Проверочно-конструкторский расчет парового котла

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В данном проекте выполнен поверочно-конструкторский расчет парового котла БКЗ-160-100 ГМ. Конструкторский и поверочный расчеты различают в зависимости от поставленной задачи.

Конструкторский расчет имеет целью выбрать рациональную компоновку парового котла, определить размеры топки и всех поверхностей нагрева. В результате получают данные, необходимые для расчета на прочность, выбора материала поверхностей нагрева, выполнения гидравлических и аэродинамических расчетов и выбора вспомогательного оборудования.

Поверочный расчет выполняют для существующей конструкции парового котла. Он ставит своей целью определение параметров рабочих сред (воды, пара, воздуха и продуктов горения) на границах поверхностей нагрева при заданных конструктивных характеристиках последних.

Данный поверочно-конструкторский тепловой расчет парового котла включает поверочный расчет топки и фестона и поверочно-конструкторские расчеты пароперегревателя, водяного экономайзера, воздухоподогревателя. Предварительно выполняются расчеты по топливу, воздуху, продуктам горения, тепловому балансу. Затем выполняются чертежи продольного и поперечного разрезов парового котла.

В ходе работы принимается ряд допущений: состав и характеристики топлива и соответственно состав и энтальпии продуктов горения, а также воздуха задаются табличными; при сжигании твердых топлив принимаются топки с твердым шлакоудалением; компоновка водяного экономайзера и трубчатого воздухоподогревателя принимается одноступенчатой (последовательной).

Котлоагрегаты типа БКЗ-160-100ГМ.

Котел БКЗ-160-100ГМ однобарабанный, вертикально-водотрубный, с естественной циркуляцией предназначен для получения пара высокого давления при сжигании мазута и газа.

Котел предназначен для работы со следующими номинальными параметрами:

паропроизводительность 160 т/ч

давление пара в барабане 112 бар

давление перегретого пара 100 бар

температура перегретого пара 540 °C

температура питательной воды 215 °C

Допускается кратковременная работа котла с температурой питательной воды 155 С без увеличения тепловой производительности.

Диапазон регулирования температуры перегретого пара на выходе из котла +5 °С… -10°С от номинального значения.

Минимально-допустимая нагрузка для котла БКЗ-160-100 ГМ - 80 т/ч.

Регулировочный диапазон нагрузок при работе котла при "холодной" температуре питательной воды 155оС - 80?146 т/ч.

Регулировочный диапазон нагрузок при работе котла при "горячей" температуре питательной воды 215оС - 80?160 т/ч.

Котел БКЗ-160-100 ГМ предназначен для совместного и раздельного сжигания газообразного (метан) и жидкого (мазут) вида топлив. Котел оснащен 4 - мя газомазутными горелками типа БКЗ, установленными в два яруса на боковых стенах топки. Нумерация горелок с фронта котла считается:

1 верхние горелки 2

3 нижние горелки 4

Котел оснащен дутьевым вентилятором типа ВДН-22, дымососом типа ДН-20, дымососом рециркуляции дымовых газов ВДНГ-15, регенеративным воздухоподогревателем воздуха РВП-54.

Компоновка котла выполнена по П-образной схеме. Топка представляет собой первый (восходящий) газоход. В верхнем (поворотном) газоходе расположен горизонтальный ширмовый пароперегреватель. Во втором (опускном) газоходе расположены конвективный пароперегреватель и экономайзер.

Диаметр ротора РВП - 5400 мм;

Водяной объём котла - 48,7 м3;

Паровой объём котла - 28,2 м3;

Объём топки - 419 м3.

Топка открытого типа, призматической формы, полностью экранирована трубами 60х4 (углеродистая сталь Ст.20) с шагом 64 мм. Фронтовой и задний экраны в нижней части образуют слабонаклонный, закрытый шамотным кирпичом, под. Верх топки экранирован трубами потолочного пароперегревателя. Топка в горизонтальном сечении по осям труб противоположных экранов имеет следующие размеры: 7104 х 4416 мм. Экраны топки разделены на 13 самостоятельных циркуляционных контуров, верхние и нижние камеры которых выполнены из труб 219 х 25 (Ст.20). Подвод котловой воды из барабана к нижним камерам экранов осуществляется трубами 133 х 10 (Ст.20), отвод пароводяной смеси из верхних камер экранов в барабан котла, трубами 133 х 10 (Ст.20). Общая поверхность нагрева экранов - 421,4 м2. Пароотводящие трубы заднего экрана проходят внутри газохода котла и служат подвесками заднего экрана. Остальные топочные блоки подвешены с помощью подвесок к потолочной раме. При нагревании топочная камера свободно расширяется вниз. Жесткость и прочность стен топочной камеры обеспечивается установленными по периметру поясами жесткости. Горизонтальные нагрузки от стен топочной камеры и случайных " хлопков" в топке воспринимаются основным каркасом котла через пояса жесткости, специальные шарнирные крепления и упоры. Для повышения плотности топочная камера обшита по трубам металлическим листом толщиной 3 мм. Сверху листа накладывается слой изоляции.

Для организации топочного процесса на боковых стенах топки установлены 4 газо-мазутные горелки в два яруса - по две горелки на каждой стене. Производительность горелки по мазуту 2800 кг/ч, производительность горелки по газу 3600 нм3/ч. Каждая горелка оборудована мазутной форсункой механического распыливания и запально-защитным устройством - ЗСУ-3П. Давление мазута перед горелками 30 кгс/см2, давление пара для продувки и пропарки мазутных форсунок 30 кгс/см2, давление газа - 0,15-0,3 кгс/см2.



1. Барабан котла и сепарационные устройства

паровой гидравлический котел топливо

Барабан котла с внутренним диаметром 1600 мм, длиной цилиндрической части 9500 мм. и толщиной стенки 88 мм, выполнен из углеродистой котельной стали 22К. Средний уровень воды в барабане должен поддерживаться на 200 мм ниже геометрической оси барабана. Высший и низший рабочие уровни расположены соответственно на 50 мм выше и ниже среднего уровня.

Контроль за уровнем воды в барабане возможно осуществлять:

1) непосредственно у барабана котла по двум верхним водоуказательным приборам;

2) на щите управления котла по электрическим сниженным указателям уровня (с экрана ПЭВМ, узкопрофильному прибору, регистратору).

Для предупреждения перепитки котла в барабане установлена труба аварийного слива. Для ввода и раздачи фосфатов внутри барабана имеется перфорированная раздающая труба. Для обеспечения равномерного прогрева барабана при растопках и остановах предусмотрен паровой разогрев барабана от соседних котлов насыщенным паром. Вся питательная вода после экономайзера поступает в питательные короба барабана. 50% общего количества воды из питательных коробов направляется на промывочные листы, протекает по ним и через гидравлический подпор сливается в водяной объем барабана. Остальная питательная вода непосредственно из питательных коробов сливается в водяной объем барабана помимо промывочных листов.

Для обеспечения требуемого качества пара на котле применена схема двухступенчатого испарения с выносными циклонами.

Первой ступенью испарения(чистый отсек) является барабан с подключенными к нему циркуляционными контурами. Сепарационные устройства первой ступени испарения расположены в барабане и представляют собой сочетание внутрибарабанных циклонов, барботажной промывки пара, жалюзей и дырчатых листов. Пароводяная смесь из экранов котла, включенных в первую ступень испарения, поступает в распределительные короба, расположенные в барабане, откуда направляется во внутрибарабанные циклоны, где происходит отделение капель воды от потока пароводяной смеси. Вода, отсепарированная в циклонах, сливается в водяной объём барабана.

Сепарационными устройствами второй ступени испарения являются выносные циклоны, выполненные из труб 426 х 28. Во вторую ступень испарения включены задние секции задних блоков боковых стен топки.

В верхней части циклона имеется перфорированный пароприёмный потолок для выравнивания подъёмной скорости пара по всему поперечному сечению циклона, в нижней части расположена крестовина, препятствующая образованию воронок в опускных трубах.

Пар, как из внутрибарабанных, так и из выносных циклонов, поступает в паровой объём барабана, проходит через слой питательной воды, текущей по промывочным листам, а затем поступает в жалюзийный сепаратор. Далее пар проходит через пароприёмный дырчатый лист, который обеспечивает равномерную по длине барабана работу парового объёма, а затем направляется в пароперегреватель котла.

Для обеспечения нормального солевого режима на котле предусмотрены:

1) линия регулирования кратности концентраций по ступеням испарения. Эта линия соединяет водяной объём выносного циклона с нижней камерой заднего среднего блока топки;

2) линия выравнивания кратности концентраций между правой и левой сторонами второй ступени испарения. Эти линии соединяют водяной объём циклонов с нижней камерой задней секции заднего блока противоположного бокового экрана;

3) линия непрерывной продувки циклонов;

4) линия ввода фосфатов.

Эти линии используются непрерывно и корректируются по щитовым приборам и по указанию дежурного персонала хим. цеха, согласно инструкции по ВХР.

Циркуляционная схема предусматривает глубокое секционирование экранов на отдельные контуры, что повышает надежность циркуляции.

2. Пароперегреватель

Пароперегреватель котла по характеру восприятия тепла делится на 3 части: радиационную, радиационно-конвективную и конвективную.

Радиационная часть выполнена в виде потолочных труб, расположенных в верхней части топки и поворотного газохода; радиационно-конвективная часть состоит из восьми горизонтальных ширм, расположенных с шагом 840 мм в верхней части топки и поворотного газохода. Конвективная часть пароперегревателя состоит из змеевиков 1-й и 3-й ступени, размещенных в опускном газоходе.

Поверхности нагрева пароперегревателя изготовлены:

1)радиационная часть пароперегревателя из углеродистой стали (Ст.20);

2)радиационно-конвективная - из легированной стали (12Х1МФ);

3)конвективная часть:

1-я ступень пароперегревателя из углеродистой стали (4 выходные ряда змеевиков и подвесные панели из легированной стали (12Х1МФ);

3-я ступень пароперегревателя из легированной стали (12Х1МФ).

Движение пара в пароперегревателе происходит двумя раздельными потоками. Каждый поток имеет двухкратный переброс по ширине газохода и полное перемешивание в камерах пароохладителей. Это позволяет снизить температурные перекосы как в потоках, так и между ними.

Пар из барабана котла по девяти трубам 133 х 10 поступает в три камеры 219 х 25 потолочного пароперегревателя. Из камер по 175 трубам 32 х 4, экранирующим верх топки поворотного газохода и заднюю стенку опускного газохода, пар направляется во входные камеры 133 х 13 1-й ступени пароперегревателя, выполненного из труб 32 х 4. Пройдя противотоком 74 пакета змеевиков 1-й ступени и подвесные панели из труб 32 х 4, пар попадает в четыре камеры 133 х 13, из которых восемью трубами 133 х 10 отводится во впрыскивающие пароохладители 1-й ступени. Камеры пароохладителей выполнены из труб 273 х 25. В пароохладителе происходит полное перемешивание пара и переброс его по ширине газохода:из левого пароохладителя в правые ширмы и из правого пароохладителя в левые ширмы. Все ширмы (2-я ступень пароперегревателя) изготовлены из труб 32 х 4. После ширм пар по восьми трубам 133 х 10 направляется во впрыскивающие пароохладители 2-й ступени, камеры которых выполнены из труб 273 х 25. Здесь происходит вторичный переброс пара по ширине газохода. Из пароохладителей 2-й ступени пар поступает во входные камеры 273 х 25 3-й ступени пароперегревателя, выполненной из труб 32 х 4. Пройдя прямотоком 76 пакетов змеевиков 3-й ступени, пар попадает в входные камеры 273 х 36, откуда шестью трубами 133 х 13 направляется в паросборную камеру 273 х 36. Выход пара из паросборной камеры односторонний.

3. Регулирование температуры пара

Регулирование температуры пара осуществляется комбинированным воздействием на тепловосприятие пароперегревателя по газовой стороне рециркуляцией дымовых газов и по паровой стороне впрысками "собственного" конденсата в пароохладителях.

Рециркуляция дымовых газов благоприятно сказывается на статической характеристике пароперегревателя при работе на мазуте, а основную роль защиты от чрезмерного повышения температуры пара по тракту и поддержания конечной температуры при работе на газе выполняют две ступени впрыскивающих пароохладителей, расположенных соответственно до и после ширм.

Для получения конденсата котел оборудован конденсаторами. Охлаждение насыщенного пара, поступающего из барабана котла в конденсаторы, производится питательной водой, прошедшей первый по ходу воды пакет змеевиков экономайзера. Пройдя змеевики конденсатора, вода через панели экономайзера, экранирующие боковые стены в области горизонтального газохода, направляется во второй пакет экономайзера. Полученный конденсат сливается в конденсатосборник, из которого поступает в пароохладители.

Подача конденсата в пароохладители первой ступени осуществляется за счет перепада давлений между пароохладителем и конденсатосборной камерой, создаваемого с помощью паровых эжекторов, расположенных в камерах пароохладителей.

Подача конденсата в пароохладители второй ступени осуществляется за счет перепада давления между конденсатосборной камерой и камерой каждого из пароохладителей. Расход конденсата в пароохладители второй ступени не должен превышать 5т/ч.

Опускной газоход(экономайзер)

В опускном газоходе расположены конвективный пароперегреватель и экономайзер. Верхняя часть опускного газохода экранирована трубами потолочного пароперегревателя и подвесными панелями пароперегревателя.

Экономайзер выполнен в виде пакетов гладкотрубных змеевиков 32 х 4 из углеродистой стали, расположенных в шахматном порядке и занимающих всю глубину опускного газохода. Экономайзер и 1-я ступень пароперегревателя опираются на балки. Выходная ступень пароперегревателя (3-я ступень) крепится на трубах подвесных панелей. Опорные балки пакетов экономайзера, а также 1-й ступени пароперегревателя выполнены с воздушным охлаждением. Один конец каждой балки соединён с атмосферой, сброс охлаждающего воздуха выполнен на всас вентилятора.

Опускной газоход для уменьшения присосов и повышения экономичности котла снаружи обшит металлическим листом толщиной 4 мм.

Узел питания котла

На котле применена однониточная схема питания . Сниженный узел регулирования питания состоит из основной питательной линии с регулирующим всережимным клапаном Ду - 175 мм и одного растопочного байпаса с регулирующим клапаном Ду - 65 мм. Байпас Ду - 65 предназначен для заполнения котла водой и для первых подпиток при растопке и при повышении параметров при растопке котла. Не допускается работа регулирующего клапана байпаса с перепадом давления 30кгс/см2 и более. При постановке узла питания под давление через байпас клапан Ду - 175 должен быть приоткрыт, а задвижка перед ним закрыта. Он должен быть закрыт при постановке узла питания под давление через основную питающую линию.

Отбор проб воды и пара

Для осуществления химического контроля котловой и питательной воды, пара, впрыскиваемого конденсата на котле имеются устройства для отбора проб. Отборы выполнены из следующих точек:

1) котловая вода из барабана котла - три точки;

2) котловая вода из выносных циклонов - две точки;

3) насыщенный пар из перепускных труб - три точки;

4) перегретый пар из магистрали - одна точка;

5) конденсат насыщенного пара (после установки "собственного" конденсата) - две точки;

6) питательная вода на входе в экономайзер - одна точка;

7) питательная вода на выходе из экономайзера - одна точка.

Тягодутьевая установка

Котельная установка оборудована вентилятором типа ВДН - 20 с характеристикой при рабочем режиме: производительность с запасом 10% - 171,9 х 1000 м3/ч, полный напор с запасом 20% при температуре рабочей среды 45С - 465 кгс/м2, частота вращения 980 об/мин.

Регулирование производительности вентилятора осуществляется направляющим аппаратом осевого типа.

Для поддержания требуемой температуры воздуха на входе в воздухоподогреватель установлены паровые калориферы типа КВБ-12П в количестве восьми штук. Частичный подогрев воздуха может быть осуществлён путем рециркуляции части горячего воздуха на всас дутьевого вентилятора. При отрицательной температуре наружного воздуха не допускается температура воздуха ниже +5°С на всасе вентилятора.

Котел предназначен для работы под разряжением. Для отсоса дымовых газов на котле установлен один дымосос типа ДН - 22 х 2-0,62 ГМ с характеристикой при рабочем режиме: производительность с запасом 10% -286 х 1000м3/ч, полный напор с запасом 35% при температуре рабочей среды 155С - 243,4 кгс/м2, частота вращения 745 об/мин. Регулирование производительности дымососа осуществляется направляющим аппаратом осевого типа.

Подача дымовых газов в воздухопроводы перед горелками осуществляется с помощью вентилятора горячего дутья типа ВГДН-15, используемого в качестве дымососа рециркуляции газов. Характеристика ВГДН-15 при рабочем режиме :производительность с запасом 5%-28.7x1000м3/ч, полный напор с запасом 10% при температуре рабочей среды 289°С- 459 кгс/м2, частота вращения 1480 об/мин. Регулирование производительности дымососа рециркуляции газов осуществляется направляющим аппаратом осевого типа.



4. Регенеративный воздухоподогреватель (РВП)

Регенеративный воздухоподогреватель служит для подогрева воздуха идущего в топку котла до температуры 280 °С. По сравнению с трубчатыми воздухоподогревателями, регенеративные имеют значительно меньшие размеры и занимают меньшую площадь. Затраты металла при эквивалентных количествах передаваемого тепла в регенеративных воздухоподогревателях меньше на 40-45%. Наличие листовой набивки ротора в РВП упрощает замену износившейся поверхности нагрева.

РВП-54 состоит из вращающего на вертикальном валу ротора, внутри которого располагаются пакеты с нагревательными листами определенного профиля. Ротор закреплен на несущем фланце вала, который своей верхней частью закрепляется в направляющем сферическом роликоподшипнике нижней частью опирается на упорно-сферический роликоподшипник, установленный в специальном корпусе на опорной балке металлоконструкции РВП.

Для вращения ротора предусмотрен периферийный электромеханический привод с цевочным зацеплением. Привод сообщает ротору вращательное движение с помощью приводной звездочки, входящей в зацепление с цевочным ободом расположенном на наружной поверхности ротора. Ротор заключен в неподвижный цилиндрический корпус состоящий из двух горизонтальных крышек, связанных между собою цилиндрическим кожухом из отдельных щитов. К крышкам корпуса подсоединяются газовые и воздушные патрубки холодной и горячей стороны РВП. В патрубке имеются лазы для доступа к верхней и нижней частям ротора при ремонтах и обслуживании.

С целью предотвращения перетоков и присосов воздуха в газовую часть, в РВП предусмотрены периферийные и центральные кольцевые уплотнения, а в районе прохода вала через крышки - уплотнения по валу.

Для разделения газового и воздушного потоков, предусмотрены радиальные и аксиальные уплотнения.

РВП устанавливается на опорных металлоконструкциях, снабженных опорной балкой, которые в свою очередь должны устанавливаться на специальные опорные фундаменты.

РВП имеет устройство для очистки поверхностей нагрева, обмывки и обдувки, и устройство для пожаротушения.

Оснащение технологическими защитами, сигнализацией и блокировками .

Технологические защиты и блокировки предназначены для автоматического предупреждения, локализации и ликвидации аварийных состояний котла.

В зависимости от характера нарушения технологического процесса действие защит приводит:

1) к останову котла;

2) к снижению нагрузки котла ( до 80 т/ч );

3) к выполнению локальных защитных операций без снижения нагрузки котла.

Включение и отключение технологических защит на котле производится только ДЭС КИПиА.

Отключение отдельных защит на работающем котле допускается по указанию НСС с обязательным уведомлением технического руководителя станции и должно быть оформлено записью в оперативной документации.

Последующее включение защиты производится только после проверки ее на сигнал.

При остановке котла от действия защит, ДЭС КИПиА определяет первопричину срабатывания защиты по положению накладок блинкеров, состоянию защитных приборов, записям регистраторов основных параметров котла и распечаток принтера.

Все операции по включению и отключению защит должны быть зафиксированы в оперативном журнале.

Котлоагрегат оснащен следующими защитами, действующими на останов котла, при нарушении технологических параметров:

Упуск уровня в барабане котла до -150 мм схема работы защиты « два из двух» от приборов- уровнемеров №1, №3;

Перепитка уровня в барабане котла до +150 мм схема работы защиты « два из двух» от приборов- уровнемеров №1, №3;

Погасание факела в топке котла схема работы защиты « два из двух» от приборов «Факел-2» контроля наличия факела с левой и правой стороны топки;

Недопустимое понижение давления газа за регулирующим клапаном до 0,05 кгс/см2 схема работы защиты « два из двух» от приборов по давлению газа ;

Недопустимое повышение давления газа за регулирующим клапаном до 1,00 кгс/см2 схема работы защиты « два из двух» от приборов по давлению газа;

Недопустимое понижение давления мазута за регулирующим клапаном до 6 кгс/см2 на время более 20 сек схема работы защиты « два из двух» от приборов по давлению мазута;

Недопустимое понижение температуры перегретого пара до 4800С схема работы защиты « два из двух» от приборов по температуре пара №1,№2;

Отключение всех дутьевых вентиляторов (ДВ);

Отключение всех регенеративных воздухоподогревателей (РВП).

Одновременного срабатывания защит п.2.6.4. или 2.6.5. (по газу) и п.2.6.6.(по мазуту);

Примечания:

для аварийного останова котла предусмотрен ключ дистанционного отключения «ДОК»;

при работе котла на двух вида топлива и положения ключа выбора топлива «ГАЗ/МАЗУТ» при срабатывании защиты 2.6.4. или 2.6.5. ( недопустимое ^ или «Р» газа) отключается газ к котлу, котел остается работать на мазуте;

при работе котла на двух вида топлива и положения ключа выбора топлива «ГАЗ/МАЗУТ» при срабатывании защиты 2.6.6. (недопустимое «Р» мазута) отключается мазут к котлу, котел остается работать на газе;

Аварийная сигнализация «Недопустимое понижение давления воздуха за РВП»

- ПК-11, 13 - 25 кгс/м2;

- ПК-12 - 40 кгс/м2.

Действия, выполняемые защитой при останове котла:

Отключается газ к котлу:

закрывается предохранительно- запорный клапан на газопроводе котла (СОГ),

закрывается вводная задвижка (Г-1),

закрываются задвижки перед горелками (ГГ 141, ГГ 142);

Отключается мазут к котлу:

закрывается предохранительно- запорный клапан на мазутопроводе котла (СОМ),

закрывается вводная задвижка (М-3),

закрываются вентили перед форсунками (М -4, 6, 8, 10);

закрывается вентиль на линии обратки мазута (ОМ),

Закрывается главная паровая задвижка (ГПЗ);

Закрывается общая впрысковая задвижка собственного конденсата (ВСК);

Закрывается задвижка по питательной воде (ВП-6), при срабатывании защиты по перепитке или упуску уровня;

Котлоагрегат оснащен следующими защитами,

действующими на сброс нагрузки котла, при нарушении технологических параметров:

Повышение температуры перегретого пара до 5550С схема работы защиты « два из двух» от приборов по температуре пара №1,№2;

Отключение одного дутьевого вентилятора;

Отключение одного регенеративного воздухоподогревателя.

Действия, выполняемые защитой при сбросе нагрузки котла:

При срабатывании защит от повышения температуры перегретого пара или от отключения одного ДВ, РВП отключаются верхние горелки по топливу закрываются газовые задвижки ГГ 11,2; ГГ 21,2 или мазутные вентили М-4,М-6 перед горелками №1, №2, в зависимости от вида топлива, поступающего на них .

Котлоагрегат оснащен следующими локальными защитами:

Перепитка уровня в барабане котла до + 90мм схема работы защиты « один из одного» от прибора- уровнемера №1;

Повышение давления в барабане котла до 115 кгс/см2 схема работы защиты « один из двух» от приборов ЭКМ по давлению в барабане ;

Повышение давления в паросборной камере котла до 103 кгс/см2 схема работы защиты « один из двух» от приборов ЭКМ по давлению в паросборной камере.

Действия, выполняемые локальной защитой:

При срабатывании защит от перепитки уровня в барабане котла до + 90мм:

открывается арматура на линии аварийного слива (АС-1,2);

при достижении уровня в барабане + 30мм по прибору- уровнемеру №3 происходит автоматическое закрытие арматуры;

При повышении давления в барабане котла до 115 кгс/см2:

открывается рабочий предохранительный клапан (РПК);

при достижении давления в барабане 100 кгс/см2 по прибору- ЭКМ происходит автоматическое закрытие клапана РПК схема работы « два из двух» от приборов ЭКМ по давлению в барабане;

При повышении давления в паросборной камере котла до 103 кгс/см2:

открывается контрольный предохранительный клапан (КПК);

при достижении давления в паросборной камере котла 94 кгс/см2 по прибору- ЭКМ происходит автоматическое закрытие клапана КПК схема работы « два из двух» от приборов ЭКМ по давлению в паросборной камере.

Котлоагрегат оснащен следующими блокировками:

При отключении электродвигателя дымососа (ДС) происходит автоматическое отключение электродвигателя дутьевого вентилятора (ДВ) этой же группы (групп А или Б);

Блокировки розжига горелок.

Условия для создания «начало вентиляции»:

Закрыты задвижки с эл. приводом:

газ к ЗЗУ;

газ к горелке (№1?4);

включены все РВП, ДС, ДВ котла;

открыты шибера по воздуху к горелкам №1?4;

ключ блокировки в положении «Розжиг»;

загорелось табло «Начало вентиляции».

Условие «Окончание вентиляции»:

прошло не менее 10 минут с начала вентиляции;

загорелось табло «Окончание вентиляции».

Блокировки при растопке котла:

запрещается открытие запорного устройства Г-1 на газопроводе к котлу при открытом положении хотя бы одного запорного устройства на любой из горелок;

запрещается включение запально -защитного устройства ЗСУПИ-45 и подачу газа к горелкам без предварительной вентиляции топки котла в течении не менее 10 минут;

запрещается подача газа к растопочной горелке ( № 3, 4) при закрытом шибере по воздуху на эту горелку;

запрещается подача газа к растопочной горелке ( № 3, 4) при отсутствии пламени на запальнике данной горелки;

запрещается розжиг горелок ( № 1, 2), пока все растопочные горелки ( № 3, 4) не будут включены в работу;

при розжиге горелок №3 и 4 происходит автоматический ввод защиты по факелу.

Эксплуатационные блокировки:

при открытии контрольного или рабочего предохранительного клапана автоматический перевод регулятора расхода питательной воды с автоматического на дистанционный режим;

при останове котла от «упуска» или «перепитке» уровня воды в барабане автоматический перевод регулятора расхода питательной воды с автоматического на дистанционный режим;

при закрытии электрофицированного мазутного вентиля перед форсункой котла автоматически открывается электрофицированный вентиль на линии пропарки этой форсунки.

Порядок пуска котла.

Пуск котла производится в соответствии с графиком растопки (приложение 3) и картой пуска котла (приложение 4) с выполнением операций по бланку переключений при растопке.



Продолжительность растопки котла:

Размещено на http://www.allbest.ru/

а) из холодного состояния:

0?3 ата 1ч 45 мин

3?10 ата 1 час

10?40 ата 1 час

40?60 ата 25?30 мин

60?100 ата 25?30 мин

При растопке котла ведется контроль за температурой стенок барабана с заполнением ведомости в процессе пуска. Разница температур верха и низа металла барабана не должна превышать 600С, скорость прогрева нижней образующей барабана не должна превышать 30'С за 10 минут. Для обеспечения равномерного прогрева барабана котла необходимо включить паровой подогрев его от работающего котла, для чего необходимо открыть арматуру в водяную часть барабана растапливаемого котла и приоткрыть арматуру с паровой части работающего котла, при необходимости отрегулировать расход греющего пара.

При растопке котла топочный режим должен быть таким, чтобы разность температуры газов по сторонам всех газоходов не превышала 200С.

В период растопки производить сверку показаний сниженных указателей уровня с показаниями водоуказательных колонок прямого действия через каждые 1520мин, а также при возникновении сомнений в правильности показаний сниженных указателей.

При давлении в барабане Рб=3 кгс/см2 и Рб=1530 произвести продувку водоуказательных колонок.

При давлении в барабане 10 кгс/см2 включить н/продувку, периодическую продувку котла вести согласно карты пуска и согласно указаниям лаборантки химцеха.

С начала растопки включить регистраторы контроля температуры пара и металла по змеевикам п/перегревателя и держать их постоянно включёнными во время работы котла.

При давлении в барабане 40-50 кгс/см2 приостановить подъем давления и проверить содержание железа в котловой воде. В случае содержания железа более 500 мкг/л производить усиленные периодические продувки через нижние точки, пока содержание железа не будет в пределах нормы.

При давлении в барабане 50 кгс/см2 при нормальной разности температур между верхом и низом барабана отключить линию обогрева.

Во время подъёма давления на котле скорость роста давления не должна превышать 1?1.5кгс/см2 в минуту. Запрещается при формировке режима держать большую скорость подъёма давления, т.к. это может привести к пережогу поверхностей нагрева и п/перегревателя.

Скорость роста температуры пара в начале и конце растопки должна составлять соответственно 0,5 и 3 0С в минуту.

Расход пара на растопочную РОУ в конце растопки должен составлять 60 т/час.

Скорость прогрева паропровода не должна превышать 30С в минуту.

При растопке котла следить за температурой уходящих газов. При резком росте температуры уходящих газов до 200 0С и температура продолжает расти, прекратить растопку котла и приступить к тушению пожара согласно раздела "Пожарной безопасности".

Охлаждение водяного экономайзера в начале растопки до начала постоянной подпитки производить путём рециркуляции котловой воды из барабана к коллекторам водяного экономайзера;

Не допускать резких изменений температуры воды подаваемой в экономайзер, так как это может привести к повреждениям сварных стыков экономайзера. Переход с рециркуляции котловой воды на подпитку питательной водой производить, когда арматура на линии рециркуляции котловой воды будет закрыта.

При повышении уровня воды в котле сверх допустимого воду дренировать через дренажи ВЭК, в исключительных случаях- через линию аварийного слива.

При снижении уровня воды в котле производить подпитку котла через клапан питания ДУ-100.

Для предохранения змеевиков пароперегревателя от перегрева растопку котла до включения его в магистраль целесообразно вести с повышенными избытками воздуха и не допускать повышения температуры газов перед пароперегревателем выше 5500С.

Прогрев главного паропровода производить одновременно с растопкой котла, что обеспечивает постепенное повышение температуры стенок паропровода. Охлаждение пароперегревателя и прогрев паропровода производить при открытой главной паровой задвижки котла (ГПЗ) и открытом дренажном вентиле перед отключающей задвижкой главного паропровода ПП-2 при отдаче пара с котла на РРОУ. Прогрев паропровода котла при растопке вести согласно «Инструкции по эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды КЦ».

При растопке котла на растопочную РОУ необходимо открыть все дренажи на растопочном паропроводе и перед РОУ и при достижении давления 5-6кгс/см2 потребовать от персонала турбинного цеха открыть ПМ-30, после чего СМКЦ произвести прогрев РОУ 100/1,3, а так же включение её в работу. После включения РОУ, продувку п/перегревателя полностью закрыть, расход пара отрегулировать на РОУ. Включение в эксплуатацию растопочного РОУ вести согласно «Инструкции по эксплуатации растопочной РОУ БВД».

Расход пара на РОУ и через дренаж отключающей задвижки паропровода установить по условиям достаточного охлаждения змеевиков п/перегревателя.

При растопке и дальнейшей работе котла под нагрузкой температура змеевиков на выходной части п/перегревателя и ширм, выполненных из стали марки 12Х1МФ, не должна превышать 540 0С.

При растопке котла после среднего или после кап. ремонта необходимо отрегулировать и опробовать предохранительные клапана на ПСК (паросборной камере) пароперегревателя согласно «Инструкции по организации эксплуатации, порядку и срокам проверки ИПУ ПК 11?14»:

контрольный клапан при давлении на 5 % выше рабочего в выходном коллекторе пароперегревателя (с импульсом от ПСК) т.е. на давление 103 кгс/см2;

рабочий клапан (с импульсом от барабана) при давлении на 8 % выше рабочего давления в барабане т.е. на 115 кгс/см2.

5. Включение в работу

При достижении давления до рабочего котёл должен быть осмотрен с целью выявления течей, парений и других видимых дефектов.

Перед включением котла произвести:

проверку исправности действия предохранительных клапанов (если это требует согласно «Инструкции по организации эксплуатации, порядку и срокам проверки ИПУ ПК 11?14» водоуказательных приборов, котловых манометров и питательных устройств, нормального эксплуатационного уровня по колонке и прибору "0"мм;

проверить положение ИТП;

включить пробоотборные точки котла по согласованию с лаборантом экспресс- лаборатории, отрегулировать точки, так , чтобы не было парения;

питание котла через клапан Ду-100, клапан ДУ-175 должен быть в резерве (открыты задвижки до и после клапана, сам клапан Ду-175 закрыт, эл/схема на них собрана);

ДЭС включить защиты котла в соответствии с картой пуска и п.2.14 настоящей инструкции в присутствии НСКЦ; запрещается включение котла в работу с неисправной защитой;

проверка содержания железа и гидразина в котловой воде соответствует нормам, утверждённым главным инженером эл/станции.

Перед включением котла установить одинаковое давление за ГПЗ и в общем коллекторе.

Доложить начальнику смены станции о готовности котла к включению и получить разрешение на включение котла.

Поставить в известность начальника смены турбинного цеха о включении котла в паропровод.

Включение котла производит ст.машинист.

Включение котла производится в следующей последовательности:

убедиться в открытии магистральных задвижек ПП - 3,4;

приоткрыть байпас ПП-2 и прогреть его в течении 5 мин. При возникновении ударов закрыть байпас и начать прогрев снова медленно его открывая.

после окончания прогрева открыть байпас полностью;

убедиться в отсутствии гидравлических ударов в паропроводе и только после этого открыть магистральные задвижку ПП-2;

установить нормальную температуру перегретого пара 530?5450С.

После включения котла закрыть вентиль дренажа паропровода. Далее приступить к подъему нагрузки по согласованию с НСТЦ или ст. машинистом ТЦ. Скорость подъема нагрузки 4-6 тн. за один прием. Тщательно следить за показаниями КИП.

После включения котла в работу и набора минимально- допустимой нагрузки, отключить растопочную РОУ 100/1.3 ат, закрытием задвижек ПП-5, ПП-6.

Порядок набора нагрузки следующий:

а)при работе на газовом топливе:

- прибавить подачу газа заслонкой, при необходимости зажечь верхние горелки;

- прибавить подачу воздуха и отрегулировать одновременно тягу 1-2мм вод столба;

б)при работе на мазуте:

- прибавить тягу;

- увеличить подачу воздуха;

- увеличить подачу мазута клапаном или включением форсунок.

Во время подъема нагрузки поддерживать нормальный эксплуатационный уровень воды в барабане котла (нулевой по прибору и водомерной колонке). При нехватке питательной воды через питательный клапан Ду-100,перейти на нормальное питание котла через Ду-175, предварительно проверив его исправную работу. При нагрузке на котле 80?90 т/час, дать заявку дежурному прибористу включить в работу автомат питания котла и в присутствии деж/прибориста проверить его работу колебаниями уровня +50 и -50 мм. Сразу после набора нагрузки и отключения РРОУ 100/1.2, проверить и нормализовать параметры на котле:

- уровень нормальный эксплуатационный (на 200 мм ниже геометрической оси барабана)

- температура перегретого пара 530?5450С;

- давление в барабане котла (не выше 110 кгс/см2);

- давление перегретого пара (не выше 100 кгс/см2);

- давление мазута и газа после клапанов не ниже значения согласно карты уставок.

1- бункер сырого топлива; 2-питатель сырого угля (ПСУ); 3- мельница; 4-барабан; 5- опускные трубы; 6-экран ; 7-пароперегреватель; 8- экономайзер; 9 - воздухоподогреватель; 10 - золоуловитель; 11- дымосос; 12 - дутьевой вентилятор; 13 - пароохладитель; 14 - питательный узел

6. Определение коэффициента полезного действия паровых котлов

Составление расчетно-технологической схемы трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха.

Расчетно-технологическую схему трактов парового котла с отражением компоновки поверхностей нагрева составляем на основе чертежей парового котла и задания на проектирование (рис. 1.1).

Избыток воздуха в топке поддерживают, исходя из условий экономичного сжигания топлива. Так как в топку, кроме организованно поступающего из воздухоподогревателя горячего воздуха, проникает атмосферный холодный воздух из-за присоса в системе пылеприготовления и в топке, количество горячего воздуха уменьшают с учетом этого присоса до определенной величины. Величину коэффициента избытка воздуха на выходе из топки равной 1,2. По таблице 1.1 [1, стр. 5] для заданного парового котла находим значения присосов воздуха в газоходы.

Табл. 1.1 Присосы воздуха в газоходы паровых котлов при номинальной нагрузке

Элементы парового котла	Величина присосов
Топочная камера	0,100
Котельные пучки	0,000
Пароперегреватели	0,03
Экономайзеры	0,08
Воздухоподогреватели (трубчатые)	0,02



Вычисляем коэффициенты избытка воздуха за каждым газоходом, а также их средние значения. Результаты заносим в таблицу 1.2.

Табл 1.2. Избытки воздуха и присосы по газоходам

Газоходы	Коэф. избытка воздуха за газоходом,	Величина присоса,	Средний коэф. избытка воздуха в газоходе,
Топка и фестон
Пароперегреватель	,08
Экономайзер
Воздухоподогреватель

Топливо и продукты горения

Таблица 1. Исходные данные для топлива

Состав газа по объёму, %	Низшая теплота сгорания	Плотность при
58,00	17,20	7,40	2,00	0,50	0,50	0,80	13,60	41,74	1,052

Объёмы воздуха и продуктов сгорания газообразного топлива при (Таблица) ;

;

;

;

.

Таблица 2. Объёмы продуктов сгорания в поверхностях нагрева, объёмные доли трёхатомных газов

Наименование величин	газоходы
	топка	Пароперегреватель 3-й ступени	Пароперегреватель 2-й ступени	Пароперегреватель 1-й ступени	ВЭК II-й ступени	ВЭК I-й ступени	РВП
	1,05	1,08	1,11	1,14	1,22	1,3	1,5
Объем водяных паров:	2,289	2,294155	2,299463	2,304771	2,31893	2,333082	2,368470
Полный объем газов:	12,91	13,2392	13,5689	13,8986	14,7778	15,657	17,855
	0,098	0,095172	0,092859	0,090657	0,08526	0,080475	0,070568
	0,177	0,172216	0,168031	0,164045	0,15429	0,145622	0,127695
	0,274	0,267388	0,260891	0,254702	0,23955	0,226097	0,198264

3) Расчёт энтальпий воздуха и продуктов сгорания.

Энтальпии дымовых газов на 1 м3 топлива вычисляются по формуле:

энтальпия газов при коэффициенте избытка воздуха ?=1 и температуре



энтальпия теоретически необходимого количества воздуха при температуре

Энтальпии 1 м влажного воздуха (С, углекислого газа (СС, азота (С и водяных паров (С определяются по таблице.

Таблица 3.

	кДж/м		кДж/м
100	171,7	130,1	150,5	132,7	1400	3239	2009	2559	2076
200	360,0	261,0	304,0	267,0	1500	3503	2166	2779	2239
300	563	394	463	403	1600	3769	2324	3002	2403
400	776	529	626	542	1700	4036	2484	3229	2567
500	999	667	795	685	1800	4305	2644	3458	2732
600	1231	808	969	830	1900	4574	2804	3690	2899
700	1469	952	1149	979	2000	4844	2965	3926	3066
800	1712	1098	1334	1129	2100	5115	3127	4163	3234
900	1961	1247	1526	1283	2200	5386	3289	4402	3402
1000	2213	1398	1723	1438	2300	5658	3452	4643	3571
1100	2458	1551	1925	1595	2400	5930	3615	4888	3740
1200	2717	1705	2132	1754	2500	6203	3778	5132	3910
1300	2977	1853	2344	1914

Энтальпия воздуха и продуктов горения , при для табличных значений рабочей массы твердого топлива берем из таблицы П.3 [1, стр.23-24] во всем диапазоне температур газов ().

Таблица Энтальпии продуктов сгорания

			1,05	1,08	1,11	1,14	1,22	1,3	1,5
100	1706,96	1458,37	1779,88	1823,6338	1867,385	1911,1362	2027,8061	2144,476	2436,1505
200	3448,74	2934,33	3595,46	3683,4864	3771,5163	3859,5462	4094,2926	4329,039	4915,905
300	5240,1	4428,97	5461,55	5594,4176	5727,2867	5860,1558	6214,4734	6568,791	7454,585
400	7070,82	5956,58	7368,65	7547,3464	7726,0438	7904,7412	8381,2676	8857,794	10049,11
500	8954,28	7528,15	9330,69	9556,532	9782,3765	10008,221	10610,473	11212,73	12718,355
600	10886,9	9121,7	11343,0	11616,676	11890,327	12163,978	12893,714	13623,45	15447,79
700	12867,3	10759,2	13405,3	13728,037	14050,813	14373,589	15234,326	16095,06	18246,905
800	14883	12407,7	15503,4	15875,617	16247,848	16620,079	17612,696	18605,31	21086,855
900	16948,7	14100,2	17653,7	18076,694	18499,699	18922,704	20050,717	21178,73	23998,765
1000	19047,2	15803,6	19837,4	20311,47	20785,578	21259,687	22523,976	23788,27	26948,99
1100	21165,9	17529,1	22042,4	22568,224	23094,096	23619,967	25022,291	26424,62	29930,425
1200	23322,5	19276,5	24286,3	24864,597	25442,891	26021,184	27563,301	29105,42	32960,71
1300	25438,8	21034,9	26490,5	27121,589	27752,635	28383,68	30066,469	31749,26	35956,23
1400	27635	22815,2	28775,8	29460,259	30144,716	30829,174	32654,393	34479,61	39042,66
1500	29854	24606,6	31084,4	31822,549	32560,747	33298,945	35267,474	37236,00	42157,325
1600	32091,2	26409	33411,6	34203,898	34996,167	35788,436	37901,153	40013,87	45295,665
1700	34356,4	28211,3	35766,9	36613,266	37459,606	38305,946	40562,853	42819,76	48462,025
1800	36628,6	30024,7	38129,9	39030,594	39931,335	40832,075	43234,05	45636,02	51640,96
1900	38907,7	31860	40500,7	41456,521	42412,321	43368,121	45916,922	48465,72	54837,725
2000	41206	33695,3	42890,8	43901,647	44912,507	45923,368	48618,995	51314,62	58053,69
2100	43516,7	35541,7	45293,8	46360,013	47426,263	48492,512	51335,845	54179,18	61287,51
2200	45831,9	37388	47701,3	48822,938	49944,578	51066,217	54057,256	57048,29	64525,89
2300	48161,8	39245,3	50124,0	51301,383	52478,742	53656,101	56795,724	59935,35	67784,405
2400	50500,7	41102,6	52555,9	53788,948	55022,026	56255,104	59543,312	62831,52	71052,04
2500	52838,7	42970,9	54987,2	56276,372	57565,499	58854,626	62292,298	65729,97	74324,15

Тепловой баланс парового котла. Определение расчетного расхода топлива.

Экономичность работы парового котла

1) Располагаемое тепло 1 м3 газа.

,кДж/м3,

где - низшая теплота сгорания сухой массы газа;

- физическое тепло топлива.

Т.к. при отсутствии постороннего подогрева физическое тепло для газа не учитывается, то:

2) Потеря тепла с уходящими газами.

где q4 - потеря тепла от механического недожога. Для газообразного топлива q4=0,05%. - энтальпию уходящих газов (находим по интерполяцией данных из табл. 4); - энтальпия воздуха, присасываемого в газоходы котла; - энтальпия теоретически необходимого количества воздуха на входе в калорифер при .



,

3) Потери тепла от химического недожога .

4) Потери теплоты от наружного охлаждения через внешние поверхности котла (%) невелики и с ростом производительности котла уменьшаются

5) Потеря тепла на охлаждение не включенных в циркуляционную схему котла панелей и балок топки.

6) Суммарная потеря тепла в котле.

%.

7) КПД котла (брутто).

%.

8) Полный расход газа.

Полезная мощность котла :



,

где - количество выработанного перегретого пара;

- энтальпия перегретого пара;

- энтальпия питательной воды;

- энтальпия воды на линии насыщения при давлении в барабане парового котла,

- расход воды на продувку котла, с энтальпией кипящей воды .

;

(по давлению в барабане ).

9) Расход газа с учетом механической неполноты горения:

, /с

7. Поверочный тепловой расчёт топочной камеры и фестона парового котла

Выбор схемы топливосжигания.

Схему топливосжиганияния выбирают в зависимости от марки и качества топлива. В целях обеспечения полного выгорания топлива выбирают схему подготовки топлива к сжиганию, подачи его к горелкам, тип, число и схему размещения горелок на стенах топочной камеры. В курсовом проекте ограничиваются принципиальным решением этих вопросов.

Определение конструктивных размеров и характеристик топочной камеры.

Задачей поверочного расчета является определение температуры газов на выходе из топки при заданных её конструктивных размерах. Конструктивные размеры топочной камеры определяем по чертежам парового котла, заданного для курсового проекта, после чего заносим их в таблицу 2.1.

Таблица 2.1. Конструктивные размеры и характеристики топочной камеры

Наименование величины	Обозначение	ед.	Источн. или формула	Топочные экраны	Выходное окно
				Фронтовой	Боковой	Задний
				Осн.	Х.В.		Осн.	Х.В.
Расчетная ширина экранированной стены		м	Чертеж и эскиз	7,14	6,075	5,800	6,075	6,075	6,075
Освещенная длина стены		м	Чертеж и эскиз	15,4	3,74	-	9,20	3,74	4,34
Площадь стены		м2		110	47,5	68	78	47,5	37,3
Площадь участка стены, не закрытой экранами		м2	Чертеж и эскиз	2,4	-	-	-	-	-
Наружный диаметр труб	d	м	Чертеж и эскиз	0,04	0,04	0,04	0,04	0,04	-
Число труб в экране	z	шт	Чертеж и эскиз	64	64	64	64	64	-
Шаг экранных труб	S	м	Чертеж и эскиз	0,064	0,064	0,064	0,064	0,064	-
Относительный шаг труб	S/d	-	-	1,250	1,250	1,42	1,250	1,250	-
Расстояние от оси трубы до обмуровки	e	м	Чертеж и эскиз	0,04	0,04	0,04	0,04	0,04	-
Отн-ое расстояние до обмуровки	e/d	-	-	0,66	0,66	0,66	0,66	0,66	-
Угловой коэффициент экрана	x	-	Номогр. 1 [1,стр 123]	0,988	0,988	0,988	0,988	0,988	1
Коэф., учитывающий загрязнения	?	-	Табл.2.2 [1, стр 31]	0,65	0,65	0,65	0,65	0,65	0,65
Коэф. тепловой эффективности экрана	?	-	x ?	0,642	0,642	0,642	0,642	0,642	0,65

Угловой коэффициент экрана, x определяем по номограмме 1а рис. 2.3. [2, стр.13] в зависимости от S/d и l/d этого экрана.

Среднее значение коэффициента тепловой эффективности для топки в целом определяем по формуле:

где - расчётная площадь стен топки, которую определяем как сумму площадей, ограничивающих активный объём топки:

В числителе - алгебраическая сумма произведений коэффициентов тепловой эффективности экранов на соответствующие этим экранам площади стен, покрытые испарительными поверхностями. Вычитанием неэкранированных площадей учитываем снижение тепловой эффективности каждого экрана за счет неполного покрытия стен испарительными поверхностями.

Активный объём топочной камеры определяют по формуле:

=68 м2 - площадь боковой стены топки (табл. 2.1),

- ширина топки (табл. 2.1).

Эффективную толщину излучающего слоя в топке определяем по формуле:



Тепловой расчет топочной камеры

1) Радиационные свойства продуктов сгорания ([1], стр.37).

Основной радиационной характеристикой продуктов сгорания служит критерий поглощательной способности (критерий Бугера):

,

где - коэффициент поглощения топочной среды, рассчитывается по температуре и составу газов на выходе из топки;

р - давление в топочной камере;

s - эффективная толщина излучающего слоя.

,



где - коэффициент поглощения лучей газовой фазой продуктов сгорания;

m - коэффициент относительного заполнения топочной камеры светящимся пламенем;

- коэффициент поглощения лучей частицами сажи.

,

где - коэффициент поглощения лучей газовой фазой продуктов сгорания;

- суммарная объемная доля трехатомных газов в продуктах сгорания;

- температура газов на выходе из топки;

- эффективная толщина излучающего слоя топки.

;

(по рекомендации [2], стр.70);

,

.

(при сжигании природного газа).

,



где - коэффициент избытка воздуха на выходе из топки, рассчитанный выше;

- соотношение углерода и водорода в рабочей массе топлива.

.

.

.

2) Расчет суммарного теплообмена в топке.

Методика расчета суммарного теплообмена в топке базируется на приложении теории подобия к топочному процессу. Основными параметрами, определяющими безразмерную температуру газов на выходе из топки, являются критерий радиационного теплообмена Больцмана и критерий поглощательной способности Бугера.

Безразмерная температура газов на выходе из топочной камеры:

,

где - адиабатическая температура горения топлива;

М - параметр, учитывающий влияние на интенсивность теплообмена относительного уровня расположения горелок, степени забалластированности топочных газов и других факторов;

- эффективное значение коэффициента Бургера.



,

где - коэффициент сохранения тепла ([1], стр.30);

- расчетный расход топлива ([1], стр.33);

- средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1 кг топлива в интервале температур ;

- коэффициент излучения абсолютно черного тела;

- среднее значение коэффициента тепловой эффективности экранов.

.

, .

,

где - энтальпия продуктов сгорания 1 кг топлива при температуре на выходе из топки;

- полезное тепловыделение в топке ([1], стр.41).

.

,



где - тепло, вносимое в топку воздухом.

,

где - энтальпия теоретически необходимого воздуха при температуре за РВП.

.

.

.

.

.

,

где - коэффициент снижения тепловосприятия экрана при загрязнении;

- угловой коэффициент экрана.

, ([1], стр.42);

, ([1], стр.214 - номограмма 1а);

.

.

где - относительный уровень расположения горелок.



,

где - уровень расположения горелок в ярусе (из конструкции котла),

-высота топки (из конструкции котла).

,

<0,9.

3) Расчетная температура на выходе из топки.

.

С учетом коррекции:

.

Поверочный расчёт фестона.

В котле на выходе из топки расположен четырехрядный испарительный пучок, образованный трубами заднего топочного экрана с увеличенными поперечными и продольными шагами, называемый фестоном. Изменение конструкции фестона связано с большими трудностями и капитальными затратами, поэтому проводится поверочный расчёт фестона, целью которого является определение температуры газов за фестоном .

По чертежам парового котла составляем эскиз фестона в двух проекциях, на котором указываем все конструктивные размеры поверхности.

По чертежам и эскизу составляем таблицу конструктивных размеров и характеристик фестона. Определяем расчётную поверхность и площадь живого сечения для прохода газов.

Определяем длину трубы li в каждом ряду и количество труб в ряду zi. Поперечный шаг S1 равен учетверенному шагу заднего экрана топки, поскольку экран образует четыре ряда фестона. Xф принимаем равным единице, тем самым несколько увеличивается конвективная поверхность пароперегревателя (в пределах 5%), но существенно упрощается расчет. Продольные шаги определяем как среднее арифметическое значение, так как поверхности нагрева рядов близки между собой:

По средним значениям и определяем эффективную толщину излучающего слоя в соответствии с формулой [1, формула 4.23]:

Расположение труб в пучке шахматное, омывание газами - поперечное.

Высоту газохода определяем в плоскости, проходящей по осям основного направления каждого ряда труб в границах фестона. Достаточно определить высоту газохода и площадь живого сечения для первого и последнего рядов труб, так как расчётная поверхность всех рядов труб близка по величине.

Ширина газохода одинакова для всех рядов фестона, её определяют как расстояние между плоскостями, проходящими через оси труб правого и левого боковых экранов.

Табл. 2.2. Конструктивные размеры и характеристики фестона.