Привет студент. Котельно-вспомогательное оборудование Замки мазутных форсунка тгм 84 чертеж

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
ЭНЕРГОСИСТЕМ

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
КОТЛА ТГМ-96Б ПРИ СЖИГАНИИ МАЗУТА

Москва 1981

Настоящая Типовая энергетическая характеристика разработана Союзтехэнерго (инж. Г.И. ГУЦАЛО)

Типовая энергетическая характеристика котла ТГМ-96Б составлена на базе тепловых испытаний, проведенных Союзтехэнерго на Рижской ТЭЦ-2 и Средазтехэнерго на ТЭЦ-ГАЗ, и отражает технически достижимую экономичность котла.

Типовая энергетическая характеристика может служить основой для составления нормативных характеристик котлов ТГМ-96Б при сжигании мазута.

Приложение

. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

1.1 . Котел ТГМ-96Б Таганрогского котельного завода - газомазутный с естественной циркуляцией и П-образной компоновкой, предназначен для работы с турбинами T -100/120-130-3 и ПТ-60-130/13. Основные расчетные параметры котла при работе на мазуте приведены в табл. .

По данным ТКЗ, минимально допустимая нагрузка котла по условию циркуляции составляет 40 % номинальной.

1.2 . Топочная камера имеет призматическую форму и в плане представляет собой прямоугольник с размерами 6080×14700 мм. Объем топочной камеры - 1635 м 3 . Тепловое напряжение топочного объема составляет 214 кВт/м 3 , или 184 · 10 3 ккал/(м 3 · ч). В топочной камере размещены испарительные экраны и на фронтовой стене радиационный настенный пароперегреватель (РНП). В верхней части топки в поворотной камере размещен ширмовый пароперегреватель (ШПП). В опускной конвективной шахте расположены последовательно по ходу газов два пакета конвективного пароперегревателя (КПП) и водяной экономайзер (ВЭ).

1.3 . Паровой тракт котла состоит из двух самостоятельных потоков с перебросом пара между сторонами котла. Температура перегретого пара регулируется впрыском собственного конденсата.

1.4 . На фронтовой стене топочной камеры расположены четыре двухпоточные газомазутные горелки ХФ ЦКБ-ВТИ. Горелки установлены в два яруса на отметках -7250 и 11300 мм с углом подъема к горизонту 10°.

Для сжигания мазута предусмотрены паромеханические форсунки «Титан» номинальной производительностью 8,4 т/ч при давлении мазута 3,5 МПа (35 кгс/см 2). Давление пара на продувку и распыл мазута рекомендовано заводом 0,6 МПа (6 кгс/см 2). Расход пара на форсунку составляет 240 кг/ч.

1.5 . Котельная установка укомплектована:

Двумя дутьевыми вентиляторами ВДН-16-П производительностью с запасом 10 % 259 · 10 3 м 3 /ч, давлением с запасом 20 % 39,8 МПа (398,0 кгс/м 2), мощностью 500/250 кВт и частотой вращения 741/594 об/мин каждой машины;

Двумя дымососами ДН-24×2-0,62 ГМ производительностью с запасом 10 % 415 · 10 3 м 3 /ч, давлением с запасом 20 % 21,6 МПа (216,0 кгс/м 2), мощностью 800/400 кВт и частотой вращения 743/595 об/мин каждой машины.

1.6 . Для очистки конвективных поверхностей нагрева от отложений золы проектом предусмотрена дробевая установка, для очистки РВП - водная обмывка и обдувка паром из барабана со снижением давления в дросселирующей установке. Продолжительность обдувки одного РВП 50 мин.

. ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА ТГМ-96Б

2.1 . Типовая энергетическая характеристика котла ТГМ-96Б ( рис. , , ) составлена на основании результатов тепловых испытаний котлов Рижской ТЭЦ-2 и ТЭЦ ГАЗ в соответствии с инструктивными материалами и методическими указаниями по нормированию технико-экономических показателей котлов. Характеристика отражает среднюю экономичность нового котла, работающего с турбинами T -100/120-130/3 и ПТ-60-130/13 при нижеприведенных условиях, принятых за исходные.

2.1.1 . В топливном балансе электростанций, сжигающих жидкое топливо, большую часть составляет высокосернистый мазут M 100. Поэтому характеристика составлена на мазут M 100 (ГОСТ 10585-75 ) с характеристиками: A P = 0,14 %, W P = 1,5 %, S P = 3,5 %, (9500 ккал/кг). Все необходимые расчеты выполнены на рабочую массу мазута

2.1.2 . Температура мазута перед форсунками принята 120 ° C (t тл = 120 °С) исходя из условий вязкости мазута M 100, равной 2,5° ВУ, согласно § 5.41 ПТЭ.

2.1.3 . Среднегодовая температура холодного воздуха (t x .в. ) на входе в дутьевой вентилятор принята равной 10 ° C , так как в основном котлы ТГМ-96Б находятся в климатических районах (Москва, Рига, Горький, Кишинев) со среднегодовой температурой воздуха, близкой к этой температуре.

2.1.4 . Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель (t вп ) принята равной 70 ° C и постоянной при изменении нагрузки котла, согласно § 17.25 ПТЭ.

2.1.5 . Для электростанций с поперечными связями температура питательной воды (t п.в ) перед котлом принята расчетной (230 °С) и постоянной при изменении нагрузки котла.

2.1.6 . Удельный расход тепла нетто на турбоустановку принят 1750 ккал/(кВт. ч), по данным тепловых испытаний.

2.1.7 . Коэффициент теплового потока принят изменяющимся с нагрузкой котла от 98,5 % при номинальной нагрузке до 97,5 % при нагрузке 0,6 D ном .

2.2 . Расчет нормативной характеристики проведен в соответствии с указаниями «Теплового расчета котельных агрегатов (нормативный метод)», (М.: Энергия, 1973).

2.2.1 . Коэффициент полезного действия брутто котла и потери тепла с уходящими газами подсчитаны в соответствии с методикой, изложенной в книге Я.Л. Пеккера «Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива» (М.: Энергия, 1977).

где

здесь

α ух = α " вэ + Δα тр

α ух - коэффициент избытка воздуха в уходящих газах;

Δα тр - присосы в газовый тракт котла;

Т ух - температура уходящих газов за дымососом.

В расчет заложены значения температур уходящих газов, измеренные в опытах тепловых испытаний котла и приведенные к условиям построения нормативной характеристики (входные параметры t x в , t " кф , t п.в ).

2.2.2 . Коэффициент избытка воздуха врежимной точке (за водяным экономайзером) α " вэ принят равным 1,04 на номинальной нагрузке и изменяющимся до 1,1 на 50 %-ной нагрузке по данным тепловых испытаний.

Снижение расчетного (1,13) коэффициента избытка воздуха за водяным экономайзером до принятого в нормативной характеристике (1,04) достигается правильным ведением топочного режима согласно режимной карте котла, соблюдением требований ПТЭ в отношении присосов воздуха в топку и в газовый тракт и подбором комплекта форсунок.

2.2.3 . Присосы воздуха в газовый тракт котла на номинальной нагрузке приняты равными 25 %. С изменением нагрузки присосы воздуха определяются по формуле

2.2.4 . Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива (q 3 ) приняты равными нулю, так как во время испытаний котла при избытках воздуха, принятых в Типовой энергетической характеристике, они отсутствовали.

2.2.5 . Потери тепла от механической неполноты сгорания топлива (q 4 ) приняты равными нулю согласно «Положению о согласовании нормативных характеристик оборудования и расчетных удельных расходов топлива» (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1975).

2.2.6 . Потери тепла в окружающую среду (q 5 ) при испытаниях не определялись. Они рассчитаны в соответствии с «Методикой испытаний котельных установок» (М.: Энергия, 1970) по формуле

2.2.7 . Удельный расход электроэнергии на питательный электронасос ПЭ-580-185-2 рассчитывался с использованием характеристики насоса, принятой из технических условий ТУ-26-06-899-74.

2.2.8 . Удельный расход электроэнергии на тягу и дутье рассчитан по расходам электроэнергии на привод дутьевых вентиляторов и дымососов, измеренным при проведении тепловых испытаний и приведенный к условиям (Δα тр = 25 %), принятым при составлении нормативной характеристики.

Установлено, что при достаточной плотности газового тракта (Δα ≤ 30 %) дымососы обеспечивают номинальную нагрузку котла на низкой частоте вращения, но без какого-либо запаса.

Дутьевые вентиляторы на низкой частоте вращения обеспечивают нормальную работу котла до нагрузок 450 т/ч.

2.2.9 . В суммарную электрическую мощность механизмов котельной установки включены мощности электроприводов: питательного электронасоса, дымососов, вентиляторов, регенеративных воздухоподогревателей (рис. ). Мощность электродвигателя регенеративного воздухоподогревателя принята по паспортным данным. Мощности электродвигателей дымососов, вентиляторов и питательного электронасоса определены во время тепловых испытаний котла.

2.2.10 . Удельный расход тепла на нагрев воздуха в калориферной установке подсчитан с учетом нагрева воздуха в вентиляторах.

2.2.11 . В удельный расход тепла на собственные нужды котельной установки включены потери тепла в калориферах, КПД которых принят 98 %; на паровую обдувку РВП и потери тепла с паровой продувкой котла.

Расход тепла на паровую обдувку РВП рассчитывался по формуле

Q обд = G обд · i обд · τ обд · 10 -3 МВт (Гкал/ч )

где G обд = 75 кг/мин в соответствии с «Нормами расхода пара и конденсата на собственные нужды энергоблоков 300, 200, 150 МВт» (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1974);

i обд = i нас. пара = 2598 кДж/кг (ккал/кг)

τ обд = 200 мин (4 аппарата с продолжительностью обдувки 50 мин при включении в течение суток).

Расход тепла с продувкой котла подсчитывался по формуле

Q прод = G прод · i к.в · 10 -3 МВт (Гкал/ч )

где G прод = PD ном 10 2 кг/ч

P = 0,5 %

i к.в - энтальпия котловой воды;

2.2.12 . Порядок проведения испытаний и выбор средств измерений, применяемых при испытаниях, определялись «Методикой испытаний котельных установок» (М.: Энергия, 1970).

. ПОПРАВКИ К НОРМАТИВНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

3.1 . Для приведения основных нормативных показателей работы котла к измененным условиям его эксплуатации в допустимых пределах отклонения значений параметров даны поправки в виде графиков и цифровых значений. Поправки к q 2 в виде графиков приведены на рис. , . Поправки к температуре уходящих газов приведены на рис. . Кроме перечисленных, приведены поправки на изменение температуры подогрева мазута, подаваемого в котел, и на изменение температуры питательной воды.

3.1.1 . Поправка на изменение температуры мазута, подаваемого в котел, рассчитана по влиянию изменения К Q на q 2 по формуле

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.

Типовая энергетическая характеристика котла ТГМ-96Б отражает технически достижимую экономичность котла. Типовая энергетическая характеристика может служить основой для составления нормативных характеристик котлов ТГМ-96Б при сжигании мазута.

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
ЭНЕРГОСИСТЕМ

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
КОТЛА ТГМ-96Б ПРИ СЖИГАНИИ МАЗУТА

Москва 1981

Настоящая Типовая энергетическая характеристика разработана Союзтехэнерго (инж. Г.И. ГУЦАЛО)

Типовая энергетическая характеристика котла ТГМ-96Б составлена на базе тепловых испытаний, проведенных Союзтехэнерго на Рижской ТЭЦ-2 и Средазтехэнерго на ТЭЦ-ГАЗ, и отражает технически достижимую экономичность котла.

Типовая энергетическая характеристика может служить основой для составления нормативных характеристик котлов ТГМ-96Б при сжигании мазута.

Приложение

. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

1.1 . Котел ТГМ-96Б Таганрогского котельного завода - газомазутный с естественной циркуляцией и П-образной компоновкой, предназначен для работы с турбинами T -100/120-130-3 и ПТ-60-130/13. Основные расчетные параметры котла при работе на мазуте приведены в табл. .

По данным ТКЗ, минимально допустимая нагрузка котла по условию циркуляции составляет 40 % номинальной.

1.2 . Топочная камера имеет призматическую форму и в плане представляет собой прямоугольник с размерами 6080×14700 мм. Объем топочной камеры - 1635 м 3 . Тепловое напряжение топочного объема составляет 214 кВт/м 3 , или 184 · 10 3 ккал/(м 3 · ч). В топочной камере размещены испарительные экраны и на фронтовой стене радиационный настенный пароперегреватель (РНП). В верхней части топки в поворотной камере размещен ширмовый пароперегреватель (ШПП). В опускной конвективной шахте расположены последовательно по ходу газов два пакета конвективного пароперегревателя (КПП) и водяной экономайзер (ВЭ).

1.3 . Паровой тракт котла состоит из двух самостоятельных потоков с перебросом пара между сторонами котла. Температура перегретого пара регулируется впрыском собственного конденсата.

1.4 . На фронтовой стене топочной камеры расположены четыре двухпоточные газомазутные горелки ХФ ЦКБ-ВТИ. Горелки установлены в два яруса на отметках -7250 и 11300 мм с углом подъема к горизонту 10°.

Для сжигания мазута предусмотрены паромеханические форсунки «Титан» номинальной производительностью 8,4 т/ч при давлении мазута 3,5 МПа (35 кгс/см 2). Давление пара на продувку и распыл мазута рекомендовано заводом 0,6 МПа (6 кгс/см 2). Расход пара на форсунку составляет 240 кг/ч.

1.5 . Котельная установка укомплектована:

Двумя дутьевыми вентиляторами ВДН-16-П производительностью с запасом 10 % 259 · 10 3 м 3 /ч, давлением с запасом 20 % 39,8 МПа (398,0 кгс/м 2), мощностью 500/250 кВт и частотой вращения 741/594 об/мин каждой машины;

Двумя дымососами ДН-24×2-0,62 ГМ производительностью с запасом 10 % 415 · 10 3 м 3 /ч, давлением с запасом 20 % 21,6 МПа (216,0 кгс/м 2), мощностью 800/400 кВт и частотой вращения 743/595 об/мин каждой машины.

1.6 . Для очистки конвективных поверхностей нагрева от отложений золы проектом предусмотрена дробевая установка, для очистки РВП - водная обмывка и обдувка паром из барабана со снижением давления в дросселирующей установке. Продолжительность обдувки одного РВП 50 мин.

. ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА ТГМ-96Б

2.1 . Типовая энергетическая характеристика котла ТГМ-96Б ( рис. , , ) составлена на основании результатов тепловых испытаний котлов Рижской ТЭЦ-2 и ТЭЦ ГАЗ в соответствии с инструктивными материалами и методическими указаниями по нормированию технико-экономических показателей котлов. Характеристика отражает среднюю экономичность нового котла, работающего с турбинами T -100/120-130/3 и ПТ-60-130/13 при нижеприведенных условиях, принятых за исходные.

2.1.1 . В топливном балансе электростанций, сжигающих жидкое топливо, большую часть составляет высокосернистый мазут M 100. Поэтому характеристика составлена на мазут M 100 (ГОСТ 10585-75 ) с характеристиками: A P = 0,14 %, W P = 1,5 %, S P = 3,5 %, (9500 ккал/кг). Все необходимые расчеты выполнены на рабочую массу мазута

2.1.2 . Температура мазута перед форсунками принята 120 ° C (t тл = 120 °С) исходя из условий вязкости мазута M 100, равной 2,5° ВУ, согласно § 5.41 ПТЭ.

2.1.3 . Среднегодовая температура холодного воздуха (t x .в. ) на входе в дутьевой вентилятор принята равной 10 ° C , так как в основном котлы ТГМ-96Б находятся в климатических районах (Москва, Рига, Горький, Кишинев) со среднегодовой температурой воздуха, близкой к этой температуре.

2.1.4 . Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель (t вп ) принята равной 70 ° C и постоянной при изменении нагрузки котла, согласно § 17.25 ПТЭ.

2.1.5 . Для электростанций с поперечными связями температура питательной воды (t п.в ) перед котлом принята расчетной (230 °С) и постоянной при изменении нагрузки котла.

2.1.6 . Удельный расход тепла нетто на турбоустановку принят 1750 ккал/(кВт. ч), по данным тепловых испытаний.

2.1.7 . Коэффициент теплового потока принят изменяющимся с нагрузкой котла от 98,5 % при номинальной нагрузке до 97,5 % при нагрузке 0,6 D ном .

2.2 . Расчет нормативной характеристики проведен в соответствии с указаниями «Теплового расчета котельных агрегатов (нормативный метод)», (М.: Энергия, 1973).

2.2.1 . Коэффициент полезного действия брутто котла и потери тепла с уходящими газами подсчитаны в соответствии с методикой, изложенной в книге Я.Л. Пеккера «Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива» (М.: Энергия, 1977).

где

здесь

α ух = α " вэ + Δα тр

α ух - коэффициент избытка воздуха в уходящих газах;

Δα тр - присосы в газовый тракт котла;

Т ух - температура уходящих газов за дымососом.

В расчет заложены значения температур уходящих газов, измеренные в опытах тепловых испытаний котла и приведенные к условиям построения нормативной характеристики (входные параметры t x в , t " кф , t п.в ).

2.2.2 . Коэффициент избытка воздуха врежимной точке (за водяным экономайзером) α " вэ принят равным 1,04 на номинальной нагрузке и изменяющимся до 1,1 на 50 %-ной нагрузке по данным тепловых испытаний.

Снижение расчетного (1,13) коэффициента избытка воздуха за водяным экономайзером до принятого в нормативной характеристике (1,04) достигается правильным ведением топочного режима согласно режимной карте котла, соблюдением требований ПТЭ в отношении присосов воздуха в топку и в газовый тракт и подбором комплекта форсунок.

2.2.3 . Присосы воздуха в газовый тракт котла на номинальной нагрузке приняты равными 25 %. С изменением нагрузки присосы воздуха определяются по формуле

2.2.4 . Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива (q 3 ) приняты равными нулю, так как во время испытаний котла при избытках воздуха, принятых в Типовой энергетической характеристике, они отсутствовали.

2.2.5 . Потери тепла от механической неполноты сгорания топлива (q 4 ) приняты равными нулю согласно «Положению о согласовании нормативных характеристик оборудования и расчетных удельных расходов топлива» (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1975).

2.2.6 . Потери тепла в окружающую среду (q 5 ) при испытаниях не определялись. Они рассчитаны в соответствии с «Методикой испытаний котельных установок» (М.: Энергия, 1970) по формуле

2.2.7 . Удельный расход электроэнергии на питательный электронасос ПЭ-580-185-2 рассчитывался с использованием характеристики насоса, принятой из технических условий ТУ-26-06-899-74.

2.2.8 . Удельный расход электроэнергии на тягу и дутье рассчитан по расходам электроэнергии на привод дутьевых вентиляторов и дымососов, измеренным при проведении тепловых испытаний и приведенный к условиям (Δα тр = 25 %), принятым при составлении нормативной характеристики.

Установлено, что при достаточной плотности газового тракта (Δα ≤ 30 %) дымососы обеспечивают номинальную нагрузку котла на низкой частоте вращения, но без какого-либо запаса.

Дутьевые вентиляторы на низкой частоте вращения обеспечивают нормальную работу котла до нагрузок 450 т/ч.

2.2.9 . В суммарную электрическую мощность механизмов котельной установки включены мощности электроприводов: питательного электронасоса, дымососов, вентиляторов, регенеративных воздухоподогревателей (рис. ). Мощность электродвигателя регенеративного воздухоподогревателя принята по паспортным данным. Мощности электродвигателей дымососов, вентиляторов и питательного электронасоса определены во время тепловых испытаний котла.

2.2.10 . Удельный расход тепла на нагрев воздуха в калориферной установке подсчитан с учетом нагрева воздуха в вентиляторах.

2.2.11 . В удельный расход тепла на собственные нужды котельной установки включены потери тепла в калориферах, КПД которых принят 98 %; на паровую обдувку РВП и потери тепла с паровой продувкой котла.

Расход тепла на паровую обдувку РВП рассчитывался по формуле

Q обд = G обд · i обд · τ обд · 10 -3 МВт (Гкал/ч )

где G обд = 75 кг/мин в соответствии с «Нормами расхода пара и конденсата на собственные нужды энергоблоков 300, 200, 150 МВт» (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1974);

i обд = i нас. пара = 2598 кДж/кг (ккал/кг)

τ обд = 200 мин (4 аппарата с продолжительностью обдувки 50 мин при включении в течение суток).

Расход тепла с продувкой котла подсчитывался по формуле

Q прод = G прод · i к.в · 10 -3 МВт (Гкал/ч )

где G прод = PD ном 10 2 кг/ч

P = 0,5 %

i к.в - энтальпия котловой воды;

2.2.12 . Порядок проведения испытаний и выбор средств измерений, применяемых при испытаниях, определялись «Методикой испытаний котельных установок» (М.: Энергия, 1970).

. ПОПРАВКИ К НОРМАТИВНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

3.1 . Для приведения основных нормативных показателей работы котла к измененным условиям его эксплуатации в допустимых пределах отклонения значений параметров даны поправки в виде графиков и цифровых значений. Поправки к q 2 в виде графиков приведены на рис. , . Поправки к температуре уходящих газов приведены на рис. . Кроме перечисленных, приведены поправки на изменение температуры подогрева мазута, подаваемого в котел, и на изменение температуры питательной воды.

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