Техническое задание «Устройство отбора проб уходящих газов котлов нгрэс. Влияние паровой нагрузки на тепловые потоки факела в топке котла Парового котла тгм 84 инструкция по эксплуатации

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

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

1 ПРЕДМЕТ 3

^ 2 ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА 3

3 ОБЪЕМ ПОСТАВКИ \ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ \ ОКАЗАНИЯ УСЛУГ 6

4 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 11

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

6 Испытания, приемка, ввод в эксплуатацию 13

^ 7 СПИСОК ПРИЛОЖЕНИЙ 14

8 ТРЕБОВАНИЯ по ОБЕСПЕЧЕНИЮ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАБОТ 14

9 ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПОДРЯДНЫМИ ОРГАНИЗАЦИЯМИ 17

^ 10 АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 18

1ПРЕДМЕТ

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

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

^

2ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА

1. 
   Общие сведения

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

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

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

1. 
   ^ Климатические условия

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

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

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

Продолжительность периода с устойчивыми морозами около 60 дней,

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

Господствующее направление ветра – восточное.

Годовая относительная влажность составляет – 62,5%.

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

Давление в барабане - 155 ати

Давление за главной паровой задвижкой - 140 ати

Температура перегретого пара - 560С

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

Давление перегретого пара кг/см 2 140

Температура перегретого пара С 560

Температура питательной воды С 230

Температура холодного воздуха перед РВВ С 30

Температура горячего воздуха С 265
^ ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПКИ

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

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

^ ТЕМПЕРАТУРА ПАРА

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

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

После выходных пакетов конвективного п/п. С 560

^ ТЕМПЕРАТУРА ГАЗОВ

За ширмами С 958

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

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

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

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

Пакеты конвективного пароперегревателя крепятся на подвесных трубах водяного экономайзера.

Пакеты конвективного водяного экономайзера опираются на балки, охлаждаемые воздухом.

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

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

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

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

Ширина - 14860 мм

Глубина - 6080 мм

Объем топочной камеры - 1644 м 3 .

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

На мазуте - 190.10 3 ккал/ м 3 час.

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

Горелочный аппарат котла.

Наименование величин Един. измер. Г а з Мазут

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

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

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

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

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

кой.
10. Минимальное понижение дав- - - 7

ления мазута при понижен.

нагрузке.

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

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

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

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

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

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

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

Для возможности регулирования расхода воздуха на горелках установлены:

Общий шибер на подводе воздуха к горелке,

Шибер на периферийном подводе воздуха,

Шибер на центральном подводе воздуха.

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

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
ЭНЕРГОСИСТЕМ

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
КОТЛА ТГМ-96Б ПРИ СЖИГАНИИ МАЗУТА

Москва 1981

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

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

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

Приложение

. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

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

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

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

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

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

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

1.5 . Котельная установка укомплектована:

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

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

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

. ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА ТГМ-96Б

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

где

здесь

α ух = α " вэ + Δα тр

α ух - коэффициент избытка воздуха в уходящих газах;

Δα тр - присосы в газовый тракт котла;

Т ух - температура уходящих газов за дымососом.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Расход тепла на паровую обдувку РВП рассчитывался по формуле

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

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

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

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

Расход тепла с продувкой котла подсчитывался по формуле

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

где G прод = PD ном 10 2 кг/ч

P = 0,5 %

i к.в - энтальпия котловой воды;

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

. ПОПРАВКИ К НОРМАТИВНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

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

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

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

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
ЭНЕРГОСИСТЕМ

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
КОТЛА ТГМ-96Б ПРИ СЖИГАНИИ МАЗУТА

Москва 1981

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

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

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

Приложение

. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

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

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

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

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

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

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

1.5 . Котельная установка укомплектована:

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

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

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

. ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА ТГМ-96Б

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

где

здесь

α ух = α " вэ + Δα тр

α ух - коэффициент избытка воздуха в уходящих газах;

Δα тр - присосы в газовый тракт котла;

Т ух - температура уходящих газов за дымососом.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Расход тепла на паровую обдувку РВП рассчитывался по формуле

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

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

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

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

Расход тепла с продувкой котла подсчитывался по формуле

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

где G прод = PD ном 10 2 кг/ч

P = 0,5 %

i к.в - энтальпия котловой воды;

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

. ПОПРАВКИ К НОРМАТИВНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

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

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

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

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уральский государственный технический университет - УПИ

Имени первого президента России Б.Н. Ельцина» -

филиал в г. Среднеуральске

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: 140101

ГРУППА: ТЭС -441

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА ТГМ - 96

ПО ДИСЦИПЛИНЕ “Котельные установки ТЭС”

Преподаватель

Свалова Нина Павловна

Кашурин Антон Вадимович

г. Среднеуральск

1.Задание на курсовой проект

2. Краткая характеристика и параметры котла ТГМ-96

3. Коэффициенты избытка воздуха, объёмы и энтальпии продуктов сгорания

4. Тепловой расчёт котельного агрегата:

4.1 Тепловой баланс и расчёт топлива

4.2 Регенеративный воздухоподогреватель

а. холодная часть

б. горячая часть

4.4 Выходные ширмы

4.4 Входные ширмы

Список используемой литературы

1. Задание на курсовой проект

Для расчета принят барабанный котельный агрегат ТГМ - 96.

Исходные данные задания

Параметры котла ТГМ - 96

· Паропроизводительность котла - 485 т/ч

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

· Температура перегретого пара- 560 єС

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

· Температура питательной воды на вход в котел - 230єС

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

· Температура холодного воздуха на входе в РВП - 30єС

2 . Описание тепловой схемы

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

3 . Коэффициенты избытка воздуха, объёмы и энтальпии продуктов сгорания

Расчетная характеристика газообразного топлива (табл. II)

Коэффициенты избытка воздуха по газоходам:

· Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки:

т = 1,0 + ? т =1,0 + 0,05 = 1,05

· ?Коэффициент избытка воздуха за КПП:

КПП = т + ? КПП = 1,05 + 0,03 =1,08

· Коэффициент избытка воздуха за ВЭ:

ВЭ = КПП + ? ВЭ =1,08 + 0,02 =1,10

· Коэффициент избытка воздуха за РВП:

РВП = ВЭ + ? РВП =1,10 + 0,2 = 1,30

Характеристика продуктов горения

· Теоретическое количество воздуха

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

· Теоретический объем азота

· Теоретический объем водяных паров

· Объем трехатомных газов

Энтальпии продуктов сгорания (J - таблица).

4.Тепл овой расчёт котельного агрегата

4.1 Тепловой баланс и расчёт топлива

4.2 Реге неративный воздухоподогреватель

вп=330°С tгв=260°С

Јвп=1400 ккал/нм 3 Јгв=806 ккал/нм 3

хч=159°С tпр=67°С

Јхч=663 ккал/нм 3

Јпр=201,67 ккал/нм 3

ух=120°С tхв=30°С

Јхв=90,3ккал/нм 3

Јух=533 ккал/нм 3

4.3 Топка

4.4 Горячие ш ирмы

Значения Q тш и Q

а Q т доп и Q

4.4 Холодные ш ирмы

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

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

Список используемой литературы

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

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

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

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

Подобные документы

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

курсовая работа , добавлен 15.04.2011


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

курсовая работа , добавлен 05.08.2012


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

курсовая работа , добавлен 11.03.2015


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

курсовая работа , добавлен 27.01.2016


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

контрольная работа , добавлен 08.12.2014


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

курсовая работа , добавлен 30.03.2015


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

курсовая работа , добавлен 23.01.2014


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

курсовая работа , добавлен 20.12.2015


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

курсовая работа , добавлен 11.04.2012


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