Расчет топки котла квгм

Обновлено: 18.05.2024

Типовая энергетическая характеристика водогрейного котла КВГМ - 100 при сжигании природного газа

Типовая энергетическая характеристика распространяется на водогрейные котлы КВГМ-100 заводского исполнения, на которых не внедрялись реконструктивные мероприятия для повышения надежности и экономичности, эксплуатируемые в основном и пиковом режимах при сжигании природного газа. Характеристика устанавливает зависимость количественных и качественных показателей работы котла от его теплопроизводительности. Характеристика составлена впервые и отражает технически достижимую экономичность котла.

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

ТИПОВАЯ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА КВГМ-100
ПРИ СЖИГАНИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА

ТХ 34-70-017-86

СЛУЖБА ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА ПО «СОЮЗТЕХЭНЕРГО»

РАЗРАБОТАНО предприятием «Уралтехэнерго» Производственного объединения по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей «Союзтехэнерго»

ИСПОЛНИТЕЛИ Н.Ф. ОВСЯННИКОВ, С.М. АГЕЕВ

УТВЕРЖДЕНО Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 02.04.86 г.

Заместитель начальника Д.Я. ШАМАРАКОВ

Настоящая Типовая энергетическая характеристика распространяется на водогрейные котлы КВГМ-100 заводского исполнения, на которых не внедрялись реконструктивные мероприятия для повышения надежности и экономичности, эксплуатируемые в основном и пиковом режимах при сжигании природного газа.

Характеристика устанавливает зависимость количественных и качественных показателей работы котла от его теплопроизводительности. Характеристика составлена впервые и отражает технически достижимую экономичность котла.

Условия составления энергетической характеристики и примеры расчета приведены в приложении.

Типовая энергетическая характеристика водогрейного котла КВГМ-100 обязательна для использования на всех электростанциях и в районных отопительных котельных Минэнерго СССР и является основой для составления нормативных характеристик котлов КВГМ-100 с учетом конкретных фактических условий работы данного энергопредприятия.

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА

Условия характеристики и основные показатели котла

Топливо: природный газ

Характеристика топлива на рабочую массу при нормальных условиях: МДж/м 3 (7950 ккал/м 3 )

Теплопроизводительность котла Q к , Гкал/ч (%)

1. Температура холодного воздуха на входе в дутьевые вентиляторы t х.в , °C

2. Расход воды через котел G к , т/ч

3. Температура воды на входе t вх , °C

4. Температура воды на выходе t вых , °C

5. Коэффициент избытка воздуха за котлом a ух

6. Присосы воздуха в котел D a к

7. Температура уходящих газов t ух , °C

8. Потери тепла с уходящими газами q 2 , %

9. Потери тепла от химической неполноты сгорания q 3 , %

10. Потери тепла от механической неполноты сгорания q 4 , %

11. Потери тепла в окружающую среду q 5 , %

12. Коэффициент полезного действия брутто , %

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА

Поправки и вспомогательные зависимости

Теплопроизводительность котла Q к , Гкал/ч (%)

1. Поправки к (%) на изменение:

температуры холодного воздуха на ± 10 ° C

температуры воды на входе на ± 10 °C

расхода воды через котел на +100 т/ч

расхода воды через котел на -100 т/ч

2. Поправки к температуре уходящих газов (°C) на изменение:

температуры воды на входе на ± 10 ° C

расхода воды через котел на +100 т/ч

расхода воды через котел на -100 т/ч

коэффициента избытка воздуха на +0,1

3. Вспомогательные зависимости:

мощность, потребляемая дутьевыми вентиляторами, N дв , кВт

мощность, потребляемая дымососом, Nд, кВт

суммарная мощность, потребляемая механизмами собственных нужд, , кВт

удельный расход электроэнергии на тягу и дутье Эт.д, кВт · ч/Гкал

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА

Сравнение данных типовой характеристики с данными теплового расчета

1. Теплопроизводительность котла Q к , Гкал/ч

2. Температура холодного воздуха t х.в , ° C

3. Расход воды через котел G к , т/ч

4. Температура воды на входе t вх , °C

5. Температура воды на выходе t вых °C

6. Коэффициент избытка воздуха за котлом, a ух

7. Температура уходящих газов t ух ,°C

8. Потери тепла с уходящими газами q 2 , %

9. Потери тепла от химической неполноты сгорания q 3 , %

10. Потери тепла от механической неполноты сгорания q 4 , %

11. Потери тепла в окружающую среду q 5 , %

12. Коэффициент полезного действия брутто , %

13. Коэффициент полезного действия брутто (%), приведенный к условиям заводского теплового расчета *

* КПД брутто котла приведен к условиям заводского теплового расчета без учета изменения коэффициентов избытка воздуха.

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА

Условия характеристики и основные показатели котла

Топливо: природный газ

Характеристика топлива на рабочую массу

при нормальных условиях: МДж/м 3 (7950 ккал/м 3 )

Теплопроизводительность котла Q к , Гкал/ч (%)

1. Температура холодного воздуха на входе в дутьевые вентиляторы t х.в , °C

2. Расход воды через котел G к , т/ч

3. Температура воды на входе t вх , °C

4. Температура воды на выходе t вых , °C

5. Коэффициент избытка воздуха за котлом, a ух

6. Присосы воздуха в котел D a к

7. Температура уходящих газов t ух ,°C

8. Потери тепла с уходящими газами q 2 , %

9. Потери тепла от химической неполноты сгорания q 3 . %

10. Потери тепла от механической неполноты сгорания q 4 , %

11. Потери тепла в окружающую среду q 5 , %

12. Коэффициент полезного действия брутто , %

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА

Поправки и вспомогательные зависимости

Теплопроизводительность котла Q к , Гкал/ч (%)

1. Поправки к (%) на изменение:

температуры холодного воздуха на ± 10 °C

температуры воды на входе на ± 10 °C

расхода воды через котел на +100 т/ч

расхода воды через котел на -100 т/ч

2. Поправки к температуре уходящих газов (°C) на изменение:

температуры воды на входе на ± 10 °C

расхода воды через котел на +100 т/ч

расхода воды через котел на -100 т/ч

коэффициента избытка воздуха на +0,1

3. Вспомогательные зависимости:

мощность, потребляемая дутьевыми вентиляторами, N дв , кВт

мощность, потребляемая дымососом, N д , кВт

суммарная мощность, потребляемая механизмами собственных нужд, , кВт

удельный расход электроэнергии на тягу и дутье, Эт.д, кВт · ч/Гкал

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА

Сравнение данных типовой характеристики с данными теплового расчета

1. Теплопроизводительность котла Q к , Гкал/ч

2. Температура холодного воздуха t х.в , ° C

3. Расход воды через котел G к , т/ч

4. Температура воды на входе t вх , °C

5. Температура воды на выходе t вых , °C

6. Коэффициент избытка воздуха за котлом, a ух

7. Температура уходящих газов t ух ,°C

8. Потери тепла с уходящими газами q 2 , %

9. Потери тепла от химической неполноты сгорания q 3 , %

10. Потери тепла от механической неполноты сгорания q 4 , %

11. Потери тепла в окружающую среду q 5 , %

12. Коэффициент полезного действия брутто , %

13. Коэффициент полезного действия брутто (%), приведенный к условиям заводского теплового расчета *

* КПД брутто котла приведен к условиям заводского теплового расчета без учета изменения коэффициентов избытка воздуха.

Типовая энергетическая характеристика котла


Типовая энергетическая характеристика котла

Приложение к характеристике котла


Типовая энергетическая характеристика котла

Приложение к характеристике котла


Типовая энергетическая характеристика котла


Типовая энергетическая характеристика котла

Приложение к характеристике котла


Типовая энергетическая характеристика котла

Приложение к характеристике котла


Типовая энергетическая характеристика котла

Мощность приводов механизмов котельной установки


Типовая энергетическая характеристика котла

Поправка к КПД брутто

На отклонение температуры холодного воздуха от t х.в = 5 ° C


На отклонение температуры воды на входе от t вх = 70 ° C


Типовая энергетическая характеристика котла

Поправка к КПД брутто

На отклонение расхода воды через котел от Q к = 1235 т/ч


Типовая энергетическая характеристика котла

Поправка к температуре уходящих газов

На отклонение температуры воды на входе от t вх = 70 ° C


На отклонение расхода воды через котел от Q к = 1235 т/ч


Типовая энергетическая характеристика котла

Поправка к температуре уходящих газов

На отклонение коэффициента избытка воздуха от принятого в расчет


Типовая энергетическая характеристика котла

Поправка к КПД брутто

На отклонение температуры холодного воздуха от t х.в = 5 ° C


На отклонение температуры воды на входе от t вх = 70 ° C


Типовая энергетическая характеристика котла

Поправка к КПД брутто

На отклонение расхода воды через котел от G к = 2460 т/ч


Типовая энергетическая характеристика котла

Поправка к температуре уходящих газов

На отклонение температуры воды на входе от t вх = 110 ° C


На отклонение расхода воды через котел от G к = 2460 т/ч


Типовая энергетическая характеристика котла

Поправка к температуре уходящих газов

На отклонение коэффициента избытка воздуха от принятого в расчет


Приложение

1 . КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

1.1 . Газомазутный водогрейный котел КВГМ-100 теплопроизводительностью 100 Гкал/ч предназначен для покрытия теплофикационной нагрузки. Основные расчетные показатели котла приведены в табл. 3 и 6 .

1.2 . Котел П-образной компоновки, водогрейный, с принудительной циркуляцией и тягой (рис. П1). Габаритные размеры котла: высота от уровня пола до отметки верха дробеочистки 14450 мм, ширина по фронту 5700 мм, глубина 9408 мм.

Обмуровка котла облегченная, натрубная, крепится к экранным трубам.

Котел КВГМ-100 - бескаркасный, экраны топочной камеры и боковые экраны конвективной шахты опираются на портал и расширяются вверх вместе с обмуровкой и поясами жесткости.

1.3 . Котел КВГМ-100 оснащен тремя газомазутными горелками РГМГ-30. Производительность горелки по газу 1,16 м 3 /с (4175 м 3 /ч) при нормальных условиях.

1.4 . Регулирование теплопроизводительности котла осуществляется при постоянном расходе сетевой воды, пределы регулирования - от 30 до 100 % номинальной. Котел КВГМ-100 может работать в основном и пиковом режимах.


Рис. П1. Принципиальная схема движения воды и газов в котле КВГМ-100

Характеристика основного и вспомогательного оборудования представлена в табл. П1.

Техническая характеристика основного и вспомогательного оборудования

1. Поверхность нагрева, м 2 :

2. Номинальная теплопроизводительность, Гкал/ч

3. Пределы регулирования теплопроизводительности, %

4. Температура воды на входе, ° C :

в основном режиме

в пиковом режиме

5. Температура воды на выходе, C

6. Расход воды, т/ч:

в основном режиме

в пиковом режиме

7. Гидравлическое сопротивление, кгс/см 2 :

в основном режиме

в пиковом режиме

Газомазутная горелка типа РГМГ-30

1. Количество, шт.

2. Производительность, по газу при нормальных условьях, м 3 /с (м 3 /ч)

3. Теплопроизводительность, МВт (Гкал/ч)

1. Количество, шт.

2. Производительность при нормальных условиях, м 3 /с (м 3 /ч)

3. Напор, Па (мм вод. ст.)

4. Мощность электродвигателя, кВт

5. Угловая скорость, об/мин

Дутьевой вентилятор типа ВД-15,5

1. Количество, шт.

2. Производительность при нормальных условиях, м 3 /с (м 3 /ч)

3. Напор, Па (мм вод. ст.)

4. Мощность электродвигателя, кВт

5. Угловая скорость, об/мин

2 . УСЛОВИЯ СОСТАВЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

2.1 . При составлении характеристики использовались результаты испытаний котлов КВГМ-100, проведенных предприятием «Уралтехэнерго» и МГП Союзтехэнерго. При этом значения гидравлического сопротивления, номинального расхода воды через котел, плотности по газовому тракту, а также качественные характеристики топлива приняты исходя из фактических показателей работы котлов.

Характеристика соответствует руководящим документам и указаниям по нормированию технико-экономических показателей котлов и отражает технически достижимую экономичность котла при нижеприведенных условиях, принятых за исходные:

- котел работает в основном режиме по четырехходовой схеме, а в пиковом режиме по двухходовой схеме без предварительного подогрева воздуха;

- котел работает на принудительной тяге (с дымососом);

- топливо - природный газ. Низшая теплота сгорания при нормальных условиях ( ) 33,3 МДж/м 3 (7950 ккал/м 3 );

- температура холодного воздуха (t х.в ) на входе в дутьевые вентиляторы 5 °C;

- расход сетевой воды ( G к ) через котел:

в основном режиме 1235 т/ч;

в пиковом режиме 2460 т/ч;

- температура сетевой воды ( t вх ) на входе в котел:

в основном режиме 70 °C;

в пиковом режиме 110 °C;

- общая площадь конвективных поверхностей нагрева равна проектной; отглушенные змеевики отсутствуют;

- состояние внутренних поверхностей нагрева котла эксплуатационно чистое;

- реконструктивные мероприятия по повышению надежности и экономичности не внедрялись.

2.2 . Расчет типовой энергетической характеристики, выполнен в соответствии с указаниями «Теплового расчета котельных агрегатов (нормативный метод)» (М.: Энергия, 1973).

2.2.1 . Коэффициент полезного действия брутто котла (%) и потери тепла с уходящими газами q 2 , (%) подсчитаны в соответствии с методикой, изложенной в книге Я.Л. Пеккера «Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива» (М.: Энергия, 1977).

2.2.2 . Коэффициент избытка воздуха в режимном сечении (за конвективной частью) a ух на основании результатов испытаний принят при номинальной нагрузке равным 1,05 и постоянным в диапазоне теплопроизводительности от 60 до 100 %. При нагрузках 50, 40 и 30 % Q ном - соответственно равным 1,06; 1,08; 1,13.

2.2.3 . Значение присосов воздуха в топочную камеру и конвективные поверхности нагрева котла в диапазоне теплопроизводительности от 30 до 100 Гкал/ч изменяется от 15,7 до 4,7 %.

2.2.4 . Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива q 3 (%) приняты равными нулю на основании результатов испытаний.

2.2.5 . Потери тепла от механической неполноты сгорания топлива q 4 (%) приняты равными нулю.

2.2.6 . Потери тепла в окружающую среду q 5 приняты равными 0,05 % в диапазоне теплопроизводительности от 30 до 100 % по данным результатов измерений тепловых потоков с обмуровки и изоляции водогрейных котлов КВГМ-100, проведенных МГП Союзтехэнерго и предприятием «Уралтехэнерго».

2.2.7 . Удельный расход электроэнергии на собственные нужды котельной установки рассчитан по мощности, потребляемой дутьевыми вентиляторами и дымососом.

2.2.8 . Типовая энергетическая характеристика и приложения к ней котла КВГМ-100 при работе в основном и пиковом режимах даны в виде диаграмм (рис. 1 - 7 ) и цифровых значений (табл. 1 и 4 ).

2.2.9 . Сравнение данных типовой характеристики с гарантийными данными завода-изготовителя приведены в табл. 3 и 6 .

3. ПОПРАВКИ К НОРМАТИВНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

3.1 . Для приведения основных нормативных показателей работы котла к измененным условиям его эксплуатации даны поправки в виде диаграмм (рис. 8 - 15 ) и цифровых значений (табл. 2 и 5 ).

Поправки рассчитаны в соответствии с методикой, изложенной в «Положении о согласовании нормативных характеристик оборудования и расчетных удельных расходов топлива» (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1975).

Типовая характеристика построена при условии, что t х.в = 5 ° C , t вх = 70 ° C (основной режим) и 110 °C (пиковый режим), расход воды через котел G к (т/ч) - расчетный.

Влияние изменения этих параметров на показатели работы котла учитывается тремя отдельными поправками:

- изменение температуры холодного воздуха учитывается поправкой к q 2 и (расчетная поправка);

- изменение температуры воды на входе в котел учитывается поправкой к t ух , q 2 и (экспериментальная поправка);

- изменение расхода воды через котел учитывается поправкой к t ух , q 2 и (экспериментальная поправка).

Изменение коэффициента избытка воздуха учитывается поправкой к t ух (экспериментальная поправка).

3.2 . Поправка D q 2 , (%) на изменение температуры холодного воздуха рассчитана по формуле

Поправка к КПД котла брутто (%) будет равна

3.3 . Пользование системой поправок поясняется следующими примерами:

Котел работает в основном режиме при теплопроизводительности 60 Гкал/ч и следующих измененных условиях эксплуатации:

Температура холодного воздуха. 15 °C

Расход воды через котел. 1335 т/ч

Температура сетевой воды на входе в котел. 80 °C

Коэффициент избытка воздуха за котлом. 1,15

Котел работает в пиковом режиме при теплопроизводительности 80 Гкал/ч и следующих измененных условиях эксплуатации:

Температура холодного воздуха. 15 ° C

Расход воды через котел. 2360 т/ч

Температура сетевой воды на входе в котел. 100 °C

Коэффициент избытка воздуха за котлом. 1,25

Из значений параметров, указанных выше, вычитают значения аналогичных параметров, приведенных в Типовой энергетической характеристике для основного или пикового режима работы котла, и подсчитывают их разность. Знак разности указывает направление изменения значения каждого параметра.

Поправки находятся по диаграммам (рис. 8 - 15). Результаты расчета поправок для примеров 1 и 2 приведены соответственно в табл. П2 и П3.

Тепловой расчет котла КВ-ГМ-30-150


= 36,7 МДж/м 3

Объемы продуктов сгорания газообразных топлив отличаются на величину объема воздуха и водяных паров, поступающих в котел с избыточным воздухом. Объемы, энтальпии воздуха и продуктов сгорания определяют в расчете на 1 м 3 газообразного топлива. Расчеты выполняют без учета химической и механической неполноты сгорания топлива.

Теоретически необходимый объем воздуха:


,(6)

где m и n - числа атомов углерода и водорода в химической формуле углеводородов, входящих в состав топлива.


Теоретические объемы продуктов сгорания вычисляем по формулам:

, (7)


.

, (8)


.

Объем водяных паров:

, ,(9)

где d = 10 г/м 3 - влагосодержание топлива, отнесенное к 1 м 3 сухого газа при t = 10 °С.


.

Теоретический объем дымовых газов:

, (10)


.


Наличие присосов воздуха приводит к тому, что объем продуктов сгорания будет отличаться от теоретического, поэтому необходимо рассчитать действительные объемы газов и объемные доли газов. Так как присосы воздуха не содержат трехатомных газов, то объем этих газов от коэффициента избытка воздуха не зависит и во всех газоходах остается постоянным и равным теоретическому.

Наша документация

Технические характеристики водогрейных котлов производства "Дорогобужкотломаш" мощностью от 0,05 до 7,56 МВт.

Технические характеристики водогрейных котлов производства "Дорогобужкотломаш" мощностью от 9,65 до 209 МВт.

Технические характеристики горелочных устройств производства "Дорогобужкотломаш"

Технические характеристики паровых котлов производства "Дорогобужкотломаш"

Выдержки из СНиПов, ГоСТов, РД

Сертификаты

Перечень действующих сертификатов "Дорогобужкотломаш"

Разрешения Ростехнадзора

Документация на модульные котельные

Модульные котельные производства "Дорогобужкотломаш" (МК ДКМ)

Типовые проекты МК ДКМ
Тепловая схема с аккумуляторным баком ГВС, устанавливаемым вне здания котельной
Тепловая схема с пластинчатым теплообменником ГВС
Тепловая схема с бойлером ГВС
Тепловая схема с безнапорным коллектором
Тепловая схема с теплообменником системы отопления
Тепловые схемы на котлах серии "Vacumatic" ("VT")
Упрощённый вариант тепловой схемы
Тепловая схема с гидравлическим регулятором

BIM-модели

«Дорогобужкотломаш» заинтересован в постоянном совершенствовании клиентских сервисов посредством внедрения новых информационных технологий.

Логичным шагом стало добавление премиальных видов котлов в BIM-платформу, позволяющую разрабатывать трёхмерные модели строительных проектов.

Цифровые модели котлов могут быть использованы для проектирования отопительных систем, изучения их объёмных моделей и получения необходимых характеристик.

На сегодняшний день доступны цифровые модели следующих котлов:

  • КВ-ГМ-7,56-150Н
  • КВ-ГМ-11,63-150Н
  • КВ-ГМ-11,63-115Н
  • КВ-ГМ-17,44-115Н
  • КВ-ГМ-23.26-115Н
  • КВ-ГМ-35-150Н
  • КВ-ГМ-58,2-150Н

Информационные материалы включают следующие файлы:

- инструкция по работе с моделями в формате pdf (скачать)

Специалисты «Дорогобужкотломаш» намерены расширять BIM-библиотеку котельного оборудования для удобства своих Проектировщиков, усиления технической поддержки и обеспечения большего комфорта и эффективности взаимодействия.

Читайте также: