Таблица 1 – Конструктивные характеристики парового котла ДЕ 10-14
Величина | Численное значение |
1 Объем топки, м3 | 17,4 |
2 Площадь поверхности стен топки, м3 | 51,84 |
3 Диаметр экранных труб, мм | 51 × 2,5 |
4 Шаг труб боковых экранов, мм | |
5 Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева, м3 | 38,96 |
6 Площадь поверхности нагрева конвективных пучков, м2 | 117,69 |
7 Диаметр труб конвективных пучков, мм2 | 51 × 2,5 |
8 Расположение труб | Коридорное |
9 Поперечный шаг труб, мм | |
10 Продольный шаг труб, мм | |
11 Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2 | 0,338 |
12 Число рядов труб по ходу продуктов сгорания в одном газоходе |
Схема циркуляции
1 – топочная камера; 2 – горелка; 3 – конвективный пучок; 4 – нижний коллектор заднего экрана; 5 – подъемные трубки переднего экрана; 6 – перегородка, отделяющая конвективный пучок от топки; 7 – ступенчатая перегородка, разделяющая конвективный пучок; 8 – верхний коллектор заднего экрана; 9 – опускная труба верхнего и нижнего коллекторов; 10 – второй боковой экран.
Рисунок 1 – Схема циркуляции
Циркуляционная схема котлов ДЕ включает в себя 4 экрана (фронтальный, задний и два боковых) и конвективный пучок.
1 – боковой экран соединяет верхний и нижний барабан, в котором образуется пароводяная смесь (подъемные трубы); 2 – боковой экран соединяет верхний нижний барабан и представляет собой потолочно-боковой подовый экран, в котором образуется пароводяная смесь (подъемные трубы).
Рисунок 2 – Боковые экраны
1 – верхний коллектор (сборный); 2 – нижний коллектор; 3 – опускная труба; 4 – подъемные трубы.
Рисунок 3 – Задний и фронтовой экраны
Котловая вода из нижнего барабана поступает в нижний коллектор. В подъемных трубах, соединяющих нижний и верхний коллекторы, образуется пароводяная смесь, которая поступает в верхний коллектор. В нем вода, которая имеет большую плотность, опускается по опускной трубе, соединяющий верхний и нижний коллекторы. А пар из верхнего коллектора поступает в верхний барабан.
Циркуляция во фронтовом экране аналогична циркуляции в заднем экране, но подъемных труб во фронтовом экране меньше за счет установки горелок.
Трубы первого конвективного пучка, расположенного в первом газоходе являются подъемными, а трубы второго конвективного пучка – опускными. Таким образом осуществляется естественная циркуляция.
ОПИСАНИЕ ТОПОЧНОГО УСТРОЙСТВА
Характеристика топлива
Газообразное топливо состоит из механической смеси горючих и негорючих газов с небольшой примесью водяных паров, смолы и пыли. К естественным газам относятся природный и попутный газ, выделяющийся при извлечении нефти на поверхность. Искусственные горючие газы являются топливом местного значения. К ним относятся генераторный, коксовый и доменный газы.
В промышленных парогенераторах и водогрейных котлах главным образом используются природные и попутные газы. Природные и попутные газы представляют собой смеси углеводородов метанового ряда и балластных негорючих газов. В природных газах значительно больше метана, чем в попутных. Содержание метана в некоторых природных газах доходит до 98 %. Попутные газы содержат меньше метана, но больше высокомолекулярных углеводородов. Углеводороды метанового ряда обычно называют предельными. Основными представителями предельных углеводородов являются: метан (СН4), этан (С2Н6), пропан (С3Н8), бутан (С4Н10), пентан (С5Н12) и т. д. При нормальных условиях (давление 101,08 кПа и температура 0 °С) первые члены ряда до бутана включительно представляют собой газы, не имеющие цвета и запаха, а последующие – жидкости.
Весьма важными свойствами газообразного топлива, влияющим на условие его использования, являются токсичность и взрываемость. Искусственные газы токсичны вследствие содержание в них окиси углерода (СО). Природные и попутные газы нетоксичны, однако высокомолекулярные предельные углеводороды при заметных концентрациях обладают наркотическими свойствами. Так, например, содержание в воздухе 10 % пропана или бутана вызывает при вдыхании головокружение.
В природных газах Среднего Поволжья, Башкирии и некоторых других нередко содержится сероводород (H2S). По своему действию на человека сероводород является сильным ядом, поражающим нервную систему. Он агрессивно действует также на металлы. Допустимая концентрация сероводорода в газе, поступающим в городские сети, не более 2 г на 100 м3.
Газ вместе с воздухом при определенных концентрациях образует взрывные смеси, т. е. такие, которые способны воспламеняться при зажигании. Взрываемость газовоздушных смесей характеризуют нижним и верхним пределом воспламенения или взрываемости. Нижним пределом взрываемостиназывается минимальная концентрация газа в газовоздушной смеси, при которой возможно ее воспламенение. Верхним пределом взрываемости называется максимальная концентрация газа в газовоздушной смеси, при которой возможно ее воспламенение. Таким образом, воспламенение газа возможно только в определенных границах содержания его в воздухе. С точки зрения взрываемости более опасным следует считать те горючие газы, которые имеют самый низкий предел взрываемости или самый широкий диапазон пределов взрываемости.
Состав газообразного топлива задается в процентах по объему и все расчеты относятся к кубическому метру сухого газа при нормальных условиях (101,08 кПа и 273 К). Содержание примесей (водяных паров, смолы, пыли) выражается в г/м3 сухого газа.
Таблица 2 – Расчетные характеристики газообразного топлива
Месторождение | Состав газа по объему, % | Низшая теплота сгорания сухого газа Qн, кДж/м3 | Плотность газа при норм. условиях ρ, кг/м3 | ||||||
СН4 | С2Н6 | С3Н8 | С4Н10 | C5H12 | N2 | СО2 | |||
Дашава-Киев | 98,9 | 0,3 | 0,1 | 0,1 | - | 0,4 | 0,2 | 0,712 |