЗ - материальные затраты определяемые на основе СниП-ов и ценников;

Согласно данным таблицы 5. 1 ИМЗ =282 тыс. руб.

- затраты на зарплату строительных рабочих, включены в ИМЗ;

- затраты на эксплуатацию строительных машин;

=0 руб.

- накладные расходы;

= 0 руб.

Ипр - прочие расходы.

Прочие расходы принимаются 20% от материальных затрат, материальные затраты, согласно таблице 5. 1 составляют 282 тыс. руб. :

Ипр=282*0, 2=56, 4 тыс. руб.

Стоимость строительно-монтажных работ будет составлять:

=282+56, 4=338, 48 тыс. руб.

Прочие расходы (проектирование, общехозяйственные работы) (Кпр) принимаются ?30% от стоимости оборудования, стоимость оборудования согласно таблице 5. 1 составляет 548, 6 тыс. руб. :

Кпр=548, 6*0, 3=164, 58 тыс. руб.

Доход строительной организации включен в материальные затраты.

Тогда капитальные затраты, Кз, согласно формуле:

, (7)

где Коб - стоимость оборудования.

тыс. руб.

Таблица 5. 3 - Стоимость строительно-монтажных работ

Наименование

Обозначение

Стоимость, тыс. руб.

Прочие расходы СМР

Ипр

56, 4

Строительно-монтажные работы

Ксмр

338, 48

Прочие расходы КЗ

Кпр

164, 58

Капитальные затраты

Кз

1216, 23

5.4 Расчет эксплуатационных расходов

Эксплуатационные расходы можно рассчитать по формуле:

(8)

где Э - годовое потребление мазута паровым котлом ГМ-50-1:

Э=B Ч n=4Ч5500=22000 т,

где n - число часов использования установленной мощности котельной в год.

Ц - цена за 1 т мазута марки М100;

тыс. руб

Расчет амортизационных отчислений:

Амортизационные отчисления рассчитываются следующим образом:

Ам=ПС х Nам, (9)

где ПС - первоначальная стоимость оборудования;

Nам - норма амортизации.

Норма амортизации зависит от срока полезного использования оборудования:

Nам=1/Ср. п. исп. (10)

Срок полезного использования устройства составляет 10 лет. Тогда амортизационные отчисления составят:

Ам = 448, 6/ 10 = 44, 86 тыс. руб.

Суммарно текущие издержки составят:

Ти = ЭР + Ам =203500 + 44, 86=225544, 86 тыс. руб.

Все сведения по эксплуатационным расходам и амортизации сведем в таблице 5. 4

Таблица 5. 4 - Текущие расходы

Наименование расходов

обозначение

сумма, тыс. руб/год

Эксплуатационные расходы

ЭР

203500

Амортизация

Ам

44, 86

Итого

И

203544, 86

5.5 Определение экономии средств от установки устройства для утилизации тепла продувочной воды

Экономия от установки устройства для утилизации тепла продувочной воды будет выражаться в разности между расходом мазута паровым котлом при текущем состоянии и расходом мазута после установки устройства.

Текущее годовое потребление мазута составляет 22000 т. Тогда в денежном выражении это составит:

,

где Э - годовое потребление мазута паровым котлом ГМ-50-1, т;

Ц - стоимость 1т мазута марки М100, рублей.

Текущая стоимость 1 т мазута М100, согласно данным ОАО «Мурманская ТЭЦ» составляет 9250 рублей за тонну. Тогда затраты на мазут до модернизации составят:

ЭРдо= тыс. руб.

После установки устройства для утилизации продувочной воды была получена экономия расхода мазута в размере 75 кг/ч, т. о. готовый расход мазута после внедрения установки составляет Bп. м. =4-0, 075=3, 925 т/ч. Годовое потребление мазута составит 21870 т. Тогда в денежном выражении это составит:

, (11)

где Bп. м -расход мазута после модернизации.

=

Экономия будет равна разности между затратами на мазут до модернизации и после:

, (12)

где ЭРдо - затраты на мазут до модернизации;

ЭРпосле - затраты на мазут после модернизации.

тыс. руб.

5.6 Показатели эффективности

Произведем опредление срока окупаемости.

Срок окупаемости можно найти по формуле:

(13)

где Кз - капитальные затраты (стоимость установки), тыс. руб. (стоимость оборудования, прочие расходы (затраты на демонтаж, установку оборудования) ;

Э - ежегодная экономия средств, тыс. рублей;

И = 364, 869 тыс. руб. - ежегодные издержки, ежегодные амортизационные отчисления, примем 30% от капитальных затрат.

Рентабельность - обобщающий показатель, отражающий уровень эффективности деятельности предприятия в целом и производства продукции в частности.

Для оценки эффективности производства продукции или затрат рассчитывается рентабельность реальных инвестиций (капитальных вложений) (Ркв)

, (14)

Э - экономия средств при модернизации, тыс. руб. ;

Кз - капительные затраты, тыс. руб.

Мероприятия по установке устройства являются рентабельными, показатель рентабельности равен 90%.

5. 7 Сводные показатели экономической эффективности

Сводные показатели экономической эффективности приведены в таблице 5. 3.

Таблица 5. 3 - Технико-экономические показатели эффективности мероприятий по снижению теплопотребления многоквартирного жилого дома

Наименование показателя

Значение показателя

Капитальные вложения, тыс. руб.

1216, 23

Затраты на мазут до модернизации, тыс. руб.

203500

Затраты на мазут после модернизации, тыс. руб.

202297

Ежегодная экономия средств, тыс. рублей / год

1203

Рентабельность капитальных вложений

90%

Срок окупаемости

1, 5 лет

Вывод

Реализация устройства для утилизации продувочной воды приведет к ежегодной экономии 1203 тысячи рублей.

Срок окупаемости устройства составит 1, 5 года, а рентабельность капитальных вложений - 90%, поэтому предлагаемые мероприятия целесообразны.

6. Охрана труда

6. 1 Анализ опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ) при модернизации форсунки парового котла на котельной

Согласно ГОСТ 12. 0. 003 - 74 «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация» при технической эксплуатации и проведении пусконаладочных работ парового котла на персонал будут воздействовать следующие ОВПФ:

Физические:

- подвижные части производственного оборудования;

- повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; - повышенная температура воздуха рабочей зоны;

- повышенная температура поверхностей оборудования, материалов;

- повышенный уровень шума на рабочем месте;

- пониженная влажность воздуха;

- пониженная подвижность воздуха;

- недостаточная освещенность рабочей зоны;

- расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли (пола) ;

Химические:

- токсические;

- раздражающие;

По пути проникания в организм человека через:

- органы дыхания;

- кожные покровы и слизистые оболочки.

6.2 Разработка технических мероприятий по снижению воздействия ОВПФ на персонал

6.2.1 Требования к помещению и размещению оборудования

Согласно правилам ПБ 10-574-03 « Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов» место установки котлов внутри производственных помещений должно быть отделено от остальной части помещения несгораемыми перегородками по всей высоте котла, но не ниже 2 м с устройством дверей. Места расположения выходов и направление открытия дверей определяются проектной организацией исходя из местных условий.

Расстояние от фронта котлов или выступающих частей топок до противоположной стены котельной должно составлять не менее 3 м, при этом для котлов, работающих на жидком топливе, расстояние от выступающих частей горелочных устройств до стены котельного помещения должно быть не менее 1 м.

Расстояние между фронтом котлов выступающими частями топок, расположенными друг против друга, должно составлять не менее 4 м, при этом расстояние между горелочными устройствами должно быть не менее 2 м;

Перед фронтом котлов допускается установка котельного вспомогательного оборудования и щитов управления, при этом ширина свободных проходов вдоль фронта должна быть не менее 1, 5 м и установленное оборудование не должно мешать обслуживанию котлов.

Ширина прохода между отдельными выступающими из обмуровки частями котлов (каркасами, трубами, сепараторами и т. д.), а также этими частями и выступающими частями здания (кронштейнами, колоннами, лестницами, рабочими площадками и т. д.) должно состоять не менее 0, 7 м.

Запрещается установка в одном помещении с котлами и экономайзерами оборудования, не имеющего прямого отношения к обслуживанию и ремонту котлов или к технологии получения пара.

Площадки и ступени лестниц выполнены из рифленой листовой стали или из листа с негладкой поверхностью, полученной наплавкой или другим способом. Применение гладких площадок и ступеней лестниц, а также выполнение их из прутковой (круглой) стали запрещаются.

Лестницы должны иметь ширину не менее 600 мм, высоту между ступенями не более 200 мм, ширину ступени не менее 80 мм. Лестницы большей высоты должны иметь промежуточные площадки. Расстояние между площадками должно быть не более 4 м.

Лестницы высотой более 1, 5 м должны иметь угол наклона в горизонтали не более 50°С. Ширина свободного прохода площадок должна быть не менее 600 мм, а для обслуживания арматуры, контрольно- измерительных приборов и другого оборудования - не менее 800 мм.

Свободная высота над полом площадок и ступенями лестниц в котельной должна быть не менее 2 м.

Расстояние по вертикали от площадки для обслуживания водоуказательных приборов до середины водоуказательного стекла должно быть не менее 1 и не более 1, 5 м. При сжигании жидкого топлива под форсунками необходимо устанавливать поддоны с песком для предотвращения попадания топлива на пол котельной.

6.2.2 Требования к рабочим местам и инструментам

Согласно ГОСТ 12. 2. 003 « Оборудование производственное. Общие требования безопасности» трубопроводы и предохранительные клапана, механические повреждения которых может вызвать возникновения опасности, должны быть защищены ограждениями или расположены так, чтобы предотвратить их случайные повреждение работающими или средствами технического обслуживания. Форма, размеры, прочность и жесткость защитного ограждения, его расположение относительно ограждаемых частей производственного оборудования должны исключать воздействия на работающего.

В соответствии с выше перечисленными нормативными документами тепломеханическое оборудование, устанавливаемое в котельном зале и помещении водомерного узла расположено удобно для обслуживания и имеет защитную изоляцию (при температуре поверхности свыше +60° С) или специальную окраску (при температуре поверхности не выше +45° С).

Помещения котельной согласно ПБ 10-574-03 « Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов» должны быть обеспечены достаточным, естественным светом, а в ночное время - электрическим освещением.

Места, которые по техническим причинам нельзя обеспечивать естественным светом, должны иметь электрическое освещение. Освещенность должна соответствовать строительным нормам и Правилам.

Помимо рабочего освещения в котельных должно быть аварийное электрическое освещение.

В соответствии с правилами горелочные устройства должны обеспечивать безопасную и экономичную эксплуатацию котлов.

Горелочные устройства должны изготавливаться предприятиями, имеющими разрешение (лицензию) Госгортехнадзора России, в соответствии с нормативной документацией, согласованной Госгортехнадзором России. В нормативной документации должны быть установлены требования безопасности охраны окружающей среды, указания по эксплуатации и ремонту.

Проверка исправности действия манометров, преотвратительных клапанов, указателей уровня воды и питательных насосов должна проводиться не реже одного раза в сутки для котлов с рабочим давлением свыше 1, 4 МПА до 4, 0 МПА.

Проверка исправности манометра производится с помощью трехходового крана или заменяющих его запорных вентилей путем установки стрелки манометра на нуль.

Кроме указанной проверки, администрация обязана не реже одного раза в шесть мес. проводить проверку рабочих манометров контрольным рабочим манометром, имеющим одинаковые с проверяемым манометром шкалу и класс точности с записью результатов в журнал контрольной проверки.

Не реже одного раза в 12 мес. манометры должны быть проверены с установкой клейма или пломбы в порядке, предусмотренном Госстандартом России.

Проверка указателей уровня воды проводится путем их продувки. Исправность сниженных указателей уровня проверяется сверкой их показаний с показаниями указателей уровня воды прямого действия.

6.2.3 Требования к технологическим процессам

Согласно ГОСТ 12. 2. 003 до начала производства каких-либо работ внутри барабана, камере или коллектора котла, соединенного с другими работающими котлами общими трубопроводами (паропровод, питательные, дренажные и пусковые линии и т. п.), а также перед осмотром или ремонтом элементов, работающих под давлением, при наличии опасности ожога людей паром или водой котел должен быть отключен от всех трубопроводов заглушками или отсоединен; отсоединенные трубопроводы также должны быть заглушены.

Заглушки, применяемые для отключения котла и устанавливаемые между фланцами трубопроводов, должны быть соответствующей прочности и иметь выступающую часть (хвостовик), по которой определяется ее наличие.

Допуск людей внутрь котла необходимо производить при температуре в котле не выше 45 °С только по письменному разрешению (наряду-допуску) начальника или заведующего котельной после проведения соответствующей проверки. Открывать люки барабана следует осторожно: на руках должны быть одеты плотные рукавицы, лицо подставлять близко к люку не рекомендуется.

Работы в топке и газоходах могут производиться только после того, как место работы будет провентилировано и надежно защищено от проникновения газов и пыли от работающих котлов путем закрытия и уплотнения заслонок с запором их на замок или устройство временных кирпичных стен. Необходимо знать, что время пребывания людей в топке (газоходе) при температуре 50-60°С не должно превышать 20 мин. Кроме того, при работе на газообразном или пылевидном топливе ремонтируемый котел должен быть надежно отделен от общественного газопровода или пылепровода в соответствии с производственной инструкцией.

При отсутствии естественной тяги находиться в топке и в газоходах запрещается.

При производстве работ в барабане или газоходах котла рабочим необходимо пользоваться очками, а снаружи у лаза должен находиться наблюдающий за ходом работ, передающий рабочему инструмент и материал.

Страница:


Подобные документы

  • Тепловой расчет стационарного котла

    Техническая характеристика и схема котла ДКВР-4-13. Определение энтальпий воздуха, продуктов сгорания и построение i-t диаграммы. Расчет теплообмена в топочной камере и в конвективной испарительной поверхности нагрева. Поверочный тепловой расчет котла.

    курсовая работа [651,4 K], добавлен 10.05.2015

  • Тепловой расчет котла ДЕ16–14ГМ

    Принципиальное устройство котла ДЕ16-14ГМ. Теплота сгорания топлива; присосы воздуха, коэффициенты его избытка по отдельным газоходам; энтальпии продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, расход топлива. Поверочный расчет теплообмена в топочной камере.

    курсовая работа [261,7 K], добавлен 30.01.2014

  • Расчетные характеристики работы котла

    Топливо, его состав, объемы воздуха и продуктов сгорания для котла определенного типа. Элементарный состав топлива. Коэффициент избытка воздуха в топке. Объёмы продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, расчет расхода топлива на весь период его работы.

    контрольная работа [35,6 K], добавлен 16.12.2010

  • Расчет и конструирование парового котла

    Выбор способа шлакоудаления и типа углеразмолочных мельниц. Тепловой баланс котла и определение расхода топлива. Расчет теплообмена в топке, воздушного тракта, вредных выбросов в атмосферу, дымовой трубы. Регулирование температур перегретого пара.

    курсовая работа [294,9 K], добавлен 05.03.2015

  • Тепловой расчет котлоагрегата

    Проектирование и тепловой расчет котельного агрегата. Характеристика котла, пересчет топлива на рабочую массу и расчет теплоты сгорания. Определение присосов воздуха. Вычисление теплообмена в топке и толщины излучающего слоя. Расчет пароперегревателя.

    курсовая работа [3,4 M], добавлен 08.04.2011

  • Компоновка и тепловой расчет парового котла

    Объем азота в продуктах сгорания. Расчет избытка воздуха по газоходам. Коэффициент тепловой эффективности экранов. Расчет объемов энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Определение теплового баланса котла, топочной камеры и конвективной части котла.

    курсовая работа [115,2 K], добавлен 03.03.2013

  • Расчет парового котла ДЕ-6,5-14

    Описание конструкции котла. Особенности теплового расчета парового котла. Расчет и составление таблиц объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет теплового баланса котла. Определение расхода топлива, полезной мощности котла. Расчет топки (поверочный).

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.07.2010

  • Расчет котла ТВГ-8М

    Принцип работы водогрейного котла ТВГ-8МС, его конструкция и элементы. Расход топлива котла, определение объемов воздуха и продуктов сгорания, подсчет энтальпий, расчет геометрических характеристик нагрева, тепловой и аэродинамический расчеты котла

    курсовая работа [209,5 K], добавлен 13.05.2009

  • Тепловой баланс котла и расчет топлива

    Элементарный состав и геометрические характеристики топлива. Определение объемов воздуха и продуктов сгорания топлива при нормальных условиях. Состав котельной установки. Конструкция и принцип действия деаэратора. Конструктивный расчет парового котла.

    курсовая работа [594,6 K], добавлен 25.02.2015

  • Поверочный тепловой расчет водогрейного котла

    Расчет котла, предназначенного для нагрева сетевой воды при сжигании газа. Конструкция котла и топочного устройства, характеристика топлива. Расчет топки, конвективных пучков, энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчетная невязка теплового баланса.

    курсовая работа [77,8 K], добавлен 21.09.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2025, ООО «Олбест» Все наилучшее для вас