Тепловий розрахунок суднового допоміжного парового котла КВ1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

Технічні відомості

Опис допоміжного парового котла КВ 1

Розділ 1. Матеріальний баланс процесу згорання. Об'єми повітря і продуктів згорання

1.1 Загальні відомості

1.2 Визначення об'ємів повітря і продуктів згорання

1.3 Розрахунок складових матеріального балансу

Розділ 2. Побудова діаграми «ентальпія - температура» продуктів згоряння

2.1 Загальні відомості

2.2 Методика побудови діаграми «ентальпія - температура»

2.3 Побудова діаграми «ентальпія - температура»

Розділ №3. Попередній тепловий баланс допоміжного котла

3.1 Загальні відомості

3.2 Розхід тепла. Теплові втрати

3.3 Попередній розрахунок теплового балансу

Розділ 4. Розрахунок теплообміну в топці

4.1 Загальні відомості

4.2 Особливості розрахунку теплообміну в топці

4.3 Розрахунок теплообміну в топці

Розділ 5. Тепловий розрахунок випарного пучка труб

5.1 Загальні відомості

5.2 Коефіцієнт теплопередачі ті його складові

5.3 Визначення коефіцієнта теплопередачі

5.4 Температурний натиск

5.5 Тепловий розрахунок

Висновок

Список літератури

Вступ

Сучасні судна насичені різноманітним пароенергетичним обладнанням, основою якого, як правило, є генератор пара - котел.

Паровий котел - це теплообмінник, апарат, в якому при спалюванні органічного палива вода перетворюється на пару, що використовується для потреб судна. У суднових установках енергія може підводитися шляхом безпосереднього спалювання палива в топці котла і шляхом підведення відпрацьованих газів від ДВС або ГТУ. В останньому випадку котли називаються утилізаційними.

На суднах з головними паровими двигунами, які є основними споживачами пара, обслуговуючі їх котли називаються головними. Головні котли забезпечують паром одночасно і всі інші допоміжні споживачі. На суднах з головними дизельними або газотурбінними двигунами застосовуються допоміжні котельні установки, до складу яких, як правило, входять допоміжні і утилізації казани. Допоміжні, як і головні котли, працюють на паливі, спалювали в топці, і забезпечують паром допоміжні споживачі.

Такими споживачами незалежно від типу головного двигуна можуть бути: парові допоміжні механізми апарати (турбогенератори, турбонасоси, випарники); парові палубні механізми (шпилі, брашпилі, лебідки); парові підігрівачі води, палива, масла, повітря, рідкого вантажу, запасу палива і води 6 в танках, води в системі мийки танків; система пропарювання танків, продування Кінгстон решіток та ін; обладнання, що служить для задоволення побутових потреб у парі (системи опалення, лазні, пральні).

Котли, що виробляють пар на основі теплоти, що виділяється при згорянні палива в топці, являють собою агрегат, до складу якого входять: безпосередньо котел з паро утворюючими елементами, топка, топковий пристрій, котельня арматура і контрольно-вимірювальні прилади (КВП). Спільно з котельним агрегатом вони утворюють котельну установку.

Технічні відомості

Паровим котлом називають теплообмінний апарат, призначений для перетворення води в пару заданих параметрів за рахунок теплової енергії, що виділяється при спалюванні органічного палива.

Принцип дії парового котла визначається сутністю робочих процесів, що відбуваються в ньому. Робочі процеси в парових котлах протікають в повітряно-газовому тракті, в пароводяному тракті, і тісно взаємопов'язані один з одним.

Існує два основних джерела отримання тепла у паровому котлі:

безпосереднє спалювання органічного палива в топці котла (основний спосіб). При цьому утворюється великий об'єм гарячих продуктів згоряння (димових газів), які є теплоносієм, що передає теплоту нагрівається і випаровується воді і перегріваються пару;

використання теплоти відпрацьованих газів інших типів теплових двигунів: дизельного двигуна або газотурбінної установки.

Суднові парові котли можна класифікувати за такими ознаками:

за призначенням:

- На головні, що забезпечують паром головний двигун (парову турбіну) і всі споживачі пара на ходу судна (корабля);

- Допоміжні, що забезпечують паром всі споживачі судна на стоянці при непрацюючих головних котлах, а також використовуються для введення в дію головних котлів. На суднах з ГТУ і ДЕУ допоміжні котли працюють і на ходових режимах для забезпечення паром всіх споживачів судна;

за способом використання:

- На автономні, мають власну паливну систему і систему підведення повітря, і використовують для вироблення пари теплоту продуктів згорання, що утворюються при спалюванні органічного палива в топці;

- Утилізаційні, що використовують теплоту вихлопних газів ДЕУ або ГТУ;

- Комбіновані, в яких підігрів води і її випаровування можуть здійснюватися як від власної паливної та повітряної систем, так і від теплоти продуктів згоряння інших типів ЕУ;

по конструкції:

- На водотрубні, в яких вода і пароводяна суміш рухаються всередині труб, що омиваються зовні гарячими газами;

- Вогнетрубні, в яких гарячі гази рухаються всередині труб, що омиваються зовні водою;

- Комбіновані, що мають у своєму складі водотрубний і вогнетрубні частини;

за принципом організації руху води і пароводяної суміші:

- На котли з природною циркуляцією (ЄЦ), в яких рух води і пароводяної суміші по контуру циркуляції відбувається за рахунок різниці щільності живильної води і утворюється при випаровуванні води пароводяної суміші;

- Котли з примусовою циркуляцією (ПЦ), в яких рух води і пароводяної суміші в контурі циркуляції відбувається за рахунок роботи спеціального циркуляційного насоса.

У свою чергу парові котли з ПЦ по кратності циркуляції діляться на котли:

- Прямоточні;

- З примусовою циркуляцією малої кратності (ПЦ МК);

- З багаторазової примусовою циркуляцією (МПЦ);

за способом організації руху повітря:

- На котли з вентиляторним дуттям (відкритим і закритим), в топці яких паливо згоряє при тиску, незначно перевищує атмосферне, а подача повітря в топку здійснюється котельним вентилятором;

- Котли з компресорним наддувом (високонапорні котли), в топці яких паливо згоряє при тиску, що істотно перевищує атмосферний: 0,2 ч 0,4 МПа (2 ч 4 кгс/см2), а нагнітання повітря в топку проводиться за допомогою спеціального компресорного агрегату ;

за типом використовуваного палива:

- На котли, що працюють на твердому паливі (вугілля і вугільний пил);

- Котли, що працюють на рідкому паливі (мазути, дизельне паливо);

- Котли, що працюють на газоподібному паливі (природні та синтетичні гази);

Для роботи суднових і корабельних парових котлів зазвичай застосовується рідке паливо: мазути або (значно рідше) дизельні палива. У виняткових випадках на суднах-газовозах з ПТУ можуть використовуватися парові котли з газовим опаленням, що працюють на перевезений судном газі.

По розташуванню топкових пристроїв:

- На котли з однофронтовим опаленням, в яких топкові пристрої розташовуються на одному, передньому (з боку обслуговування) фронті котла;

- З двухфронтовим опаленням, в яких топкові пристрої розташовані на передньому і задньому фронтах котла;

- З стельовим розташуванням топкових пристроїв;

- З бічним розташуванням топкових пристроїв;

Суднові парові котли також можуть класифікуватися і за іншими ознаками, що характеризує їх конструктивні особливості:

- За типом застосовуваних поверхонь нагріву: випарних пучків труб, економайзера, повітропідігрівника і пароперегрівача;

- По наявності або відсутності хвостових поверхонь нагріву (економайзерів і воздухоподогревателей);

- За взаємною розміщенню поверхонь нагрівання;

- За кількістю колекторів;

- З організації топкового процесу, та ін

Як правило, до складу КТЕУ входить кілька котлоагрегатів. Один або кілька котлоагрегатів, що забезпечують вироблення пара заданих параметрів, разом з обслуговуючими їх системами, допоміжними механізмами і пристроями, називаються судновий котельні установкою.

Опис парового котла

На схемі зображено допоміжний паровий котел КВ 1. Економайзер 9 складається з двох секцій, розділених по висоті пазухою, призначеної для огляду і ремонту змійовиків. Змійовики замикаються на вхідних, два проміжних і вихідний колектори, виконані з труб 146 * 10 мм (матеріал труб і колекторів - сталь 10). Верхня секція економайзера скомпонована за схемою противотока, нижня - за схемою прямотока. Кінці трубних пучків кріплять до кронштейнів, а їх середню частину до діафрагм. Передні кронштейни обома кінцями і діафрагми нижніми кінцями (п'ятами) кріпляться болтами до опорних балок. Задні кронштейни спираються на опорні балки і вільно переміщаються в горизонтальному напрямку при теплових розширеннях змійовиків. У стінках колекторів навпроти решт приварених труб є спеціальні лючки, через які здійснюються огляд внутрішніх поверхонь колекторів і труб, а також глушіння вийшли з ладу змійовиків.

Отвори лючків зсередини закриваються кришками. Герметичність кожуха економайзера в місцях виведення кінців труб змійовиків до колекторів (колектори встановлені в межкожуховом просторі передньої стінки котла) забезпечується за допомогою сальникових ущільнень. Для підвищення температури стінки труб економайзера до 130 ° С, щоб попередити низькотемпературну корозію з боку газів, в конструкції котла передбачений всередині котлової підігрівач живильної води, встановлений у водяному колекторі. Холодна живильна вода надходить в підігрівач, де її температура підвищується до 120 ° С. У економайзері вона підігрівається до 183 ° С, після чого подається в пароводяної колектор. Водопідігрівач складається з чотирьох паралельних змійовиків, замкнутих на вхідну і вихідну камери. Кріплення змійовиків до камер виконано зварюванням, змійовики виготовлені з труб 29 х 3, камери з труб 89 х 6 мм, їх матеріал сталь 10.

Очищення труб економайзера і повітропідігрівника здійснюється за допомогою обдувочной труб. Для запобігання низькотемпературної корозії труб повітропідігрівника останній виконаний з одноходових рухом повітря пятиходових - газів. Для здійснення розглянутої схеми руху газів в газоході КВ-1 є верхня і нижня газові камери. Труби повітропідігрівника розташовані в шаховому порядку і кріпляться до трубних дошках за допомогою зварювання. Матеріал труб сталь 20, трубних дощок сталь - Ст.3. Топковий пристрій котла виконано двухфорсуночним з паромеханічними форсунками.

Для отримання необхідних швидкостей перегрітої пари в трубах всередині колекторів встановлені поперечні перегородки 9, які утворюють вісім послідовно включених по ходу пара ділянок з рівними прохідними перетинами.

Його пароутворююча поверхню, що складається з конвективного пучка 3, екранного ряду 2 і опускних труб 5. У цьому котлі встановлений змієвиковий пароперегрівач; крім того, у водяному колекторі 1 розташовується парової підігрівач котлової води для підтримки допоміжного котла в гарячому резерві під час роботи головного котла. В якості пари, що гріє використовується пар головного котла.

Пароперегрівач виконаний з двох розділених між собою секцій шахового будови. Його трубна частина складається з 112 здвоєних змійовиків, кінці яких виведені в меж Кожухова простір, де розташовані вхідний, вихідний і проміжний колектор.

Розділ 1. Матеріальний баланс процесу згорання. Об'єми повітря і продуктів згорання

1.1 Загальні відомості

Паливо нафтового походження складається з наступних хімічних

елементів (вміст приведений в долях від одиниці):

- вуглець (С) - 0,84 - 0,87;

- водень (Н) - 0,10 - 0, 13;

- горюча сірка (S) - 0 - 0,04;

- кисень (О) - 0,003 - 0,005;

- азот N - 0,001 - 0,004.

Окрім них в паливі є волога W і зола А, які не беруть участь в горінні і

утворюють так званий баласт.

Хімічний склад палива, що надходить в топку котла, характеризується

робочою масою:

Окрім робочої розрізняють суху і горючу маси. Суха маса представляє

собою зневоднену робочу:

Горюча маса (без вологи і золи) рівна

У сертифікаті палива, складеному за даними лабораторного аналізу, вказується склад горючої маси, вміст золи в сухій масі і значення вологості робочої маси. Перерахунок вмісту компонентів з однієї маси на іншу проводиться за допомогою коефіцієнта перерахунку k, рівного або , наприклад:

Найважливішою характеристикою палива, використовуваною в теплових розрахунках, є його нижча робоча теплота згорання , кДж/кг, яка визначається без врахування тепла конденсації водяної пари, що утворюється в процесі горіння. Величину можна визначити по формулі, запропонованій Д.І. Мендєлєєвим:

(1.1)

1.2 Визначення об'ємів повітря і продуктів згорання

Вважаючи згорання повним, розглянемо реакції окислення основних хімічних компонентів палива:

Як випливає з них, для повного згорання усього вуглецю, що міститься в 1 кг палива, буде потрібно (1/12) C^P кмоль або (22,4/12) C^P=1,866C^Pм3 кисню і при цьому утворюється (22,29/12) C^P=1,857C^Pм3 вуглекислого газу CO₂.

Аналогічно, для повного згорання усієї сірки в 1 кг палива потрібно (22,4/32) кисню, при цьому утворюється об'єм сірчистого газу , рівний (21,89/32) або . Для повного згорання усього водню палива треба витратити кисню, при цьому утворюється водяної пари.

Таким чином, теоретично необхідний об'єм повітря для повного згорання 1 кг палива з урахуванням того, що кисню в атмосферному повітрі міститься 21 % за об'ємом, а його щільність за нормальних умов (НУ) соскладає 1,44 , рівний, /кг:

(1.2)

Дійсний об'єм повітря, що надходить в топку, м3/кг:

(1.3)

де б - коефіцієнт надлишку повітря, рівний для допоміжних котлів, що працюють на номінальному режимі, 1,05 - 1,3.

Повний об'єм газоподібних продуктів згорання, що виходять з котла /кг:

(1.4)

Де: - об'єм азоту;

- об'єм водяної пари;

- об'єм трьохатомних газів;

- об'єм двоатомних газів.

Розглянемо метод визначення складових рівняння (1.4).

Об'єм азоту м3/кг, складається із того, що надходить з повітрям, в якому його за об'ємом міститься 79 %, і азоту палива. Сумарний об'єм азоту рівний:

 (1.5)

Об'єм кисню ., /кг, невикористаного на окислення при горінні з б > 1, складає:

(1.6)

Об'єм трьохатомних газів , /кг, відповідно до рівнянь окислення компонентів палива визначиться як:

(1.7)

де - приведений вуглець палива.

Об'єм водяної пари /кг, складається з пари, внесеної з паливом,

вологим повітрям і поданого через форсунку.

Об'єм водяної пари, внесений з паливом:

об'єм пари, що надходить з вологим повітрям:

де 1,293 - щільність повітря за нормальних умов (НУ), кг/;

d - вологомісткість повітря, 8 - 10 г/кг;

0,804 - щільність водяної пари при НУ, кг/.

Об'єм вологи, що вноситься з розпиленою парою:



де - витрата пари на розпилювання палива, кг/кг.

З урахуванням розглянутого, повний об'єм водяної пари в продуктах

згорання 1 кг палива, /кг:

(1.8)

Дійсний об'єм вологого повітря, /кг, що надходить в топку котла, для

забезпечення повного згорання палива, рівний:

(1.9)

Рис. 1.1. До складання матеріального балансу

Як випливає з рис. 1.1. на будь-якому сталому режимі горіння маса середовищ, що вносяться в топку, дорівнює масі продуктів згоряння.

Рівняння матеріального балансу в даному випадку має вигляд:

(1.10)

де - щільність продуктів згорання при НУ, кг/.

Тиск газів в топці приймається рівним 0,101 - 0,103 МПа.

1.3 Розрахунок складових матеріального балансу

Таблиця 1

Склад палива	б	d, г/кг	, кг/кг
0.87	0.124	0.003	0.002	0.001	0.005	0.0009	1.15	11	0.04

Коефіцієнт перерахунку k:

k = 1 - -

k = 1 - 0.001 - 0 = 0.999

Вміст елементів у робочій масі палива:

C^Р=С^Р*k=0,865

Н^Р=Н^Р* k=0,123

S^P= S^P* k=0,000994

О^Р=О^Р* k=0,00298

N^Р= N^Р* k=0,00199

Приведений вуглець :

Нижча робоча теплота згорання палива (1.1), кДж/кг:



Теоретично необхідний об'єм сухого повітря (1.2) , :

Дійсний об'єм вологого повітря (1.9) , :

Об'єм трьохатомних газів (1.7) , :

Об'єм вільного кисню (1.6) , :

Об'єм азоту (1.5) , :



Об'єм водяної пари (1.8) , :

Об'єм сухих газів , :

Повний об'єм продуктів згорання (1.4) , :

Об'ємна частка трьохатомних газів:

Об'ємна частка водяної пари:



Сумарна об'ємна частка газів і пари:

Парціальний тиск трьохатомних газів, МПа:

Парціальний тиск водяної пари, МПа:

Сумарний тиск, МПа:

Щільність димових газів при ПУ , :



Розділ 2. Побудова діаграми «ентальпія - температура» продуктів згоряння

2.1 Загальні відомості

Після визначення об'єму продуктів згорання приступають до побудови діаграми І - t, основи для теплового розрахунку котла.

Ентальпія - кількість тепла, витрачена на нагрівання об'єму газів від 0 до t °С. Величину ентальпії відносять до об'єму газів, отриманих в результаті повного згорання 1 кг палива. Її виражають розмірністю [кДж/кг].

Ентальпія продуктів згорання, що є сумішшю різних газів, визначається як сума добутків теплоємностей окремих складових на їх об'єми і температуру суміші. Таким чином ентальпія дійсного об'єму продуктів згорання одного кілограма палива, що згорає з коефіцієнтом надлишку повітря б > 1, рівна, кДж/кг:

де , , , .- середні об'ємні ізобарні теплоємності відповідних газів, кДж/(м3 °С).

Ентальпія продуктів згорання палива одного і того ж складу залежить від значення коефіцієнта надлишку повітря б. З його зростанням збільшується об'єм газів, що виходять з котла. Тому для палива одного і того ж складу можна побудувати сімейство кривих I = f(t) - кожна з яких відповідатиме різним значенням б.

Як видно з рис. 2.1, із зростанням величини б при одній і тій же температурі t ентальпія газу зростає. Це пояснюється тим, що для нагрівання до тієї ж температури збільшеного об'єму газів потрібна більша кількість тепла, а значить - при цьому продукти згорання мають вищу внутрішню енергію, тобто ентальпію.

Рис. 2.1. Вплив коефіцієнта надлишку повітря на форму кривої I - t

2.2 Методика побудови діаграми I - t

Ентальпія продуктів згорання розраховується по формулі (2.1) в

інтервалі температур 0 - 2200°С з кроком Дt рівним 100 - 200 °С. Величини середніх об'ємних ізобарних теплоємкостей газів, що складають продукти згорання. кДж/( °С), для різних температур вказані в таблиці 2.1.

Початкові дані:

- об'єм трьохатомних газів , /кг;

- об'єм азоту , /кг;

- об'єм вільного кисню , /кг;

- об'єм водяної пари , /кг.

Розрахунок ентальпії газів і побудову діаграми зручно виконувати у формі таблиці 2.2. Тут показано один з прикладів її заповнення. У першій колонці таблиці 2.2 вказано поточне значення температури продуктів згорання, в наступних - величини добутків об'ємів газів, що становлять продукти згорання, на їх теплоємності і поточну температуру. У шостій колонці приведена їх сума, що є шуканою ентальпією. Сьома колонка таблиці містить значення ентальпії в масштабі і введена з метою спрощення побудови діаграми. Масштаб діаграми m приймається рівним 250 кДж/(кг*мм).

Таблиця 2.1

0	1,6	1,294	1,306	1,494
100	1,7	1,295	1,318	1,505
200	1,781	1,299	1,335	1,522
300	1,862	1,306	1,356	1,542
400	1,93	1,316	1,378	1,566
500	1,988	1,327	1,398	1,589
600	2,04	1,34	1,417	1,614
800	2,131	1,367	1,45	1,668
1000	2,203	1,391	1,478	1,722
1200	2,263	1,414	1,5	1,766
1400	2,313	1,434	1,52	1,828
1600	2,355	1,452	1,54	1,876
1800	2,391	1,468	1,554	1,921
2000	2,422	1,482	1,569	1,962
2200	2,448	1,495	1,583	2

2.3 Побудова діаграми I-t

Початкові дані:

V_RO2 =1.606 м³/кг (1.5)

V_N =9.963 м³/кг (1.6)

V_O2 =0.345 м³/кг (1.7)

V_H2O =1.656 м³/кг (1.8)

Таблиця 2

	, кДж/кг	, кДж/кг	, кДж/кг	, кДж/кг	, кДж/кг	мм
100	273,020	1290,0209	45,471	249,228	1857,928	7
200	573,984	2588,387	92,115	504,086	3758,573	15
300	897,112	3903,503	140,346	766,066	5707,027	23
400	1239,832	5244,523	190,164	1037,318	7711,8390	31
500	1596,364	6610,451	241,155	1315,692	9763,662	39
600	1965,744	8010,252	293,319	1603,670	11872,985	47
800	2737,909	10895,537	400,200	2209,766	16243,412	65
1000	3538,018	13858,533	509,910	2851,632	20758,093	83
1200	4361,254	16905,218	621,000	3509,395	25396,867	102
1400	5200,549	20001,719	734,160	4238,035	30174,463	121
1600	6051,408	23146,042	850,080	4970,650	35018,179	140
1800	6911,903	26326,231	965,034	5726,117	39929,285	160
2000	7779,464	29530,332	1082,610	6498,144	44890,550	180
2200	8649,274	32768,307	1201,497	7286,400	49905,478	200

Розділ 3. Попередній тепловий баланс допоміжного котла

3.1 Загальні відомості

Тепловий баланс котла є окремим випадком загального закону збереження матерії і енергії. На сталому режимі роботи сума теплових потоків, що поступають в топку, дорівнює сумі тепла, що виходить з котла пари і теплових втрат, тобто прихід тепла рівний його витраті.

Розрізняють прямий і зворотний теплові баланси. Шляхом складання прямого теплового балансу по відомому ККД котла визначають витрату палива і, навпаки - по відомій витраті палива знаходять величину ККД. В результаті складання зворотного балансу за результатами теплотехнічних випробувань, можна оцінити величину ККД котла, що працює на цьому режимі.

Тепловий баланс допоміжного котла складається відносно 1 кг згорілого палива, при цьому його статті виражаються в розмірності [кДж/кг].

Його можна скласти стосовно секундної витрати палива В. Тоді його статті мають розмірність [кВт].

Тепловий баланс прийнято зводити до тепла , кДж/кг, тобто до тепла, що вноситься в топку котла:

(3.1)

де - нижча теплота згорання. кДж/кг;

- тепло, внесене з підігрітим паливом, кДж/кг;

- тепло, що розпилюється парою, кДж/кг.

Розглянемо складові вирази (7.1):

- тепло, внесене з паливом:

 (3.2)

де - температура підігрівання палива, 60 - 120 °С;

- теплоємність палива. кДж/(кг °С).

- тепло, внесене з парою:

(3.3)

де - ентальпія розпиленої пари, кДж/кг, визначається по таблицям води та водяної пари. Тиск розпиленої пapи Рр при цьому приймається рівним 0,15 - 0,3 МПа, температура пари ? +(15 ч 40)°С.

Кількість тепла, що виділилася в топці котла на сталому режимі роботи, дорівнює сумі кількостей корисно використаного тепла (корисній тепловій потужності) , і усіх теплових втрат , тобто:

Рівняння прямого теплового балансу котлів з газовим повітропідігрівачем і без нього однакові та мають вид:

(3.4)

де - корисно використане тепло, кДж/кг;

- втрата від неповноти згорання палива, кДж/кг;

- втрата тепла в навколишнє середовище, кДж/кг;

- ентальпія вихідних газів, кДж/кг;

- тепло, що надходить в топку з повітрям, кДж/кг.

Рівняння (7.4) можна представити у виді:

 (3.5)

де - втрата тепла з вихідними газами, кДж/кг, = - .

Втрата тепла з вихідними газами обумовлена тим, що вони мають температуру вище, ніж довкілля.

Розділивши обидві частини рівняння (3.5) на і перетворивши його складові у відсотках, отримаємо рівняння прямого теплового балансу у відносних одиницях (%):

(3.5.1)

Рівняння зворотного теплового балансу має вигляд

(3.5.2)

де - ККД котла, %;

, , - відносні втрати тепла, %

3.2 Розхід тепла. Теплові втрати.

Витратна частина теплового балансу складається з корисно використаного тепла Q1 і суми теплових втрат. В загальному випадку, коли котел виробляє насичену, перегріту і охолоджену пару, його корисна теплова потужність рівна, кВт

(3.6)

де , , , , i' - ентальпії перегрітої, вологої насиченої, охолодженої пари, киплячої та живильної води відповідно, кДж/кг;

- кількість води, що продувається з котла, кг/с

Коефіцієнт корисної дії котла , % представляє собою відношення

корисно використаного тепла до загального, виражене у відсотках:

(3.7)

Теплові втрати у котлі складаються із втрати від неповноти згорання, втрати тепла з вихідними газами та втрати тепла в навколишнє середовище через обшивку котла.

Відносна втрата тепла від неповноти згорання , - обумовлена наявністю у вихідних газах продуктів неповного окислення горючих компонентів палива. Її величина в розрахунках приймається рівною 0,5%.

Відносна втрата тепла в навколишнє середовище , обернено пропорційна продуктивності котла. Її величину приймають рівною 1,0 - 2,5 % або знаходять по емпіричній залежності:

(3.8)

де - паропродуктивність котла, кг/с.

В процесі виконання теплового розрахунку котла враховують за допомогою коефіцієнта збереження тепла:

(3.9)

Втрата тепла з вихідними газами є найбільшою і рівна 5 - 25 %

залежно від типу котла. Її величина визначається за формулою:

(3.10)

Знаючи величину втрати тепла з вихідними газами, можна визначити ентальпію продуктів згорання кДж/кг, що покидають котел:

 (3.11)

а потім по діаграмі I - t знайти температуру вихідних газів.

3.3 Попередній розрахунок теплового балансу

Таблиця 3

Pк, МПа	Dк, кг/с	Dпп, кг/с	Dох, кг/с	tпп, °С	tох, °С	у, %	tв, °С	tпв, °С	зк, %	Схема
0,8	1,0	0,9	0,1	260	200	3,50	-	60	86	2

Схема 2.

Втрата тепла в навколишнє середовище (3.8) , %:

Втрата тепла від неповноти згорання, %:

Приймаємо

ККД котла, %:

Втрата тепла з вихідними газами (3.10) , %:



Тепло, внесене в топку з повітрям, кДж/кг:

Фізичне тепло палива (3.2) , кДж/кг:

- теплоємність палива, кДж/(кг °С)

Тепло розпиленої пари, що подається у форсунку (3.3) , кДж/кг:

- ентальпія розпиленої пари, кДж/кг, визначається по таблицям води та водяної пари.

Тиск розпиленої пapи при цьому приймається рівним,

температура пари,

- знаходимо по таблиці за тиском

Загальне тепло (3.1) , кДж/кг:

- нижча теплота згорання, кДж/кг;

- тепло, внесене з підігрітим паливом, кДж/кг;

- тепло, що розпилюється парою, кДж/кг.

Корисне тепловиділення в топці, кДж/кг:

Ентальпія вихідних газів (3.11) , кДж/кг:

Температура вихідних із котла газів,

- визначаємо по діаграмі I - t

Коефіцієнт збереження тепла (3.9) :



Кількість продуваємої із котла води, кг/с:

Ентальпія вологої насиченої пари, кДж/кг:

Корисна теплова потужність (3.6) , кВт:

Витрата палива, кг/с:



Випарна здатність палива, кг/кг:

Температура точки роси вихідних газі, :

Мінімально допустима температура вихідних газів, :

Мінімальна ентальпія вихідних газів, кДж/кг:

- визначаємо по діаграмі I - t

Мінімальна втрата тепла з вихідними газами, %:

Максимально досяжний ККД котла, %:

Розділ 4. Розрахунок теплообміну в топці

4.1 Загальні відомості

Теплообмін в топці відбувається, в основному, випромінюванням.

Метою розрахунку теплообміну в топці є визначення передаваної в ній кількості тепла (теплової потужності) і температури газів на виході tзт.

Основними розрахунковими залежностями є вирази для визначення величини безрозмірної температури за топкою:

(4.1)

і рівняння балансу тепла в топці з боку ходу газів:

(4.2)

Де: - теоретична ентальпія газу в топці, кДж/кг;

- ентальпія газу на виході з топки, кДж/кг;

- теоретична температура горіння, °С;

М - параметр, що характеризує розподіл температури по висоті топки;

- міра чорноти топки;

- критерій Больцмана.

Розглянемо методику визначення величин, що входять в розрахункові вирази (5.1) і (5.2).

Теоретична ентальпія і температура горіння. Теоретична ентальпія газу в топці дорівнює корисному тепловиділенню кДж/кг, тобто:

 (4.3)

Якби в топці був відсутній теплообмін між газами і її стінками, то тепло, що виділяється в ній використовувалося б тільки для підвищення внутрішньої енергії газу. В цьому випадку в топці встановилася б максимально можлива температура, звана теоретичною або адіабатною температурою горіння ta. Її величина може бути знайдена за допомогою діаграми I - t по = .

Параметр М, що характеризує розподіл температур по висоті топки:

(4.4)

де - відносна висота максимуму температури в топці, визначувана по формулам для однієї форсунки:

та для декількох:

де , - відстань від нижньої частини топки до осі відповідної форсунки, м;

- відстань від нижньої частини топки до середини її вихідного перерізу, м;

- витрата палива через відповідну форсунку, кг/с;

В - повна витрата, кг/с.

Міра чорноти топки ат характеризує її здатність поглинати тепло, що виділяється. Вона є складною функцією великого числа параметрів променистого теплообміну. Величина ат залежить від міри чорноти факела і стінок, що обмежують топку, .

Міра чорноти факела :

(4.5)

де m - коефіцієнт усереднювання, що показує, яку частину топки займає полум'я, що світиться.

Величина коефіцієнта усереднювання m залежить від величини теплової напруги паливного об'єму , кВт/:

де - об'єм топки, .

Значення m = 0,55 якщо < 400 кВт/ і m = 1,0 якщо > 1160 кВт.

Для проміжних значень його величина визначається за формулою:

(4.6)

Міра чорноти стінок топки аст визначається величиною і характером їх зовнішніх забруднень. Вплив шару забруднень враховується за допомогою коефіцієнта забруднень поверхні, що сприймає променевий нагрів о, величина якого лежить в межах 0,4 - 0,9. Коефіцієнт забруднень характеризує здатність шару відкладень, що знаходяться на екранних трубах, відбивати променисте тепло, що падає на нього. Для більшості топок о рівний 0,55 - 0,7.

Якщо відомі величини о та аф, то міра чорноти топки розраховується за формулою:

 (4.7)

де ш - міра екранування топки.

Міра екранування топки характеризує досконалість конструкції котла.

Вона представляє собою частку стінок топки, що охолоджуються водою, в загальній площі стінок, що обмежують паливну камеру:

(4.8)

де - площа поверхні, що сприймає променевий нагрів, ;

- повна площа стін, що обмежують топку, .

Критерій Болъцмана. Величина критерію Больцмана (паливного критерію) визначається за формулою:

(4.9)

де - середня вагова теплоємність продуктів згорання 1 кг палива, кДж/(кг°С);

- коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла, рівний 5,67·10-11 Вт/(м2·К4);

Та - абсолютна адіабатна температура, , К.

Величина добутку визначається як середня в інтервалі температур в топці між і за формулою:

(4.10)

де - температура газів на виході з топки, °С.

Паливний факел складається з двох частин: частини, що світиться, утвореною розжареними частками, і частини, що не світиться, складається з трьохатомних газів. Міри чорноти обох частин факела визначаються по виразам:

- для полум'я, що світиться:

(4.11)

- для полум'я, що не світиться:

(4.12)

де - коефіцієнт послаблення променів трьохатомними газами, 1/(МПа·м);

- коефіцієнт послаблення променів частками сажі 1/(МПа·м);

- тиск у топці, МПа;

S - ефективна товщина випромінюючого шару, м.

Величини коефіцієнтів послаблення Кг і Кс визначаються емпіричними залежностями, рекомендованих роботою "Тепловий розрахунок котельних агрегатів. Нормативний метод":

(4.13)

де - тиск у топці, МПа;

- температура газів на виході з топки, °С.

- сумарна об'ємна частка трьохатомних газів і водяної пари в продуктах згорання;

- об'ємна частка водяної пари в продуктах згоряння.

(4.14)

де б - коефіцієнт надлишку повітря;

,- вміст вуглецю і водню в робочій масі палива.

Паливний факел випромінює енергію за об'ємом топки, що має складну форму, при цьому товщина випромінюючого шару в довільних напрямах різна. Для зручності виконання розрахунків її приводять до півсфери з радіусом S, м, що називається ефективною товщиною випромінюючого шару:

(4.15)

де - об'єм топки,

4.2 Особливості розрахунку теплообміну в топці

Оскільки міра чорноти топки і середня сумарна вагова теплоємність продуктів згорання залежать від невідомої температури за топкою , то розрахунок теплообміну ведеться методом послідовних наближень.

Для цього:

- приймають в першому наближенні температуру газу за топкою з інтервалу 1150 - 1300°С, знаходять відповідну їй ентальпію Ізт, розраховують величину ;

- обчислюють величини коефіцієнтів послаблення та , ефективну товщину випромінюючого шару S, міру чорноти факела і топки аф та ат;

- визначають в першому наближенні критерій Больцмана Во, безрозмірну температуру газу за топкою дійсну температуру газу tзт.°С рівну:

Якщо різниця між прийнятою в першому наближенні tзт і отриманою менша ±50°С, розрахунок вважають закінченим. Інакше необхідно зробити друге наближення з рівною:

Теплова потужність топки, кВт:

не повинна відрізнятися більш ніж на ±10 % від ' відповідній прийнятій в першому наближенні температури :

Інакше необхідно уточнити значення температури газу за топкою.

Ефективність роботи топки, оцінюється за допомогою коефіцієнту прямої віддачі ч, %. і кількістю пари, виробленої в екранних поверхнях нагріву , кг/с:

(4.16)

(4.17)

де - ентальпія води на виході з економайзера, кДж/кг. За відсутності економайзера іэв приймається рівною іпв.

4.3 Розрахунок теплообміну в топці

Таблиця 4

, кВг/м3	, м		, м		Параметр M	о	Прототип (рис. 3.2)
1400	2,56	0,98	3,25	0,98	0,48	0,6	2

Об'єм топки, :

Довжина топки, м:

Площа стін паливного фронту, :

Поверхня нагріву, що сприймає промені, :



Площа стін топки, :

Міра екранування:

Ефективна товщина випромінюючого шару (4.15), м:

Температура газу на виході з топки, :

Приймаємо

Ентальпія газів на виході з топки, кДж/кг:

визначаємо за діаграмою I - t по

Коефіцієнт послаблення променів трьохатомними газами (4.13) , 1/(МПа*м):



Коефіцієнт послаблення променів частками сажі (4.14) ,1/(МПа*м):

Міра чорноти полум'я, що світиться (4.11) :

e - експонента (e =2,71)

Міра чорноти полум'я, що не світиться (4.12) :

e - експонента (e =2,71)

Коефіцієнт усереднювання (4.6) :

Міра чорноти факела (4.5) :

Міра чорноти топки (4.7) :

Теоретична температура горіння, :

визначаємо за діаграмою I - t по

Абсолютна теоретична температура горіння, К:

Середня сумарна тепломісткість газів (4.10) , кДж/кг*:

Критерій Больцмана (4.9) :



Безрозмірна температура на виході з топки (4.1) :

Розрахункова температура газу за топкою, :

Різниця, :

Теплова потужність топки (4.2) , кВт:

Різниця, %:

Кількість пари в екранах (4.17) , кг/с:

знаходимо за

Питомий паровідбір, кг/(*с):

Коефіцієнт прямо віддачі (4.16) , %:

Розділ 5. Тепловий розрахунок випаровуючого пучка труб

5.1 Загальні відомості

Конвективний теплообмін в суднових парових котлах протікає у випарних пучках труб, пароперегрівачах, економайзерах і повітропідігрівачам. У основу теплового розрахунку цих поверхонь нагріву покладено спільне рішення рівнянь теплопередачі і теплового балансу з боку ходу газів :

(5.1)

(5.2)

де k - коефіцієнт теплопередачі від газів до води, Вт/(·К);

Дt - температурний натиск (усереднена по поверхні різниця температур

гріючого та обігріваємого середовищ). °С;

Нк - площа поверхні нагріву, ;

І', I" - ентальпія продуктів згорання на вході у випарну поверхню нагріву і виході з неї, кДж/кг.

Додатково до виразів (5.1) і (5.2) може бути складене рівняння теплового балансу з боку пароводяного тракту, яке для випарної поверхні нагріву має вигляд:

(5.3)

де - теплова потужність топки, кВт.

Випарна поверхня нагріву водотрубних котлів виконується із сталевих суцільнотягнутих труб діаметром d рівним 0,029, 0,032, 0,038, 0,0445 м виготовлених із сталі марок Ст10, Ст15, Ст20. Товщина стінки труби - не менше 2,5 мм. Трубні пучки мають коридорне або шахове компонування, кріплення труб до колекторів котлів здійснюється вальцюванням або зварюванням. Основними геометричними характеристиками трубного пучка,

Рис. 5.1. До розрахунку випарної поверхні нагріву

5.2 Коефіцієнт теплопередачі та його складові

У гладко-трубних випарних пучках коефіцієнт теплопередачі конвекцією від газів до середовища, що обігрівається, k. Вт/(·°С). визначають за формулою:

 (5.4)

де - коефіцієнт тепловіддачі від газу до стінки труби, Вт/(·°С);

е - коефіцієнт забруднення поверхні, ·°С/Вт.

Величина коефіцієнта забруднення е, ·°С/Вт може бути знайдена по вираженню, отриманому Н.І. Пушкіним

де щг - швидкість руху газу, м/с.

При температурі, що перевищує 350 °С, тепловіддача супроводжується випромінюванням трьохатомних газів. Коефіцієнт тепловіддачі від газів до стінки труби в цьому випадку:

(5.5)

де щ - коефіцієнт повноти омивання поверхні;

ак, ал - коефіцієнти тепловіддачі конвекцією і випромінюванням відповідно, Вт/(·°С).

Величина коефіцієнта повноти обмивання знаходиться як відношення повної середньої довжини труб пучка до довжини їх активно омиваної частини, рис. 5.1, тобто:

Його величина для конвективних пучків дорівнює 0,8 - 0,9. Довжини труб та визначаються з ескізу трубної частини котла.

5.3 Визначення коефіцієнта тепловіддачі

Форма виразу для визначення коефіцієнтів тепловіддачі залежить від

характеру руху середовища і будови пучка.

(5.6)

де л - коефіцієнт теплопровідності газів, Вт/(·°С);

d - зовнішній діаметр труби, м;

- швидкість руху газу, м/с;

н - коефіцієнт кінематичної в'язкості середовища, /с;

Рr - критерій фізичної подібності Прандтля;

, - поправочні коефіцієнти, що враховують число рядів труб і компонування пучка.

Величина поправочного коефіцієнта , що враховує число рядів труб, знаходиться по виразах:

де - число труб в пучку.

Величина поправочного коефіцієнта на форму пучка залежить від значень відносних кроків труб:

При поперечному омивані шахового пучка для визначення величини коефіцієнта тепловіддачі конвекцією рекомендується наступний вираз:

 (5.7)

Де

- параметр, що залежить від величини відносних кроків труб:

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням. При температурі продуктів згорання вище 350 °С тепло передається не лише конвекцією, а і випромінюванням, викликаним наявністю трьохатомних газів і водяної пари.

Для потоку незапилених газів коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням Вт/(м2·°С) знаходиться по виразу:

(5.8)

де - приведена міра чорноти;

- середня абсолютна температура газів, К;

- абсолютна температура стінки труби, К.

Приведена міра чорноти труб апр рівна:

де - міра чорноти труб, 0,80 - 0,82;

- міра чорноти газового потоку:

 (5.9)

Величини і визначаються за методикою, викладеній в

розділі 5. Ефективна товщина випромінюючого шару S, м, cкладає:

(5.10)

Середня абсолютна температура газового потоку , К:

де , - температура газу на вході і виході з даної поверхні, °С.

Абсолютна температура стінки труби , К, рівна:

де - температура середовища, що обігрівається, °С;

е - коефіцієнт забруднення, ·°С/Вт;

q - щільність теплового потоку, що доводиться на 1 поверхні нагріву.

Для випарного пучка q дорівнює 40 000 - 100 000 Bт/.

Абсолютну температуру стінки труби також можна знайти за допомогою виразу:

де Д - для випарного пучка складає 60 - 80 °С.

5.4 Температурний натиск

Температурний натиск Дt - усереднена по поверхні різниця температур, гріючого та обігріваємого середовищ. Величина температурного натиску залежить як від температур середовищ, що обмінюються теплом, так і від напряму їх взаємного руху. У загальному випадку величина Дt, °С, визначається за виразом:

(5.11)

де Д - різниця температур середовищ, що обмінюються теплом, на тому кінці поверхні, де вона більша, °С;

Д - різниця температур середовищ на тому кінці поверхні, де вона менша, °С.

Для випарної поверхні нагріву, температура обігріває мого середовища у якої не міняється, вираз для визначення величини температурного натиску має вигляд:

(5.12)

5.5 Тепловий розрахунок

d, мм		, мм	, мм	, м	, м	, м	Тип рис.3.2	Компоновка пучка
0,029	0,84	0,046	0,050	2,8	2,23	2.352	2	корид.

Кількість труб у ряду , шт:



Площа нагріву ряду (5.13) , :

Площа живого перерізу (5.14) ,:

Ефективна товщина випромінюючого шару (5.10) S, м:

Теплова потужність випарника (5.3) , кВт:

Ентальпія газу за випарником (5.15) , кДж/кг:



Температура газів за пучком , :

- знаходимо за діаграмою I-t по

Середня температура газу :

- беремо з розділу 3

Середня швидкість (5.16) , м/с:

Фізичні параметри газів:

- К-т кінематичної в'язкості (5.1) , :

- К-т теплопровідності (5.2) , Вт/(:

- Критерій Пранделя (5.3) :

Поправочні коефіцієнти і :

Коефіцієнт тепловіддачі від газу до стінки труби (5.5),(5.6) , Вт/(

Температура шару забруднення , K:

- вибираємо з інтервалу 40000 - 100000 Вт/

Міра чорноти потоку газів (5.9), :

Приведена міра чорноти :

 - міра чорноти труб, 0.8 - 0.82;

Коефіцієнт тепловіддачі ви проміння (5.8) , Вт/(:

Коефіцієнт тепловіддачі (5.4)k , Вт/(:

Температура натиску (5/12) , :

Розрахункова поверхня конвективного нагріву (5.17) , :



Розрахункове число рядів труб (5.18) :

Прийнята кількість рядів труб :

округлити до найближчого цілого

Z₂^*=7,75?7, (Z₂^*)=7,75?8

Прийнята площа поверхні нагріву , :

Розбіжність , %:

Розділ 6. Правила технічної експлуатації котла

Технічне використання парових котлів

1. Підготовка котла до дії

1.1. Огляд котельної установки та підготовка до дії котельних вентиляторів.

1.1.1. При підготовці котла до дії необхідно:

1. оглянути котел, його топки, пароперегреватель, водяний економайзер і воздухоподогреватель; перевірити чистоту поверхонь нагріву і відсутність палива в топці; переконатися у відсутності видимих дефектів і сторонніх предметів. У разі появи сумнівів у справності внутрішніх частин або пристроїв котла повинен проводитися внутрішній огляд;

2. переконатися у справності топкових пристроїв і відсутності їх пошкоджень, перевірити правильність розміщення діффузорів і форсунок щодо фурм (жарових труб), перевірити легкість ходу дифузорів, шиберів, заслінок;

3. оглянути паропроводи, переконатися в тому, що вони зібрані і покриті ізоляцією;

4. оглянути і при необхідності витрат призводить клапанів арматури котла і його трубопроводів; випробувати аварійне приводи з палуби;

5. зробити зовнішній огляд водовказівних приборів і переконатися у відсутності їх пошкоджень; перевірити свободний хід клапанів і їх приводів;

6. переконатися у відсутності ушкоджень манометрів та інших контрольно-вимірювальних приладів (КВП), присутність на них пломб і відміток про терміни повірки;

7. перевірити освітлення (нормальне та аварійне) всіх КВП і, насамперед, покажчиків рівня води:

8. оглянути ізоляцію котла; переконатися в правильній установці всіх знімних щитів.

2. Обслуговування котла в дії

2.1. загальні вимоги

2.1.1. Котел вважається чинним з моменту підйому тиску пара в ньому вище атмосферного.

2.1.2. Черговість включення і число працюючих котлів встановлюються старшим механіком. Режими котлів на рідкому або твердому паливі рівній продуктивності, працюючих на загальні споживачі, повинні встановлюватися однаковими.

2.1.3. За чинним котлом і обслуговуючими його механізмами необхідно вести спостереження за показаннями КВП, сигналам аварійно-попереджувальної сигналізації, а також шляхом оглядів установки. Необхідно періодично контролювати:

1. рівень води в котлі;

2. тиск перегрітої, насиченого і охолодженого пара;

3. температуру перегрітої і охолодженого пара;

4. паропродуктивність (за наявності паромеров);

5. тиск і температуру живильної води на вході в котел, температуру води після економайзера;

6. тиск і температуру палива, тиск пари (повітря) перед форсунками;

7. витрата палива і його рівень у видаткових цистернах;

8. тиск і температуру повітря перед топкою;

9. температуру і хімічний склад відхідних газів.

10. хімічний склад котлової і живильної води;

11. витрата води (по вахта, добовий).

2.1.4. При роботі котла на ручному або полуавтоматичному управлінні несення постійної вахти у котла є обов'язковим. При цьому параметри, зазначені в п. 2.1.3, контролюются постійно.

2.1.5. Тривала експлуатація котлів з відключеною системою автоматичного регулювання в цілому або окремих її вузлів не допускається.

Виняток становлять аварійні випадки і планові висновки для технічного обслуговування.

2.1.6. Захист за рівнем води в котлі, де вона є, повинна бути включена при всіх режимах, у тому числі при разводці вогню і підйомі пара.

2.1.7. При ручному і напівавтоматичному управлінні головним котлом вахтовий механік після отримання повідомлення про майбутню зміну навантаження повинен попередити про це вахтових котелень машиністів (виключення допускаються для випадків екстреної зупинки).

2.1.8. При всіх режимах роботи котлів слід прагнути не допускати підривів запобіжних клапанів, своєчасно вживаючи заходів до зниження тиску пари.

2.2. Розводка вогню і підйом пара

2.2.1. Безпосередньо перед запалюванням вогню в топці необхідно оглянути котел та котельне приміщення.

2.2.2. Розпал котлів повинен починатися:

1. при наявності пусковий паливної системи - паливом, що не вимагає підігріву;

2. при наявності пари та електроенергії на судні - основним видом палива.

2.2.3. Розводка вогню і підйом пара в повністю автоматизованих агрегатах повинен здійснюватися автоматично за програмою після перевірки обслуговуючих систем при установці органів управління та регуляторів в положення "автоматична робота" відповідно до інструкції з експлуатації.

2.2.4. Перед розведенням вогню в котлі, автоматичний пуск якого не передбачений, всі керуючі органи повинні бути встановлені в положення "ручне управління", а маховики та рукоятки регуляторів тиску пари, живлення котла, співвідношення паливо-повітря - в положення повного закриття.

2.2.5. Перед запалюванням форсунок топки повинні бути оглянуті і в разі наявності скупчився палива останнє повинно бути видалено; топку необхідно обов'язково провентилювати протягом не менше 3 хв, відкривши заслінки повітронаправляючого пристроїв топкового фронту і включивши котельні вентилятори.

2.2.6. Запалювання першої форсунки проводиться електровоспламенітелем або факелом.

2.2.7. При запалюванні форсунок факелом спочатку до форсунки слід підвести факел, а потім відкрити паливний клапан. Під час запалювання першої форсунки тиск повітря рекомендується зменшити.

2.2.8. Якщо запалювання форсунки не сталося, необхідно негайно закрити паливний клапан, забезпечити ціркуляцію палива, контролюючи підтримка необхідної температури; провентилювати топку протягом не менше 3 хв, після чого знову запалити форсунку від факела. Категорично забороняється запалювати форсунку від розпеченої цегляної кладки.

2.3. Включення котла в роботу

2.3.1. Включення котла в роботу на зовнішні споживачі повинно проводитися тільки після випробування резервних поживних засобів і паливних насосів. Перед включенням котла рівень води в ньому не повинен перевищувати робочого.

2.3.2. При повідомленні котла з холодною магістраллю необхідно прогрівати її не менше 15 хв (залежно від довжини паропроводу), відкривши продування паропроводу і відкривши роз'єднувальний клапан. Потім оглянути магістраль, переконатися у відсутності пропусків пара. При відсутності витрати пари охолодження пароперегрівача виробляти продуванием колектора перегрітої пари.

2.3.3. Перед збільшенням навантаження котла необхідно в форсунках зі змінними шайбами змінити стоянкові розпилювальні шайби на основні.

2.3.4. При підключенні котла в паралельну роботу з чинним необхідно стронуть роз'єднувальний клапан, після закінчення 5 хв злегка відкрити його, потім протягом 5-10 хв повільно і обережно відкрити на потрібну величину, Тиск в подключаємому котлі повинно бути таким же або на 0,05- 0,1 МПа (0,5 - 1,0 кгс / см2) більше, ніж в паропроводі. Якщо інструкцією передбачені розводка вогню і підйом пара при заповненому водою пароперегрівнику, то котел повинен включатися в роботу при тиску в ньому на 0,05 МПа (0,5 кгс / смг) менше, ніж в паропроводі.

2.3.5. Включення головного котла в паралельну роботу на ходовому режимі повинно проводитися при відкритих клапанах продування головного паропроводу і його арматури.

2.3.6. Після включення котла в роботу повинні бути включені всі системи автоматичного і дистанційного керування котлом, а також всі пристрої сигналізації та захисту.

2.4. Обслуговування працюючого котла і його засобів автоматизації

2.4.1. На діючому котлі особлива увага повинна бути приділена підтримці рівня води в ньому, щоб уникнути аварії котла при упускаючи води або закидання води в паропроводи при перепітивані котла.

2.4.2. Для контролю положення рівня води в котлі необхідно:

1. переконуватися в справності дії покажчиків рівня води по коливаннях рівня води в них;

2. продувати водовказівні прилади не рідше одного разу за вахту (при зміні вахти), а також перед проведенням верхнього або нижнього продування котла;

3. за відсутності впевненості у правильності показань покажчиків рівня води перевіряти рівень води в котлі відкриттям пробних клапанів (якщо такі є); якщо сумнів щодо наявності належного рівня води в котлі залишилося - негайно припинити горіння.

2.4.3. При виході з ладу одного з покажчиків рівня води необхідно посилити спостереження за рівнем води в котлі за допомогою інших приладів і вжити термінових заходів до ремонту несправного. Робота котла з одним покажчиків рівня води більше однієї години забороняється. При виході з ладу другого водовказівного приладу котел повинен бути негайно виведений з дії.

2.4.4. Котли, що мають один покажчиків рівня води, при його виході з ладу повинні бути виведені з дії.

2.4.5. При попаданні нафтопродуктів в котел необхідно вивести його з дії для очищення.

2.4.6. Всі елементи засобів автоматизації необхідно утримувати в чистоті; не допускати скупчення бруду і шламу в імпульсних трубопроводах, періодично продуваючи їх, систематично продувати вологоотделітельні пристрої та фільтри пневматичних систем; стежити за герметичністю, тиском в трубопроводах і рівнем робочого середовища в насосному баку гідравлічних систем.

2.4.7. При погіршенні якості процесу регулювання (великі коливання рівня води, значні відхилення параметрів пари при маневруванні тощо) необхідно знизити навантаження котла і перевірити дію головних регуляторів, золотників паливних блоків, регуляторів допоміжних механізмів і пристроїв (живильних насосів, вентиляторів і т. п.): виявлені дефекти усунути.

2.4.8. Необхідно періодично перевіряти надійність кріплення рознімних з'єднань регуляторів, доступних зовнішньому огляду, і наявність мастила на тертьових поверхнях деталей, при необхідності відновлюючи її.

2.4.9. Різкі зміни температури перегрітої пари в порівнянні зі специфікаційні не допускається. Якщо температура пари підвищилася до небезпечних меж, необхідно зменшити навантаження котла і вжити заходів для усунення причини підвищення температури.

2.4.10. Під час роботи котла періодично необхідно:

1. оглядати котел, перевіряти його арматуру і фланцеві з'єднання труб на предмет виявлення пропусків пари і води, ознаками яких є свист і ширяння, патьоки і сольові відкладення;

2. перевіряти справність ручних приводів і сервомоторів клапанів, шиберів, заслінок;

3. стежити за станом видимих частин топок і поверхонь нагріву через оглядові отвори. При виявленні значних пошкоджень або місцевих перегрівів котел повинен бути виведений з дії для ремонту.

4. оглядати газоповітряний тракт з метою виявлення нещільностей. Усунення пропусків газу або повітря виробляти при першій можливості.

2.4.11. Непрацюючі механічні форсунки (якщо вони не продуваються парою) необхідно виводити з топок, а отвори для них закривати спеціальними пробками або заслінками.

2.4.12. При виявленні витоку води з економайзера її необхідно усунути негайно або вивести економайзер з дії.

2.4.13. Забороняється при знаходженні котла під паром виробляти на ньому ремонтні роботи, пов'язані з ударами, свердлінням і зварюванням.

2.4.14. Не рідше одного разу на місяць необхідно проводити перевірку справності дії запобіжних клапанів підривом їх дистанційно вручну або підвищенням тиску пари в котлі.

2.4.15. Перевірку захистів по зриву факела і рівню води на діючих котлах слід проводити не рідше одного разу на місяць.

2.5. живлення котла

2.5.1. Живлення чинного головного котла повинно здійснюватися, як правило, безперервно.

2.5.2. Використання дистанційних покажчиків рівня води в котлі не виключає необхідності контролювати цей рівень за основними покажчиків рівня води.

2.5.3. У складних умовах плавання резервні живильні засоби необхідно підтримувати в постійній готовності до пуску.

2.5.4. Якість живильної води повинна відповідати нормам, встановленим інструкцією по водному режиму котла (див. Також підрозділ 2.7).

2.6. Обслуговування паливної системи і управління горінням

2.6.1. Витрачання палива з періодично поповнюються цистерн необхідно проводити по черзі, даючи паливу можливість відстоятися.