Теплотехнические испытания оборудования котельной №6 ПСЦ ОАО «ММК»

 

 

 

3. Испытания котла

Таблица 2. Технические характеристики и параметры котла

Виды топлива и их теплота сгорания, кДж/кг, Ккал/кг		Природный газ Коксовый газ
Растопочное топливо и его теплота сгорания, кДж/кг		Природный газ 37300
Расчетное давление, МПа (кгс/см2)		1,0(10)
Расчетная температура воды (жидкости), °С		110
Тепловая мощность, кВт		36000
Поверхность нагрева, м2	котла	885
	экономайзера	-

 

3.1 Определение оптимального расхода воздуха

Опыты по определению оптимального расхода воздуха в топке (за котлом) — продолжение опытов по выявлению оптимального положения факела в ней. Как известно, значительный расход воздуха при горении приводит к дополнительным затратам теплоты на его нагрев и, как следствие, к увеличению потерь теплоты с уходящими газами. При недостатке воздуха происходит неполное сгорание топлива, в результате чего имеют место потери теплоты от химической неполноты сгорания. Экономичное сжигание топлива может быть достигнуто при оптимальном расходе воздуха, участвующего в горении. Это зависит от качества смешения топлива с воздухом и определяется конструкцией горелок. При хорошем смешении расход воздуха, необходимого для полного сгорания топлива, снижается. Принимается следующий порядок определения оптимального расхода воздуха:

1. Устанавливают заданную  производительность котла, которой  соответствует определенный, равномерно распределенный по горелкам, расход топлива. Расход топлива на горелку контролируют по давлению газа перед ней.

2. Выбирают максимальный  расход (давление) воздуха на горелке, обеспечивающий полное сгорание газа, что в первом приближении выявляют визуально и контролируют с помощью анализа состава продуктов сгорания.

3. Выдерживают установленный  режим в течение времени, необходимого  для стабилизации теплового состояния  котла, но не менее 2 ч. Стабилизация  теплового состояния характеризуется  постоянством температуры продуктов  сгорания.

4. Отбирают после стабилизации  режима в наладочной точке (в газоходе за котлом) пробу продуктов сгорания для анализа на содержание СО, Н2, СH4. При отсутствии в пробе продуктов неполного сгорания газа, выполняют опыты с другим расходом воздуха.

5. Выявляют изменением  расхода (давления) воздуха от максимального  до минимального (четыре - пять воздушных  режимов) при заданном и постоянном  давлении газа перед горелками  критический расход воздуха, ниже  которого наблюдается химическая  неполнота сгорания топлива. За  каждым изменением воздушного  режима следует выдержка времени  для стабилизации теплового состояния  котла, продолжительность которой  должна быть не менее 30 мин.

6. Проводят опыт с коэффициентом  расхода воздуха ниже критического  на     0,02-0,03 и проверяют  появление продуктов неполного  сгорания для обоснования правильности  выявленного критического расхода  воздуха.

7. Выполняют полный анализ  состава продуктов сгорания в  опыте с критическим расходом  воздуха и определяют критический  коэффициент расхода воздуха

 

где N2, О2, СО, Н2, СН4 - содержание азота, кислорода, окиси углерода, водорода, метана в продуктах сгорания, %.

При содержании в газовом топливе свыше 3 % азота коэффициент расхода воздуха рассчитывают по формуле:

 

где - содержание азота в газовом топливе, отнесенное к 1 м3 сухих продуктов сгорания, %.

8. Определяют оптимальный  расход воздуха, для чего критическое  значение его корректируют для  обеспечения требуемой температуры горячей воды, оптимального положения факела в топке и на чувствительность схем автоматического регулирования процессом горения.

3.2 Определение потерь теплоты и экономических показателей работы котла

Балансовые (основные) опыты - наиболее ответственные, так как по их результатам рассчитывают экономические показатели работы котла: КПД и удельный расход топлива. Эти опыты проводят на трех- четырех нагрузках. Для каждой нагрузки устанавливают режим, при котором процесс горения происходит с оптимальным расходом воздуха, определенным в процессе предшествующих режимноналадочных опытов.

При проведении рассматриваемой серии опытов измеряют:

— производительность котла;

— давление (измеряют пружинным манометром) и температуру горячей воды (измеряют ртутным термометром);

—температуру воды на входе в котел (измеряют ртутным термометром);

— продувку;

— расход газа (измеряют по показаниям турбинного газового счетчика);

— давление газа перед горелками, после регулирующей заслонки в газовом коллекторе котла;

— температуру и давление газа перед счетчиком;

— температуру холодного и горячего воздуха (измеряют ртутным термометром);

— давление воздуха после дутьевого вентилятора, перед горелками (первичного, вторичного);

— разрежение вверху топки, за котлом, перед дымососом;

— температуру продуктов сгорания за котлом, перед дымососом ;

— состав продуктов сгорания в наладочной (за котлом) точке;

— нагрузку электродвигателей дымососа, дутьевого вентилятора.

Продолжительность балансового опыта на одной нагрузке 3 ч. По данным этих измерений подсчитывают потери теплоты и определяют экономические показатели работы котла. Составляют сводную ведомость результатов испытаний.

3.3 Определение минимальной устойчивой нагрузки

В задачу опыта входит определение минимального давления газа и соответствующего ему давления воздуха перед горелками с сохранением устойчивого горения в топке без химической неполноты сгорания топлива. Для этого нагрузку на котле снижают ступенчато (по 10-20 % от его номинальной производительности) с выдержкой времени, необходимой для проведения всего объема измерений (но не менее 1 ч). По достижении минимально допустимого снижения температуры перегретой воды, температурного режима по газовому тракту, устойчивого горения при соблюдении необходимого соотношения газ - воздух, обеспечивающего полное сгорание газа, нагрузка несколько повышается для перехода в надежный режим.

Основные измеряемые параметры в опыте:

— производительность котла;

— параметры горячей воды;

— температура питательной воды;

— содержание продуктов сгорания в балансовой точке;

— разрежение в топке и по газовому тракту;

— расход, давление газа и воздуха перед горелками;

— число и сочетание работающих горелок.

3.4  Определение максимально допустимой нагрузки

Максимальная нагрузка котла может быть ограничена производительностью дымососа или дутьевого вентилятора, неудовлетворительным положением факела в топке, ухудшением качества перегретой воды, недостаточностью напора, развиваемого питательными насосами.

Максимальную нагрузку устанавливают следующим образом:

— увеличивают нагрузку на 5-10 % от номинальной производительности котла (выдерживают ее в течение 1ч);

— определяют оптимальный расход (и давление) воздуха перед горелками по данным газового анализа продуктов сгорания;

— увеличивают нагрузку в указанном выше порядке до появления ограничений по одному из вышеперечисленных условий;

— проводят опыт на максимально допустимой нагрузке в течение 2-3 ч.

Измерения в опыте выполняют те же, что и при определении минимальной нагрузки.

 

Заключение

В данном реферате были рассмотрены теплотехнические испытания оборудования для использования избыточного коксового газа для отопительных целей в смеси с природным в жаротрубном котле фирмы LOOS котельной №6 ПСЦ ОАО «ММК».

 

 

Список литературы

1. Трембовля В.И., Фингер Е.Д., Авдеева А.А. Теплотехнические испытания котельных установок. - М.: Энергоатомиздат, 1991.
2. Юренко В.В. Теплотехнические испытания котлов, работающих на газовом топливе – Л.: Недра, 1987 – 176 с.