Теплова енергія є одним з основних видів енергії, необхідних для забезпечення життєдіяльності людини. Теплову енергію в основному використовують для отримання електричної енергії, для технологічних потреб підприємств різного призначення.
За своїм агрегатним станом всі види органічного палива поділяють на тверде, рідке і газоподібне. Основний вид газоподібного палива - природний газ, частка споживання якого в загальній структурі споживання палива котельнями установками досягає в даний час 55% і має тенденцію до збереження цього значення на досить тривалу перспективу. Тому ефективне використання цього найважливішого джерела теплоти в теплогенеруючих установках є важливою складовою частиною найбільшої народногосподарського завдання по економії паливно-енергетичних ресурсів.
Природний газ, будучи універсальним і економічним видом палива, сприяє підвищенню продуктивності праці, поліпшення виробничого комфорту, створення нового високоефективного обладнання та технологічних процесів, зниження питомих витрат палива. Кваліфіковане спалювання газу захищає від забруднення промислових об'єктів і населених пунктів. Зниження питомих витрат газу на одиницю кінцевої продукції досягається застосуванням нових технологічних процесів і більш економічного обладнання.
Газифіковані котельні агрегати, що використовують сучасні конструкції газопальниковими пристроїв, найбільш раціонально спалюють газ, автоматизація процесів горіння сприяє забезпеченню енергозбереження.
Метою проекту є: Спроектувати газопостачання котельні з чотирма котлами ДКВР 6,5-13 в місті Челябінськ. Для цього необхідно визначити витрату палива і виконати гідравлічний розрахунок газопроводів.
1.1 Технологічна схема виробництва пара
Відпустка пара технологічним споживачам проводиться від котелень, які називаються виробничими. Ці котельні зазвичай виробляють насичена пара з тиском до 1,4 МПа. Пара використовується технологічними споживачами і в невеликій кількості - на приготування гарячої води, що спрямовується в систему теплопостачання. Приготування води проводиться в мережевих подогревателях, що встановлюються в котельнях.
Насос сирої води подає воду в охолоджувач продувочной води, де вона нагрівається за рахунок теплоти продувочной води. Потім сира вода підігрівається до 30 - 40 ˚ в пароводяному підігрівачі сирої води і прямує в хімводоочищення. Хімічно очищена вода прямує в охолоджувач деаерірованной води. Подальший підігрів хімічно очищеної води здійснюється в пароводяному підігрівачі паром. Перед надходженням в головку деаератора частина хімічно очищеної води проходить через охолоджувач випару деаератора.
Підігрів мережної води проводиться парою в послідовно включених двох мережевих подогревателях. Конденсат від всіх підігрівачів направляється в головку деаератора, в яку також надходить конденсат, що повертається зовнішніми споживачами пара.
Деаератор призначений для протикорозійного обробки води, використовуваної для живлення парових котлів, а також для підживлення тепломережі.
Підігрів води в атмосферному деаераторі проводиться парою від котлів і парою з розширювача безперервної продувки. Деаерірованная вода з температурою близько 104˚С живильним насосом подається в парові котли.
Подпиточной вода для системи теплопостачання забирається з того ж деаератора, охолоджуючись в охолоджувачі деаерірованной води до 70˚С перед надходженням до підживлювальної насоса. Використання загального деаератора для приготування живильної і підживлювальної води можливо тільки для закритих систем теплопостачання з огляду на малий витрати підживлювальної води в них.
Для технологічних споживачів, що використовують пар більш низького тиску в порівнянні з вироблюваним котлоагрегатами, і для підігрівачів власних потреб в теплових схемах котелень передбачається редукційна установка для зниження тиску пара (РУ) або редукційно-охолоджувальна установка для зниження тиску і температури пари (РОУ).
Паровий котел типу ДКВР 6,5-13 служать для вироблення теплової енергії у вигляді пари, шляхом спалювання палива.
Поживна вода подається в котел типу ДКВР-6,5-13 за двома перфорованим (з бічними отворами) трубах під рівень води в верхній барабан. За опускним трубах вода з барабана надходить в колектор, а по екранним трубам пароводяна суміш піднімається в верхній барабан, утворюючи таким чином два контури природної циркуляції.
Третій контур циркуляції утворюють верхній і нижній барабани котла і кип'ятильні пучок. Опускними трубами цього контуру природної циркуляції є труби найменш обігріваються останніх рядів по ходу газів кип'ятильні пучка.
Вода по опускним трубах надходить з верхнього барабана в нижній, а пароводяна суміш по іншим трубам котельного пучка, які мають підвищену теплове навантаження, піднімається в верхній барабан. У верхньому барабані котла відбувається поділ пароводяної суміші на пар і воду.
Конвективні поверхні нагрівання, тобто кип'ятильні трубки, які з'єднують верхній і нижній барабан і тим самим утворюють замкнене циркуляційний контур, по якому циркулює вода, під дією різниці щільності.
Пристрій, де відбувається процес горіння палива, називається топковим пристроєм, тобто топка служить для спалювання палива та подальшого підігріву циркулюючої води в кіпятільних трубках. Конструкція топки повинна забезпечувати зручну подачу палива і повітря, високу продуктивність і економічність спалювання палива. Топка розташована в передній частині котла. На стінках топки розміщують екранні поверхні з труб.
Пальником називається пристрій, що служить для подачі палива в топку і подальшого його повного спалювання, з метою отримання теплової енергії. Котел ДКВР 6,5-13 обладнаний двома газомазутними пальниками, призначеними для роботи, як на газі, так і на іншому виді палива.
Періодична продувка служить для видалення шламу з нижнього барабана, який утворився в результаті циркуляційної роботи живильної води. Безперервна продувка служить для підтримки солевмісту котлової води на рівні необхідному для отримання чистого пара.
Всепараційні пристрій служить для отримання сухого насиченої пари. Живильні пристрої котлів складаються з живильних насосів, баків, і трубопроводів. Харчування котла може бути груповим із загальним для живлення котлів трубопроводом або індивідуальним тільки для одного котла. Для подачі води в котел використовують відцентрові насоси з електроприводом.
1.2 Газообладнання котельні
Продувні трубопроводи призначені для звільнення газопроводу від повітря при пуску газу в газопроводи і агрегати, і витіснення газу повітрям при консервації газопроводів, виведення в ремонт і тривалій перерві подачі газу, т. Е. Для видалення газоповітряної суміші.
Продувальні газопроводи повинні мати пристрої, що вимикають і штуцери для відбору проб. Діаметр продувочного газопроводу повинен визначатися розрахунком з урахуванням забезпечення п'ятнадцятикратного обміну обсягу продувається ділянки протягом однієї години, але не менше 20 мм. Об'єднання продувних газопроводів з трубопроводами безпеки, а також продувних газопроводів від ділянок, розділених заглушками або регулюючими клапанами, не допускається. Не бажано об'єднання газопроводів одного призначення, але з різним тиском газу. Продувати газопроводи через трубопроводи безпеки або через газогорелочное пристрій не допускається. Продувальні свічки повинні мати мінімальну кількість поворотів. Вони виводяться вище карниза даху будівлі, не менше ніж на один метр, в місцях що виключають можливість попадання продувних газів в розташовані поряд будівлі і приміщення. Для запобігання попадання атмосферних опадів кінці продувних свічок загинають або влаштовують над ними захисні парасольки. При розташуванні висновків продувних трубопроводів поза зоною блискавкозахисту їх слід заземлювати.
Трубопроводи безпеки знижують ймовірність витоку газу в топку і газоходи котла. Для цього на газопроводі агрегату перед пальниками передбачено додаткове контрольне запірний пристрій.
Трубопроводи безпеки передбачають і врізають між двома пристроями.
Під час продування газового колектора до котла і закритих запірних пристроях перед пальником, добутий через одне запірний пристрій, газ буде віддалятися в атмосферу через трубопровід безпеки, кран якого повинен бути відкритий, тому в топці не утворюється газоповітряна суміш, яка може вибухнути при запалюванні. На непрацюючому агрегаті, котлі при включених пальниках все запірні пристрої, крім кранів на трубопроводі безпеки, повинні бути закриті. І тоді здатний проникати через можливі нещільності арматури газ буде віддалятися по трубопроводу безпеки в атмосферу. Трубопроводи безпеки встановлюються вище коника даху на 1,2 - 1,5 м, в місцях де виключається можливість попадання скидних газів в розташовані поруч будівлі. Кінці свічок безпеки загинають або влаштовують над ними захисні парасольки. Діаметр трубопроводу безпеки повинен бути не менше 20 мм, об'єднання продувних свічок з трубопроводами безпеки не допускається. Продувати газопроводи через трубопроводи безпеки не допускається. При розташуванні висновків свічок безпеки поза зоною блискавкозахисту їх слід заземлювати. Трубопроводи безпеки повинні мати мінімальну кількість поворотів.
Загальна відключає пристрій, призначений для відключення всіх котлів при плановому і аварійному відключенні котельні. І пристрої, що вимикають на відгалуженнях, до котла призначені для відключення окремих котлів.
Запобіжно - запірний клапан (ПЗК) призначений для автоматичного припинення подачі газу до споживачів у разі підвищення або пониження його тиску щодо заданих меж.
Газове запальний пристрій призначений для розпалювання основних пальників і в ряді випадків для контролю наявності полум'я.
Газовим пальником називається пристрій призначений для подачі палива до місця спалювання, змішання його з повітрям і забезпечення стійкого горіння.