Главная / Фасадные панели

Привет студент. Техническое задание «Устройство отбора проб уходящих газов котлов нгрэс Типовая программа диагностирования коллекторов котла тгм 84б

Расшифровка ТГМ – 84 — Таганрогский газо-мазутный котёл 1984 года выпуска.

Котлоагрегат ТГМ-84 спроектирован по П-образной компоновке и состоит из топочной камеры, являющейся восходящим газоходом, и опускной конвективной шахты, разделённой на два газохода.

Переходной горизонтальный газоход между топкой и конвективной шахтой практически отсутствует. В верхней части топки и поворотной камере расположен ширмовый пароперегреватель. В конвективной шахте, разделённой на два газохода, размещены последовательно (по ходу дымовых газов) горизонтальный пароперегреватель и водяной экономайзер. За водяным экономайзером находится поворотная камера с золоприёмными бункерами.

Два включённых параллельно регенеративных воздухоподогревателя установлены позади конвективной шахты.

Топочная камера имеет обычную призматическую форму с размерами между осями труб 6016 14080 мм и разделена двухсветным водяным экраном на две полутопки. Боковые и задняя стены топочной камеры экранированы испарительными трубами с диаметром 60 6 мм (сталь 20) с шагом 64мм. Боковые экраны в нижней части имеют скаты к середине, в нижней части под углом 15 к горизонтали, и образуют «холодный под.

Двухсветный экран состоит также из труб диаметром 60 6 мм с шагом 64мм и имеет окна, образованные разводкой труб, для выравнивания давления в полутопках. Экранная система с помощью тяг подвешена к металлоконструкциям потолочного перекрытия и имеет возможность при тепловом расширении свободно опускаться вниз.

Потолок топочной камеры выполнен горизонтальными и экранированными трубами потолочного пароперегревателя.

Топочная камера оборудована 18-ю мазутными горелками, которые расположены на фронтовой стене в три яруса.

На котле установлен барабан внутренним диаметром 1800мм. Длина цилиндрической части 16200 мм. В барабане котла организована сепарация и промывка пара питательной водой.

Пароперегреватель котла ТГМ-84 по характеру восприятия тепла радиационно-конвективный и состоит из трёх следующих основных частей: радиационной, ширмовой (или полурадиационной) и конвективной.

Радиационная часть состоит из настенного и потолочного пароперегревателя.

Полурадиационный пароперегреватель из 60 унифицированных ширм.

Конвективный пароперегреватель горизонтального типа состоит из двух частей, размещённых в двух газоходах опускной шахты над водяным экономайзером.

На фронтовой стене топочной камеры установлен настенный пароперегреватель, выполненный в виде шести транспортабельных блоков из труб диаметром 42х5,5 мм (ст. 12Х1МФ).

Входная камера потолочного пароперегревателя состоит из двух сварных между собой коллекторов, образующих общую камеру, по одной на каждую полутопку. Выходная камера потолочного пароперегревателя одна и состоит из шести сварных между собой коллекторов.

Входная и выходная камеры ширмового пароперегревателя расположены одна над другой и изготовлены из труб диаметром 133х13 мм.

Конвективный пароперегреватель выполнен по z – образной схеме, т.е. пар заходит со стороны передней стенки. Каждый пакет состоит из 4-х однохаходных змеевиков.

К устройству для регулирования температуры перегрева пара относятся: конденсационная установка и впрыскивающие пароохладители. Впрыскивающие пароохладители устанавливаются перед ширмовыми пароперегревателями в рассечке ширм и в рассечке конвективного пароперегревателя. При работе котла на газе, работают все пароохладители, при работе на мазуте – только установленный в рассечке конвективного пароперегревателя.

Стальной змеевиковый водяной экономайзер состоит из двух частей, размещенных в левом и правом газоходах опускной конвективной шахты.

Каждая часть экономайзера состоит из 4-х пакетов по высоте. В каждом пакете два блока, в каждом блоке 56 или 54 четырёхзаходных змеевика из труб диаметром 25х3,5 мм (сталь20). Змеевики расположены параллельно фронту котла в шахматном порядке с шагом 80мм. Коллекторы экономайзера вынесены наружу конвективной шахты.

На котле установлено два регенеративных вращающихся воздухоподогревателя РВП-54. Воздухоподогреватель вынесен наружу и представляет собой вращающийся ротор, заключённый внутри неподвижного корпуса. Вращение ротора осуществляется электродвигателем с редуктором со скоростью 3 об/мин.. Снижение присосов холодного воздуха в воздухоподогреватель и перетоков воздуха с воздушной стороны в газовую достигается путём установки радиальных и периферийных уплотнений.

Каркас котла состоит из металлических колонн, связанных горизонтальными балками, фермами и раскосами и служит для восприятия нагрузок от веса барабана, поверхностей нагрева, обмуровки, площадок обслуживания, газовоздуховодов и других элементов котла. Каркас изготавливается сварным из профильного проката и листовой стали.

Для очистки поверхностей нагрева конвективного пароперегревателя и водяного экономайзера применяется дробеструйная установка, в которой используется кинетическая энергия свободно падающих дробинок, размером 3-5 мм. Может быть использована также газоимпульсная очистка.

INFLUENCE OF STEAM LOAD OF RADIATION PROPERTIES OF THE TORCH IN THE BOILER FIRE CHAMBER

Mikhail Taimarov

dr. sci. tech., professor of the Kazan state energetic university,

Rais Sungatullin

high teacher of the Kazan state energetic university,

Russia, Republic of Tatarstan, Kazan

АННОТАЦИЯ

В данной работе рассматривается тепловой поток от факела при сжигании природного газа в котле ТГМ-84А (станционный № 4) Нижнекамской ТЭЦ-1 (НкТЭЦ-1) для различных режимных условий с целью определения условий, при которых обмуровка заднего экрана наименее подвержена термическому разрушению.

ABSTRACT

In this operation the heat flux from a torch in case of combustion of natural gas in the boiler TGM-84A (station № 4) of Nizhnekamsk TETc-1 (NkTETs-1) for different regime conditions for the purpose of determination of conditions under which the brickwork envelope of the back screen is least subject to thermal corrupting is considered.

Ключевые слова: паровые котлы, тепловые потоки, параметры крутки воздуха.

Keywords: boilers, heat fluxes, air twisting parameters.

Введение.

Котел ТГМ-84А широко распространенный газомазутный котел имеет сравнительно небольшие габариты. Его 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. Наклонные трубы пода защищены от излучения факела слоем огнеупорного кирпича и хромитовой массы. Наличие двухсветного экрана обеспечивает интенсивное охлаждение топочных газов.

В верхней части топки трубы заднего экрана отогнуты внутрь топочной камеры, образуя порог с вылетом 1400 мм. Этим обеспечивается омывание ширм и их защита от прямого излучения факела. Десять труб каждой панели –прямые, выступа в топку не имеют и являются несущими. Выше порога располагаются ширмы, которые являются частью пароперегревателя и предназначены для охлаждения продуктов сгорания и перегрева пара. Наличие двухсветного экрана по замыслу конструкторов должно обеспечивать более интенсивное охлаждение топочных газов, чем в близком по производительности газомазутном котле ТГМ-96Б. Однако площадь экранной поверхности нагрева имеет значительный запас, который практически выше необходимого для номинальной работы котла.

Базовая модель ТГМ-84 неоднократно подвергалась реконструкции, в результате чего, как указано выше, появилась модель ТГМ-84А (с 4 горелками), а затем ТГМ-84Б. (6 горелками). Котлы первой модификации ТГМ-84 оборудовались 18-ю газомазутными горелками, размещенными в три ряда на фронтовой стене топочной камеры. В настоящее время устанавливают либо четыре, либо шесть горелок большей производительности.

Топочная камера котла ТГМ-84А оборудована четырьмя газомазутными горелками ХФ-ЦКБ-ВТИ-ТКЗ с единичной мощностью 79 МВт, установленными в два яруса в ряд вершинами на фронтовой стене. Горелки нижнего яруса (2 шт.) установлены на отметке 7200 мм, верхнего яруса (2 шт.) – на отметке 10200 мм. Горелки предназначены для раздельного сжигания газа и мазута. Производительность горелки на газе 5200 нм 3 /час. Растопка котла на паромеханических форсунках. Для регулирования температуры перегретого пара установлены 3 ступени впрыска собственного конденсата.

Горелка ХФ-ЦКБ-ВТИ-ТКЗ вихревая двухпоточная по горячему воздуху и состоит из корпуса, 2-х секций аксиального (центрального) завихрителя и 1-ой секции тангенциального (периферийного) завихрителя воздуха, центральной установочной трубы для мазутной форсунки и запальника, газораздающих труб. Основные расчетные (проектные) технические характеристики горелки ХФ-ЦКБ-ВТИ-ТКЗ приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Основные расчетные (проектные) технические характеристики горелки ХФ-ЦКБ-ВТИ-ТКЗ :

Давление газа, кПа
Расход газа на горелку, нм 3 /ч
Тепловая мощность горелки, МВт
Сопротивление газового тракта при номинальной нагрузке, мм вод. ст.
Сопротивление воздушного тракта при номинальной нагрузке, мм вод. ст.
Габаритные размеры, мм	3452х3770х3080
Суммарное выходное сечение канала горячего воздуха, м 2
Суммарное выходное сечение газовых труб, м 2

Характеристика направлений крутки воздуха в горелках ХФ-ЦКБ-ВТИ-ТКЗ приведена на рис. 1. Схема механизма крутки приведена на рис. 2. Схема расположения газовыпускных труб в горелках приведена на рис. 3.

Рисунок 1. Схема нумерации горелок, круток воздуха в горелках и расположения горелок ХФ-ЦКБ-ВТИ-ТКЗ на фронтальной стене топки котлов ТГМ-84А № 4,5 НкТЭЦ-1

Рисунок 2. Схема механизма осуществления крутки воздуха в горелках ХФ-ЦКБ-ВТИ-ТКЗ котлов ТГМ-84А НкТЭЦ-1

Короб горячего воздуха в горелке разделяется на два потока. Во внутреннем канале установлен аксиальный закручивающий аппарат, а в периферийном тангенциальном канале установлен регулируемый тангенциальный завихритель.

Рисунок 3. Схема расположения газовыпускных труб в горелках ХФ-ЦЛБ-ВТИ-ТКЗ котлов ТГМ-84А НкТЭЦ-1

Во время экспериментов сжигался Уренгойский газ с теплотой сгорания 8015 ккал/м 3 . Методика экспериментального исследования базируется на использовании бесконтактного способа измерения падающих тепловых потоков от факела . В экспериментах величина падающего от факела на экраны теплового потока q пад измерялась отградуированным в лабораторных условиях радиометром .

Измерения несветящихся продуктов сгорания в топках котлов проводилось бесконтактным способом при помощи радиационного пирометра типа РАПИР, которые показывали радиационную температуру. Погрешность измерения действительной температуры несветящихся продуктов на выходе их из топки при 1100°С радиационным методом для градуировки РК-15 с материалом линзы из кварца оценивается ± 1,36 % .

В общем виде выражение для локальной величины падающего от факела на экраны теплового потока q пад может быть представлено в виде зависимости от реальной температуры факела Т ф в топочной камере и степени черноты факела α ф, согласно закона Стефана-Больцмана:

q пад = 5,67 ´ 10 -8 α ф Т ф 4 , Вт/м 2 ,

где: Т ф – температура продуктов горения в факеле, К. Яркостная степень черноты факела α λф =0,8 взята согласно рекомендациям .

График зависимости по влиянию паровой нагрузки на радиационные свойства факела приведен на рис. 4. Измерения проведены на отметке высоты 5,5 м через лючки № 1 и № 2 левого бокового экрана. Из графика видно, что с увеличением паровой нагрузки котла наблюдается очень сильный рост значений падающих тепловых потоков от факела в области заднего экрана. При измерениях через лючок расположенный ближе к фронтальной стенке также наблюдается рост значений, падающих от факела на экраны тепловых потоков с увеличением нагрузки. Однако, в сравнении с тепловыми потоками у заднего экрана, по абсолютной величине тепловые потоки в области фронтального экрана для больших нагрузок в среднем ниже в 2 … 2,5 раза.

Рисунок 4. Распределение падающего теплового потока q пад по глубине топки в зависимости от паропроизводительности Д к по измерениям через лючки 1, 2 1-го яруса на отметке 5,5 м по левой стенке топки для котла ТГМ-84А № 4 НкТЭЦ-1 при максимальной крутке воздуха в положении лопаток в горелках З (расстояние между лючками 1 и 2 равно 6,0 м при общей глубине топки 7,4 м):

На рис. 5 приведены графики распределения падающего теплового потока q пад по глубине топки в зависимости от паропроизводительности Д к по измерениям через лючки № 6 и № 7 2-го яруса на отметке 9,9 м по левой стенке топки для котла ТГМ-84А № 4 НКТЭЦ при максимальной крутке воздуха в положении лопаток в горелках З в сравнении с результирующими тепловых потоков по измерениям через лючки № 1 и № 2 первого яруса.

Рисунок 5. Распределение падающего теплового потока q пад по глубине топки в зависимости от паропроизводительности Д к по измерениям через лючки № 6 и № 7 2-го яруса на отм. 9,9 м по левой стенке топки для котла ТГМ-84А №4 НКТЭЦ при максимальной крутке воздуха в положении лопаток в горелках З в сравнении с результирующими тепловых потоков по измерениям через лючки № 1 и № 2 первого яруса (расстояние между лючками 6 и 7 равно 5,5 м при общей глубине топки 7,4 м):

Обозначения положения воздухозакручивателей в горелках, принятые в данной работе:

З – максимальная крутка, О – крутка отсутствует, воздух идет без крутки.

Индекс ц – центральная крутка, индекс п – периферийная основная крутка.

Отсутствие индекса означает одинаковое положение лопаток для центральной и периферийной крутки (или обе крутки в положении О или обе крутки в положении З).

Из рис. 5 видно, что наиболее высокие значения тепловых потоков от факела на экранные поверхности нагрева имеют место по измерениям через лючок № 6 второго яруса ближний к задней стенке топки на отметке 9,9 м. На отметке 9,9 м по измерениям через лючок № 6 рост тепловых потоков от факела происходит со скоростью 2 кВт/м 2 на каждые 10 т/час увеличения паровой нагрузки, в то время как для горелки № 1 первого яруса на отметке 5,5 м рост тепловых потоков от факела на задний экран происходит со скоростью 8 кВт/м 2 на каждые 10 т/час увеличения паровой нагрузки.

Рост тепловых потоков, падающих от факела на задний экран по измерениям через лючок № 1 на отметке 5,5 м первого яруса, при увеличении нагрузки котла ТГМ-84А № 4 НКТЭЦ для условий максимальной крутки воздуха в горелках происходит в 4 раза быстрее по сравнению с ростом тепловых потоков около заднего экрана на отметке 9,9 м.

Максимум плотности теплового излучения от факела на задний экран по измерениям через лючок № 6 на отметке 9,9 м даже при максимальной паропроизводительности котла ТГМ-84А №4 НКТЭЦ-1 420 т/час для условий максимальной крутки воздуха в горелках (положение лопаток крутки З) в среднем на 23 % выше по сравнению со значением плотности излучения от факела у заднего экрана на уровне отметки 5,5 м по измерениям через лючок № 1.

Результирующая тепловых потоков, полученная по измерениям на отметке 9,9 м через лючок № 7 второго яруса (ближний к фронтальному экрану), при росте паровой нагрузки котла ТГМ-84А № 4 НКТЭЦ от 230 т/час до 420 т/час для условий максимальной крутки воздуха в горелках (положение лопаток крутки З) на каждые 10 т/час возрастает на 2 кВт/м 2 , т. е. как и в вышеупомянутом случае по измерениям через лючок № 6 ближний к заднему экрану на отметке 9,9 м.

Рост значений падающих тепловых потоков по измерениям через лючок № 7 второго яруса на отметке 9,9 м происходит с увеличением паровой нагрузки котла ТГМ-84А № 4 НКТЭЦ от 230 т/час до 420 т/час на каждые 10 т/час со скоростью 4,7 кВт/м 2 , т. е. в 2,35 раза медленнее в сравнении с ростом падающих от факела тепловых потоков по измерениям через лючок № 2 на отметке 5,5 м.

Измерения падающих от факела тепловых потоков через лючок № 7 на отметке 9,9 м при значениях паровой нагрузки котла 420 т/час практически совпадают со значениями, полученным при измерениях через лючок № 2 на отметке 5,5 м для условий максимальной крутки воздуха в горелках (положение лопаток крутки З) котла ТГМ-84А № 4 НКТЭЦ.

Выводы.

1.Влияние на величину тепловых потоков от факела изменения аксиальной (центральной) крутки воздуха в горелках, по сравнению с изменением тангенциальной крутки воздуха в горелках, невелико и заметнее проявляется на отметке 5,5 м по сечению 2.

2.Наибольшие измеренные потоки имели место при отсутствии тангенциальной (периферийной) крутки воздуха в горелках и составляли 362,7 кВт/м 2 по измерениям через лючок № 6 на отметке 9,9 м при нагрузке 400 т/час. Значения тепловых потоков от факела в диапазоне 360 … 400 кВт/м 2 являются опасными при работе топки с режимом прямого наброса факела на стенку топки с огневой стороны из-за постепенного разрушения внутренней обмуровки.

Список литературы:

Гаррисон Т.Р. Радиационная пирометрия. – М.: Мир, 1964 г., 248 с.
Гордов А.Н. Основы пирометрии – М.: Металлургия, 1964 г. 471 с.
Таймаров М.А. Лабораторный практикум по курсу «Котельные установки и парогенераторы». Учебное пособие Казань, КГЭУ 2002 г., 144 с.
Таймаров М.А. Исследование эффективности объектов энергетического хозяйства. – Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2011. 110 с.
Таймаров М.А. Практические занятия на ТЭЦ. – Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2003., 90 с.
Тепловые приемники излучения. Труды 1-ого Всесоюзного симпозиума. Киев, Наукова думка, 1967. 310 с.
Шубин Е.П., Ливин Б.И. Проектирование теплоподготовительных установок ТЭЦ и котельных – М.: Энергия, 1980 г. 494 с.
Trasition Metal Pyrite Dichaicogenides: High-Pressure Synthesis and Correlation of Properties / T.A. Bither, R.I. Bouchard, W.H. Cloud et el. // Inorg. Chem. – 1968. – V. 7. – P. 2208–2220.

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	(533-1,3090,3)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				0,0150010 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)
			0,785Dвн 2 хгКр	0,7855,4 2 0,5420,80,81*3=26,98
			0,785Dвн 2 хвКр	0,7855,4 2 0,3750,80,81*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+хвtср)/ (хг+хв)	(0,542140+0,37549)/(0,542+0,375)= 109
Средняя скорость газов			(ВрVг(?ср+273))/	(3704712,6747(140+273))/(293600273)=6,9
Средняя скорость воздуха			(ВрVє(в"хч+хч/2)*(tср+273))/	(370479,52(1,15+0,1)(49+273))/ (3600273*20,07)=7,3
		ккал/ (м 2 ч *град)	Номограмма 18 СнСфСй*?н	0,91,241,0*28,3=31,6
		ккал/ (м 2 ч *град)	Номограмма 18 СнС"фСй*?н	0,91,161,0*29,5=30,8
Коэффициент использования
Коэффициент теплоотдачи		ккал/ (м 2 ч *град)		0,85/(1/(0,54231,6)+1/(0,37530,8))=5,86
Тепловосприятие холодной части (по уравнению теплопередачи)				5,86975091/37047=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			0,785Dвн 2 хгКрКл*n	0,7855,4 2 0,5420,8970,89*3=29,7
			0,785Dвн 2 хвКрКл*n	0,7855,4 2 0,3750,8970,89*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+хвtср)	(0,542245+0,375164)/(0,542+0,375)=212
Средняя скорость газов			(ВрVг(?ср+273))	(3704712,7(245 +273)/29,73600273 =8,3
Рассчитываемая величина	Обозна-чение	Размер-ность	Формула или обоснование	Расчёт
Средняя скорость воздуха			(ВрVє(в"вп+?? гч (tср+273))/(3600273 Fв)	(370479,52(1,15+0,1)(164+273)/ /360020,6*273=9,5
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке		ккал/ (м 2 ч *град)	Номограмма 18 СнСфСй*?н	1,61,01,07*32,5=54,5
Коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху		ккал/ (м 2 ч *град)	Номограмма 18 СнС"фСй*?н	1,60,971,0*36,5=56,6
Коэффициент использования
Коэффициент теплопередачи		ккал/ (м 2 ч *град)	о / (1/ (хг?гк) + 1/(хв?вк))	0,85/ (1/(0,54259,5)+1/0,37558,2))=9,6
Тепловосприятие горячей части (по уравнению теплопередачи)				9,63645081/37047=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+0,0590,3= 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		1,00,27985,35=1,5
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами		1/ (м**кгс/ /см 2)	Номограмма 3
Оптическая толщина				0,380,27981,0*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((4,910 -8 * шэкрFстатТаі)/(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	0,61,35168742=136681
Лучистое тепло, воспринятое плоскостью входного сечения горячих ширм			(q лш *Н вх) / (Вр/2)	(136681113,5)/ 370470,5=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		1,00,27980,892=0,25
			Номограмма 3
Оптическая толщина				1,110,27981,0*0,892=0,28
			Номограмма 2
			v ((й/S1)І+1)-й/S1
			(Q л вх?(1-a)??ц ш)/в+ +(4,910 -8 аЗл.вых* Т ср 4 оп) / Вр0,5	(838 (1-0,245)0,065)/0,6+(4,910 -8 0,245(89,8)(1069+273) 4 0,7)/ 370470,5)= 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
				520,9850,6*1,0=30,7
Коэффициент загрязнения		м 2 ч град/ /ккал
				488+(0,0(1063+275)33460/624)=
				2200,2450,985=53,1
Коэффициент использования
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке				((30,73,140,042/20,04750,98)+53,1) *0,85= 76,6
Коэффициент теплопередачи				76,6/ (1+ (1+504/1480)0,076,6)=76,6
			k? НшI ??t / Вр*0,5	76,6624581/37047*0,5=1499
Отношение тепловосприятий			(Q тш / Q бш)??100	(1499/1480)*100=101,3
			Принята предварительно
			k? НдопI ? (?ср?- t)/Bр	76,648,9(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	(14,7/26,65)+(26,65*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	0,61,35168742=136681
Лучистое тепло, воспринятое плоскостью входного сечения ширм			(q лш Н вх) / (Вр0,5)	(13668187,9)/ 370470,5=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		1,00,27980,892=0,25
Коэффициент ослабления лучей: трехатомными газами			Номограмма 3
Оптическая толщина				1,110,27981,0*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+(4,910 -8 аЗл.вых(Тср) 4 *оп) / Вр	(648,6 (1-0,245)0,065)/0,6+(4,910 -8 0,245(80,3)(1069+273)4 0,7)/ 370470,5)= 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	3704711,2237(1069+273)/(360027374,8 =7,6
Коэффициент теплоотдачи конвекцией				52,00,9850,6*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				2100,2450,96=49,4
Коэффициент использования
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке			(? к? рd / (2S 2 ? x)+ ? л)?? ?	((30,73,140,042/20,04750,98)+49,4) *0,85= 63,4
Коэффициент теплопередачи			1 / (1+ (1+ Q лш / Q бш)?? ??? ? 1)	63,4/(1+ (1+89,8/1440)0,065,5)=63,4
Тепловосприятие ширм по уравнению теплопередачи			k? НшI ??t / Вр	63,4624664/37047*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	63,4110,6(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.

М. А. Таймаров, А. В. Симаков

РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕРНИЗАЦИИ И ИСПЫТАНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ

ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ КОТЛА ТГМ-84Б

Ключевые слова: паровой котел, испытания, тепловая мощность, номинальная паропроизводительность, газопадающие отверстия.

В работе экспериментально получено, что конструкция котла ТГМ-84Б позволяет увеличить его паропроизводительность на 6,04 % и довести ее до 447 т/ч путем увеличения диаметра газоподающих отверстий второго ряда на центральной газоподающей трубе.

Keywords: the Steam caldron, test, heat power, nominal capacity, gas giving holes.

In work experimentally is obtained, that the construction of the boiler ТGМ-84B allows to increase it Potency at 6,04 % and to finish it up to 447 t/h by magnification of a diameter Gas pipe of orifices of the second number on central Gas pipe.

Введение

Котел ТГМ-84Б был спроектирован и изготовлен раньше на 10 лет, по сравнению с котлом ТГМ-96Б, когда большого практического и конструкторского опыта в проектировании, изготовлении и эксплуатации котлов повышенной производительности у Таганрогского котельного завода не имелось. В этой связи был сделан значительный запас площади тепловоспринимающих экранных поверхностей нагрева в который, как показал весь опыт эксплуатации котлов ТГМ-84Б, нет никакой необходимости. Производительность горелок на котлах ТГМ-84Б также уменьшалась за счет меньшего диаметра газовыпускных отверстий. По первому заводскому чертежу Таганрогского котельного завода в горелках газовыпускные отверстия второго ряда предусмотрены диаметром 25 мм, а позднее, исходя из опыта эксплуатации для увеличения теплонапряженности топок, этот диаметр газовыпускных отверстий второго ряда увеличен до 27 мм. Однако все еще имеется запас по увеличению диаметра газовыпускных отверстий горелок с целью увеличения паропроизводительности котлов ТГМ-84Б.

Актуальность и постановка задачи исследования

На ближайшую перспективу на 5.. .10 лет резко возрастет потребность в тепловой и электрической энергии. Рост потребления энергоресурсов связан с одной стороны с использованием зарубежных технологий углубленной переработки нефти, газа, древесины, продукции металлургии непосредственно на территории России, а с другой с выбыванием и снижением мощности из-за физического износа имеющегося парка тепло и электрогенерирующего оборудования. Возрастает потребление тепловой энергии для отопительных целей.

Быстро восполнить возрастающую потребность в энергоресурсах можно двумя путями:

1. Вводом нового тепло- и электрогенерирующего оборудования.

2. Модернизацией и реконструкцией существующего работоспособного оборудования.

Первое направление требует больших капиталовложений.

При втором направлении увеличения мощности тепло- и электрогенерирующего оборудования затраты связаны с объемом необходимой реконструкции и надстройки для повышения мощности. В среднем при использовании второго направления повышения мощности тепло- и электрогенерирующего оборудования затраты обходятся в 8 раз дешевле, чем ввод новых мощностей.

Технические и конструктивные возможности решения повышения мощности котла ТГМ-84 Б

Особенностью конструкции котла ТГМ-84Б является наличие двухсветного экрана.

Двухсветный экран обеспечивает более интенсивное охлаждение топочных газов, чем в близком по производительности газомазутном котле ТГМ-9бБ, который не имеет двухсветного экрана. Габариты топок котлов ТГМ-9бБ и ТГМ-84Б практически одинаковы. Конструктивные исполнения, за исключением наличия двухсветного экрана в котле ТГМ-84Б, также одинаковы. Номинальная паропроизводительность котла ТГМ-84Б составляет 420 т/час, а для котла ТГМ-9бБ номинальная паропроизводительность составляет 480 т/час. В котле ТГМ-9б установлены 4 горелки в два яруса. В котле ТГМ-84Б установлено б горелок в 2 яруса, но эти горелки менее мощные, чем в котле ТГМ-9бБ.

Основные сравнительные технические характеристики котлов ТГМ-84Б и ТГМ-9бБ приведены в таблице 1 .

Таблица І - Сравнительные технические характеристики котлов ТГМ-84Б и ТГМ-96Б

Наименование показателей ТГМ- 84Б ТГМ- 96Б

Паропроизводительность, т/ч 420 480

Топочный объем, м 16x6,2x23 16x1,5x23

Двухсветный экран Имеется Нет

Номинальная тепловая мощность горелки при сжигании газа, МВт 50,2 88,9

Количество горелок, шт. б 4

Суммарная тепловая мощность горелок, МВт 301,2 355,6

Расход газа, м3/час 33500 36800

Номинальное давление газа перед горелками при температуре газа (t = - 0,32 0,32

4 °С), кГ/см2

Давление воздуха перед горелкой, кГ/м2 180 180

Требуемый расход воздуха на дутье при номинальной паровой 3/ нагрузке, тыс. м / час 345,2 394,5

Требуемая производительность дымососов при номинальной паровой 3 / 399,5 456,6

нагрузке, тыс. м / час

Паспортная номинальная суммарная производительность 2-х дутьевых вентиляторов ВДН-26-У, тыс. м3/час 506 506

Паспортная номинальная суммарная производительность 2-х дымососов Д-21,5х2У, тыс. м3/час 640 640

Из табл. 1 видно, что требуемая паровая нагрузка 480 т/ч по расходу воздуха обеспечивается двумя вентиляторами ВДН-26-У с запасом 22 %, а по удалению продуктов сгорания двумя дымососами Д-21,5х2У с запасом на 29 %.

Технические и конструктивные решения по увеличению тепловой мощности котла ТГМ-84Б

На кафедре котельных установок КГЭУ выполнена работа по увеличению тепловой мощности котла ТГМ-84Б ст. № 10 НчТЭЦ. Проведен теплогидравлический расчет

горелок с центральной подачей газа, выполнен аэродинамический и тепловой расчеты при увеличении диаметра газоподающих отверстий .

На котле ТГМ-84Б со станционным № 10 на горелках №1,2,3,4 первого (нижнего) яруса и №5,6 второго яруса рассверливались (равномерно по окружности через одно отверстие) 6 из существующих 12-ти газовыпускных отверстий 2-го ряда с диаметра 027 мм до диаметра 029 мм. Измерялись падающие потоки, температура факела и другие режимные параметры котла №10 (табл. 2). Единичная тепловая мощность горелок возросла на 6,09 %, и составила 332,28 МВт вместо 301,2 МВт до рассверливания. Паропроизводительность возросла на 6,04 % и составила 447 т/час вместо 420 т/час до рассверливания.

Таблица 2 - Сравнение показателей котла ТГМ-84Б ст. №10 НчТЭЦ до и после реконструкции горелки

Показатели котла ТГМ-84Б №10 НчТЭЦ Диаметр отверстий 02? Диаметр отверстий 029

Тепловая мощность одной горелки, МВт 50,2 55,58

Тепловая мощность топки, МВт 301,2 332,28

Увеличение тепловой мощности топки, % - 6,09

Паропроизводительность котла, т/час 420 441

Увеличение паропроизводительности, % - 6,04

Расчеты и испытания модернизированных котлов показали отсутствие отрыва газовой струи от газоподающих отверстий при малых паровых нагрузках .

1. Увеличение диаметра газоподающих отверстий 2-го ряда с 27 до 29 мм на горелках не вызывает срыва потока газа при малых нагрузках.

2. Модернизация котла ТГМ-84Б путем увеличения площади сечений газоподающих

отверстий с 0,205 м до 0,218 м позволила при сжигании газа увеличить номинальную парапроизводительность с 420 т/ч до 447 т/ч.

Литература

1. Таймаров, М.А. Котлы ТЭС большой мощности и сверхкритические Часть 1: учебное пособие / М.А. Таймаров, В.М. Таймаров. Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2009. - 152 с.

2. Таймаров, М.А. Горелочные устройства / М.А. Таймаров, В.М. Таймаров. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2007. - 147 с.

3. Таймаров, М.А. Лабораторный практикум по курсу «Котельные установки и парогенераторы» / М.А. Таймаров. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2004. - 107 с.

Описание объекта .

Полное наименование: «Автоматизированный обучающий курс «Эксплуатация котлоагрегата ТГМ-96Б при сжигании мазута и природного газа».

Условное обозначение:

Год выпуска: 2007.

Автоматизированный учебный курс по эксплуатации котлоагрегата ТГМ-96Б разработан для подготовки оперативного персонала, обслуживающего котельные установки данного типа и является средством обучения, предэкзаменационной подготовки и экзаменационного тестирования персонала ТЭЦ.

АУК составлен на основе нормативно-технической документации, используемой при эксплуатации котлов ТГМ-96Б. В нем содержится текстовый и графический материал для интерактивного изучения и тестирования обучаемых.

В данном АУКе описываются конструктивные и технологические характеристики основного и вспомогательного оборудования котлов ТГМ-96Б, а именно: топочная камера, барабан, пароперегреватель, конвективная шахта, узел питания, тягодутьевые устройства, регулирование температур пара и воды и т.д.

Рассматриваются пусковые, штатные, аварийные и остановочные режимы работы котельной установки, а также основные критерии надежности при прогреве и расхолаживании паропроводов, экранов и других элементов котла.

Рассмотрена система автоматического регулирования котла, система защит, блокировок и сигнализации.

Определен порядок допуска к осмотру, испытаниям, ремонту оборудования, правила техники безопасности и взрывопожаробезопасности.

Состав АУКа:

Автоматизированный учебный курс (АУК) является программным средством, предназначенным для первоначального обучения и последующей проверки знаний персонала электрических станций и электрических сетей. Прежде всего, для обучения оперативного и оперативно-ремонтного персонала.

Основу АУКа составляют действующие производственные и должностные инструкции, нормативные материалы, данные заводов-производителей оборудования.

АУК включает в себя:

раздел общетеоретической информации;
раздел, в котором рассматриваются конструкция и правила эксплуатации конкретного типа оборудования;
раздел самопроверки обучаемого;
блок экзаменатора.

АУК помимо текстов, содержит необходимый графический материал (схемы, рисунки, фотографии).

Информационное содержание АУК.

Текстовый материал составлен на основе инструкций по эксплуатации котлоагрегата ТГМ-96, заводских инструкций, других нормативно-технических материалов и включает в себя следующие разделы:

1. Краткое описание конструкции котлоагрегата ТГМ-96.
1.1. Основные параметры.
1.2. Компоновка котлоагрегата.
1.3. Топочная камера.
1.3.1. Общие данные.
1.3.2. Размещение поверхностей нагрева в топке.
1.4. Горелочное устройство.
1.4.1. Общие данные.
1.4.2. Технические характеристики горелки.
1.4.3. Мазутные форсунки.
1.5. Барабан и сепарационное устройство.
1.5.1. Общие данные.
1.5.2. Внутрибарабанное устройство.
1.6. Пароперегреватель.
1.6.1. Общие сведения.
1.6.2. Радиационный пароперегреватель.
1.6.3. Потолочный пароперегреватель.
1.6.4. Ширмовый пароперегреватель.
1.6.5. Конвективный пароперегреватель.
1.6.6. Схема движения пара.
1.7. Устройство для регулирования температуры перегретого пара.
1.7.1. Конденсационная установка.
1.7.2. Впрыскивающие устройства.
1.7.3. Схема подвода конденсата и питательной воды.
1.8. Водяной экономайзер.
1.8.1. Общие данные.
1.8.2. Подвесная часть экономайзера.
1.8.3. Панели настенного экономайзера.
1.8.4. Конвективный экономайзер.
1.9. Воздухоподогреватель.
1.10. Каркас котла.
1.11. Обмуровка котла.
1.12. Очистка поверхностей нагрева.
1.13. Тягодутьевая установка.
2. Выписка из теплового расчета.
2.1. Основные характеристики котла.
2.2. Коэффициенты избытка воздуха.
2.3. Тепловой баланс и характеристики топки.
2.4. Температура продуктов сгорания.
2.5. Температуры пара.
2.6. Температуры воды.
2.7. Температуры воздуха.
2.8. Расход конденсата на впрыск.
2.9. Сопротивление котла.
3. Подготовка котла к пуску из холодного состояния.
3.1. Осмотр и проверка оборудования.
3.2. Подготовка растопочных схем.
3.2.1. Сборка схем для прогрева сниженного узла питания и впрысков.
3.2.2. Сборка схем по паропроводам и пароперегревателю.
3.2.3. Сборка газовоздушного тракта.
3.2.4. Подготовка газопроводов котла.
3.2.5. Сборка мазутопроводов в пределах котла.
3.3. Заполнение котла водой.
3.3.1. Общие положения.
3.3.2. Операции перед заполнением.
3.3.3. Операции после заполнения.
4. Растопка котла.
4.1. Общая часть.
4.2. Растопка на газе из холодного состояния.
4.2.1. Вентиляция топки.
4.2.2. Заполнение газопровода газом.
4.2.3. Проверка газопровода и арматуры в пределах котла на плотность.
4.2.4. Розжиг первой горелки.
4.2.5. Розжиг второй и следующих горелок.
4.2.6. Продувка водоуказательных колонок.
4.2.7. График растопки котла.
4.2.8. Продувка нижних точек экранов.
4.2.9. Температурный режим радиационного пароперегревателя при растопке.
4.2.10. Температурный режим водяного экономайзера при растопке.
4.2.11. Включение котла в магистраль.
4.2.12. Подъем нагрузки до номинала.
4.3. Растопка котла из горячего состояния.
4.4. Растопка котла с использованием схемы рециркуляции котловой воды.
5. Обслуживание котла и оборудования во время работы.
5.1. Общие положения.
5.1.1. Основные задачи эксплуатационного персонала.
5.1.2. Регулирование паропроизводительности котла.
5.2. Обслуживание работающего котла.
5.2.1. Наблюдения во время работы котла.
5.2.2. Питание котла.
5.2.3. Регулирование температуры перегретого пара.
5.2.4. Контроль над режимом горения.
5.2.5. Продувка котла.
5.2.6. Работа котла на мазуте.
6. Переход с одного вида топлива на другой.
6.1. Переход с природного газа на мазут.
6.1.1. Перевод горелки со сжигания газа на мазут с ГЩУ.
6.1.2. Перевод горелки со сжигания мазута на природный газ по месту.
6.2. Переход с мазута на природный газ.
6.2.1. Перевод грелки со сжигания мазута на природный газ с ГЩУ.
6.2.2. Перевод горелки со сжигания мазута на природный газ по месту.
6.3. Совместное сжигание природного газа и мазута.
7. Останов котлоагрегата.
7.1. Общие положения.
7.2. Останов котла в резерв.
7.2.1. Действия персонала во время останова.
7.2.2. Опробование предохранительных клапанов.
7.2.3. Действия персонала после останова.
7.3. Останов котла с расхолаживанием.
7.4. Аварийный останов котла.
7.4.1. Случаи аварийного останова котла действием защиты или персоналом.
7.4.2. Случаи аварийного останова котла по распоряжению главного инженера.
7.4.3. Дистанционное отключение котла.
8. Аварийные ситуации и порядок их ликвидации.
8.1. Общие положения.
8.1.1. Общая часть.
8.1.2. Обязанности дежурного персонала при аварии.
8.1.3. Действия персонала во время аварии.
8.2. Сброс нагрузки.
8.3. Сброс нагрузки станции с потерей собственных нужд.
8.4. Понижение уровня воды.
8.4.1. Признаки понижения уровня и действия персонала.
8.4.2. Действия персонала после ликвидации аварии.
8.5. Повышение уровня воды.
8.5.1. Признаки и действия персонала.
8.5.2. Действия персонала в случае отказа работы защиты.
8.6. Выход из строя всех водоуказательных приборов.
8.7. Разрыв экранной трубы.
8.8. Разрыв трубы пароперегревателя.
8.9. Разрыв трубы водяного экономайзера.
8.10. Обнаружение трещин в трубопроводах и паровой арматуре котла.
8.11. Повышение давления в барабане более 170 атм и отказ предохранительных клапанов.
8.12. Прекращение подачи газа.
8.13. Понижение давления мазута за регулирующим клапаном.
8.14. Отключение обоих дымососов.
8.15. Отключение обоих дутьевых вентиляторов.
8.16. Отключение всех РВП.
8.17. Загорание отложений в воздухоподогревателях.
8.18. Взрыв в топке или газоходах котла.
8.19. Обрыв факела, неустойчивый топочный режим, пульсация в топке.
8.20. Заброс воды в пароперегреватель.
8.21. Разрыв магистрального мазутопровода.
8.22. Разрыв или возникновение пожара на мазутопроводах в пределах котла.
8.23. Разрыв или возникновение пожара на магистральных газопроводах.
8.24. Разрыв или возникновение пожара на газопроводах в пределах котла.
8.25. Понижение температуры наружного воздуха ниже расчетной.
9. Автоматика котла.
9.1. Общие положения.
9.2. Регулятор уровня.
9.3. Регулятор горения.
9.4. Регулятор температуры перегретого пара.
9.5. Регулятор непрерывной продувки.
9.6. Регулятор фосфатирования воды.
10. Тепловая защита котла.
10.1. Общие положения.
10.2. Защита при перепитке котла.
10.3. Защита при упуске уровня.
10.4. Защита при отключении дымососов или дутьевых вентиляторов.
10.5. Защита при отключении всех РВП.
10.6. Аварийный останов котла кнопкой.
10.7. Защита по падению давления топлива.
10.8. Защита по повышению давления газа.
10.9. Работа переключателя вида топлива.
10.10. Защита по погасанию факела в топке.
10.11. Защита по повышению темпрературы перегретого пара за котлом.
11. Уставки технологической защиты и сигнализации.
11.1. Уставки технологической сигнализации.
11.2. Уставки технологической защиты.
12. Импульсно-предохранительные устройства котла.
12.1. Общие положения.
12.2. Эксплуатация ИПУ.
13. Техника безопасности и противопожарные мероприятия.
13.1. Общая часть.
13.2. Правила техники безопасности.
13.3. Меры безопасности при выводе котла в ремонт.
13.4. Требования по технике безопасности и пожаробезопасности.
13.4.1. Общие данные.
13.4.2. Требования по технике безопасности.
13.4.3. Требования техники безопасности при работе котла на заменителях мазута.
13.4.4. Требования пожаробезопасности.

14. Графический материал в данном АУКе представлен в составе 17 рисунков и схем:
14.1. Компоновка котла ТГМ-96Б.
14.2. Под топочной камеры.
14.3. Узел крепления экранной трубы.
14.4. Схема расположения горелок.
14.5. Устройство горелки.
14.6. Внутрибарабанное устройство.
14.7. Конденсационная установка.
14.8. Схема сниженного узла питания и впрысков котла.
14.9. Пароохладитель.
14.10. Сборка схемы для прогрева сниженного узла питания.
14.11. Схема растопки котла (паровой тракт).
14.12. Схема газо-воздуховодов котла.
14.13. Схема газопроводов в пределах котла.
14.14. Схема мазутопроводов в пределах котла.
14.15. Вентиляция топки.
14.16. Заполнение газопровода газом.
14.17. Проверка газопровода на плотность.

Проверка знаний

После изучения текстового и графического материала, обучаемый может запустить программу самостоятельной проверки знаний. Программа представляет собой тест, проверяющий степень усвоения материала инструкции. В случае ошибочного ответа оператору выводится сообщение об ошибке и цитата из текста инструкции, содержащая правильный ответ. Общее количество вопросов по данному курсу составляет 396.

Экзамен

После прохождения учебного курса и самоконтроля знаний обучаемый сдает экзаменационный тест. В него входят 10 вопросов, выбранных автоматически случайным образом из числа вопросов, предусмотренных для самопроверки. В ходе экзамена экзаменующемуся предлагается ответить на эти вопросы без подсказок и возможности обратиться к учебнику. Никаких сообщений об ошибках до окончания тестирования не выводится. После окончания экзамена обучаемый получает протокол, в котором изложены предложенные вопросы, выбранные экзаменующимся варианты ответов и комментарии к ошибочным ответам. Оценка за экзамен выставляется автоматически. Протокол тестирования сохраняется на жестком диске компьютера. Имеется возможность его печати на принтере.