ЭКОНОМАЙЗЕРЫ

Расчет котлов и котельных установок

Экономайзер имеет поверхность змеевикового типа, располагается в конвективном опускном газоходе. Схема движения воды по отношению к продуктам сгорания — противоточная, обтекание труб газами — поперечное, компоновка труб — шахмат­ная и коридорная (см. табл. 14). Для интенсификации теплооб­мена применяют трубы малого диаметра (d = 21—32 мм при толщине стенки 2,5—4 мм, причем большие значения для котлов СКД), выполненные из стали 20.

Рис. 62. Схемы включения ступе­ней перегревателя

Различают одно - и двухступенчатые экономайзеры (рис. 63). Двухступенчатый экономайзер 2 (рис. 63, а—в) устанавливают лри подогреве воздуха до температур выше 360 °С. Между его 102

Ступенями располагают воздухоподогреватель 3. Из экономай­зера 2 вода в котлах с естественной циркуляцией поступает в ба­рабан 1, в прямоточных — в раздающие коллектора НРЧ.

По отношению к фронту котла змеевики располагают как перпендикулярно, так и параллельно. Выбор расположения определяется условиями наименьшего золового износа труб.

Число потоков воды в экономайзере обусловлено обеспечением заданной скорости движения воды в трубах. Однопоточные схемы показаны на рис. 63, а, в, г, е, а двухпоточные — на рис. 63, б, <3.

При работе газового тракта, котла под разрежением коллек­тора 4 выносят за пределы газохода, а при наддуве или уравно­вешенной тяге размещают непосредственно в газоходе для улуч­шения герметизации.

Экономайзеры

Экономайзеры применяются в теплоэнергетической промышленности для использования их на котельных установках для подогрева воды/воздуха перед поступлением в котел при помощи уходящих продуктов сгорания топлива из топки. Основное назначение экономайзеров - это повышение коэффициента КПД работы котлов.

Конструктивно водяной экономайзер представляет собой змеевик из вертикальных труб, соединенных дугами и скомпонованных в пакеты высотой максимально 1 м и с разрезами между ними толщиной 65-80 см. Шахматное расположение труб способствует повышению КПД.

Трубы экономайзера (гладкие или ребристые) изготавливают из чугуна. Для работы котла при высоком давлении и высокой температуре применяются гладкие трубы из стали.

Традиционно экономайзеры бывают:

поверхностные, которые поставляются в заводской комплектации с котлами питательные, когда вода нагревается для последующего питания котлов теплофикационные, когда нагретая вода в последующем используется в системах отопления контактные, которые применяются для нагрева воды в системе бытового и технологического водоснабжения

По степени нагрева воды в экономайзерах последние бывают кипящего и не кипящего типа. Кипящие экономайзеры на выходе дают кипящую воду. Такие экономайзеры больше подвержены коррозионному износу, чем не кипящие.

По схеме присоединения к котлам различают экономайзеры групповые и индивидуальные.

На экономайзерах обязательна установка гильз для измерения температуры питательной воды.

Чугунные экономайзеры

Экономайзеры, чьи трубы выполнены из чугуна, используются на котельном оборудовании при давлении не выше 2,4 МПа. Такие экономайзеры состоят из ребристых труб длиной от 2 до 3 м, которые собираются между собой коленами. На монтажную площадку экономайзеры из чугуна доставляются блоками или россыпью. Горизонтальные ряды труб (традиционно до 8 шт.) образуются в группу, группы далее образовывают колонны, которые разделяются перегородками из металла. Группы труб компонуют в каркас с обшитыми теплоизоляцией стенками. Съемные щиты закрывают торцы экономайзеров. В блок экономайзера устанавливают обдувочные устройства. Одно устройство должно обдувать максимум 4 ряда труб.

Чугунные экономайзеры изготавливаются только не кипящего типа.

Экономайзеры из чугуна обладают повышенным сопротивлением химическому и механическому негативному воздействию, что положительно влияет на срок службы оборудования.

Вода в экономайзер подводится посредством коллекторов. Температура воды на входе должна быть на 5-10°С выше температуры точки росы уходящих продуктов сгорания. На выходе температура воды должна быть на 40°С ниже температуры насыщенного пара.

Топка, котел, пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель — котлоагрегат. Тягодутьевые, питательные устройства, оборудование топливо-подачи и золоудаления

 

В качестве теплоносителя, доставляющего тепловую энергию к ее потребителям, обычно используется пар или горячая вода. В обоих случаях котельная установка представляет собой генератор, преобразующий в тепло химическую энергию топлива.

Основными элементами современной котельной установки являются: топка, котел, пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель, в целом — называемые котлоагрегатом, а также тягодутьевые, питательные устройства, оборудование топливо-подачи и золоудаления . Рабочими телами, участвующими в процессах тепловых трансформаций, служит топливо, воздух, вода.

Топливо, сгорая в топке, т. е. вступая в химическую реакцию с кислородом воздуха, образует горячие газы, которые далее при помощи тяговых устройств проводятся по газоходам котлоагрегата, охлаждаются и выбрасываются в окружающую среду.

В барабане парового котла пар получается насыщенный, и в случае надобности он перегревается путем пропуска по особым змеевикам, располагаемым в большинстве случаев за первым газоходом котла. Полученные в топке газы, пройдя котел и перегреватель, обычно имеют высокую температуру — около 300— 450°, и их невыгодно выбрасывать в трубу. Для повышения экономичности установки за котлом устанавливают дополнительные поверхности нагрева: экономайзер, подогревающий воду, идущую на питание котла, и воздухоподогреватель, снабжающий топку горячим воздухом.

В отопительных установках воздухоподогреватели по причинам, о которых будет указано в дальнейшем, пока не получили сколько-нибудь значительного распространения.

АРМАТУРА КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК. НАЗНАЧЕНИЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ.

Арматура котельной установки

Реферат

 

Выполнил: ст. гр. БТЭ-11

Анисимов А.А.

 

Проверил: ассистент

Пудовкина Е.В.

 

Тамбов. 2012

содержание

ВВЕДЕНИЕ.. 3

1. АРМАТУРА КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК. НАЗНАЧЕНИЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ. 4

1.1 Запорная арматура. 4

1.2 Регулирующая арматура. 5

1.3 Защитная арматура. 6

1.4 Контрольная арматура. 8

2. ГАРНИТУРА КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК. ВЗРЫВНЫЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ КЛАПАНЫ 10

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 11

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 12

 

ВВЕДЕНИЕ

Современная котельная установка представляет собой сложное техническое сооружение и состоит из котла и вспомогательного котельного оборудования, размещенного в помещении котельной или вне ее границ и предназначенного для производства пара с необходимыми параметрами или для подогрева горячей воды, или того и другого одновременно.

В состав котла входят: топка, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, обмуровка и каркас с лестницами и площадками, а также арматура и гарнитура.

К вспомогательному оборудованию для отопительного котла относятся: тягодутьевые и питательные устройства, оборудование водоподготовки, топливодоподачи, а также контрольно-измерительные приборы и системы автоматизации.

Для нормальной, бесперебойной и безопасной работы паровой котел должен быть оборудован соответствующими устройствами, приспособлениями и приборами. Эти дополнительные устройства и приборы относятся к арматуре и гарнитуре котла.

 

АРМАТУРА КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК. НАЗНАЧЕНИЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ.

ВОДЯНЫЕ ЭКОНОМАЙЗЕРЫ

ТЕПЛОГЕНЕРАТОРЫ КОТЕЛЬНЫХ

Водяные экономайзеры предназначены для нагрева питательной или сетевой воды за счет теплоты уходящих топочных газов, благодаря чему уменьшаются потери теплоты и повышается КПД. По типу бывают групповые и индивидуальные экономайзеры, а по материалу - чугунные и стальные. В водяной экономайзер вода подается питательным насосом, за счет напора которого и осуществляется ее прину­дительное движение в трубах экономайзера.

Для паровых котлов обычно устанавливают индивидуальные экономайзеры, а групповые - на чу­гунных котлах и паровых (до 1 т/ч пара). Водяные экономайзеры для котлов среднего и высокого дав­ления изготавливают только из стальных труб, для низкого давления - чугунных или стальных. При частичном испарении воды в трубах экономайзер считается кипящим.

Чугунные водяные экономайзеры выполняют только некипящими. Температура воды на выходе из чугунного экономайзера должна быть меньше температуры насыщения на 20 °С, так как закипание во­ды в чугунном экономайзере недопустимо. В стальном экономайзере допустимо закипание воды.

Температура воды на входе всех экономайзеров должна быть выше температуры точки «росы» то­почных газов на 5.10 °С для избежания низкотемпературной коррозии.

Экономайзеры некипящего типа собирают из чугунных, ребристых труб с квадратными фланцами, торцевые стороны этих фланцев имеют канавки с четырех сторон, в которые укладывается шнуровой асбест для уплотнения. Отдельные чугунные, ребристые трубы (длиной 1,5; 2; 2,5; 3 м) соединяют меж­ду собой калачами. Для очистки от внешних отложений, особенно между ребрами, чугунные трубы компонуются в блоки так, чтобы число горизонтальных рядов было не более 8 (4 + 4), между которыми устанавливается обдувочный аппарат. Это необходимо для эффективной обдувки внешних поверхно­стей чугунного экономайзера паром или сжатым воздухом, так как один обдувочный аппарат обслужи­вает не более 4 рядов труб вверх и 4 - вниз.

Назначение и конструкция котельных установок

Котельная установка служит для выработки пара с заданными параметрами для паровых двигателей (турбин, поршневых машин), а также для нужд производства или отопления. В зависимости от назначения котельные установки бывают энергетические (обслуживающие электрические станции), производственные, производственно-отопительные и отопительные. Назначение котельной установки обусловливает ее производительность и параметры вырабатываемого пара.

Исходным рабочим телом для получения пара в котельной установке является вода, а исходным носителем энергии - топливо. Теплота, выделяющаяся при сжигании топлива, передается через металлические поверхности теплообменных аппаратов воде и пару. Основными составляющими процесса производства пара в котельных установках являются горение топлива, теплообмен между продуктами горения и рабочим телом и образование пара.

Котельная установка состоит из котельных агрегатов и вспомогательных устройств.

Рисунок 1. Котельная установка: 1 - вагонетка для подвоза топлива; 2 - металлическая решетка; 3 - бункер для топлива; 4 - механизм подачи топлива в топку; 5 - колосниковая решетка; 6 - топка; 7 - вертикально-водотрубный паровой котел; 8 - пароперегреватель; 9 - паропровод насыщенного пара; 10 – паропровод перегретого пара; 11 - пылезолоуловитель; 12 - водяной экономайзер; 13 - трубопровод питательной воды; 14 - воздухоподогреватель; 15 - дутьевой вентилятор; 16 - питательный насос; 17- дымовая труба; 18 - молниепровод; 19 - сборный боров; 20 - боров от других котлов; 21 - поворотная заслонка регулирования тяги; 22 - золовой бункер; 23 – шлаковый бункер; 24 - вагонетка для удаления шлака и золы

Реферат: Назначение и устройство котельных установок - Xreferat.com - Банк рефератов, сочинений, докладов, курсовых и дипломных работ

Котельная установка - это комплекс устройств для получения водяного пара под давлением (или горячей воды). Котельная установка состоит из котельного агрегата, в котором производится водяной пар с заданными давлением и температурой, и ряда вспомогательных устройств, предназначенных для приготовления и подачи топлива, питательной воды и воздуха, а также удаления производственных отходов (дымовых газов и зольных остатков топлива). Водяной пар используется в энергетике для привода паровых турбин, а также как греющая среда в технологических процессах (нагревание, сушка, выпаривание и т.д.) и в быту (отопление, горячее водоснабжение). Наряду с паровыми котлоагрегатами в небольших коммунальных котельных применяются также водогрейные котлы, в которых подогреваются вода, используемая для нужд теплоснабжения.

В зависимости от производительности различают котельные установки малой (до 20 т/ч), средней (20-70 т/ч), и большой (свыше 100 т пара в час) производительности. По величине давления пара котельные установки бывают низкого (до 3 МПа), среднего (3-7,5 МПа), высокого (10-15 МПа), сверхвысокого (15-22,5 МПа) и сверхкритического (более 22,5 МПа) давления.

Различают котлоагрегаты естественной и принудительной циркуляцией (прямоточной). В последних, движение воды происходит под действием насоса. Мощные энергетические котлоагрегаты с естественной циркуляцией, выпускаемые в настоящее время, имеют параметры пара р=14 МПа и t=570°С, а котлоагрегаты с искусственной циркуляцией - р=25 МПа и t=565°С.

Основными элементами котельного агрегата экранного типа с естественной циркуляцией, имеющего факельную топку для сжигании я каменноугольной пыли являются топочная камера, парообразующие поверхности нагрева - ряды экранных труб, пароперегреватель, водяной экономайзер и воздухоподогреватель. Смесь топлива с воздухом подается через горелки в топочную камеру, где топливо воспламеняется и сгорает во взвешенном состоянии.

Стальной экономайзер БВЭС-I-2

№ п/п Наименование показателя Значение 1 Наименование изделия Экономайзер БВЭС-I-2 2 Номер чертежа 23.9091.008 3 Площадь поверхности нагрева, м2 28 4 Давление воды, МПа (кгс/см2) 1,5 (15) 5 Температура воды на выходе, С 100 6 Длина (L) 2610 7 Ширина (B) 780 8 Высота (H) 2112 9 Масса, кг 1470

Общий вид и габаритные размеры экономайзера БВЭС-I-2

Конструкция и назначение хвостовых поверхностей нагрева ПК

Воздухоподогреватель вместе с экономайзером и пароперегревателем входит в число так называемых хвостовых поверхностей котлоагрегата. Если водяной экономайзер и пароперегреватель, отнимая тепло от отходящих газов, передают его непосредственно теплоносителю, нагревая питательную воду и пар, то роль воздухоподогревателя иная. Воздухоподогреватель, отнимая тепло от отходящих газов и соответственно уменьшая потерю с отходящими газами, непосредственно это отнятое тепло теплоносителю не сообщает. Горячий воздух направляется от воздухоподогревателя в топку котла, где улучшаются условия сгорания топлива, уменьшаются топочные потери q и а, увеличивается теоретическая температура горения, следовательно, увеличивается передача тепла радиацией по сравнению с менее эффективной теплоотдачей — конвекцией. В итоге увеличивается к. п. д. всей установки в целом при одинаковых прочих условиях, уменьшается поверхность нагрева котла.

Одно время пользовались большим распространением пластинчатые воздухоподогреватели, собираемые из отдельных кубов. Пластинчатые воздухоподогреватели обладают рядом недостатков: громоздки, много расходуют металла на единицу поверхности нагрева и характеризуются большим присосом воздуха. В настоящее время преимущественно изготовляются воздухоподогреватели трубчатые. К двум трубным доскам привариваются или в них развальцовываются трубы, по которым проводятся сверху вниз отходящие газы. Воздух направляется горизонтальными газоходами. С целью получения необходимой скорости воздуха и высокого коэффициента теплоотдачи воздухоподогреватели изготовляются двухходовыми, трехходовыми и четырехходовыми.

Экономайзер

Применяется почти для всех жаротрубных и водотрубных паровых котлах

Быстрая окупаемость, в среднем менее 2 лет

Снижают потери тепла с отходящим газом на 6 %

Легко монтируются

Применяется при сжигании природного газа, легкого и тяжелого жидкого топлива

Для регенерации ценной остаточной энергии отходящих газов котельной установки применяются утилизирующие теплообменники: они служат для наиболее полного восприятия теплоты отходящих газов, соответственно снижая потери. В паровых котлах полученное экономайзером тепло можно использовать для подогрева питательной воды, в водогрейных котлах в большинстве случаев он служит для значительного повышения температуры обратной воды. Независимо от конструкции используемого котла и горелочного устройства, эффект очень значительный, а КПД котельной установки увеличивается приблизительно на 6 %. Поэтому оснащение вашей котельной установки экономайзером компании SAACKE окупается в течение самого короткого времени, а также позволяет снизить расходы и вред, наносимый окружающей среде.

Конструкция экономайзера достаточно проста: он состоит из системы труб, и располагается в газоходе котла. Обычно питательная или циркуляционная вода подается в перекрестном противотоке с отходящими газами, для достижения большего КПД. В зависимости от количества и состава пыли содержащейся в отходящих газах, трубы теплообменника оснащаются ребрами или так называемыми «шипами» для увеличения поверхности теплообмена. Таким образом, при относительно не больших размерах экономайзера, достигается большой теплосъем. Обычно температура отходящих газов жаротрубных котлов составляет 180–280 °C, а использование экономайзера позволяет снизить её до 110–130 °C. При снижении температуры отходящих газов примерно на 10 °C, КПД увеличивается приблизительно на 0,5 %, соответственно при установке экономайзера, КПД системы возрастает более чем на 5 %.

Экономайзер компании SAACKE, для каждого отдельного заказчика индивидуально проектируется на базе стандартных модулей и подходит для всех типов котлов. Так как газ, легкое жидкое топливо и тяжелое жидкое топливо имеют разное содержание серы, нижние границы снижения температуры дымовых газов также различны. Для максимального использования тепла отходящих газов возможна установка дополнительной системой регулирования работы экономайзера, что позволяет избежать лишних потерь и сэкономить дорогостоящее топливо при не стационарных режимах работы.

Независимо от конструкции, эффект от установки экономайзера SAACKE заметен уже при следующем расчете производственных затрат, он отличается очень быстрой окупаемостью и долгим сроком службы.

 

 

Экономайзер чугунный ЭБ-1-330

Содержание:

Чугунный экономайзер ЭБ-1-330 служит для подогрева питательной воды теплом уходящих газов паровых котлов производительностью от 2,5 до 25 т/ч и используется в котельных, работающих на природном газе и твёрдом топливе.

Общий вид чугунного экономайзера ЭБ-1-330

Устройство и принципы работы чугунного экономайзера ЭБ-1-330

Водяной чугунный блочный экономайзер ЭБ-1-330 представляет собой трубчатый теплообменник, в котором питательная вода перед поступлением в котел подогревается до температуры 30 – 40 °С ниже температуры кипения, чтобы предотвратить парообразование и гидравлические удары внутри него. Подогрев происходит за счет теплоты уходящих газов, тем самым повышая КПД котельного агрегата.

Экономайзеры ЭБ-1-330 состоят из пакетов труб с оребрением, соединенных между собой и заключенных в каркас с теплоизоляционной обшивкой. Комплектуются (по просьбе заказчика) коробом для подвода газов. Движение питательной воды в трубах, составляющих общую поверхность нагрева, - навстречу потоку дымовых газов. Применение чугуна в поверхностях нагрева и соединительных деталях значительно увеличивает срок службы по сравнению со стальными экономайзерами. Использование паровой (П) или газоимульсной (И) очистки позволит постоянно иметь чистые поверхности нагрева, а значит - экономить топливо при минимальном обслуживании и полном исключении ручного труда. По согласованию с Заказчиком экономайзер может комплектоваться устройством очистки поверхностей нагрева ГУВ (генератором ударных волн).

Блочный экономайзер ЭБ-1-330 поставляется собранным, двумя транспортабельными блоками. Монтаж экономайзера сводится к установке его на фундамент, соединению отдельных блоков между собой калачами, сварке каркасов, изготовлению и установке подводящего газового короба с взрывными предохранительными клапанами, подключению его к питательным трубопроводам котла. Монтаж системы очистки – в соответствии с проектом котельной и паспортом. Для обеспечения газоплотности между экономайзером и фундаментом должен прокладываться листовой или шнуровой асбест. Крепление к фундаменту выполняется приваркой нижней рамы экономайзера к закладным элементам. Верхний газовый короб приваривается к экономайзеру сплошным швом. После окончания монтажа – экономайзер необходимо подвергнуть гидравлическому испытанию.

Экономайзеры ЭБ-1-330 устанавливаются индивидуально на котел или на группу котлов низкого давления (до 2,4 МПа) и малой мощности и могут отключаться от котлов как по газовому, так и по водяному тракту.