Что такое паропроизводительность котла

Характеристики паровых котлов

Рабочий процесс, происходящий в паровом котле, весьма сложен. Его можно рассматривать состоящим из отдельных процессов, происходящих в воздушно-газовом и пароводяном трактах котла.

В воздушно-газовом тракте котла происходит непрерывный подвод воздуха и топлива, горение топлива и отвод продуктов сгорания (дымовых газов), которые являются основным теплоносителем. Горение топлива и движение продуктов сгорания по газоходам обеспечивают протекание основного процесса, связанного с тепловыделением и передачей теплоты поверхностям нагрева котла. При движении воздуха и газов в ВГТ котла возникает сопротивление, на преодоление которого требуется определенный расход энергии, затрачиваемой котельным вентилятором или компрессорным агрегатом.

В пароводяном тракте котла происходят процессы подвода питательной воды, нагрев ее до кипения, парообразование, перегрев пара и отвод его к потребителям.

Оценку различных типов паровых котлов можно произвести по их характеристикам.

К основным характеристикам паровых котлов относятся:

· паропроизводительность – , [т/ч] (кг/ч) – весовое количество пара, вырабатываемое котлом в единицу времени;

Паропроизводительность является главным показателем, характеризующим нагрузку котла. В зависимости от мощности ПТУ судна паропроизводительность современных главных котлов может составлять от 10 до 100 т/ч и более, вспомогательных котлов – от 0,5 до 15 т/ч.

Так как в современных котлах может производиться отбор не только перегретого, но и насыщенного пара, в этом случае общая паропроизводительность котла равна сумме паропроизводительностей по перегретому и насыщенному (охлажденному) пару:

· рабочее давление пара в котле – , [МПа] (кгс/см 2 ) – это избыточное давление пара:

— в паровом коллекторе котла с ЕЦ;

— в сепараторе котла с МПЦ;

— за главным стопорным клапаном прямоточного котла.

Рабочее давление пара современных главных судовых паровых котлов находится в пределах от 2,5 до 9,0 МПа (25 ÷ 90 кгс/см 2 );

· температура перегретого пара – , [ о С] – температура пара за пароперегревателем котла;

Температура перегретого пара, вырабатываемого современными главными судовыми котлами, составляет от 350 до 540 о С.

· коэффициент полезного действия котла – , [%] – это отношение полезно использованного тепла, ушедшего на производство и перегрев пара, к подведенному теплу в топке котла:

где: – паропроизводительность котла по перегретому и

насыщенному пару, [кг/ч];

– энтальпии питательной воды, насыщенного и

перегретого пара соответственно, [кДж/кг];

– низшая теплота сгорания топлива, [кДж/кг];

– расход топлива, [кг/ч].

КПД парового котла характеризует его экономичность и совершенство протекающих в нем процессов горения топлива, теплообмена, полноты использования тепла продуктов сгорания. Для современных судовых паровых котлов значение КПД находится в следующих пределах:

— главные котлы с вентиляторным дутьем – 72 ÷ 80 %;

— котлы с развитыми хвостовыми поверхностями нагрева – 92 ÷ 94 %;

— котлы с промежуточным перегревом пара – 96 ÷ 97 %;

— высоконапорные котлы – 83 ÷ 92 %.

· расход топлива в единицу времени − , [кг/ч] – также, как и паропроизводительность, характеризует нагрузку котла;

Существенное значение для судовых котлов имеет способность их работы в течение длительного времени с перегрузкой и значительной недогрузкой. При выходе из строя одного главного котла, оставшиеся должны за счет перегрузки обеспечить паропроизводительность установки, достаточную для дачи судном заданной скорости хода.

· температура питательной воды − , [ о С] – температура воды, подаваемой в котел. Этот параметр имеет существенное значение, так как его величина взаимосвязана с другими характеристиками котла: расходом топлива, паропроизводительностью, температурой перегретого пара, КПД.

Температура питательной воды определяется тепловой схемой установки и используемым способом регенеративного подогрева питательной воды. Основным показателем при этом является величина недогрева питательной воды до кипения, обеспечивающая надежную работу экономайзера котла.

· температура воздуха, поступающего в топку − , [ о С] – также влияет на расход топлива и экономичность котла, и зависит от компоновочной схемы котла, наличия и конструкции воздухоподогревателя. Подача в топку подогретого воздуха улучшает как процессы испарения топлива и перемешивания его с воздухом, так и сам процесс горения топлива.

О степени совершенства паровых котлов можно судить по следующим характеристикам:

· теплонапряжение топочного объема − , [кДж/м 3 ·ч] (Вт/м 3 ) – количество теплоты, выделяющейся в одном кубическом метре топочного объема в единицу времени при сжигании вводимого в топку топлива:

где: – объем топки, [м 3 ].

в старых котлах значение составляло: = 1,5 ¸ 2,0 МВт/м 3 ;

· теплонапряжение поверхностей нагрева котла – , [кДж/м 2 ·ч] (Вт/м 2 ) – количество тепла, воспринимаемое от продуктов сгорания топлива одним квадратным метром поверхности нагрева котла в единицу времени;

· удельный паросъем – , [кг/м 2 ×ч] – отношение паропроизводительности котла – к площади испарительной поверхности нагрева – :

Удельный паросъем характеризует интенсивность парообразования и показывает, сколько (в среднем) килограммов пара образуется с каждого квадратного метра испарительной поверхности нагрева котла;

· относительное водосодержание котла – , [ч] – отношение весового количества воды в парообразующих элементах котла к его паропроизводительности:

Величина относительного водосодержания показывает, сколько потребуется времени на испарение всей воды, содержащейся в испарительном контуре котла, если его нагрузка будет соответствовать данной паропроизводительности. Чем меньше величина относительного водосодержания, тем более заметны колебания уровня воды и давления пара при изменении режимов работы котла.

для слабонапряженных паровых котлов: = 0,5 ÷ 1,0 ч и более;

для высоконапряженных котлов: о С, к его паропроизводительности:

· относительный объем котла – , [(м 3 ×с)/кг] – отношение полного объема, занимаемого котлом, к его паропроизводительности:

Об эксплуатационных свойствах паровых котлов можно судить по следующему ряду показателей:

· маневренности, характеризующейся скоростью подъема давления пара в котле из холодного состояния, состояния горячего резерва, и скоростью изменения нагрузки котла;

· скрытности действия, характеризующейся бездымностью, бесшумностью работы и достижением минимального уровня теплового поля, создаваемого при работе котла;

· живучести, характеризующейся способностью котла противостоять ударным нагрузкам, работать при наличии кренов и дифферентов;

· простотойустройства, эксплуатации и ремонта, доступностью ремонта отдельных элементов в условиях судна;

Создать конструкцию универсального судового котла, имеющего высокими все перечисленные показатели невозможно, так как многие из рассмотренных показателей противоречат друг другу. По этой причине не может существовать универсального типа паровых котлов, пригодных для любых типов КТЭУ и любых условий эксплуатации. Выбор приоритета того или иного показателя зависит от типа судна и тепловой схемы установки, в которой этот котел работает.

Дата добавления: 2016-05-25 ; просмотров: 5402 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Классификация паровых котлов по особенностям конструкции и принципу работы

Появление первых «топливных» котлов относят к середине XVII столетия, и за это время появилось множество различных их конструкций.

Мощность (паропроизводительность, теплопроизводительность)

Самый важный параметр при подборе промышленного парового котла. Для определения мощности необходимо определить потребность паропотребляющего оборудования, потери тепла в паропроводе и количество тепла, возвращаемого вместе с конденсатом (если такое предусмотрено).

Мощность паровых котлов выражается в кг пара в час (кг/час) или в килокалориях (ккал/час).

Пример модельного ряда паровых котлов, классифицируемых по производительности:

Параметры пара (давление, температура)

Пар — это высокая температура, большое давление, высокая теплота парообразования/конденсации, высокая проникающая способность. Из-за этих параметров пар получил большое распространение в промышленности. В большинстве технологических процессов промышленного производства применяют насыщенный водяной пар, для которого характерна прямая зависимость давления от температуры.

Пример модельного ряда паровых котлов, классифицируемых по давлению пара (температуры):

Топливо

Топливо — это основной ресурс, от которого во многом зависит стоимость эксплуатации котла. При выборе топлива необходимо принять во внимание доступность того или иного ресурса, его стоимость и стоимость обслуживания при долговременной эксплуатации.

Электричество. Самый доступный ресурс, но самый дорогой. При выборе электрического парового кола необходимо понимать, что его стоимость самая низкая на рынке, но потребляемая энергия будет стоить раз в 4…7 дороже, чем природный газ, и в 2…4 раза дороже, чем дизельное топливо. Также необходимо принять во внимание, что получение пара — это очень энергозатратный процесс, и необходимо просчитать и понять, можете ли вы на производстве позволить себе это.

Твёрдое топливо (уголь, торф, пеллеты). Дешёвое топливо, но угольное хозяйство очень затратное в содержании и требует больших складских площадей. Автоматизированные котлы — также удовольствие не из дешёвых.

Мазут. Топливо достаточно дешёвое, но стоимость котельного оборудования и впоследствии содержание мазутного хозяйства перечёркивает все достоинства.

Сжиженный газ (пропан-бутан). Дорогое оборудование, стоимость Гкал сравнима с ДТ, но высок показатель и взрывоопасности. Единственный плюс — экологичность.

Дизельное топливо. Очень распространено по всей территории России. По стоимости топлива и стоимости обслуживания стоит на втором месте после природного газ, но при этом стоимость 1 Гкал выше примерно в 3…4 раза.

Природный газ. Самое дешёвое топливо на сегодняшний день, но не везде проведён магистральный газ. Хочется обратить внимание, что котлы дорогие, но преимущество этого вида оборудования в том, что дешёвое топливо достаточно быстро окупает затраты на покупку и обустройство новой котельной.

Коэффициент полезного действия. Не основной параметр, но от него напрямую зависит стоимость эксплуатации котла — количество потребляемого топлива. Надо понимать, что для получения большего КПД необходимо увеличить площадь теплопередающей поверхности и турбулизировать поток дымовых газов.

Пример паровых котлов, классифицируемых по КПД:

Устаревшие модели и дешёвые малопроизводительные котлы производительностью до 500 кг/час.

	Современные паровые котлы в комплектации с экономайзером (парогенераторы). Наиболее экономичны, но необходимо учесть, что чем выше КПД, тем ниже температура дымовых газов. Низкая температура дымовых газов в зимний период может привести к конденсации газов в дымовой трубе, что в результате может привести к негативным последствиям. Единственный совет: если вы раскошелились на современный котёл, будьте последовательны и не экономьте на остальном оборудовании. Горелка Подобрать паровой котёл — это одно дело, но его правильная и эффективная работа будет зависеть и от дополнительного оборудования в сочетании с которым ему надо будет работать. Горелка — такой же важный элемент парогенератора, от которого зависит эффективность системы. Включает-отключает определённую мощность горения ступенчато, в зависимости от давления пара в котле на данный момент. В зависимости от производительности парового котла может быть одноступенчатой (0–100%), двухступенчатой (0-50%-100%), трёхступенчатой (0-50%-80%-100%) и т. д. Плавное регулирование мощности горения в пределах 15% …100% в течение всего времени работы котла, в зависимости от давления пара в котле. При использовании модулируемой горелки парогенератор быстрее реагирует на изменение паропотребления в системе и его работа становится более плавной и эффективной. Объём котловой воды Появление первых паровых кот лов относят к середине XVII столетия. Твёрдое топливо, никакой автоматизации, в качестве «горелки» — кочегар. Понятное дело, что ни о какой равномерной подаче топлива в топку речи не шло, и на тот момент ситуацию с нужными параметрами пара исправлял большой объём котловой воды (позволял в прок запастись тепловой энергией) и подрывной клапан (в случае избытка энергии стравливал эту самую энергию в окружающую среду). С появлением дизельного топлива и газа в начале XIX века и в последствии значительного развития технологий автоматизации, горения и водоподготовки позволило значительно уменьшить размеры паровых котлов при сохранении качества и количества генерируемого пара. Преимущества: Недостатки: Преимущества: Недостатки: Принцип парообразования В котлах с естественным парообразованием движение котловой воды обусловлено разностью плотностей холодной и горячей воды и наличием в котле водяного и парового пространств. При естественном парообразовании достаточно подавать питательную воду в паровой котёл насосом с напором, обеспечивающим подачу необходимого количества воды при соответствующем давлении пара в котле. В прямоточных котлах движение воды осуществляется в «змеевиковом» трубном пучке за счёт напора питательного насоса. За один проход котловая вода в змеевике превращается в перегретый пар, который на выходе из котла дросселируется до номинальных параметров. Положение в пространстве Параметр, который в наибольшей степени влияет на требования к котельной — площадь и высоту помещения. Котлы с большим значением габарита по длине и малым габаритным размером по высоте. Горелка на таких котлах имеет фронтальное расположение. Котлы с большим габаритом по высоте, занимают гораздо меньше площади котельной. Горелка на таких котлах располагается наверху или внизу котла (факел пламени имеет вертикальное направление). Аэродинамический режим: р азрежение/наддув Прогресс развития котлов и горелочных устройств оставил навсегда в прошлом котлы работающие «под разрежением». Котлы «под наддувом» имеют больший КПД и эффективность настройки сгорания. Конструктивный тип паровых котлов Существуют два основных конструктива паровых котлов: газотрубные и водотрубные. При подборе котла на производство не стоит основываться на выборе по конструктиву, так как на сегодняшний день обе технологии достаточно развиты и эффективны. Ну и стоит отметить, что выбрав котёл в соответствии с пунктами выше, вы однозначно автоматически определитесь и с конструктивом. Все котлы (жаротрубные, дымогарные и дымогарно-жаротрубные), в которых высокотемпературные газы сгораемого топлива проходят внутри жаровых и дымогарных труб, отдавая тепло воде, окружающей трубы, называются газотрубными. В жаровых трубах происходит горение топлива, а в дымогарных трубах проходят только дымовые газы. Все газотрубные котлы заводской сборки, КПД которых выше 80%, являются дымогарно-жаротрубными. Это котлы, по трубам которых протекает нагреваемая вода, а топочные газы омывают трубы снаружи. В данном случае горячие дымовые газы обволакивают трубы с водой передавая ей тепло. Источник Характеристики паровых котлов и их особенности
Котел – это мощный генератор горячей воды или пара. Как правило, используются для отопления жилых и производственных помещений, а также для выработки энергии. Могут быть разных размеров и работают от различного топлива. Эта статья посвящена паровым котлам, а точнее, их основным характеристикам и особенностям. Область применения и виды паровых котлов Для начала рассмотрим, базовую комплектацию котлов: — Основа – каркас устройства; — Котел – накопительный бак для воды; — Электрокомпоненты – датчики давления и температуры, сигнальные лампы, переключатели и остальное необходимое оборудование; — Клапан – этот элемент отвечает за быстрый выброс отходов из котла; — Электронасос, который обеспечивает котел водой. Комплектация зависит от типа котла. Делятся они на несколько видов: В основном применяются для отопления различных помещений. Если это производственная площадка, то паровой котел может занимать целую комнату. А для отопления жилого помещения – пару квадратных метров. Нередко используются как энергоноситель на кораблях различного назначения. Также котел, как генератор энергии применяется в сфере ТЭС. Основные характеристики паровых котлов К основным характеристикам паровых котлов относят: • Паропроизводительность – количество пара, которое вырабатывает котел за единицу времени (кг/ч); • Рабочее давление пара в котле – это избыточное давление пара в котле, в паровом коллекторе, в сепараторе котла (кг/см2); • Вид и количество потребляемого топлива. Это основные характеристики, на которые обращают внимание покупатели. В качестве примера, можете рассмотреть раздел сайта компании ici caldaie котлы. Эта компания предоставляет развернутые характеристики своих котлов, рассмотрим в качестве примера 2 распространенных типа котлов. Спиральный турбулизатор – это дополнительный элемент, который используется не только в паровых котлах, а и в других теплообменниках. Турбулизатор превращает поток пара (воды) из «обычного», в «спиралеобразный», что замедляет скорость движения пара по отопительной системе, увеличивая теплоотдачу, тем самым уменьшая потребление и вредные выбросы в атмосферу; Арматура – обеспечивает механическую и гидравлическую автоматизацию работы котла; Автоматический электронасос – бесперебойно поставляет воду в котел для ее переработки в пар. Как правильно выбрать паровой котел Перед тем как сделать выбор в пользу того или иного парового котла, необходимо учесть каким видом топлива вы располагаете. Как правило, парогенераторы работают на жидком или газообразном топливе, в то же время потребление такого котла на порядок ниже, а производительность, наоборот, превышает показатели водонагревательных котлов. Конечно же, многое зависит от области применения, если это частный дом, то можете смело приобретать бытовой парогенератор и наслаждаться теплом и уютом в холодные зимние дни. Как говорилось ранее, такие котлы несколько экономичней. Также стоит обратить внимание на паропроизводительность котла, в зависимости от площади отапливаемого помещения нужно выбрать подходящий объем выработки тепла. Если вы ничего не понимаете в характеристиках котлов, вам необходимо проконсультироваться с квалифицированными специалистами, они помогут сделать правильный выбор. Найти паровые и водонагревательные котлы можно во всех специализированных магазинах, а также на просторах Рунета. Где вам предоставят подробное описание предлагаемого товара и разъяснят все интересующие вас нюансы. Парогенераторы – это современный метод решения наболевших вопросов отопления. Множество производственных площадок используют различные паровые котлы для отопления и выработки энергии. Основные характеристики котла – это паропроизводительность, вид и объем потребляемого топлива, расчетное давление и КПД. Вот отчего стоит отталкиваться при выборе котла для бытового и промышленного пользования. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

21 Декабря 2021 17:18
Демонтаж подбункерного помещения доменной печи методом направленного взрыва

Источник

• ← Что такое рынок определение для детей
• Что такое духовная культура народа →