Проектирование котла-утилизатора, предназначенного для охлаждения конвертированных газов

ЗАДАНИЕ

Расход утилизируемых газов Vг= 25∙103 м3н/ч
Температура газов на входе υ'=850С
Температура уходящих газов υух= 560С
Состав утилизируемых газов (% по объему):
Окись углерода СО=24,0;
Двуокись углерода СО2=14,0;
Водород H2=24,0;
Азот N2=12,0;
Водяные пары Н2О=25,0;
Сероводород Н2S=1,0.

Давление насыщенного пара Рн=0,8 МПа
Температура питательной воды tпв=105 С
Температура насыщенного пара tн=170 С
Давление газа перед котлом Р=0,115 МПа

В качестве прототипа использован котел В-90Б.

Необходимо произвести поверочный и конструктивный расчет.

СОДЕРЖАНИЕ

  Введение...............................................................................4
1. Описание котла.................................................................................5
2. Тепловой расчет котельного агрегата................................................6
3. Расчет испарительной поверхности ................................................10
Заключение..........................................................................16
Список источников информации................................................17

ОПИСАНИЕ КОТЛА

Котел-утилизатор В-90Б предназначенный для охлаждения конверти-рованных газов и производства насыщенного пара паропроизводительностью 5 т/ч и давлением 0,8 МПа и температурой 170oС для технологических и бы-товых нужд предприятия.
Котел-утилизатор-газотрубный, с естественной циркуляцией, верти-кальный, с вынесенным паросборником. Котел может устанавливаться в за-крытом и открытом помещениях с температурой наружного воздуха до -35С.
Испарительная часть представляет собой барабан с внутренним диа-метром-1560 мм и толщиной стенки-20мм, с плоскими отбортованными днищами и приваренными к ним испарительными трубами. Барабан устанав-ливается под углом 10 относительно вертикальной оси для улучшения есте-ственной циркуляции и необходимого парового объема над уровнем воды в барабане и поддержания малой влажности пара. Для подвода и отвода газов предусмотрены газовые патрубки, приваренные к верхнему и нижнему дни-щам барабана. Газ проходит по 99 дымогарным трубам диаметром 83×3,5мм (сталь 20К). Подвод газов нижний, через входную газовую камеру. Трубы испарительного барабана крепятся в трубных досках путем их развальцовки в них. К концам дымогарных труб установлены специальные колпаки в виде расширяющегося диффузора, которые увеличивают срок службы испари-тельного барабана и входной кромки труб из-за интенсивного пылеуноса. Сепарационное устройство в виде дырчатых листов и отражателя располо-жено в барабане. Паросборник внутренним диаметром 1200 мм с толщиной стенки 13мм установлен на двух опорах (подвижной и не подвижной), при-варенных к вертикальной обечайке барабана. Питательная вода с температу-рой 105oС поступает в верхний барабан, а из него по двум опускным трубам-в испарительный барабан. Пароводяная смесь по трубам направляется в се-парационный барабан. При установке котлы опираются на четыре опоры, приваренные к барабану в его нижней части.
Для обслуживания котел-утилизатор оснащен помостами и лестница-ми,контрольно-измерительными приборами, необходимой арматурой и тру-бопроводами в пределах котла.
Котел-утилизатор поставляется транспортабельными блоками: два ба-рабана с испарительной поверхностью, барабан-паросборник с сепарацион-ным устройством, кронштейны, опоры, трубопровод в пределах котла, арма-тура.
Вертикальные газотрубные котлы не получили широкого применения в промышленности из-за известных конструктивных и эксплуатационных не-достатков: возможности запаривания верхних плоских днищ, ненадежного крепления труб в трубных досках, невозможности обеспечения стабильного охлаждения трубных досок и др.