Котельно-вспомогательное оборудование. Техническое задание «Устройство отбора проб уходящих газов котлов нгрэс Принципиальная схема барабанного котла тгм 96

^ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
«Устройство отбора проб уходящих газов котлов НГРЭС»

ОГЛАВЛЕНИЕ:

1 ПРЕДМЕТ 3

^ 2 ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА 3

3 ОБЪЕМ ПОСТАВКИ \ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ \ ОКАЗАНИЯ УСЛУГ 6

4 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 11

5 ИСКЛЮЧЕНИЯ\ ОГРАНИЧЕНИЯ\ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА ПО ПРЕДОСТАВЛЕНИЮ РАБОТ\ПОСТАВОК\УСЛУГ 12

6 Испытания, приемка, ввод в эксплуатацию 13

^ 7 СПИСОК ПРИЛОЖЕНИЙ 14

8 ТРЕБОВАНИЯ по ОБЕСПЕЧЕНИЮ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАБОТ 14

9 ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПОДРЯДНЫМИ ОРГАНИЗАЦИЯМИ 17

^ 10 АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 18

1ПРЕДМЕТ

В соответствии с Экологической программой ОАО «Энел ОГК-5» на 2011-2015 годы филиала «Невинномысская ГРЭС» ОАО «Энел ОГК-5» необходимо следующее:

1. 
   Определение фактической величины концентрации оксидов азота, оксида углерода, метана при разных нагрузках и разных режимах работы котлов ТГМ-96 (котел № 4) приборным парком исполнителя.
2. 
   Определение плотности распределения диоксида азота по площади конвективной поверхности в контрольном сечении.

3. Оценка снижения образования оксидов азота за счет применения режимных мероприятий и изменения технико-экономических показателей работы котлов (определения эффективности применения режимных мероприятий) .

4. Разработка предложений по применению малозатратных реконструктивных мероприятий направленных на снижение выбросов оксидов азота .

^

2ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА

1. 
   Общие сведения

Невинномысская государственная районная электрическая станция (НГРЭС) проектной мощностью 1340 МВт предназначена для покрытия потребностей в электрической энергии Северного Кавказа и снабжения тепловой энергией предприятий и населения города Невинномысска. В настоящее время установленная мощность Невинномысской ГРЭС составляет 1700,2 МВт.

ГРЭС расположена на северной окраине города Невинномысска и состоит из теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), конденсационных энергоблоков открытой компоновки (блочная часть) и парогазовой установки (ПГУ).

Полное наименование объекта: филиал «Невинномысская ГРЭС» открытого акционерного общества «Энел пятая генерирующая компания оптового рынка электроэнергии» в г. Невинномысске Ставропольского края.

Место нахождения и почтовый адрес: Российская Федерация, 357107, город Невинномысск, Ставропольского края, улица Энергетиков, дом 2.

1. 
   ^ Климатические условия

Климат: умеренно-континентальный

Климатические условия и параметры окружающего воздуха в данной местности соответствуют месторасположению ГРЭС (г. Невинномысск) и характеризуются данными таблицы 2.1.

Таблица 2.1 Климатические данные региона (г. Невинномысск из СНиП 23-01-99)

край, пункт	Температура наружного воздуха, град. С
	Температура наружного воздуха, средняя по месяцам, град. С
	I	II	III	IV		V	VI		VII	VIII		IX	X	XI		XII
Ставрополь	-3,2	-2,3	1,3	9,3		15,3	19,3		21,9	21,2		16,1	9,6	4,1		-0,5
					Меньше 8 ℃						Меньше 10℃
Средне-годовая	Наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92				Продолжи-тельность, сут.			Средняя температура, град. С			Продолжи-тельность, сут				Средняя температура, град. С
9,1	-19				168			0,9			187				1,7

Многолетняя средняя температура воздуха наиболее холодного зимнего месяца (январь) составляет минус 4,5°С, самого жаркого (июля) +22,1°С.

Продолжительность периода с устойчивыми морозами около 60 дней,

Скорость ветра, повторяемость которого не превышает 5%, равна - 10-11 м/сек.

Господствующее направление ветра – восточное.

Годовая относительная влажность составляет – 62,5%.

1. 
   ^ ХАРАКТЕРИСТИКА И КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА ТГМ - 96.

Газомазутный котел типа ТГМ-96 Таганрогского котельного завода однобарабанный, с естественной циркуляцией, паропроизводительностью 480 т/ч со следующими параметрами:

Давление в барабане - 155 ати

Давление за главной паровой задвижкой - 140 ати

Температура перегретого пара - 560С

Температура питательной воды - 230С
^ Основные расчетные данные котла при сжигании газа:
Паропроизводительность т/час 480

Давление перегретого пара кг/см 2 140

Температура перегретого пара С 560

Температура питательной воды С 230

Температура холодного воздуха перед РВВ С 30

Температура горячего воздуха С 265
^ ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПКИ

Объем топочной камеры м 3 1644 Теплонапряжение топочного объема ккал/м 3 ч 187,10 3

Часовой расход топлива ВР нм 3 /ч т/ч 37.2.10 3

^ ТЕМПЕРАТУРА ПАРА

За настенным пароперегре вателем С 391 Перед крайними ширмами С 411

После крайних ширм С 434 После средних ширм С 529 После входных пакетов конвективного пароперегревателя С 572

После выходных пакетов конвективного п/п. С 560

^ ТЕМПЕРАТУРА ГАЗОВ

За ширмами С 958

За конвективным п/п С 738 За водяным экономайзером С 314

Уходящих газов С 120
Компановка котла П- образная, с двумя конвективными шахтами.Топочная камера экранирована испарительными трубами и панелями радиационного пароперегревателя.

Потолок топки горизонтального газохода поворотной камеры экранирован панелями потолочного перегревателя. В поворотной камере и переходном газоходе расположен ширмовой перегреватель.

Боковые стены поворотной камеры и скосы конвективных шахт, экранированы панелями настенного водяного экономайзера. В конвективных шахтах расположен конвективный пароперегреватель и водяной экономайзер.

Пакеты конвективного пароперегревателя крепятся на подвесных трубах водяного экономайзера.

Пакеты конвективного водяного экономайзера опираются на балки, охлаждаемые воздухом.

Поступающая в котел вода проходит последовательно подвесные трубы, конденсаторы, настенный водяной экономайзер, конвективный водяной экономайзер и поступает в барабан.

Пар из барабана поступает в 6 панелей настенного радиационного пароперегревателя, из радиационного поступает в потолочный, из потолочного в ширмовый, из ширмового в потолочно-настенный и затем в конвективный пароперегреватель. Регулирование температуры пара осуществляется двумя впрысками собственного” конденсата. Первый впрыск осуществляется на всех котлах перед ширмовым пароперегревателем, второй на К-4,5 и третий на 5А впрыски между входными и выходными пакетами конвективного п/п, второй впрыск на К-5А в рассечку крайних и средних ширм.

Для подогрева воздуха, необходимого для горения топлива, установлены три регенеративных воздухоподогревателя, расположенных с задней стороны котла. Котел оборудован двумя дутьевыми вентиляторами типа ВДН-26. II и двумя дымососами типа ДН26х2А.

Топочная камера котлоагрегата имеет призматическую форму. Размеры топочной камеры в свету:

Ширина - 14860 мм

Глубина - 6080 мм

Объем топочной камеры - 1644 м 3 .

Видимое тепловое напряжение топочного объема при нагрузке 480 т/час: - на газе 187.10 3 ккал/м 3 час;

На мазуте - 190.10 3 ккал/ м 3 час.

Топочная камера полностью экранирована испарительными трубами диам. 60х6 с шагом 64мм и перегревательными трубами. Для понижения чувствительности циркуляции к различным тепловым и гидравлическим перекосам, все испарительные экраны секционированы, причем каждая секция (панель) представляет собой самостоятельный контур циркуляции.

Горелочный аппарат котла.

Наименование величин Един. измер. Г а з Мазут

1. Номинальная производительн. кг/час 9050 8400
2. Скорость воздуха м/сек 46 46
3. Скорость истечения газа м/сек 160 -
4. Сопротивление горелки кг/м 2 150 150

по воздуху.
5. Максимальная производитель- нм 3 /час 11000

ность по газу
6. Максимальная производитель- кг/час - 10000

ность по мазуту.
7. Допустимый предел регулиро- % 100-60% 100-60%

вания нагрузки. от номин. от номин.
8. Давление газа перед горелкой. кг/м 2 3500 -
9. Давление мазута перед горел- кгс/см 2 - 20

кой.
10. Минимальное понижение дав- - - 7

ления мазута при понижен.

нагрузке.

Краткое описание горелки - типа ГМГ.
Горелки состоят из следующих узлов:

а) улитки, предназначенной для равномерного подвода периферийного воздуха к направляющим лопаткам,

б) направляющих лопаток с регистром, установленных на входе в камеру периферийного подвода воздуха. Направляющие лопатки предназначены для турбулизации потока периферийного воздуха и изменения его крутки. Увеличение его крутки путем прикрытия направляющих лопаток увеличивает конусность факела и уменьшает его дальнобойность и наоборот,

в) камеры центрального подвода воздуха, образованной с внутренней стороны поверхностью трубы диам. 219 мм, которая одновременно служит для установки в ней рабочей мазутной форсунки и с наружной стороны поверхностью трубы диам. 478 мм, которая одновременно является внутренней поверхностью камеры на выходе в топку, имеет 12 зафиксированных направляющих лопаток (розетку), которые предназначены для турбулизации потока воздуха, направляемого к центру факела.

г) камеры периферийного подвода воздуха, образованы с внутренней стороны поверхностью трубы диам. 529 мм, которая одновременно является наружной поверхностью камеры центрального подвода газа и с наружной стороны поверхностью трубы диам. 1180мм, которая одновременно является внутренней поверхностью камеры периферийного подвода газа,

д) камеры центрального подвода газа, имеющей со стороны выхода в топку ряд сопел диам. 18 мм (8 шт) и ряд отверстий диам. 17 мм (16 шт). Сопла и отверстия расположены в два ряда по окружности наружной поверхности камеры,

е) камеры периферийного подвода газа, имеющей со стороны выхода в топку два ряда сопел диам. 25 мм в количестве 8 шт и диам. 14 мм в количестве 32 шт. Сопла расположены по окружности внутренней поверхности камеры.

Для возможности регулирования расхода воздуха на горелках установлены:

Общий шибер на подводе воздуха к горелке,

Шибер на периферийном подводе воздуха,

Шибер на центральном подводе воздуха.

Для предотвращения подсоса воздуха в топку установлена заслонка на направляющей трубе мазутной форсунки.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уральский государственный технический университет - УПИ

Имени первого президента России Б.Н. Ельцина» -

филиал в г. Среднеуральске

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: 140101

ГРУППА: ТЭС -441

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА ТГМ - 96

ПО ДИСЦИПЛИНЕ “Котельные установки ТЭС”

Преподаватель

Свалова Нина Павловна

Кашурин Антон Вадимович

г. Среднеуральск

1.Задание на курсовой проект

2. Краткая характеристика и параметры котла ТГМ-96

3. Коэффициенты избытка воздуха, объёмы и энтальпии продуктов сгорания

4. Тепловой расчёт котельного агрегата:

4.1 Тепловой баланс и расчёт топлива

4.2 Регенеративный воздухоподогреватель

а. холодная часть

б. горячая часть

4.4 Выходные ширмы

4.4 Входные ширмы

Список используемой литературы

1. Задание на курсовой проект

Для расчета принят барабанный котельный агрегат ТГМ - 96.

Исходные данные задания

Параметры котла ТГМ - 96

· Паропроизводительность котла - 485 т/ч

· Давление перегретого пара на выходе из котла- 140 кгс/см 2

· Температура перегретого пара- 560 єС

· Рабочее давление в барабане котла - 156 кгс/см 2

· Температура питательной воды на вход в котел - 230єС

· Давление питательной воды на вход в котел - 200 кгс/см 2

· Температура холодного воздуха на входе в РВП - 30єС

2 . Описание тепловой схемы

Питательной водой котла является конденсат турбин. Который конденсатным насосом последовательно через основные эжектора, эжектор уплотнений, сальниковый подогреватель, ПНД-1, ПНД-2, ПНД-3 и ПНД-4 нагревается до температуры 140-150°С и подается в деаэраторы 6 ата. В деаэраторах происходит отделение растворенных в конденсате газов (деаэрация) и дополнительный нагрев до температуры примерно 160-170°С. Затем конденсат из деаэраторов самотеком подается на всас питательных насосов, после которых происходит подъем давления до 180-200 кгс/смІ и питательная вода через ПВД-5, ПВД-6, и ПВД-7 подогретая до температуры 225-235°С подается на сниженный узел питания котла. За регулятором питания котла давление садится до 165 кгс/смІ и подаётся в водяной экономайзер.

Питательная вода через 4 камеры D 219х26 мм поступает в подвесные трубы D 42х4,5 мм ст.20, расположенные с шагом 83 мм по 2 ряда в каждой половине газохода. Выходные камеры подвесных труб расположены внутри газохода, подвешены на 16 трубах D 108х11 мм ст.20 Из камер вода 12 трубами D 108х11 мм подводится к 4 конденсаторам и далее к панели настенного экономайзера. Одновременно происходит переброс потоков с одной стороны на другую. Панели выполнены из труб D28х3,5 мм ст.20 и экранируют боковые стены и скатповоротной камеры.

Вода проходит двумя параллельными потоками через верхние и нижние панели, направляется во входные камеры конвективного экономайзера.

Конвективный экономайзер состоит из верхнего и нижнего пакетов, нижняя часть выполнена в виде змеевиков из труб диаметром 28х3,5 мм ст. 20, расположенных в шахматном порядке с шагом 80х56 мм. Он состоит из 2 частей, расположенных в правом и левом газоходах. Каждая часть состоит из 4 блоков (2 верхних и 2нижних). Движение воды и дымовых газов в конвективном экономайзере противоточное. При работе на газе экономайзер имеет 15% кипения. Отделение пара, образующегося в экономайзере, (экономайзер имеет 15% кипения при работе на газе) происходит в специальном пароотделительном коробе с лабиринтовым гидрозатвором. Через отверстие в коробе постоянное количество питательной воды, независимо от нагрузки, вместе с паром подается в объем барабана под промывочные щиты. Сброс воды с промывочных щитов осуществляется с помощью сливных коробов.

Пароводяная смесь из экранов по пароотводящим трубам поступает в раздающие короба, а затем в вертикальные сепарационные циклоны, где происходит первичная сепарация. В чистом отсеке установлено 32 двоенных и 7 одиночных циклонов, в солевом 8 - по 4 на каждую сторону. Во избежание попадания пара из циклонов в опускные трубы под всеми циклонами установлены короба. Вода, отделившаяся в циклонах, стекает вниз в водяной объем барабана, а пар вместе с некоторым количеством влаги поднимается вверх, пройдя мимо отражательной крышки циклона поступает в промывочное устройство, которое состоит из горизонтальных дырчатых щитов, на которые подается 50% питательной воды. Пар, пройдя через слой промывочного устройства отдает ей основное количество содержащихся в нем кремниевых солей. После промывочного устройства пар проходит через жалюзийный сепаратор и дополнительно очищается от капелек влаги, а затем через дырчатый потолочный щит, выравнивающий поле скоростей в паровом пространстве барабана, поступает в пароперегреватель.

Все элементы сепарации выполнены разборными и крепятся клиньями, которые прихватываются сваркой к деталям сепарации.

Средний уровень воды в барабане ниже середины среднего водомерного стекла на 50 мм и на 200 мм ниже геометрического центра барабана. Верхний допустимый уровень +100мм, нижний допустимый - 175 мм по водомерному стеклу.

Для подогрева тела барабана во время растопки и расхолаживания при останове котла в нем смонтировано специальное устройство по проекту УТЭ. Пар в это устройство подается от соседнего работающего котла.

Насыщенный пар из барабана с температурой 343оС поступает в 6 панелей радиационного пароперегревателя и нагревается до температуры 430оС, после чего в 6 панелях потолочного пароперегревателя нагревается до 460-470оС.

В первом пароохладителе температура пара снижается до 360-380оС. Перед первыми пароохладителями поток пара разделяется на два потока, а после них для выравнивания температурной развертки левый поток пара перебрасывается в правую сторону, а правый - в левую. После переброса каждый поток пара поступает в 5 входных холодных ширм, за ними в 5 выходных холодных ширм. В этих ширмах пар движется противотоком. Далее прямотоком пар поступает в 5 горячих входных ширм, за ними в 5 выходных горячих ширм. Холодные ширмы расположены с боков котла, горячие - в центре. Уровень температуры пара в ширмах 520-530оС.

Далее по 12 пароперепускным трубам D 159х18 мм ст.12Х1МФ пар поступает во входной пакет конвективного пароперегревателя, где нагревается до 540-545оС. В случае повышения температуры выше указанной вступает в работу второй впрыск. Далее по перепускному трубопроводу D 325х50 ст. 12Х1МФ поступает в выходной пакет КПП, где прирост температуры составляет 10-15оС. После него пар поступает в выходной коллектор КПП, который в сторону фронта котла переходит в главный паропровод, а на заднем участке смонтированы по 2 главных рабочих предохранительных клапана.

Для удаления растворенных в котловой воде солей производят непрерывную продувку из барабана котла, регулирование величины непрерывной продувки производят по заданию начальника смены химцеха. Для удаления шлама из нижних коллекторов экранов производят периодическую продувку нижних точек. Для предупреждения образования в котле кальциевой накипи производить фосфатирование котловой воды.

Количество вводимого фосфата регулируется старшим машинистом по заданию начальника смены химцеха. Для связывания свободного кислорода и образования пассивирующей (защитной) пленки на внутренних поверхностях котловых труб производить дозирование гидразина в питательную воду, поддерживая его избыток 20-60 мкг/кг. Дозирование гидразина в питательную воду производит персонал турбинного отделения по заданию начальника смены химцеха.

Для утилизации тепла непрерывной продувки котлов П оч. установлены 2 последовательно включенных расширителя непрерывной продувки.

Расширитель 1 ст. имеет объем 5000 л и рассчитан на давление 8 ата с температурой 170оС, выпар направлен в коллектор греющего пара 6 ата, сепарат через конденсационный горшок в расширитель П оч.

Расширитель П ст. имеет объем 7500 л и рассчитан на давление в 1,5 ата с температурой среды 127оС, выпар направлен в НДУ и подключен параллельно выпару расширителей дренажей и трубопроводу редуцированного пара растопочной РОУ. Сепарат расширителя направлен через гидрозатвор высотой 8 м в канализацию. Подача дренажа расширителей П ст. в схему запрещается! Для аварийного слива с котлов П оч. и продувки нижних точек этих котлов в КТЦ-1 установлены 2 параллельно включенных расширителя объемом 7500 л каждый и расчетным давлением 1,5 ата. Выпар каждого расширителя периодической продувки по трубопроводам диаметром 700 мм без запорной арматуры направлен в атмосферу и выведен на крышу котельного цеха. Отделение пара, образующегося в экономайзере, (экономайзер имеет 15% кипения при работе на газе) происходит в специальном пароотделительном коробе с лабиринтовым гидрозатвором. Через отверстие в коробе постоянное количество питательной воды, независимо от нагрузки, вместе с паром подается в объем барабана под промывочные щиты. Сброс воды с промывочных щитов осуществляется с помощью сливных коробов

3 . Коэффициенты избытка воздуха, объёмы и энтальпии продуктов сгорания

Расчетная характеристика газообразного топлива (табл. II)

Коэффициенты избытка воздуха по газоходам:

· Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки:

т = 1,0 + ? т =1,0 + 0,05 = 1,05

· ?Коэффициент избытка воздуха за КПП:

КПП = т + ? КПП = 1,05 + 0,03 =1,08

· Коэффициент избытка воздуха за ВЭ:

ВЭ = КПП + ? ВЭ =1,08 + 0,02 =1,10

· Коэффициент избытка воздуха за РВП:

РВП = ВЭ + ? РВП =1,10 + 0,2 = 1,30

Характеристика продуктов горения

Рассчитываемая величина	Размер-ность	V°= 9,5 2	V° Н2О = 2 , 10	V° N2 = 7 , 6 0	V RO2 =1, 04	V°г=10 , 73
		Г А З О Х О Д Ы
		Топка				Ух. газы
Коэффициент избытка воздуха, ? ?
Коэффициент избытка воздуха, средний? ср
V H2O =V° H2O +0,0161* (?-1)* V°
V Г =V RO2 +V° N2 +V H2O + (?-1)*V°
r RO2 =V RO2 /V Г
r H2O =V H2O /V Г
rn=r RO2 +r H 2O

· Теоретическое количество воздуха

V° = 0,0476 (0,5CО + 0,575Н 2 О +1,5H 2 S + У(m + n/4)C m H n - O P)

· Теоретический объем азота

· Теоретический объем водяных паров

· Объем трехатомных газов

Энтальпии продуктов сгорания (J - таблица).

J°г, ккал/нм і

J°в, ккал/нм і

J=J°г+(?-1)*J°в,ккал/нм і

Топка

Уходящие газы

1, 09

1,2 0

1,3 0

4.Тепл овой расчёт котельного агрегата

4.1 Тепловой баланс и расчёт топлива

Рассчитываемая величина	Обозна-чение	Размер- ность	Формула или обоснование	Расчёт
Тепловой баланс
Располагаемое тепло топлива
Температура уходящих газов
Энтальпия			По J-??таблице
Температура холодного воздуха
Энтальпия			По J-??таблице
Потери тепла :
От механического недожога
от химического недожога			По таблице 4
с уходящими газами			(Jух-?ух*J°хв)/Q р р	(533-1,30*90,3)*100/8550=4,9
в окружающую среду
Сумма тепловых потерь
Коэффициент полезного действия котельного агрегата(брутто)
Расход перегретого пара
Давление перегретого пара за котельным агрегатом
Температура перегретого пара за котельным агрегатом
Энтальпия			По таблице XXVI(Н.м.стр.221)
Давление питательной воды
Температура питательной воды
Энтальпия			По таблице XXVII (Н.м.стр.222)
Расход продувочной воды				0,01*500*10 3 =5,0*10 3
Температура продувочной воды			t н при Р б =156 кгс/см 2
Энтальпия продувочной воды	iпр.в= i? КИП		По таблице XX1II (Н.М.стр.205)
Рассчитываемая величина	Обозна-чени	Размер-ность	Формула или обоснование	Расчёт

4.2 Реге неративный воздухоподогреватель

Рассчитываемая величина	Обозна-чение	Размер-ность	Формула или обоснование	Расчёт
Диаметр ротора			По конструктивным данным
Количество воздухоподогре-вателей на корпус			По конструктивным данным
Количество секторов			По конструктивным данным	24 (13 газовых, 9 воздушных и 2 разделительных)
Доли поверхности, омываемой газами и воздухом
Холодная часть
Эквивалентный диаметр			стр.42 (Норм.м.)
Толщина листа			По конструктивным данным (гладкий гофрированный лист)
			0,785*Dвн 2 *хг*Кр*	0,785*5,4 2 *0,542*0,8*0,81*3=26,98
			0,785*Dвн 2 *хв*Кр*	0,785*5,4 2 *0,375*0,8*0,81*3=18,7
Высота набивки			По конструктивным данным
Поверхность нагрева			По конструктивным данным
Температура воздуха на входе
Энтальпия воздуха на входе			По J-? таблице
Отношение расходов воздуха на выходе из холодной части к теоретическому
Присос воздуха
Температура воздуха на выходе (промежуточная)			Принята предварительно
Энтальпия воздуха на выходе			По J-? таблице
			(в "хч+??хч) (J°пр-J°хв)	(1,15+0,1)*(201,67 -90,3)=139
Температура газов на выходе
Рассчитываемая величина	Обозна-чение	Размер-ность	Формула или обоснование	Расчёт
Энтальпия газов на выходе			По J-?таблице
Энтальпия газов на входе			Jух+Qб/ц -??хч*J°хв	533+139 / 0,998-0,1*90,3=663
Температура газов на входе			По J-? таблице
Средняя температура газов
Средняя температура воздуха
Средний температурный напор
Средняя температура стенки			(хг*?ср+хв*tср)/ (хг+хв)	(0,542*140+0,375*49)/(0,542+0,375)= 109
Средняя скорость газов			(Вр*Vг*(?ср+273))/	(37047*12,6747*(140+273))/(29*3600*273)=6,9
Средняя скорость воздуха			(Вр*Vє*(в"хч+хч/2)*(tср+273))/	(37047*9,52*(1,15+0,1)*(49+273))/ (3600*273*20,07)=7,3
		ккал/ (м 2 *ч* *град)	Номограмма 18 Сн*Сф*Сй*?н	0,9*1,24*1,0*28,3=31,6
		ккал/ (м 2 *ч* *град)	Номограмма 18 Сн*С"ф*Сй*?н	0,9*1,16*1,0*29,5=30,8
Коэффициент использования
Коэффициент теплоотдачи		ккал/ (м 2 *ч* *град)		0,85/(1/(0,542*31,6)+1/(0,375*30,8))=5,86
Тепловосприятие холодной части (по уравнению теплопередачи)				5,86*9750*91/37047=140
Отношение тепловосприятий				(140/ 139)*100=100,7

Рассчитываемая величина	Обозна-чение	Размер-ность	Формула или обоснование	Расчёт
Горячая часть
Эквивалентный диаметр			стр.42 (Норм.м.)
Толщина листа			По конструктивным данным
Живое сечение для газов и воздуха			0,785*Dвн 2 *хг*Кр*Кл*n	0,785*5,4 2 *0,542*0,897*0,89*3=29,7
			0,785*Dвн 2 *хв*Кр*Кл*n	0,785*5,4 2 *0,375*0,897*0,89*3=20,6
Высота набивки			По конструктивным данным
Поверхность нагрева			По конструктивным данным
Температура воздуха на входе (промежуточная)			Принята предварительно(в холодной части)
Энтальпия воздуха на входе			По J-? таблице
Присос воздуха
Отношение расходов воздуха на выходе из горячей части к теоретическому
Температура воздуха на выходе			Принята предварительно
Энтальпия воздуха на выходе			По J-? таблице
Тепловосприятие ступени (по балансу)			(в"гч+??гч/2)* *(J°гв-J°пр)	(1,15+0,1)*(806- 201,67)=755
Температура газов на выходе			Из холодной части
Энтальпия газов на выходе			По J-?таблице
Энтальпия газов на входе			J?хч+Qб/ц-??гч*	663+755/0,998-0,1*201,67=1400
Температура газов на входе			По J-? таблице
Средняя температура газов			(?"вп+??хч)/2	(330 + 159)/2=245
Средняя температура воздуха
Средний температурный напор
Средняя температура стенки			(хг*?ср+хв*tср)	(0,542*245+0,375*164)/(0,542+0,375)=212
Средняя скорость газов			(Вр*Vг*(?ср+273))	(37047*12,7*(245 +273)/29,7*3600*273 =8,3
Рассчитываемая величина	Обозна-чение	Размер-ность	Формула или обоснование	Расчёт
Средняя скорость воздуха			(Вр*Vє*(в"вп+?? гч *(tср+273))/(3600**273* Fв)	(37047*9,52(1,15+0,1)(164+273)/ /3600*20,6*273=9,5
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке		ккал/ (м 2 *ч* *град)	Номограмма 18 Сн*Сф*Сй*?н	1,6*1,0*1,07*32,5=54,5
Коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху		ккал/ (м 2 *ч* *град)	Номограмма 18 Сн*С"ф*Сй*?н	1,6*0,97*1,0*36,5=56,6
Коэффициент использования
Коэффициент теплопередачи		ккал/ (м 2 *ч* *град)	о / (1/ (хг*?гк) + 1/(хв*?вк))	0,85/ (1/(0,542*59,5)+1/0,375*58,2))=9,6
Тепловосприятие горячей части (по уравнению теплопередачи)				9,6*36450*81/37047=765
Отношение тепловосприятий				765/755*100=101,3
Величины Qт и Qб различаются меньше чем на 2%.

вп=330°С tгв=260°С

Јвп=1400 ккал/нм 3 Јгв=806 ккал/нм 3

хч=159°С tпр=67°С

Јхч=663 ккал/нм 3

Јпр=201,67 ккал/нм 3

ух=120°С tхв=30°С

Јхв=90,3ккал/нм 3

Јух=533 ккал/нм 3

4.3 Топка

Рассчитываемая величина	Обозначение	Раз-мер-ность	Формула или обоснование	Расчёт
Диаметр и толщина экранных труб			По конструктивным данным
			По конструктивным данным
Суммарная поверхность стен топочной части			По конструктивным данным
Объём топочной части			По конструктивным данным
				3,6*1635/1022=5,76
Коэффициент избытка воздуха в топке
Присосы воздуха в топку котла
Температура горячего воздуха			Из расчёта воздухоподо-гревателя
Энтальпия горячего воздуха			По J-? таблице
Тепло, вносимое воздухом в топку			(?т-??т)* J°гв + +??т*J°хв	(1,05-0,05)*806+0,05*90,3= 811,0
Полезное тепловыделение в топке			Q р р*(100-q 3) / 100+Qв	(8550*(100-0,5)/100)+811 =9318
Теоретическая температура горения			По J-? таблице
Относительное положение максимума температур по высоте топки			xт =xг =hг/Hт
Коэффициент			стр.16 0,54 - 0,2*хт	0,54 - 0,2*0,143=0,511
			Принята предварительно
			По J-? таблице
Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания		ккал/(нмі*град)	(Qт - J?т)*(1+Чр)	(9318 -5 018 )*(1+0,1) (2084-1200) =5,35
Произведение		м*кгс/смІ		1,0*0,2798*5,35=1,5
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами		1/ (м**кгс/ /см 2)	Номограмма 3
Оптическая толщина				0,38*0,2798*1,0*5,35=0,57
Рассчитываемая величина	Обозначение	Раз-мер-ность	Формула или обоснование	Расчёт
Степень черноты факела			Номограмма 2
Коэффициент тепловой эффективности гладкотрубных экранов			шэкр=х*ж шэк = ж при х= 1 по табл. 6-2
Степень черноты топочной камеры			Номограмма 6
Температура газов на выходе из топки			Та/[М*((4,9*10 -8 * *шэкр*Fст*ат*Таі)/(ц* Вр*Vсср)) 0,6 +1]-273	(2084+273)/-273=1238
Энтальпия газов на выходе из топки			По J-? таблице
Количество тепла, воспринятого в топке				0,998*(9318-5197)=4113
Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающей поверхности нагрева			Вр*Q т л/Нл	37047*4113/ 903=168742
Теплонапряжение топочного объёма			Вр*Q р н /Vт	37047*8550/1635=193732

4.4 Горячие ш ирмы

Рассчитываемая величина	Обоз - наче - ние	Размер-ность	Формула или обоснование	Расчёт
Диаметр и толщина труб			По чертежу
			По чертежу
Количество ширм			По чертежу
Средний шаг между ширмами			По чертежу
Продольный шаг			По чертежу
Относительный поперечный шаг
Относительный продольный шаг
Поверхность нагрева ширм			По конструктивным данным
Дополнительная поверхность нагрева в области горячих ширм			По чертежу	6,65*14,7/2= 48,9
Поверхность входного окна			По чертежу	(2,5+5,38)*14,7=113,5
			Нвх*(НшI/(НшI+HдопI))	113,5*624/(624+48,9)=105,3
			Н вх - Н лшI
Живое сечение для газов			По конструктивным данным
Живое сечение для пара			По конструктивным данным
Эффективная толщина излучающего слоя			1,8 / (1/ А+1/ В+1/ С)
Температура газов на входе			Из расчета топки
Энтальпия			По J-? таблице
Коэффициент
Коэффициент
	ккал/(м 2 ч)	в * з в * q л	0,6*1,35*168742=136681
Лучистое тепло, воспринятое плоскостью входного сечения горячих ширм			(q лш *Н вх) / (Вр/2)	(136681*113,5)/ 37047*0,5=838
Рассчитываемая величина	Обоз-наче-ние	Размер-ность	Формула или обоснование	Расчёт
Температура газов на выходе из ширм I и?? ступени			Принята предварительно
			По J-? таблице
Средняя температура газов вгорячих ширмах				(1238+1100)/2=1069
Произведение		м*кгс/смІ		1,0*0,2798*0,892=0,25
			Номограмма 3
Оптическая толщина				1,11*0,2798*1,0*0,892=0,28
			Номограмма 2
			v ((й/S1)І+1)-й/S1
			(Q л вх?(1-a)??ц ш)/в+ +(4,9*10 -8 а*Зл.вых* Т ср 4 *оп) / Вр*0,5	(838 *(1-0,245)*0,065)/0,6+(4,9*10 -8 * *0,245*(89,8*)*(1069+273) 4 *0,7)/ 37047*0,5)= 201
Тепло, получаемое излучением из топки ширмами I ступени	Q лшI + доп		Q л вх - Q л вых
			Q т л - Q л вх
			(Qэкр?Вр) / D	(3912*37047)/490000=296
Количество лучистого тепла, воспринятого из топки ширмами			QлшI + доп* Нлш I/(Нлш I+Нл доп I)	637*89,8/(89,8+23,7)= 504
			Q лш I + доп * Н л доп I / (Н лш I + Н л доп I)	637*23,7/(89,8+23,7)= 133
				0,998*(5197-3650)= 1544
В том числе:
собственно ширм			Принята предварительно
дополнительных поверхностей			Принята предварительно
			Принята предварительно
Энтальпия там же
Рассчитываемая величина	Обоз-наче-ние	Размер-ность	Формула или обоснование	Расчёт
			(Qбш+ Qлш)*Вр	(1092 + 27 2 ,0 )* 3 7047 *0,5
Энтальпия пара на выходе				747,8 +68,1=815,9
Температура там же			По таблице XXV
Средняя температура пара				(440+536)/2= 488
Температурный напор
Средняя скорость газов
				52*0,985*0,6*1,0=30,7
Коэффициент загрязнения		м 2 ч град/ /ккал
				488+(0,0*(1063+275)*33460/624)=
				220*0,245*0,985=53,1
Коэффициент использования
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке				((30,7*3,14*0,042/2*0,0475*0,98)+53,1) *0,85= 76,6
Коэффициент теплопередачи				76,6/ (1+ (1+504/1480)*0,0*76,6)=76,6
			k? НшI ??t / Вр*0,5	76,6*624*581/37047*0,5=1499
Отношение тепловосприятий			(Q тш / Q бш)??100	(1499/1480)*100=101,3
			Принята предварительно
			k? НдопI ? (?ср?- t)/Bр	76,6*48,9*(1069-410)/37047=66,7
Отношение тепловосприятий	Q т доп / Q б доп		(Q т доп / Q б доп)??100	(66,7/64)*100=104,2

Значения Q тш и Q

а Q т доп и Q

4.4 Холодные ш ирмы

Рассчитываемая величина	Обоз-наче-ние	Размер-ность	Формула или обоснование	Расчёт
Диаметр и толщина труб			По чертежу
Количество параллельно включенных труб			По чертежу
Количество ширм			По чертежу
Средний шаг между ширмами			По чертежу
Продольный шаг			По чертежу
Относительный поперечный шаг
Относительный продольный шаг
Поверхность нагрева ширм			По конструктивным данным
Дополнительная поверхность нагрева в области ширм			По чертежу	(14,7/2*6,65)+(2*6,65*4,64)=110,6
Поверхность входного окна			По чертежу	(2,5+3,5)*14,7=87,9
Лучевоспринимающая поверхность ширм			Нвх*(НшI/(НшI+HдопI))	87,9*624/(624+110,6)=74,7
Дополнительная лучевоспринимающая поверхность			Н вх - Н лшI
Живое сечение для газов			По конструктивным данным
Живое сечение для пара			По конструктивным данным
Эффективная толщина излучающего слоя			1,8 / (1/ А+1/ В+1/ С)	1,8/(1/5,28+1/0,7+1/2,495)=0,892
Температура газов на выходе из холодных			Из расчета горячих
Энтальпия			По J-? таблице
Коэффициент
Коэффициент
	ккал/(м 2 ч)	в * з в * q л	0,6*1,35*168742=136681
Лучистое тепло, воспринятое плоскостью входного сечения ширм			(q лш *Н вх) / (Вр*0,5)	(136681*87,9)/ 37047*0,5=648,6
Поправочный коэффициент для учета излучения на пучок за ширмами
Рассчитываемая величина	Обоз-наче-ние	Размер-ность	Формула или обоснование	Расчёт
Температура газов на входе в холодные ширмы			Из расчета горячих
Энтальпия газов на выходе из ширм при принятой температуре			По J- таблице
Средняя температура газов в ширмах?ст.				(1238+900)/2=1069
Произведение		м*кгс/смІ		1,0*0,2798*0,892=0,25
Коэффициент ослабления лучей: трехатомными газами			Номограмма 3
Оптическая толщина				1,11*0,2798*1,0*0,892=0,28
Степень черноты газов в ширмах			Номограмма 2
Угловой коэффициент с входного на выходное сечение ширм			v ((1/S 1)І+1)-1/S 1	v((5,4/0,7)І+1) -5,4/0,7=0,065
Тепло излучения из топки на входные ширмы			(Qл вх? (1-a)??цш)/в+(4,9*10 -8 *а*Зл.вых*(Тср) 4 *оп) / Вр	(648,6 *(1-0,245)*0,065)/0,6+(4,9*10 -8 * *0,245*(80,3*)*(1069+273)4 *0,7)/ 37047*0,5)= 171,2
Тепло, получаемое излучением из топки холодными ширмами			Qл вх - Qл вых	648,6 -171,2= 477,4
Тепловосприятие топочных экранов			Qтл - Qл вх	4113 -171,2=3942
Прирост энтальпии среды в экранах			(Qэкр?Вр) / D	(3942*37047)/490000=298
Количество лучистого тепла, воспринятого из топки входными ширмами			QлшI + доп* Нлш I/(Нлш I+Нл доп I)	477,4*74,7/(74,7+13,2)= 406,0
То же дополнительными поверхностями			Qлш I + доп * Нл доп I / (НлшI + Нл доп I)	477,4*13,2/(74,7+13,2)= 71,7
Тепловосприятие ширм I ступени и дополнительных поверхностей по балансу			ц* (Ј " -Ј "")	0,998*(5197-3650)=1544
Рассчитываемая величина	Обоз-наче-ние	Размер-ность	Формула или обоснование	Расчёт
В том числе:
собственно ширм			Принята предварительно
дополнительных поверхностей			Принята предварительно
Температура пара на выходе из входных ширм			Из расчёта выходных
Энтальпия там же			По таблице XXVI
Прирост энтальпии пара в ширмах			(Qбш+ Qлш)*Вр	((1440+406,0)* 37047) / ((490*10 3)=69,8
Энтальпия пара на входе во входные ширмы				747,8 - 69,8 = 678,0
Температура пара на входе в ширмы			По таблице XXVI (Р=150кгс/см 2)
Средняя температура пара
Температурный напор				1069 - 405=664,0
Средняя скорость газов			В р? V г? (?ср+273) / 3600 * 273* Fг	37047*11,2237*(1069+273)/(3600*273*74,8 =7,6
Коэффициент теплоотдачи конвекцией				52,0*0,985*0,6*1,0=30,7
Коэффициент загрязнения		м 2 ч град/ /ккал
Температура наружной поверхности загрязнений			t ср +(е? (Q бш + Q лш)*Вр / НшI)	405+(0,0*(600+89,8)*33460/624)=
Коэффициент теплоотдачи излучением				210*0,245*0,96=49,4
Коэффициент использования
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке			(? к? р*d / (2*S 2 ? x)+ ? л)?? ?	((30,7*3,14*0,042/2*0,0475*0,98)+49,4) *0,85= 63,4
Коэффициент теплопередачи			1 / (1+ (1+ Q лш / Q бш)?? ??? ? 1)	63,4/(1+ (1+89,8/1440)*0,0*65,5)=63,4
Тепловосприятие ширм по уравнению теплопередачи			k? НшI ??t / Вр	63,4*624*664/37047*0,5=1418
Отношение тепловосприятий			(Q тш / Q бш)??100	(1418/1420)*100=99,9
Средняя температура пара в дополнительных поверхностях			Принята предварительно
Рассчитываемая величина	Обоз-наче-ние	Размер-ность	Формула или обоснование	Расчёт
Тепловосприятие дополнительных поверхностей по уравнению теплопередачи			k? НдопI ? (?ср?- t)/Bр	63,4*110,6*(1069-360)/37047=134,2
Отношение тепловосприятий	Q т доп / Q б доп		(Q т доп / Q б доп)??100	(134,2/124)*100=108,2

Значения Q тш и Q бш различаются не более чем на 2%,

а Q т доп и Q б доп - меньше чем на 10%, что допустимо.

Список используемой литературы

Тепловой расчёт котельных агрегатов. Нормативный метод. М.: Энергия, 1973, 295 с.

Ривкин С.Л., Александров А. А. Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара. М.: Энергия, 1975 г.

Фадюшина М.П. Тепловой расчёт котельных агрегатов: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “Котельные установки и парогенераторы” для студентов очного обучения специальности 0305 - Тепловые электрические станции. Свердловск: УПИ им. Кирова,1988, 38 с.

Фадюшина М.П. Тепловой расчёт котельных агрегатов. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “Котельные установки и парогенераторы”. Свердловск,1988, 46 с.

Подобные документы

Характеристика котла ТП-23, его конструкция, тепловой баланс. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания топлива. Тепловой баланс котельного агрегата и его коэффициент полезного действия. Расчет теплообмена в топке, поверочный тепловой расчёт фестона.

курсовая работа , добавлен 15.04.2011


Конструктивные характеристики котельного агрегата, схема топочной камеры, ширмового газохода и поворотной камеры. Элементарный состав и теплота сгорания топлива. Определение объёма и парциальных давлений продуктов сгорания. Тепловой расчёт котла.

курсовая работа , добавлен 05.08.2012


Тепловая схема котельного агрегата Е-50-14-194 Г. Расчёт энтальпий газов и воздуха. Поверочный расчёт топочной камеры, котельного пучка, пароперегревателя. Распределение тепловосприятий по пароводяному тракту. Тепловой баланс воздухоподогревателя.

курсовая работа , добавлен 11.03.2015


Расчетные характеристики топлива. Расчёт объема воздуха и продуктов сгорания, КПД, топочной камеры, фестона, пароперегревателя I и II ступеней, экономайзера, воздухоподогревателя. Тепловой баланс котельного агрегата. Расчёт энтальпий по газоходам.

курсовая работа , добавлен 27.01.2016


Перерасчет количества теплоты на паропроизводительность парового котла. Расчет объема воздуха, необходимого для сгорания, продуктов полного сгорания. Состав продуктов сгорания. Тепловой баланс котельного агрегата, коэффициент полезного действия.

контрольная работа , добавлен 08.12.2014


Описание котельного агрегата ГМ-50–1, газового и пароводяного тракта. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания для заданного топлива. Определение параметров баланса, топки, фестона котельного агрегата, принципы распределения теплоты.

курсовая работа , добавлен 30.03.2015


Описание конструкции и технических характеристик котельного агрегата ДЕ-10-14ГМ. Расчет теоретического расхода воздуха и объемов продуктов сгорания. Определение коэффициента избытка воздуха и присосов по газоходам. Проверка теплового баланса котла.

курсовая работа , добавлен 23.01.2014


Характеристика котла ДЕ-10-14ГМ. Расчет объемов продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов. Коэффициент избытка воздуха. Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива. Расчет теплообмена в топке, водяного экономайзера.

курсовая работа , добавлен 20.12.2015


Расчет объемов и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Расчетный тепловой баланс и расход топлива котельного агрегата. Проверочный расчет топочной камеры. Конвективные поверхности нагрева. Расчет водяного экономайзера. Расход продуктов сгорания.

курсовая работа , добавлен 11.04.2012


Виды топлива, его состав и теплотехнические характеристики. Расчет объема воздуха при горении твердого, жидкого и газообразного топлива. Определение коэффициента избытка воздуха по составу дымовых газов. Материальный и тепловой баланс котельного агрегата.

Составитель: М.В. КАЛМЫКОВ УДК 621.1 Конструкция и работа котла ТГМ-84: Метод. указ./ Самар. гос. техн. ун-т; Сост. М.В. Калмыков. Самара, 2006. 12 с. Рассмотрены основные технические характеристики, компоновка и описание конструкции котла ТГМ-84 и принципа его работы. Приведены рисунки компоновки котлоагрегата со вспомогательным оборудованием, общего вида котла и его узлов. Представлена схема пароводяного тракта котла и описание его работы. Методические указания предназначены для студентов специальности 140101 «Тепловые электрические станции». Ил. 4. Библиогр.: 3 назв. Печатается по решению редакционно-издательского совета СамГТУ 0 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА Котельные агрегаты ТГМ-84 предназначены для получения пара высокого давления при сжигании газообразного топлива или мазута и рассчитаны на следующие параметры: Номинальная паропроизводительность …………………………….. Рабочее давление в барабане ………………………………………… Рабочее давление пара за главной паровой задвижкой ……………. Температура перегретого пара ………………………………………. Температура питательной воды ……………………………………… Температура горячего воздуха а) при сжигании мазута …………………………………………. б) при сжигании газа ……………………………………………. 420 т/ч 155 ата 140 ата 550 °С 230 °С 268 °С 238 °С Котельный агрегат ТГМ-84 вертикально-водотрубный, однобарабанный, Побразной компоновки, с естественной циркуляцией. Состоит из топочной камеры, являющейся восходящим газоходом и опускной конвективной шахты (рис. 1). Топочная камера разделена двухсветным экраном. Нижняя часть каждого бокового экрана переходит в слегка наклонный подовый экран, нижние коллекторы которого прикреплены к коллекторам двухсветного экрана и совместно перемещаются при тепловых деформациях во время растопок и остановок котла. Наличие двухсветного экрана обеспечивает более интенсивное охлаждение топочных газов. Соответственно, тепловое напряжение топочного объема этого котла было выбрано значительно выше, чем в пылеугольных агрегатах, однако ниже, чем в других типоразмерах газомазутных котлов. Этим были облегчены условия работы труб двухсветного экрана, воспринимающих наибольшее количество тепла. В верхней части топки и в поворотной камере расположен полурадиационный ширмовый пароперегреватель. В конвективной шахте размещены горизонтальный конвективный пароперегреватель и водяной экономайзер. За водяным экономайзером имеется камера с приемными бункерами дробеочистки. Два включенных параллельно регенеративных воздухоподогревателя вращающегося типа РВП-54 установлены после конвективной шахты. Котел оборудован двумя дутьевыми вентиляторами типа ВДН-26-11 и двумя дымососами типа Д-21. Котел неоднократно подвергался реконструкции, в результате чего появилась модель ТГМ-84А, а затем ТГМ-84Б. В частности, были внедрены унифицированные ширмы и достигнуто более равномерное распределение пара между трубами. Был увеличен поперечный шаг труб в горизонтальных пакетах конвективной части паро- 1 перегревателя, благодаря чему уменьшилась вероятность ее загрязнения мазутной сажей. 2 0 Р и с. 1. Продольный и поперечный разрезы газомазутного котла ТГМ-84: 1 – топочная камера; 2 – горелки; 3 – барабан; 4 – ширмы; 5 – конвективный пароперегреватель; 6 – конденсационная установка; 7 – экономайзер; 11 – дробеуловитель; 12 – выносной сепарационный циклон Котлы первой модификации ТГМ-84 оборудовались 18 газомазутными горелками, размещенными в три ряда на фронтовой стене топочной камеры. В настоящее время устанавливают либо четыре, либо шесть горелок большей производительности, что упрощает обслуживание и ремонт котлов. ГОРЕЛОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА Топочная камера оборудована 6-ю газомазутными горелками, установленными в два яруса (в виде 2-х треугольников в ряд, вершинами вверх, на фронтовой стенке). Горелки нижнего яруса установлены на отметке 7200 мм, верхнего яруса на отметке 10200 мм. Горелки предназначены для раздельного сжигания газа и мазута, вихревые, однопоточные с центральной раздачей газа. Крайние горелки нижнего яруса развернуты в сторону оси полутопки на 12 градусов. Для улучшения перемешивания топлива с воздухом горелки имеют направляющие аппараты, проходя которые воздух закручивается. По оси горелок на котлах установлены мазутные форсунки с механическим распылом, длина ствола мазутной форсунки 2700 мм. Конструкция топки и компоновка горелок должна обеспечивать устойчивый процесс горения, его контроль, а также исключать возможность образования плохо вентилируемых зон. Газовые горелки должны устойчиво работать, без отрыва и проскока факела в диапазоне регулирования тепловой нагрузки котла. Применяемые на котлах газовые горелки должны быть аттестованы и иметь паспорта заводовизготовителей. ТОПОЧНАЯ КАМЕРА Призматическая камера разделена двухсветным экраном на две полутопки. Объем топочной камеры 1557 м3, тепловое напряжение топочного объема составляет 177000 ккал/м3ּчас. Боковые и задние стены камеры экранированы испарительными трубами диаметром 60×6 мм с шагом 64 мм. Боковые экраны в нижней части имеют скаты к середине топки с уклоном 15 градусов к горизонтали и образуют под. Во избежании расслоения пароводяной смеси в слабонаклонных к горизонтали трубах участки боковых экранов, образующих под, покрыты шамотным кирпичом и хромитовой массой. Экранная система с помощью тяг подвешена к металлоконструкциям потолочного перекрытия и имеет возможность при тепловом расширении свободно опускаться вниз. Трубы испарительных экранов сварены между собой прутом Д-10 мм с интервалом по высоте 4-5 мм. Для улучшения аэродинамики верхней части топочной камеры и защиты камер заднего экрана от радиации, трубы заднего экрана в верхней части образуют выступ в топку с вылетом 1,4 м. Выступ образован 70 % труб заднего экрана. 3 С целью уменьшения влияния неравномерного обогрева на циркуляцию, все экраны секционируются. Двухсветный и два боковых экрана имеют по три циркуляционных контура, задний – шесть. Котлы ТГМ-84 работают по двухступенчатой схеме испарения. В первую ступень испарения (чистый отсек) включены барабан, панели заднего, двухсветного экранов, 1-е и 2-е от фронта панели боковых экранов. Во вторую ступень испарения (солевой отсек) включены 4 выносных циклона (по два с каждой стороны) и третьи от фронта панели боковых экранов. К шести нижним камерам заднего экрана вода из барабана подводится по 18-ти водоопускным трубам, по три к каждому коллектору. Каждая из 6-ти панелей включает в себя 35 экранных труб. Верхние концы труб подключены к камерам, из которых пароводяная смесь поступает по 18-ти трубам в барабан. Двухсветный экран имеет окна, образованные разводкой труб для выравнивания давления в полутопках. К трем нижним камерам двухсветного экрана вода из барабана поступает по 12-ти водоопускным трубам (по 4 трубы на каждый коллектор). Крайние панели имеют по 32 экранные трубы, средняя – 29 труб. Верхние концы труб подключены к трем верхним камерам, из которых пароводяная смесь по 18ти трубам направляется в барабан. К четырем передним нижним коллекторам боковых экранов вода поступает из барабана по 8 водоопускным трубам. Каждая из этих панелей содержит по 31-й экранной трубе. Верхние концы экранных труб подключены к 4-м камерам, из которых пароводяная смесь попадает в барабан по 12-ти трубам. Нижние камеры солевых отсеков питаются от 4-х выносных циклонов по 4 водоопускным трубам (из каждого циклона по одной трубе). Панели солевых отсеков содержат по 31 экранной трубе. Верхние концы экранных труб подключены к камерам, из которых пароводяная смесь по 8 трубам поступает в 4 выносных циклона. БАРАБАН И СЕПАРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО Барабан имеет внутренний диаметр 1,8 м, длину 18 м. Все барабаны изготовлены из листовой стали 16 ГНМ (марганце-никелемолибденовая сталь), толщина стенки 115 мм. Вес барабана около 96600 кг. Барабан котла предназначен для возможности создания естественной циркуляции воды в котле, очистки и сепарации пара, получаемого в экранных трубах. В барабане организована сепарация пароводяной смеси 1-й ступени испарения (сепарация 2-й ступени испарения выполнена на котлах в 4-х выносных циклонах), промывка всего пара осуществляется питательной водой с последующим улавливанием влаги из пара. Весь барабан является чистым отсеком. Пароводяная смесь из верхних коллекторов (кроме коллекторов солевых отсеков) поступает в барабан с двух сторон и попадает в специальный раздающий короб, из которого направляется в циклоны, где происходит первичное отделение пара от воды. В барабанах котлов установлено по 92 циклона – 46 левых и 46 правых. 4 На выходе пара из циклонов установлены горизонтальные пластинчатые сепараторы, Пар, пройдя их, поступает в барбатажно-промывочное устройство. Сюда же под промывочное устройство чистого отсека подведен пар из выносных циклонов, внутри которых также организована сепарация пароводяной смеси. Пар, пройдя барбатажно-промывочное устройство, поступает к дырчатому листу, где происходит одновременно сепарация пара и выравнивание потока. Пройдя дырчатый лист, пар по 32 пароотводящим трубам отводится к входным камерам настенного пароперегревателя и 8-ю трубами к конденсатной установке. Р и с. 2. Двухступенчатая схема испарения с выносными циклонами: 1 – барабан; 2 – выносной циклон; 3 – нижний коллектор циркуляционного контура; 4 – парогенерирующие трубы; 5 – опускные трубы; 6 – подвод питательной воды; 7 – отвод продувочной воды; 8 – водоперепускная труба из барабана в циклон; 9 – пароперепускная труба из циклона в барабан; 10 – пароотводящая труба из агрегата На барбатажно-промывочное устройство подается около 50 % питательной воды, а остальная часть ее через раздаточный коллектор сливается в барабан под уровень воды. Средний уровень воды в барабане на 200 мм ниже его геометрической оси. Допустимые колебания уровня в барабане 75 мм. Для выравнивания солесодержания в солевых отсеках котлов выполнен переброс двух водоопускных труб, таким образом, правый циклон питает левый нижний коллектор солевого отсека, а левый питает правый. 5 КОНСТРУКЦИЯ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ Поверхности нагрева пароперегревателя размещены в топочной камере, горизонтальном газоходе и опускной шахте. Схема пароперегревателя выполнена двухпоточной с многократным перемешиванием и перебросом пара по ширине котла, что позволяет выровнять тепловую разверку по отдельным змеевикам. По характеру восприятия тепла пароперегреватель условно делиться на две части: радиационную и конвективную. К радиационной части относится настенный пароперегреватель (НПП), первый ряд ширм (ШПП) и часть потолочного пароперегревателя (ППП), экранирующего потолок топочной камеры. К конвективной – второй ряд ширм, часть потолочного пароперегревателя и конвективный пароперегреватель (КПП). Радиационный настенный пароперегреватель Трубы НПП экранируют фронтовую стену топочной камеры. НПП состоит из шести панелей, две из них имеют по 48, а остальные по 49 труб, шаг между трубами – 46 мм. В каждой панели 22 трубы опускные, остальные подъемные. Входные и выходные коллекторы расположены в не обогреваемой зоне над топочной камерой, промежуточные коллекторы – в не обогреваемой зоне ниже топочной камеры. Верхние камеры при помощи тяг подвешены к металлоконструкциям потолочного перекрытия. Крепление труб осуществляется в 4 яруса по высоте и допускает вертикальное перемещение панелей. Потолочный пароперегреватель Потолочный пароперегреватель расположен над топкой и горизонтальным газоходом, состоит из 394 труб, размещенных с шагом 35 мм и соединенных входным и выходным коллекторами. Ширмовый пароперегреватель Ширмовый пароперегреватель состоит из двух рядов вертикальных ширм (по 30 ширм в каждом ряду), расположенных в верхней части топочной камеры и поворотном газоходе. Шаг между ширмами 455 мм. Ширма состоит из 23 змеевиков одинаковой длины и двух коллекторов (входного и выходного), установленных горизонтально в не обогреваемой зоне. Конвективный пароперегреватель Конвективный пароперегреватель горизонтального типа, состоит из левой и правой частей, размещенных в газоходе опускной шахты над водяным экономайзером. Каждая сторона в свою очередь делится на две прямоточные ступени. 6 ПАРОВОЙ ТРАКТ КОТЛА Насыщенный пар из барабана котла по 12-ти пароперепускным трубам поступает в верхние коллекторы НПП, из которых по средним трубам 6-ти панелей движется вниз и поступает в 6 нижних коллекторов, после чего поднимается вверх по крайним трубам 6 панелей к верхним коллекторам, из которых по 12-и необогреваемым трубам направляется во входные коллекторы потолочного пароперегревателя. Далее пар по всей ширине котла движется по потолочным трубам и поступает в выходные коллекторы пароперегревателя, расположенные у задней стенки конвективного газохода. Из этих коллекторов пар разделяется на два потока и направляется в камеры пароохладителей I ступени, а затем в камеры крайних ширм (7 левых и 7 правых), пройдя которые оба потока пара попадают в промежуточные пароохладители II ступени, левый и правый. В пароохладителях I и II ступени пар перебрасывается с левой стороны на правую и, наоборот, с целью уменьшения тепловой разверки, обуславливаемой газовым перекосом. Выйдя из промежуточных пароохладителей II впрыска, пар поступает в коллекторы средних ширм (8 левых и 8 правых), пройдя которые направляется во входные камеры КПП. Между верхними и нижними частями КПП установлены пароохладители III ступени. Далее перегретый пар по паропроводу направляется к турбинам. Р и с. 3. Схема пароперегревателя котла: 1 – барабан котла; 2 – радиационная двухходовая радиационная трубная панель (слева условно показаны верхние коллекторы, а справа – нижние); 3 – потолочная панель; 4 –впрыскивающий пароохладнтель; 5 – место впрыска воды в пар; 6 – крайние ширмы; 7 – средние ширмы; 8 – конвективные пакеты; 9 – выход пара из котла 7 КОНДЕНСАТНАЯ УСТАНОВКА И ВПРЫСКИВАЮЩИЕ ПАРООХЛАДИТЕЛИ Для получения собственного конденсата на котле установлены 2 конденсатные установки (по одной с каждой стороны) расположенные на потолочном перекрытии котла над конвективной частью. Они состоят из 2-х раздающих коллекторов, 4-х конденсаторов и конденсатосборника. Каждый конденсатор состоит из камеры Д426×36 мм. Охлаждающие поверхности конденсаторов образованы трубами, приваренными к трубной доске, которая делится на две части и образует водоотводящую и водоподводящую камеры. Насыщенный пар из барабана котла по 8-ми трубам направляется в четыре раздающих коллектора. От каждого коллектора пар отводится к двум конденсаторам трубами по 6 трубок к каждому конденсатору. Конденсация насыщенного пара, поступающего из барабана котла производится путем охлаждения его питательной водой. Питательная вода после подвесной системы подается в водоподводящую камеру, проходит через трубки конденсаторов и выходит в водоотводящую камеру и далее к водяному экономайзеру. Поступивший из барабана насыщенный пар заполняет паровое пространство между трубами, соприкасается с ними и конденсируется. Образовавшийся конденсат по 3-м трубам из каждого конденсатора поступает в два сборника, оттуда через регуляторы подается к пароохладителям I, II, III левого и правого впрысков. Впрыск конденсата происходит за счет напора слагающегося из перепада в трубе «Вентури» и падения давления в паровом тракте пароперегревателя от барабана до места впрыска. Конденсат впрыскивается в полость трубы "Вентури" через 24 отверстия диаметром 6 мм, расположенных по окружности в узком месте трубы. Труба «Вентури» при полной нагрузке на котле снижает давление пара за счет увеличения его скорости в месте впрыска на 4 кгс/см2. Максимальная производительность одного конденсатора при 100 % нагрузке и расчетных параметрах пара и питательной воды составляет 17,1 т/ч. ВОДЯНОЙ ЭКОНОМАЙЗЕР Стальной змеевиковый водяной экономайзер состоит из 2-х частей, размещенных соответственно в левой и правой части опускной шахты. Каждая часть экономайзера состоит из 4-х блоков: нижнего, 2-х средних и верхнего. По высоте между блоками сделаны проемы. Водяной экономайзер состоит из 110 пакетов змеевиков, расположенных параллельно фронту котла. Змеевики в блоках расположены в шахматном порядке с шагом 30 мм и 80 мм. Средние и верхние блоки устанавливаются на балки, расположенные в газоходе. Для защиты от газовой среды эти балки покрыты изоляцией, защищенной металлическими листами толщиной 3 мм от воздействия дробеструйной установки. Нижние блоки при помощи стоек подвешены к балкам. Стойки допускают возможность выема пакета змеевиков при ремонте. 8 Входные и выходные камеры водяного экономайзера расположены вне газоходов и кронштейнами крепится к каркасу котла. Охлаждение балок водяного экономайзера (температура балок при растопках и во время работы не должна быть больше 250 °С) осуществляется за счет подачи в них холодного воздуха с напора дутьевых вентиляторов, со сбросом воздуха во всасывающие короба дутьевых вентиляторов. ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ В котельной установлено два регенеративных воздухоподогревателя РВП-54. Регенеративный воздухоподогреватель РВП-54 представляет собой противоточный теплообменный аппарат, состоящий из вращающегося ротора, заключенного внутри неподвижного корпуса (рис. 4). Ротор состоит из обечайки диаметром 5590 мм и высотой 2250 мм, изготовленной из листовой стали толщиной 10 мм и ступицы диаметром 600 мм, а также соединяющих ступицу с обечайкой радиальных ребер, разделяющих ротор на 24 сектора. Каждый сектор разделен вертикальными листами на Р и с. 4. Конструктивная схема регенеративного воздухоподогревателя: 1 – короб; 2 – барабан; 3 – корпус; 4 – набивка; 5 – вал; 6 – подшипник; 7 – уплотнение; 8 – электродвигатель три части. В них укладываются секции нагревательных листов. По высоте секции устанавливаются в два ряда. Верхний ряд является горячей частью ротора, выполнен из дистанционирующих и гофрированных листов, толщиной 0,7 мм. Нижний ряд секций является холодной частью ротора и выполнен из дистанционирующих прямых листов, толщиной 1,2 мм. Набивка холодной части более подвержена коррозии и может быть легко заменена. Внутри ступицы ротора проходит пустотелый вал, имеющий в нижней части фланец, на который опирается ротор, ступица крепится к фланцу шпильками. РВП имеет две крышки – верхнюю и нижнюю, на них установлены уплотнительные плиты. 9 Процесс теплообмена осуществляется путем нагрева набивки ротора в газовом потоке и ее охлаждения в воздушном потоке. Последовательное перемещение нагретой набивки из газового потока в воздушный осуществляется за счет вращения ротора с частотой 2 оборота в минуту. В каждый момент времени из 24 секторов ротора 13 секторов включены в газовый тракт, 9 секторов - в воздушный тракт, два сектора выключены из работы и перекрываются уплотнительными плитами. В воздухоподогревателе осуществляется принцип противотока: воздух вводится со стороны выхода и отводится со стороны входа газов. Воздухоподогреватель рассчитан на подогрев воздуха от 30 до 280 °С при охлаждении газов от 331 °С до 151 °С при работе на мазуте. Преимуществом регенеративных воздухоподогревателей является их компактность и небольшая масса, основным недостатком – значительная перетечка воздуха с воздушной стороны в газовую (нормативный присос воздуха 0,2–0,25). КАРКАС КОТЛА Каркас котла состоит из стальных колонн, связанных горизонтальными балками, фермами и раскосами, и служит для восприятия нагрузок от веса барабана, всех поверхностей нагрева, конденсатной установки, обмуровки, изоляции и площадок обслуживания. Каркас котла изготавливается сварным из профильного проката и листовой стали. Колонны каркаса прикрепляются к подземному железобетонному фундаменту котла, основание (башмак) колонн заливают бетоном. ОБМУРОВКА Обмуровка топочной камеры состоит из огнеупорного бетона, совелитовых плит и уплотнительной магнезиальной обмазки. Толщина обмуровки 260 мм. Устанавливается она в виде щитов, которые крепятся к каркасу котла. Обмуровка потолка состоит из панелей, толщиной 280 мм, свободно лежащих на трубах пароперегревателя. Структура панелей: слой огнеупорного бетона толщиной 50 мм, слой термоизоляционного бетона толщиной 85 мм, три слоя совелитовых плит, общей толщиной 125 мм и слой уплотнительной магнезиальной обмазки, толщиной 20 мм, нанесенной на металлическую сетку. Обмуровка поворотной камеры и конвективной шахты крепятся на щитах, которые в свою очередь крепятся к каркасу котла. Общая толщина обмуровки поворотной камеры составляет 380 мм: огнеупорный бетон - 80 мм, термоизоляционный бетон - 135 мм и четыре слоя совелитовых плит по 40 мм. Обмуровка конвективного пароперегревателя состоит из одного слоя термоизоляционного бетона толщиной 155 мм, слоя огнеупорного бетона – 80 мм и четырех слоев совелитовых плит – 165 мм. Между плитами находится слой совелитовой мас10 тики толщиной 2÷2,5 мм. Обмуровка водяного экономайзера толщиной 260 мм, состоит из огнеупорного и термоизоляционного бетона и трех слоев совелитовых плит. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ Эксплуатация котельных агрегатов должна производиться в соответствии с действующими «Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов», утвержденными Ростехнадзором и «Техническими требованиями по взрывобезопасности котельных установок, работающих на мазуте и природном газе», а также действующими «Правилами техники безопасности при обслуживании теплосилового оборудования электростанций». Библиографический список 1. Инструкция по эксплуатации энергетического котла ТГМ-84 ТЭЦ ВАЗа. 2. Мейкляр М.В. Современные котельные агрегаты ТКЗ. М.: Энергия, 1978. 3. Ковалев А.П., Лелеев Н.С., Виленский Т.В. Парогенераторы: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1985. 11 Конструкция и работа котла ТГМ-84 Составитель КАЛМЫКОВ Максим Витальевич Редактор Н.В. В е р ш и н и н а Технический редактор Г.Н. Ш а н ь к о в а Подписано в печать 20.06.06. Формат 60×84 1/12. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл.п.л. 1,39. Усл.кр.-отт. 1,39. Уч.-изд. л. 1,25 Тираж 100. С. – 171. ________________________________________________________________________________________________________ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный технический университет» 432100. г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Главный корпус 12

Температура уходящих газов: при работе на мазуте 141 на газе 130 КПД на мазуте 912 на газе 9140. В задней стене размещены шлицы для ввода рециркулирующих дымовых газов.3 Коэффициенты избытка воздуха в газовом тракте котла Коэффициенты избытка воздуха на выходе из топки без учета рециркуляции: . Коэффициенты избытка воздуха: на выходе из топки после ширмового пароперегревателя после КПП1 после КПП2 после Эк1 после Эк2 в уходящих газах; Выбор расчетных температур Рекомендуемая температура уходящих газов для мазута...

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

1. Тепловой расчет котла ТГМ-94

1.1 Описание котла

Парогенератор ТГМ-94 для блока 150 МВт на производительность 140 кг/сек, давление 14Мн/, перегрев, промперегрев, температура горячего воздуха. Расчетное топливо: природный газ и мазут. Температура уходящих газов: при работе на мазуте 141, на газе 130, КПД на мазуте 91,2, на газе 91,40%.

Парогенератор спроектирован для районов с минимальной температурой атмосферного воздуха - и имеет П - образную открытую компоновку. Все элементы агрегата выполнены дренируемыми. Каркас получился довольно сложным и тяжелым из-за наличия местных укрытий, а также из-за учета ветровой нагрузки и сейсмичности в 8 баллов. Местные укрытия (боксы) выполнены из легких материалов типа асбофанеры. Открытые трубопроводы покрыты алюминиевой обшивкой.

Оборудование блока скомпоновано так, что воздухоподогреватель размещен с фронта парогенератора, а турбина - сзади. При этом несколько удлиняется газоходы, зато удобно компонуется воздуховоды, паропроводы также укорачиваются, особенно при размещении выходных коллекторов перегревателя позади парогенератора. Все элементы агрегата запроектированы для блочного заводского изготовления, с максимальным весом блока 35 т, кроме барабана, весящего 100т.

Фронтовая стена топки экранирована вперемежку испарительными и перегревательными панелями, на стене размещаются семь панелей перегревателя с гнутыми трубами в обход горелок, а между ними испарительные панели из прямых труб.

Гибы в обход горелок позволяют компенсировать разницу в термических удлинениях и сварить друг с другом нижние камеры всех фронтовых панелей, расположенные соосно. Горизонтальный потолок топки экранирован перегревательными трубками. Средние панели боковых экранов включены во вторую ступень испарения. Солевые отсеки размещены по торцам барабана и имеют общую производительность 12% от.

В задней стене размещены шлицы для ввода рециркулирующих дымовых газов.

На фронтовой стене установлено в 4 яруса 28 газомазутных горелок. На мазуте работают три верхних ряда, на газе – три нижних. С целью понижения избытка воздуха в топке предусмотрен индивидуальный подвод воздуха к каждой горелке. Объём топки 2070 ; объемная плотность тепловыделения камеры горения зависит от вида топлива: для газа Q / V =220, для мазута 260 квт/, плотность теплового потока поперечного сечения топки для газа Q / F =4,5, для мазута 5,3 Мвт/. Обмуровка агрегата щитовая с опиранием на каркас. Обмуровка пода – натрубная и перемещается вместе с экраном; обмуровка потолка выполнена из панелей, лежащих на трубах потолочного пароперегревателя. Шов между подвижной и неподвижной обмуровкой топки выполнен в виде гидрозатвора.

Схема циркуляции

Питательная вода котла, пройдя конденсатор, экономайзер, поступает в барабан. Около 50 % питательной воды подается на барботажно-промывочное устройство, остальная часть мимо промывочного устройства направляется в нижнюю часть барабана. Из барабана поступает в экранные трубы чистого отсека и затем в виде пароводяной смеси поступает в барабан во внутрибарабанные циклоны, где происходит первичное отделении воды от пара.

Часть котловой воды из барабана поступает в выносные циклоны, которая является продувочной водой 1 ступени и питательной водой 2 ступени.

Пар чистого отсека поступает в барботажно-промывочное устройство, сюда же подведен пар солевых отсеков из выносных циклонов.

Пар, пройдя через слой питательной воды, очищается от основного количества содержащихся в ней солей.

После промывочного устройства насыщенный пар проходит через пластинчатый сепаратор и дырчатый лист, очищаясь от влаги, и направляется по пароперепускным трубам в пароперегреватель и далее на турбину. Часть насыщенного пара отводится в конденсаторы для получения собственного конденсата, для впрыска в пароохладитель.

Непрерывная продувка осуществляется из выносных циклонов в солевом отсеке 2 ступени испарения.

Конденсационная установка (2 шт.) размещены у боковых стен топочной камеры и состоит из двух конденсаторов, коллектора и труб подвода пара и отвода конденсата.

Пароперегреватели расположены по ходу пара.

Радиационная (настенный) – экранирующий фронтовую стенку топки.

Потолочный – экранирующий потолок котла.

Ширмовый – расположенный в газоходе, соединяющим топку с конвективной шахтой.

Конвективный – размещенный в конвективной шахте.

1.2 Исходные данные

• номинальная паропроизводительность т/ч;
• рабочее давление за главной паровой задвижкой МПа;
• рабочее давление в барабане МПа;
• температура перегретого пара;
• температура питательной воды;
• топливо – мазут;
• низшая теплота сгорания;
• содержание влаги 1,5%
• содержание серы 2%;
• содержание механических примесей 0,8%:

Объемы воздуха и продуктов сгорания, /:

• средний элементарный состав (в % по объему):

1.3 Коэффициенты избытка воздуха в газовом тракте котла

Коэффициенты избытка воздуха на выходе из топки без учета рециркуляции: .

Расчетные присосы холодного воздуха в топках и газоходах паровых котлов отсутствуют.

Коэффициенты избытка воздуха:

На выходе из топки

После ширмового пароперегревателя

После КПП1

После КПП2

После Эк1

После Эк2

В уходящих газах;

Выбор расчетных температур

130÷140=140.

Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель

для регенеративного воздухоподогревателя:

0,5(+) – 5;

Температура подогрева воздуха 250-300=300.

Минимальный температурный напор за экономайзером: .

Минимальный температурный напор перед воздухоподогревателем: .

Предельный подогрев воздуха в одной ступени ВП: .

Отношение водяных эквивалентов: , по рисунку.

Средний избыток воздуха в ступенях ВП:

300;

140;

Рассчитаем объём газа, отбираемый на рециркуляцию, топлива

Доля рециркуляции горячего воздуха на вход в воздухоподогреватель;

1,35/10,45=0,129.

Средний избыток воздуха в ступени воздухоподогревателя:

1,02-0+0,5∙0+0,129=1,149.

Отношение водяных эквивалентов:

1.4 Расчет объёмов воздуха и продуктов сгорания

При сжигании мазута расчет теоретических объёмов воздуха и продуктов сгорания производится на основании процентного состава рабочей массы:

теоретический объём воздуха:

Теоретические объёмы воздуха:

Действительные объёмы продуктов сгорания при избытке воздуха в газоходах определяют по формуле:

Результаты приведены в таблице 1.1.

Величина	Топка ширмы	КПП1	КПП2	Эк1	Эк2	РВП
	1,02	1,02	1,02	1,02	1,02	1.02
	1,02	1,02	1,02	1,02	1,02	1,02
	1,453	1,453	1,453	1,453	1,453	1,453
	10,492	10,492	10,492	10,492	10,492	10,492
	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15
	0,138	0,138	0,138	0,138	0,138	0,138
	0,288	0,288	0,288	0,288	0,288	0,288

Объём водяных паров:

Полный объём газов:

Объёмная доля трехатомных газов:

Объёмная доля водяных паров:

Доля трехатомных газов и водяных паров:

1.5 Энтальпия воздуха и продуктов сгорания

Энтальпия теоретических объёмов воздуха и продуктов сгорания, в, при расчетной температуре, определяется по формулам:

Энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха

Результаты расчетов приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Энтальпия продуктов сгорания

Поверхность нагрева	Температура за поверхностью
Топочная камера	2300 2100 1900 1700 1500 1300 1100	44096 ,3 39734,1 35606 31450 27339,2 23390,3 19428 16694,5	37254,3 33795,3 30179,6 26647,5 23355,7 19969,95 16782,70 13449,15	745,085 675,906 603,592 532,95 467,115 399,399 335,654 268,983	44827,3 40390,7 36179,6 32018,5 27798 23782,6 19757,9 15787,1
КПП1	1100	19422,26 15518,16 13609,4 11746,77 9950,31	16782,70 13449,15 11829,40 10241 8683,95	335,654 268,983 236,588 204,820 173,679	19757,9 15787,1 13846 11951,6 10124
КПП2		11746,77 9950,31 9066,87	10241 8683,95 7921,10	204,820 173,679 158,422	11951,6 10124 9225,3
ЭК1		9950,31 9066,87 8193,30	8683,95 7921,10 7158,25	173,679 158,422 143,165	10124 9225,3 8336,5
ЭК2		9066,87 8193,30 6469,46 4788,21	7921,10 7158,25 5663,90 4200,90	158,422 143,165 113,278 84,018	9225,3 8336,5 6582,7 4872,2
РВП		4788,21 3151,52 1555,45	4200,90 2779,70 1379,40	84,018 55,594 27,588	4872,2 3207,1 1583

При

1.6 Коэффициенты полезного действия и потери теплоты

Коэффициенты полезного действия проектируемого парового котла определяется из обратного баланса:

Потеря теплоты с уходящими газами зависит от выбранной температуры газов, покидающих паровой котел, и избытка воздуха и определяется по формуле:

Находим энтальпию уходящих газов при :

Энтальпия холодного воздуха при расчетной температуре:

Располагаемая теплота сжигаемого топлива кДж/кг, в общем случае определяется по формуле:

Потери теплоты с химическим недожогом топлива =0,1%.

Тогда: .

Потери теплоты с механическим недожогом топлива

Потери теплоты от наружного охлаждения через внешние поверхности котла %, невелики и с ростом номинальной производительности котла кг/с, уменьшается: при

Получим:

1.7 Тепловой баланс и расход топлива

Расход топлива В, кг/с, подаваемого в топочную камеру парового котла, можно определить из следующего баланса:

Расход продувочной воды из барабанного парового котла, кг/с:

Где =2% - непрерывная продувка котла.

- энтальпия перегретого пара;

- энтальпия кипящей воды в барабане;

- энтальпия питательной воды;

1.8 Поверочный расчет теплообмена в топке

Размеры топочной камеры:

2070 .

Тепловое напряжение топочного объема

Двусветный экран, 6 газомазутных горелок в два яруса по фронту котла.

Тепловые характеристики топочной камеры

Полезное тепловыделение в топочной камере (в расчете на 1 кг или 1 топлива):

Теплота воздуха состоит из теплоты горячего воздуха и небольшой доли теплоты присосов холодного воздуха извне:

В газоплотных топках, работающих под наддувом, присосы воздуха в топку исключены =0. =0.

Адиабатическая (калориметрическая) температура продуктов сгорания:

где

Пусть по таблице находим энтальпию газов

Усредненная теплоемкость газов:

При расчете топки котла температуру можно определить непосредственно, используя данные таблицы 2.3, по известному значению

путем интерполяции в зоне высоких температур газов при значении, и принимая

Тогда,

Температура газов на выходе из топки для D <500 т/ч

Из таблицы 2.2 находим энтальпию газов на выходе из топки:

Удельное тепловосприятие топки, кДж/кг:

где - коэффициент сохранения теплоты, учитывающий долю теплоты газов, воспринятую поверхностью нагрева:

Температура газов на выходе из топки:

где М=0,52-0,50- коэффициент, учитывающий относительное положение ядра факела по высоте топочной камеры;

При расположении горелок в два три ряда по высоте за принимается средняя высота, если теплопроизводительности горелок всех рядов одинаковы, т.е. где =0,05 при D >110 кг/с, М=0,52-0,50∙0,344 = 0,364.

Коэффициент тепловой эффективности экрана:

Угловой коэффициент экрана определяется:

1,1 – относительный шаг труб настенного экрана.

Условный коэффициент загрязнения поверхности:

Степень черноты: , при сжигании жидкого топлива коэффициент теплового излучения факела равен:

Коэффициент теплового излучения несветящийся части факела:

Где р=0,1 МПа, а

Абсолютная температура газов на выходе из топки.

Объёмная доля трехатомных газов.

Эффективная толщина излучаемого слоя в топочной камере, где расчетный объем топочной камеры равен: , а поверхность топки с двусветным экраном:

где

Тогда и

Получим

Принимаем в первом приближении равным

Среднее тепловое напряжении поверхности нагрева топочных экранов:

Где - полная радиационная поверхность топки.

1.9 Расчет поверхности нагрева котла

Гидравлическое сопротивление перегретого пара:

При этом давление в барабане:

Давление питательной воды в настенном пароперегревателе:

Потери давления в ширме:

Потери давления в КПП:

1.9.1 Расчет настенного пароперегревателя

Давление питательной воды,

Температура питательной воды,

Энтальпия питательной воды.

Тепловосприятие радиационных настенных экранов: где среднее тепловое напряжение рассчитываемой экранной поверхности, Для настенного экрана значит

Угловой коэффициент экрана:

Значит

Вычисляем выходные параметры питательной воды:

При р=15,4 МПа.

1.9.2 Расчет радиационного потолочного пароперегревателя

Параметры воды на входе:

Тепловосприятие радиационного потолочного ПП:

Тепловосприятие над топкой: где лучевоспринимающая поверхность нагрева потолочных экранов топки:

Тепловосприятие горизонтальным газоходом:

Где средняя удельная тепловая нагрузка в горизонтальном газоходе площадь газохода Тогда,

Вычисляем энтальпию пара: или

Тогда энтальпия на выходе из топки:

Впрыск 1:

1.10 Расчет тепловосприятия ширм и других поверхностей в области ширм

1.10.1 Расчет ширмового пароперегревателя 1

Параметры воды на входе:

Параметры воды на выходе:

Впрыск 2:

1.10.2 Расчет ширмового пароперегревателя 2

Параметры воды на входе:

Параметры на воды на выходе:

Тепловосприятие ширм:

Теплота, получаемая из топки плоскостью входного окна газохода ширм:

Где

Теплота, излучаемая из топки и ширм на поверхности за ширмами:

Где а поправочный коэффициент

Угловой коэффициент с входного на выходное сечение ширм:

Средняя температура газов в ширмах:

Теплота от омывающих газов:

Определяемое тепловосприятие ширм:

Уравнение теплообмена для ширмы : где поверхность нагрева ширмы :

Усредненный

где температурный напор прямотока :

Температурный напор противотока :

Коэффициент теплопередачи :

Коэффициент теплопередачи от газов на стенке :

Скорость газов:

Коэффициент теплоотдачи конвекций газов к поверхности:

Где поправка на число труб по ходу газов.

И поправка на компоновку пучка.

1 – коэффициент, учитывающий влияние и изменение физических параметров потока.

Коэффициент теплоотдачи излучения продуктов сгорания:

Коэффициент использование: ,

где

Тогда

Уравнение теплообмена для ширмы будет выглядеть так:

Полученное значение сравним с :

1.10.3 Расчет подвесных труб в области ширм

Теплота, получаемая поверхностью трубчатого пучка из топки:

Где тепловоспринимающая поверхность:

Теплообмен в трубах:

Скорость газов:

Где

Коэффициент теплоотдачи конвекций от газов к поверхности:

Значит

Тогда

Теплота, воспринимая обогреваемой средой вследствие охлаждения омывающих газов(балансовая):

Из этого уравнения найдем энтальпию на выходе из поверхности труб:

где - теплота, получаемая поверхностью излучением из топки;

Энтальпия на входе в трубы при температуре

По энтальпии определяем температуру рабочей среды на выходе из подвесных труб

Средняя температура пара в подвесных трубах:

Температура стенки

Коэффициент, теплоотдачи от излучения продуктов сгорания при не запыленном потоке газов:

Коэффициент использования: где

Тогда:

Тепловосприятие подвесных труб находят по уравнению теплопередачи:

Полученное значение сравниваем с

Т.о. температура рабочего тела на выходе из подвесных труб

1.10.4 Расчет ширмового пароперегревателя 1

Газы на входе:

на выходе:

Теплота, полученная излучением из топки:

Коэффициент излучения газовой среды: где

Тогда:

Теплота, получаемая излучением из топки:

Теплота от омывающих газов:

Температурный напор прямотока:

Усредненный температурный напор:

Коэффициент теплопередачи:

где коэффициент теплопередачи от газов к стенке:

Скорость газов:

Получим:

Коэффициент теплопередачи конвекций от поверхности к обогреваемой среде:

Тогда:

Уравнение теплообмена для ширмы:

Сравниваем с:

Т.о. температура на выходе из ширмового пароперегревателя 2:

1.11 Тепловосприятие конвективного пароперегревателя

1.11.1 Расчет конвективного пароперегревателя 1

Параметры рабочей среды на входе:

Параметры рабочей среды на выходе:

где

Теплота, воспринимаемая рабочей средой:

Энтальпия газов на выходе из поверхности нагрева выражаем из уравнения для теплоты, отдаваемой газами:

Уравнение теплообмена для КПП1:

Коэффициент теплопередачи:

Коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности:

Скорость газов:

Значит

Определяем состояние газов на выходе:

с учетом излучения объёма

Тогда:

Тогда коэффициент теплоотдачи от газов к стенке будет:

Скорость движения пара по конвективному пароперегревателю:

Коэффициент теплопередачи будет равен:

Температурный напор прямотока:

Уравнение теплообмена для конвективного пароперегревателя:

Сравниваем с

Впрыск 3 (ПО 3).

1.11.2 Расчет конвективного пароперегревателя 2

Параметры рабочей среды на входе:

Параметры рабочей среды на выходе:

Теплота, воспринятая рабочей средой:

Уравнение теплоты, отдаваемой газами:

отсюда энтальпия газов на выходе из поверхности нагрева:

Уравнение теплообмена для КПП 2: .

Температурный напор прямотока:

Коэффициент теплопередачи: где коэффициент теплопередачи от газов к стенке: где

Скорость газов:

Коэффициент, теплоотдачи излучения продуктов сгорания при не запыленном потоке газов:

Коэффициент излучения газовой среды:

Определяем состояние газов на выходе из топочной камеры по формуле:

Тогда:

Значит:

Тогда коэффициент теплоотдачи конвекции от газов к стенке будет:

Коэффициент теплоотдачи конвекции от поверхности к обогреваемой среде:

Тогда:

Уравнение теплообмена будет иметь вид:

Сравниваем с

1.11.3 Расчет подвесных труб в конвективной шахте

Теплота, отданная газами поверхности:

Тепловосприятие подвесных труб: где расчетная теплообменная поверхность:

Коэффициент теплопередачи

отсюда

по этой энтальпии находим температуру рабочей среды на выходе из подвесных труб:

Температура рабочей среды на входе:

Температурный напор: где

Тогда

Получилось, что значит температура газов после подвесных труб

1.12 Расчет тепловосприятия водяного экономайзера

1.12.1 Расчет экономайзера (вторая ступень)

Теплота, отданная газами:

где при

Энтальпия пара на входе:

- давление на входе, следует

Энтальпия среды на выходе находится из уравнения для теплоты, воспринятой рабочей поверхностью:

Уравнение теплообмена:

Коэффициент теплопередачи:

Коэффициент теплопередачи от газов к стенке: где

Скорость газов:

Тогда коэффициент теплоотдачи конвекций от газов к поверхности:

Коэффициент излучения газовой среды:

Площадь нагреваемой поверхности:

С учетом излучения объёма

Тогда:

коэффициент использования

Коэффициент, теплоотдачи излучения продуктов сгорания:

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке:

Тогда

Температурный напор:

Теплообмен экономайзера (вторая ступень):

Сравниваем с

значит температура на выходе из второй ступени экономайзера

1.12.2 Расчет экономайзера (первая ступень)

Параметры рабочей среды:

Параметры продуктов сгорания:

Параметры, воспринятые рабочей средой:

Из уравнения для теплоты отданной газами находим энтальпию на выходе:

По с помощью таблицы 2 находим

Уравнения теплообмена:

Температурный напор прямотока:

Скорость газов:

Коэффициент теплопередачи от газов к поверхности:

Коэффициент, теплопередачи излучения продуктов сгорания при не запыленном потоке газов:

Где коэффициент излучения газовой среды: где состояние газов на выходе:

тогда

Коэффициент теплопередачи:

Тогда уравнение теплообмена будет выглядеть так:

Т.о. температура на выходе из первой ступени экономайзера:

1.13 Расчет регенеративного воздухоподогревателя

1.13.1 Расчет горячего пакета

Теплота, воспринятая воздухом:

где при

при

Отношение среднего количества воздуха в воздухоподогревателе к теоретически необходимому:

Из уравнения для теплоты отданной газами находим энтальпию на выходе из горячей части воздухоподогревателя:

Температура газов на выходе из горячей части по таблице 2:

Средняя температура воздуха:

Средняя температура газов:

Температурный напор:

Средняя скорость воздуха:

Средняя скорость газов:

Средняя температура стенки горячей части воздухоподогревателя:

Коэффициент теплопередачи конвекции от поверхности к обогреваемой среде:

Уравнение теплопередачи:

Уравнение теплообмена:

1.13.2 Расчет холодного пакета

Доля воздуха теоретически необходимого в холодной части воздухоподогревателя:

Тепловосприятие холодной части по балансу:

Энтальпия газов на выходе из воздухоподогревателя:

Средняя температура воздуха:

Средняя температура газов:

Температурный напор:

Температура стенки холодной части воздухоподогревателя:

Средняя скорость воздуха:

Средняя скорость газов:

Коэффициент теплоотдачи конвекции от газов к поверхности:

Уравнение теплопередачи:

Уравнение теплообмена:

1.14 Расчет КПД парового котла

Коэффициент полезного действия:

Потери теплоты с уходящими газами:

где энтальпия холодного воздуха при расчетной температуре и

Тогда КПД будет равен:

Инв. № подп

Подп. и дата

Взам. инв. №

Инв. № дубл.

Подп. и дата

Лит

Лист

Листов

ФГБОУ ВПО «КГЭУ»

ИТЭ, гр. КУП-1-09

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Лит

№ докум.

Изм .

Подп .

Дата

Бахтин

Разраб .

Федосов

Пров .

Т. контр.

Локтев

Н. контр.

Галицкий

Утв .

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 14050 2 .065.002 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Спецификой расчета котла является неизвестность промежуточных температур газов и рабочего тела – теплоносителя, включая температуру уходящих газов; поэтому расчет выполняют методом последовательных приближений 11043. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК ТИПОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ. РАСЧЕТ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ 2.41 MB Состояние современной отечественной экономики обусловлено уровнем развития отраслей промышленности, определяющих научно-технический прогресс страны. К таким отраслям прежде всего относится машиностроительный комплекс, производящий современные автотранспортные средства, строи-тельные, подъемно-транспортные, дорожные машины и другое оборудование. 18002. Расчет основных размеров трансформатора, расчет обмоток, определение характеристик холостого хода и короткого замыкания 1.01 MB Целью данного курсового проекта является изучение основных методов расчета и конструктивной разработки электрической машины или трансформатора. В курсовом проекте производится расчет основных размеров трансформатора, расчет обмоток, определение характеристик холостого хода и короткого замыкания, расчет магнитной системы, а также тепловой расчет и расчет охладительной системы. 15503. Расчет испарителя 338.24 KB Тип испарителя - И -350 Количество труб Z = 1764 Параметры греющего пара: Рп = 049 МПа tп = 168 0С. Расход пара Dп = 135 т ч; Габаритные размеры: L1= 229 м L2= 236 м Д1= 205 м Д2= 285 м Опускные трубы Количество nоп = 22 Диаметр dоп = 66 мм Температурный напор в ступени t = 14 оС. Назначение и устройство испарителей Испарители предназначены для получения дистиллята восполняющего потери пара и конденсата в основном цикле паротурбинных установок электростанций а также выработки пара для общестанционных нужд и... 1468. Расчет редуктора 653.15 KB Электродвигатель превращает электрическую энергию в механическую, вал двигателя совершает вращательное движение, но число оборотов вала двигателя очень велико для скорости движения рабочего органа. Для снижения числа оборотов и увеличения момента вращения и служит данный редуктор. 1693. Гидравлический расчет ОСС 103.92 KB Система водяного пожаротушения предназначена для тушения пожара или охлаждения судовых конструкций компактными или распыленными струями от ручных или лафетных пожарных стволов.Система водяного пожаротушения должна быть установлена на всех судах 14309. Расчёт ТО автомобилей 338.83 KB Для расчёта объёма работ по ТО подвижного состава необходимо знать: тип и количество подвижного состава; среднесуточный пробег автомобиля по маркам, режим работы подвижного состава, который определяется числом дней работы подвижного состава на линии 15511. Расчет посадок 697.74 KB 2 Расчет посадки с натягом Ø16 P7 h6 Предельные отклонения и размеры для отверстия Ø16 P7: По ГОСТ 25346-89 определяем величину допуска IT7 = 18 мкм; По ГОСТ 25346-89 определяем значение основного отклонения: Верхнее: ES=-187=-11 Нижнее отклонение EI = ES IT = -11 -18 = -29 мкм. Рассчитываем предельные размеры вала Ø16 h6: По ГОСТ 25346-89 определяем величину допуска IТ6 = 11 мкм; По ГОСТ 25346-89 определяем значение основного отклонения es = 0 мкм; Нижнее отклонение: ei = es - IT = 0 - 11 = -11 мкм.1 – Предельные... 14535. Расчет припусков на мех. обработку 18.46 KB Расчет и выбор режимов резания Режим резания металла включает в себя следующие определяющие его основные элементы: глубину резания t мм подачу S мм об скорость резания V м мин или число оборотов шпинделя станка n об мин. Исходными данными для выбора режима резания являются: Данные об обрабатываемой детали: род материала и его характеристика: форма размеры и допуски на обработку допускаемые погрешности требуемая шероховатость и т. Сведения о заготовке: род заготовки величина и характер распределения припусков состояние... 18689. Расчет реакционного аппарата 309.89 KB Исходные данные для расчетов. Задачи курсовой работы: - систематизация закрепление и расширение теоретических и практических знаний по этим дисциплинам; - приобретение практических навыков и развитие самостоятельности в решении инженерно технических задач; - подготовка студентов к работе над дальнейшими курсовыми и дипломными проектами УСТРОЙСТВО АППАРАТА И ВЫБОР КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Описание устройства и принцип работы аппарата Реакционным аппаратом называются закрытые сосуды предназначенные для проведения...

Описание парового котла ТГМ-151-Б

Лабораторная работа №1

по курсу «Котельные установки»

Выполнили: Матюшина Е.

Покачалова Ю.

Титова Е.

Группа: ТЭ-10-1

Проверила: Шацких Ю. В.

Липецк 2013

1. Цель работы………………………………………………………………………………….3

2. Краткая характеристика котла ТГМ-151-Б……………………………………………..….3

3. Котельно-вспомогательное оборудование………………………………...……………….4

4. Характеристика оборудования………………………………...……………………………7

4.1 Техническая характеристика……………………………….………………….7

4.2 Описание конструкции………………………………………..……………….7

4.2.1 Топочная камера……………………….…..………………………….….7

4.2.2 Пароперегреватель……………………...……………………………….8

4.2.3 Устройство для регулирования температуры перегретого пара……………………………………………………………………….…….11

4.2.4 Водяной экономайзер…………………...…...……………………...…...11

4.2.5 Воздухоподогреватель…………………………...………………..…..…12

4.2.6 Тягодутьевые устройства……………………...………………………..…12

4.2.7 Предохранительные клапаны………………..……………………………13

4.2.8 Горелочные устройства…………………………..………………………..13

4.2.9 Барабан и сепарационные устройства…………………………………....14

4.2.10 Каркас котла…………....…………………………………………………16

4.2.11. Обмуровка котла……….…....………………………………….…….….16

5. Техника безопасности при проведении работы……………………………………….16

Библиографический список………………………..………………………………………...17

1. Цель работы

Теплотехнические испытания котельных установок проводятся для определения энергетических характеристик, определяющих их режимные показатели в зависимости от нагрузки и типа топлива, выявления их эксплуатационных особенностей и недостатков конструкции. Для привития студентам практических навыков эту работу рекомендуется проводить в производственных условиях на действующих установках тепловых электростанций.

Целью работы является ознакомление студентов с организацией и методикой проведения балансовых испытаний котлоагрегата, определения количества и выбора точек замеров параметров работы котла, с требованиями к установке КИП, с методикой обработки результатов испытаний.

Краткая характеристика котла ТГМ-151-Б

1. Регистрационный номер № 10406

2 Завод-изготовитель Таганрогский котельный

завод "Красный котельщик"

3. Паропроизводительность 220 т/ч

4. Давление пара в барабане 115 кГ/см 2

5. Номинальное давление перегретого пара 100 кГ/см 2

6. Температура перегретого пара 540 °С

7. Температура питательной воды 215 °С

8. Температура горячего воздуха 340 °С

9. Температура воды на выходе из экономайзера 320 °С

10. Температура уходящих газов 180 °С

11. Топливо основное Коксодоменный газ и природный газ

12 Топливо резервное мазут

Котельно-вспомогательное оборудование.

1. Тип дымососа: Д-20х2

Производительность 245 тыс. м3/ч

Разрежение дымососа- 408 кгс/м2

Мощность и тип электродвигателя №21 500 кВт А13-52-8

№22 500 кВт А4-450-8

2. Тип дутьевого вентилятора: ВДН -18-11

Производительность- 170 тыс. м /ч

Давление- 390 кгс/м2

Мощность и тип электродвигателя №21 200 кВт АО-113-6

№22 165 кВт ГАМТ 6-127-6

3. Тип горелки: Турбулентные

Количество горелок (природного газа)- 4

Количество горелок (коксодоменного газа) 4

Минимальное давление воздуха- 50мм в.ст

Расход воздуха через горелку- 21000 нм/час

Температура воздуха перед горелкой- 340 С

Расход природного газа через горелку- 2200 нм /час

Расход коксодоменного газа через горелку- 25000 нм /час

Рисунок 1. Газомазутный котел ТГМ-151-Б на 220 т/ч, 100 кгс/см^2 (продольный и поперечный разрезы): 1 – барабан, 2 – выносной сепарационный циклон, 3 – топочная камера, 4 – топливная горелка, 5 – ширма, 6 – конвективная часть пароперегревателя, 7 – экономайзер, 8 – регенеративный воздухоподогреватель, 9 – дробеуловитель (циклон) дробеструйной установки, 10 – бункер дробеструйной установки, 11 – короб, отводящий дымовые газы от экономайзера к воздухоподогревателю, 12 – газовый короб к дымососу, 13 – короб холодного воздуха.

Рисунок 2. Общая схема котла ТГМ-151-Б: 1 – барабан, 2 – выносной сепарационный циклон, 3 – горелка, 4 – экранные трубы, 5 – опускные трубы, 6 – потолочный пароперегреватель, 7 – радиационный ширмовый пароперегреватель, 8 – конвективный ширмовый пароперегреватель, 9 – 1-я ступень конвективного пароперегревателя, 10 – 2-я ступень конвективного пароперегревателя, 11 – пароохладитель 1-го впрыска,

12 – пароохладитель 2-го впрыска, 13 – пакеты водяного экономайзера, 14 - регенеративный вращающийся воздухоподогреватель.

4. Характеристика оборудования

4.1 Техническая характеристика

Котел ТГМ-151/Б газомазутный, вертикально-водотрубный, однобарабанный, с естественной циркуляцией и трехступенчатым испарением. Котел изготовлен Таганрогским котельным заводом "Красный котельщик".

Котельный агрегат имеет П-образную компоновку и состоит из топочной камеры, поворотной камеры и опускной конвективной шахты.

В верхней части топки (на выходе из нее) в поворотной камере размещена ширмовая часть пароперегревателя, в опускном газоходе - конвективная часть пароперегревателя и экономайзер. Позади конвективного газохода установлено два регенеративных вращающихся воздухоподогревателя (РВВ).

Эксплуатационные показатели, параметры:

4.2 Описание конструкции

4.2.1 Топочная камера

Топочная камера имеет призматическую форму. Объем топочной камеры - 780 м 3 .

Стены топочной камеры экранированы трубами Ø 60x5, выполненными из стали 20. Потолок топочной камеры экранирован трубами потолочного пароперегревателя (Ø 32x3,5).

Фронтовой экран состоит из 4 панелей – по 38 труб в крайних панелях и по 32 трубы в средних. Боковые экраны имеют по три панели - в каждой по 30 труб. Задний экран имеет 4 панели: две крайние панели состоят из 38 труб, средние - из 32 труб.

Для улучшения омывания дымовыми газами ширм и защиты камер заднего экрана от радиации, трубы заднего экрана в верхней части образуют выступ в топку с вылетом 2000 мм (по осям труб). Тридцать четыре трубы не участвуют в образовании вылета, а являются несущими (по 9 труб в крайних панелях и по 8 в средних).

Экранная система, кроме заднего экрана, подвешена за верхние камеры посредством подвязок к металлоконструкциям потолочного перекрытия. Панели заднего экрана подвешены при помощи 12 обогреваемых подвесных труб 0 133x10 к потолочному перекрытию.

Панели задних экранов в нижний части образуют скат к фронтовой стене топки с уклоном 15° к горизонтали и образуют холодный под, покрытый со стороны топки шамотом и хромированной массой.

Все экраны топки свободно расширяются вниз.

Рисунок 3. Эскиз топочной камеры газомазутного котла.

Рисунок 4. Экранные поверхности нагрева котла: 1 – барабан; 2 – верхний коллектор; 3 – опускной пучок труб; 4 – подъемный испарительный пучок; 9 – нижний коллектор заднего экрана; 13 – смесеотводящие трубы заднего экрана; 14 – обогрев экрана факелом горящего топлива.

4.2.2 Пароперегреватель

Пароперегреватель котла состоит из следующих частей (по ходу пара): потолочный пароперегреватель, ширмовый пароперегреватель и конвективный пароперегреватель. Потолочный пароперегреватель экранирует потолок топки и поворотной камеры. Пароперегреватель выполнен из 4 панелей: в крайних панелях по 66 труб, в средних панелях по 57 труб. Трубы Ø 32x3,5 мм из стали 20 установлены с шагом 36 мм. Входные камеры потолочного пароперегревателя выполнены Ø 219x16 мм из стали 20, выходные Ø 219x20 мм из стали 20. Поверхность нагрева потолочного пароперегревателя составляет 109,1 м 2 .

Трубы потолочного пароперегревателя при помощи приварных планок крепятся к специальным балкам (7 рядов по длине потолочного пароперегревателя). Балки, в свою очередь, подвешены при помощи тяг и подвесок к балкам потолочных конструкций.

Ширмовый пароперегреватель расположен в горизонтальном соединительном газоходе котла и состоит из 32 ширм, расположенных в два ряда по ходу газов (первый ряд - радиационные ширмы, второй – конвективные ширмы). Каждая ширма имеет по 28 змеевиков из труб Ø 32x4 мм из стали 12Х1МФ. Шаг между трубами в ширме 40 мм. Ширмы установлены с шагом 530 мм. Суммарно поверхность нагрева ширм составляет 420 м 2 .

Крепление змеевиков между собой осуществляется при помощи гребенок и хомутов (толщиной 6 мм из стали марки Х20Н14С2), установленных по высоте в два ряда.

Конвективный пароперегреватель горизонтального типа расположен в опускной конвективной шахте и состоит из двух ступеней: верхней и нижней. Нижняя ступень пароперегревателя (первая по ходу пара) с поверхностью нагрева 410 м 2 - противоточная, верхняя ступень с поверхностью нагрева 410 м 2 – прямоточная. Расстояние между ступенями 1362 мм (по осям труб), высота ступени - 1152 мм. Ступень состоит из двух частей: левой и правой, каждая из которых состоит из 60 сдвоенных трехпетлевых змеевиков, расположенных параллельно фронту котла. Змеевики выполнены из труб Ø 32x4 мм (сталь 12Х1МФ) и установлены в шахматном порядке с шагами: продольный – 50 мм, поперечный – 120 мм.

Змеевики при помощи стоек опираются на опорные балки, охлаждаемые воздухом. Дистанционирование змеевиков осуществляется при помощи 3 рядов гребенок и полос толщиной 3 мм.

Рисунок 5. Крепление конвективного трубного пакета с горизонтальными змеевиками:1 –опорные балки; 2 – трубы; 3 – стойки;4 – скоба.

Движение пара по пароперегревателю происходит двумя не смешивающимися потоками, симметрично относительно оси котла.

В каждом из потоков пар движется следующим образом. Насыщенный пар из барабана котла по 20 трубам Ø 60x5 мм поступает в два коллектора потолочного пароперегревателя Ø 219x16 мм. Далее пар движется по потолочным трубам и поступает в две выходные камеры Ø 219x20 мм, расположенные у задней стенки конвективного газохода. Из этих камер, четырьмя трубами Ø 133x10 мм (сталь 12Х1МФ), пар направляется во входные камеры Ø 133x10 мм (сталь 12Х1МФ) райних ширм конвективной части ширмового пароперегревателя. Далее в крайние ширмы радиационной части ширмового пароперегревателя, затем в промежуточную камеру Ø 273x20 (сталь 12X1МФ), из которой трубами Ø 133x10 мм направляется в четыре средние ширмы радиационной части, а затем в четыре средние ширмы конвективной части.

После ширм пар по четырем трубам Ø 133x10 мм (сталь 12Х1МФ) поступает в вертикальный пароохладитель, пройдя который направляется четырьмя трубами Ø 133x10 мм в две входные камеры нижней противоточной ступени конвективного пароперегревателя. Пройдя противотоком, змеевики нижней ступени, пар поступает в две выходные камеры (диаметр входных и выходных камер Ø 273x20 мм), из которых четырьмя трубами Ø 133x10 мм направляется в горизонтальный пароохладитель. После пароохладителя пар поступает по четырем трубам Ø 133x10 мм во входные коллекторы Ø 273x20 мм верхней ступени. Пройдя прямотоком, змеевики верхней ступени, пар попадает в выходные коллекторы Ø 273x26 мм, из которых четырьмя трубами направляется в паросборную камеру Ø 273x26 мм.

Рисунок 6. Схема пароперегревателя котла ТГМ-151-Б: а – схема потолочных панелей и ширм, б – схема конвективных трубных пакетов, 1 – барабан, 2 – потолочные трубные панели (условно показана лишь одна из труб), 3 – промежуточный коллектор между потолочными панелями и ширмами, 4 – ширма, 5 – вертикальный пароохладитель, 6 и 7 – соответственно нижние и верхние конвективные трубные пакеты, 8 – горизонтальный пароохладитель, 9 – паросборный коллектор, 10 – предохранительный клапан, 11 – воздушник, 12 – выход перегретого пара.

4.2.3 Устройство для регулирования температуры перегретого пара

Регулирование температуры перегретого пара осуществляется в пароохладителях посредством впрыска конденсата (или питательной воды) в проходящий через них поток пара. На тракте каждого потока пара установлено по два пароохладителя впрыскивающего типа: по одному вертикальному – за ширмовой поверхностью и по одному горизонтальному – за первой ступенью конвективного пароперегревателя.

Корпус пароохладителя состоит из камеры впрыска, коллектора и выходной камеры. Внутри корпуса размещены впрыскивающие устройства и защитная рубашка. Впрыскивающее устройство состоит из сопла, диффузора и трубы с компенсатором. Диффузор и внутренняя поверхность сопла образуют трубу Вентури.

В узком сечении сопла просверлено 8 отверстий Ø 5 мм на II пароохладителе и 16 отверстий Ø 5 мм на I пароохладителе. Пар через 4 отверстия в корпусе пароохладителя поступает в камеру впрыска и входит в сопло трубы Вентури. Конденсат (питательная вода) подводится к кольцевому каналу трубой Z 60x6 мм и впрыскивается в полость трубы Вентури через отверстия Ø 5 мм, расположенные по окружности сопла. После защитной рубашки пар поступает в выходную камеру, откуда четырьмя трубами отводится к пароперегревателю. Камера впрыска и выходная камера выполнены из трубы Ø Г г 3х26 мм, коллектор из трубы Ø 273x20 мм (сталь 12Х1МФ).

Водяной экономайзер

Стальной змеевиковый экономайзер расположен в опускном газоходе за пакетами конвективного пароперегревателя (по ходу газов). По высоте экономайзер разбит на три пакета высотой 955 мм каждый, расстояние между пакетами - 655 мм. Каждый пакет выполнен из 88 сдвоенных трехпетлевых змеевиков Ø 25x3,5 мм (сталь20). Змеевики расположены параллельно фронту котла в шахматном порядке (продольный шаг 41,5 мм, поперечный шаг 80 мм). Поверхность нагрева водяного экономайзера составляет 2130 м 2 .

Рисунок 7. Эскиз экономайзера с двусторонне-параллельным фронтом расположения змеевиков: 1 – барабан, 2 – водоперепускные трубы, 3 – экономайзер, 4 – входные коллекторы.

Воздухоподогреватель

Котлоагрегат оборудован двумя регенеративными вращающимися воздухоподогревателями типа РВВ–41M. Ротор воздухоподогревателя состоит из обечайки Ø 4100 мм (высотой 2250 мм), ступицы Ø 900 мм и соединяющих ступицу с обечайкой радиальных ребер, разделяющих ротор на 24 сектора. Секторы ротора заполнены нагревательными гофрированными стальными листами (набивкой). Ротор приводится в движение электродвигателем с редуктором и вращается со скоростью 2 оборота в минуту. Общая поверхность нагрева воздухоподогревателя - 7221 м 2 .

Рисунок 8. Регенеративный воздухоподогреватель: 1 – вал ротора, 2 – подшипники, 3 – электродвигатель, 4 – набивка, 5 – наружный кожух, 6 и 7 – радиальное и периферийное уплотнение, 8 – утечка воздуха.

Тягодутьевые устройства

Для эвакуации дымовых газов котлоагрегат оборудован двумя дымососами двухстороннего всасывания типа Д-20х2. Приводом каждого дымососа служит электродвигатель мощностью N=500 кВт, при частоте вращения n = 730 оборотов в минуту.

Производительность и полный напор дымососов даны для газов при давлении 760 мм рт. ст и температуре газов на входе в дымосос 200° С.

Номинальные параметры при наибольшем к.п.д. η=0,7

Для подачи в топку воздуха, необходимого для горения, котел №11 оборудован двумя дутьевыми вентиляторами (ДВ) типа ВДН–18–II производительностью Q= 170000 м 3 /час, полный напор 390 мм вод. ст. при температуре рабочей среды 20° С. Приводом вентиляторов котла № 11 служат электродвигатели мощностью: левый – 250 кВт, частота вращения n=990 об/мин, правый - 200 кВт, частота вращения n=900 об/мин.

4.2.7 Предохранительные клапаны

На котле №11 на паросборной камере установлено два импульсных предохранительных клапана. Один из них – контрольный – с импульсом от паросборной камеры, второй – рабочий – с импульсом от барабана котла.

Контрольный клапан настроен на срабатывание при повышении давления в паросборной камере до 105 кгс/см 2 . Клапан закрывается при понижении давления до 100 кгс/см 2 .

Рабочий клапан открывается при повышении давления в барабане до 118,8 кгс/см 2 . Клапан закрывается при понижении давления в барабане до 112 кгс/см 2 .

4.2.8 Горелочные устройства

Hа фронтовой стене топочной камеры установлены 8 газомазутных горелок, расположенных в два яруса по 4 горелки в каждом ярусе.

Комбинированные горелки выполнены двухпоточными по воздуху.

Каждая горелка нижнего яруса рассчитана на сжигание коксодоменной смеси газов и мазута, раздельное сжигание коксового или доменного газов в этих же горелках. Коксодоменная смесь подается через коллектор Ø 490 мм. По оси горелки предусмотрена труба Ø 76x4 для установки мазутной форсунки механического распыливания. Диаметр амбразуры 1000 мм.

Каждая из 4 горелок верхнего яруса рассчитана на сжигание природного газа и мазута. Природный газ подается по коллектору Ø 206 мм через 3 ряда отверстий Ø 6, 13, 25 мм. Количество отверстий по 8 в каждом ряду. Диаметр амбразуры - 800 мм.

4.2.9 Барабан и сепарационные устройства

На котле установлен барабан диаметром 1600 мм, толщина стенки барабана 100 мм, сталь листовая

Котел имеет трехступенчатую схему испарения. Первая и вторая ступени испарения организованы внутри барабана, третья в выносных циклонах. Отсек первой ступени находится в середине барабана, два отсека второй ступени - по торцам. Внутри барабана водяные объемы соленых отсеков отделены от чистого отсека перегородками. Питательной водой для соленых отсеков второй ступени является котловая вода чистого отсека, которая поступает через отверстия в разделительных межотсековых перегородках. Питательной водой для третьей ступени испарения является котловая вода второй ступени.

Непрерывная продувка осуществляется из водяного объема выносных циклонов.

Питательная вода, поступая из экономайзера в барабан, разделяется на две части. Половина воды по трубам направляется в водное пространство барабана, вторая половина вводится в продольный раздающий коллектор, выходит из него через отверстия и растекается по дырчатому листу, через который проходит насыщенный пар. При прохождении пара через слой питательной воды осуществляется его промывка, т.е. очистка пара от содержащихся в нем солей.

После промывки пара питательная вода по коробам сливается в водное пространство барабана.

Пароводяная смесь, поступая в барабан, проходит через 42 сепарационных циклона, из которых: 14 расположены на фронтовой стороне барабана, 28 – на задней стороне барабана (в том числе 6 циклонов остановлены в соленых отсеках ступенчатого испарения).

В циклонах осуществляется грубое, предварительное разделение воды и пара. Отсепарированная вода стекает в нижнюю часть циклонов, под которыми установлены поддоны.

Непосредственно над циклонами находятся жалюзийные щиты. Проходя через эти щиты и через дырчатый лист, пар направляется для окончательного осушения в верхние жалюзийные щиты, под которыми расположен дырчатый лист. Средний уровень в чистом отсеке расположен на 150 мм ниже его геометрической оси. Верхний и нижний допустимые уровни соответственно на 40 мм выше и ниже среднего. Уровень воды в соленых отсеках обычно расположен ниже, чем в чистом отсеке. Разность уровней воды в этих отсеках увеличивается с возрастанием нагрузки котла.

Ввод раствора фосфатов в барабан производится в чистый отсек ступенчатого испарения по трубе, расположенной вдоль нижней части барабана.

В чистом отсеке имеется труба для аварийного слива воды в случае чрезмерного повышения ее уровня. Кроме того, имеется линия с вентилем, соединяющая пространство левого выносного циклона с одной из нижних камер заднего экрана. При открытии вентиля возникает движение котловой воды из соленого отсека третьей ступени в чистый отсек, благодаря чему можно при необходимости, уменьшить кратность солесодержания воды в отсеках. Выравнивание содержания солей в левом и правом соленых отсеках третьей ступени испарения обеспечивается тем, что из каждого соленого выносного отсека выходит труба, которая направляет котловую воду в нижнюю экранную камеру противоположного соленого отсека.

Рисунок 11. Схема трехступенчатого испарения: 1 – барабан; 2 – выносной циклон; 3 – нижний коллектор циркуляционного контура, 4 – парогенерирующие трубы; 5 – опускные трубы; 6 – подвод питательной воды; 7 – отвод продувочной воды; 8 – водоперепускная труба из барабана в циклон; 9 – пароперепускная труба из циклона в барабан; 10 – пароперпускная труба из агрегата; 11- внутрибарабанная перегородка.

4.2.10 Каркас котла

Каркас котла состоит из металлических колонн, связанных горизонтальными балками, фермами, раскосами и служит для восприятия нагрузок от веса барабана, поверхностей нагрева, обмуровки, пищалок обслуживания, газопроводов и других элементов котла. Колонны каркаса котла жестко прикрепляются к железному фундаменту котла, основания (башмаки) колонн заливают бетоном.

4.2.11 Обмуровка

Шиты обмуровки представляют собой слои огнеупорных и изоляционных материалов, которые крепятся при помощи кронштейнов и притяжек к стальной рамной конструкции с обшивочными листами.

В щитах последовательно с газовой стороны расположены: слои огнеупорного бетона, совелитовые маты слой уплотнительной обмазки. Толщина обмуровки топочной камеры – 200 мм, в районе двух нижних пакетов экономайзера – 260 мм. Обмуровка пода в нижней части топочной камеры выполнена натрубно. При тепловом удлинении экранов эта обмуровка перемещается вместе с трубами. Между подвижной и неподвижной частями обмуровки топочной камеры имеется температурный шов, уплотненный с помощью водяного затвора (гидрозатвора). В обмуровке имеются отверстия для лазов, люков и лючков.

5. Техника безопасности при проведении работы

На территории электростанции студенты подчиняются всем правилам режима и техники безопасности, действующим на предприятии.

Перед началом испытаний представитель предприятия проводит со студентами инструктаж о порядке проведения испытания и о правилах техники безопасности с записью в соответствующих документах. Во время испытаний студентам запрещается вмешиваться в действия обслуживающего персонала производить отключения приборов на пульте управления, открывать гляделки, лючки, лазы и т.п.

Библиографический список

1. Сидельковский Л. Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий: Учебник для вузов. – 3 - е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 528с., ил.
2. Ковалев А.П. и др. Парогенераторы: учебник для вузов/ А. П. Ковалев, Н.С.Лелеев, Т.В. Виленский; Под общ. ред. А. П. Ковалев. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 376 с., ил.
3. Киселев Н.А. Котельные установки, Учебное пособие для подгот. рабочих на производстве – 2 – е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1979. – 270с., ил.
4. Деев Л.В., Балахничев Н.А. Котельные установки и их обслуживание. Практические занятия для ПТУ. – М.: Высшая школа, 1990. – 239с., ил.
5. Мейкляр М. В. Современные котельные агрегаты ТКЗ. – 3 изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1978. - 223с., ил.