Описание газовой котельной

В работе исследуется газовая котельная, которая состоит из двух водогрейных котлов типа КВГ-2,5-95. Котельная предназначена для подпитки местной системы теплоснабжения с нагрузкой до 17,4 МВт.
В водогрейных котлах КВГ-2,5-95 в результате сжигания газообразного топлива производится подогрев воды до требуемой для ТС температуры 95 °С. Основная часть нагретой в котлах воды поступает в подающую магистраль теплосети. Циркуляция воды в теплосети производится сетевым насосом, на всасывание которого с помощью подпиточного насоса подается подпиточная вода к котлу после химводоочистки [1, 2].
Схема котельной представлена на рис. 1.1.
13779510795
Рисунок 1.1 - Схема котельной
Вода, отпускаемая в тепловую сеть потребителя, подается по температурному графику 95-70°С.
Температура воды регулируется по отопительному графику, в зависимости от температуры наружного воздуха.
На вводе газа в котельную установлен быстрозапорный электромагнитный клапан, обеспечивающий отключение подачи газа в следующих случаях:
- неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения;
- достижение второго порога загазованности (1% метана от объема воздуха в машинном зале) помещения котельной, мгновенно;
- достижение концентрации оксида углерода 5ПДК (100мг/м3), мгновенно;
- срабатывание пожарной сигнализации, мгновенно.
На подводящем газопроводе к котлоагрегату установлено следующее оборудование: шаровый кран, фильтр, счетчик газа, регулятор газа среднего давления в комплекте с предохранительными клапанами.
Контроль давления газа на входе в котлоагрегат осуществляется показывающими манометрами.
В обвязке технологического оборудования предусматривается только стальная запорная, регулирующая и предохранительная арматура, с ручным или автоматическим управлением по назначению.
1.2 Анализ водогрейного котла КВГ-2,5-95 как объекта автоматизации
Водогрейный котел КВГ-2,5-95 предназначен для получения горячей воды с температурой 95 0С, которая может быть использована в системах отопления и вентиляции, а также горячего водоснабжения на объектах промышленности, жилищно-коммунального хозяйства и в аграрном секторе.
Технические характеристики котла КВГ-2,5-95 представлены в табл. 1.1.
Таблица 1.1 – Технические характеристики и оборудование котла КВГ-2,5-95
Параметры Значения
Тип котла Водогрейный
Вид топлива Газ
Номинальная теплопроизводительность, МВт 2,5
Номинальный расход воды через котел, т/ч, не менее 86
Недогрев воды для кипения на выходе из котла, 0С, не менее 36
Температурный график воды, °С
Температура воды на входе, °С
Температура воды на выходе, °С 70-95
70
95
Температура уходящих газов, °С 160-170
Гидравлическое сопротивление, МПа (кгс/см2), не более 0,25 (2,5)
Давление воды на входе в котел, МПа (кгс/см2) 0,5 (5)
Давление воды за котлом, МПа (кгс/см2) 0,25 (2,5)
Сопротивление газовоздушного тракта, Па 686
Расчетный КПД, % 92,4
Масса котла, т
5,3
Габариты компоновки, LxBxH, м 1,2 х 4,6 х 2,2
Батарейный циклон БЦ-15 (с рециркуляцией) 1 шт.
Дымосос ДН-9 x 1500; (Nдв=15 кВт) 1 шт.
Вентилятор ВР 120-28 № 6,3 x 3000; (Nдв=11 кВт) 1 шт.
Котел КВ-Г-2,5-95 может использоваться для контейнерных установок типа УВТ- 5, для установки во вновь спроектированных котельных, либо в существующих котельных при замене отработавших свой ресурс паровых или водогрейных котлов.
Расчетный вид топлива – природный газ, теплота сгорания которого равна 36118 кДж/кг [3].
Котел КВГ-2,5-95 (рис

. 1.2) имеет призматическую форму с горизонтальной компоновкой топки 1 и конвективной части 2.
Рисунок 1.2 - Габаритные и присоединительные размеры водогрейного котла КВГ-2,5-95
На фронтовой стенки установлена горелка 3, в хвостовой части котла имеется металлический короб 4 для отвода дымовых газов из котла. Котел имеет тепловую изоляцию и листовую обшивку. Топочная камера также призматической формы имеет в плане размеры 960х1700 мм и высоту 1840 мм.
Фронтовая стена не экранирована и выполнена из термобетона и огнеупорного кирпича; задняя стена топки условно проходит через первый ряд конвективной части котла 2. Остальные стены экранированы газоплотными экраном. За топкой 1 (по ходу газов) размещена конвективная поверхность нагрева 2, которая начинается на расстоянии 1700 мм от начала топки. Длина конвективной части составляет 1340 мм.
Экраны и указанная поверхность составляют трубную часть котла [3].
Трубная часть котла состоит из двух рам (рис. 1.2) – фронтовой 5 и задней 6, а также двух боковых 7, потолочной 8 и подводного 9 экранов.
Рамы представляют собой прямоугольные сварные коллектора, выполненные из трубы диаметром 108х7 мм из стали 20.
Для удобства крепления обшивки и других деталей к указанным трубам приварены рамы, выполненные из уголка №63.
С целью организации движения среды в экранах на вертикальных участках и в углах коллекторов вварены соответствующие перегородки с отверстиями. Отверстия необходимы для ускорения вытеснения воздуха при заполнении котла водой и для обеспечения более полного удаления воды из экранов при дренировании котла.
В коллектора вварены экранные трубы 10 диаметром 50 мм с толщиной стенки труб 4 мм из стали 20. Шаг между трубами 80 мм. Боковые экраны состоят из 22 труб, потолочный и подовый – из 11 труб.
Для создания газоплотности между экранными трубами вварены проставки 11 из полосы 3х32 мм (сталь 20). Образованная таким образом коробчатая конструкция обладает достаточной жесткостью и устойчивостью