Паровой котёл серии ДКВР, оборудованный мазутными газовыми топками двухбарабанного типа и вертикально-водотрубной конфигурации, используется с целью выработки пара (перегретый, насыщенный). Генерируемый продукт применяется в технологических процессах на промышленных объектах, в вентиляционной и отопительной системе, горячем водоснабжении.

Рис. 1

Преимущества агрегатов серии ДКВР

Образец этой серии котел ДКВР 4 13, обладает ярко выраженными преимуществами, свойственные всем изделиям этого модельного ряда:

КПД 91% - достигается у котлов ДКВР 6 5 13 благодаря качественной аэродинамической и гидравлической схеме функционирования;
дешёвое обслуживание и эксплуатация;
простота и удобство монтажа котлов ДКВР 6 5 13 – сборная конструкция изделия, позволяет его устанавливать, не производя демонтаж стен;
универсальность - возможность переоборудования, позволяющего использовать разные виды топлива;
доступно регулирование степени производительности котлов ДКВР 6 5 13 – 40 – 150% (максимально эффективное и экономичное использование);
наличие водогрейного режима;
разнообразие комплектаций, позволяющее совмещать котел ДКВР 4 13 с автоматизированными горелками.

Конструктивные особенности изделий серии ДКВР

Схема агрегата, имеющего уровень производительности 10т/ч, абсолютно не зависит от устройства топки и вида топлива. Предусмотрено оснащение котлов ДКВР 6 5 13 парой барабанов, располагающихся вдоль его оси. Кипятильный пучок формируется из изогнутых труб, а топочная камера экранируется. Паровой котел ДКВР 4 13 отличается удобной конструкцией топки, разграниченной перегородкой из шамотного кирпича, благодаря чему образуется камера догорания.

Рис. 2

Внимание! Подобная конструкция топки парового котла ДКВР 20 13, позволяет исключить затягивание в пучок открытого пламени и существенно снижает потери, возникающие из-за химического недожога и уноса.

Иную конструкцию имеет паровой котёл ДКВР 10 13, у которого отделение камеры догорания осуществляется посредством труб, относящихся к заднему экрану. Независимо от модификации изделия, предусмотрено разделение шамотной перегородкой двух рядов труб, относящихся к пучку, благодаря чему он не контактирует с камерой догорания.

Каждый котел оснащается перегородкой из чугуна, находящейся в пучке. Таким образом, они разделяется на два газохода. Благодаря подобной конструктивной схеме, гарантируется разворот газов в горизонтальной плоскости. Трубы будут омываться в поперечной плоскости.

Характерной особенностью котла ДКВР 4 13, считается выход газов по асимметричной траектории, как из камеры догорания, так и из самого котла. Отдельные кипятильные трубы монтировать не обязательно, в том случае, когда пароперегреватель, установлен в газоходе №1.

Обязательно котел оснащается овальными лазами, используемыми в следующих целях:

профилактический осмотр барабанов парового котла ДКВР 20 13;
монтаж устройств в барабанах;
очищение труб, находящихся на днище парового котла ДКВР 20 13.

Размеры лазов составляют 32.5 ×40см.

Оснащается котел ДКВР 4 13 барабанами, имеющими внутренний диаметр до одного метра и рассчитанными на работу при давлении 1.4Мпа. Барабан производится из 2-х видов стали: 09Г2С, 16ГС (толщина до 13мм). Изготовление котельных кипятильных пучков и экранов осуществляется с применением бесшовных труб. Нижние экранные камеры оснащаются торцевыми люками, используемыми с целью продувки и удаления шлама, посредством специальных штуцеров (D=32×2мм).

Преимущества и конструкция пароперегревателей

Характерной особенностью пароперегревателей котлов этой серии, считается унифицированное строение, позволяющее их совмещать с конструкциями, имеющими равное давление, но не способствующее взаимодействию с агрегатами, обладающими разной степенью производительности.

Рис. 3

Благодаря оснащению котлов ДКВР 4 13 одноходовыми пароперегревателями, удаётся генерировать перегретый продукт, не требуется обработки специальными охладителями. Камера, аккумулирующая перегретый пар, фиксируется на верхний барабан, одна из её опор статичная, а вторая динамичная.

Принцип работы агрегата, проще понять, взглянув на схему циркуляции, в соответствии с которой вода доставляется в район барабана, посредством пары линий. Здесь её переправляют в нижний сегмент, используя с этой целью трубы, относящиеся к конвективному пучку.

Особенности схемы агрегатов серии ДКВР

Экраны, в соответствии со схемой питаются посредством необогреваемых труб, имеющихся барабане. Иначе выглядит схема питания парового котла ДКВР 10 13, в котором вода циркулирует по опускным трубам, относящимся к верхнему барабану. Получаемая пароводяная смесь, формируемая в подъёмных трубах и экране, перенаправляется к верхнему барабану.

Рис. 4

Согласно со схемой, каждый из котлов оснащается сепарирующими пар устройствами, помещёнными во внутреннее пространство барабана и позволяющего генерировать продукт. Отдельные модификации агрегатов, имеют вид единого транспортабельного блока и поставляются в разобранном состоянии. Каждый котел ДКВР 4 13 комплектуется сварной опорной рамой, изготавливаемой с применением стального проката.

Стандартный паровой котел ДКВР 10 13 не оснащается опорной рамой, у него есть жёстко зафиксированная точка, в виде передней опоры, относящейся к нижнему барабану. Прочие опорные элементы, в совокупности с камерами, расположенных по бокам экранов, сформированы в виде скользящих деталей. Относящиеся к заднему и фронтальному экрану камеры, фиксируются посредством кронштейнов к каркасу, а боковые закрепляются непосредственно к опорной раме.

Подобная схема котла, обеспечивает эффективную работу и высокий КПД.

Измерительные приборы и арматура

Традиционно котел ДКВР 4 13 оснащается измерительными контрольными приборами и соответствующей арматурой:

клапаны – предохранительные;
вентили (запорные) – продувка барабанов, отбор пара (насыщенного, перегретого), ввод химикатов;
манометры – дополняются трёхходовыми кранами;
рамки с запорными устройствами – указывают уровень;
вентили, спускающие воду в нижнем барабане;
вентили – отбираются пробы пары.

Стандартный паровой котел ДКВР 10 13, дополнительно комплектуется игольчатым и запорным вентилями, обеспечивающими непрекращающуюся продувку барабана. Важным аспектом, считается оснащение согласно со схемой газоходов подобного оборудования чугунной гарнитурой. Система труб котла присоединяется к барабану посредством вальцованных швов, благодаря чему существенно повышается уровень ремонтопригодности и степень надёжности всей конструкции.

Обмуровка котлов

Неотъемлемой частью конструкции считается обмуровка стандартного котла ДКВР 10 13, выполняющая важную функцию.

Рис. 5

Общая характеристика обмуровки

Техническая справка! Обмуровка, представляет собой, оградительную систему агрегата, призванную отделить газоходы с топкой от внешней среды. Обмуровка, применима исключительно в случае с изделиями, не оснащёнными цельносварными экранами. Обмуровка формирует нужное направление газовых дымовых потоков в агрегате, тем самым снижая тепловые потери.

Попутно исключается возможность присосов воздушных масс снаружи, норовящих проникнуть в газоходы, когда возникает разреженная атмосфера или повышенное давление, приводящее к выбиванию газа в помещение котельной. Обмуровка призвана создать нужный температурный режим на всей поверхности конструкции в процессе работы.

Если окружающий воздух прогревается не более чем, до 25°C, то температура поверхности должна варьироваться в пределах 45 - 55°C.

Котельная обмуровка, имеет вид комбинированной системы, состоящей из следующих компонентов:

огнеупорные плиты;
скрепляющие металлические детали;
изоляционный слой;
кирпичная кладка;
уплотнительный обмазочный слой;
обшивка – стальная.

Виды обмуровки

Различают 3-и вида обмуровки:

тяжёлая обмуровка – кирпичная стеновая: опирается на фундаментную плиту;
облегчённая обмуровка – огнеупорный кирпич, обшивка из стали и изоляционный слой: фиксируется на каркасе, посредством металлических крепёжных элементов;
лёгкая обмуровка - бетонные жаростойкие плиты, в совокупности с теплоизоляционным материалом, уплотнительной обмазкой и обшивкой из металла.

Тяжёлая обмуровка совместима с агрегатами, имеющими малую мощность. Высота стен здесь достигает 12м, а в качестве основного материала применяют обычный кирпич, облицованный в высокотемпературных зонах шамотом. Обмуровка подобного типа очень толстая (64см), а её масса достигает 1.2 тонны/1м2.

Кладка обмуровки испещрена температурными швами, в которых в качестве наполнителя используется асбестовый шнур, гарантирующий свободное расширение.

Конструкции, имеющий высокий и средний уровень производительности оснащаются облегчённой обмуровкой, фиксируемой на каркасе парового котла ДКВР 4 13 и состоящей из следующих компонентов: шамотная кирпичная кладка; изоляция в виде вермикулита и шлаковой ваты.

Масса подобной обмуровки достигает 0.4тонны/м2. Благодаря снижению веса обмуровки и уменьшению её толщины, она выполняется любой высоты и монтируется в совокупности с разгрузочными поясами, устанавливаемыми через 1.5 метра. Стена разделяется на ярусы, опирающиеся на кронштейны, фиксируемые на каркасе парового котла ДКВР 4 13, способного выдержать такие нагрузки.

Особенности обмуровки котлов серии ДКВР

Эксплуатируя котлы ДКВР 20 13, выполняют тяжёлую обмуровку, возводя стены толщиной 5.1 метр (в 2 кирпича). Исключением считается задняя стена, толщина которой составляет 3.8м (1.5 кирпича).

Рекомендуется покрывать заднюю стену обмуровки снаружи покрывать штукатуркой (2см), благодаря чему удастся избежать присосов. Формируемая тяжёлая обмуровка создаётся из красного кирпича. Шамотный материал используется исключительно с целью обкладки стен, обращённых в топку. Если участок экранируемый, то толщина слоя достигает 12.5см, а противном случае она увеличивается до 2.5см и формируется перегородка, разделяющая трубы котла ДКВР 20 13.

Предусмотрена поставка агрегатов с облегчённой обмуровкой, изготавливаемой с применением следующих материалов:

легковесный шамот - 1,0 т/м3;
перлит;
обмазка - защита от открытого пламени;
савелит;
слой, сочетающий штукатурку из савелита и обмазки газоуплотнительного типа.

Лёгкая обмуровка не применяется с паровыми котлами ДКВР 20 13 и прочими агрегатами, рассматриваемой серии. Обмуровка во многом создаёт среду, в которой дозволяется эксплуатировать агрегат. Выбор разновидности обмуровки определяется конструкцией изделия и его технических характеристик.

Например, котел ДКВР 10 13 характеристики имеет следующие:

минимальное значение абсолютного давления – 0.7Мпа (7кгс/см2);
уровень рабочего давления – 1.4Мпа;
температура насыщения пара - 20°С.

Обмуровка в подобном случае, обеспечит полноценный режим работы в любых условиях, независимо от состояния атмосферной среды.

Автоматика стандартного котла ДКВР 10 13 и прочих агрегатов этой серии

Если детально рассмотреть чертёж котла ДКВР 10 13, то легко определить, значимость автоматической системы управления, получившей название «Контур». Основным каркасом, выполняющим функцию остова системы, считается импульсный регулятор Р25. Конструктивная схема представлена в виде однотипных блоков, представляющих собой, функционально завершённые компоненты.

Каждый из блоков выполняет определённые операции, в соответствии с которыми элементы автоматики котлов ДКВР 20 13 делятся на следующие типы:

измерительные;
регулирующие;
функциональные.

Рис. 6

Измерительные компоненты автоматики выполняют функцию суммирования сигналов, передаваемых датчиками. Осуществляется их сравнение на основе, имеющегося задания, после чего генерируется сигнал рассогласования. Регулирующие сигналы автоматики котлов ДКВР 20 13, призваны сформировать корректирующее воздействие, посредством преобразования рассогласования в соответствии с имеющимся алгоритмом. Функциональные сигналы автоматики котлов ДКВР 20 13, призваны создать дискретное, а в отдельных случаях динамическое преобразование.

Виды датчиков

Есть несколько типов датчиков, которые совместимы с автоматикой системы «Контур», устанавливаемой на котёл ДКВР 20 13:

дифтягомер ДТ-2;
дифманометр ДМ;
манометр МЭД;
термический преобразователь сопротивления;
термоэлектрический преобразователь.

Регуляторы автоматики котлов ДКВР 20 13, комплектуются системой ручного управления и индикатором, отображающим положение исполнительного механизма. Предусмотрены пускатели ПМРТ и реле электрогидравлического типа.

Основные системы автоматики котлов ДКВР 10 13, 20 13

Система управления автоматики модификации котлов ДКВР 20 13 включает следующие элементы:

топливно-воздушное АСР;
разрежение в котельном потоке АСР;
количество воды, находящейся в верхнем барабане АСР.

Автоматика котлов ДКВР 20 13, относящаяся к топливно-воздушной системе АСР, состоит из следующих компонентов:

первичный преобразователь (модель ДТ2-1000);
блок регулировки (модель Р25.1);
исполнительный механизм (модификация МЭО 100/63 – имеет улучшенные характеристики).

Автоматика модификации котла ДКВР 20 13, относящаяся к процессу разряжения, формирующегося в котельной топке, представлена следующими элементами:

первичный прибор (модель ДТ2 50);
блок регулировки;
исполнительный механизм (модификация МЭО 250/63).

Автоматика модификации котла ДКВР 20 13, относящаяся нагрузке АСР, формируется следующими элементами:

первичный преобразователь (модель МЭД-22364);
блок регулировки;
исполнительный механизм.

Автоматика модификации котла ДКВР 20 13, определяющая количество воды в верхнем барабане, представлена следующими компонентами:

дифманометр (модель ДМ 3583М);
блок регулировки;
исполнительный механизм.

Измерение давления воздуха окружающей среды проводится с помощью автоматики модификации котла ДКВР 10 13, представленной дифференциальным тягомером, дифманометром и исполнительным механизмом.

Контуры циркуляции котла ДКВР-10-13

Топка отделена от камеры догорания кирпичной перегородкой, вып из огнеупорн кирпича. В конвективн пучке имеются 2 газов перегородки, вып из жаропрочной стали. Они делят конвект пучок на камеру догорания и 2 конвект газохода. Как правило котел ДКВР оборуд внеш чугун. Экономайзером, поэтому t пр сг после котла сост 300-320С, а после экономайзера 160-190С при α ух =1,4-1,5. КПД котла в зависимости от вида топлива сост 89-92%. Котле оборудован газумазутными горелками, поэтому в качестве топлива могут исп газ или мазут. Обмуровка котла как правило пердст собой отдельно стоящую кирпичн кладку. Такая обмуровка наз тяжелой. Котлы ДКВР имеют max 5 контуров циркуляции, за искл-ем фронтального экрана служат слабообогрев трубы конветкивного пучка, расположен в послед газоходе.

Котлы ДКВР производительностью от 2,5 до 6,5 т/ч имеют 3 контура циркуляции, а производительностью 10 и 20 т/ч – 5 контуров циркуляции.

1-ый контур: конвективный пучок . Вода из верхнего барабана по слабообогреваемым конвективным трубам опускается в нижний барабан и далее по более обогреваемым передним трубам конвективного пучка пароводяная смесь поднимается в верхний барабан.

2-ой и 3-ий контуры: боковые экраны . Вода из верхнего барабана по необогреваемым опускным трубам опускается в нижние коллекторы боковых экранов и по экранным трубам пароводяная смесь поднимается в верхний барабан. Необогреваемые находятся внутри обмуровки в передней части котла и служат опорой верхнего барабана.

4-ый контур: фронтальный экран . По необогреваемым трубам вода из верхнего барабана поступает в коллектор фронтального экрана, а по экранным трубам возвращается назад.

5-ый контур: задний экран . Питание нижнего коллектора заднего экрана осуществляется по перепускным трубам из нижнего барабана. А пароводяная смесь по экранным трубам подносится в верхний барабан.

В котлах ДКВР трубы к барабану крепятся с помощью вальцовки, а к колекторам – сваркой. Верхний барабан оснащен водоуказательными приборами, двумя предохранительными клапанами, воздушным вентилем и устройством для ввода питательной воды в барабан.

Анализ большого количества промышленных котельных, в которых эксплуатируются котлы серии ДКВР, показал, что 85% котлов используют в качестве топлива газ или мазут, несмотря на то, что котлы ДКВР изначально проектировались для сжигания твердого топлива. Также анализ выявил следующие недостатки:

Котлы характеризуются большими присосами воздуха в конвективную часть;

В В Е Д Е Н И Е

П а р о в ы е к о т л ы ДКВР.(двухбарабанные водотрубные реконструированные)

ОПИСАНИЕ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ......................................

Паровой котел ДКВР 10-13. .................

Техническая характеристика ПК ДКВР 10 - 13 .

Редукционная установка 13/7. .......................................................................................

à Техническая характеристика РУ 13/7..........................................................................

à Описание РУ.......................................................................................................................

Деаэратор питательной воды. ......................................................................................

à Краткая характеристика и описание работы деаэратора..................................

à Порядок подготовки и пуск деаэратора...................................................................

à Обслуживание деаэратора...........................................................................................

à Требования по ТБ.............................................................................................................

Бойлерная установка типа БП-43. ..................................................................................

à Техническая характеристика.......................................................................................

à Пуск бойлерной установки...........................................................................................

à Обслуживание бойлерной установки........................................................................

Подогреватель сетевой воды ПСВ - 200 - 7 -15. ............................................................

à Расшифровка марки:......................................................................................................

à Технические характеристики:.....................................................................................

Питательные насосы типа 4 МСГ-10. .............................................................................

à Расшифровка марки.......................................................................................................

à Техническая характеристика и описание.................................................................

à Принцип действия и работа насоса...........................................................................

Вентилятор ВД - 10. Дымосос ДН - 11.2. .......................................................................

à Технические характеристики вентилятора ВД - 10 (вентилятор дутьевой):...

Дымосос 11.2 (ДН - 11.2) ....................................................................................................

à Технические характеристики:......................................................................................

à Описание............................................................................................................................

Дымовые трубы. ................................................................................................................

à Технические характеристики и описание.................................................................

à Характеристика дымовых газов................................................................................

Описание РК “ Свердловская “........................................................................................

à Описание тепловой схемы..........................................................................................

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ ДКВР 10-13 И ПТВМ - 30. .............................

Тепловой баланс к/а ДКВР 10-13. ....................................................................................

Тепловой баланс к/а ПТВМ - 30. .......................................................................................

РАСЧЕТ ВАЛОВОГО ВЫБРОСА ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ. ................................

Разбивка помесячно разрешенного выброса загрязняющих веществ в атмосферу стационарными источниками РК “ Свердловская “. ..................................................................

à Разрешенные выбросы загрязняющих веществ, тн по котлам ДКВР 10 - 13...

Расчет выбросов в атмосферу частиц золы и недожога. ...................................

Расчет выбросов в атмосферу окислов серы. .........................................................

Расчет выбросов в атмосферу окислов ванадия. ..................................................

Расчет выбросов в атмосферу окислов азота. .......................................................

РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ. ..................................................................................

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ К ПРОЕКТУ: “ Разработка и испытание каталитического активатора горения жидкого топлива(мазута) для снижения содержания вредных веществ в промвыбросах котельных установок “. .........................................................................................................................

ОЦЕНКА ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО АКТИВАТОРА ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА (КАГТ):............................................................................

à Имеющийся задел по работе:......................................................................................

Окупаемость и сроки освоения продукции. ..............................................................

ВЫВОДЫ. ................................................................................................................................

ПУСК И ОСТАНОВ КОТЛА ДКВР -10-13. ..................................................................................

Подготовка котла к растопке. .......................................................................................

Растопка котла. ..................................................................................................................

Останов котла. ...................................................................................................................

Аварийный останов котла. .............................................................................................

Останов котла по согласованию с главным инженером. ...................................

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ..........................................................................

РАСЧЕТ ВАЛОВОГО ВЫБРОСА ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ.

Разрешенные выбросы загрязняющих веществ, тн по котлам ДКВР 10 - 13.

Расчетные данные: А р = 0.015 % , S р = 1.07 % , Q н = 9708 ккал/кг, W р = 1.41 % , O p = 0.2 % , C p = 83.8 % , N г = 0.31 % .

Тепловые потери: q 2 и q 5 (данные приводятся выше)

Расчеты массовых выбросов СО и БП не производились из - за отсутствия данных q 3 и q 4 (СО), а так же из - за нецелесообразности расчета массовых выбросов БП, ввиду ничтожно малых объемов его выброса и отсутствия необходимых данных для расчета.

Расчеты производятся для:

a). 3 котла ДКВР 10-13;

b). 1 котел ПТВМ - 30, согласно схеме подключения к одной дымовой трубе;

c). В целом по котельной.

Расчет выбросов в атмосферу частиц золы и недожога.

М тв = 0.01 ´ В ´ (а ун ´ А р + q 4 ´ Q н / 32680) =

a). 0.01 ´ 558.3 ´ 0.015 = 0.08 г/с;

b). 0.01 ´ 625 ´ 0.015 = 0.09375 г/с;

c). 0.01 ´ 29026 ´ 0.015 = 4.35 т/год, где:

А р - зольность топлива на рабочую массу, %;

А ун - доля золовых частиц и недожога, уносимых из котла = 1.00;

Q 4 - потери теплоты с уносом от механической неполноты сгорания топлива, %;

Q н - теплота сгорания топлива на рабочую массу, кДж / кг.

Расчет выбросов в атмосферу окислов серы.

Количество окислов серы, поступающих в атмосферу с дымовыми газами в пересчете на SO 2 , г/с

Мso 2 = 0.02 ´ В ´ S p ´ (1 - hso 2) =

a). 0.02 ´ 558.3 ´ 1.07 ´ (1- 0.02) = 11.7 г/с;

b). 0.02 ´ 625 ´ 1.07 ´ (1 - 0.02) = 13.1 г/с;

c). 0.02 ´ 29026 ´ 1.07 ´ (1 - 0.02) = 608.733 т/год, где:

В - расход натурального топлива на парогенераторы, г/с;

Hso 2 - доля окислов серы, связываемых летучей золой в газоходах парогенераторов, зависит от зольности топлива и содержания окиси кальция в летучей золе = 0.02 .

Расчет выбросов в атмосферу окислов ванадия.

Количество окислов ванадия для котлов, сжигающих жидкое топливо, в пересчете на пятиокись ванадия (V 2 O 5), г/с.

Мv 2 o 5 = 10 -6 ´ Gv 2 o 5 ´ B ´ (1 - h ос) =

Gv 2 o 5 = 4000 ´ А р = 0.015 ´ 4000 = 60

a). 10 -6 ´ 60 ´ 558.3 ´ (1 - 0.05) = 0.03182 г/с;

b). 10 -6 ´ 60 ´ 625 ´ (1 - 0.05) = 0.03562 г/с;

c). 10 -6 ´ 60 ´ 29026 ´ (1 - 0.05) = 1.65 т/год, где:

В - расход натурального топлива на парогенераторы, г/с;

Gv 2 o 5 - содержание окислов ванадия в жидком топливе в пересчете на V 2 O 5 , г/т;

H ос - коэффициент оседания окислов ванадия на поверхностях парогенераторов = 0.05;

Расчет выбросов в атмосферу окислов азота.

Количество окислов азота поступающих в атмосферу с дымовыми газами в пересчете на NO 2 , г/с

МNO 2 = 0.001 ´ В ´ Q н ´ КNO 2 ´ (1 - m) ´ (1 - 0.01 ´ q 4)

a). 0.001 ´ 558.3 ´ 40.6 ´ 0.08 = 1.8 г/с;

b). 0.001 ´ 625 ´ 40.6 ´ 0.08 = 2.03 г/с;

c). 0.001 ´ 29026 ´ 40.6 ´ 0.08 = 94.276, где:

Q н - теплота сгорания натурального топлива, МДж / кг;

КNO 2 - количество окислов азота, образующихся на 1 ГДж тепла, = 0.08 кг/ГДж;

M - коэффициент, учитывающий степень снижения выбросов азота в результате применения технических решений. В настоящее время для малых котлов = 1

РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ.

В настоящее время минимальная высота дымовой трубы, при которой обеспечивается значение максимальной приземной концентрации вредного вещества С м, равное предельно допустимой концентрации (ПДК) для нескольких труб одинаковой высоты при наличии фоновой загрязненности С ф от других источников, рассчитывается по формуле 1

1). H= , где:

А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы для неблагоприятных метеорологических условий (НМУ), определяющий условия горизонтального и вертикального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, с 2/3 ´ мг ´ К 1/3 / г;

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; значение безразмерного коэффициента F = 1 т.к. скорость упорядоченного оседания газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей практически равна нулю;

М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени;

M и n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газов из дымовой трубы;

H - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности; в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, h = 1;

N - число одинаковых дымовых труб;

V 1 - объем дымовых газов приходящийся на дымовые трубы, м 3 / с;

DТ = Т г - Т в - разность температур выбрасываемых дымовых газов Т г и окружающего атмосферного воздуха Т в, К. Т в - температура окружающего атмосферного воздуха равная средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца, для г. Иркутска = 27 0 С;

П д к - предельно допустимая концентрация вещества, лимитирующего чистоту воздушного бассейна, мг/м 3 . Так ПДКSO 2 = 0.5 мг/м 3 , а ПДКNO 2 = 0.085 мг/м 3 .

При выбросе сернистого ангидрида и двуокиси серы учитывается их совместное действие на атмосферу. В этом случае выброс приводится к выбросу по сернистому ангидриду по выражению: М = МSO 2 + 5.88 ´ МNO 2

и, таким образом формула 1), для определения высоты дымовой трубы, принимает следующий вид:

Для определения коэффициентов и значений, используемых в формуле 2), необходимо произвести расчет теоретически необходимого для полного сгорания топлива воздуха (V 0), теоретического объема азота (VN 2), объема трехатомных газов (VRO 2), теоретического объема водяных паров (VH 2 O) исходя из того, что к одной дымовой трубе подключены 3 котла ДКВР 10-13 и 1 котел ПТВМ - 30.

· V 0 = 0.0889 (С р + 0.375 ´ S p) + 0.265 ´ H p - 0.0333 ´ O p = 0.0889 ´ (83.8 + 0.375 ´ 1.07) + 0.265 ´ 11.2 - 0.0333 ´ 0.2 = 10.44 м 3 / кг

· VN 2 = 0.79 ´ V 0 + 0.8 ´ (N p / 100) = 0.79 ´ 10.44 + 0.8 ´ (0.31 / 100) = 8.25 м 3 / кг

· VRO 2 = 1.866 ´ ((C p + 0.375 ´ S p) / 100) = 1.866 ´ ((83.8 + 0.375 ´ 1.07) / 100) = 1.571 м 3 / кг

· VH 2 O = 0.111 ´ H p + 0.0124 W p + 0.0161 V 0 = 0.111 ´ 11.2 + 0.0124 ´ 1.41 + 0.0161 ´ 10.44 = 1.43 м 3 / кг

Расчет объема дымовых газов при a > 1 (т.к. у ДКВР 10 -13 a = 1.7, а у ПТВМ - 30 - a = 1.2) определяется по формуле:

· V г = VRO 2 + VN 2 + VH 2 O + (a - 1) ´ V 0 + 0.0161 (a - 1) ´ V 0 .

Для котлов ДКВР 10 - 13:

· V г = 1.571 + 8.25 + 1.43 + (1.7 -1) ´ 10.44 + 0.0161 ´ (1.7 - 1) ´ 10.44 = 18.7 м 3 / кг.

Для котлов ПТВМ - 30:

· V г = 1.571 + 8.25 + 1.43 + (1.2 -1) ´ 10.44 + 0.0161 ´ (1.2 - 1) ´ 10.44 = 13.5 м 3 / кг.

Расчет объема дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу, определяется по формуле:

· V 1 = B ´ (1 - 0.01 ´ q 4) ´ V г ´ (Т г / 273) = В р ´ V г ´ (Т г / 273).

Для котлов ДКВР 10-13:

· V д = 0.5583 ´ 18.7 ´ (467 / 273) = 17.86 м 3 / кг.

Для котлов ПТВМ - 30:

· V п = 0.625 ´ 13.5 ´ (473 / 273) = 14.62 м 3 / кг.

По данным, полученным из предыдущей формулы, считается температура газов в устье дымовой трубы:

· Т г = (V д ´ T д + V п ´ Т п) / (V д + V п) = (17.86 ´ 467 + 14.62 ´ 473) / (17.86 + 14.62) = 469.7 К » 197 0 С;

Разность температур выбрасываемых дымовых газов Т г и окружающего атмосферного воздуха Т в, К.

· DТ = Т г - Т в = 197 - 27 = 170.

Т в - температура окружающего атмосферного воздуха равная средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца, для г. Иркутска = 27 0 С;

Средняя скорость дымовых газов в устье дымовой трубы, м/с;

· w 0 = (4 ´ (В р ´ V г + В р ´ V г ) ´ Т г) / p ´ D 2 ´ 273 = (4 ´ (0.5583 ´ 18.7 + 0.625 ´ 13.5) ´ 470) / 3.14 ´ 1.8 2 ´ 273 = 12.8 м/с;

Безразмерные коэффициенты m и n определяются в зависимости от параметров f и n м:

· f = 1000 ´ ((w 2 ´ D) / (H 2 ´ DT)) = 1000 ´ ((12.8 2 ´ 1.8) / (45 2 ´ 170) = 0.8566, где:

W 2 - средняя скорость дымовых газов в устье дымовой трубы, м/с;

D - диаметр устья дымовой трубы, м.

· n м = 0.65 ´ = 0.65 ´ = 3.23 Þ n = 1

Коэффициент m определяется в зависимости от f по формуле:

Коэффициент n в случае если n м ³ 2 , равен 1.

Т.о., подставляя найденные значения в формулу 2), получим следующие результаты:

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ К ПРОЕКТУ: “ Разработка и испытание каталитического активатора горения жидкого топлива(мазута) для снижения содержания вредных веществ в промвыбросах котельных установок “.

ОЦЕНКА ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО АКТИВАТОРА ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА (КАГТ):

Одним из основных источников загрязнения воздушного бассейна городов России являются топочные устройства ТЭЦ, технологических котельных и печей, сжигающих газовое, жидкое и твердое топливо. Их газовые выбросы характеризуются большими объемами, сильной запыленностью, невысокими температурами, содержанием сажи, оксидов углерода, азота, серы, ванадия и других. Установка каталитических фильтров в этих случаях технически и экономически нецелесообразна. В этом случае, на наш взгляд необходим другой подход. Он состоит в том, что в топочное устройство непосредственно с топливом вводятся микроскопические количества КАГТ - ультрадисперсных каталитических материалов (УДКМ), прошедших предварительную специальную обработку. УДКМ, благодаря очень малым размерам частиц) менее 0.01 мкм), большой удельной поверхности (50 - 500 м 2 / г) и особому фазовому состоянию, обладают высокими каталитическими и химическими свойствами. Введение в топливо КАГТ позволит иметь в каждой капле распыленного топлива и в каждой точке топочного устройства большое количество каталитически и химически активных частиц УДКМ и даст возможность с самого начала управлять механизмами горения топлива, а так же образования и ликвидации вредных веществ. Применение КАГТ обеспечит более полное сгорание топлива, позволит реализовывать взаимодействие между собой различных вредных соединений с образованием безвредных или значительно менее вредных веществ, что в обычных условиях неосуществимо. Так в присутствии КАГТ возможно взаимодействие между собой оксидов углерода и азота с образованием безвредных углекислого газа и молекулярного азота. Выполнив свою каталитическую роль КАГТ будет связывать окислы серы с образованием значительно менее вредных сульфатов металлов.

Данный подход может быть применен и для ликвидации вредных веществ топочными устройствами ТЭЦ, котельных установок и технологических печей работающих на угле и газе.

В таблице 1. приведены расчетные значения дополнительных тепловых эффектов от сгорания (взаимодействия) вредных веществ в топочных устройствах в присутствии КАГТ в пересчете на теплотворную способность мазутного топлива марки М-100.

Таблица 1.

В таблице 2. приведены расчетные значения содержания вредных веществ в промвыбросах котельных установок ряда предприятий г. Томска, а также расчетные значения экономии топлива за счет применения КАГТ.

Таблица 2.

Это расчетные данные для условий, когда осуществляется качественное распыление топлива и выдерживается оптимальное соотношение воздух / топливо. При реальных условиях эксплуатации эти выбросы (особенно сажи и окиси углерода) могут быть значительно выше. Следовательно выше будет и экономия топлива.

В настоящее время плановые платежи в местный бюджет за природопользование составляют около одного процента от стоимости 1 тонны топлива. Таким образом, в идеальном случае применение КАГТ даст потребителю экономии. с каждой тонны топлива около 2.5 %.

Следует также иметь ввиду, что плановые платежи за природопользование растут из года в год. Например, в г. Томске эти платежи по сравнению с 1993 г. возросли в 1994 г. в 10 раз, а в 1995 - в 17 раз.

Проведем оценку удорожания одной тонны топлива за счет применения КАГТ. Как видно из таблицы 3, удорожание 1 т. топлива составляет менее 2 % при соотношениях мазут / КАГТ более 20 т. / кг

Таблица 3.

Введение КАГТ в топливо не потребует от потребителя дополнительных затрат на переделку имеющегося оборудования. КАГТ представляет из себя пастообразную суспензию, которая долго хранится (не менее года) и достаточно быстро и равномерно “ растворяется “ при перемешивании в больших объемах топлива. Как правило, топливо приходит потребителю в цистернах (железнодорожных или автомобильных) и перед перекачкой (сливом) в резервуары подвергается в течении 4 - 10 часов интенсивному прогреву и перемешиванию водяным паром. Ввод КАГТ в цистерны на этой стадии позволит достаточно хорошо смешать его с топливом. Из резервуаров топливо поступает в топочное устройство с помощью топливного насоса. Однако до топочного устройства доходит только часть топлива, большая его часть через “ оборотку “ постоянно возвращается в резервуар и таким образом осуществляется постоянное дополнительное смещение КАГТ с топливом.

1. Годовой расход топлива по котельной за 1996 г. составил: 29026 тонн мазута.

2. При средней минимальной стоимости мазута 500 тыс. руб./т. годовые затраты на топливо:

U т = В год ´ Ц т = 0.5 ´ 29026 = 14513 млн. руб. / год

3. Экономия стоимости мазута составит:

Э м = DВ ´ Ц м = 377.3 ´ 0.5 = 188.669 млн. руб.

4. Снижение вредных выбросов за счет уменьшения расход топлива составит:

DМ тв = 0.01 ´ DВ ´ (1 ´ 0.015) = 0.05 т/год

DМSO 2 = 0.02 ´ 377.3 ´ 1.07 ´ (1 - 0.02) = 8 т/год

DМV 2 O 5 = 10 -6 ´ 4000 ´ 0.015 ´ 377.3 = 0.02 т/год

DМNO 2 = 0.001 ´ 40.6 ´ 377.3 ´ 0.08 = 1.2 т/год

5. Удельная плата за выбросы 1 т вредных веществ:

Ц NO 2 = 14525 руб./т

Ц SO 2 = 11550 руб./т

6. Расчетная годовая плата за выбросы вредных веществ при работе котельной на мазуте по составляющим:

U тв = 0.0066 т/ч ´ 6600 ´ 8.52 ´ 11500 ´ 10 -9 =4.26 млн. руб.

U NO 2 = 0.0143 ´ 6600 ´ 8.52 ´ 14525 =11.6 млн. руб.

U SO 2 = 0.09 ´ 6600 ´ 8.52 ´ 11550 ´ 10 -9 = 58.2 млн. руб.

7. Суммарная плата за выбросы

U вр = U тв + U NO 2 + U SO 2 = 74.06 млн. руб.

2. Перед пуском котла из ремонта или длительного резерва (более 3-х суток) должны быть проверены исправность и готовность к включению основного оборудования, КИП и А, средств диспетчерского управления арматурой и механизмами, авторегуляторов, защит и средств оперативной связи. Выявленные при этом неисправности, действующие на останов котла, необходимо устранить. В случае неисправностей, пуск котла производить, естественно, запрещается.

3. Наружный осмотр котла перед растопкой необходимо производить в следующем порядке:

3.1. проверить исправность топки, обмуровки котла, газоходов.

3.2. после осмотра (через лазы газоходов котла) плотно закрыть все лазы, лючки и гляделки.

3.3. проверить путем закрытия и открытия легкость хода и исправность газовых и воздушных шиберов, соответствие надписей, указывающих их положение (открыто, закрыто), исправность дистанционных приводов.

3.4. проверить исправность предохранительных клапанов на барабане и исправность взрывных клапанов на котле и экономайзере. Предохранительные клапана должны быть оборудованы устройствами позволяющим возможность проверки исправности их действия в рабочем состоянии путем принудительного открытия клапана.

3.5. проверить исправность всех задвижек и вентилей котла. Штоки вентилей, задвижек должны быть очищены от накипи и ржавчины, болты сальников должны иметь запас для подтяжки. Убедится в исправности водоуказательных стекол, приборов, в хорошем их освещении. Проверить исправность водоуказательных колонок (КИП и А).

3.6. проверить отсутствие посторонних предметов и мусора на площадках, лестницах оборудования.

3.7. осмотреть готовность к пуску всего вспомогательного оборудования(дымососа, дутьевого вентилятора). Проверить уровень масла в масляных ваннах, на дымососе открыть охлаждение, проверить наличие видимого контура (заземления) э/двигателя.

3.8. проверить освещение котла и КИП и А (основное и аварийное).

3.9. открыть на верхнем барабане котла воздушник. Заполнить котел деаэрированной водой, до отметки нижнего уровня в водоуказательных стеклах. Время заполнения - 2-3 часа. Заполнение неостывшего барабана для проведения растопки разрешается при температуре металла верха опорожненного барабана не выше 160 0 С. Во время заполнения котла водой, необходимо проверить плотность фланцевых соединений и сальников арматуры. При появлении течи необходимо подтянуть их. Если течь не прекращается, прекратить заполнение, спустив нужное количество воды устранить дефекты. После заполнения котла водой проверить плотность питательных, продувочных и спускных вентилей. Понижение уровня воды в барабане котла указывает на неплотность закрытия питательных вентилей. Неисправности устранить.

3.10 Подготовить экономайзер. Открыть вентиль - воздушник. После того как через вентиль воздушник пойдет вода, закрыть его (в случае работающих котлов).

2. С момента растопки, установить контроль за уровнем воды в барабане котла. Сниженные указатели воды должны быть сверены с водоуказательными приборами в процессе растопки (с учетом поправки).

3. Установить форсунку. Отрегулировать подачу воздуха с помощью шибера на горелочном устройстве так, чтобы не сорвало факел. Ввести в растопочное отверстие факел, подать топливо на пламя растопочного факела.

4. Если мазут не загорается, необходимо немедленно прекратить подачу топлива на форсунки, убрать из топки растопочный факел

5. Снова провентилировать топку перед повторной растопкой в течении 10 мин.

6. Устранить причины незагорания мазута (низкая температура или низкое давление мазута перед форсункой, засорение форсунки, обводненный мазут).

7. Вновь разжечь форсунку согласно п.3

8. Разжигая форсунку не стоять против растопочных люков, чтобы избежать ожогов при возможном выбросе пламени.

9. Отрегулировать горение подачей воздуха. Следить за тем, чтобы факел не отрывался потоком воздуха от форсунки. Давление мазута установить 15 кгс/см 2 (1.5 МПа). Поставить котел на защиту.

10. Растопка котла должна производиться в течении 3-х часов, при этом растопка и прогрев котла до начал подъема давления должны вестись не менее 1.5 часа. Подъем давления в котле необходимо вести по следующему графику:

- через 1.5 часа (90 мин.) после растопки - 1 ата (0.1 МПа)

- через 2.5 часа (150 мин.) после растопки - 4 ¸ 5 ата (0.4 ¸ 0.5 МПа)

- через 3 часа (180 мин.) после растопки 13 ата (1.3 МПа)

11. Произвести продувку нижних коллекторов всех экранов с целью равномерного прогрева всей трубной системы при давлении в барабане котла 0.5 ¸ 1 кгс/см 2 (0.05 ¸ 0.1 МПа). Время продувки котла 1-2 мин. каждой точки. Произвести продувку водоуказательных стекол и убедится в правильности их работы. Продувку водоуказательных стекол производить в следующем порядке:

- открыть дренажный вентиль ;

- закрыть нижний (водяной вентиль) ;

- продуть стекло паром в течении 8-10 сек. ;

- открыть верхний (паровой) вентиль ;

- закрыть дренажный вентиль.

Во время продувки находится следует сбоку от водоуказательного стекла. Все операции выполнять в очках и брезентовых рукавицах, следить за уровнем воды во втором стекле.

12. Подтяжку болтов фланцевых соединений следует производить при давлении не выше 5 кгс/см 2 (0.5 МПа). Добивку сальников производить при избыточном давлении не более 0.02 Мпа (0.2 кгс/см 2),при температуре теплоносителя не выше 45 0 С. Заменять сальниковую набивку разрешается после полного опорожнения трубопровода. На всех фланцевых соединениях болты затягивать поочередно с диаметрально противоположных сторон

13. Перед включением котла в главный паропровод проверить исправность действия предохранительных клапанов; КИП и А.

1.4. Уровень быстро снижается несмотря на усиленное питание котла водой.

1.5. Уровень поднялся выше верхней кромки водоуказательного стекла и продувкой котла не удается снизить его.

1.6. Прекращено действие всех питательных насосов (устройств).

1.7. Прекращено действие всех водоуказательных приборов.

1.8. Разрыва труб пароводяного тракта или обнаружения трещин, вспучин в основных элементах котла, в паропроводах, питательных трубопроводах и пароводяной арматуре.

1.9. Взрыва в топке, взрыва или загорания горючих отходов в газоходах, разогрева докрасна несущих балок каркаса, при обвале обмуровки, а также других повреждениях, угрожающих персоналу или оборудованию.

1.10. Исчезновения напряжения на устройствах дистанционного или автоматического управления, а также на всех КИП.

1.11. Пожара, угрожающего персоналу, оборудованию или цепям дистанционного и автоматического управления отключающей арматуры, входящей в систему защиты котла.

1.4. Резкого ухудшения качества питательной воды против установленных норм.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Д.Я. Борщов “ Устройство и эксплуатация отопительных котельных малой мощности “.

В.С. Вергазов “ Спутник машиниста отопительных котельных “.

В.А. Бочкарев “ Охрана окружающей среды. Методические указания“.

disighn by CLASSIC CLUB

К / агрегаты ДКВР 10-13

К / агрегат ПТВМ - 30