Конструкции современных утилизационных котлов. Судовые потребители пара. Оценка фактического паропотребления. Система обогрева забортных отверстий. Основные технические характеристики котла КВА-0,63/5М. Выбор вспомогательного и утилизационного котлов.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

1. Судовые потребители пара. Оценка фактического паропотребления

2. Расчет паропроизводительности УК.

3. Анализ и выбор тепловой схемы ВКУ

3.1 Выбор вспомогательного котла

3.2 Технические характеристики котла КВА-0,63/5М.

3.3 Выбор утилизационного котла

3.4 Анализ и выбор тепловой схемы ВКУ.

Литература

Введение

Конструкции современных утилизационных котлов весьма разнообразны. Наибольшее распространение в отечественном морском флоте получили; водотрубные утилизационные котлы с естественной циркуляцией, водотрубные утилизационные котлы с многократной принудительной циркуляцией и автономным сепаратором пара, и прямоточные утилизационные паровые котлы.

Иногда в судовых установках в качестве вспомогательных используют комбинированные утилизационные котлы, в которых в одном котлоагрегате скомпонованы топливная и утилизационная части (рис. 17). Такие котлы могут вырабатывать пар в следующих режимах работы;

- на ходу судна работает только утилизационная часть котла, в которой парообразование происходит за счет теплоты отработавших газов главного двигателя (ГТУ или ДЭУ). На стоянке работает только автономная часть котла от собственной топливной и воздушной систем;

- на ходу судна работает утилизационная часть котла. В случае необходимости увеличения паропроизводительности котла автоматически в работу включаются форсунки топливной части. На стоянке, для обеспечения паром потребителей при неработающей ГЭУ, работает только автономная часть котла.

В некоторых типах комбинированных утилизационных котлов используется общая испарительная поверхность нагрева, омываемая (в зависимости от режима работы котла) как выхлопными газами главного двигателя, так и продуктами сгорания топлива собственной автономной топливной части. Перенаправление потоков продуктов сгорания в таких котлах осуществляется с помощью специальных поворотных заслонок -- газовых шиберов.

В утилизационных котлах в качестве источника теплоты используются уходящие газы главных двигателей -- ДВС или ГТД. Применение утилизационных котлов в составе энергетической установки приводит к экономии 8 ^ 12 % топлива и повышению общего КПД установки. Помимо утилизации теплоты УК обеспечивают глушение шума отработавших газов и искрогашеиие. Пар от утилизационных котлов используется главным образом на судовые нужды, хотя возможно его применение в утилизационных турбогенераторах для выработки электроэнергии или механической энергии для привода главного движител

1. Судовые потребители пара. Оценка фактического паропотребления

К потребителям пара на судне относятся:

- подогреватель масла;

- подогреватель цистерн мазута (цистерна основного запаса и расходная);

- подогреватель мазута перед форсункой котла КВВА-1/5;

- система паротушения;

- система парового отопления;

- система обогрева забортных отверстий;

- система хозяйственного пароснабжения ( подогрев бытовой горячей воды, подогрев бака для кипячения воды и т.д. );

- система подогрева в системе вентиляции машинного отделения (МО);

- паромеханическая форсунка котла КВВА-1/5;

- паровой питательный насос ВК ПНМ-12М;

- питательный паровой инжектор МНК-5;

Подогреватель масла ПМ-0,7В обеспечивает подогрев масла перед сепаратором масла НСМ-2.

Подогреватели цистерн мазута М20 змеевикового типа предназначены для подогрева и поддержания заданного температурного режима в цистерне основного запаса (ЦОЗ) мазута объёмом V=10 м и расходной цистерны (РЦ) объёмом V=1,5 м. В ЦОЗ мазута - подогрев до 50С при температуре забортной воды 0С. В расходной цистерне - подогрев до 70С, при подержании заданных параметров.

Подогреватель мазута 20, перед форсункой КВВА-1/5, обеспечивает подогрев топлива до 80С.

Система паротушения предназначена для тушения пожаров в МО при использовании пара.

Система парового отопления предназначена для поддержания температуры воздуха, не ниже:

- в жилых помещениях 19 21С;

- в медицинских 2022С;

- в общественных помещениях 19 21С;

- душевых 24 26С.

Система обогрева забортных отверстий предназначена для подогрева бортовых отверстий, в следствии их обледенения, кингстонных ящиков, трубопроводов выдачи нефте-содержащих вод (НСВ) и сточно-фановых вод (СФВ).



Система подогрева воздуха в системе вентиляции МО предназначена для подогрева воздуха в зимнее время года до:

- - центральный пост управления(ЦПУ) 19 21С,

- машинное отделение, не ниже 12С.

Оценка фактического паропотребления

Таблица 1Потребление пара судовыми устройствами

Потребители пара	расход	пара
	зима	лето
Подогреватель масла	30кг/ч	30кг/ч
Подогреватель цистерн мазута	60кг/ч	60кг/ч
Подогреватель топлива перед форсункой	15кг/ч	15кг/ч
Система паротушения	120кг/ч	120кг/ч
Паровое отопление	85кг/ч	------------
Система хозяйственного пароснабжения	80кг/ч	80кг/ч
Подогрев воздуха в системе вентиляции МО	100кг/ч	------------
Паромеханическая форсунка ВК	5кг/ч	5кг/ч
Обогрев забортных отверстий	25кг/ч	------------
Утечки пара	25кг/ч	25кг/ч
Питательный насос ПНП-12М	30кг/ч	30кг/ч
Пароводяной инжектор МКН-5	15кг/ч	15кг/ч
Суммарное паропотребление Дп	470кг/ч	260кг/ч

- в расчет суммарного паропотребления не включается, так как система паротушения задействована только при пожарах, когда другие потребители пара отключены.

С учетом 20% запаса производительность котлоагрегата (ВК или УК) должна быть не ниже:

Дп470+0,2470=564 кг/ч.

Число потребителей, работающих на ходовом и стояночном режимах практически не меняется ( на ходовом режиме поддерживается температура в цистернах мазута, а при стоянке в порту подается пар на подогреватель масла, поддерживая температурный режим масла ).

утилизационный котел пар обогрев

2/ Расчет паропроизводительности УК

Паропроизводительность утилизационного котла оценивается по выражению:

Дп= ·ge·(·L0 + 1)·Cpг·Ne· кг/ч

где =0,950,97 - коэффициент потерь в окружающую среду;

ge =0.238 кг/кВт*ч - удельный эффективный расход топлива;

=2,65 - коэффициент избытка воздуха, с учетом продувки;

L0=14.3 кг/кг - теоретически количество воздуха, необходимое для сгорания 1кг топлива.

Cpг - средняя массовая теплоемкость выпускных газов при средней температуре газов Тср;

Тср= (Тг1 - Тг2)/2, С

Тг1,Тг2 - температура газа до и после утилизационного котла,С

iп - энтальпия пара на выходе из УК, кДж/кг

iп,в, - энтальпия питательной воды на входе в УК, кДж/кг

Ne - эффективная мощность двигателя, кВт

При сохранении параметров пара Тп=152С, и Рп=0,5 МПа энтальпия пара на выходе из УК составит:

iп = tп.в.·4,19=1...