Проект перевода котла-утилизатора КУ-150 с парового на водогрейный режим с естественной тягой - Производство и технологии дипломная работа

Главная

Производство и технологии
Проект перевода котла-утилизатора КУ-150 с парового на водогрейный режим с естественной тягой

Назначение и компоновка котла-утилизатора КУ-150. Краткое описание технологической схемы и газового тракта. Конструкция и характеристики котла при работе в паровом и в водогрейном режиме. Расчета экономического эффекта реконструкции данного котла.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

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

В настоящее время в России существенное значение имеет проблема экономии топливно-энергетических ресурсов. Ввиду ограниченного финансирования строительство новых энергетических объектов представляется проблематичным. Поэтому, на каждом предприятии изыскиваются внутренние резервы для экономии тепловой энергии.
На Череповецком металлургическом комбинате ОАО "Северсталь" в листопрокатном цехе №2 за нагревательными печами расположены котлы-утилизаторы, работающие на дымовых газах, отходящих от печей, и предназначенные для выработки перегретого пара. Но температура уходящих дымовых газов от печей не является достаточной для выработки котлами пара (порядка 250-350єС).
Основными причинами низкой температуры уходящих газов после печей являются:
- низкие температура и количество уходящих газов после печей, вследствие не полной их загруженности;
- присосы воздуха от хвоста печи до общего борова котла превышают нормативные.
Поэтому котлы-утилизаторы оказались неспособны вырабатывать пар нужных параметров и были выведены из работы.
В настоящее время перед предприятием стоит проблема выбора: вырабатывать горячую воду на теплофикационные нужды предприятия (а именно: для подразделений по производству горячего и холодного проката и ККЦ) в необходимом объёме посредством котлов ПТВМ-100, как это и делалось ранее; или перевести работу котлов-утилизаторов КУ-150 на водогрейный режим и с их помощью покрывать часть теплофикационной нагрузки данных производств, чем будет достигаться экономия топлива на котлах ПТВМ-100. Предварительные экономические расчёты показали, что перевод котлов-утилизаторов на водогрейный режим и их эксплуатация оказывается дешевле, чем выработка такого же количества горячей воды на котлах ПТВМ-100.
Задачей данного дипломного проекта является разработка проекта реконструкции котлов-утилизаторов, а именно их перевод с парового на водогрейный режим работы.
1. Назначение и компоновка котла-утилизатора КУ-150
1.1 Краткое описание технологической схемы и газового тракта
За каждой нагревательной печью стана "2000" установлено по 2 котла-утилизатора типа КУ-150.
Продукты горения нагревательной печи через два дымовых клапана, предназначенных для регулирования давления в печи, поступают в рекуператоры, а затем в боров печи. Из борова печи продукты горения могут проходить через открытый "шибер прямого хода" на трубу, или через открытый "шибер на котел" через один или два котла и далее на дымовую трубу.
За каждым котлом-утилизатором установлен дымосос типа Д-21,5х2. Распределение количества проходящих через котел газов обеспечивается величиной закрытия "шибера на трубу" и направляющим аппаратом дымососа.
Водотрубный, змеевиковый котел-утилизатор с принудительной циркуляцией КУ-150 предназначен для установки за металлургическими и другими технологическими печами с целью использования физического тепла газов для выработки перегретого пара энергетических параметров.
В обозначении котла цифра 150 указывает максимальное количество газов, на которое рассчитан котел в тысячах нормальных кубометров в час.
Максимальная длительная температура газов перед котлом - 850єС, параметры вырабатываемого пара - 4,41 МПа, 375єС.
Котельная выполнена полуоткрытого типа. В помещении, по фронту котлов расположены: запорная арматура, барабан, циркуляционные насосы, трубопроводы питательной и технической воды, дренажные и продувочные линии, обеспечивающие работу котлоагрегата.
Основные теплотехнические и конструктивные характеристики котла и оборудования приведены в таблице 1 и таблице 2.
Поверхности нагрева котла расположены в двух вертикальных газоходах. Все поверхности нагрева выполнены из бесшовных труб диаметром 32 мм и толщиной стенки 3 мм и состоят из водяного экономайзера, испарительной части и пароперегревателя.
Компоновка поверхностей нагрева П-образная. В первом (восходящем) газоходе расположены:
1-я испарительная секция, пароперегреватель,
2-я испарительная секция и выходные пакеты третьей испарительной секции.
Во втором (нисходящем) газоходе расположены: входные пакеты 3-й испарительной секции и водяной экономайзер.
Расположение труб в пакетах поверхностей нагрева шахматное.
Шаги труб приняты: в ряду по ширине газохода для первой предвключенной секции - 172 мм, для второй и третьей испарительных секций и пароперегревателя - 68 мм, для экономайзера - 90 мм; шаг труб по ходу газов - 70 мм во всех пакетах.
Внутренний размер ширины газоходов котла, определяемый числом параллельно включенных змеевиков испарительной части, пароперегревателя и экономайзера, составляет 5810 мм. Размеры первого восходящего по длине змеевиков газохода равны 3450 мм, второго опускного - 3150 мм.
Каркас котла - металлический, сварной. Обмуровка подъемного газохода выполнена из огнеупорного термоизоляционного кирпича. Опускной газоход не обмуровывается, имеется только наружная теплоизоляция металлической обшивки котла.
1.3 Основные теплотехнические и конструктивные характеристики котла-утилизатора КУ-150
Основные теплотехнические характеристики котла и оборудования представлены в таблице 1.
Таблица 1- Теплотехнические характеристики котла и оборудования
Сопротивление котла по газовому тракту
Сопротивление котла по водяному тракту
Основные конструктивные характеристики котла-утилизатора КУ-150 представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Конструктивные характеристики котла
Испарительная часть котла выполнена по схеме с многократной принудительной циркуляцией (МПЦ) с тремя параллельно включенными секциями. Циркуляция осуществляется двумя циркуляционными насосами, рассчитанными на перекачку перегретой котловой воды с параметрами 4,903 МПа и 260єС. Избыточный напор, создаваемый насосом, 0,29 МПа.
На котле устанавливается два циркуляционных насоса, один из которых является резервным.
Из барабана котловая вода через входную задвижку с электроприводом поступает в циркуляционный насос, которым через обратный клапан и входную задвижку с электроприводом подается в шламоуловитель.
На напорном трубопроводе к шламоуловителю устанавливается диафрагма расходомера циркулирующей котловой воды.
Из шламоуловителя вода по шести трубам подается в три испарительные секции котла. На каждой такой трубе имеется диафрагма для периодического замера расхода воды, поступающей в каждую секцию и дроссельная шайба, служащая для распределения воды между секциями.
Из выходных камер испарительных секций пароводяная смесь поступает в барабан.
Питательная деаэрированная вода подается к котлу одним трубопроводом, на котором последовательно установлены: клапан автоматического регулятора питания; диафрагма расходомера питательной воды; запорный клапан с электроприводом, связанный с системой тепловой защиты; обратный клапан и запорный вентиль.
Из выходных камер экономайзера питательная вода отводится в барабан и поступает в водяное пространство его через распределительную трубу внутрибарабанного устройства.
Между шламоуловителем и питательным трубопроводом перед экономайзером имеется перемычка, по которой на вход экономайзера может быть подана циркуляционная котловая вода (линия рециркуляции).
Схема пароперегревателя является смешанной, при которой пар проходит последовательно сначала по змеевикам двух левых блоков сверху вниз, а потом по змеевикам двух правых блоков снизу вверх.
Все поверхности нагрева котла изготовлены в виде сварных блоков с принудительной дистанцировкой шахматного расположения труб в пакете.
Каждый пакет состоит из четырех блоков. Два змеевика образуют секцию, из которых собирается блок.
Дистанционные устройства расположены по длине змеевиков в двух местах. В крайних змеевиках блоков имеются разводки труб, которыми образуются вертикальные проходы для продувочных аппаратов.
Во входных отверстиях всех змеевиков испарительных поверхностей нагрева имеются уравнительные шайбы с отверстием 8 мм, которые могут быть сняты перед щелочением котла или для осмотра через эллиптические лючки в камерах.
Первая, вторая и третья секции испарительной поверхности работают как три параллельных циркуляционных контура. Все поверхности нагрева в свою очередь разделены на два параллельных контура (правый и левый). Каждый контур состоит из двух блоков.
Коллекторы пароперегревателя, первой испарительной, второй испарительной секции и выходной коллектор третьей испарительной секции расположены по фронтовой стенке котла.
Входные коллекторы третьей испарительной секции и коллекторы водяного экономайзера расположены на задней стенке котла. Несущие охлаждаемые балки 1-й испарительной секции и пароперегревателя включены в циркуляционный контур первой испарительной секции, т.е. котловая вода последовательно проходит через испарительный контур, затем в охлаждаемые балки и далее уходит в барабан котла. Остальные балки, на которые опираются блоки испарительных поверхностей нагрева и экономайзера - сварные, прямоугольного сечения, охлаждаемые естественной циркуляцией воздуха, а в части нижних блоков экономайзера - неохлаждаемые.
1.6 Барабан и внутрибарабанное устройство
Барабан котла с внутренним диаметром 1508 мм выполнен сварным из стали 20К. Толщина стенки барабана - 36 мм. В обоих днищах имеются эллиптические лазы размером 420 х 320 мм. В барабане котла расположено циклонное сепарационное устройство, состоящее из 14 циклонов, восемь из которых предназначены для сепарация пара от первой и третьей испарительных секций, а шесть циклонов от второй испарительной секции.
Шламоуловитель представляет собой фильтр с фильтрующим элементом из дырчатой решетки, которая изготовляется из нержавеющей стали.
Для внутреннего осмотра в корпусе шламоуловителя имеются три эллиптических лючка, через которые можно установить необходимость ремонта фильтрующей решетки. В случае такой необходимости нижнее донышко снимается путем обрезки патрубка и фильтрующая цилиндрическая решетка вынимается.
1.8 Нормы качества питательной и котловой воды
Нормы качества питательной и котловой воды представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Нормы качества питательной и котловой воды
1 Массовая концентрация взвешенных веществ
6 Массовая концентрация соединений железа (в пересчете на железо общее)
8 Массовая концентрация свободной углекислоты
9 Массовая концентрация растворенного кислорода
10 Массовая концентрация нефтепродуктов
1 Массовая концентрация взвешенных веществ, не более
6 Массовая концентрация соединений железа в пересчете на Fe, не более
8 Массовая концентрация свободной углекислоты
9 Массовая концентрация растворенного кислорода, не более
10 Массовая концентрация нефтепродуктов, не более
2. Конструкция и характеристики котла при работе в водогрейном режиме
2.1 Конструкция котла-утилизатора КУ-150 при работе в водогрейном режиме
Котлы-утилизаторы КУ-150 переводятся на водогрейный режим работы с естественной тягой, для этого:
1.Требуется изменить схему циркуляции воды, а именно:
- всасывающий трубопровод одного из циркуляционных насосов котла соединен с трубопроводом обратной сетевой воды;
- циркуляционные насосы соединены последовательно по воде;
- для циркуляции воды в пароперегревателе котла установлен трубопровод, соединяющий шламоотделитель с пароперегревателем;
- для циркуляции воды через экономайзер установлен трубопровод от шламоотделителя на экономайзер;
- коллектор воды после барабана котла соединен через задвижку с трубопроводом прямой сетевой воды.
При работе котла обратная сетевая вода поступает на всас первого циркуляционного насоса, далее последовательно проходит второй и третий насосы и с нагнетания третьего насоса по трубопроводу поступает в шламоотделитель, откуда идет на испарительные секции, пароперегреватель и экономайзер.
2. Для предотвращения вскипания воды в поверхностях нагрева необходимо увеличить давление воды на входе в котел посредством установки не одного, как было ранее, а трех циркуляционных насосов НКУ-250. Таким образом, давление воды на входе в котел будет не 0,29 МПа, а ~ 0,88 МПа. Из-за повышения давления воды на входе в котел ее вскипание в поверхностях нагрева происходить не будет и можно будет закрыть "шибер на трубу" полностью, тем самым увеличив количество проходящих через котел газов, а следовательно, уменьшить потери теплоты в окружающую среду с уходящими газами.
Нагретая отходящими газами от нагревательных печей вода поступает в барабан котла и через коллектор в трубопровод прямой сетевой воды.
3. С целью экономии электрической энергии котел-утилизатор необходимо перевести на работу с естественной тягой. Для этого требуется произвести демонтаж нижней части перегородки между подъемным и опускным газоходами, вследствие чего дымовые газы пойдут через газоходы не последовательно (сначала через подъемный, далее - через опускной), а одновременно через оба газохода котла снизу вверх. В верхней части опускного газохода предусмотреть монтаж борова (с шибером), соединяющего газоходы котла и боров дымовой трубы. Боров в нижней части опускного газохода (предусмотренный первоначальной конструкцией котла) перекрыть, дымосос демонтировать.
2.2 Основные теплотехнические характеристики котла и оборудования при работе в водогрейном режиме
Котел-утилизатор, серийный, типа КУ-150 производства Белгородского котлостроительного завода, г. Белгород.
Основные теплотехнические характеристики котла и оборудования при работе в водогрейном режиме представлены в таблице 4.
Таблица 4 - Теплотехнические характеристики котла и оборудования при работе на водогрейном режиме (при работе с искусственной тягой)
Котел-утилизатор КУ-150 в водогрейном режиме
3.1 Тепловой расчет котла-утилизатора КУ-150 на водогрейном режиме
Исходные данные для теплового расчета:
Температура дымовых газов пере котлом хг'= 350°С (I'г=849,1 кДж/м 3 );
Температура воды на входе в котел t'в= 80°С (I'в=335,7 кДж/кг);
Расход воды через котел Gв= 250 т/ч;
Температура воды на выходе из котла
Давление воды на входе в котел pв= до 0,98 МПа;
Энтальпия газов на входе в котел-утилизатор, кДж/м 3 :
Энтальпия газов на выходе из котла-утилизатора, кДж/м 3 :
Объемная теплоемкость газов подсчитывается как теплоемкость смеси газов по формуле
сг,i - объемные теплоемкости компонентов смеси при постоянном давлении при данной температуре, кДж/(м 3 К) (таблица 6);
ri - объемные доли компонентов смеси (таблица 5).
Примерный состав газов за нагревательными печами стана "2000" представлен в таблице 5.
Таблица 5- Состав газов отходящих от печей стана "2000"
Продукты сгорания методических печей ЛПЦ-2
Теплоемкости газов, входящих в состав дымовых газов, представлены в таблице 6.
Теплоемкость газов, cр,i кДж/( м3К)
Проведем расчет для температур дымовых газов:
По вычисленным значениям I'г строим график зависимости изменения энтальпии газов в газоходах котла. Зависимость Iг от изменения хг - практически линейная. При дальнейшем расчете, определив из уравнения теплового баланса энтальпию газов в том или ином газоходе, температуру газов определяем по I-х диаграмме.
Тепловой баланс котла-утилизатора на водогрейном режиме
Температуру газов на выходе из котла-утилизатора примем равной 150°С.
хг'' = 150°С, тогда энтальпия I''г= 567,4 кДж/м 3 (по I-х диаграмме).
Уравнение теплового баланса котла-утилизатора на водогрейном режиме имеет вид:
где Qг - теплота, отданная дымовыми газами, кВт; ц- коэффициент сохранения тепла, учитывающий его потери в окружающую среду (принимается ц=0,98); Gг - расход дымовых газов через котел-утилизатор, нм3/ч; Gв - расход воды через котел-утилизатор, м3/ч; I'г, I''г- энтальпия дымовых газов на входе и на выходе из котла-утилизатора соответственно, кДж/м3; I'в, I''в- энтальпия дымовых газов на входе и на выходе из котла-утилизатора соответственно, кДж/кг.
Из выражения (2) находим расход дымовых газов через котел-утилизатор:
Примем расход дымовых газов через газоходы:
- через левый газоход Gг левый=74349 нм 3 /ч;
- через правый газоход Gг правый=58002 нм 3 /ч.
Расчет ведется методом последовательных приближений. Задавшись в первом приближении температурой газов на выходе из котла (или из испарительной поверхности), из уравнения теплового баланса определяют количество теплоты, отданное дымовыми газами Qг.
Подробный тепловой расчет котла-утилизатора на водогрейном режиме представлен в таблице 7.
Во всех вариантах расчёта расход дымовых газов через котёл принят 132,351 тыс.нм 3 /час, расчётная температура газов перед котлом принята равной 350, 300 и 250 0 С (вариант 1, вариант 2 и вариант 3 соответственно).
Таблица 7 - Тепловой расчет котла-утилизатора на водогрейном режиме
Эффективная толщина излучающего слоя
Коэффициент ослабления лучей 3-х атомными газами
Тепловосприятие по уравнению теплопередачи
Эффективная толщина излучающего слоя
Коэффициент ослабления лучей 3-х атомными газами
Тепловосприятие по уравнению теплопередачи
Эффективная толщина излучающего слоя
Коэффициент ослабления лучей 3-х атомными газами
Тепловосприятие по уравнению теплопередачи
Эффективная толщина излучающего слоя
Коэффициент ослабления лучей 3-х атомными газами
Тепловосприятие по уравнению теплопередачи
Первый пакет третьей испарительной секции
Эффективная толщина излучающего слоя
Коэффициент ослабления лучей 3-х атомными газами
Тепловосприятие по уравнению теплопередачи
Второй пакет третьей испарительной секции
Эффективная толщина излучающего слоя
Коэффициент ослабления лучей 3-х атомными газами
Тепловосприятие по уравнению теплопередачи
Температура воды на выходе из барабана котла
Согласно теплового расчета, представленного в таблице 7, уточним расходы дымовых газов через газоходы котла:
Отсюда по I-х диаграмме: хг''=135°C.
Температура воды на выходе из котла получилась равной 117,7°С, т.е. I''в=492,98 кДж/кг.
что соответствует требованиям инженерных расчетов.
3.2 Аэродинамический расчет дымового тракта
В состав дымового тракта (рисунок 1) входит два вертикальных прямоугольных дымовых канала - дымоспады (левый и правый), размером 2552 х 5196 мм, которые переходят в горизонтальные дымопроводы диаметром 3612 мм. Ось дымопроводов проходит на отметке минус 14500 мм.
В горизонтальных дымопроводах расположены петлевые, трубчатые, металлические восьми секционные рекуператоры, предназначенные для подогрева воздуха, подаваемого в печь для сжигания топлива (2 шт. на печь), после них по ходу газов расположены поворотные дымовые клапаны диаметром 3500 мм для регулирования давления в печи.
Оба дымопровода (левый и правый) переходят в общий дымопровод (боров) диаметром 5952 мм, ось которого расположена на отметке минус 14500 мм и совпадает с осью нагревательной печи.
Длина общего борова 83000 мм. Он представляет собой металлическую сварную трубу-кожух, футерованную внутри. Рабочая футеровка выполнена из шамотного кирпича класса "Б" толщиной 300 мм и теплоизоляционный слой из шамота-легковеса марки ШЛБ-1,2 толщиной 115 мм. Общий боров переходит в вертикальную шахту прямоугольного сечения 4756 * 7250 мм, футерованную слоем шамота класса "Б" толщиной 696 мм. На отметке минус 9700 мм по оси общего борова из шахты начинается дымовой боров сечением 4176 * 6310 мм, идущий на дымовую трубу. Стенки борова футерованы слоем шамота класса "Б" толщиной 230 мм и слоем шамота-легковеса толщиной 116 мм.
Свод борова выполнен аркой из клинового шамотного кирпича толщиной 300 мм и слоя диатомового кирпича толщиной 116мм. В дымовом борове на расстоянии 33000 мм от оси шахты расположен главный дымовой шибер на дымовую трубу, управляемый с пульта управления котлов-утилизаторов.
После шибера боров поворачивает на 30° и заканчивается в дымовой трубе. На отметке минус 7050 мм из шахты отходят два дымовых борова на котлы-утилизаторы.
Аэродинамический расчет дымового тракта представлен в таблице 8.
Таблица 8 - Аэродинамический расчет дымового тракта
Сечение одного канала aверт х bверт, м
Эквивалентный диаметр канала dэкв, м
Коэф. объемного расширения газа в, °С-1
Потери на трение в вертикальном канале ДPтр.верт, Па
ДPтр.верт=м·W2верт·с·(1+в·t)·lверт/2dэ
Коэффициент местного сопротивления о
Местные потери давления при входе газового потока в вертикальные каналы, ДPм.верт, Па
Потери на преодоление геометрического напора, ДPгеом.верт , Па
ДPгеом.верт=lверт·g·( сокр/(1+в·t) - с/(1+в·t))
Длина дымохода до рекуператора l1, м
Длина дымохода от рекуператора до борова l2,м
Температура перед рекуператором tрек 1°С
Средняя температура на участке tг.д.1°С
Температура после рекуператора tрек 2 °С
Средняя температура на участке tг.д.2°С
Потери давления на преодоление трения ДPтр. гор , Па
ДPтр.гор=м·W2·с·((1+в·tг.д.1)·l1/2dэ + (1+в·tг.д.2)·l2/2dэ)
Местные потери давления при повороте на 90° ДPм. гор, Па (о=1,0)
Потери давления в рекуператоре ДPрек, Па
Местные потери давления в поворотном клапане ДPклап, Па (о=0,1)
Местные потери давления на входе в боров (собирающий тройник) ДPсоб. тр. , Па (о=0,1)
Температура в начале борова tбор1,°С
Температура в конце борова tбор 2,°С
Средняя температура на участке tбор ,°С
Потери на трение в борове ДPтр.бор, Па
ДPтр.бор=м·W2бор·с·(1+в·tбор)·lбор/2d
Местные потери давления при повороте на 90° ДPм. бор, Па (о=1,0)
ДPм.бор = о·W2бор·с·(1 + в·tбор2)/2
Температура газов в начале шахты, tш1°С
Температура газов в конце шахты, tш2°С
Средняя температура на участке tш ср°С
Потери давления в шахте на трение ДPтр.ш, Па
ДPтр.ш= м·W2ш·с·(1 + в·tш.ср)·lш/2dэ
Потери на преодоление геометрического напора, ДPгеом.шах , Па
ДPгеом.ш=lш·g·( сокр/(1+в·tокр) - с/(1+в·tш.ср))
Местные потери давления при повороте на 90° ДPм. шах, Па (о=1,0)
Скорость дымовых газов в ответвлении Wб, м/с
Местные потери давления на выходе из вертикальной шахты (раздающий тройник) ДPразд. тр. , Па
ДPразд.тр = ош·W2ш·с/2 + об·W2б·с/2
Потери давления в горизонтальном борове
Температура в начале борова tбор1,°С
Температура в конце борова tбор 2,°С
Средняя температура на участке tср.бор,°С
Потери на трение в борове ДPтр.бор, Па
ДPтр.бор= м·W2бор·с·(1 + в·tср.бор)·lб/2dэ
Потери давления при входе дымовых газов в котел
Коэф. сопротивления при повороте потока на 90° с изменением сечения о
Потеря напора при входе газов в левый газоход ДPлев, Па
Коэф. сопротивления при входе при входе в канал овх
Коэф. сопротивления при повороте потока на 90° с изменением сечения о
Потеря напора при входе газов в правый газоход ДPправ, Па
Потери давления в котле (таблица ?)
Сопротивление левого газохода с учетом самотяги ДPлев г., Па
Сопротивление правого газохода с учетом самотяги ДPправ г., Па
Потери давления при выходе газов из котла
Коэф. сопротивления при повороте потока на 90° с изменением сечения о
Потеря напора при выходе газов из левого газохода ДPлев, Па
Коэф. сопротивления при повороте потока на 90° с изменением сечения о
Потеря напора при выходе газов из правого газохода ДPпр, Па
Потери давления в газоходе после котла-утилизатора (рисунок 2)
Коэффициент сопротивления конфузора (б=40°)
Потери давления на участке 0-1, ДP0-1, Па
Эквивалентный диаметр газохода dэ, м
Потери на трение в газоходе ДPтр, Па
Коэффициент сопротивления поворота о
Потери давления при повороте потока ДPпов, Па
Потери давления на участке 1-2, ДP1-2, Па
Коэффициент сопротивления диффузора (б=20°), о
Потери давления в диффузоре, ДPдиф, Па
Коэффициент сопротивления собирающего тройника о
Потери трения в тройнике ДPсоб.тр, Па
Потери давления на участке 2-3, ДP2-3, Па
Коэффициент сопротивления поворота (б=30°) о
Потери давления на участке 3-4 ДP3-4, Па
Эквивалентный диаметр газохода dэ, м
Потери на трение на участке 4-5 ДP4-5 , Па
Рисунок 2 - Газоходы котла-утилизатора КУ-150 (участок "котел - дымовая труба")
Аэродинамический расчет газоходов котла-утилизатора представлен в таблице 9.
Таблица 9 - Аэродинамический расчет газоходов котла
Наименование потерь по тракту и краткая характеристика участка
Потеря тяги в первом испарительном пакете. Число рядов труб - z = 12 шт. Диаметр труб dн=32 мм. Расположение труб - шахматное. Шаги труб: по ширине - S1=172 мм, у1=5,38; по глубине - S2=70 мм, у2=2,19.
Потеря тяги в пароперегревателе. Число рядов труб - z = 8 шт. Диаметр труб dн=32 мм. Расположение труб - шахматное. Шаги труб: по ширине - S1=86 мм, у1=2,69; по глубине - S2=70 мм, у2=2,19.
Потеря тяги во втором испарительном пакете. Число рядов труб - z = 20 шт.
Диаметр труб dн=32 мм. Расположение труб - шахматное. Шаги труб: по ширине - S1=86 мм, у1=2,69; по глубине - S2=70 мм, у2=2,19.
Потеря тяги во второй секции третьего испарительного пакета. Число рядов труб - z = 22 шт. Диаметр труб dн=32 мм. Расположение труб - шахматное. Шаги труб: по ширине - S1=86 мм, у1=2,69; по глубине - S2=70 мм, у2=2,19.
Потеря тяги в экономайзере. Число рядов труб - z = 48 шт. Диаметр труб dн=32 мм. Расположение труб - шахматное. Шаги труб: по ширине - S1=90 мм, у1=2,81; по глубине - S2=70 мм, у2=2,19.
Потеря тяги в первой секции третьего испарительного пакета.
Число рядов труб - z = 22 шт. Диаметр труб dн=32 мм. Расположение труб - шахматное. Шаги труб: по ширине - S1=86 мм, у1=2,69; по глубине - S2=70 мм, у2=2,19.
Суммарная потеря тяги в левом газоходе
Суммарная потеря тяги в правом газоходе
Самотяга тракта. Левый газоход H1=+13,44 м, правый газоход H2=+13,44 м. с- плотность дымовых газов при 0°С и 760 мм.рт.ст.(1,32 кг/м3), 1,293-плотность наружного воздуха при 20°С и 760 мм.рт.ст.(кг/м3)
Сопротивление левого газохода с учетом самотяги
Сопротивление правого газохода с учетом самотяги
Общие потери при движении продуктов горения из рабочего пространства печи к основанию дымовой трубы:
Действительное разряжение, создаваемое трубой:
Выберем цилиндрическую, кирпичную трубу. Для расчёта трубы необходимо задать скорость выхода дымовых газов из трубы. Примем W = 2,5 м/с.
Зная площадь отверстия, можно найти диаметр выходного отверстия:
По унифицированному ряду типоразмеров дымовых труб выбирается наиболее близкое значение диаметра к полученному значению м.
По выбранному диаметру устья находим площадь устья и скорость дымовых газов в трубе:
По диаметру на выходе трубы по унифицированному ряду типоразмеров дымовых труб выбираем высоту дымовой трубы.
Плотность дымовых газов при 139°С равна с = 0,875 кг/м 3 .
Рассчитаем потери от трения. Коэффициент трения л = 0,05.
Потери от местных сопротивлений при выходе из дымовой трубы
Суммарные потери давления в дымовой трубе:
Тогда самотяга в трубе с учетом потерь давления:
что превышает значение необходимого разряжения, создаваемого трубой ( Па), то есть перевод системы на работу с естественной возможен.
4.1 Анализ опасных и вредных факторов при работе в котельной котлов-утилизаторов КУ-150 стана "2000"
Создание здоровых и безопасных условий труда основано на учете опасных и вредных факторов данного производства и проведения мероприятий, предотвращающих их воздействие на работающих.
Персонал, работающий в котельной котлов-утилизаторов КУ-150, подвергается влиянию опасных производственных факторов. Их вид, воздействие на человека, мероприятия и средства защиты приведены в таблице 10.
Таблица 10 - Опасные производственные факторы
Наименование оборудования, создающего опасность
Движущиеся машины, механизмы, подвижные части (насосы, вентиляторы и дымососы).
Электродвигатели, электропроводка, т.п.
Поражение электрическим током (местные и общие электротравмы)
Повышенная температура поверхностей трубопроводов и оборудования (деаэраторы, насосное оборудование)
Расположение рабочего места на высоте
Анализ данных таблицы 10 показывает, что к постоянным опасным факторам относятся повышенная температура поверхностей оборудования и трубопроводов, расположение рабочих мест на высоте. Разрыв трубопроводов, движущиеся машины и механизмы - переменные опасные факторы. Анализ вредных производственных факторов, влияющих на персонал в котельной котлов-утилизаторов КУ-150 представлен в таблице 11.
Таблица 11 - Вредные производственные факторы
Оказывает влияние на функциональное состояние организма, на его тепломассообменные процессы
Оказывает влияние на самочувствие и работоспособность
Оказывает влияние на функциональное состояние организма, на его тепломассообменные процессы
Оказывает влияние на функциональное состояние
Концентрация пыли в воздухе рабочей зоны, мк/м3
Вызывает отклонения в состоянии здоровья от легкого недомогания до профзаболевания
Оказывает влияние на самочувствие и работоспособность
Анализ данных таблицы 11 показывает, что фактические значения вредных производственных факторов (аварийное освещение, уровень шума, тепловые излучения) превышают допустимые нормы. Постоянными вредными производственными факторами являются освещенность, уровень шума, температура; переменными - скорость движения воздуха.
На территории предприятия основной опасностью механического воздействия на персонал является разрушение отдельных конструкций, которое может произойти под воздействием сил растяжения, кручения, а также при сдвиге и ударе. Оценка конструкций на прочность является одной из важнейших и сложных задач науки о сопротивлении материалов.
Топливный тракт котла, выбор схемы подготовки топлива к сжиганию. Расчет экономичности работы котла, расхода топлива, тепловой схемы. Описание компоновки и конструкции пароперегревателя котла. Компоновка и конструкция воздухоподогревателя и экономайзера. курсовая работа [3,5 M], добавлен 12.06.2013
Технология производства серной кислоты и продуктов на ее основе. Разработка конструкции узлов котла-утилизатора. Механизация обслуживания и ремонтных работ участка котла-утилизатора. Разработка технологического процесса изготовления "барабана канатного". дипломная работа [774,9 K], добавлен 09.11.2016
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
Устройство котла-утилизатора П-83. Порядок определения энтальпий газов и коэффициента использования тепла. Особенности расчета пароперегревателей, испарителей и
Проект перевода котла-утилизатора КУ-150 с парового на водогрейный режим с естественной тягой дипломная работа. Производство и технологии.
Курсовая работа: Природно-экономическая характеристика Камчатской области
Достопримечательности Семея Эссе
Конфликт Героя С Обществом Олеся Сочинение
Гдз Контрольные Работы 4 Класс Романова
Реферат: The Commonwealth Essay Research Paper Commonwealth was
Реферат по теме Основные школы менеджмента
Нагибин Собрание Сочинений
Сочинение по теме “Петербургский миф” в двадцатые годы ХХ века: попытки эпилога
Конфликт Между Гриневым И Швабриным Сочинение
Реферат: Збудження об’ємних резонаторів
Курсовая работа: Численные методы решения задач управления технологическими процессами
Индивидуальный Выбор Систем Физических Упражнений Реферат
Эссе Про Кочевников
Транспорт Москвы Реферат
Курсовая работа по теме Расчет разветвленной тупиковой воздуходувной сети
Доклад по теме Естествознание - фундаментальная наука
Реферат: Овцеводство, кролиководство, коневодство
Контрольная работа по теме Психология групп и типы межличностных конфликтов
Зачем Нужна Совесть Итоговое Сочинение
Курсовая работа: Образ семьи в представлении студентов и школьников
Соотношение публичного и частного права - Государство и право курсовая работа
Організація контрольно-ревізійної роботи - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Становление абсолютной монархии в России - История и исторические личности курсовая работа