CC BY
6
14
НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
УДК 621.18.06
поиск рациональных схем
конструкций малогабаритных, высокоэффективных водогрейных И и паровых котлов
ii тепл0пр0изв0дительн0стьюд01,16
И мвт
К.Т. Баубеков, Г.А. Айтмагамбетова, А.К. Жангазы
||§| Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова
Расчет физических данных по теплообмену в топках существующих |||лов показал следующее. Одним из основных параметров, определяющих теплопередачу от факела к поверхностям нагрева, является удельное тепловыделение и теплосъем с единицы поверхности нагрева.
Выполнен расчет удельного теплосъема с поверхности нагрева серийно выпускаемых паровых и водогрейных котлов малой, средней и большой мощности. Определен расход металла на ютел, отнесенный на единицу поверхности. Изучены закономерности изменения теплосъема с поверхности нагрева и расход металла от теплопроизводительности котлов. Выявлены основные причины, позволяющие интенсифицировать теплосъем с поверхности нагрева котлов. Результаты выполненных расчетов предоставлены в виде таблицы и графиков. Из обобщения и анализа приведенных данных видно, что теплосъем с единицы поверхности нагрева для котлов теплопроизводигельностью до 1,16 МВт находится в пределах от 16,8 до 25,2 кВт/м2, т.е. колеблется в пределах 1,5 раза. В этих котлах определяющим параметром интенсификации теплосъема является высокий коэффициент заполнения объема топки факелом и проходного сечения конвективных поверхностей нагрева. Для котлов теплопроизводительно-стью от 1,163 до 11,63МВт теплосъем с единицы поверхности нагрева колеблется в пределах от 12,8 до 40,2 МВт/м2, т.е. в 3,1 раза.
№1, 2008 г.
15
В этих котлах основной причиной интенсификации тепло съема с единицы поверхности является не только коэффициент заполнения объема топки факелом и проходного сечения конвективных поверхностей нагрева, но и использование вторичных излучателей, к качестве которой используется обмуровка топочной камеры.
Определенный интерес представляет рассмотрение удельного теп-лосъема с единицы поверхности нагрева для котлов теплопроизводитель-ностью от 11,63 до 116,3 МВт. Из приведенных данных видно, что в этих котлах теплосъем с единицы поверхности находится в пределах от 38,4 до 633 кВт, т.е. в 1,65 раза. Наибольший съем тепла с единицы поверхности нагрева достигнут на паровых котлах ДЕ-25-14ГМ-63,45 кВт
Особенностью котла ДЕ является топка с одной горелкой, хорошее заполнение объема топки факелом и высокая равномерность распределения продуктов сгорания по конвективным поверхностям нагрева и интенсивное тепловое излучение обмуровки пола топки.
Среди водогрейных котлов теплопроизводительностью до 1,16 МВт наиболее эффективным по максимальному теплосъему с единицы поверхности нагрева и малому расходу металла является цилиндрический водогрейный котел типа МЗК-7ГА (Е- 1-ОГ), МЗК-8Г (Е-0,4-9Г). Эти котлы имеют теплосъем с единицы поверхности нагрева 39,2 кВт и наименьший расход металла, отнесенный на единицу поверхности нагрева.
В качестве базового варианта по конструкции к разрабатываемым котлам принят котел МЗК-7 АГ и ДЕ-25-14 ГМ.
По результатам проведенных расчетных исследований определены рациональные пределы общей поверхности нагрева и всех разрабатываемых водогрейных котлов, предоставленных в таблице 4.
Таблица 4.
№ п/п Теплопроизводительносгь | котла, МВт Пределы измерения поверхности нагрева, •> м" Пределы измерения веса котлов, кг.
1. | 0,03 0,75+0,46 83,5+51,2
2. | 0,58 14,8 + 9,14 1648+1017,6
3. | 1,163 29,6 +18,28 3295 + 2035
Сопоставленный анализ показывает, что габаритные размеры и вес разрабатываемых котлов в 1,5 + 2,0 раза меньше аналогичных котлов,
16
НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
например, вес котла типа ММЗ-1Л8 теплопроизводительностью 1,163 МВТ составляет 4310 кг..
Топки существующих котлов проектируется из расчета теплонапряже-ния топочного пространства Si. =350 МВт/м3. Создание малогабаритных
. К вт
топок требует увеличения теплонапряжения топочного транспорта тг в несколько раз. Последняя может быть достигнута при резкой интенсификации процесса сжигания газа в топках. Изучены основные закономерности процесса сжигания газообразного топлива в топках, рассчитано время, необходимое для смешения газа с воздухом г см, на подогрев горючей смеси до температуры воспламенения г под, а так же реакции горения газовоздушной смеси г , предварительно подогретой до температуры воспламенения. Выявлено, что при применении инжекционных горелок, эжекгиру-ющих 100% необходимого для горения воздуха, в топку котла поступает заранее подготовленная горючая смесь и время, затрачиваемое на смешение газа с воздухом, сокращается.
Тушндеме
Бершген макр.лада cepuni бу шыгаратын жэне су жылытатын котелдардыц жылу вид ipyut iniz inin ус miрт in жылутусгру emuici есептел1нген.
Resume
In the given article was executed a calculation of specific heat skinning heating of serial steam discharging and water boilers by heating efficiency about 1,6 MBt.
