1 Korte beschrijving warmwaterboiler KVGM-100

2 Technische en economische parameters van de ketel

3 branders

4 Constructie

5 staalconstructies

6 Voering

7 Hydraulisch circuit.

8 Thermisch circuit piek stookruimte

9 Lijst met instellingen voor technologische bescherming

10 Vergrendelen>

G

11 Techsigalisatie

12 Ketelalarm

13 De ketel voorbereiden op aanmaakhout

14 Opwarmen van de ketel

15 Ketelonderhoud tijdens bedrijf

16 De ketel stoppen

17 Noodpositie

18 Circulatieschema van de piek-warmwaterboiler KVGM-100

19 Onderhoud van hulpapparatuur

20 Hulpapparatuur opstarten

21 Basisveiligheids- en brandveiligheidsinstructies voor de werking van de ketel

22 Hulpapparatuur

1. Korte beschrijving van de warmwaterboiler KVGM-100

Gas-olie-warmwaterketel KVGM-100 is bedoeld voor installatie bij WKK's om de pieken van verwarmingsbelasting te dekken, en als de belangrijkste bron van warmtevoorziening bij WKK's of in stadsverwarmingsketels.

De ketel is een U-vormige opstelling met directe stroom, ontworpen voor het verwarmen van water tot 150 ° C, met temperatuurverschillen van 40 ° C voor de piekmodus, 80 ° C voor de hoofdmodus. dimensies ketel: hoogte 14450 mm breedte 9600 mm diepte 14160 mm.

De verbrandingskamer van de ketel is volledig afgeschermd met buizen met een diameter van 60 * 3 mm met een steek van S = 64 mm. Het volume van de verbrandingskamer is 388 m 3, het stralingswaarnemend verwarmingsoppervlak is 325 m 2.

De convectieve verwarmingsoppervlakken van de ketel bevinden zich in een naar beneden gericht rookkanaal dat wordt gevormd door zij-, tussen- en achterschermen. Ze zijn gemaakt in de vorm van pakketten met een hoogte van elk 1220 mm.

Pakketten zijn samengesteld uit secties bestaande uit verticale stijgbuizen 83 * 4 mm (staal 20), en horizontaal geplaatste U-vormige spoelen gemaakt van buizen met een diameter van 28 * 3 mm, met stappen in een verspringende bundel Sr = 64 mm en S2 = 40mm.

Verticale stootborden hebben een steek S = 128 mm. Ze zijn verbonden met de bovenste en onderste kamers die zich op de zijwanden van het convectiegedeelte bevinden. Het verwarmingsoppervlak van het convectieve deel is F = 2385 m2.

2. Technische en economische parameters van de ketel:

3. Branders

De verbrandingskamer van de KVGM-ketel is uitgerust met drie stoommechanische sproeiers van het type FPM 6000/1000, ontworpen voor het zagen van stookolie in overeenstemming met GOST 10585-75 in stationaire stoomketels.

Brander kenmerken:

Productiviteit 6000 kg / uur

Stookoliedruk in nominale modus

voor het mondstuk 35 kgf / cm 2

Vernevelingsstoomdruk 4 kgf / cm 2

Bij gebruik in modi met een capaciteit van meer dan 0,8 nominaal onder omstandigheden die oververhitting van de sproeiers uitsluiten, kan de druk van de verstuivingsstoom voor de sproeiers worden verlaagd tot 2 kgf / cm2

De brandstof moet worden gefilterd. De toelaatbare deeltjesgrootte na filtratie is 0,5 (TU 108.1043-81).

Bij een belasting van meer dan 60% van de nominale brandstofverneveling wordt voornamelijk geproduceerd door de mechanische trap van het mondstuk en in dit geval kan het stoomgedeelte worden uitgeschakeld. Bij lage belastingen en startomstandigheden is stoom vereist.

4. Constructie

De belangrijkste werkende elementen van de injector zijn de loop, pads met verbindingsdelen, brandstofverdeler, moer, stoommondstuk en wartelmoer.

De kofferbak wordt gebruikt voor transport; vloeibare brandstof en een paar aan de mondstukkop en zijn twee concentrische pijpen.

Stookolie, geleverd door binnenpijp, door de gaten van de verdeler in het ringvormige kanaal en verder langs de tangentiële kanalen van de brandstofwerveling in de vortexkamer, waarbij een roterende-translationele beweging wordt verkregen.

Vanuit de vortexkamer stroomt de brandstof door het mondstuk naar buiten in de vorm van een film, die uiteenvalt in druppeltjes.

Het stoommondstuk heeft meerdere tangentiële kanalen voor het wervelen van de stoomstroom, een wervelkamer en een uitlaat. Door buitenste pijp stoom komt naar de kanalen van de stoomwervelkolom en verlaat in een wervelende stroom nabij het brandstofmondstuk het proces van het sproeien van stookolie.

5. Staalconstructies

De ketels van de verenigde serie worden ondersteund door de onderste kamers van alle schermen op een metalen portaal, een gelaste structuur die bestaat uit kolommen en balken die star met elkaar zijn verbonden.

Daarnaast worden de zijschermen ondersteund door de onderste verstevigingsband op de steunspanten op het portaal. Er is een systeem van bordessen en trappen voor onderhoud.

6. Voering

De bekleding van de ketels is lichtgewicht gemaakt, met bevestiging aan de muurbuizen. On-pipe voering bestaat uit 3 lagen thermische isolatiematerialen: vuurvast vuurvast beton op aluminiumcement (20 mm) versterkt met een metalen gaas, minerale wol in de vorm van matrassen in metalen gaas(80 mm) en afdichtende magnesiamassa (12 mm). De totale dikte van de voering is 112 mm.

7. Hydraulisch schema.

1. Leidingwater voor ketels wordt geleverd door de hoofdpomp van de turbinewinkel.

2. Het ontwerp van de ketels maakt de werking mogelijk zoals in de hoofdmodus ( temperatuur grafiek 70150 ° C) en in de piekmodus (110-150 ° C).

8. Thermisch diagram van het piekketelhuis

Het leidingwater van de pompen van de 1e lift komt in een rechte lijn in de gemeenschappelijke zuigleiding 01220 mm van 4 hoofdpompen. Vervolgens wordt het via de kleppen 1СН-1, 2СН-1, ЗСН-1, 4СН-1 aan de pompen toegevoerd. Na de netwerkpompen komt er water in het verdeelstuk van de ketel 01220 mm. Van daaruit stroomt het netwerkwater door de kleppen bij de inlaat 4KOS-L, 4KOS-P,

5KOS-L, 5KOS-P, 6KOS-L, 6KOS-P, 7KOS-L, 7KOS-P gaat de ketels binnen, waar het opwarmt tot

150°C. Via de kleppen 4KPS-L, 4KPS-P, 5KPS-L, 5KPS-P, 6KG1S-L, 6KPS-P, 7KPS-L, 7KPS-P komt de directe lijn van het verwarmingsnet binnen.

Om circulatie in het verwarmingsnet te creëren met behulp van de netwerkpompen van de piekketelruimte (wanneer alle ketels zijn uitgeschakeld), wordt een jumper gebruikt tussen de verdeelkop van de ketels en de directe leiding van het verwarmingsnet met een P-10-klep .

9. Lijst met instellingen voor technologische bescherming

De lijst met technologische beveiligingsinstellingen die optreden bij het uitschakelen van de KVGM-100-ketel op nieuwe bedrijfsmodus met stoommechanische sproeiers.

Y. Blokkeren

10.1. De kleppen op de stookolietoevoer naar de verstuivers zijn gesloten:

a) wanneer de ketel is gestopt;

b) wanneer 3 sproeiers uitgaan.

a) met open kleppen aan de in- en uitlaat van het netwerkwater naar de ketel (1 en 2 lijnen);

b) met een open klep op de spoelstoomleiding van de injectoren.

10.3. Schuifafsluiters op het netwerkwater naar de ketel en van de ketel (1 en 2 leidingen):

a) verbod om de klep te sluiten wanneer de klep op de stookolietoevoer naar de ketel open is;

b) wanneer het mondstuk uitgaat (na een tijdje);

c) een verbod op het openen van oliekleppen met gesloten kleppen op het netwerkwater.

P.Techsignalisatie

11.1. De temperatuur van lagers: rookafzuigers, blazende ventilatoren nr. 1 en 2 is hoog 70 ° С.

11.2. De temperatuur van de gassen van de convectieve bundel is hoog - 800 ° C.

11.3. Temperatuur rookgas hoog-180 ° C.

12. Ketelalarm

12.1. Stookoliedruk is laag.

12.2. Daling van vacuüm in de keteloven.

12.3. Secundaire luchtdruk in de gemeenschappelijke doos is een lage waterkolom van 60 mm.

12.4. De temperatuur van de lagers van de rookgasventilator is hoog -70°C.

12.5. De temperatuur van de ventilatorlagers is -70°C.

12.6. De watertemperatuur voor de ketel is laag -70°C.

12.7. De afwijking van de watertemperatuur achter de ketel is 150°C.

12.8. Verlaging van de waterdruk achter de ketel - 8 kgf / cm 2.

12.9. Het waterverbruik via de ketel is laag:

12.10. hoofdmodus - 1100 t / h;

12.11. piekmodus - 2100 t / h.

12.12. De temperatuur van de gassen in de convectieve bundel is -800°C.

12.13. De rookgastemperatuur achter de ketel is 180°C.

12.14. Nooduitschakeling van de ventilator.

12.15. Noodstop van de rookafzuiging.

12.16. Noodstop van de ketel.

12.17. Verlaging van de druk van stookolie in de ketelleiding - 1,5 kgf / cm 2.

12.18. Noodstop van mechanische stoominjectoren.

12.19. Gebrek aan spanning in de beveiligingscircuits.

13. De ketel voorbereiden op aanmaakhout

13.1. Controleer de beschikbaarheid en bruikbaarheid van brandbestrijdingsmiddelen.

MINISTERIE VAN BRANDSTOF EN ENERGIE VAN DE RUSSISCHE FEDERATIE

TYPISCHE INSTRUCTIES
VOOR WERKING VAN GAS-OLIE
WATERKOKER
TYPE KVGM-100

RD 34.26.507-91

ORGRES BESTE ERVARING SERVICE

Moskou 1993

ONTWIKKELD door een bedrijf voor de aanpassing, verbetering van technologie en exploitatie van energiecentrales en netwerken ORGRES

AANNEMERS I.M. GIPSMAN, I.V. PETROV

GOEDGEKEURD door het Wetenschappelijke en Technische Hoofddirectoraat van Energie en Elektrificatie van het voormalige Ministerie van Energie van de USSR op 24 december 1991

Plaatsvervangend hoofd A.P. BERSENEV

Vervaldatum ingesteld

vanaf 01.01.93

vóór 01.01.98

... ALGEMENE BEPALINGEN

En k is de grenswaarde van het product van totale alkaliteit en calciumhardheid van water, waarboven intense carbonaatafzetting optreedt in een warmwaterboiler.

Invoering

De structuur van de warmtekrachtcentrale van OJSC EnSer omvat de volgende onderverdelingen:

Ketelhuis, turbinewinkel, elektrowinkel, chemische winkel, TAI-sectie,

Warmwaterketel nr. 1,

Warmwaterketelruimte nr. 2,

Warmwaterketelhuizen nr. 1,2 zorgen voor de productie van: heet water voor technologische behoeften, voor verwarming en warmwatervoorziening van JSC AZ "Ural", het centrale deel van Miass en andere consumenten.

Bij waterverwarmingsketelhuis nr. 2 wordt de luchtinlaat voor de toevoer naar de ketels van buiten uitgevoerd, maatregelen voor het verwarmen van de lucht in winterperiode niet aanwezig zijn, waardoor lucht met een lage temperatuur in de ketel komt, wat een aantal factoren negatief beïnvloedt:

Verliezen met rookgassen nemen toe.

Chemische onderverbranding neemt toe.

Mechanische onderverbranding van brandstof neemt toe, vooral bij verbranding van kolen en stookolie.

Het voorstel voor het gebruik van voorlopige verwarming van de inkomende lucht zal het in de winter mogelijk maken, vanwege de passage van een deel van het netwerkwater van de inlaat van de KVGM-ketel door de verwarming, om te verwarmen koude lucht tot positieve temperaturen. Als gevolg hiervan is het in het koude seizoen, wanneer de KVGM-ketels in bedrijf zijn, mogelijk om constant verwarmde lucht aan de ketelbranders toe te voeren, wat de efficiëntie van de gasverbranding zal verhogen en ook bevriezing van het luchtkanaal zal voorkomen. De voorgestelde maatregelen zullen de ecologische en economische prestaties van de ketel verbeteren.

Beschrijving van de ketel KVGM-100

De ketel heeft een direct-flow U-vormige frameloze lay-out met lichtgewicht voering, bevestigd op de muurbuizen. De ketel kan zowel in de 150 - 100°C stand gebruikt worden. Ketelserviceplatforms zijn bevestigd aan onafhankelijke metalen constructies en rusten op het ketelportaal. Het ketelontwerp wordt gepresenteerd in het grafische gedeelte van het diplomaproject op bladen 1 en 2. De ketelverbrandingskamer en achterwand Het convectieve deel van het verwarmingsoppervlak van de ketel bestaat uit drie pakketten. Elk pakket is opgebouwd uit U-vormige schermen gemaakt van buizen d = 283 mm. De schermen in de verpakkingen bevinden zich evenwijdig aan de voorzijde van de ketel en zijn zo opgesteld dat hun leidingen een verspringende bundel vormen met een steek van S1 = 64 mm en S2 = 40 mm.

De zijwanden van de convectieschacht zijn afgesloten met buizen d = 8335 mm met een spoed van 128 mm, die tegelijkertijd dienst doen als schermverhogers. Alle leidingen die de ketelschildoppervlakken vormen, worden direct in de collector gelast d = 27311 mm. Om lucht uit het leidingsysteem te verwijderen bij het vullen van de ketel met water, zijn op de bovenste collectoren ontluchters geïnstalleerd. Explosief veiligheidsventielen geïnstalleerd op het plafond van de verbrandingskamer.

Voor het verwijderen van externe aanslag op leidingen convectieve oppervlakken de ketelverwarming is voorzien van een schotreinigingsinstallatie. Het schot wordt omhoog gevoerd vanaf schone lucht geleverd door een roterende ventilator.

De ketelbekleding is lichtgewicht, on-pipe, ongeveer 110 mm dik en bestaat uit drie lagen: brandwerend beton, sovelietplaten, matrassen van minerale wol en magnesiacoating. Op de voorwand van de ketel zijn drie olie-gasbranders met roterende sproeiers geïnstalleerd en de derde brander bevindt zich bovenaan op de tweede rij.

Rotatiebranders RGMG-30 - mechanisch met oliesproeiers van mechanische verneveling en waterkoeling.

De prestaties van de RGMG-30 brander zijn:

Aardgas 4175m3 / uur

Voor stookolie 3855 kg/u.

Thermische en aerodynamische berekeningen van de ketel worden hieronder weergegeven in: toelichting... Figuur 1 toont een diagram van de beweging van water in de KVGM-100-ketel tijdens bedrijf in de hoofdmodus. Water met een temperatuur van 70 ° C en een druk van 2,5 MPa wordt toegevoerd aan de voorruit van de verbrandingskamer, vervolgens wordt het naar het zijscherm geleid, waarna het het tussenscherm binnengaat, van waaruit het binnenkomt convectieve deel en zijschermen. De waterafvoer van de ketel met een temperatuur van 150°C komt uit het achterscherm van de convectieschacht. De snelheid van waterbeweging langs het ketelpad ligt in het bereik van 1,6 - 1,8 m / s. Via speciale leidingen wordt de ketel uit de schermcollectoren geblazen naar de afvoercollector.

Figuur 1. Schema van waterbeweging in de ketel KVGM - 100

Specificaties: ketel KVGM-100 worden weergegeven in tabel 1.

Tabel 1 - Technische kenmerken van de KVGM-100-ketel

Het convectieve verwarmingsoppervlak van ketels bestaat uit drie pakketten, geplaatst in een verticaal gaskanaal. Elk pakket is samengesteld uit U-vormige schermen gemaakt van buizen Ø 28 × 3 mm. De schermen van de pakketten zijn evenwijdig aan de voorkant van de ketel geplaatst en zo geplaatst dat ze een verspringende bundel vormen uit de leiding met treden S 1 = 64 mm en S 2 = 40mm. De zijwanden van het convectieve verticale rookkanaal zijn afgesloten met buizen Ø 83 × 3,5 mm met een spoed S= 128 mm, dit zijn collectoren voor U-vormige schermen van convectieve pakketten.

De ketels zijn volledig met elkaar verbonden en verschillen alleen in de diepte van de verbrandingskamer en het convectieve rookkanaal.

Bij gebruik op stookolie moeten waterkokers worden ingeschakeld volgens een direct-stroomschema (watertoevoer wordt uitgevoerd in het verwarmingsoppervlak van de verbrandingskamer en water wordt verwijderd van convectieve verwarmingsoppervlakken). Wanneer alleen op gasvormige brandstof wordt gewerkt, worden de ketels ingeschakeld door water in een tegenstroomschema (watertoevoer naar convectieve verwarmingsoppervlakken en water wordt verwijderd van de verwarmingsoppervlakken van de verbrandingskamer).

Verbrandingsproducten verlaten de oven via de doorgang tussen het achterscherm en het plafond van de verbrandingskamer en bewegen van boven naar beneden door de convectieschacht.

De technische kenmerken van ketels van het type KV-GM-50-150, KV-GM-100-150 worden gegeven in de tabel. 3.14.

Warmwaterboilers PTVM type ontworpen om te werken op gasvormige (hoofd) en vloeibare (voor kortdurende werking) brandstof. Deze ketels hebben een torenopstelling, d.w.z. convectieve verwarmingsoppervlakken bevinden zich direct boven de verbrandingskamer, gemaakt in de vorm van een rechthoekige as. De verbrandingskamer van de ketels is volledig afgeschermd met buizen Ø 60 × 3 mm, gelegen met een relatieve spoed S/NS= 1.07. De oven van ketels van het type PTVM-180 heeft, naast de voor-, achter- en twee zijschermen, twee rijen twee-lichtschermen, waardoor deze is verdeeld in drie communicerende kamers.

Convectieve verwarmingsoppervlakken van ketels van het PTVM-type met verschillende verwarmingscapaciteiten zijn van hetzelfde type en verschillen alleen in de lengte van de U-vormige spoelen en het aantal parallelle spoelen die één sectie vormen. De spoelen zijn gemaakt van buizen Ø 28 × 3 mm. De dwarsspoed van de pijpen is S 1 = 64 mm, en longitudinaal - S 2 = 33mm. De leidingen zijn horizontaal opgesteld, verspringend en loodrecht daarop gewassen door een gerichte gasstroom.

Het belangrijkste kenmerk van torenketels is het gebruik van een groot aantal relatief kleine branders met luchttoevoer van individuele ventilatoren. Als branders op PTVM-ketels worden stookolie-gasbranders met randgastoevoer en mechanische stookoliesproeiing toegepast. Het aantal geïnstalleerde branders, afhankelijk van de verwarmingscapaciteit van de ketel, is verschillend, maar ze bevinden zich in alle maten gelijk aan twee tegenover elkaar liggende zijden. Regeling van de thermische prestaties van ketels wordt uitgevoerd door het aantal werkende branders te wijzigen zonder de modus van de andere te wijzigen bij een constant waterdebiet en een variabel temperatuurverschil. De ketels hebben natuurlijke trek en elke ketel heeft zijn eigen schoorsteen waarvan de hoogte vanaf het maaiveld minimaal 55 m moet zijn; in de regel bevinden de leidingen zich direct boven de ketels en zijn ze aan hun frame bevestigd.

In afb. 3.21 toont de PTVM-50 ketel. Gasbranders bevinden zich op de zijwanden, daarom zijn de leidingen van de zijschermen gescheiden op de plaatsen waar de branders zijn geïnstalleerd. Voor- en achterschermen worden op dezelfde manier gemaakt. Convectieve oppervlakken zijn in twee rijen in hoogte gerangschikt.

IA. Oermanov, Hoofd ingenieur, AV Mamoshkin, technisch directeur,
JSC "IT's AVELIT", Belgorod

Heat Supply News Magazine nr. 2, 2010, www.ntsn.ru

Verklaring van een vraag

Warmwaterketels (VK) van de KVGM-serie met een thermisch vermogen van 20, 30, 50 en 100 Gcal/h met standaard branders (HU) GMG voor 20, 30 en 40 MW en RGMG voor 20 en 30 MW hebben brede toepassing: op het grondgebied van de republieken de voormalige USSR voor het verwarmen van water in piek- en hoofdmodi van verwarming en industriële ketelhuizen, uit de tweede helft van de twintigste eeuw. Tot nu.

In de afgelopen periode is de werking van de VC en de hoofdeenheid praktisch niet veranderd en vandaag, in de eenentwintigste eeuw, voldoet absoluut niet moderne eisen in termen van betrouwbaarheid, efficiëntie, efficiëntie en milieuvriendelijkheid van warmteopwekking.

Tijdens bedrijf:

• er zijn onstabiele verbrandingsmodi met pulsatie in de oven en als gevolg daarvan de opbouw van het ketelschermsysteem, evenals elementen gasapparatuur op het voorscherm;
• op KVGM-50 en KVGM-100 is er een tegenfase resonerende opbouw van luchtdruk langs de branders met een toename van de amplitude van de vacuümoscillatie;
• er is een uitstoot in het axiale apparaat met lokale verbranding van de bladen.

Deze nadelen leiden tot:

• vernietiging van voering en (op ketels KVGM-50 en KVGM-100) frameverstijvers;
• continue groei van zuigkracht (tijdens de herfst-winterperiode met gemiddeld 20-30%).
• thermische overbelasting van het convectieve deel van de ketels (vanwege lage helderheid in de oven en hoge verdunning);
• afname van het rendement van ketels en extra energieverbruik voor trek en explosie.

Om de pulsatie (trilling van de ketel) te verminderen, wordt het inbedrijfstellingspersoneel gedwongen om verbrandingsmodi te organiseren, met luchtdruk die overeenkomt met de waarden a = 1,3-1,5 achter de oven. Bovendien, in regime kaarten ah, in de regel worden om "economische" redenen fictieve waarden van a = 1,3-1,4 weergegeven achter de rookafzuiger.

GI-problemen zijn chronisch en onopgelost om twee belangrijke redenen.

1. De warmte- en stroommarkt van VC en HI is traag, fabrikanten (leveranciers) hebben geen boodschap en moeten HI optimaliseren, en waarom iets veranderen als de producten op de markt worden gebracht.

2. Het technische potentieel is grotendeels verloren gegaan. Ook op NIOKB-niveau of in universiteiten wordt niet gezocht naar oplossingen door het ontbreken van overheidsprogramma's en daarmee projectfinanciering.

Deze stand van zaken, of beter gezegd hun afwezigheid, past tegenwoordig niet bij de eigenaren van VC en GI's, of echte consumenten van verwarmings- en warmwatervoorziening. Deze laatste stellen de vraag: "Hoe komen" chronische problemen van VC en GI " overeen met de eisen van de tijd op het gebied van energiebesparing, energie-efficiëntie en door de mens gemaakte veiligheid met innovatieve benaderingen voor het oplossen van technologische problemen ?!".

En toch is het mogelijk en noodzakelijk om "de Gordiaanse knoop door te hakken" in één, vrij eenvoudig en... effectieve optie- Oprichting van een consortium van een inbedrijfstellings- en installatieorganisatie met de eigenaar van warmteopwekking. De eerste zijn, als ze professionals zijn, door de aard van hun activiteit verplicht om de modernisering van de staatsinstellingen te organiseren en te verzekeren. Tweede geïnteresseerd in minimalisatie operatie kosten, verbetering van de milieuvriendelijkheid en efficiëntie van de opwekking van warmte en warm water zou moeten opleveren vereist niveau bediening en onderhoud van elektrische apparatuur.

Ons gedetailleerde onderzoek van de staat van elektrische apparatuur (meer dan 20 ketels van de KVGM-serie), verduidelijking van de ervaring met het onderhouden van de modi en volumes van onderhoud van deze apparatuur, evenals het bestuderen van de rapporten van de opdrachtgevers die de inbedrijfstellingswerkzaamheden en de aerodynamische en thermische technische tests die zijn uitgevoerd op de werkelijke staat van de apparatuur, bevestigen de wijdverbreide beschikbaarheid van de bovengenoemde problemen van deze reeks ketels.

Problemen oplossen tijdens de werking van de KVGM-100-ketel met drie HMG 40-branders

Als voorbeeld geven we vastgestelde redenen pulsaties en andere negatieve factoren in de werking van KVGM-100, uitgerust met drie HMG 40-branders, als de meest problematische ketel.

1. De aanwezigheid van zwervende uitwerping van producten op hoge temperatuur in het axiale apparaat van de branders met verbranding van de bladen.

Het "zwerven" uitwerpen in de branders wordt verklaard door het feit dat de luchtkanalen van de branders de luchtstroom met hoge snelheid (10-25 m / s) "breken", waardoor zones met hoge en lage drukken ontstaan. Op de kruispunten van deze zones, onder invloed van de krachten die voortkomen uit de stroming rond de bladen van het axiale apparaat, vindt aanzuiging plaats door stromen met hoge snelheid die uit de druksecties van de lucht uit de zones stromen lage druk, waardoor tegenstromen van de oven naar de branders ontstaan. Dit verklaart het verbranden van de schouderbladen. De uitwerpzone is afhankelijk van de belasting. De verbrandingsplaatsen van de bladen worden bepaald door het langdurig gebruik van bepaalde belastingen.

2. De aanwezigheid van sterke pulsatie in het hele belastingbereik, die iets afneemt met toenemende luchttoevoer naar a = 1,3-1,5 achter de oven.

Laten we proberen de redenen voor de pulsatie van verbranding te begrijpen. De onderste twee branders zijn qua luchttoevoer vergelijkbaar met die met slakkenhuisluchttoevoer. Het is bekend dat tangentiële en slakkenhuisvormige branders zondigen met dezelfde uitstoot en bovendien in kracht toenemen in verhouding tot hun luchtbelasting. Laten we berekeningen uitvoeren, ervan uitgaande dat alle drie de branders spiraalvormig zijn en dat de invloed van de axiale apparaten onbeduidend is. Dan krijgen we in plaats van een chaotische uitwerping een concentrische, waarvan de mate van focus minder afhankelijk is van de verandering in belasting; het hangt af van de mate van twist:

waarbij a de halve hoogte is; b is de breedte van de luchtkast; d is de diameter van het brandergat.

Met een toename van de luchtstroomsnelheid, d.w.z. snelheid verandert de geometrie van de tegenstromen niet. Alleen de verdunningsdiepte verandert evenredig met het kwadraat van het debiet.

Met het bestaande axiale apparaat is de gemiddelde luchtsnelheid van de brander: V cf. = Q / S, waarbij Q de luchtstroomsnelheid is, genomen als 10Q-gas · a. Hierbij kan a (overtollige lucht in de brander) worden genomen als 1.1, en Q-gas is de gasstroom door de brander. Niet het gehele dwarsdoorsnede-oppervlak van de S-brander met een spiraalvormige inlaat laat lucht door, maar alleen S - S arr. stromingen. Om het gebied van tegenstromen te bepalen S arr. stromen moeten de mate van twist berekenen b. In ons geval is b = 0,6 · 0,4 / 0,7 2 = 0,49. Voor deze mate van verdraaiing is het gebied van tegenstromen 16,7% en is de fractie van de straal van tegenstromen 41%. Er is ook een onbeduidend gebied (5%) waar lucht staat, dat in dit geval zal worden verwaarloosd.

Vervolgens wordt de gemiddelde axiale luchtsnelheid over de sectie bepaald door de vergelijking V avg = 10Q gas · a / [(pd 2/4) · (1–0,167) 3600] en krijgen we voor de minimale en maximale branderbelasting: V min = 1,1 · 10 · 2000 / [(3,14 · 0,7 2/4) · (1–0,167) 3600] = 19,1 (m/s); Vmax = 1,1 · 10 · 4175 / [(3,14 · 0,7 2/4) · (1-0,167) 3600] = 39,8 (m / s).

Het is duidelijk dat de uniformiteit van de snelheid in ons geval nogal arbitrair is. Bij een dergelijke luchtsnelheid en in aanwezigheid van een axiaal apparaat heeft men te maken met een geforceerde turbulente brander met een instabiele vlamwortel.

Laten we de penetratiediepte van gasstralen in de luchtstroom op het minimum berekenen en maximale lading... De luchtsnelheden bij deze belastingen zijn al berekend, het is noodzakelijk om de snelheid van de gasstralen te berekenen, die kan worden gemiddeld:

W-gas = Q-gas / (3600s),

waarbij s = 21 p 0,016 2/4 = 0,00422 m 2, met het aantal gaten n = 21, diameter d gaten = 16 mm.

W min gas = Q min gas / (3600 0,00422) = 2000 / (3600 0,00422) = 131,65 (m/s);

W max gas = Q max gas / (3600 0,00422) = 4175 / (3600 0,00422) = 274,82 (m/s).

Nu is het mogelijk om de penetratiediepte te berekenen van een gasstraal met een gemiddelde snelheid W van het gas over de doorsnede van het gat in de luchtstroom met een gemiddelde axiale snelheid V cf met behulp van de aanbevolen formule voor de loodrechte penetratie van gas in de stroom:

h = 2,2 (W gas / V avg) (r g / r in) 0,5 d gaten,

waarbij r g, r in - respectievelijk dichtheid van gas en lucht; d gat - diameter van het gasgat.

u min = 2,2 * (131,65 / 19,1) * 0,84 * 16 = 203,8 (mm);

hmax = 2,2 * (274,82 / 39,8) * 0,84 * 16 = 204,2 (mm).

Deze berekening laat zien dat bij elke belasting het gas de uitwerpzone binnenkomt, omdat: 204/350 = 58,3% (hier is 350 mm de straal van de gascollector), en we hebben 41% van de straal van retourstromen, een aangrenzende 5% zone met nulsnelheden en ongelijke toevoer van lucht langs de generatrix van de brander . Dan kan worden aangenomen dat het probleem van grote pulsaties niet samenhangt met het aanzuigen van verbrandingsproducten in de brander. Het wordt geassocieerd met de vorming van lokale zones waar gas in de brander wordt gezogen, gemengd tot explosieve concentraties, knalt met emissies hoge energieën, wat de reden is voor de sterke rimpeling.

Om deze hypothese te bevestigen is een experiment uitgevoerd. Om te voorkomen dat het gas de brander binnendringt, werd besloten om de schaal op een afstand van 1/2h + 10 (mm) van de gasgaten te installeren. Hier is 10 mm de marge die nodig is voor mogelijke zones met onvoldoende luchtsnelheden, voor het verstrooien van gasstralen en om te voorkomen dat, na "reflectie" van de mantel, de brandergenerator met gas wordt omhuld en vervolgens aan het frontscherm grenst. Als gevolg hiervan werd de pulsatie verminderd en veranderde het karakter.

De reden voor de grote pulsaties is vastgesteld, en de resterende pulsatie is duidelijk het resultaat van chaotisch rondzwervende toortswortels.

Onder omstandigheden die voorkomen in een conventioneel koude oven, waarbij koude lucht wordt gebruikt voor de verbranding, is de instabiliteit van de verbranding een regel. Omdat de voortplantingssnelheid van de vlam in de ontstekingszone veel lager is dan de snelheid van het gas-luchtmengsel. Bovendien is het mengsel zelf heterogeen en ligt het niet overal in het bereik van 5-15% dat nodig is voor een stabiele verbranding. Om het bestaan ​​van een stationaire vlam onder deze omstandigheden te verzekeren, is het noodzakelijk om een ​​continue krachtige ontstekingsbron in de oven te hebben, van waaruit de vlam zich over het gehele gedeelte van het brandbare mengsel kan verspreiden.

Dus de uitgevoerde berekeningen en experimenten stellen ons in staat om te concluderen dat de pulsatie verwijderbaar is, en dit kan worden bereikt met goede economische prestatie werk van ketels. Om dit te doen, is het noodzakelijk om de branders te moderniseren met het elimineren van alle bovengenoemde negatieve factoren die de grondoorzaken van pulsaties verklaren.

Praktische ervaring bij de implementatie van een uitgebreide modernisering van branders op ketels van de KVGM-serie heeft de mogelijkheid bevestigd om pulsaties in het hele belastingbereik te elimineren met een gelijktijdige verhoging van de economische efficiëntie van de ketels.

De positieve resultaten van de modernisering van branders, waardoor de bovengenoemde nadelen van de werking van typische branders werden geëlimineerd, stelden ons in staat om de uitvinding van het branderapparaat aan te vragen.

Het is raadzaam om de branders die vandaag in bedrijf zijn op de werkplek te rationaliseren en moderniseren in overeenstemming met de beslissingen van de auteur en onder toezicht van de auteur.

Literatuur

1. Thermische berekening van keteleenheden (standaardmethode). NV Koeznetsov.

2. Methodische instructies voor het testen van ketelunits die werken op natuurlijk gas... Ministerie van Chemische Industrie van de USSR.

3. Thermische testen van ketelinstallaties. IN EN. Trembovlja.

4. Richtlijnen voor het opstellen van regimekaarten van ketelinstallaties en optimalisatie van hun beheer. KB 34.25.514-96.

5. Warmtetechnische berekeningen volgens de gegeven kenmerken van de brandstof. YaL pik.

6. Vereenvoudigde methode van warmtetechnische berekeningen. NB Ravich. M.: "Wetenschap".

7. Brandstof besparen in energiecentrales en energiesystemen. ZOALS. Gorsjkov. M.: "Energie", 1967.

8. Ervaring met gasverbranding bij elektriciteitscentrales en industriële ketels. BTI "ORGRES", M., 1962.

9. Verbrandingstheorie en verbrandingsapparaten. Ed. DM Khzmalyan. M.: "Energie", 1976.