ТЭЦ для крупного промышленного центра
Обоснование строительства ТЭЦ и выбор основного оборудования. Расчёт комбинированной схемы отпуска тепла и электроэнергии. Укрупнённый расчёт котлоагрегата. Компоновка главного корпуса. Методы подавления образования окислов азота на газо-мазутных котлах.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.03.2013 |
| Размер файла | 539,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
U
1,4
1,8
0,25
1,186
10
Высота слоя ионита
h
м
2,5
2,0
1,5
1,5
11
Рабочая обменная ёмкость ионита
ер
700
600
400
400
12
Количество регенераций в сутки
n
-
0,6
1,14
0,34
0,84
13
Объём ионитных материалов, загруженныхв фильтры во влажном состоянии (суммарный)
V V
м м
7,85
23,55
3,54
10,62
2,66
7,97
4,7
14,13
14
Расход воды на собственные нужды
gсн
м/ч
4,53
5,3
1,47
7,17
15
Удельный расход воды на собственные нужды
Рu
м/м
7,7
10,5
13
14,5
16
Расход химреагентов на регенерацию фильтра
Gp Gp
кг кг
863,5 909
212,4 283,2
133
177,3
470
1119
17
Удельный расход химреагентов
b
110
60
50
100
18
Суточный расход химреагентов
Gp Gp
кг кг
1036
1091
484,3 645,7
90,4
120,6
789
1880
Расчёт предочистки
А) Осветлительные фильтры
Необходимая площадь фильтрования:
где Qo=Qбр+Qбр=127,37+210,53=337,9/ч,
для осветлительных фильтров =5-10м/ч, принимаем =8м/ч.
Принимая диаметр равным dст=3,4м вычислим необходимую площадь фильтрования каждого фильтра:
Далее определим необходимое число фильтров:
Расход воды на взрыхляющую промывку каждого фильтра:
где fо ст - сечение осветлительного фильтра, ;
i - интенсивность взрыхления фильтра, загруженного антрацитом, 12л/с*;
tвзр - продолжительность взрыхления (5-10 минут).
Расход воды на отмывку осветлительного фильтра (спуск первого фильтрата в дренаж):
где tотм - продолжительность отмывки (10 минут).
Часовой расход воды на промывку осветлительных фильтров
где mо - число осветлительных фильтров;
nо - число промывок каждого фильтра в сутки (1-3), принимаем nо=2.
Производительность брутто с учётом расхода воды на промывку осветлительных фильтров:
Действительная скорость фильтрования во время включения одного фильтра на промывку (при работе (mо-1) фильтров):
Так как действительная скорость фильтрования не превышает максимально допустимой о=5-10м/ч, то нет необходимости ставить резервный фильтр.
Б) Осветлитель
Суммарная производительность осветлителей принимается равной 110% расчётного расхода осветлённой воды, при этом устанавливается не менее двух осветлителей.
Ёмкость каждого осветлителя:
где Qо - полная производительность всей установки, /ч;
- продолжительность пребывания воды в осветлителе 1-1,5ч, принимаем =1,5ч.
По табл.1.1. (9) выбираем осветлитель ВТИ-250и с ёмкостью VAB=413.
Необходимое количество реагентов при коагуляции и известковании:
Расход коагулянта FeSO4*7H2O в сутки:
где Gк - расход безводного 100%-го коагулянта, кг/сут;
Эк - эквивалент безводного коагулянта, Эк=75,16;
КFe - доза коагулянта, КFe=0,5мг-экв/кг.
Расход технического коагулянта с сутки:
где С - процентное содержание коагулянта в техническом продукте, С=47-53%, принимаем С=50%.
Расход полиакриламида (ПАА) в сутки:
где dПАА - доза полиакриламида, dПАА=0,2-1,8мг/кг,
принимаем dПАА=1,5мг/кг.
Расход извести (в виде Ca(OH)2):
где dизв - доза извести, мг-экв/кг;
dизв=Жо+ЖMg+KFe+изв=3,2+1,08+0,5+0,3=5,08мг-экв/кг
где изв - избыток извести, изв=0,3мг-экв/кг.
Результатом анализа расчёта схемы ВПУ явился выбор состава оборудования схемы (табл.7.3), расчёт суммарного суточного расхода реагентов на регенерацию фильтров (табл.7.4), определение расхода ионитных материалов на загрузку фильтров (табл.7.5) и воды на собственные нужды (табл.7.6).
Табл.7.3 Оборудование предочистки и ионообменной части ВПУ
|
Наименование |
Тип |
Кол- во |
Характеристика |
|
|
Осветлитель |
ВТИ-250и |
2 |
Производительность-250м/ч, Объём-413м, диаметр-11м |
|
|
Бак осветлённой воды |
2 |
Объём-630м, диаметр-9,1м, высота-11,2м |
||
|
Осветлительный фильтр |
ФОВ-2К-3,4-0,6 |
3 |
Диаметр-3400мм, высота загрузки-900*2мм |
|
|
Бак промывочной воды |
1 |
Объём-630м, диаметр-9,1м, высота-11,2м |
||
|
Бак сброса промывочной воды |
1 |
Объём-630м,диаметр-9,1м, высота-11,2м |
||
|
Н1 - фильтр |
ФИПа-I-1,5-0,6 |
3 |
Ионит-КУ-2, диаметр-1,5м, высота загрузки-2м, регенерация-H2SO4 |
|
|
Н2 - фильтр |
ФИПа-II-1,5-0,6 |
3 |
Ионит-КУ-2,диаметр-1,5м, высотазагрузки-1,5м, регенерация-H2SO4 |
|
|
Декарбонизатор |
1 |
Производительность-300м/ч, диаметр-2,52м |
||
|
Бак декарбонизированной воды |
1 |
Объём-400м, диаметр-7,9м, высота-9,8м |
||
|
А2 - фильтр |
ФИПа-II-2,0-0,6 |
3 |
Ионит-АВ-17-8, диаметр-2,0м, высотазагрузки-1,5м, регенерация-NaOH |
|
|
Бак обессоленной воды |
1 |
Объём-100м,диаметр-4,9м, высота-6,1м |
||
|
Na - фильтр |
ФИПа-I-2,0-0,6 |
3 |
Ионит-КУ-2,диаметр-2,0м высотазагрузки-2,5м, регенерация-NaCl |
|
|
Бак умягчённой воды |
1 |
Объём-250м,диаметр-7м, высота-8,1м |
Табл.7.4 Расход реагентов на ионитные фильтры в сутки
|
Реагент, кг |
Н1 |
Н2 |
А2 |
Na |
|
|
H2SO4 |
645,7 |
120,6 |
- |
- |
|
|
NaOH |
- |
- |
1880 |
- |
|
|
NaCl |
- |
- |
- |
10,91 |
Общий суточный расход реагентов на регенерацию:
H2SO4 - 766,3кг;
NaOH - 1880кг;
NaCl - 10,91кг.
Табл.7.5 Расход ионита на ВПУ
|
Ионит, м |
Н1 |
Н2 |
А2 |
Na |
|
|
КУ-2 |
10,62 |
7,97 |
- |
23,55 |
|
|
АВ-17-8 |
- |
- |
14,13 |
- |
Суммарная загрузка ионита:
КУ-2 - 42,14м;
АВ-17-8 - 14,13м.
Табл.7.6 Собственные нужды ВПУ
|
Предочистка |
24,1м/ч |
|
|
Система умягчения |
4,53м/ч |
|
|
Система обессоливания |
13,94м/ч |
7.1.6 Компоновка ВПУ
Возможны две компоновки:
коллекторное или параллельное соединение фильтров;
блочное соединение фильтров.
Учитывая часовой расход воды, который должен быть подан на следующую группу ионитных фильтров после Н1-фильтра (127,37м/ч<400м/ч) выбираем параллельно-коллекторную компоновку.
При данной компоновке вода подаётся на обработку из общего коллектора к каждому фильтру данной ступени ионирования. Фильтрат собирается также в общий коллектор и отводится на следующую ступень обработки. В параллельных схемах каждый отдельный фильтр автономен. Его состояние - работа, резерв, регенерация не определяют состояние ступени обработки однородных фильтров. Группа фильтров обрабатывает воду непрерывно, в то время как отдельный фильтр периодически. Число фильтров можно изменять в зависимости от производительности ВПУ. Схема хорошо адаптируется к изменениям по составу воды и производительности. Надёжность схемы достаточно высокая. Экономична по составу оборудования и расходу ионитов, но расход реагентов на регенерацию фильтров, воды на собственные нужды и объёмы сточных вод высоки.
7.2 Водно-химический режим ТЭЦ
Водно-химический режим электростанций должен обеспечивать работу теплосилового оборудования без повреждений и снижения экономичности, вызванных образованием: накипи, отложений на поверхностях нагрева; шлама в котлах, тракте питательной воды и в тепловых сетях; коррозии внутренних поверхностей теплоэнергетического оборудования и тепловых сетей; отложений в проточной части паровых турбин; отложений на поверхностях трубок конденсаторов турбин.
Для обеспечения надёжной работы на ТЭЦ осуществляют следующие водно-химические режимы:
-гидразинно-аммиачный, основанный на максимальном удалении (связывании) растворённого кислорода, и создании щелочной среды pH=9,1+0,1 или более высоким - (9,3-9,6);
-режим пониженного фосфатирования для котловой воды.
Для обеспечения рационального водно-химического режима на ТЭЦ осуществляется нормирование качества воды и пара.
Табл.7.7. Нормы качества пара котлов с естественной циркуляцией
|
Нормируемый показатель |
Значение |
|
|
Содержание натрия (в пересчёте на Na), мкг/кг, не более |
5 |
|
|
Значение pH, не менее |
7,5 |
Табл.7.8. Нормы качества питательной воды барабанных котлов
|
Нормируемый показатель |
жидкое |
газ |
|
|
Общая жёсткость, мкг-экв/кг, не более |
1 |
1 |
|
|
Соединения натрия (в пересчёте на Na), мг-экв/кг, не более |
50 |
50 |
|
|
Соединения железа (в пересчёте на Fe), мг-экв/кг,не более |
20 |
20 |
|
|
Соединения меди (в пересчёте на Cu), мг-экв/кг, не более |
5 |
5 |
|
|
Вещества, экстрагируемые эфиром (масла и др.), мкг/кг, не более |
0,3 |
0,3 |
|
|
Кремниевая кислота (в пересчёте на SiO2), мкг/кг, не более |
120 |
||
|
Значение pH при обессоленной добавочной воде |
9,1+0,1 |
К основным мероприятиям для обеспечения приведенных показателей на проектируемой ТЭЦ относится проведение следующих мероприятий: предпусковые промывки оборудования, постоянная продувка котлов при установившихся режимах и усиленная продувка во время переходных режимов; фосфатирование котловой воды; проведение эксплуатационных промывок оборудования; консервация оборудования во время простоя; герметизация баков питательной воды и её составляющих с целью предотвращения попадания кислорода в пароводяной цикл; обессоливание и обескремнивание добавочной воды (исключая режимы с дозировкой кислородосодержащих соединений); оснащение конденсаторов дегазирующими устройствами; обеспечение достаточной герметичности конденсаторов турбин со стороны охлаждающей воды; постоянный вывод конденсирующихся газов из паровых камер теплообменников; тщательное уплотнение конденсатных насосов, арматуры, находящихся под разрежением; антикоррозионное покрытие оборудования; введение в пароводяной цикл корректирующих химических реагентов, соответствующих данному водно-химическому режиму; автоматическая дозировка добавок, корректирующих водный режим.
8. Электротехническая часть
8.1 Выбор основного оборудования и структурная схема выдачи электрической мощности
8.1.1 Структурная схема выдачи электрической мощности
В электрической схеме станции применимы генераторы мощностью выше, чем мощность турбоустановки. На ТЭЦ 300 МВт установлены турбины: 2хТ-110 и 1хпТ-80. Для турбин Т-110 выбираем генератор типа ТВФ-120-2У3 с параметрами: Sном = 125 МВА; cos н=0,8; =0,8(11).
Выбираем трансформатор собственных нужд ТДНС-16000/10,5 номинальной мощности Sном=16000кВА. При этом соблюдается условие
S=16МВА>S=11,25МВА,
где S =S9/100=1250,09=11,25МВА.
Мощность трансформаторов, работающих в блоке с генераторами принимаем равной мощности генератора и соответственно выбираем трансформатор (11): ТДЦ-125000/330; Sном = 125 МВА; Uном=347/10,5 кВ; Uк=11%;
8.1.2 Система охлаждения генераторов
Во время работы синхронного генератора его обмотки и активная сталь нагреваются. Допустимые температуры нагрева обмоток статора и ротора зависят в первую очередь от применяемых изоляционных материалов и температуры охлаждающей среды. По ГОСТ 533-76 для изоляции класса В допустимая температура нагрева обмотки статора должна находится в пределах 1050С, а ротора 1300С (14). При более теплостойкой изоляции обмоток статора и ротора, например, классов F и H, пределы допустимой температуры увеличиваются.
Для того чтобы температура нагрева не превышала допустимых значений, все генераторы выполняют с искусственным охлаждением. По способу отвода тепла от нагретых обмоток статора и ротора различают косвенное и непосредственное охлаждение. В генераторах серии ТВФ применяется косвенное охлаждение обмоток статора водородом и непосредственное (форсированное) охлаждение обмотки ротора (11).
8.1.3 Описание систем защиты
8.1.3.1 Назначение и предъявляемые требования
Релейная защита представляет собой комплекс автоматических устройств, предназначенных для выявления повреждения электрооборудования (преимущественно К.З.) и ликвидации повреждения путём отделения (отключения) этого оборудования от остальной части электроустановки. Кроме того, назначением релейной защиты является выявление ненормальных режимов работы, не требующих немедленного отключения, но требующих принятия мер для их ликвидации (перегрузка, однофазное замыкание в сетях с малым током замыкания на землю и др.). В этом случае защита действует на сигнал. Помимо общих требований надёжности, т.е. постоянной готовности к выполнению своих функций, к релейной защите предъявляется ряд специфических требований:
- селективность или избирательность действия (обеспечивает отключение минимального участка цепи с поврежденным элементом ближайшим к месту повреждения выключателя)
- быстродействие защиты (снижает разрушающее действие тока К.З., сокращает длительность аварийного режима и способствует сохранению устойчивости параллельной работы генераторов системы)
- чувствительность защиты (характеризует её способность устойчиво срабатывать при повреждениях или отклонениях от нормального режима в защищаемой зоне).
8.1.3.2 Основные виды защит
Нарушения нормального режима работы электрической установки приводят к изменению электрических параметров: тока и напряжения, фазы, направление мощности и т.д. Измерительным элементом релейной защиты является пусковой орган (датчик), реагирующий на отклонение соответствующего параметра. Датчик передаёт импульс исполнительным реле, которые преобразуют его в отключающий импульс, передающийся на исполнительный механизм выключателя, или в сигнальный импульс, приводящий в действие сигнализацию. При К.З. проявляется изменение тока в сторону его увеличения. Поэтому наиболее распространенными являются защиты, у которых в качестве пускового органа используются реле, реагирующие на увеличение тока - реле максимального тока. Такими защитами являются: максимальная токовая защита, токовая отсечка, дифференциальная токовая защита (11). Аналогично реле, реагирующие на снижение напряжения, получили название реле минимального напряжения; реле, реагирующие на повышение напряжения - реле максимального напряжения. Аналогичные названия получили защиты, использующие данные реле: защиты максимального и минимального напряжения.
8.1.3.3 Защита генераторов
Поскольку генератор является основным активным элементом электрической системы и по устройству сложнее остальных элементов системы, к его защите предъявляются более высокие требования в отношении надёжности, чувствительности и быстродействия. На генераторах устанавливаются следующие защиты: защита от междуфазных К.З. в обмотке статора и на её выводах; защита от однофазных замыканий в обмотке статора; защита от витковых замыканий в обмотке статора; защита от замыканий на землю в цепи возбуждения; защита обмотки статора от внешних К.З.; защита обмоток статора и ротора от токов перегрузки; защита от асинхронного режима (для генераторов с непосредственным охлаждением) (11).
8.1.3.4 Защита трансформаторов
На трансформаторах устанавливают защиты от междуфазовых и однофазных К.З. в обмотках трансформатора и на его выводах, от витковых замыканий, внешних К.З. и перегрузки. Различие в выполнении защиты трансформаторов определяют: значение мощности, режим нейтрали, число обмоток (11).
8.2 Расчет токов короткого замыкания
Примем, что в эквивалентной схеме замещения главной схемы электрических соединений, относительное сопротивление системы на напряжение 330 кВ составляет 0,25. Исходная схема замещения для расчетов тока КЗ станции приведена на рисунке 8.2., а исходные данные в таблице8.1.
Табл.8.1 Исходные данные к расчету токов К.З.
|
Генератор |
Трансформатор |
||||||
|
Хd'' |
Sн, МВА |
cos |
Sн, МВА |
Uк,% |
|||
|
Г |
0,192 |
125 |
0,8 |
Т |
125 |
11 |
Принимаем базисную мощность Sб=1000 МВА, базисное напряжение Uб=6,3кВ. Тогда базисный ток равен
Определим параметры схемы замещения при базисных условиях.
Сопротивление генератора в относительных базисных единицах:
,
.
Сопротивление трансформатора:
,
.
ЭДС систем принимаем равными единице, Ec=1,1 (11).
Примем мощность системы Sс=3000МВА, Хс=0,25, тогда сопротивление системы:
.
Определим токи короткого замыкания в точке КЗ, для этого преобразуем схему:
= 6,25;
Х2=Хт+Хс=0,88+0,083=0,963;
Хрез=+Х1=+6,25=6,842;
С1=0,61;
С2=0,39;
Х3=11,22;
Х4=17,54.
Начальное значение периодической составляющей тока К.З.
Значение токов по ветвям:
8,17кА;
5,74кА;
Тогда суммарный ток: IПО=8,17+5,74=13,91 кА;
Найдём периодическую составляющую для момента времени :
с;
где tсв=0,075 с - для выключателей серии ВВЭ(11).
Периодическая составляющая для тока КЗ :
8,17кА;
11,46кА.
Определим соотношение токов и тогда по типовым кривым ( 11 ) для =0,085 с 5,74кА ;
кА.
Рассчитаем ударный ток по формуле
где IПО- начальное значение периодической составляющей тока КЗ;
kУ- ударный коэффициент.
Значение ударных токов по ветвям:
для генератора: кА;
для системы: кА.
Суммарный ударный ток: iУД=15,42+20,79=36,22 кА.
Определим апериодическую составляющую тока КЗ в момент времени =0,085 с
для генератора: кА,
где Ta - постоянная времени ( 11 );
для системы: кА.
Тогда суммарный ток будет равен:
кА.
8.3 Выбор оборудования
Электрические аппараты выбираются по расчетным условиям нормального режима с последующей проверкой их работоспособности в аварийных режимах. При этом расчетные величины должны быть меньшими или равными номинальным. Все электрические аппараты выбираются по номинальному напряжению, роду установки (внутренняя, наружная) и конструктивному исполнению. По номинальному току выбираются те аппараты, по которым протекают рабочие токи: выключатели, разъединители, отделители, реакторы, предохранители и трансформаторы тока. Кроме того, каждый аппарат в зависимости от его назначения дополнительно выбирается по ряду специфических параметров.
Наибольший рабочий ток определяется с учетом возможных длительных перегрузок основного оборудования.
Трансформатор напряжения принимаем НОМ-6-77У4.
Результаты выбора выключателей и трансформаторов тока приведены в таблицах 8.2.,8.3.(11).
Табл.8.2. Выбор выключателей
|
Расчетные данные |
Условия выбора |
ВВЭ-10-31,5/1600У3 |
|
|
Uуст=6,3 кВ |
UустUн |
Uн=10 кВ |
|
|
Iнагр=1466А |
IнагрIн |
Iн=1600А |
|
|
Iп=13,91 кА |
IпIноткл |
Iноткл=31,5 кА |
|
|
iа=8,83 кА |
iaiaном |
Iaном=2Iнотклн=231,50,3=13,36 кА |
|
|
Iпо=13,91 кА |
IпоIдин |
Iдин =31,5 кА |
|
|
iуд=36,22 кА |
iудiдин |
iдин=80 кА |
|
|
Вк= |
Вк |
Табл.8.3. Выбор трансформатора тока
|
Расчётные данные |
Тип трансформатора |
Данные по каталогу |
|
|
Uуст=36,3кВ |
ТПШЛ-10-Р/0,5-2000/5 |
Uн=10кВ |
|
|
Iрmax=1466А |
Iн=2000кА |
||
|
iуд=36,22кА |
iдин=49,5кА |
||
|
Вк=44,82 |
9. Автоматизация технологических процессов и АСУ
9.1 Функции и основные подсистемы АСУ ТП
АСУ - человеко-машинная система, в которой управление основными технологическими процессами осуществляется техническими средствами автоматизации, а контроль за работой технологических систем, их резервирование, а также управление не автоматизированными операциями и вне запрограммированных ситуациях выполняется персоналом.
АСУ позволяет:
- освободить человека от тяжелого физического труда (социальный эффект автоматизации);
- повысить экономичность работы теплоэнергетических объектов (повышение КПД, уменьшение расхода топлива, снижение расхода электроэнергии на собственные нужды);
- повысить надежность работы теплоэнергетического оборудования (уменьшить число отказов);
- увеличить долговечность работы и повысить безопасность работы оборудования;
- улучшить условия охраны окружающей среды.
АСУ решает две основные функции:
1) информационную, т.е. сбор и обработка, распределение и представление информации о работе технологического оборудования, а также выполнение расчетов связанных с эффективностью работы ТЭЦ в целом.
Классификация:
- контроль за основными технологическими параметрами, т.е. непрерывная проверка соответствия параметров процесса допустимым значениям и информирование персонала при возникновении несоответствия;
- измерение или регистрация технологических параметров по вызову оператора;
- информирование оператора по его запросу о производственной ситуации на конкретном участке технологического объекта;
- фиксация временных отклонений некоторых технологических параметров процесса за допустимые пределы;
- вычисление по вызову оператора некоторых комплексных показателей;
- расчет технико-экономических показателей;
- периодическая регистрация измеренных и вычисленных параметров;
- обнаружение и сигнализация наступления предаварийных и аварийных ситуаций, т.е. обеспечение оператора текущими сведениями о состоянии технологического процесса и отклонении его от нормального протекания;
2) управляющую, заключающуюся в виде дистанционного или автоматического управления агрегатом, механизмом, системами автоматического регулирования путем воздействия на соответствующие задатчики, запорную и дроссельную арматуру и т.д.
Классификация:
- функция стабилизации технологических параметров в виде поддержания отношения между двумя параметрами или стабилизации технологических параметров на заданном уровне;
- программное изменение режима процесса, по заранее заданным алгоритмам;
- защита оборудования от аварий;
- реализация управляющих воздействий по оптимизации режимов работы технологического оборудования;
- оптимальное распределение нагрузок между агрегатами;
- управление пусками и остановами агрегатов;
Реализация этих функций осуществляется следующими подсистемами:
- теплотехнический контроль: сбор информации и проведение расчетов технико-экономических показателей, а также о состоянии оборудования;
Для теплотехнических измерений в энергетике применяют:
для измерения температуры
В качестве датчиков наиболее широкое распространение получили термопары и термосопротивления. В термопарах в качестве выходного сигнала выступает ЭДС, а в термосопротивлениях - изменение сопротивления. Практические пределы измерения температуры (12) приведены в таблице 9.1.
Табл.9.1 Практические пределы измерения температуры
|
Пределы измерений, С |
||||
|
Приборы |
от |
до (длительно) |
до (кратковременно) |
|
|
Термометры |
||||
|
Ртутные |
-35 |
600 |
- |
|
|
Жидкостные |
-185 |
300 |
- |
|
|
Манометрические |
-150 |
600 |
- |
|
|
Платиновые |
-260 |
750 |
- |
|
|
Медные |
-50 |
180 |
- |
|
|
Термоэлектрические |
||||
|
Хромель-алюмель (ТХА) |
-200 |
1000 |
1300 |
|
|
Хромель-копель (ТХК) |
-200 |
600 |
800 |
|
|
Пирометры |
||||
|
Оптические |
700 |
8000 |
- |
|
|
Фотоэлектрические |
500 |
4000 |
- |
|
|
Радиационные |
400 |
2500 |
- |
для измерения давления
Для измерения давления применяют электроконтактные манометры (ЭКМ), которые измеряют прямое давление, причем на выходе получается дискретный сигнал; манометры «САПФИР 22ДА» - с унифицированным (аналоговым) сигналом на выходе; вакуумметры.
Наша промышленность изготавливает манометры, вакуумметры, мановакуумметры, диффманометры - трубчато - пружинные, сильфонные, мембранные, кольцевые и т. д. (13).
для измерения расхода
Для измерения расхода поменяются диафрагмы и диффманометры (ДМ, ДМЕР, «САПФИР 22ДД») (13).
- технологическая сигнализация: осуществляет прием и представление информации о нарушении в режиме технологического процесса, в работе агрегата или технологических систем, установка контроля и управления. Сигнализация делится на технологическую и аварийную. Технологическая сигнализация предупреждает оператора об отклонениях рабочих параметров за установленные пределы, о рабочем состоянии механизмов, о положении запорной и регулирующей арматуры. Аварийная сигнализация сообщает оператору информацию о срабатывании технологических защит, аварийных отключениях (включениях) резерва и аварийного отклонения технологических параметров за допустимые пределы;
- дистанционное управление: предназначена для воздействия на электрофицированные приводные механизмы и запорнорегулирующую арматуру, расположенную в различных местах, дистанционно с поста управления оператора или автоматически по заданиям логических программ. Дистанционное управление подразделяется на 4 класса:
1) индивидуальное;
2) избирательное;
3) групповое;
4) функционально-групповое;
- автоматическое управление: включает в себя автоматические системы регулирования и защиты предназначенные для управления регулирующими органами. Эта подсистема выполняет следующие функции:
1) стабилизация технологических параметров
2) поддержание соответствия между двумя зависимыми величинами;
3) изменение регулируемой величины во времени по заданной программе;
4) поддержание какого-либо оптимального значения регулирующей величины;
Эта подсистема производит приём соответствующей информации; формирует законы регулирования и управляющие воздействия, а также выдает оператору информацию о работе регуляторов и регулируемых параметрах.
Все регуляторы подразделяются на 4 класса:
1) ответственные регуляторы - обеспечивают надежность работы агрегатов. Выход их из строя влечет за собой останов агрегата;
2) режимные регуляторы - обеспечивают ведение нормального режима технологического процесса, поэтому выход их отключение только снижает эффективность работы оборудования;
3) пусковые регуляторы - поддерживают технологические параметры по заданным программам в процессе пуска и останова агрегата;
4) местные регуляторы - поддерживают технологические параметры вспомогательных процессов и агрегатов;
- технологических защит: технологические защиты служат для предотвращения аварии оборудования в случае отклонения параметров за допустимые пределы. Действия защит связано с открытием запорных органов и пуском или остановом вспомогательного или основного оборудования. Устройства защиты обычно устанавливаются для контроля наиболее ответственных параметров, чрезмерное отклонение которых от заданных значений чревато нарушением нормального технологического процесса и повреждением оборудования. Автоматические защитные устройства, обслуживающие тепловую часть электрической станции, называются тепловыми защитами. Автоматические защиты призваны воздействовать на объект лишь в исключительных случаях, т.е. в предаварийном или аварийном положении и при резких глубоких сбросах электрической и тепловой нагрузок. По степени воздействия на защищаемые установки защитные устройства разделяются на основные (главные) и местные (локальные). К основным относятся защитные устройства, действие которых приводит к останову парогенератора или энергоблока в целом или к глубокому снижению их нагрузки. Местные защиты предотвращают развитие аварии без останова основных агрегатов.
- связи: предназначена для передачи команд информации между оперативным персоналом.
9.2 Автоматическое регулирования барабанного парогенератора
Основными регулируемыми величинами парогенератора являются расход перегретого пара Dпп, его давление рпп и температура tпп . При этом расход пара является переменной величиной, а его давление и температура поддерживаются в пределах допустимых отклонений. Кроме этих величин следует поддерживать в пределах допустимых отклонений следующие параметры:
- уровень воды в барабане Hб -регулируется изменением подачи питательной воды Dп.в.;
- разряжение в верхней части топки Sт- регулируется изменением производительности дымососов;
- оптимальный избыток воздуха за пароперегревателем Sт- регулируется изменением производительности дутьевых вентиляторов;
- солесодержание котловой воды NaCl - регулируется изменением расхода воды Dпр, выпускаемой из барабана в сепаратор непрерывной продувки;
Процессы горения и парообразования тесно связаны - тепловыделение в топке в установившемся режиме работы котла должно соответствовать количеству вырабатываемого пара. Регулирование процессов горения и парообразования сводится к поддержанию близ заданных значений следующих величин:
- давление перегретого пара рпп и тепловой нагрузки Dq;
- экономичности процесса горения, т.е. избытка воздуха в топке, определяемого содержанием О2 за пароперегревателем;
- разряжения в верхней части топки Sт;
Регулирование экономичности процесса горения
Экономичность работы парогенератора оценивается по его КПД, равному отношению полезного тепла на генерирование и перегрев пара к затраченному, т.е. теплу, которое могло быть получено при сжигании топлива. Задача регулирования экономичности состоит в поддержание максимального значения КПД
Одним из наиболее представительных способов оценки экономичности процесса горения является анализ топочных газов, покидающих топку. На основе известной зависимости КПД и суммарных потерь от избытка воздуха, стремятся поддерживать при котором КПД максимален (13).
Основным способом регулирования оптимального значения избытка воздуха за пароперегревателем является способ изменения количества воздуха, подаваемого в топку. Существует несколько вариантов схем автоматического управления подачей воздуха (16) в зависимости от способов косвенной оценки экономичности процесса горения по соотношению различных сигналов, рисунок 9.1.
- регулирование экономичности по соотношению “топливо-воздух”.
- регулирование экономичности по соотношению “пар-воздух”.
- регулирование экономичности по соотношению “тепло-воздух”.
- регулирование экономичности по соотношению “задание-воздух” с дополнительным сигналом по содержанию О2 и СО.
Рисунок 9.1. Схемы регулирования подачи воздуха
Регулирование разряжения в топке.
Наличие небольшого по величине постоянного разряжения Sт в верхней части топки необходимо по условиям нормального топочного режима. Оно препятствует выбиванию газов из топки, свидетельствует об устойчивости факела и является косвенным показателем материального баланса между нагнетаемым в топку воздухом и уходящими газами. Наибольшее распространение получила схема регулирования разряжения с одноимпульсным ПИ-регулятором (рисунок 9.2.)
Рисунок 9.2 Схема регулирования разряжения
Требуемое значение регулируемой величины устанавливается с помощью ручного задатчика ЗРУ регулятора разряжения 1. Включение регулятора воздуха 3 приводит к временному нарушению баланса между поступающим воздухом и уходящими газами. Для предупреждения частого возникновения такого небаланса и увеличения быстродействия регулятора разряжения в ПИ-регулятор вводится дополнительное исчезающие воздействие от регулятора воздуха через устройство динамической связи.
Регулирование питания водой парогенератора
Схема регулирования питания водой парогенератора изображена на рисунке 9.3.
Рисунок 9.3 Схема регулирования питания водой парогенератора
Регулятор питания поддерживает постоянно соотношение расход питательной воды и пара. Регулятор перемещает клапан при появлении разбаланса при появлении разбаланса Gпв и Gпп, а также при отклонении от заданного уровня воды в барабане Hб (16).
9.3 Автоматические защиты теплоэнергетических установок
В процессе эксплуатации возникают нарушения нормальной работы агрегатов, обусловленные резкими и значительными изменениями нагрузки, внезапными частичным или полным выходом из строя оборудования, ошибочными действиями оператора и другими непредсказуемыми причинами. Своевременное устранение этих нарушений практически невозможно, а причиненный ими ущерб может быть велик. Все необходимые операции по управлению в таких режимах осуществляют автоматически с помощью устройств технологических защит и блокировок (ТЗБ).
Главное требование к устройствам ТЗБ - высокая надежность действия в аварийных ситуациях. Системы технологических защит (ТЗ) в большинстве случаев строятся на базе стандартной релейной аппаратуры, имеющей сравнительно высокую надежность. Источниками дискретной информации, побуждающими ТЗБ к действию, служат сигнальные контакты измерительных приборов и датчиков.
Большое внимание уделяют надежности питания электрических схем ТЗБ. На теплоэнергетическом блоке, например, питание схем ТЗ осуществляют постоянным током от блочной аккумуляторной батареи напряжением 220 В, что обеспечивает надежное питание систем защит даже при потере напряжения переменного тока собственных электрических нужд.
Примером ТЗ, устанавливаемой на паровых котлах, служит защита от понижения температуры пара перед турбиной (12), которое может привести к повреждению лопаток последующих ступеней турбины капельной влагой. На рисунке 9.4. показана логическая схема этой защиты для турбины ПТ-135, построенная на типовых элементах «один из двух» (ИЛИ) и «два из двух» (И). Как видно из рисунка отключение турбины произойдет при понижении температуры пара в любом из паропроводов, подводящих пар котла к этому стопорному клапану.
Рисунок 9.4 Логическая схема защиты от понижения температуры пара
Принципиальная электрическая схема защиты от понижения температуры пара на входе в турбину приведена на рисунке 9.5. В качестве датчиков предельного значения температуры пара используют контакты соответствующих автоматических потенциометров (SK3A, SK3Б - температура в стопорных клапанах ; SK1A,SK1Б и SK2A, SK2Б - температура после котлов). В качестве главного элемента ТЗ используется указательное реле типа РУ21 (позиция КН15.1). Схема выполнена в части привода этого реле. Кроме того, используют промежуточные реле постоянного тока РП23 (позиции К1, К2, К3).
Рисунок 9.5 Принципиальная электрическая схема защиты от понижения температуры
Система работает следующим образом. При понижении температуры в одном из стопорных клапанов (SK3A или SK3Б) включается соответствующее промежуточное реле (К1 или К2). Если произошло понижение температуры пара в одном из паропроводов, подводящих пар к этому стопорному клапану, включается промежуточное реле К3, срабатывание которого происходит, если котел, на котором произошло понижение температуры, подключен к турбине (контакты К4.2 и К5.2 реле типа РП25.2 замкнуты). При этом защита от понижения температуры пара на этом котле введена в действие (ключи SA1 и SA2 типа ПМОФ). После срабатывания реле К3 система ТЗ выполняет операции, приводящие к останову турбины и включению указательного реле КН15. После закрытия стопорных клапанов контакт реле К20.3 размыкается и отключает реле КН15, что позволяет привести указательное реле в исходное положение. Взвод указательного реле КН15 осуществляют вручную после обнаружения причины срабатывания ТЗ и устранения неисправности.
Применяются следующие автоматические защиты барабанных парогенераторов:
- защита от повышение давления пара;
- защита по уровню в барабане;
- защита от потускнения и погасания факела;
- защита от понижения температуры перегрева первичного пара;
Автоматические защиты для паровых турбин:
- защита от повышения частоты вращения ротора;
- защита при сдвиге ротора;
- защита от ухудшения вакуума в конденсаторе;
- защита от понижения давления масла в системе смазки и охлаждения подшипников.
9.4 Малоканальный микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130
Общие сведения
Ремиконт Р-130 - это компактный малоканальный многофункциональный микропроцессорный контроллер, предназначенный для автоматического регулирования, логического управления технологического процессами. Он предназначен для применения в электротехнической, энергетической и других отраслях промышленности (12).
Ремиконт Р-130 эффективно решает как сравнительно простые, так и сложные задачи управления.
Ремиконт Р-130 имеет три модели: регулирующую, логическую и непрерывно-дискретную. Регулирующая модель предназначена для решения задач автоматического регулирования ; логическая модель- для реализации логических программ шагового управления, непрерывно-дискретная для совместного решения задач автоматического регулирования и логических программ.
Регулирующая модель Ремиконта Р-130 позволяет вести локальное, каскадное программное, супервизное, многосвязанное регулирование. Архитектура этой модели обеспечивает возможность вручную или автоматически включать, отключать, переключать, реконфигурировать контуры регулирования , причём все эти операции выполняются безударно независимо от сложности структуры управления. В сочетании с обработкой аналоговых сигналов эта модель позволяет выполнять также логическое преобразование сигналов и вырабатывать не только аналоговые или импульсные, но и дискретные команды управления.
Логическая модель Ремиконта Р-130 формирует логическую программу шагового управления с анализом условий выполнения каждого шага, заданием контрольного времени на каждом шаге и условным или безусловным переходом программы к заданному этапу. Помимо обработки дискретных сигналов, эта модель позволяет выполнить также разнообразные функциональные преобразования аналоговых сигналов и вырабатывать не только дискретные но и аналоговые управляющие сигналы.
Модель для непрерывно-дискретного управления имеет библиотеку , содержащую как алгоритмы автоматического регулирования, так и логического управления.
Все модели Ремиконта Р-130 содержат средства оперативного управления, расположенные на лицевой панели контроллера. Эти средства позволяют вручную изменять режим работы, устанавливать задание, управлять ходом выполнения программы, вручную управлять исполнительными устройствами, контролировать сигналы и индуцировать ошибки.
Стандартные аналоговые и дискретные датчики и исполнительные устройства подключаемые к Ремонту Р-130 с помощью индивидуальных кабельных связей. Внутри контролера сигналы обрабатываются в цифровой форме.
Ремиконт Р-130 представляет собой комплекс технических средств. В его состав входят центральный микропроцессорный блок контроллера БК-21 и ряд дополнительных блоков.
Основные свойства
В регулирующей модели Ремиконта Р-130 предусмотрено:
до 4-х независимых контуров регулирования, каждый из которых локальным или каскадным, с аналоговым и импульсным выходом, с ручным, программным или супервизорным задатчиком;
разнообразные сочетания аналоговых или дискретных входов и выходов;
семьдесят шесть зашитых в ПЗУ алгоритмов непрерывной и дискретной обработки информации включая алгоритмы ПИД-регулирования, математических, динамических, нелинейных аналого-дискретных и логических преобразований;
до 99 алгоритмических блоков со свободным их заполнением любыми алгоритмами из библиотеки и свободным конфигурированием между собой и с выходами-входами контроллера;
ручная установка или автоподстройка любых коэффициентов в любых алгоритмах;
безударное изменение режимов управления и безударное включение, отключение, переключение и конфигурация контуров любой степени сложности;
формирование нескольких программ задания с возможностью оперативного выбора нужной программы и её многократного, однократного или циклического выполнения;
оперативное управление контурами регулирования с помощью 12 клавиш.
Логическая модель
В логической модели Ремиконта Р-130 предусмотрено:
1) до 4-х независимых логических программ шагового управления, каждая из которых может быть линейной или разветвлённой с условными или безусловными переходами;
2) разнообразные сочетания аналоговых или дискретных входов и выходов;
3) семьдесят шесть зашитых в ПЗУ алгоритмов непрерывной и дискретной обработки информации включая алгоритмы ПИД-регулирования, математических, динамических, нелинейных аналого-дискретных и логических преобразований;
4) до 99 алгоритмических блоков со свободным их заполнением любыми алгоритмами из библиотеки и свободным конфигурированием между собой и с выходами-входами контроллера;
5) ручная установка или автоподстройка любых коэффициентов в любых алгоритмах;
6) формирование нескольких программ задания с возможностью оперативного выбора нужной программы и её многократного, однократного или циклического выполнения.
Непрерывно-дискретная модель:
1) управление и контроль пятью группами сигналов, каждая из которых может содержать до девяти аналоговых или дискретных входных или выходных сигналов;
2) разнообразные сочетания аналоговых или дискретных входов и выходов;
3) 76 зашитых в ПЗУ алгоритмов непрерывной и дискретной обработки информации включая алгоритмы ПИД-регулирования, математических, динамических, нелинейных аналого-дискретных и логических преобразований;
4) до 99 алгоритмических блоков со свободным их заполнением любыми алгоритмами из библиотеки и свободным конфигурированием между собой и с выходами-входами контроллера;
5) формирование нескольких программ задания с возможностью оперативного выбора нужной программы и её многократного, однократного или циклического выполнения.
Ремиконт Р-130 - программное устройство, но для работы с ним не нужны программисты. Процесс программирования сводится к тому, что путём последовательного нажатия нескольких клавиш из библиотеки, зашитой в ПЗУ, извлекаются нужные алгоритмы. Эти алгоритмы объединяются в систему заданной конфигурации и в них устанавливаются требуемые параметры настойки.
Виртуальная (кажущаяся) структура Ремиконт Р-130 описывает информационную организацию контроллера и характеризует его как звено системы управления.
Часть элементов виртуальной структуры реализовано аппаратно, часть программно. Всё программное обеспечение, формирующее виртуальную структуру зашито в ПЗУ и пользователю недоступно.
В состав виртуальной структуры контроллера входят:
1) Аппаратура ввода-вывода информации
2) Аппаратура оперативного управления и настройки
3) Аппаратура интерфейсного канала
4) Алгоритмические блоки
5) Библиотека алгоритмов
Преимущества получаемые при использовании контроллера Ремиконт-Р130
Контроллер Ремиконт-Р-130 относится к микропроцессорным средствам вычислительной техники, которая имеет следующие преимущества:
- надежность;
- малые габариты;
- небольшая стоимость;
- малый расход электроэнергии на собственное питание;
- возможность размещения ближе к объекту;
- возможность реализации задач которые раньше были не рентабельны на аналоговой технике (диагностика, самонастройка, реализация многоканальных систем с моделями и т.д.).
Основной задачей при автоматизации контроля и управления водоподготовительной установкой (ВПУ) и водно-химическим режимом (ВХР) является поддержание химического состава и теплофизических параметров обрабатываемой воды. Данная задача решается в двух направлениях:
-контроль и управление оборудованием и процессами химической обработки добавочной воды (т.е. установкой ХВО);
-контроль и управление оборудованием и процессами химической обработки основного потока теплоносителя в конденсатно-питательном тракте, энергоблока (т.е. ВХР электростанции).
Решение задач по этим направлениям обеспечивается соответствующей аппаратурой, поэтому ещё одним направлением работ по автоматизации контроля и управления оборудованием ХВО и ВХР является создание и использование соответствующей аппаратуры автоматики, а также средств и приборов контроля состава обрабатываемой воды.
В соответствии с этим различают следующие объекты автоматизации и управления ВПУ и ВХР:
-оборудование установки ХВО;
-оборудование установок по ведению водно-химического режима;
-конденсатно-питательный тракт энергоблока.
К оборудованию установок по ведению водно-химического режима относятся: ионообменные, обезжелезивающие фильтры, устройства для приготовления и дозирования реагентов установки коррекционной обработки котловой воды и устройства регулирования продувки.
Система автоматического химического контроля предназначена для непрерывного получения информации о составе теплоносителя в водопаровом тракте электростанции. Система состоит из автоматических устройств сбора, обработки и выдачи оператору получаемой с приборов информации.
При оперативном химическом контроле определяют автоматически следующие показатели качества рабочей среды: величины рН питательной воды и конденсата после ПНД; питательной воды и перегретого пара перед турбиной; содержание натрия в конденсате и питательной воде; содержание растворённого кислорода в конденсате за конденсатными насосами и после ПНД, до деаэратора, а также в питательной воде за деаэратором и в конденсате за сливными насосами ПНД. Содержание железа и меди контролируют эпизодически ручными инструментальными методами. Наличие этих примесей в теплоносителе является результатом медленно текущих коррозионных процессов, и их концентрация не подвержена резким колебаниям во времени. Контроль за избытком гидразина в конденсатном и питательном тракте обычно производится лабораторным методом. Правильность подачи гидразина в теплоноситель обеспечивается автоматической системой дозирования.
Основные характеристики анализируемых сред из различных точек отбора проб на автоматические приборы химического контроля пароводяного тракта при щелочном режиме представлены в табл.9.2.
Табл.9.2 Основные характеристики
|
Анализируемая проба |
Давление МПа и температура С, среды |
Показатели качества теплоносителя |
||||||||
|
Контролируемые показатели |
Другие примеси, мкг/кг |
|||||||||
|
Наименование |
Возможные изменения |
Fe |
Cu |
NH4OH |
N2H4 |
|||||
|
от |
до |
среднее |
||||||||
|
Конденсат за конденсатными насосами |
Р=0,6-0,8 T=25-30 |
н Na |
0,25 |
0,5 |
0,3 |
8-10 |
4-5 |
500 |
- |
|
|
Конденсат после ПНД из медьсодержащих сплавов |
P=0,6 T=150 |
O2 pH |
10 7 |
30 9 |
20 7,5-8 |
4-6 |
3-5 |
- |
30-50 |
|
|
Питательная вода за деаэратором |
P=0,7 T=160 |
O2 |
2 |
6 |
5 |
4-6 |
3-4 |
500 |
- |
|
|
Питательная вода за котлом |
P=30 T=280 |
н Na pH |
0,2 2 8,9 |
0,4 6 9,15 |
0,3 5 9,1 |
8-10 |
3-4 |
500 |
30-50 |
|
|
Пар за НРЧ |
P=28 T=360-400 |
H2 |
1 |
4 |
3 |
6-8 |
3-4 |
500 |
- |
|
|
Перегретый пар |
P=25,5 T=570 |
SiO3 н |
10 0,15 |
20 0,3 |
15 0,2 |
8-10 |
3-4 |
500 |
- |
|
|
Конденсат за сливными насосами ПНД |
P=0,6 T=150 |
О2 |
10 |
20 |
20 |
10-12 |
6-8 |
500 |
- |
|
|
Продувка |
PO4 pH SiO3 |
20 10 - |
30 10,7 - |
25 10,3 - |
- - - |
- - - |
- - - |
- - - |
Отбираемая для анализа проба контролируемой среды через устройство подготовки пробы непрерывно поступает к приборам-анализаторам, а далее сливается в линию сбора стоков. При этом чистая, не загрязнённая в процессе анализа часть пробы возвращается в тракт энергоблока, а загрязнённая реактивами проба сливается в дренаж. После УПП проба с заданными параметрами поступает в первичные преобразователи анализаторов, где производится преобразование контролируемых неэлектрических величин (параметров качества пробы) в электрический сигнал, который далее усиливается и передаётся на устройства обработки информации. В системе химконтроля имеется сигнализация об отклонениях контролируемых параметров от нормированных значений, а также о нарушениях в работе приборов-анализаторов и устройств подготовки пробы.
Важной задачей при организации автоматического химического контроля теплоносителя является размещение приборов химконтроля и УПП на электростанции. Приборы размещают на панелях, устанавливаемых в отдельном сухом, хорошо вентилируемом помещении с организованными стоками, называемом помещением щита химконтроля.
С целью оперативного использования показаний автоматических приборов сигналы о нарушениях водного режима и о неисправностях в приборах и УПП передаются на блочный щит БЩУ. Показания всех приборов химконтроля непрерывно регистрируются вторичными приборами, располагаемые на панелях, устанавливаемых в помещении БЩХК. Щит химконтроля должен располагаться возможно ближе к точкам отбора проб. Это требование вызвано тем, что длинные пробоотборные импульсные линии увеличивают транспортное запаздывание показаний приборов, а также могут являться причиной искажения результатов анализа.
Аппаратурная реализация системы выполнена на основе аппаратуры Ремиконт. Описание характеристик и принцип действия приведены ранее.
10. Охрана окружающей среды
На проектируемой ТЭЦ основное используемое топливо - газ, мазут применяется как резервное. Расчёт дымовой трубы будем вести по топливу с более худшими показателями - мазут
10.1 Расчёт выбросов оксидов серы
В процессе сжигания сернистых топлив сера сгорает с образованием сернистого ангидрида SO2 и, в небольшом количестве, сернистого ангидрида SO3. Присутствие в продуктах сгорания SO3 приводит к превышению их точки росы над точкой росы водяных паров, в результате чего низкотемпературные поверхности подвергаются интенсивной сернокислой коррозии. Совершенствование конструкции топочно-горелочных устройств, применение режимных мероприятий позволяют замедлить процессы коррозии. Однако полностью эта задача не решена. Обычно содержание SO3 в продуктах сгорания составляет 2…3% от содержания SO2.
Массовый выброс SO2 и SO3 в атмосферу в пересчёте на SO2 (т/год, г/с) при отсутствии специальных сероулавливающих устройств рассчитывается по формуле
где В - расход натурального топлива за рассматриваемый период, т/год, г/с;
- содержание серы в топливе на рабочую массу, принимаем для высокосернистого мазута =2,8% (17);
- доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле, принимаем для мазута =0,02 (8);
- доля оксидов серы, улавливаемых в золоулавливателе попутно с улавливанием твёрдых частиц, =0 (8).
В=4Вм=48200=32800г/с,
Мso2=0,02328002,8(1-0,02)=1800г/с.
10.2 Расчет выбросов оксидов азота
В условиях высокотемпературного горения топлива азот воздуха становится реакционноспособным и, соединяясь с кислородом, образует оксиды. Кроме того, образование оксидов азота в процессах горения может происходить за счет разложения и окисления азотосодержащих соединений, входящих в состав топлива. Всего азот с кислородом может образовывать шесть соединений: N2O,NO,N2O3,NO2,N2O4,N2O5. Наиболее устойчивым оксидом является NO2 ,в который могут переходить и другие оксиды азота, поэтому установленные нормы ПДК даются для суммы всех оксидов в пересчете на NO2 . В дымовых газах котлоагрегатов оксиды азота обычно состоят на 95-99% из оксида азота, 1-5% составляет диоксид азота, доля других оксидов азота пренебрежимо мала.
Массовый выброс оксидов азота в пересчете на NO2 (т/г, г/с) в атмосферу с дымовыми газами котла вычисляется по формуле (8):
MNO2=0,3410-7kBQрн(1-q4/100)1(1-1r)232
где 1- коэффициент, учитывающий влияние на выход оксидов азота качества сжигаемого топлива (содержание Nг );
k- коэффициент, характеризующий выход оксидов азота, кг/т условного топлива;
2- коэффициент, учитывающий конструкцию горелок (для вихревых горелок 2=1; для прямоточных 2=0,85);
3- коэффициент, учитывающий вид шлакоудаления. При жидком шлакоудалении 3=1,4, во всех других случаях 3=1;
1- коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих газов в зависимости от подачи их в топку, 1=0,002 (8);
2- коэффициент, характеризующий снижение выбросов оксидов азота при подаче части воздуха помимо основных горелок, 2=1 (8);
r - степень рециркуляции дымовых газов, r=25% (17).
Коэффициент k для котлов паропроизводительностью более 70 т/ч при сжигании мазута и газа определяется по формуле:
k=12D/(200+D)
где D -номинальная паропроизводительность котла;
k=12420/(200+420)=8,13
При сжигании в энергетических котлах жидкого и газообразного топлива значения коэффициента 1 =1 принимается по таблице 1.4.(8).
Таким образом получаем:
MNO2=0,3410-78,133280038799,41(1-0,0250,25)111=349,6 г/с
10.3 Расчет выбросов оксидов углерода
В недостаточно совершенных топочных устройствах или при неналаженном режиме сжигания топлива часть его горючих не окисляется до конечных продуктов, а образуются продукты неполного сгорания. Наиболее вероятным продуктом неполного сгорания всех видов топлива является окись углерода CO.
Массовый выброс оксидов углерода (т/год, г/с) в атмосферу с дымовыми газами котла вычисляется по формуле (8):
MCO=0,001CCOB(1-q4/100)
где CCO- выход оксида углерода при сжигании топлива (кг/т, кг/тыс.м3)
CCO=q3RQрн/1013
где q3- потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, %;
R- коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную содержанием в продуктах неполного сгорания оксида углерода. Для твердого топлива R=1,0; для газа R=0,5; для мазута R=0,65;
Qрн- теплота сгорания натурального топлива ,кдж/м3 ;
q4- потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива, %
Значения q3,q4 принимаем по данным укрупнённого расчета котлоагрегата.
CCO=0,50,6538799,4/1013=12,4 кг/тыс?м3
MCO=0,00112,432800=406 г/с;
10.4 Расчет дымовой трубы
Поправочный коэффициент для расчета многоствольных труб, зависящий от числа стволов в трубе, отношения расстояния между ближайшими стволами на выходе к диаметру ствола (на выходе) и от угла наклона выходного участка выходного участка ствола к вертикальной оси . Значение коэффициента pп =1,02 принимаем по таблице1.8. (8);
Подобные документы
Расчет теплопотребления и технико-экономических показателей комбинированной схемы энергоснабжения промышленного района. Годовой расход топлива котельными. Параметры основного оборудования. Расчет себестоимости производства и передачи электроэнергии.
курсовая работа [419,3 K], добавлен 24.10.2012Выбор площадки строительства и генеральный план КЭС. Выбор основного энергетического оборудования для электростанции. Плановая компоновка и крановое оборудование главного корпуса. Выбор оборудования газовоздушного тракта. Вспомогательные сооружения.
курсовая работа [228,7 K], добавлен 13.05.2009Технико-экономическое обоснование ТЭЦ. Конструирование и расчет тепловой схемы выбранной турбины. Выбор оборудования станции. Генплан и компоновка главного корпуса. Разработка схем топливоподачи, пылеприготовления, золошлакоудаления, водоснабжения.
дипломная работа [440,5 K], добавлен 09.01.2015Принципы и классификация компоновок по степени закрытости здания. Компоновка главного корпуса с продольным и поперечным расположениями турбин, двухпролетным машинным залом. План главного корпуса станции с котлами ТГМП-314 и турбинами Т-250-300-240.
презентация [2,8 M], добавлен 08.02.2014Категории надёжности электроснабжения предприятия, расчет нагрузок цеха. Выбор напряжения и схемы. Выбор мощности трансформаторов, высоковольтного оборудования. Расчёт токов короткого замыкания, линий электропередачи. Расчёт стоимости электроэнергии.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 06.02.2010Тепловые нагрузки потребителей и выбор основного оборудования теплоэлектростанции, анализ годовых показателей ее деятельности и производительности. Теплоутилизационная установка: внутреннее устройство и элементы, анализ оборудования и показатели.
контрольная работа [550,5 K], добавлен 28.05.2016Выбор основного оборудования на подстанции и аппаратов защиты. Определение категорий надёжности и выбор схемы электроснабжения. Выбор точек и расчёт токов короткого замыкания. Мероприятия по безопасности труда при ремонте потолочного светильника в цехе.
курсовая работа [489,7 K], добавлен 05.08.2012Выбор основного оборудования и разработка вариантов схем выдачи энергии. Выбор и технико-экономическое обоснование главной схемы электрических соединений. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор реакторов, выключателей, разрядников, токоведущих частей.
курсовая работа [356,9 K], добавлен 16.04.2012Экономическое обоснование строительства ТЭЦ. Выбор и расчет тепловой схемы, котлоагрегата, основного и вспомогательного оборудования энергоустановки, топливного хозяйства и водоснабжения, электрической части. Разработка генерального плана станции.
дипломная работа [572,0 K], добавлен 02.09.2010Производственно-технологические потребители пара, горячей воды. Отпуск теплоты по сетевой воде. Выбор паровых турбин. Расчетные, годовые и средние тепловые нагрузки. Построение графика нагрузки по продолжительности. Выбор основного оборудования ТЭЦ.
курсовая работа [223,4 K], добавлен 09.06.2015
