Введение.

Рассматриваемый в данной работе котёл ДКВР начал выпускаться в начале сороковых годов и имел марку ДКВ (двухбарабанный котел водотрубный). По мере накопления опыта, в процессе изготовления и эксплуатации котел ДКВ подвергся реконструкции. При реконструкции была уменьшена длина топки, увеличено число рядов труб в конвективном пучке и уменьшен их шаг. Поэтому он стал именоваться ДКВР. Расшифровывается марка следующим образом: ДКВР-2,5-13:

Д- двухбарабанный,

К- котел,

В- водотрубный,

Р- реконструируемый,

2,5- паропроизводительность, т/ч,

13- рабочее давление, МПа.

Котлы ДКВР по сравнению с другими котлами обладают рядом преимуществ: экономичностью и надежностью, компактностью, эластичностью, транспортабельностью, работают на любом топливе. Наряду с положительными сторонами имеется и характерный недостаток: большая требовательность к качеству воды, т.е. работа в безнакипном режиме. Несмотря на этот недостаток, котлы ДКВР нашли широкое применение и распространение.

Все котлы ДКВР имеют общую конструктивную схему. Это двухбарабанные котлы с естественной циркуляцией, экранированной топкой, продольным расположением барабанов и коридорным расположением труб (кипятильных).

Для осмотра барабанов и расположенных в них устройств, а также для очистки труб шарошками на задних днищах имеются лазы; у котла ДКВР-2,5-13 с длинным барабаном имеется еще лаз на переднем днище верхнего барабана.

Для наблюдения за уровнем воды в верхнем барабане установлены два водоуказательных стекла и сигнализатор уровня. У котлов с длинным барабаном водоуказательные стекла присоединены к цилиндрической части барабана, а у котлов с коротким барабаном к переднему днищу. Из переднего днища верхнего барабана отведены импульсные трубки к регулятору питания. В водном пространстве верхнего барабана находятся питательная труба, у котлов ДКВР 2,5-13 с длинным барабаном - труба для непрерывной продувки; в паровом объеме - сепарационные устройства. В нижнем барабане установлены перфорированная труба для периодической продувки, устройство для прогрева барабана при растопке и штуцер для спуска воды.

Боковые экранные коллекторы расположены под выступающей частью верхнего барабана, возле боковых стен обмуровки. Для создания циркуляционного контура в экранах передний конец каждого экранного коллектора соединен опускной необогреваемой трубой с верхним барабаном, а задний конец - перепускной трубой с нижним барабаном.

Вода поступает в боковые экраны одновременно из верхнего барабана по передним опускным трубам, а из нижнего барабана по перепускным. Такая схема питания боковых экранов повышает надежность работы при пониженном уровне воды в верхнем барабане, увеличивает кратность циркуляции.

Экранные трубы паровых котлов ДКВР изготовляют из стали 512.5 мм.

В котлах с длинным верхним барабаном экранные трубы приварены к экранным коллекторам, а в верхний барабан ввальцованы.

Шаг боковых экранов у всех котлов ДКВР 80 мм, шаг задних и фронтовых экранов - 80 130 мм.

Пучки кипятильных труб выполнены из стальных бесшовных гнутых труб диаметром 512.5 мм.

Концы кипятильных труб паровых котлов типа ДКВР прикреплены к нижнему и верхнему барабану с помощью вальцовки.

Циркуляция в кипятильных трубах происходит за счет бурного испарения воды в передних рядах труб, т.к. они расположены ближе к топке и омываются более горячими газами, чем задние, вследствие чего в задних трубах, расположенных на выходе газов из котла вода идет не вверх, а вниз.

Топочная камера в целях предупреждения затягивания пламени в конвективный пучок и уменьшения потери с уносом (- от механической неполноты сгорания топлива), разделена перегородкой на две части: топку и камеру сгорания. Перегородки котла выполнены таким образом, что дымовые газы омывают трубы поперечным током, что способствует теплоотдаче в конвективном пучке.

t пер. пара =125 ºС.

общая поверхность нагрева = 69.15 м²

Объем топки =10.4 м³

Поверхность стен топки =36.4 м²

Площадь лучевоспр. поверхности нагрева =16.6 м²

Площадь поверхности нагрева конвективных пучков =73.6 м²

Поперечный шаг труб=100 мм

1. Расчёт горения топлива

1.1 Определение состава топлива и теплоты сгорания

По известному составу топлива уточняется низшая теплота сгорания одним из следующих методов:

1) для твёрдого и жидкого топлива по формуле Д.И. Менделеева:

, (5.1)

где - низшая теплота сгорания, кДж/кг;

С^Р, Н^Р, О^Р, S^Р, W^Р – содержание указанных элементов в составе топлива по массе, %;

С^{Р =84.65}

Н^Р=11.7

О^Р=0.3

S^Р=0.3

W^Р=3.0

=339· 84.65+1256·11.7 -109· ( 0.3-0.3 )-25 · (3.0 +9 · 11.7)=40,68 кДж/кг;

1.2 Материальный баланс горения жидкого или твёрдого топлива

1.15·18,79·32=695.1

1.15·70.68·28=22.75

7.09·44=311.96

23.42·12=421.66

0.06·64=3.84

1.15·70.68·28+70.701·28=4237.5

(1.15-1) ·18.79=32=90.192

∑ прих.=691.5+227.5=919.1

∑ расх.=311.96+421.66+3.84+42.4+90.192+1.15=871.11

Таблица 1.3– Материальный баланс горения жидкого или твёрдого топлива

Поступило, кг	Получено, кг
Топливо – 100. Воздух: 691.5 22.75	311.96 421.66 3.84 42.4 90.1 А = А из топлива
∑ прих.=919.1	∑ расх.=871.11

1.4 Расчёт температуры горения

Действительную температуру горения топлива определяют по калориметрической температуре, считая, что она составляет:

, (5.3)

где t_Д – действительная температура горения топлива, ºС;

t_К – калориметрическая температура горения топлива, ºС.

Калориметрическую температуру горения топлива рассчитывают в следующем порядке:

а) определяется действительное тепловое содержание 1м³ продуктов горения по формуле:

, (5.4)

где i_Д.Г. – действительное тепловое содержание 1 м³ продуктов горения, кДж/м³·м³;

υ_Д.Г. – объём дымовых газов, полученных при сжигании единицы топлива, м³;

кДж/м³·м³

б) принимается температура t₁ и определяется теплосодержание продуктов горения при этой температуре:

, (5.5)

где - теплоёмкость газов при соответствующей температуре;

t₁ – принятое значение температуры дымовых газов, ºС;

=0,01(2.56·7.09+2.04·23.42+2.48·0.06+1.61·0.3+1.93·0.3) ·1100=737.66 кДж/м³·м³

в) полученное значение сравнивается со значением ;

1.5 Расчет горения твердого и жидкого топлива

Поступило для горения									Образуются при горении продукты горения
топливо					воздух
составляющие	Мольная масса	содержание			моли		всего		По составу, моли					всего
		%	кг	моли	О2	N2	моли	м3	СО2	Н2О	SO2	O2	N2	моли	м3
СР,	12			7.05	7.05	18.79·3.762=70.68	18.79+70.68=89.47	89.47 ·22.4=2.004.128 2004.128/100=20.04	7.05				0.021+70.68=70.701	7.09+23.42+0.06+70 .701 =101.271	22.4·101.271=22.68
НР	2			11.7	11.7					11.7
SР	32			0.02	0.02						0.02
ОР	32			0.02	0.02
N	28			0.021	0.021
WР	18			0.17	0.17					0.17
сумма					18.79	70.68	89.47	2004	7.09	23.42	0.06		70.70	101.3
С учетом коэффициента избытка воздуха				моли	21.61	81.28	102.9	2304.6				0.006	10.63
				%	21	79	100		СО2	Н2О	SO2	O2	N2	100