Разработка газовой горелки с паровым приводом

Работа из раздела: «Физика и энергетика»

/

Содержание

• Введение
• 1. Краткая характеристика котельной и оборудования
• 2. Общие сведения котельного оборудования
• 2.1 Общие сведенья о котлах ДЕ 25
• 2.2 Чугунные экономайзеры котлов ЭБ.
• 2.3 Газовые горелки
• 2.3.1 Общие сведения
• 2.3.2 Условия устойчивой работы горелок
• 2.3.3 Подготовка к включению газовых горелок
• 2.3.4 Порядок монтажа газовых горелок
• 2.4 Патентный анализ газовых горелок
• 3. Газовая горелка с паровым приводом
• 3.1 Устройство и принцип работы
• 3.2 Подшипники применяемые в горелке с паровым приводом
• 4. Тепловой расчёт парового котла ДЕ-25-14
• 4.1 Исходные данные для расчёта
• 4.2. Расчёт объёмов воздуха и продуктов сгорания
• 4.3 Поверочный расчет горелочных устройств
• 4.4. Тепловые расчеты
• 4.4.1 Тепловой баланс теплогенератора и расход топлива при использовании горелки ГМ
• 4.4.2 Тепловой баланс теплогенератора и расход топлива после установки модифицированной горелки и подвода подогретого воздуха в топку.
• 5. Мероприятия по охране окружающей среды
• 5.1 Расчет выбросов токсичных веществ в атмосферу
• 5.2 Расчет и выбор дымовой трубы.
• 6. Безопасность труда
• 6.1 Анализ и обеспечение безопасных условий труда
• 6.2 Расчет естественного освещения
• 6.3 Возможные чрезвычайные ситуации
• 7. Расчет технико-экономических показателей
• 7.1 Материальные затраты котельной при использовании газовой горелки ГМ-16
• 7.2 Амортизация основных средств при использовании газовой горелки ГМ-16
• 7.3 Себестоимость отпущенной теплоты при использовании газовой горелки ГМ-16
• 7.4 Определение капитальных вложений на изготовление модифицированной горелки
• 7.5 Материальные затраты котельной при использовании модифицированной горелки
• 7.6 Амортизация основных средств при использовании модифицированной горелки
• 7.7 Себестоимость отпущенной теплоты при модификации котла
• 7.8 Полученная прибыль при использовании модифицированной горелки
• Заключение
• Список использованной литературы
• Приложение А
• Приложение Б
• Приложение В
• Приложение Г

Введение

Издавна проблема обогрева помещения была крайне острой в нашей стране, особенно в низкотемпературных регионах. Многие российские объекты теплоэнергетики, построенные еще в середине прошлого века, нуждаются в модернизации котельного оборудования. Потенциал котельных давно себя исчерпал. Морально и физически устаревшее оборудование не позволяет обеспечить необходимый режим теплоснабжения объектов, создаёт угрозу жизни и здоровью населения, тормозит дальнейшее развитие производства.

С проблемой обновления оборудования котельных сегодня нередко приходится сталкиваться руководителям самых различных организаций и служб на производстве и в жилищно-коммунальном секторе. В сложившейся ситуации руководство предприятий не планирует строительство новых котельных, а принимает оптимальное решение -- провести модернизацию существующих.

Не стоит избавляться от котла, который еще в отличном состоянии. Старые котлы имеют ряд несомненных достоинств. Они надежны и просты в эксплуатации, доступны при проведении ремонтных работ. Если заменить горелку и установить современную автоматику, то можно продлить срок эксплуатации теплоагрегата ещё на несколько лет.

По оценкам специалистов замена оборудования в котельной обходится более чем на 30 % дешевле строительства новой котельной. В результате модернизации предприятие получает автоматизированную котельную с высокой производственной надежностью, что позволяет значительно сократить затраты на энергоносители и снизить эксплуатационные расходы.

Во многих котельных отечественные водогрейные агрегаты вполне работоспособны и могли бы послужить еще не один год.

В настоящее время существующий парк котельных активно обновляется и модернизируется, однако число требующих реконструкции объектов еще велико. В удручающем состоянии находятся системы автоматизации. Во многих регионах России износ газового оборудования, газоиспользующих установок, средств автоматизации котельных составляет от 60 до 80 %, а по некоторым позициям, например автоматическим системам безопасности, в отдельных случаях может приближаться к 100 %.

Газовые горелки являются одним из основных элементов любого нагревающего прибора. Правильный выбор типа горелки, качественная установка и грамотное расположение играют очень важную роль в качестве работы и времени эксплуатации обогревающих приборов, их способность поддерживать определенный температурный режим в помещении.

Они используются в различных целях - для отопительных котлов, воздухонагревателей, сушильных установок или промышленного применения. Конструкции газовых горелок обеспечивают смешение топлива и кислорода для оптимального горения, придавая им необходимые направление и скорость. Газовые горелки направляют поток газовоздушной смеси к выходному отверстию для ее воспламенения и сгорания.

Выбор горелочного устройства имеет большое значение для правильного функционирования котла. На рынке представлены, в основном, горелки импортного производства, отвечающие всем требованиям по безопасности, экономичности и надежности. Применение той или иной марки горелки зависит скорее всего от уровня цены, так как уровень качества примерно одинаков для основных производителей.

В настоящее время в поселке Красный Коммунар Сакмарского района Оренбургской области имеется собственная котельная с 3 паровыми котлами: ДЕ-25/14 ГМ - 2 шт. и ДЕ-6,5/14 ГМ - 1 шт. Фактическая загрузка котельной составляет 30 ч 40 % установленной мощности. Это приводит к перерасходу эксплуатационных затрат и высокой себестоимости тепловой энергии.

1. Краткая характеристика котельной и оборудования

Отопительно-производственная котельная предназначена для выработки пара и горячей воды на отопление, горячее водоснабжение и производственные нужды ст. Сакмарская.

В котельной установлено 3 котла:

- ДЕ-25/14 ГМ № 1;

- ДЕ-25/14 ГМ № 2, в настоящее время отсутствует разрешение на эксплуатацию;

- ДЕ-6,5/14 ГМ № 3.

Котлы ДЕ Бийского котельного завода предназначены для выработки насыщенного пара с разрешенным давлением до 1,27 МПа.

Котлы ДЕ - двухбарабанные, вертикально-водотрубные с естественной циркуляцией, с топкой, предназначенной для сжигания газа и мазута.

Основными элементами котлов является верхний и нижний барабаны, соединенные между собой пучком труб, образующих конвективную поверхность нагрева, и топочные экраны, образующие радиационные поверхности нагрева.

Котлы работают на природном газе и мазуте, оборудованы вихревыми горелками типа ГМ, изготовленными Бийским котельным заводом.

Каждый котел ДЕ оборудован дутьевым вентилятором, дымососом, блочным чугунным экономайзером.

Котел № 1 оборудован блочным чугунным экономайзером ЭП1-646.

Котел № 3 оборудован блочным чугунным экономайзером ЭБ2-142И. Направляющие аппараты дымососов и вентиляторов имеют автоматизированный привод.

Котел ДЕ-25/14 ГМ оборудован горелкой типа ГМ-16.

Котел ДЕ-6,5/14 ГМ оборудован горелкой типа ГМ-4,5.

Источник водоснабжения котельной - водопровод. Для приготовления питательной воды в котельной предусмотрена химводоочистка - двухступенчатая натрий-катионитовая установка и атмосферный деаэратор ДА-100. Подпитка составляет 30 м³/сут.

Общекотельное оборудование включает в себя газовое оборудование (отдельно стоящий ГРП и общекотельные газопроводы), паропроводы, паро- и водо-водяные теплообменники, соединительные трубопроводы питательной, прямой, обратной, подпиточной (химочищенной) и исходной воды, питательные и сетевые насосы. Подпиточные насосы отсутствуют, подпитка осуществляется за счет давления водопроводной сети или давления насосов сырой воды.

Каждый котел оборудован необходимыми контрольно-измерительными приборами и приборами автоматики безопасности системы «Кристалл» (Бийский котельный завод). Регулирование основных параметров (давление газа, воздуха на горелку, разрежения) выполняется в ручном режиме. Поддержание уровня в барабане и давления в питательной линии поддерживается в автоматическом режиме.

Подключенная тепловая нагрузка составляет 10,9 Гкал/час, представленная в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Тепловая нагрузка котельной поселка Красный Коммунар

Нагрузка	расход
	Теплоты (Гкал/ч)	Воды ( т/ч)
Отопление	5,86	275,62
Горячее водоснабжения	4,8	160
Вентиляция	-	-
Технологические нужды	0,24	0,38
Всего	10,9	436

котельный горелка паровой привод

Наименование и адреса абонентов, подключенных к котельной:

- локомотивное депо

- мельница АСОЛЬ

- база ПЧ-26

- пост СЦБ и Связи

- вокзал

- контора ЭЧ

- жилой поселок

Технические характеристики оборудования, установленные на котельной, описаны в таблицах 1.2 - 1.15.

Таблица 1.2 - Газовая горелка ГМ-16

Номинальный расход топлива (Q = 8500 ккал/м)	1880 м3/ч
Номинальное давление газа перед горелкой	25 кПа (2500 кгс/ м3)
Номинальное давление воздуха перед горелкой	3,50 кПа
Коэффициент рабочего регулирования	5,0
Диаметр газовыпускных отверстий	18
Минимальный коэффициент избытка воздуха при номинальной нагрузке	1,05
Число газовыпускных отверстий	16

Таблица 1.3 - Паровой котел ДЕ-25/14

Год изготовления	1990 г.
Номинальная паропроизводительность	25 т/ч
Разрешенное давление пара в барабане котла (абс.)	1,37 МПа
Температура питательной воды на входе в экономайзер	100 °С
То же на выходе из экономайзера	135 °С
Площадь поверхности нагрева: радиационная конвективная испарительная	60,46 м 2 209,8 м 2 2703 м 2
Температура продуктов сгорания за котлом	319 °С
Температура уходящих газов за экономайзером	142 °С
Паровой объем котла	2,61 м3
Водяной объем котла	16,5 м3
Номинальные потери тепла в окружающую среду	1,0 %
То же котлоагрегата	2,1 %
КПД брутто котлоагрегата	92,3 %

Таблица 1.4 - Паровой котел ДЕ-6,5/14 ГМ

Гoд изготовления	1989 г.
Производительность	6,5 т/ч
Разрешенное давление пара в барабане котла	1,27 МПа
Температура питательной воды на входе в экономайзер	100 °С
То же на выходе из экономайзера	135 °С
Площадь поверхности нагрева: радиационная конвективная	32 м 2 57 м 2
Номинальные потери тепла в окружающую среду	1,8%
Температура продуктов сгорания за котлом	255 °С
Температура уходящих газов за экономайзером	130 °С
Питательный объем котла	0,63 м3
Паровой объем котла	1,18 м3
Водяной объем котла	5,6 м3

Таблица 1.5 - Газовая горелка ГМ-4,5

Номинальная теплопроизводительность	4,5 Гкал/ч
Диапазон регулирования от номинальной теплопроизводительности	20 ч 100 %
Номинальное давление газа перед горелкой	25 кПа
Номинальный расход газа	530 нм3/час

Таблица 1.6 - Дымосос ДН-12,5-1500

Производительность	39900 м 3 /ч
Напор	3510 Па
Частота вращения	1500 об/мин
Мощность электродвигателя	55 кВт
Изготовитель	Бийский котельный завод

Таблица 1.7 - Дутьевой вентилятор ВДН-11.2

Производительность	28700 м 3 /ч
Напор	4410 Па
Частота вращения	1500 об/мин
Мощность электродвигателя	55 кВт
Изготовитель	Бийский котельный завод

Таблица 1.8 - Дымосос ДН-10-1000

Производительность	13620 м 3 /ч
Напор	990 Па
Частота вращения	1000 об/мин
Мощность электродвигателя	11 кВт
Изготовитель	Бийский котельный завод

Таблица 1.9 - Дутьевой вентилятор ВДН-9-1000

Производительность	9930 м 3 /ч
Напор	1250 Па
Частота вращения	1000 об/мин
Мощность электродвигателя	11 кВт
Изготовитель	Бийский котельный завод

Таблица 1.10 - Блочный чугунный экономайзер ЭБ 1-646

Площадь поверхности нагрева	646 м3
Гидравлическое сопротивление	Не более 196,2 кПа (2 кгс/см2)
Аэродинамическое сопротивление	Не более 343,5 Па (35 кгс/ м2)
Число колонок	1
Длина труб	3 м

Таблица 1.11- Блочный чугунный экономайзер ЭБ 2-142

Площадь поверхности нагрева	142 м 3
Гидравлическое сопротивление	Не более 196,2 кПа (2 кгс/см2)
Аэродинамическое сопротивление	Не более 196,2 Па (20 кгс/ м2)
Число колонок	2
Длина труб	2 м

Таблица 1.12 - Питательные насосы ЦНСГ-38/198

Производительность	38 м 3/ч
Напор	8 м
Частота вращения	2950 об/мин
Мощность электродвигателя	37 кВт
Изготовитель	Катайский насосный завод

Таблица 1.13 - Сетевой насос ЦН 400/120

Производительность	120 м3/ч
Напор	120 м
Частота вращения	1500 об/мин
Мощность электродвигателя	200 кВт

Таблица 1.14 - Сетевой насос Д-500/63

Производительность	500
Напор	63 м
Частота вращения	1470 об/мин
Мощность электродвигателя	160 кВт

Таблица 1.15- Сетевой насос Д-200/90

Производительность	200 м3/ч
Напор	90 м
Частота вращения	2950 об/мин

2. Общие сведения котельного оборудования

2.1 Общие сведенья о котлах ДЕ 25

Газомазутные котлы ДЕ конструкции котельного завода г. Бийска и ЦКТИ предназначены для выработки насыщенного или слабо перегретого пара с абсолютным давлением 2,35 МПа, паропроизводительностью 25 т/ч и сжигания газообразного и жидкого топлива.

Все газомазутные котлы ДЕ имеют опорную наклонную раму, которая опирается на фундамент. На раму передается масса элементов котла и воды, обвязочного каркаса, натрубная обмуровка и обшивка. Переднее днище нижнего барабана имеет неподвижную опору, а остальные опоры скользящие. На заднем днище нижнего барабана установлен репер (указатель) для контроля теплового расширения элементов котла при работе и растопке. Теплогенераторы состоят из верхнего и нижнего барабанов одинаковой длины, которые соединены между собой коридорно расположенными вертикальными изогнутыми трубами и образуют соответственно первый и второй газоходы конвективной поверхности нагрева. Продольный шаг кипятильных труб вдоль барабана 90 мм, а поперечный - 110 мм. Котлы паропроизводительностью 4; 6,5; 10 т/ч в конвективных пучках имеют продольные металлические перегородки по всей высоте газохода с окном (от фронта котла) спереди, что обеспечивает разворот топочных газов в пучке на 180 °С и выход газов в экономайзер через заднюю стенку котла. Котлы паропроизводительностью 16 и 25 т/ч таких перегородок не имеют, и газы идут по всему сечению газохода к фронту котла, выходят из котла, а затем по газовому коробу, размещенному над топочной камерой, направляются в водяной экономайзер, расположенный в хвостовой части котла.

Для всех типоразмеров газомазутных котлов ДЕ диаметры верхнего и нижнего барабанов - 1000 мм, расстояние между барабанами по осям - 2750 мм. Ширина топочной камеры всех котлов по осям экранных труб - 1790 мм, средняя высота топочной камеры - 2400 мм. Барабаны котлов изготавливают из стали 16ГС и толщиной стенки 13 и 22 мм, соответственно для избыточного давления 1,27 и 2,26 МПа.

Все трубы радиационной и конвективной поверхности нагрева развальцованы в барабанах и имеют наружный диаметр 51 мм, чем достигается лучшая естественная циркуляция в контурах котла. В нижнем барабане размещены перфорированные трубы для периодической продувки и парового прогрева воды от соседних котлов при растопке, а также штуцеры для спуска воды. Топочная камера находится сбоку (справа) от конвективного пучка и отделена от него слева газоплотной перегородкой из труб, установленных с шагом 55 мм и сваренных между собой металлическими полосками. Концы труб газоплотного экрана обсажены до 38 мм, выведены в два ряда и уплотнены гребенкой, примыкающей к трубам и барабану. В задней части газоплотного экрана, на расстоянии 700 мм от задней стенки котла, имеется окно для выхода топочных газов из топки в конвективный пучок. Подовый, правый боковой топочный экран и потолок топки образованы длинными изогнутыми трубами, установленными с шагом 55 мм. Концы этих труб разведены в два ряда и соединены непосредственно с верхним и нижним барабанами на вальцовке. Под (нижняя часть топки) в топке выложен слоем огнеупорного кирпича, шамотный кирпич также укладывается на боковую часть нижнего барабана в топке и крепится на шпильках на боковую часть верхнего барабана в топке между газоплотным и потолочным экранами. Вертикальные трубы заднего топочного экрана не имеют обсадных концов и приварены к нижнему и верхнему наклонным коллекторам диаметром 159 мм. Верхний коллектор заднего топочного экрана приварен к верхнему барабану с наклоном вниз, а нижний коллектор к нижнему барабану с наклоном вверх. Кроме того, верхний и нижний коллекторы объединены не обогреваемой трубой диаметром 76 мм, которая замурована в шамотный кирпич обмуровки. По рециркуляционной трубе происходит сток воды из верхнего коллектора в нижний при отделении ее из пароводяной смеси. Для защиты от теплового излучения коллекторов заднего топочного экрана они снабжены двумя изогнутыми трубами, развальцованными в нижний и верхний барабаны.

Фронтовой экран топки котлов образован четырьмя изогнутыми трубами, развальцованными в верхний и нижний барабаны, что позволяет разместить на фронтовой стене амбразуры горелки и лаз. Лаз совмещен с взрывным клапаном. Котлы производительностью от 4 до 10 т/ч имеют по две модернизированные горелки ГМГ или по одной ГМ, а котлы производительностью от 16 до 25 т/ч - горелки ГМ-10 и ГМП-16. Кроме того, у котлов производительностью от 4 до 10 т/ч в топке впереди заднего топочного экрана установлены два ряда труб по шесть штук (всего двенадцать труб), которые развальцованы в верхний и нижний барабаны и являются направляющими экранами для закрутки и хода движения топочных газов из топки в кипятильный пучок труб.

Котлы ДЕ производительностью от 4 до 10 т/ч выполнены с одноступенчатым испарением, а в котлах с производительностью 16 и 25 т/ч применено двухступенчатое испарение с внутрибарабанным солевым отсеком.

У котлов ДЕ паропроизводительностью 16 и 25 т/ч в барабанах на расстоянии 1,5 м от задней стенки установлены перегородки, которые образуют чистый, расположенный в передней части котла, и солевой отсеки. В верхнем барабане перегородка установлена до середины парового пространства, а в нижнем сплошная перегородка, отделяющая вторую ступень испарения от первой. Опускная система первой ступени испарения состоит из последних по ходу газов рядов труб конвективного пучка. Во вторую ступень испарения выделены первые по ходу топочных газов ряды труб конвективного пучка. Опускная система контура солевого отсека состоит из трех не обогреваемых труб диаметром 159 мм, по которым вода из верхнего барабана опускается в нижний. Отсеки ступенчатого испарения сообщаются между собой по пару через окно над поперечной перегородкой, а по воде через сопло, расположенное в нижней части перегородки водяного объема верхнего барабана. Это сопло выполняет роль продувки из чистого отсека в солевой. В качестве сепарационных устройств первой ступени испарения используются установленные в верхнем барабане щитки и козырьки, направляющие пароводяную смесь из экранных труб на уровень воды. Для выравнивания скоростей пара по всей длине барабана все котлы (всех производительностей) снабжаются верхним дырчатым пароприемным потолком. На всех котлах, кроме котлов до 4 т/ч, перед пароприемным потолком установлен горизонтальный жалюзийный сепаратор. Сепарационными устройствами второй ступени испарения являются продольные щитки, направляющие движение пароводяной смеси в торец барабана к поперечной перегородке, разделяющей отсеки.

На котлах паропроизводительностью от 4 до 10 т/ч периодическая продувка совмещается с трубой непрерывной продувки. На котлах 16 и 25 т/ч периодическая продувка производится из чистого и солевого отсеков, а непрерывная продувка осуществляется из солевого отсека верхнего барабана. Качество котловой (продувочной) воды нормируется по общему солесодержанию (сухому остатку) без учета абсолютной щелочности.

Для производства перегретого пара устанавливают пароперегреватель. На котлах от 4 до 10 т/ч пароперегреватель выполнен змеевиковым из труб диаметром 32 мм, а на котлах 16 и 25 т/ч - двухрядным из труб 51 мм. В качестве хвостовых поверхностей нагрева применяются стандартные чугунные водяные экономайзеры ЭБ 2. Обмуровка боковых стен, общей толщиной 100 мм, выполнена натрубной и состоит из шамотобетона (25 мм) по сетке и изоляционных (асбестовермикулитовых) плит. Обмуровка фронтовой и задней стен, общей толщиной 100 мм, состоит из шамотобетона (65 мм) и изоляционных плит; для котлов производительностью 16 и 25 т/ч толщина теплоизоляционных плит от 256 до 600 мм. Обмуровка котла снаружи покрывается металлической листовой обшивкой для уменьшения присосов воздуха в газовый тракт. Котлы оборудованы стационарными обдувочными аппаратами, расположенными с левой стороны конвективного пучка. Обдувочная труба, с целью повышения надежности работы, выполняется из жаропрочной стали. Вращение трубы для обдувки производится вручную при помощи шкива и цепи. Для обдувки труб котла используется сухой насыщенный или перегретый пар с давлением не менее 0,7 МПа. Котлы оборудованы индивидуальным дутьевым вентилятором и дымососом.

Каждый котел ДЕ снабжен согласно правилам котлонадзора:

- двумя пружинными предохранительными клапанами, из которых один является контрольным; на котлах без пароперегревателя оба клапана устанавливаются на верхнем барабане (и любой может быть выбран как контрольный); на котлах с пароперегревателем контрольным служит клапан на выходном коллекторе пароперегревателя;

- двумя водоуказательными приборами;

- необходимым количеством термометров, манометров, запорной, дренажной и сливной арматуры;

- приборами регулирования и безопасности

2.2 Чугунные экономайзеры котлов ЭБ

Чугунные экономайзеры котлов ЭБ состоят из пакетов чугунных ребристых труб (чугунная ребристая экономайзерная труба). Несколько горизонтальных рядов труб (до восьми) образуют группы, которые компонуют в одну или две колонки, разделенные металлической перегородкой. Группы труб (в чугунном экономайзере - чугунные экономайзерные трубы, в стальном экономайзере - стальные трубы) собирают в каркасе с глухими стенками, состоящими из изоляционных плит, обшитых металлическими листами. Торцы экономайзеров закрывают съемными металлическими щитами. Вода, нагнетаемая насосом в крайнюю нижнюю трубу нижнего ряда экономайзера, последовательно проходит все трубы и отводится из крайней трубы верхнего ряда через соединительную трубу в барабан котла. Для улучшения теплообмена, движение воды в экономайзере происходит снизу вверх, а газов в газоходе -- сверху вниз.

Кроме того, необходим манометр, а в самой верхней части экономайзера -- краники или приспособления для автоматического выпуска воздуха. Предохранительный клапан ставят на входной линии экономайзера перед запорным вентилем для защиты напорной линии от гидравлических ударов, которые могут возникнуть, например, при быстром пуске в ход поршневого нагнетательного насоса. Второй предохранительный клапан устанавливают в самой верхней точке экономайзера на выходной линии для выпуска воды при повышении давления.

Питательная линия присоединяется к экономайзеру котла таким образом, чтобы была возможность осуществлять питание котла, минуя экономайзер. Следует особо отметить ответственное значение обводного вентиля. Случайное открытие его при не переключенном потоке дымовых газов может вызвать вскипание воды в экономайзере котла и аварию, поэтому его следует запломбировать в закрытом состоянии. Срывать пломбу и открывать обводной вентиль можно только в случае необходимости выключения экономайзера для ремонта или осмотра.

Закипание воды в чугунном экономайзере вызывает нарушение питания котельной установки, сопровождается гидравлическими ударами и приводит к аварии.

По нормам, при входе воды в экономайзер и выходе ее из него должны быть установлены два предохранительных клапана и два запорных вентиля, причем, при перекрытии запорных вентилей в системе экономайзера, не отключенным от него должен оставаться хотя бы один из предохранительных клапанов.

Использование паровой или газоимульсной очистки (обозначается, 'П' и 'И' соответственно) позволяет постоянно иметь чистые поверхности нагрева экономайзера котла, что позволит экономить топливо при минимальном уровне обслуживании и практически полном исключении ручного труда. Экономайзер котла может комплектоваться устройством очистки поверхностей нагрева - ГУВ (генератор ударных волн).

При монтаже, чугунный экономайзер котла устанавливается на фундамент, отдельные блоки соединяются между собой калачами, каркасы экономайзеров свариваются, изготавливается и устанавливается подводящий газовый короб с взрывными предохранительными клапанами, экономайзер подключается к питательным трубопроводам котла. Монтаж системы очистки производится в соответствии с проектом котельной и паспортом. Чтобы обеспечить газоплотность между экономайзером и фундаментом должен прокладываться листовой или шнуровой асбест. При креплении к фундаменту, нижняя рама экономайзера приваривается к закладным элементам. Верхний газовый короб приваривается сплошным швом. У двухколонковых экономайзеров перегородки экономайзера и газового короба должны быть сварены между собой. По окончании монтажа экономайзер котла подвергается гидравлическому испытанию. Технические характеристики чугунного экономайзера указаны в таблице 2.2.1:

Таблица 2.2.1 - Чугунный экономайзер ЭБ

Типоразмер чугунного экономайзера котла (ЭБ)	Поверхность нагрева экономайзера, м2	Температура воды, ° С	Номинальный расход воды экономайзера, т/ч	Рекомендуемые типы котлов	Масса, кг не более
		на входе экономайзера	на выходе экономайзера
Экономайзер ЭБ2-94И, ЭБ2-94П	94,4	100	140	4,4	КЕВ2,5 - 14 КЕ2,5 - 14 ДКВр2,5 - 13 ДЕ4 - 14	4000
Экономайзер ЭБ2-142И, ЭБ2-142П	141,6	100	140	7,15	КЕВ4 - 14 ДКВр4- 13 ДЕ6,5 - 14 ДЕВ6,5 - 14	5300
Экономайзер ЭБ2-236И, ЭБ2-236П	236,6	100	140	11,0	ДЕ 10 - 14 (24) КЕВ 6,5 - 14 КЕ 6,5 - 14 (24) ДКВр 6,5 - 13 (23) ДЕВ 10 - 14	8250
Экономайзер ЭБ1-300И, ЭБ1-300П	302.4	100	140	17,6	КЕВ 10 - 14 ДКВр 10 -13 (23) КЕ 10 - 14 (24) ДЕ 16 -14 (24)	10650
Экономайзер ЭБ1-330И, ЭБ1-330П	330.4	100	140	17,6		11500
Экономайзер ЭБ1 646И, ЭБ1-646П	646.0	100	170	27,5	ДКВр20-13(23) КЕВ 25 - 14 КЕ25 - 14 (24)	19750
Экономайзер ЭБ1-808И, ЭБ1-808П	808.0	100	160	27,5	ДКВр20-13(23) ДЕ25-14(15:24)	24700

2.3 Газовые горелки

2.3.1 Общие сведения

Применение газовых горелок имело место уже в девятнадцатом веке, в конце которого такое оборудование освещало улицы, чем был спровоцирован рост потребления газа. Впоследствии же газовые горелочные устройства нашли свое применение во многих областях, разделившись на огромное количество различных видов по целевому назначению и по требованиям, предъявляемым к конструкции оборудования, составной частью которого они являются. Современные газовые горелки бывают: инжекционными, комбинированными, двухпроводными, диффузионными, газотурбинными. Делятся газовые горелочные устройства по способу и типу подачи топлива. Газ в горелку может нагнетаться под низким, средним, и высоким давлением. По названным вариантам газовые горелки классифицируются на горелки низкого, среднего и высокого давления. Способ сжигания энергоносителя также является основой для деления газовых горелочных устройств на несколько групп. По этому критерию выделяют бесфакельные и факельные горелки. В первом случае смешение газа и воздуха происходит в необходимых для сжигания газа пропорциях, во втором имеет место неполное смешение.

Газовые горелочные устройства состоят из горелочной насадки, снабженной стабилизирующим устройством, и смесителя. В зависимости от того, какое целевое назначение имеет горелка, существуют различные конструктивные вариации этого оборудования, между которыми можно осуществлять выбор. Каждый из видов газовой горелки имеет свои особенности.

Горелки бесфакельного типа (полного предварительного смешения газа с воздухом). В горелках такого рода может производиться сжигание только заранее подготовленных газовоздушных смесей стехиометрического состава. Стехиометрической называется такая смесь, в которой на 1 м³ горючего газа приходится теоретически необходимое для горения количество воздуха и, кроме того, газ и воздух полностью перемешаны между собой.

В этом случае нет затрат времени на смешение потоков газа и воздуха в зоне горения, что приводит к резкому увеличению скорости горения и, как следствие, к резкому возрастанию температуры в этой зоне. Последнее обстоятельство, способствуя еще большей активизации процесса горения газа, позволяет получить при коэффициентах избытка воздуха, практически равных 1, наиболее совершенное сжигание газа при полном отсутствии потерь теплоты от химического недожога. Так как при этом размеры видимого факела сокращаются почти до нуля, процесс сжигания газа и получил название беспламенного.

Сжигание предварительно подогретой до температуры воспламенения и раздробленной газовоздушной смеси стехиометрического состава было осуществлено в беспламенных горелках, предназначенных для бытовых газовых плит.

Беспламенное сжигание непрогретых стехиометрических смесей осуществлено в керамических блоках, туннелях. Рядом экспериментальных исследований и эксплуатационных наблюдений доказано, что перевод котлов и печей на беспламенное сжигание газа повышает их КПД на 15ч20 %. При этом полностью устраняются потери теплоты от химического недожога, увеличивается лучистый теплообмен в топочном пространстве и резко сокращаются потери теплоты с уходящими газами.

При использовании беспламенных горелок имеется возможность обеспечить усиленный прогрев нижней зоны печи за счет мощного направленного излучения горелки на стены. Другим положительным свойством беспламенных горелок является то, что продукты сгорания после них содержат существенно меньше наиболее вредных продуктов недожога -- оксидов углерода СО и азота NO. Исследованиями специалистов-теплотехников в последние десятилетия было доказано, что при сжигании топлива в большинстве промышленных топочных устройств наблюдается оксидирование кислородом воздуха некоторого количества азота с образованием оксидов азота NO. По степени вредности NO на порядок превосходят СО, ранее считавшийся наиболее вредным компонентом. Установлено, что для образования NO необходимо, чтобы в топке создавались максимально возможные температуры; сам процесс оксидирования азота требует определенного времени для развития и завершения. В диффузионных горелках зона горения с высокой температурой растянута и создаются возможности для образования NО. В инжекционных горелках зона горения заметно короче; однако протяженность зоны высоких температур достаточно велика, так как пламя инжекционной горелки имеет низкую излучательную способность и поэтому охлаждается сравнительно медленно, вследствие чего в них также может образовываться NO. В беспламенных горелках процесс горения имеет специфический характер: продукты сгорания уже в зоне горения передают значительное количество теплоты излучающей панели и благодаря этому сразу заметно охлаждаются. При сниженных температурах газа реакции оксидирования азота прекращаются. Исследования состава продуктов сгорания, отобранных из топок, оборудованных газовыми горелками инжекционного и беспламенного типов, показали, что содержание СО и NO при использовании беспламенных горелок значительно ниже.

Инжекционные газовые горелки в качестве главной своей характеристики имеют то, что воздух в них засасывается (инжектируется, от чего и название) извне. Приготовление же газовоздушной смеси осуществляется уже непосредственно в теле самой горелки. Газовое горелочное устройство данного типа осуществляет нагнетание воздуха за счет энергии воздушной струи, нагнетая внутри горелки давление, близкое к атмосферному. Газовые инжекционные горелки полного смешения, имеющие также название горелки среднего давления, образуют короткий единоразовый факел, проводя сжигание газа в количестве минимального топочного объема. Газовые же инжекционные горелочные устройства низкого давления обеспечивают лишь подачу первичного количества воздуха в горелку. Остальной воздух, необходимый для сгорания газа нагнетается за счет подсасывания, ставшего возможным за счет разрежения, присутствующего в топках. В топках, имеющих большой объем, используют блочные конструкции, которые имеют в своем составе два и более горелочных устройства.

Комбинированная газовая горелка - оборудование, обеспечивающее сжигание нескольких видов топлива. Комбинированные горелочные устройства делятся на пылегазовые или газомазутные. Газомазутная горелка образуется из трех частей: газовой, мазутной и воздушной. За счет взаимодействия этих частей обеспечивается подвод газа, мазута и воздуха в пропорциях, необходимых для горения. Пылегазовая горелка, в которой газ сжигается после тщательного перемешивания с воздушными завихрениями, оборудуется устройством телескопического типа, с помощью которого поставляющая пылевоздушную смесь труба убирается вовнутрь.

Двухпроводная горелка - еще одна из существующих газовых горелочных устройств, оснащаемая вентилятором для принудительного нагнетания воздуха. Горелка, в которой газ сохраняется на уровне либо низкого, либо среднего давления, называется «дутьевой». Такие горелочные устройства характеризуются бесшумностью в работе, высокой производительностью и небольшими габаритами. Данный тип горелок устойчив низкого противодействия в топочном устройстве.

Диффузионный тип горелки нуждается в том, чтобы газ и воздух подводились в топочную камеру. Горелки монтируется на бортах печи или топки. Бытовые газовые горелки, которые применяются в отопительных котлах, получили названия подовых. Размещаются такие устройства в нижней части внутри топки. Подовая газовая горелка представляет собой совокупность газораспределительных труб с проделанными в них отверстиями. Устанавливаются эти трубы либо в специальных каналах под топкой, либо на колосниковой решетке. Функцией канала является поставка воздуха. Пламя начинается в отверстиях трубы, заканчиваясь в топочной камере. Стоит отметить, что при не обеспечении должного повышенного коэффициента избытка воздуха, газовая горелка может не сжечь газ в полном объеме. Подобные горелочные устройства имеют достаточно широкий спектр применения: они могут быть использованы и как бытовые горелки в водогрейных котлах, и как горелочные устройства в мартеновских и стекловаренных печах.

Газотурбинные горелочные устройства осуществляют свою работу за счет вентилятора, нагнетающего воздух. Вентилятор устанавливается непосредственно на газовую турбину. Такой тип газовых горелок носит название турбогорелок Эйкарта. Интенсивность горения регулируется давлением газа. Данные горелочные устройства могут применяться в сфере, в которой используются бытовые газовые горелки, в топках котлов.

2.3.2 Условия устойчивой работы горелок

Устойчивость горения является существенным фактором, определяющим надежность работы газовых горелок. В практике сжигания газа часто приходится сталкиваться с нарушением устойчивой работы горелок, вызываемым либо отрывом пламени от насадка горелки, либо проскоком пламени в ее смесительную часть. Пламя сохраняет устойчивость, т. е. остается неподвижным относительно насадка горелки, в тех случаях, когда в зоне горения устанавливается равновесие между стремлением пламени продвинуться навстречу потоку газо-воздушной смеси и стремлением потока отбросить пламя от горелки, однако такое равновесие наблюдается в очень узком диапазоне скоростей выхода газо-воздушной смеси из горелки.

Отрыв пламени возникает, когда скорость истечения газо-воздушной смеси превосходит скорость распространения пламени и оно, отрываясь от горелки, полностью или частично гаснет. Отрыв пламени может происходить при розжиге или выключении горелок, а во время работы -- из-за быстрого изменения нагрузки или при чрезмерном увеличении разрежения в топке, и может иметь место у всех типов горелок. Отрыв пламени приводит к загазованию топки и газоходов, а также к накоплению в помещении газов. Это может повлечь за собой взрыв в топочной камере или газоходах агрегата с последующими серьезными разрушениями. Проскок пламени (обратный удар) -- это проникновение пламени внутрь горелки. Такое явление происходит в том случае, когда скорость истечения газо-воздушной смеси из горелки меньше скорости распространения пламени. Чаще всего проскок происходит при неправильном зажигании и выключении горелки, а также при быстром снижении ее производительности. В результате проскока может произойти перегрев горелки или хлопок внутри нее, а также прекращение горения и загазовано помещения. Проскок пламени может быть только у горелок с предварительным смешением газа и воздуха. Уменьшение содержания первичного воздуха в смеси расширяет пределы устойчивого горения, так как возрастает значение скорости, при которой наступает отрыв, и уменьшается значение скорости, когда наступает проскок пламени. Таким образом, область устойчивого горения газа в горелке располагается между кривыми проскока и отрыва пламени, следовательно, от ширины этой зоны зависит степень регулирования газовой горелки.

Существенное влияние на надежность работы многофакельных горелок, особенно частичного предварительного смешения, оказывает величина расстояния между отверстиями, при которой происходит надежное зажигание факелов друг от друга. В то же время уменьшение расстояния между отверстиями может привести к слиянию факелов, что затруднит подвод вторичного воздуха к ним. Следовательно, расстояния между газовыпускными отверстиями в горелке следует выбирать так, чтобы, с одной стороны, было обеспечено надежное зажигание факелов друг от друга, а с другой -- отсутствовало слияние факелов.

2.3.3 Подготовка к включению газовых горелок

Прежде чем приступить к подготовке агрегата и включению горелок, необходимо проветрить помещение в течение не менее 10 мин и убедиться, что в помещении не пахнет газом. Затем производят наружный осмотр газового оборудования, газопроводов и арматуры. Проверяют состояние манометров и устанавливают их на нулевое положение, после чего открывают краны перед манометрами. Также следует убедиться, что все краны и задвижки на газопроводе закрыты, за исключением крана на продувочном газопроводе. При кратковременной остановке основного оборудования (не более одной смены) задвижки после ГРУ и задвижки перед и после газового счетчика могут находиться в открытом положении. Необходимо проверить записи в сменном журнале о ликвидации неисправностей, обнаруженных предыдущей сменой.

Подготовка оборудования к пуску производится согласно инструкции по эксплуатации для установок данного типа. Газовый тракт агрегата перед пуском должен быть тщательно провентилирован. Для этого шиберы газового тракта пускаемого агрегата и на общем газоходе полностью открываются, также полностью открываются имеющиеся в топке поддувальные дверцы и лазы.

Агрегаты, имеющие значительное сопротивление газового тракта и искусственную тягу, вентилируются путем пуска дымососа. Однако включать дымосос, имеющий нормальное (не взрывобезопасное) исполнение, можно только в том случае, если газовый тракт котла не загазован. При использовании обычных дымососов и невозможности осуществить вентиляцию газового тракта естественной тягой приходится поступать следующим образом. Полностью открываются шаберы газового тракта, включается дутьевой вентилятор, и воздух подается в топку через горелки. При атом топочные дверки и лазы должны быть плотно закрыты, а помещение цеха следует усиленно вентилировать. Затем через несколько минут пускается дымосос и производится обычная вентиляция газоходов котла в течение 10 ч 15 мин. Описанная схема вентиляции путем предварительного пуска вентилятора возможна только для агрегатов, имеющих горелки с принудительной подачей воздуха. Одновременно с вентиляцией газоходов обычно производят продувку внутрицехового газопровода и газопровода пускаемой установки. Окончание продувки контролируется анализом пробы газа, взятой из концевой части газопровода. Затем осуществляется пуск регуляторной установки (если она имеется) согласно инструкции.

2.3.4 Порядок монтажа газовых горелок

Использование газовых горелок сопряжено с определенными рисками, в связи, с чем очень важно правильно совершать их монтаж. Монтаж горелок имеет несколько стадий.

Во многих случаях заводы не поставляют горелки совместно с агрегатами -- они изготовляются монтажными организациями непосредственно на месте. При изготовлении деталей, отдельных узлов или всех горелок целиком необходимо применять материалы в строгом соответствии с указанными в нормалях или рабочих чертежах. Допускается использование для горелок только материалов, имеющих сертификаты заводов-изготовителей. Кромки деталей горелок должны быть ровными, необходимо удалить наплывы, неровности и заусенцы. Детали горелок, изготовленные гибкой, отбортовкой и штамповкой, не должны иметь трещин, глубоких вмятин и других дефектов.

При сборке узлов и деталей под сварку должно обеспечиваться правильное взаимное расположение свариваемых частей. Допускаются следующие виды сварки:

- автоматическая (полуавтоматическая) электросварка;

- ручная электродуговая сварка;

- ацетиленокислородная сварка.

Все подлежащие сварке детали должны быть предварительно очищены от ржавчины, окалины и грязи.

Размеры фланцев в свету должны сопрягаться с присоединительными элементами горелок, сами фланцы должны быть отрихтованы, а забоины, выступы и вмятины необходимо выправить. В узлах и деталях, соединяемых при помощи болтов, винтов или шпилек, не допускается несовпадение болтовых отверстий и их односторонняя разделка. Овальность отверстий не должна превышать допуска на диаметр. Все размеры деталей и узлов горелок выполняются с соблюдением допусков на изготовление, указанных в рабочих чертежах или нормалях.

Монтаж газовых горелок включает в себя как непосредственно установку горелки, так и связанные с этим обмуровочные работы по топке. Многообразие конструкций газовых горелок не позволяет дать общие рекомендации по порядку их монтажа, однако некоторые операции по монтажу будут общими для большинства типов горелок. Установка газовых горелок на новые агрегаты, специально предназначенные для работы па газе, не представляет затруднений и поэтому здесь не рассматривается.

Обычно монтажные работы при переоборудовании агрегатов на сжигание газа и установке горелок с фронта котла начинаются с демонтажа существующего топливо-сжигающего устройства и разборки кладки. Затем производится крепление фронтового листа и установка горелки, присоединение ее к газопроводу и воздуховоду. Последним этапом работы является изготовление амбразуры горелки из огнеупорных материалов.

Инжекционные горелки среднего давления без стабилизаторов монтируются в такой последовательности. Устанавливается фронтовой лист, к которому на болтах крепится насадок горелки. Сама горелка устанавливается на специальную подставку, изготовляемую из уголков или труб. Далее горелка соединяется с подводящим газопроводом. В зависимости от конструкции агрегата к кладке размещается керамический туннель или на под, выложенный на колосниковой решетке, насыпается шамотная горка.

При установке инжекционных горелок особое внимание должно бить обращено па соблюдение соосности газового сопла и корпуса смесителя, на точность изготовления сопла с указанным па чертеже допуском и чистотой обработки, а также на устранение грубых шероховатостей (наплывов, заусенцев и др.) на внутренних поверхностях смесителя и выходного насадка.

Монтаж турбулентных горелок начинается также с установки фронтового листа. К нему крепится воздухонаправляющий аппарат, выполненный либо в виде улитки, либо с простым тангенциальным подводом. Затем в кладку со стороны топки заделывается газораспределительная камера, которая на фланце соединяется с газопроводом. Воздухонаправляющее устройство присоединяется к воздухопроводу. Амбразура горелок выкладывается по шаблону, работы ведутся из топочной камеры. После окончания монтажа горелки и обмуровочных работ необходимо просушить обмуровку амбразуры и топочной камеры.

При монтаже подовых горелок особое внимание обращается на качество выкладки пода и правильность установки горелки в щели. Под должен быть плотным во избежание пропуска воздуха помимо щели, а щель -- иметь строго заданные размеры, в особенности по ширине. Горелка должна размещаться строго посредине щели с отклонением по всей длине не более ±1 мм. Плотность пода, выкладываемого всухую, достигается прокладкой асбестового листа толщиною около 5 мм между первым и вторым рядом кирпичей. Кирпичи следует укладывать в перевязку. Часто применяют укладку пода на огнеупорном растворе. Перед монтажом горелок имеющаяся колосниковая решетка должна быть очищена, а изношенные колосники заменены новыми.

2.4 Патентный анализ газовых горелок

1) Горелка для сжигания газа (патент РФ № 2396488)

Изобретение относится к технологии сжигания газообразного топлива в топках котлов и печах и позволяет при его использовании повысить качество сжигания топлива путем улучшения организации смешения струй топливного газа, первичного и вторичного воздуха. Указанный технический результат достигается в горелке для сжигания газа, содержащей цилиндрический корпус, стабилизатор, завихритель газа, причем цилиндрический корпус снабжен регулируемым шибером для подачи воздуха, а с другой стороны корпуса по оси установлен стабилизатор с трубой подачи газа, на наружной цилиндрической поверхности которого жестко закреплены лопатки завихрителя вторичного воздуха, во внутренней полости соосно размещен и жестко закреплен у торца подачи воздуха и газа инжектор, на наружной поверхности которого закреплены лопатки завихрителя газа, а с внутренней стороны - пластинчатый завихритель первичного воздуха с двумя потоками крутки, причем лопатки завихрителей газа и вторичного воздуха и пластинчатый завихритель первичного воздуха имеют одинаковое направление крутки, а завихрители газа и вторичного воздуха имеют еще и равное количество жестко закрепленных аксиально расположенных лопаток.

Недостатками известной горелки является следующее.

1. Прогорание отражателя из-за прямого контакта с факелом при длительной работе в процессе эксплуатации в результате чего горелка преждевременно выходит из строя.

2. Закоксовывание зазора между отражателем и корпусом при эксплуатации в результате провисания отражателя на штоке из-за нагрева и, как следствие, неравномерного зазора, плохой очистки газа, а также при переменных режимах работы горелки при пуске и останове.

3. Недостаточная полнота сгорания топлива в факеле на низких расходах газа из-за плохого перемешивания газа с воздухом.

4. При пуске горелки в работу необходимо ручное регулирование зазора между отражателем и корпусом для определения условий экономичного сжигания газа, так как горелка при малых расходах обладает возможностью саморегулирования, то есть зазор между корпусом горелки и отражателем может быть слишком большим или слишком малым по отношению к количеству горючей смеси. В первом случае факел не развертывается по поверхности стабилизатора и горит коптящим желтым пламенем, во втором случае - возможен отрыв факела от стабилизатора. Все это ведет к перерасходу газа.

Задачей заявляемого изобретения является повышение качества сжигания топлива путем улучшения организации смешения струй топливного газа, первичного и вторичного воздуха.

Заявляемая горелка представлена на рисунке 2.4.1

Технический результат достигается тем, что в горелке для сжигания газа, содержащей цилиндрический корпус, стабилизатор, завихритель газа, цилиндрический корпус снабжен регулируемым шибером для подачи воздуха, а с другой стороны корпуса по оси установлен стабилизатор с трубой подачи газа, на наружной поверхности которого жестко закреплены лопатки завихрителя вторичного воздуха, во внутренней полости соосно размещен и жестко закреплен у торца подачи воздуха и газа, инжектор, на наружной поверхности которого закреплены лопатки завихрителя газа, а с внутренней стороны - пластинчатый завихритель первичного воздуха с двумя потоками крутки, причем лопатки завихрителей газа, первичного и вторичного воздуха имеют одинаковое направление крутки, а завихрители газа и вторичного воздуха имеют еще и равное количество жестко закрепленных, аксиально расположенных лопаток.

Горелка для сжигания газа содержит цилиндрический корпус 1, с одной стороны которого установлена съемная крышка 2 воздушного шибера с пружинными винтовыми регуляторами 3 величины открытия заслонки 4 шибера, с другой стороны - по оси смонтирован стабилизатор 5, имеющий форму полого цилиндра, с одного конца которого закреплен диск. На наружной поверхности цилиндра стабилизатора 5 равномерно по окружности жестко закреплены аксиально расположенные лопатки 6 и труба 7 топливного газа. Внутри стабилизатора у торца, со стороны трубы 7 топливного газа, закреплен инжектор 8, имеющий равномерно расположенные по окружности лопатки 9, являющиеся завихрителем топливного газа, которые предназначены для закручивания топливного газа в высокоскоростной жгут. Внутри инжектора 8 закреплен пластинчатый аксиальный завихритель 10 для закручивания первичного воздуха.

Рисунок 2.4.1 - Горелка для сжигания газа (патент РФ № 2396488)

Формула изобретения

Горелка для сжигания газа, содержащая цилиндрический корпус, стабилизатор, завихритель газа, отличающаяся тем, что цилиндрический корпус снабжен регулируемым шибером для подачи воздуха, а с другой стороны корпуса по оси установлен стабилизатор с трубой подачи газа, на наружной цилиндрической поверхности которого жестко закреплены лопатки завихрителя вторичного воздуха, во внутренней полости соосно размещен и жестко закреплен у торца подачи воздуха и газа инжектор, на наружной поверхности которого закреплены лопатки завихрителя газа, а с внутренней стороны - пластинчатый завихритель первичного воздуха с двумя потоками крутки, причем лопатки завихрителей газа и вторичного воздуха и пластинчатый завихритель первичного воздуха имеют одинаковое направление крутки, а завихрители газа и вторичного воздуха имеют еще и равное количество жестко закрепленных аксиально расположенных лопаток.

2) Горелочное устройство (патент РФ № 2327928)

Изобретение относится к устройствам для сжигания топлива и может быть использовано в нагревательных печах и камерах сгорания газотурбинных установок. Горелочное устройство содержит центральную топливную форсунку и коаксиальные кольцевые обечайки, образующие воздухоподводящие каналы, снабженные разнонаправленными лопаточными завихрителями, а также конические отражатели, установленные на выходе из каждого канала с возможностью отклонения воздушных потоков от центра к периферии, при этом углы наклона лопаток смежных завихрителей выполнены разновеликими с соотношением 0,5-0,8. Технический результат заключается в повышении равномерности нагрева топочного объема путем усиления интенсивности турбулентности воздуха за счет перекрещивания его веерных закрученных потоков.

Заявляемая горелка представлена на рисунке 2.4.2

Рисунок 2.4.2 - Горелочное устройство (патент РФ № 2327928)

Горелочное устройство работает следующим образом.

Топливо поступает из центральной топливной форсунки 1 в камеру сгорания 16 в виде системы веерных струй, смешивающихся с потоками воздуха, выходящих из разнонаправленных лопаточных каналов 10, 11, 12. При этом потоки воздуха отклоняются в радиальном направлении от центра к периферии коническими отражателями 13 и распространяются в виде перекрещивающихся между собой струй. Последовательное уменьшение угла наклона лопаток завихрителей в указанных пределах обеспечивает оптимальный угол перекрещивания струй, выходящих из смежных каналов и высокое качество перемешивания потоков воздуха с топливом. В зонах контакта струй происходит резкое возрастание интенсивности турбулентности потока, что обеспечивает хорошее перемешивание воздуха с топливом и быстрое выгорание смеси.

Предложенное горелочное устройство позволяет создавать высокотурбулизованный факел с равномерным распределением температурного поля на расстоянии 2-3 калибров от среза горелочного устройства.

Формула изобретения

Горелочное устройство, содержащее центральную топливную форсунку и коаксиальные кольцевые обечайки, образующие воздухоподводящие каналы, снабженные разнонаправленными лопаточными завихрителей, а также конические отражатели, установленные на выходе из каждого канала с возможностью отклонения воздушных потоков от центра к периферии, отличающееся тем, что углы наклона лопаток смежных каналов завихрителей выполнены разновеликими с соотношением 0,5-0,8.

3) Вихревая газовая горелка (патент РФ № 2267705)

Изобретение относится к горелкам, в которых, по меньшей мере, одному из компонентов придается вихревое движение. Горелка предназначена для установки во фронтовые устройства камер сгорания стационарных газотурбинных двигателей, работающих на газообразном топливе, и обеспечивает сокращение вредных выбросов NOX в атмосферу. Вихревая газовая горелка содержит трубопровод подвода газообразного топлива с коаксиально расположенным за его выходом цилиндрическим смесителем топлива и воздуха с воздушным лопаточным завихрителем на входе в смеситель. Внутри трубопровода подвода газообразного топлива перед его выходом вдоль продольной оси размещен выходной участок трубки подвода воды с завихрителем воды. За срезом трубки подвода воды образован цилиндрический смеситель газообразного топлива и воды с топливным лопаточным завихрителем перед его входом.

Заявляемая горелка представлена на рисунке 2.4.3

Вихревая газовая горелка с вихревым завихрителем воды работает следующим образом. Газообразное топливо по трубопроводу подвода газообразного топлива 1 через топливный лопаточный завихритель 12 поступает в цилиндрический смеситель газообразного топлива и воды 11, где смешивается с водой, поступающей туда по трубке подвода воды 8, через коллектор подвода воды 20, через тангенциальные каналы 14 в лопатках 15 и выходной участок 7 завихрителя воды 9. В цилиндрическом смесителе газообразного топлива и воды 11 перемешивание воды и топлива происходит в автоколебательном режиме и далее мелкодисперсная топливно-водяная аэрозоль в цилиндрическом смесителе 3 смешивается с воздухом, поступающим туда через воздушный лопаточный завихритель 4. В смесителе топлива и воды 11 перемешивание воды и топлива происходит в автоколебательном режиме и далее мелкодисперсная топливно-водяная аэрозоль в смесителе топлива и воздуха 3 смешивается с воздухом, поступающим туда через воздушный лопаточный завихритель 4, и истекает через диффузор 21 в камеру сгорания. Перемешивание топливно-воздушной аэрозоли с воздухом и горение смеси происходит под действием звуковых колебаний, что приводит к интенсивному перемешиванию компонентов, быстрому выгоранию топлива с высокой полнотой завершения химических процессов, а участие воды в процессе горения приводит к экономии топливного газа и снижению вредных выбросов в атмосферу.

Рисунок 2.4.3 - Вихревая газовая горелка (патент РФ № 2267705)

Формула изобретения

1. Вихревая газовая горелка, содержащая трубопровод подвода газообразного топлива с коаксиально расположенным за его выходом цилиндрическим смесителем топлива и воздуха с воздушным лопаточным завихрителем на входе в смеситель, отличающаяся тем, что внутри трубопровода подвода газообразного топлива перед его выходом вдоль продольной оси размещен выходной участок трубки подвода воды с завихрителем воды, а за срезом трубки подвода воды образован цилиндрический смеситель газообразного топлива и воды с топливным лопаточным завихрителем перед его входом.

2. Вихревая горелка, отличающаяся тем, что завихритель воды выполнен в виде шнека, размещенного внутри выходного участка трубки подвода воды.

3. Вихревая горелка, отличающаяся тем, что завихритель воды выполнен в виде каналов в лопатках топливного лопаточного завихрителя, выходящих в выходной участок трубки подвода воды, образованный цилиндрической втулкой с закрытым вверх по потоку газа концом, направленных поперек продольной оси горелки по касательной к внутреннему диаметру цилиндрической втулки, при этом входы каналов завихрителя воды сообщены с коллектором подвода воды, размещенным над трубопроводом подвода газообразного топлива.

4. Вихревая горелка, отличающаяся тем, что направление закрутки воздушного лопаточного завихрителя и завихрителя воды выбрано в одну сторону.

5. Вихревая горелка, отличающаяся тем, что цилиндрический смеситель топлива и воздуха на выходе снабжен диффузором.

4) Газовая горелка (патент РФ № 2471118)

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котельных.

Технический результат изобретения - повышение полноты сгорания топлива, путем турбулизация потока газо-воздушной смеси при ее сжигании, после вращения периферийного газоподводящего канала.

Газовая горелка содержит воздухоподающий 1 и газоподающий 2 каналы, к которым присоединены с перфорацией 3 периферийный 4 и центральный 5 газоподводящие каналы. Сопла 6 жестко закреплены к камере центрального 5 газоподводящего канала, а сопла 7 - к камере периферийного 4 газоподводящего канала. Продольные оси сопел 6 и 7 расположены под углом друг относительно друга. Между внутренним контуром газоподводящего канала 4 и внешним контуром газоподводящего канала 5 устанавливаются подшипники скольжения 8, работающие при высоких температурах. На внешнем контуре периферийного 4 газоподводящего канала закреплены лопатки 8.

Указанный технический результат достигается тем, что центральный газоподводящий канал установлен внутри периферийного газоподводящего канала, а центральный и периферийный газоподводящие каналы имеют перфорацию, при этом между перфорацией на внешней стороне периферийного газоподводящего канала установлены лопатки.

На рисунке 2.4.4 изображена газовая горелка - общий вид, рисунке 2.4.5 - профильный вид.

Рисунок 2.4.4 - Газовая горелка, общий вид

Рисунок 2.4.5 - Газовая горелка, профильный вид

Газовая горелка работает следующим образом.

Предварительно подогретые воздух и газ от нагнетателя тангенциально поступают соответственно из воздухоподающего 1 и газоподающего 2 каналов во внешний газоподводящий канал 4, попадая на лопатки 9, при котором происходит смешивание и турбулизация потока воздуха и газа, смесь становиться однородной. Из внешнего газоподводящего канала газо-воздушная смесь поступает во внутренний газоподводящий канал 4 через перфорацию 3. После попадания во внутренний газоподводящий канал 4 часть газо-воздушной смеси подводится на горение к соплам 7, а другая часть поступает через перфорацию 3 в канал 5 для последующего горения из сопел 6.

При попадании воздуха и газа из соответственно подающих каналов 1 и 2 на лопатки 9, канал 4 начинает вращаться, посредством установленных подшипников скольжения 8, кроме того вращаются и сопла 7. Канал 5 остается неподвижен и вместе с ним неподвижны и сопла 6. При истечении газовой смеси из сопел 6 и 7 происходит поджег, воспламенение и горение газо-воздушной смеси. При указанном расположении сопел 6 и 7 повышается полнота сгорания потока газо-воздушной смеси при ее сжигании.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявленное изобретение обладает высокой степенью полноты сгорания газо-воздушной смеси и высоким КПД, так как у такого выполнения газовой горелки нет необходимости настраивать сопла на угол слияния газовой струи.

6) Газовая горелка (патент РФ № 2479790)

Изобретение относиться к теплоэнергетике и может быть использовано в котельных, ТЭЦ.

Технический результат - происходит увеличение КПД, за счет турбулизация потока по средствам чего возрастает полнота сгорания топлива.

Указанный технический результат достигается тем, что газовая горелка, содержащая корпус внутри которого установлены центральный и периферийный газоподводящие каналы, каждый из которых на выходе оснащен группой сопел, также содержащий пластинчатый теплообменник, соединённый с корпусом газовым трубопроводом посредством газового патрубка, причем центральный и периферийные газоподводящие каналы установлены с возможностью вращения навстречу друг другу, центральный и периферийный газовые каналы имеют перфорацию.

На рисунке 2.4.6 изображена газовая горелка - общий вид, рисунке 2.4.7 - профильный вид.

Рисунок 2.4.6 - Газовая горелка, общий вид

Рисунок 2.4.7 - Газовая горелка, профильный вид

Газовая горелка содержит, паропровод 1, механический привод 2 (турбина), цилиндрический редуктор 3, паро-газовый пластинчатый теплообменник 4, корпус 5, периферийный 6 и центральный 7 газоподводящие каналы, перфорацию центрального и периферийного газоподводящих каналов 8, группа сопел 9 и 10, подача воздушной смеси 11, сопла направлены в строго противоположные стороны, подшипники скольжения работающие при высоких температурах 12, ременные либо цепные передачи 13,конденсатопровод 14.

Газовая горелка работает следующим образом. Часть вырабатываемого котлом пара 1, поступает в механический привод 2, приводя во вращение цилиндрический редуктор 3, передавая крутящий момент ремням 13, и вращая газоподводящий центральный 7 и периферийный 6 каналы, через подшипники скольжения 12, пар проходящий через турбину попадает в пластинчатый теплообменник 2, и удаляется через конденсатопровод 14, поступающая газовая смесь с начальными параметрами (температура 1, давление 1) через трубопровод, нагревается и расширяется в пластинчатом теплообменнике 2, приобретая параметры (температура 2, давление 2), поступает в газовый трубопровод, заполняет пространство в корпусе 5, через перфорированные отверстия 8, распределяется в центральном 6, и периферийном 7 газоподводящих каналах, за счет вращения перфорированного трубопровода газоподводящих каналов, режим течения газовой смеси из ламинарного переходит в турбулентный, после чего во вращающихся газоподводящих каналах, газовая смесь, имеющая турбулентный режим течения поступает в сопла горения 9 и 10, расположенных противонаправленно друг относительно друга. При необходимости повысить содержание воздуха в газо - воздушной смеси, происходит подача воздуха через канал 11.

Таким образом, по сравнению с прототипом, данный технический результат достигается за счет установки пластинчатого теплообменного аппарата, в котором соответственно происходит тепловое расширение подаваемой газовой смеси, вследствие чего происходит повышение экономичности и полноты сгорания топлива, путем турбулизация потока газо - воздушной смеси при ее сжигании.

3. Газовая горелка с паровым приводом

3.1 Устройство и принцип работы

На рисунке 3.1.1 изображена схема подготовки и подачи топлива.

1 - котел паровой, 2 - горелка, 3 - пластинчатый теплообменник, 4 - рекуперативная установка, 5 - регулировочные клапаны

Рисунок 3.1.1 - Схема подачи и подготовки топлива

На рисунке 3.1.2 изображен главный вид (вид сбоку - разрез) конструкции газовой горелки с паровым приводом.

Конструкция газовой горелки с паровым приводом включает в себя внутреннюю 1 и внешнюю полости 2, газо-подающий канал 3, лопасти 4 парового привода, патрубки подачи пара 5, патрубки выхода конденсата 6, сопло 7, перфорацию 8, болтовое соединение 9, крепежную пластину 10, герметичные необслуживаемые подшипники 11, пластина 12, ось 13, крепления 14.

Рисунок 3.1.2 - Газовая горелка с паровым приводом (главный вид)

Конструкция работает следующим образом:

Смешение газа и воздуха происходит в пространстве между полостями 1 и 2. Газ подается из газо-подающего канала 3 через перфорацию 8 при помощи газодувок. Воздух выходит из сопла 7, проходя через внутреннюю полость 1. Регулировка подачи воздуха происходит за счет пластины 12, которая закреплена на оси 13, установленной на креплениях 14 к внутренней полости 1. Подача газа осуществляется по спирали относительно потока воздуха. Подача воздуха осуществляется за счет разряжения перед соплом 7, осуществляемое за счет формы сопла и направления потока газа. Таким образом, отпадает необходимость использования компрессоров для подачи воздуха. Между полостями 1 и 2 установлены лопасти 4 парового привода, за счет которого происходит вращение полости 1. Для привода берется часть пара из котла, что дает специфичность применения данной конструкции. Подача происходит через патрубки 5, а выход через 6. Вращение полости 1 относительно полости 2 происходит за счет герметичных необслуживаемых подшипников 11. Полость 2 имеет разъемную конструкцию для обеспечения легкости компоновки горелки. Соединение верхней и нижней части полости 2 осуществляется за счет болтового соединения 9. Крепления горелки к котлу осуществляется за счет крепежной пластины 10.

Таким образом, изобретение позволяет уйти от использования механической передачи, что дает увеличение коэффициента полезного действия.

3.2 Подшипники, применяемые в горелке с паровым приводом

Завод фирмы Schaeffler в городе Штайнхаген известен как центр разработки и производства шарнирных подшипников Elges, цилиндрических втулок скольжения и шарнирных головок. Марка ELGES объединяет в себе 60-летний опыт производства и признанную во всем мире техническую компетентность Schaeffler Group.

Подшипники ELGES обладают высокой грузоподъемностью, имеют длительный срок службы и обеспечивают надежную работу даже в экстремальных условиях.

С подшипниками скольжения ELGES повышается производительность станков и оборудования, технологических установок, транспортных средств и приборов. Особое внимание уделено тому факту, что подшипники ELGES не требуют обслуживания при эксплуатации.

С 1982 года продукция Permaglide® является важной составляющей ассортимента Schaeffler Group и расширяет границы применимости подшипников скольжения. Обладающие малым монтажным пространством, подшипники могут представлять собой как втулки с фланцем или без фланца, так и упорные кольца и отдельные пластины скольжения. Прекрасная обрабатываемость Permaglide® позволяет изготавливать компоненты специфической формы по особым заказам клиентов для различных сфер применения и условий эксплуатации.

ELGES и Permaglide® - продукты для самого широкого спектра применений.

ELGES предлагает обширный ассортимент необслуживаемых подшипников скольжения. Из этого ассортимента следует особо выделить материал ELGOGLIDE®, целое семейство тефлоновых покрытий скольжения, не требующих обслуживания. Поэтому для каждого применения мы сможем подобрать Вам подшипник с поверхностью скольжения, подходящей к имеющимся производственным условиям. Подшипники скольжения, работающие без смазки, отличаются продолжительным сроком службы и, кроме всего прочего, превосходно подходят для работы при малых углах поворота.

На рисунке 2.2.1 представлены необслуживаемые подшипники скольжения ELGES. В таблице 2.2.1 представлены типоразмеры необслуживаемых подшипников скольжения ELGES.

Рисунок 2.2.1 Необслуживаемые подшипники скольжения ELGES

Таблица 2.2.1 Типоразмеры необслуживаемых подшипнииков скольжения ELGES

s, мм	0,6	1,3	2,1	2,8	3,5	4,3	5,7	7,2	8,6	10,1	11,6	13	14,5
C, мм	14	15	16	17	18	19	21	23	25,5	18	31	34	37
B, мм	15	17	18	19	20	20	23	25	29	32	32	38	38
dk, мм	41	49,5	55,5	62	68,5	74	88,5	102	115	128,5	141	155	168
обозначение	GAC 25 F	GAC 30 F	GAC 35 F	GAC 40 F	GAC 45 F	GAC 50 F	GAC 60 F	GAC 70 F	GAC 80 F	GAC 90 F	GAC 100 F	GAC 110 F	GAC 120 F
масса, кг	0,14	0,21	0,27	0,33	0,42	0,46	0,73	1,05	1,55	2,1	2,35	3,7	4
a,град.	3,5	3,5	3,5	3,5	3	3	3	2,5	2,5	2,5	2	2	1,5
T, мм	15	17	18	19	20	20	23	25	29	32	32	38	38
D, мм	47	55	62	68	75	80	95	110	125	140	150	170	180
d, мм	25	30	35	40	45	50	60	70	80	90	100	110	120

4. Тепловой расчёт парового котла ДЕ-25-14

4.1 Исходные данные для расчёта

Котёл ДЕ-25-14 паропроизводительностью 25 т/ч вырабатывает насыщенный пар с рабочим абсолютным давлением Р = 1,4 МПа. Питательная вода поступает при температуре t_пв = 100 °С. Котёл оборудован индивидуальным экономайзером ЭБ1-646. Основное топливо - природный газ, резервное топливо - мазут марки М100.

Исходный состав газа:

CH₄ = 82,11 %

C₂H₄ = 3,69 %

C₃H₈ = 1,50 %

C₄H₁₀ = 1,40 %

C₅H₁₂ = 2,20 %

CO₂ = 0,50 %

N₂ = 7,50 %

H₂ = 1,10 %

Коэффициент избытка воздуха ? = 1,1

Теплота сгорания низшая сухого газа:

(3.1.1)

Плотность газа при 0°С и 760 мм. рт. ст.:

Влагосодержание на 1 м³ сухого газа при t = 10 °C принимаем:

d_г=10 г/м³

4.2 Расчёт объёмов воздуха и продуктов сгорания

Теоретически необходимое количество сухого воздуха:

(3.2.1)

;

;

Действительное количество атмосферного воздуха:

(3.2.2)

Действительное количество сухого воздуха:

(3.2.3)

Действительное количество атмосферного воздуха:

3.2.4)

Состав дымовых газов:

(3.2.5)

(3.2.6)

;

; (3.2.7)

; (3.2.8)

; (3.2.9)

Процентное соотношение продуктов горения:

CO₂ =9,01%

H₂O =17,78%

N₂ =71,50%

O₂ =1,71%

Материальный баланс:

V = 100 м³

Состав природного газа:

(3.2.10)

; (3.2.11)

(3.2.12)

(3.2.13)

(3.2.14)

(3.2.15)

(3.2.16)

; (3.2.17)

(3.2.18)

Состав продуктов горения:

(3.2.19)

(3.2.20)

(3.2.21)

(3.2.22)

Материальный баланс.

Природный газ:

(3.2.23)

(3.2.24)

(3.2.25)

(3.2.26)

(3.2.27)

(3.2.28)

; (3.2.29)

; (3.2.30)

Воздух:

(3.2.31)

(3.2.32)

(3.2.33)

Таким образом, массовый состав воздуха составляет 1528,34 кг.

Продукты горения:

(3.2.34)

(3.2.37)

Таким образом, массовый состав продуктов горения составляет 1529,02 кг;

Неувязка: |1528,34 - 1529,02|·100% / 1529,02 = 0,0445 %

4.3 Поверочный расчет горелочных устройств

Поверочный расчет горелки сводится к определению полноты смешения газа и воздуха, скоростей истечения газа и воздуха. При расчете используют конструктивные данные конкретного типа газогорелочного устройства.

Расчет проводится в следующем порядке:

1) Определяем расход газа и воздуха на горелку, м³/с:

(3.3.1)

(3.3.2)

где N - номинальная тепловая мощность горелки, МВт;

- низшая теплота сгорания газа, МДж/м³;

- коэффициент избытка воздуха;

V₀ - теоретически необходимое количество воздуха, м³/м³.

Величину коэффициента избытка воздуха следует принять в диапазоне рекомендуемых значений 1,03 ч 1,1.

2) По конструктивным данным рассчитываем площадь сечения для прохода воздуха и газам²:

м²; (3.3.3)

м²; (3.3.4)

м², (3.3.5)

где D - диаметр центрального газового коллектора либо трубы для установки форсунки, м;

п - число газовыпускных отверстий, шт.

3) Далее определяем скорость истечения газа и воздуха, , при температуре газа 20 С, м/с:

м/с; (3.3.6)

4) Определяем необходимое давление газа и воздуха перед горелкой, уточняя плотность используемого газа следующим образом:

(3.3.7)

кг/м³; (3.3.8)

кг/м³; (3.3.9)

4.4 Тепловые расчеты

Тепловой баланс теплогенератора выражает равенство теплоты, подступившей в агрегат, сумме полезно использованной теплоты и всех тепловых потерь, имеющихся при его работе. Цель составления теплового баланса - вычислить коэффициент полезного действия теплогенератора и определить необходимый расход топлива.

Тепловой баланс составляют применительно к установившемуся тепловому состоянию теплогенератора. Все статьи теплового баланса принято относить к 1 кг твердого и жидкого или 1 м³ газообразного топлива.

Общее уравнение теплового баланса , м³:

(2.4.1)

где - располагаемая теплота;

Q₁ - полезно использованная теплота;

Q₂ - потери теплоты с уходящими газами;

Q₃ - потери теплоты от химической неполноты сгорания;

Q₄ - потери теплоты от механической неполноты сгорания;

Q₅ - потери теплоты всеми элементами теплогенератора, а окружающую среду (потери от наружного охлаждения);

Если статьи теплового баланса выразить в относительных величинах (процентах от располагаемой теплоты ), то уравнение теплового баланса примет вид.

(2.4.2)

Величину полезно использованной теплоты Q₁ (q₁) прямым путем определить нельзя, т.к. заранее неизвестно количество сжигаемого топлива. Поэтому Q₁ (q₁) можно найти из уравнений теплового баланса лишь после определения всех потерь теплоты.

4.4.1 Тепловой баланс теплогенератора и расход топлива при использовании горелки ГМ

Расчет осуществляют в следующей последовательности.

Потери теплоты с уходящими газами при сжигании топлива с избытком воздуха ,%:

; (3.4.1.1)

%

где - температура уходящих газов, измеренная в балансовой точке 115 °С,

- температура воздуха, вносимого в топку, 22 °С,

Z - безразмерная величина, характеризующая состав и температуру уходящих газов.

; (3.4.1.2)

;

где: -коэффициент изменения объёма сухих продуктов сгорания 1,18:

- коэффициент, для природного газа 0,85;

- отношение средней теплоемкости воздуха к средней теплоемкости не разбавленных воздухом продуктов сгорания 0,77;

- жаропроизводительность, для природного газа 2010 °С;

С'- коэффициент изменения теплоемкостей продуктов сгорания 0,82;

Потери тепла с химическим недожогом , % :

; (3.4.1.3)

где CO - объёмная доля монооксида углерода в уходящих газах, % ;

H₂ - объёмная доля водорода в уходящих газах, % ;

h - коэффициент разбавления сухих продуктов горения;

p - характеристика топлива, 9070 ккал/м³.

Объёмная доля водорода в уходящих газах Н₂, % :

(3.4.1.4)

,

где CO - объёмная доля монооксида углерода в уходящих газах, 10 %.

Расчетные потери от механической неполноты сгорания q₄ = 0 %, а так же потери теплоты в окружающую среду (от наружного охлаждения ) q₅ = 1,4 % .

КПД котла определяется по методу обратного баланса с подсчётом потерь теплоты по методике М.Б. Равича, при этом считается, что потери теплоты от механической неполноты сгорания при сжигании топлива отсутствуют.

КПД брутто котла по обратному балансу , % :

(3.4.1.5)

Теплопроизводительность котла , Гкал/ч:

; (3.4.1.6)

где - расход топлива, нм³/ч;

- низшая теплота сгорания топлива, ккал/м³.

Паропроизводительность котла (котлоагрегата) по обратному балансу , т/ч :

(3.4.1.7)

;

где - теплопроизводительность котла (котлоагрегата) по обратному балансу, Гкал/ч,

- энтальпия пара, 664,35 ккал/кг;

- энтальпия питательной воды, 84 ккал/кг;

Удельный расход условного топлива на вырабатываемую котлом теплоэнергию:

(3.4.1.8)

4.4.2 Тепловой баланс теплогенератора и расход топлива после установки модифицированной горелки и подвода подогретого воздуха в топку

Потери теплоты с уходящими газами при сжигании топлива с избытком воздуха ,%:

; (3.4.2.1)

где: - температура уходящих газов, измеренная в балансовой точке 115 °С,

- температура воздуха, вносимого в топку, 75 °С,

Расчетные потери от химической q'₃ = 0,5 % и механической q₄ = 0 % неполноты сгорания, а так же потери теплоты в окружающую среду (от наружного охлаждения) q₅ = 1,4 % .

КПД брутто котла по обратному балансу , % :

(3.4.2.2)

Теплопроизводительность котла , Гкал/ч:

(3.4.2.3)

;

Паропроизводительность котла , Гкал/ч:

(3.4.2.4)

Гкал/ч;

Удельный расход условного топлива на вырабатываемую котлом теплоэнергию , :

(3.4.2.5)

Полученные данные вносим в таблицу 3.4.

Таблица 3.4 - Сводные данные.

Наименование	Ед. изм.	Обозна- чение
1. Расход газа на горелку	м3/с	B	0,488
2. Расход газа на горелку	м3/с	GВ	5,4
3. Номинальная тепловая мощность горелки	МВт	N	18,56
4. Низшая теплота сгорания газа	МДж/м3		38
5. Коэффициент избытка воздуха			1,1
6. Теоретически необходимое количество воздуха	м3/м3	V0	10,06
7. Потери теплоты с уходящими газами	%		4,97
	%	'	0,5
8. Температура воздуха, вносимого в топку	°С		22
	°С	'	75
9. Потери тепла с химическим недожогом	%	q3	4,97
	%	q3'	0,5
10. Потери от механической неполноты сгорания	%	q4	0
11. Потери теплоты в окружающую среду	%	q5	1,4
12. Теплопроизводительность котла Гкал/ч	Гкал/ч		14,03
	Гкал/ч		15,2
13. КПД брутто котла	%		88
	%		96
14. Паропроизводительность котла	т/ч		24,18
	т/ч		26,37
15. Удельный расход условного топлива на вырабатываемую котлом тепловую энергию	кг.у.т./Гкал		162,3
	кг.у.т./Гкал		148,87

5. Мероприятия по охране окружающей среды

5.1 Расчет выбросов токсичных веществ в атмосферу

Продукты сгорания, расчет оказывают определяющее влияние на энергетические и экологические показатели различных теплотехнических установок.

Однако помимо этих продуктов при сгорании образуется и ряд других веществ, которые вследствие их малого количества не учитываются в энергетических расчетах, но определяют экологические показатели топок, печей, тепловых двигателей и других устройств современной теплотехники.

В первую очередь к числу экологически вредных продуктов сгорания следует отнести так называемые токсичные газы.

Токсичными называют вещества, оказывающие негативные воздействия на организм человека и окружающую среду. Основными токсичными веществами являются оксиды азота (NО), оксид углерода (СО).

Оксиды азота. При сгорании топлив главным образом образуется оксид азота NO, который затем в атмосфере окисляется до NO₂.

Образование NO увеличивается с ростом температуры газов и концентрации кислорода и не зависит от углеводородного состава топлива.

Находящийся в атмосфере NO₂ представляет собой газ красновато-бурого цвета, обладающий в больших концентрациях удушливым запахом. NO₂ оказывает негативное воздействие на слизистые оболочки глаз и

Оксид углерода (СО) образуется во время сгорания при недостатке кислорода или при диссоциации СO₂. Основное влияние на образование СО оказывает состав смеси: чем она богаче, тем выше концентрация СО.

Оксид углерода - бесцветный и не имеющий запаха газ. При вдыхании вместе с воздухом он интенсивно соединяется с гемоглобином крови, что уменьшает ее способность к снабжению организма кислородом. Симптомы отравления организма газом СО: головная боль, сердцебиение, затруднение дыхания и тошнота.

Расчет выбросов окиси углерода , м³/ч:

, (4.1.1)

где С₀₀ - выход окиси углерода при сжигании 1 т топлива, кг/т, определяется по формуле:

, (4.1.2)

где R - коэффициент для природного газа 0,5;

q₃ - потери теплоты от химической неполноты сгорания, 0,5 %;

q₄ - потери теплоты от механической неполноты сгорания, 0 %.

,

м³/ч.

Расчет выбросов окислов азота , м³/ч:

, (4.1.3)

где - количество окислов азота = 0,05;

- коэффициент, учитывающий степень сжигания выбросов азота, для малых котлов = 0.

м³/ч.

Выбросы SO₂ для природного газа принято считать равными 0.

Расчет объема дымовых газов без влаги при нормальных условиях:

, м³/м³, (4.1.4)

где м³/м³,

м³/м³.

Расчет объемной концентрации , чнм:

; (4.1.5)

чнм*(млн-1) ;

* чнм - части на миллион (единицы измерения объемной концентрации).

5.2 Расчет и выбор дымовой трубы

В котельных обычно устанавливают железобетонные, кирпичные и металлические одноствольные трубы с вентиляционным зазором.

Согласно НТП устанавливают одну трубу на три котла.

Для определения диаметра устья дымовой трубы необходимо первоначально определить расход продуктов сгорания через трубу , м³/с:

м³/с, (4.2.1)

где V_г - количество дымовых газов на выходе из котлоагрегата, м³/м³;

V^o - теоретическое количество воздуха, м³/м³;

и - температура уходящих газов, принимается равной температуре на выходе из котлоагрегата;

?б - присос воздуха в газоходах.

м³/с

Тогда диаметр устья трубы D_тр, м:

м, (4.2.2)

здесь щ_вых-скорость продуктов сгорания на выходе из трубы.

Полученный диаметр округляем до ближайшего стандартного и уточняем скорость продуктов сгорания на выходе.

D_тр = 0,8 м, тогда щ_вых = 17,7 м/с.

Определяем предварительную минимальную высоту трубы Н, м:

, (4.2.3)

гдеА - коэффициент, зависящий от метеорологических условий местности, для Оренбурга равен 200;

= 0,035 м³/м³

= 0,21 м³/м³

Z - количество дымовых труб, равно 1;

?t - разность температуры выбрасываемых газов и температуры воздуха самого жаркого месяца в полдень, ?t = 90,8° С.

м

Полученная в первом приближении высота дымовой трубы больше минимальной высоты кирпичной дымовой трубы равной 65м.

Определяем коэффициенты f и х_м:

(4.2.4)

По полученным коэффициентам определяем следующие коэффициенты:

(4.2.5)

(4.2.6)

Теперь определяем максимальную приземную концентрацию оксидов азота , мг/м³:

мг/м³ (4.2.7)

и окиси углерода , мг/м³:

мг/м³ (4.2.8)

Проверим условие, при котором безразмерная суммарная концентрация не должна превышать 1, т.е.

(4.2.9)

Получаем

, так как условие выполняется, то оставляем принятую высоту трубы и расчет считаем оконченным.

Вывод: в результате проведенного расчета условие ПДК выполняется для оксидов азота и окиси углерода. Для приведения приземных концентраций в соответствие с нормативными мы воспользовались таким технологическим мероприятием, как увеличение высоты дымовой трубы. Это необходимо для того, чтобы увеличить площадь рассеяния данной примеси. По полученным расчетам высота дымовой трубы составила 65 м.

6. Безопасность труда

6.1 Анализ и обеспечение безопасных условий труда

В этом разделе рассмотрена котельная в поселке Красный Коммунар Сакмарского района Оренбургской области, где имеется собственная котельная с 3 паровыми котлами: ДЕ-25/14 ГМ - 2 шт. и ДЕ-6,5/14 ГМ - 1 шт.

Котельная на базе, которой произошла реконструкция, расположена в климатическом районе - III А. Класс здания - III (пожарная безопасность).

По степени обеспечения надёжности теплоснабжения котельная относится к II категории потребителей. По степени огнестойкости здание относиться ко II. Класс конструктивной пожарной опасности здания Г.

Поверхность пола в помещениях котельной ровная, без выбоин, нескользкая, удобная для очистки и влажной уборки, обладает антистатическими свойствами.

В современных котельных очень высокая плотность размещения элементов тепловых схем. В непосредственной близости друг от друга располагаются соединительные провода, коммутационные кабели. При протекании по ним электрического тока выделяется значительное количество теплоты. При этом возможно оплавление изоляции, соединительных проводов, их оголение и, как следствие, короткое замыкание, которое может привести к воспламенению.

Для ликвидации пожаров в начальной стадии и своевременной эвакуации людей в котельной предусмотрены следующие меры:

- наличие первичных средств тушения пожара (5 огнетушителей ОПХ-10, защищаемая площадь 240 м²);

- наличие плана эвакуации.

- обеспечено строгое выполнение требований противопожарного режима во всех пожароопасных помещениях и помещениях с массовым пребыванием людей;

- проводится обучение мерам пожарной безопасности персонала.

Важным фактором нормального высокопроизводительного труда являются метеорологические условия в производственном помещении.

При измерениях температуры, относительной влажности воздуха в помещениях, где установлено оборудование котельной, получились такие результаты. Температура в теплый период года колеблется от 21 до 25 ⁰C, в холодный период года от 21 до 23 ⁰C. Относительная влажность колеблется от 41 % до 55 % в холодный период и от 42 % до 62 % в теплый период года. Эти параметры температуры и влажности удовлетворяют нормативным требованиям (ГОСТ 30494-2011).

Двери для выхода из котельной должны легко открываться наружу.

Подготовка котла к розжигу

Перед розжигом котла оператор тщательно проверяет:

а) наличие распоряжения начальника котельной о розжиге котла, где должно быть указано время розжига, температура воды, которой должен заполнятся котёл, а также продолжительность розжига;

б) исправность топки и газоходов, запорных и регулирующих устройств;

в) исправность контрольно-измерительных приборов, арматуры, гарнитуры, питательных устройств, дымососа и вентилятора;

г) исправность оборудования для сжигания газообразного (жидкого) топлива;

д) заполнение котла водой к отметке нижнего рабочего уровня. Заполнение производить, выпуская воздух;

е) поддержания уровня воды в котле, наличие пропусков её через лючки фланцы и арматуру;

и) нет ли заглушек до и после предохранительных клапанов на паро- и газопроводах, на питательной, спускной и продувочных линиях;

ж) отсутствие в топке и газоходах людей или инородных тел;

з) наличие необходимого давления топлива для работы газовых горелок или мазутных форсунок.

Непосредственно перед розжигом котла тщательно провентилируется топка и газоходы в течении 10 ч 15 мин.

Перед розжигом котла, при работе на газе:

- проверяют исправность газопровода и установленной на нём арматуры (вся запорная арматура на газопроводах должна быть закрыта, а продувочные “свечи” - открыты);

- продувают газопровод через продувочную “свечу”, постепенно открывая задвижку на ответвлении газопровода к котлу, после продувки “свечу” закрыть;

- убеждаются в отсутствии утечки газа из газопроводов, газового оборудования и арматуры;

- проверяют по манометру отсутствие давления газа и воздуха перед горелкой;

- регулируют тягу разжигаемого котла, установив минимальное разряжение вверху топки на уровне 1 ч 1,5 мм. вод. ст.

Перед разжиганием котла, работающие на жидком топливе, температуру топлива приводят к величине, установленной инструкцией.

Паровую линию к форсункам необходимо прогреть.

Розжиг котлов при сжигании газообразного и жидкого топлива.

Котлы разжигают на протяжении времени, установленного администрацией, при слабом огне, уменьшенной тяге, закрытом паровом вентиле и открытом предохранительном клапане или вентиле для выпуска воздуха. Во время розжига котла необходимо обеспечить равномерное прогревание его элементов, а если котлы имеют устройство в нижнем барабане для подогрева воды, то необходимо его включить.

Розжиг газовых горелок.

Розжиг газовых горелок следует проводят в таком порядке:

- вносят в топку (через лючок) к газовыпускным отверстиям горелки зажжённый запальник;

- подают газ, медленно открывая, рабочий' кран (задвижку) перед горелкой и следя, чтобы газ загорелся;

- устанавливают давление газа на горелку (30 % по режимной карте),

- регулируют горение (подачей воздуха и регулируя разрежение) по цвету и характеру пламени,

- после получения устойчивого факела запальник гасят и удаляют из топки.

Если во время розжига пламя запальника или горелки погасло, немедленно прекращают подачу газа на горелку, запальник гасят и удаляют его из топки, провентилировать ее и газоходы на протяжении 10-15 мин. Только после этого снова приступают к розжигу горелки.

При наличии в котле нескольких горелок, розжиг их осуществляется последовательно в таком порядке, чтобы не делать температурных перекосов в топке.

Если во время розжига погаснут все или часть разожженных горелок, немедленно прекращают подачу газа к ним, гасят запальник и выносят его из топки, проводят вентиляцию топки и газоходов на протяжении 10 ч 15 мин. Только после этого можно повторно разжигать горелки.

Включение котла в работу.

Перед включением котла в работу выполняют:

а) проверку исправности действия предупредительных клапанов, водоуказательных приборов, манометра и питательных устройств;

б) проверку и включение автоматики безопасности, регулирование и сигнализации;

в) продувку котла.

Включение котла в общекотельный паровой коллектор должно осуществляться медленно, после тщательного прогрева и продувки коллектора. Во время прогревания открывают вентиль на дренажной линии для сброса конденсата. Плавно открывают главный парозапорный вентиль, но не более чем на 50 %. Когда паропровод прогреется, главный парозапорный вентиль открывают полностью.

Во время прогрева следят за исправностью коллектора, его опор, а также за равномерным расширением. При появлении вибрации или резких ударов прекращают прогревание до устранения выявленных дефектов.

При включении котла в действующий паровой коллектор давление в котле равно давлению в действующем паропроводе или на 0,5 кгс/см² меньше, чем давление в паропроводе (коллекторе), при этом горение в топке уменьшают. Если в этом случае в паровом коллекторе возникают толчки или гидравлические удары, немедленно прекращают включение котла и увеличивают продувку общекотельного парового коллектора.

Время начала розжига, и включение котла в работу записывают в сменный журнал.

Обслуживание котлов во время работы.

Во время дежурства персонал котельной постоянно следит за исправностью, как основного, так и вспомогательного оборудования и строго придерживаться установленных режимов работы котлов.

Выявленные в процессе работы оборудования неисправности записывают в сменный журнал. Персонал немедленно предпринимает меры для устранения неисправностей, которые угрожают безопасной и безаварийной работе оборудования. Если устранить неисправности своими силами невозможно, извещают об этом лицо, ответственное за безопасную эксплуатацию котельной.

Особое внимание во время работы обращают на:

а) поддержание нормального уровня воды в котле и равномерного питания его водой. При этом нельзя допускать, чтобы уровень снижался ниже нижнего или поднимался выше высшего допустимых уровней воды в котле;

б) поддержание нормального рабочего давления и температуры пара, вырабатываемого паровым котлом. Повышение давления или температуры выше разрешенных уровней категорически запрещается.

в) поддержание необходимой температуры питательной воды после водяного экономайзера;

г) нормальную работу горелок.

Особое внимание уделяют исправности оборудования котельной, контрольно-измерительных приборов и системы автоматики.

Проверку исправности действия манометра с помощью трехходового крана или запорного вентиля, который его заменяет, проводят не менее одного раза в смену.

Проверку предохранительных клапанов подрывом осуществляют для котлов с рабочим давлением: до 2,35 МПа -- каждого клапана не меньше, как раз в смену.

Проверку водоуказательных приборов осуществляют продувкой для котлов с рабочим давлением; до 2,35 МПа -- не менее одного раза в смену;

Проверку исправности питательных насосов проводят кратковременным пуском в работу каждого из них для котлов с рабочим давлением: до 2,35 МПа -- в сроки, указанные производственной инструкцией. Все указанные проверки записывают в сменный журнал с указанием времени.

При увеличении нагрузки котла, который работает на природном газе, постепенно увеличивают сначала подачу газа, потом воздуха и отрегулировать разрежение, а для уменьшения -- сначала уменьшают подачу воздуха, потом газа; после чего регулируют разрежение.

Если котел работает на жидком топливе, то для увеличения нагрузки сначала увеличивают разрежение, потом воздух, а затем подачу мазута (на паровых форсунках перед увеличением подачи мазута увеличивают подачу пара); для уменьшения -- сначала уменьшают подачу мазута, (пар для распыления), воздуха, а потом и разрежение.

Периодическая продувка котла.

Периодическая продувка котла осуществляют через определенный промежуток времени и служит для удаления шлама и грязи из нижних точек: барабана, коллекторов.

Её проводят кратковременно, но с большим выбросом котловой воды, захватывающей при своем движении шлам, находящийся в барабане или коллекторах, и выносят его в так называемый расширитель (барботер), предназначенный для охлаждения котловой воды. Охлаждение осуществляют смешиванием ее с холодной водопроводной водой до температуры 60 - 70 °С, при которой ее можно выпускать в канализацию.

Периодическую продувку проводят не реже одного раза в смену. При плохом качестве питательной воды по рекомендации лаборанта водоподготовки делают повторную продувку. Продолжительность, и очередность этой операции указывается в производственной инструкции для каждого котла. О проведении продувки предупреждают персонал котельной, а также всех, кто занят ремонтом соседних котлов. При размещении продувочной арматуры возле фронта котла, продувку выполняет один оператор, а если она находится по бокам и сзади котла, то ее выполняют два оператора. Периодическую продувку выполняют в такой последовательности:

- проверяют исправность продувочных линий на ощупь. До первого вентиля труба должна быть горячей, а после второго вентиля - холодной. Арматуру проверяют на легкость вращения маховиков вентилей.

- проверяют исправность питательных насосов и наличие достаточного запаса питательной воды.

- продувают водоуказательные приборы.

- подпитывают котел до верхнего рабочего уровня или на 3/4 по водоуказательному прибору.

- уменьшают горение в топке.

- на линии, которая по инструкции должна продуваться первой, осторожно открывают сначала второй по ходу продувки от котла продувочный вентиль, а потом слегка ослабляют ближний к котлу продувочный вентиль с целью прогрева продувочной линии. После прогрева его осторожно открывают. Второй оператор в это время наблюдает за уровнем воды в котле и давлением пара в барабане. В случае появления в продувочных линиях гидравлических ударов, вибрации трубопроводов или других неполадок, продувку прекращают.

- при снижении уровня воды до нижнего рабочего уровня (по сигналу второго оператора) постепенно закрывают ближний к котлу продувочный вентиль (первый), а потом -- второй.

- таким же образом продувают остальные линии, наблюдая за уровнем воды.

- после окончания продувки котла убеждаются в надежном закрытии продувочной арматуры и включают котел в нормальную работу.

- делают запись в сменном журнале с указанием времени начала и окончания продувки.

- через 30 мин. проверяют, насколько плотно закрыта продувочная арматура. Если арматура пропускает воду, то сообщают об этом начальнику котельной и продолжает следить за уровнем воды в котле.

Нормальная остановка котлов.

Остановка котлов бывает нормальная -- по письменному распоряжению лица, ответственного за котельную, и аварийная, которая проводится без распоряжения с последующим сообщением администрации.

Последовательность нормальной остановки:

- снижают нагрузку котла в несколько этапов (100 %, 75 %, 50 %, 30 %), добиваясь постепенного охлаждения котла и топки;

- выключают газовые горелки -- закрывают „рабочий' кран (задвижку) и „контрольный' кран (задвижку), открывают продувочную „свечу' между ними;

- закрывают задвижку на газопроводе перед котлом и открывают продувочную „свечу' газового коллектора котла;

- отключают котел от общекотельного парового коллектора;

- если давление в котле поднимается выше допустимого, стравливают его через предохранительный клапан в атмосферу;

- по мере необходимости поддерживают уровень воды в котле между высшим и низшим;

- через 10 ч 15 мин. выключают вентилятор и дымосос, дальнейшее охлаждение топки вводят естественным путем;

- делают запись в сменном журнале об остановке котла с указанием времени.

Охлаждение котла вводят медленно за счет естественного остывания: дверки, лючки и лазы держать закрытыми.

Быстрое охлаждение приводит к нарушению герметичности котла. Спуск воды из котла выполняют только после падения давления до нуля, снижении температуры до 70 ч 80 °С и остывании кладки обмуровки. Спуск делают медленно и при поднятом предохранительном клапане.

После спуска воды устанавливают заглушки на паровых, питательных, продувочных и спускных линиях котлоагрегата, который выключают, для того, чтобы отделить его от других работающих котлоагрегатов. Только после этого проводят на нем любые ремонтные работы.

Аварийная остановка котлов.

Котел немедленно останавливают и отключают действием защиты или персоналом в случаях, предусмотренных производственной инструкцией.

Порядок аварийной остановки котла непременно указывают в производственной инструкции. Причины аварийной остановки котла записывают в сменном журнале.

Во время аварийной остановки котла без получения распоряжения:

- прекращают подачу топлива и воздух, резко ослабляют тягу (закрывают рабочие 'контрольные' краны (задвижку) и открывают “свечу” безопасности.);

- после того, как горение в топке прекращено, открывают на некоторое время дымовую заслонку;

- отключают котел от главного парового коллектора;

- если нужно, то пар выпускают через приподнятые предохранительные клапаны, кроме случаев: повышения уровня воды выше верхнего допустимого уровня и прекращения действия всех питательных насосов.

Электрический ток представляет собой большую опасность для здоровья и жизни людей.

Установлено, что наибольшее число несчастных случаев происходит в результате допуска к работе с электрическими устройствами необученного персонала и пренебрежительного отношения работающих к средствам защиты.

Выполняются следующие защитные меры электробезопасности:

- заземление;

- зануление;

- выравнивание потенциалов;

- уравнивание потенциалов;

- защитное отключение;

- разделяющий трансформатор (защитное разделение сети);

- двойная или усиленная изоляция:

- малое напряжение.

Чтобы обеспечить безопасность людей, работающих на установках напряжением до 1000 В и выше, необходимо сооружать заземляющие устройства и заземлять металлические части электрического оборудования и электрических установок.

Согласно ПУЭ сопротивление заземляющих устройств в установках напряжением до 1000 В не должно быть больше 4 Ом. Используется глухозаземленная нейтраль.

Для компьютеров и другого электрического оборудования, находящегося в помещении административного здания в качестве вертикальных заземлителей принимаются стальные стержни диаметром 14 мм и длиной 3 метра, которые погружают в грунт методом ввертывания. Верхние концы электродов располагают на глубине 0,5 м от поверхности земли и соединяют сваркой с горизонтальными заземлителями пластинчатого типа из аналогичного материала.

Разница, называемая отношением яркости, между рабочим местом и примыкающей площадью не должна превышать соотношение 3:1. Коэффициенты отношения поверхностей: для потолка - 80 ч 95 %, для стен - 50 ч 60 %, для пола - 25 ч 45 %.

Цвет потолка белый, цвет стен - синевато-серый, цвет пола - серый, что не раздражает глаза и соответствует санитарным нормам.

Нормирование естественного и искусственного освещения осуществляется в зависимости от характера выполняемых работ, в соответствии с требованиями СНиП II-4-79. По характеру зрительных работ эксплуатация системы относится к 4 разряду (освещенность 400 Лк). Естественное освещение должно осуществляться через светопроемы, ориентированные преимущественно на север и северо-восток и обеспечивать коэффициент естественной освещенности при верхнем или комбинированном освещении не ниже 1,5 % и боковом освещении 0,5 %. Для помещения, в котором находится рабочее место, коэффициент освещенности при верхнем или комбинированном освещении равен 1,9 %, а при боковом освещении 0,9 %.

6.2 Расчет естественного освещения

Степень освещенности естественным светом внутри помещения зависит от времени дня и года, состояния погоды, а также месторасположения и планировки здания, ориентации здания, ориентации окон, числа и величины оконных проемов.

Определим нормированное значение КЕО, е_Н:

(5.2.1)

где е - нормированное значение коэффициента естественной освещенности ;

т - коэффициент светового климата ;

Определим площадь световых проемов, S₀, м²:

(5.2.2)

где S_n - площадь пола помещения, м²;

К_З - коэффициент запаса;

з₀ - световая характеристика окон;

К_ЗД - коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями;

ф₀ - общий коэффициент светопропускания;

r₁ - коэффициент, учитывающий влияние отраженного света;

м²,

В помещении предполагается установка 9 окон общей площадью 108м². Таким образом площадь устанавливаемых световых окон будет больше расчетной, следовательно естественное освещение находится на требуемом уровне.

6.3 Возможные чрезвычайные ситуации

К возможным чрезвычайным ситуациям на проектируемом объекте можно отнести взрыв, пожар, стихийные бедствия и т.п. Одной из высоковероятной чрезвычайной ситуацией является пожар.

Пожар - это неконтролируемое горение вне специального очага. Оно представляет собой сложный физико-химический процесс превращения горючих веществ и материалов в продукты сгорания, сопровождаемый интенсивным выделением тепла и светового излучения.

Различают два основных вида горения - гомогенное и гетерогенное. При гомогенном (пламенном) горении окислитель и горючее находятся в газовой фазе. Гомогенное горение имеет место при сгорании горючего газа или газовых сред, образующихся при испарении горючих жидкостей или при плавлении, разложении, испарении или выделении газообразных фракций в результате нагрева твердых веществ. Полученная любым их этих превращений газообразная среда смешивается с воздухом и горит.

Возможные причины возникновения пожара:

- работы с открытым огнем без соблюдения правил пожарной безопасности;

- курение в не установленных местах;

- неисправность электрической проводки;

- неисправность приборов и оборудования, питаемых от сети, и нарушение правил эксплуатации;

- неисправность защитного заземления;

- неисправность молниезащиты.

Так как пожар является наиболее вероятной чрезвычайной ситуацией, то для сохранения жизни и здоровья персонала необходимо осуществлять его эвакуацию. На основании этого произведем расчет времени эвакуации и сравним полученное значение с нормативным.

Согласно ГОСТ 12.1.004-91, общее время эвакуации людей складывается из интервала «времени от возникновения пожара до начала эвакуации людей» и расчетного времени эвакуации, которое представляет собой сумму времени движения людского потока по отдельным участкам его маршрута от места нахождения людей в момент начала эвакуации до эвакуационных выходов из помещения, с этажа, из здания. При расчете весь путь движения людского потока подразделяется на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной и шириной .

Длина пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряется по длине марша. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более 0,7 м, а также тамбур следует считать самостоятельным участком горизонтального пути, имеющим конечную длину .

По категории помещений по пожарной опасности наше помещение относится к категории А и к I степени огнестойкости. Допустимая продолжительность эвакуации не должна превышать 4 мин.

Определим расчетное время эвакуации людей, t_р, мин:

, (5.3.1)

где t_НЭ - время задержки начала эвакуации, мин;

t₁ - время движения людского потока на первом участке, мин;

t₂ … t_i - время движения людского потока на каждом из следующих после первого участка пути, мин.

Определим плотность людского потока на первом участке пути (второй этаж), D₁, м²/м²:

, (5.3.2)

где N₁ - число людей на первом участке, чел;

f - средняя площадь горизонтальной проекции человека, м²;

По приложению скорость движения составит 100 м/мин, а интенсивность движения 1 м/мин.

Определим время движения по первому участку, t₁, мин:

, (5.3.3)

где v₁ - скорость движения на первом участке, м/мин;

Определим интенсивность движения людского потока на втором участке пути (лестничный марш), q₂, м/мин:

, (5.3.4)

где q₁ - интенсивность движения на первом участке пути, м/мин;

b₂ - ширина второго участка пути, м;

Скорость движения на втором участке пути составит 100 м/мин.

Определим время движения по второму участку (лестница), t₂, мин:

Так как при расчете времени эвакуации принималось, что весь персонал находится на втором этаже, а размеры прохода второго и первого этажей одинаковы, то плотность людского потока на первом этаже будет такой же, что и на втором, то есть:

Определим время движения по третьему участку (первый этаж), t₃, мин:

(5.3.5)

Определим интенсивность движения в дверном проеме, q_d, м/мин:

(5.3.6)

Определим время движения в дверном проеме, t_d, мин:

(5.3.7)

По полученному значению видно, что расчетное время эвакуации меньше допустимого, которое составляет 4 минуты.

Вывод: в данном разделе был выполнен анализ факторов негативно влияющих на человека и даны требования безопасности труда при эксплуатации котлоагегатов. Были произведены расчеты естественного освещения и времени эвакуации при возникновении чрезвычайной ситуации.

7. Расчет технико-экономических показателей

7.1 Материальные затраты котельной при использовании газовой горелки ГМ-16

Топливо на производство тепловой энергии.

В статью «Топливо» включаются затраты на топливо, расходуемое для покрытия тепловых нагрузок котельной. По значимости расходы на топливо являются основными и составляют до 60 ч 80 % всех затрат. Топливная составляющая зависит от количества израсходованного топлива, его цены, транспортных затрат.

Определим топливо на производство тепловой энергии , тут/год:

тут/год, (6.1.1)

где: - годовой отпуск теплоты от котельной, Гкал/год;

- удельный расход условного топлива на 1 Гкал отпущенный теплоты, тут/Гкал.

При расчете себестоимости отпускаемой от котельной теплоты в нижеследующей последовательности определяются:

Определим годовые затраты на топливо, руб/год:

руб./год, (6.1.2)

где: - оптовая цена топлива, принимается по цене 2900 руб./1000м³.

Годовые затраты на электроэнергию.

По статье «Электроэнергия» определяются расходы на электроэнергию на собственные нужды котельной (привод дутьевых вентиляторов, дымососов, питательных и сетевых насосов и т. д.).

Определим годовые затраты на электроэнергию руб./год:

руб./год, (6.1.3)

где: - годовой расход электроэнергии на собственные нужды котельной, принимается 520829,25 кВт-ч/год;

Ц_э - цена (тариф) одного киловатт-часа; принимается по прейскуранту 4 руб./кВт-ч.

Годовые затраты на использованную воду.

По статье «вода» определяется стоимость сырой воды, расходуемой на питание котлов, наполнение и подпитку теплопотребляющих систем и наружных теплопроводов, собственные нужды химводоочистки, а также на горячее водоснабжение (при открытой системе теплоснабжения).

Определим годовые затраты на использованную воду, руб./год:

руб./год, (6.1.4)

где: - годовой расход сырой воды в котельной, т/год;

Ц_в - цена за 1 т сырой воды, 15,89 руб/т.

6.2 Амортизация основных средств при использовании газовой горелки ГМ-16

Годовые затраты на амортизационные отчисления.

По статье «амортизация» определяется размер амортизационных отчислений по проектируемой котельной. Исходным материалом для определения затрат по данной статье является размер капиталовложений в строительство котельной и действующие нормы амортизации. Наиболее точным способом определения капитальных затрат является сметно-финансовый расчет. Однако трудность такого способа значительна даже при некоторых его упрощениях. Другим способом определения капиталовложений, который широко применяется при расчете амортизационных отчислений, является осреднение стоимости строительства на основе показателей удельных капиталовложений в сооружение котельной.

Определим годовые затраты на амортизационные отчисления , руб./год:

. (6.2.1)

где: - средняя норма амортизации общестроительных работ и зданий, ориентировочно может быть принята равной 3 %;

- норма амортизации оборудования с монтажом, принимается равной 7,5 %;

- стоимость общестроительных работ и зданий, принимается 2999880 руб.;

- стоимость оборудования с монтажом, принимается руб.

Годовые затраты на текущий ремонт

В статью «текущий ремонт» включаются расходы на текущий ремонт основных фондов котельной (здание, оборудование, хозяйственный инвентарь и инструмент). Сюда также относится основная и дополнительная заработная плата с начислениями ремонтного персонала, стоимость ремонтных материалов и использованных запасных частей, стоимость услуг сторонних организаций и своих вспомогательных производств и пр.

В проектных расчетах затраты на текущий ремонт котельных в среднем принимаются в размере 20 % амортизационных отчислений.

Определим годовые затраты на текущий ремонт , руб./год:

руб./год. (6.2.2)

Годовые затраты на заработную плату эксплуатационного персонала котельной.

По статье «заработная плата с начислениями» подсчитывается основная и дополнительная заработная плата с начислениями только эксплуатационного персонала, участвующего в основной производственной деятельности котельных в соответствии с нормами их обслуживания.

Заработная плата ремонтного персонала учитывается в амортизационных отчислениях и в расходах по текущему ремонту, а заработная плата административно-управленческого персонала -- в прочих суммарных расходах.

Среднегодовая заработная плата:

руб./год (6.2.3)

где: - средний месячный тарифный оклад;

- дополнительный коэффициент;

средние коэффициенты, учитывающие премиальные;

- районный коэффициент = 1,15.

Расходы годовых эксплуатационных издержек , руб./год:

руб./год, (6.2.4)

где: Ч - численность эксплуатационного персонала котельной, 27 чел.;

- среднегодовая заработная плата одного работника, руб./год.

Годовые отчисления на социальные нужды эксплуатационного персонала котельной, руб./год:

руб./год, (6.2.5)

где: - коэффициент единого социального налога.

Отчисления на социальное страхование от несчастных случаев и профессиональных заболеваний ., руб./год:

руб./год, (6.1.6)

где: - коэффициент отчисления на социальное страхование от несчастных случаев и профессиональных заболеваний, 0,1.

Таким образом, отчисления на социальные нужды, руб./год:

; (6.2.7)

руб./год.

Прочие суммарные расходы.

Статья «прочие суммарные расходы» включает в себя затраты на охрану труда, технику безопасности, пожарную и сторожевую охрану, административно-управленческий персонал, вывозку золы и шлака, приобретение спецодежды, реактивов для химической очистки воды и другие неучтенные расходы.

В проектных расчетах прочие суммарные расходы принимаются в среднем для котельных в размере 30 % затрат на амортизацию, текущий ремонт и заработную плату.

Определим прочие суммарные расходы , руб./год:

; (6.2.8)

руб./год.

Годовые эксплуатационные расходы по котельной , руб./год:

; (6.2.9)

руб./год.

7.3 Себестоимость отпущенной теплоты при использовании газовой горелки ГМ-16

Определим себестоимость отпущенной теплоты , руб./Гкал:

руб./Гкал, (6.3.1)

в том числе топливная составляющая, руб./Гкал:

руб./Гкал.

Приведенные затраты на 1 Гкал отпущенной теплоты , руб./Гкал:

руб./Гкал, (6.3.2)

где: -- нормативный коэффициент эффективности, принимается равным 0,15.

7.4 Определение капитальных вложений на изготовление модифицированной горелки

Капитальные вложения в проект определяются сметной стоимостью, которая состоит из:

- отпускной цены изделия по прайс-листу фирмы-изготовителя;

- затраты на перевозку и монтажные работы.

Комплект оборудования и его стоимость представлены в таблице 6.4.1

Таблица 6.4.1 - Сметная стоимость материалов на изготовление модифицированной горелки

Наименование материалов	Единица измерения	Кол-во единиц	Цена за единицу, руб.	Стоимость, руб.
Корпус Ст 40ХЛ ГОСТ 977-88 Труба стальная б/ш г/д 426х10мм ст20 Труба стальная б/ш г/д 426х10мм ст20 Труба стальная б/ш г/д 426х10мм ст20 Труба стальная б/ш г/д 426х10мм ст20 Труба стальная б/ш г/д 426х10мм ст20	шт.	2	30 021,5	60 043
Внутренняя полость Ст 40ХЛ ГОСТ 977-88	шт.	1	33 143	33 143
Газо-подающий канал Ст 40ХЛ ГОСТ 977-88	шт.	1	21 845	21 845
Подшипники ELGES	шт.	2	2 500	5000
Прочие детали	шт.	12	1 363	16 356
Крепежные изделия	шт.	15	815	12 225
			Итого:	148 612

Таким образом, из таблицы 6.4.1 мы видим, что общая стоимость модифицированной горелки составит К _об = 148612 руб.

Определим капиталовложения К, руб.:

, (60)

руб,

где - стоимость оборудования, руб.;

- стоимость поставки, 2000 руб.;

- прочие затраты (примем 10% от основных), 14861,2 руб.

7.5 Материальные затраты котельной при использовании модифицированной горелки

Топливо на производство тепловой энергии.

Топливная составляющая зависит от количества израсходованного топлива, его цены, транспортных затрат.

Определим топливо на производство тепловой энергии , тут/год:

тут/год; (6.5.1)

где: - годовой отпуск теплоты от котельной, Гкал/год;

-удельный расход условного топлива на 1 Гкал отпущенный теплоты при использовании модифицированной горелки, тут/Гкал.

При расчете себестоимости отпускаемой от котельной теплоты в нижеследующей последовательности определяются:

Определим годовые затраты на топливо руб./год:

руб./год, (6.5.2)

где: - оптовая цена топлива, принимается по цене 2900 руб./1000м³.

7.6 Амортизация основных средств при использовании модифицированной горелки

Годовые затраты на амортизационные отчисления.

По статье «амортизация» определяется размер амортизационных отчислений по проектируемой котельной. Исходным материалом для определения затрат по данной статье является размер капиталовложений в строительство котельной и действующие нормы амортизации. Наиболее точным способом определения капитальных затрат является сметно-финансовый расчет. Однако трудность такого способа значительна даже при некоторых его упрощениях. Другим способом определения капиталовложений, который широко применяется при расчете амортизационных отчислений, является осреднение стоимости строительства на основе показателей удельных капиталовложений в сооружение котельной.

Годовые затраты на амортизационные отчисления, руб./год:

; (6.6.1)

руб./год,

где: -- средняя норма амортизации общестроительных работ и зданий, ориентировочно может быть принята равной 3 %;

-- норма амортизации оборудования с монтажом, принимается равной 7,5 %;

-- стоимость общестроительных работ и зданий, принимается руб.;

- стоимость с монтажом, принимается руб.

Годовые затраты на текущий ремонт.

В проектных расчетах затраты на текущий ремонт котельных в среднем принимаются в размере 20 % амортизационных отчислений.

Определим годовые затраты на текущий ремонт , руб./год:

руб/год. (6.6.2)

Прочие суммарные расходы.

В проектных расчетах прочие суммарные расходы принимаются в среднем для котельных в размере 30 % затрат на амортизацию, текущий ремонт и заработную плату.

Определим прочие суммарные расходы , руб./год:

; (6.6.3);

;

руб./год.

Годовые эксплуатационные расходы по котельной ,. руб./год:

; (6.6.4)

руб./год.

7.7 Себестоимость отпущенной теплоты при модификации котла

Определим себестоимость отпущенной теплоты руб./Гкал:

руб./Гкал, (6.7.1)

в том числе топливная составляющаяруб./Гкал:

руб./Гкал.

Рентабельность капиталовложений, %:

, (6.7.2)

где: Цq - средний тариф на теплоэнергию по энергосистеме, в зоне действия которой располагается проектируемая котельная, 995руб/Гкал;

- капитальные затраты на сооружение котельной (сметная стоимость строительства), руб.

Расчетная рентабельность капиталовложений должна быть сопоставлена с его отраслевым нормативом, который в энергетике принят равным 10%. Общая эффективность капиталовложений может считаться приемлемой, если ее фактическое значение не ниже нормативного.

Приведенные затраты на 1 Гкал отпущенной теплоты , руб./Гкал:

руб./Гкал. (6.7.3)

где: -- нормативный коэффициент эффективности, принимается равным 0,15.

Полученные данные вносим в таблицу 6.7.1:

Таблица 6.7.1 - Калькуляция затрат

Наименование показателей	Единица измерения	При использовании газовой горелки ГМ-16	При использовании модифицированной горелки
Годовые эксплуатационные расходы	тыс. руб.	29097,138	27947,850
в том числе:
- затраты на топливо	тыс. руб.	16038,486	14711,333
- затраты на воду	тыс. руб.	436,975
- затраты на электроэнергию	тыс. руб.	2083,317
- затраты на оплату труда	тыс. руб.	5222,228
- отчисления на социальные нужды	тыс. руб.	2308,225
- амортизация	тыс. руб.	479,980	487,923
- текущий ремонт	тыс. руб.	95,996	97,584
- прочие затраты	тыс. руб.	2431,929	2434,788
Капитальные затраты	тыс. руб.	139,5	165,473
Себестоимость отпущенной теплоты	руб./Гкал	883,3	843,4
Себестоимость топлива	руб./Гкал	486,9	446,61
Приведенные затраты	руб./Гкал	837,8	796
Ежегодная экономия денежных средств после реконструкции	тыс. руб.	131,7624
Срок окупаемости	мес.	1,5

7.8 Полученная прибыль при использовании модифицированной горелки

Определим разницу себестоимости отпущенной теплоты при использовании газовой горелки ГМ-16 и при использовании модифицированной горелки , руб./Гкал:

руб/Гкал; (6.8.1)

Полученная прибыль при модифицированной горелки, руб./год:

руб./год (6.8.2)

Срок окупаемости модифицированной горелки, год:

года, что составляет 1,5 месяца,

где - стоимость модифицированной горелки, руб.

Заключение

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была произведена разработка и обоснование конструктивных параметров газовой горелки, расчет необходимого расхода газа и воздуха на горелку, объёмов воздуха и продуктов сгорания, тепловой расчёт парового котла ДЕ-25-14 ГМ, а так же пересчет КПД брутто, теплопроизводительности, удельного расхода газа при установки модифицированной газовой горелки. В проекте отражены вопросы техники безопасности и охраны окружающей среды, произведен расчет основных технико-экономических показателей, в результате которых были определены себестоимость отпускаемой теплоты в размере 843,4 руб./Гкал (что меньше себестоимости отпускаемой теплоты в данном регионе) и срок окупаемости 1,5 месяца.

Все технические решения по зданиям и сооружениям, конструкциям, оборудованию и технологической части приняты и разработаны в полном соответствии с действующими нормами, правилами, инструкциями и государственными стандартами.

Список использованной литературы

1. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник. - М.: Изд-во МЭИ. 1999.

2. Липов Ю.М., Самойлов Ю.Ф., Виленский Т.В. Компоновка и тепловой расчет парового котла. - М.: Энергоатомиздат. 1988.

3. Паровые и водогрейные котлы. Справочное пособие. - 2-е перераб. и доп. Спб.: «Деан». 2000.

4. Паровые и водогрейные котлы. Справочное пособие/ Сост. А.К.Зыков - 2-е перераб. и доп. Спб.: 1998.

5. Рекомендации по определению технико-экономических показателей котельных. Серия Х5-2б. Госстрой СССР. Главпромстройпроект. Всесоюзное объединение Союзсантехпроект ГПИ Сантехпроект. - М., 1984.

6. Рекомендуемые нормативы численности промышленно-производственного персонала котельных в составе электростанций и предприятий сетей. МЭ и Э СССР. Управление социального развития и условий труда. - М., 1989.

7. Ривкин С.Л., Александрова А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1984.

8. Роддатис К.Ф. Справочник по котельным установкам малой производительности. - М. 1985.

9. Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование. - М.: Энергоатомиздат, 1989.

10. Эстеркин Р.И. Промышленные котельные установки. - 2-е перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. 1985.

11. Рекомендации по проектированию установок натрий-катионирования. Серия Х3-104. Госстрой СССР. Главпромстройпроект. Всесоюзное объединение Союзсантехпроект ГПИ Сантехпроект. - М., 1975.

12. СНиП 2.01.01.-82 Строительная климатология и геофизика Госстрой СССР-М: Стройиздат, 1983 - 136с.

13. Ю.М.Гусев. Основы проэктирования котельных установок Изд. 2-е, перераб. и доп., М., Стройиздат, 1973.

14. Лифшиц О.В. Справочник по водоподготовке котельных установок. Изд. 2-е, перераб. и доп., М., “Энеригя”, 1976.

15. Производственные и отопительные котельные. /Е.Ф. Бузников, К.Ф. Роддатис, Э.Я.Берзиньш.- 2-е изд., перераб. - М.: Энергатомиздат, 1984.-с. 248., ил

16. ЕНиР. Сборник Е31. Монтаж котельных установок и вспомогательного оборудования./ Госстрой СССР. -М.: Стройиздат, 1988.- 159с.

17. Роддатис К.Ф. Полтарацкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. /под ред. Роддатиса К.Ф. М: Энергатомиздат, 1989-488с.

Приложение А

(справочное)

Расчетные характеристики смеси некоторых горючих газов

Газ	Отношение объема газа к 1 объему природного	t mах, °С	р, ккал/м	В	СО2 mах, %
Природный и коксовый	0,5	2020	1010	0,80	11,6
	1	2030	1020	0,80	11,4
	2	2050	1040	0,79	11,2
	4	2070	1060	0,78	10,9
Природный и попутный	0,4	2020	1000	0,81	12,2
	0,8	2030	1000	0,81	12,5
	2	2040	990	0,83	12,9

Приложение Б

(справочное)

Значения поправочных коэффициентов С' и К

Температура продуктов горения, °С	С'	К	С'	К
	При малом содержании N2 и СO2	При большом содержании N2 и СO2
100	0,82	0,78	0,83	0,79
200	0,83	0,78	0,84	0,79
300	0,84	0,79	0,86	0,80
400	0,86	0,80	0,87	0,81
500	0,87	0,81	0,88	0,82
600	0,88	0,82	0,90	0,83

Приложение В

(справочное)

Значения величины Z для природного газа

Сумма СО'2+СО'+СН'4	Температура продуктов горения, °С	Сумма СО'2+СО'+СН'4	Температура продуктов горения, °С
	До 250	250-350	350-500		До 250	250-350	350-500
11,8	4,13	4,16	4,28	9,8	4,75	4.83	4.9
11,7	4,15	4,21	4,31	9,7	4.80	4,87	4,9
11,6	4,18	4,25	4,33	9,6	4,84	4,90	5,0
11,5	4,21	4,28	4.37	9,5	4,88	4,95	5,0
11.4	4,24	4,30	4,40	9,4	4,93	5,0	5,1
11,3	4,26	4,32	4,43	9,3	4,97	5,05	5,15
11,2	4,28	4,34	4,46	9,2	5,02	5,07	5,20
11,1	4,30	4,37	4,48	9,1	5,07	5,10	5,2
11,0	4,35	4,40	4,50	9.0	5,10	5,15	5,3
10,9	4,40	4,43	4,53	8,9	5,13	5,22	5,3
10,8	4,43	4,47	4.57	8,8	5,17	5,26	5,3
10,7	4,45	4,50	4,60	8.7	5,22	5,30	5,4
10,6	4,48	4,53	4,65	8.6	5,27	5,35	5,4
10,5	4,50	4,56	4,67	8.5	5,30	5,40	5,50
10,4	4,53	4,60	4,70	8,4	5,35	5,45	5,6
10,3	4,57	4.63	4,75	8,3	5,40	5,50	5,6
10,2	4,60	4,65	4,78	8,2	5,45	5,55	5,6
10,1	4,63	4,70	4,80	8.1	5,50	5,60	5,7
10,0	4,67	4,75	4.85	8,0	5,57	5,67	5,7

Приложение Г

(справочное)

Состав продуктов полного сгорания природных газов

СО2'	О2'	N2'	h	б	СО2'	О2'	N2'	h	б
11.8	0,0	88,2	1,00	1,00	7,8	7,1	85,1	1,51	1,46
11.6	0,4	88,0	1,02	1,02	7,6	7,5	84,9	1,55	1,50
11.4	0,7	87,9	1,03	1,03	7,4	7,8	84,8	1,59	1,53
11.2	1,1	87,7	1,05	1,05	7,2	8,2	84,6	1,64	1,57
11.0	1,4	87,6	1,07	1,06	7,0	8,5	84,5	1,68	1,61
10.8	1,8	87,4	1,09	1,08	6,8	8,9	84,3	1,73	1,66
10.6	2,1	87,3	1,11	1,10	6,6	9,2'	84,2	1,79	1,71
10.4	2,5	87,1	1,13	1,12	6,4	9,6	84,0	1,85	1,76
10.2	2,8	87,0	1,15	1,14	6,2	10,0	83,8	1,90	1,82
10.0	3,2	86,8	1,18	1,16	6,0	10,3	83,7	1,96	1,87
9.8	3,6	86,6	1,20	1,18	5,8	10,7	83,5	2,03	1,94
9.6	3,9	86,5	1,23	1,20	5,6	11,0	83,4	2,11	2,00
9.4	4,2	86,4	1,25	1,22	5,4	11,4	83,2	2,18	2,07
9.2	4,6	86,2	1,28	1,25	5,2	11,8	83,0	2,26	2,15
9.0	5,0	86,0	1,31	1,28	5,0	12,1	82,9	2,36	2,22
8.8	5,3	85,9	1,34	1,30	4,8	12,5	82,7	2,46	2,31
8.6	5,7	85,7	1,37	1,33	4,6	12,8	82,6	2,56	2,41
8.4	6,1	85,5	1,40	1,36	4,4	13,2	82,4	2,68	2,51
8.2	6,4	85,4	1,44	1,40	4,2	13,5	82,3	2,81	2,62
8.0	6,8	85,2	1.47	1,43	4,0	13,9	82,1	2,94	2,75

Состав продуктов полного сгорания попутных газов

СО2'	О2'	N2'	h	б	СО2'	О2'	N2'	h	б
13,0	0,0	87,0	1,00	1,00	8,8	6,8	84,4	1,48	1,44
12,6	0,6	86,7	1,03	1,03	8,6	7,1	84,3	1,51	1,46
12,4	1,0	86,6	1,05	1,04	8,4	7,4	84,2	1,55	1,50
12,2	1,3	86,5	1,06	1,05	8,2	7,7	84,1	1,58	1,53
12,0	1,6	86,4	1,08	1,07	8,0	8,1	83,9	1,62	1,56
11,8	1,9	86,3	1,10	1,09	7,8	8,4	83,8	1,67	1,61
11,6	2,2	86,2	1,12	1,11	7,6	8.7	83,7	1,71	1,65
11,4	2,6	86,0	1,14	1,13	7,4	9,0	83,6	1,76	1.68
11,2	2,9	85,9	1,16	1,15	7,2	9,4	83,4	1,81	1,74
11,0	3,2	85,8	1,18	1,16	7,0	9,7	83,3	1,86	1,78
10,8	3,5	85,7	1,20	1,18	6,8	10,0	83,2	1,91	1,83
10.6	3,9	85,5	1,23	1,21	6,6	10,3	83,1	1,97	1,88
10,4	4,2	85,4	1,25	1,23	6,4	10,7	82,9	2,03	1,94
10,2	4,5	85,3	1,27	1,25	6,2	11,0	82,8	2,10	2,00
10,0	4,8	85,2	1,30	1,27	6,0	11,3	82,7	2,17	2,06
9,8	5,1	85,1	1,33	1,30	5,8	11,6	82,6	2,24	2.13
9,6	5,5	84,9	1,35	1,32	5,6	12,0	82,4	2,32	2,20
9,4	5,8	84,8	1,38	1,35	5,4	12,3	82,3	2,41	2,28
9,2	6,1	84,7	1,41	1,37	5,2	12,6	82,2	2,50	2,37
9,0	6,4	84,6	1,44	1,40	5,0	12,9	82,1	2,60	2,46