Реферат: Определение эксплуатационных параметров котельной установки Е-500

--PAGE_BREAK--1.                Описание котельного агрегата


Котел блочной конструкции предназначен для работы на каменном и буром угле, фрезерном торфе, номинальной производительностью по пару 75 т/ч. Давление за главной парозапорной задвижкой 3,9 МПа, температура перегрева 440 °С.

Котел с естественной циркуляцией, однобарабанный, П — образной компоновки (см. рис. 1). Основными элементами котла являются полностью экранированная топочная камера объемом 454 м3. Фронтовой и задний экраны образуют скаты «холодной воронки». На выходе из топки трубы заднего экрана разведены в четырехрядный, шахматный пучок – фестон, отделяющий топочную камеру от газохода пароперегревателя.

При сжигании каменного угля топочная камера оборудуется тремя турбулентными горелками, а при сжигании бурых углей и фрезерного торфа – двумя шахтными мельницами. Пылеугольные горелки и мельницы располагаются на фронтовой стене. На каждой стене экраны секционированы на три независимых циркуляционных контура. Экранные трубы расположены с шагом 75 мм на задней стене топки и на одной трети части боковых стен, примыкающей к задней стене. На фронтовой и остальной части боковых стен шаг экранных труб составляет 90 мм.

Пароперегреватель конвективный, вертикально-змеевикового типа, двухступенчатый, с поверхностным регулятором перегрева, включенным в рассечку между ступенями. Первая по ходу пара и газа часть пароперегревателя с поверхностью нагрева 220 м2 при сжигании различных марок топлива остается неизменной. Поверхность нагрева второй ступени в зависимости от вида топлива изменяется в пределах 220-400 м2. Змеевики пароперегревателя изготовлены из труб диаметром 38 х 3. Вторая ступень пароперегревателя по ширине котла состоит из трех пакетов. Пар из пароохладителя поступает в крайние противоточные секции пароперегревателя, а затем переходит в среднюю — прямоточную. Выходная часть змеевиков пароперегревателя, выполнена из низколегированной стали 12ХМ, а остальные трубы изготовлены из углеродистой стали.

В опускной шахте котла в рассечку расположены конвективные поверхности нагрева – водяной экономайзер и воздухоподогреватель, — двухступенчатая компоновка хвостовых поверхностей нагрева. В зависимости от вида сжигаемого топлива поверхности нагрева водяного экономайзера и воздухоподогревателя могут быть различными по величине. Пакеты змеевиков экономайзера выполнены из стальных труб диаметром 32 х 3 мм.

Водяной экономайзер – кипящего типа, гладкотрубный, скомпонован из двухзаходных змеевиков, расположенных в шахматном порядке с шагом S1= 80 мм, S2= 55 мм в первой ступени и S1= 100 мм, S2= 55 мм во второй ступени водяного экономайзера.

Воздухоподогреватель трубчатый, вертикального типа, изготовлен из труб диаметром 40 х 1,5 мм с шагами в первой ступени S1/ S2= 70/40 мм, во второй S1/S2= 60/42 мм.

Схема испарения котла – трехступенчатая, рассчитана на питание водой с солесодержанием до 350 мг/л.

Топочные экраны разделены на отдельные контуры циркуляции, которые вместе с барабаном котла образуют циркуляционную систему.

В барабане имеется чистый отсек – первая ступень испарения и два соленых отсека второй ступени испарения, расположенные по торцам барабана. Первая и вторая ступени оборудованы внутрибарабанными циклонами. Третья ступень испарения — два выносных циклона диаметром 337 мм. Пар из циклонов поступает в чистый отсек барабана. Фронтовой и задний экраны включены в первую ступень испарения. Два контура боковых экранов и часть третьего, прилежащего к заднему экрану, включены во вторую ступень испарения. Часть труб контура бокового экрана, прилежащего к заднему экрану, включены в третью ступень испарения на выносные циклоны.

Обмуровка топки выполнена из трехслойных плит с металлическим армированием: шамотобетон толщиной 80 мм, диатомобетон толщиной 60 мм и шлаковата толщиной 120 мм. Теплоизоляционные плиты из шлаковаты в области пароперегревателя имеют толщину 160 мм. Каркас котла представляет собой пространственную раму с колоннами до пола зольного помещения.

Котлоагрегат оборудован устройством дробеочистки поверхностей нагрева водяного экономайзера и воздухоподогревателя, а также защитой от дробевого наклепа. Очистка экранов топки и пароперегревателя производится стационарными обдувочными устройствами.

Общие характеристики котлоагрегата [2] приведены в табл. 1.
Таблица 1

Общие характеристики котлоагрегата БКЗ-75-39 ФБ



<img border=«0» width=«353» height=«474» src=«ref-1_1802110440-38659.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_696»>

Рис. 1. Котлоагрегат БКЗ-75-39 ФБ

    продолжение
--PAGE_BREAK--2.                Определение расхода топлива по нормативным значениям топлива


Энтальпия уходящих газов определяется по формуле

<img border=«0» width=«476» height=«27» src=«ref-1_1802149099-766.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054"> кДж/кг,

где <img border=«0» width=«523» height=«27» src=«ref-1_1802149865-924.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055"><img border=«0» width=«177» height=«21» src=«ref-1_1802150789-314.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056"> кДж/м3 – энтальпия газов при избытке воздуха <img border=«0» width=«49» height=«25» src=«ref-1_1802151103-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057">;

<img border=«0» width=«68» height=«27» src=«ref-1_1802151243-188.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058"> – фактический коэффициент избытка воздуха на выходе из котла;

<img border=«0» width=«277» height=«27» src=«ref-1_1802151431-470.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059"> кДж/м3 – энтальпия воздуха при избытке воздуха <img border=«0» width=«49» height=«25» src=«ref-1_1802151103-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">;

<img border=«0» width=«302» height=«44» src=«ref-1_1802152041-642.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061">кДж/м3 – энтальпия золы;

<img border=«0» width=«69» height=«25» src=«ref-1_1802152683-175.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062"> – доля золы, уносимой газами;

<img border=«0» width=«286» height=«29» src=«ref-1_1802152858-945.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">кДж/кг – энтальпия холодного воздуха.
Таблица 2

Тепловой баланс парового котла


    продолжение
--PAGE_BREAK--3.                Определение расхода топлива по измененным значениям топлива


Измененное значение зольности составляет <img border=«0» width=«80» height=«25» src=«ref-1_1802163744-201.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099">, влажности — <img border=«0» width=«77» height=«25» src=«ref-1_1802163945-203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1100">.

Измененное значение теплоты сгорания

<img border=«0» width=«359» height=«51» src=«ref-1_1802164148-946.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101">

<img border=«0» width=«387» height=«44» src=«ref-1_1802165094-887.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102">кДж/кг.

Определим теоретические объемы воздуха и продуктов сгорания при измененном составе топлива.

Теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания топлива при α=1 и объем трехатомных газов остаются неизменными.

Теоретические объемы продуктов сгорания при α=1:

объем водяных паров

<img border=«0» width=«565» height=«27» src=«ref-1_1802165981-907.coolpic» v:shapes="_x0000_i1103"> м3/кг;

объем азота

<img border=«0» width=«388» height=«27» src=«ref-1_1802166888-674.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104"> м3/кг;

объем газов

<img border=«0» width=«337» height=«27» src=«ref-1_1802167562-621.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105"> м3/кг.

Энтальпия уходящих газов определяется по формуле

<img border=«0» width=«487» height=«27» src=«ref-1_1802168183-781.coolpic» v:shapes="_x0000_i1106"> кДж/кг,

где <img border=«0» width=«531» height=«27» src=«ref-1_1802168964-941.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107"><img border=«0» width=«180» height=«21» src=«ref-1_1802169905-320.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108"> кДж/м3 – энтальпия газов при избытке воздуха <img border=«0» width=«49» height=«25» src=«ref-1_1802151103-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109">;

<img border=«0» width=«68» height=«27» src=«ref-1_1802151243-188.coolpic» v:shapes="_x0000_i1110"> – фактический коэффициент избытка воздуха на выходе из котла;

<img border=«0» width=«277» height=«27» src=«ref-1_1802151431-470.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111"> кДж/м3 – энтальпия воздуха при избытке воздуха <img border=«0» width=«49» height=«25» src=«ref-1_1802151103-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112">;

<img border=«0» width=«310» height=«44» src=«ref-1_1802171163-652.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113">кДж/м3 – энтальпия золы;

<img border=«0» width=«69» height=«25» src=«ref-1_1802152683-175.coolpic» v:shapes="_x0000_i1114"> – доля золы, уносимой газами;

<img border=«0» width=«286» height=«29» src=«ref-1_1802152858-945.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115">кДж/кг – энтальпия холодного воздуха.
Таблица 3

Тепловой баланс парового котла


    продолжение
--PAGE_BREAK--4.                Определение типоразмера мельницы-вентилятора


При проектировании выбор мельниц производиться с запасом. При установке трех мельниц на котёл, при выходе из строя одной мельницы две оставшиеся должны обеспечивать 60% номинальной производительности котла при работе последнего на топливе нормального качества.

Выбираем две мельницы марки М-В 2700/850/590.

<img border=«0» width=«140» height=«44» src=«ref-1_1802183135-381.coolpic» v:shapes="_x0000_i1153">
Таблица 4


5.                Построение рассевочной кривой


Остатки на ситах определяются по формуле

<img border=«0» width=«119» height=«38» src=«ref-1_1802183589-498.coolpic» v:shapes="_x0000_i1156">,

где <img border=«0» width=«119» height=«38» src=«ref-1_1802184087-429.coolpic» v:shapes="_x0000_i1157">  — коэффициент, характеризующий однородность угольных частиц;

<img border=«0» width=«140» height=«47» src=«ref-1_1802184516-413.coolpic» v:shapes="_x0000_i1158">  — коэффициент, характеризующий размер фракции;

<img border=«0» width=«16» height=«24» src=«ref-1_1802184929-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1159">  — размер фракции.

Определим значения коэффициентов при остатках на ситах <img border=«0» width=«70» height=«24» src=«ref-1_1802185020-181.coolpic» v:shapes="_x0000_i1160"> и <img border=«0» width=«76» height=«24» src=«ref-1_1802185201-186.coolpic» v:shapes="_x0000_i1161">.

<img border=«0» width=«205» height=«44» src=«ref-1_1802185387-498.coolpic» v:shapes="_x0000_i1162">.

<img border=«0» width=«271» height=«41» src=«ref-1_1802185885-945.coolpic» v:shapes="_x0000_i1163">.

Таким образом, формула для определения остатка на сите определенного размера примет вид

<img border=«0» width=«260» height=«48» src=«ref-1_1802186830-854.coolpic» v:shapes="_x0000_i1164">.





Рассевочная кривая приведена на рис. 3.
<img border=«0» width=«605» height=«441» src=«ref-1_1802201005-8645.coolpic» v:shapes=«Объект_x0020_3»>

Рис. 3. Рассевочная кривая
    продолжение
--PAGE_BREAK--