Правила безопасности при работе в лабораториях

КАФЕДРЫ «ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ» ……………..........8

2.1. Общая характеристика лабораторных стендов…………...…….……….... 8

2.2. Инструкция по технике безопасности……………………………...……… 9

 

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ
ЖИДКОГО ТОПЛИВА............................................................................................ 10

3.1. Основные понятия……….………………………………………………… 10

3.2. Принцип действия и устройство калориметра…………………………. 11

3.3. Подготовка калориметра к работе…..……………………………………. 13

3.4. Основной опыт……………………...……………………………………. 14

3.5. Обработка результатов……………….……………………………………. 14

Контрольные вопросы …………………...…………………………………….. 16

 

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ТВЕРДОГО ТОПЛИВА …………………………………………………………... 16

4.1. Определение влажности………...……………...………………………… 16

4.2. Определение выхода летучих веществ...…………………………………. 19

4.3. Определение зольности топлива….………………………………………..21

Контрольные вопросы………….………………………………………………. 22

 

5. ПОДГОТОВКА ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ ………………………………. 22

5.1. Схема водоподготовительной установки……...………………………… 22

5.2. Солевой баланс котла………...……………………………………………. 25

5.3. Методика выполнения лабораторной работы……………………………. 27

Контрольные вопросы …………………………………………………………. 27

 

6. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
И КОНСТРУКЦИЯ КОТЛА …………………………………………………….. 28

6.1. Основные сведения………………………………………………………… 28

6.2. Конструктивное исполнение поверхностей нагрева…………………….. 29

6.3. Водопаровой тракт котла………………………………………………….. 33

6.4. Каркас, обмуровка, тепловые перемещения и очистка поверхностей

нагрева котла……………………………………………………………………….... 34

6.5. Методика выполнения лабораторной работы..…………………………. 35

Контрольные вопросы …………………………………………………………. 36

 

7. ГАЗОСНАБЖЕНИЕ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ …………………... 37

7.1. Схема газорегуляторного пункта…………………………………………. 37

7.2. Схема подачи газа в котел………………………………………………… 37

7.3. Методика выполнения лабораторной работы…………………………… 42

Контрольные вопросы …………………………………………………………. 44

 

 

8. ПОДАЧА В ТОПКУ ВОЗДУХА И ОТВОД ДЫМОВЫХ ГАЗОВ …..... 44

8.1. Схема газовоздушного тракта котла……………………………………… 44

8.2. Методика выполнения лабораторной работы……………………………. 45

Контрольные вопросы …………………………………………………………. 48

 

9. ТЕПЛОВОСПРИЯТИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА И РАСЧЕТНАЯ ПАРОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КОТЛА........................…………….. 49

9.1. Определение тепловосприятий поверхностями нагрева котла………… 49

9.2. Определение температурных напоров……………………………………. 54

9.3. Определение паропроизводительности котла……………………………. 55

9.4. Определение удельного расхода условного топлива………… ………… 56

9.5. Методика выполнения лабораторной работы……………………………. 56

Контрольные вопросы …………………………………………………………. 62

 

10. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА В ВОДЯНОМ ЭКОНОМАЙЗЕРЕ...……………. 63

10.1. Тепловой баланс водяного экономайзера……………………………… 63

10.2. Экспериментально – расчетное исследование теплопередачи
в экономайзере.……………………………………………………………………… 65

Контрольные вопросы …………………………………………………………. 68

 

11. БАЛАНСОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПАРОВОГО КОТЛА ………………. 69

11.1. Тепловой баланс котла……………………………………………….…... 69

11.2. Определение КПД котла брутто и нетто…………………………..……. 70

11.3. Методика выполнения лабораторной работы
и обработки результатов………………………………………………………... 71

11.4. Анализ результатов лабораторной работы…………………………..….. 73

Контрольные вопросы …………………………………………………………. 74

 

Заключение ……………………………………………………………………. 74

 

Библиографический список ………………………………………………….. 75

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

В ходе лабораторного практикума по курсу «Котельные установки и парогенераторы», составленного в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта, студенты изучают процессы, происходящие в реально работающем паровом котле ДЕ-10-14 ГМ, методики экспериментального определения технических характеристик топлива, проведения испытаний оборудования котельных установок, получают навыки работы с современными приборами теплотехнического контроля.

Настоящее издание дополняет ранее изданное учебное пособие «Испытания оборудования котельной установки» [1]. В начале практикума приведены общие указания по порядку выполнения работ в лабораториях и филиалах кафедры «Энергообеспечение предприятий» и инструкция по технике безопасности.

Лабораторные работы по определению теплоты сгорания жидкого топлива и технических характеристик твердого топлива выполняются в специализированной лаборатории «Котельные установки и парогенераторы» (ауд. 125, I корп. МарГТУ). Остальные работы – на действующем оборудовании в филиале кафедры – отопительно-производственной котельной №1005 ГУПЭП «Маркоммунэнерго» (Республика Марий Эл, пос. Медведево, ул. Мира, 5).

Специализированная лаборатория оснащена оборудованием, позволяющим экспериментальным путем определять технические характеристики твердых и жидких топлив. На лабораторных занятиях в котельной на основе непосредственных измерений параметров студентами составляются тепловой и материальный балансы котла, определяются тепловые характеристики топки, КПД котла «брутто» и «нетто», показатели качества водоподготовки, проводятся балансовые испытания котлоагрегата и др.

Описание каждой лабораторной работы содержит краткие теоретические сведения, цель и задачи исследования, описание стенда или установки, методические рекомендации по выполнению заданий, вопросы для подготовки к защите, список рекомендуемой литературы. Девять лабораторных работ рассчитаны на 17 часов аудиторных и 17 часов домашних занятий.

Автор выражает благодарность профессору Ю.М. Липову и доценту Б.А. Соколову (МЭИ) за полезные консультации и предоставленные материалы.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Основой экономического развития России является топливно-энергетический комплекс. В соответствии с «Энергетической стратегией России на период до 2020 года» к 2020 году намечено довести добычу угля до 375-430 млн.т, нефти – до 450-520 млн.т, природного газа – до 680-730 млрд.м³. Выработку электроэнергии планируется увеличить до 1215-1365 млрд. кВт·ч. Предусмотрены существенное повышение эффективности потребления топлива и электрической энергии, опережающий рост производства электрической энергии на атомных электростанциях, более полное использование потенциала гидроэнергетики, расширение использования экономически эффективных возобновляемых источников энергии [1].

Теплоснабжение промышленности, сельского хозяйства и жилищно-бытового сектора является наиболее топливоемким сектором экономики РФ. В нем потребляется примерно 40% всех энергоресурсов, используемых в стране. Более половины этих ресурсов приходится на жилищно-бытовой сектор. Около 72% всей вырабатываемой тепловой энергии производится централизованными источниками - промышленными ТЭЦ и котельными мощностью более 20 Гкал/ч. Централизованными системами теплоснабжения ежегодно вырабатывается около 1,4 млрд. Гкал. тепла[1]. Около 600 млн. Гкал. теплоты ежегодно производят 68 тыс. коммунальных котельных. В большинстве крупных городов с населением свыше 100 тыс. чел. централизованным теплоснабжением обеспечено 70-95% жилого фонда. Тепловыми электростанциями (ТЭС) в настоящее время производится более 60% электрической и почти 32% тепловой энергии [1].

Котельные агрегаты (в дальнейшем сокращенно – котлы) относятся к основному оборудованию ТЭС, ТЭЦ и котельных на органическом топливе. Промышленностью выпускается широкая номенклатура паровых и водогрейных котлов [7]. Их широкое использование в системах теплоснабжения, необходимость эксплуатации котлов с максимально высоким КПД требуют, чтобы студенты теплоэнергетических специальностей обладали глубокими знаниями по котельным установкам и происходящим в них процессам.