
- •1 Основные свойства сжигаемого топлива
- •2 Выбор и обоснование компоновки котла
- •2.3 Башенная и полубашенная компоновка
- •3 Выбор типа топочного устройства и способа шлакоудаления
- •3.1 Слоевое сжигание
- •3.2 Кипящий слой
- •3.3 Камерное сжигание
- •4 Выбор и обоснование системы подготовки топлива
- •5 Выбор температуры горячего воздуха
- •6 Выбор и обоснование тепловой схемы котла
- •7 Выбор и обоснование опорных (реперных) точек тепловой схемы котла
- •7.1 Температура газов на выходе из топки
- •7.3 Температура уходящих газов
- •7.4 Температура питательной воды
- •7.5 Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель
- •8 Расчет объёмов воздуха и продуктов сгорания
- •8.1 Определение объемов воздуха и продуктов сгорания
- •8.2 Определение энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- •9 Тепловой баланс котла
- •10 Выбор и обоснование типа и количества горелок, их размещения на стенах топочной камеры
- •10.1 Выбор типа, размеров, количества и компоновки горелок
- •10.2 Конструирование и расчет горелочных устройств
- •11 Конструирование и тепловой расчет топочной камеры
- •11.1 Выбор основных конструктивных характеристик топки
- •11.2 Тепловой расчет топки
- •11.3 Расчет зоны активного горения
- •Заключение
1 Основные свойства сжигаемого топлива
Основные характеристики топлива, на котором должен работать паровой котел, представлены в таблице 1.1. Именно они в значительной мере предопределяют конструкцию котла.
Таблица 1.1 - Основные свойства топлива [1]
Характеристика топлива |
Значение |
||
Бассейн, месторождение |
Реттиховский Бассейн |
||
Марка |
1Б |
||
Состав рабочей массы топлива, % |
Влажность |
|
36 |
Зольность |
Ar |
25 |
|
Сера пиритная |
|
0,3 |
|
Сера органическая |
|
||
Углерод |
Cr |
25,9 |
|
Водород |
Hr |
2,1 |
|
Азот |
Nr |
0,5 |
|
Кислород |
Or |
10,2 |
|
Низшая теплота сгорания |
|
9,04 |
|
Зольность на сухую массу |
Ad, % |
39,0 |
|
Влага гигроскопическая |
Wги, % |
12,5 |
|
Приведенные значения, %·кг/МДж |
Влажность |
|
3,98 |
Зольность |
|
2,77 |
|
Сера пиритная и органическая |
|
0,033 |
|
Выход летучих веществ |
Vdaf, % |
56 |
|
Коэффициент размолоспособности по ВТИ |
GrVTi |
1,1 |
|
Температура плавкости золы, °С |
Начала деформации |
tA |
1170 |
Плавления |
tB |
1420 |
|
Жидкоплавкого состояния |
tC |
1500 |
|
Элементный состав золы на бессульфатную массу, % |
Кислые компоненты |
SiO2 |
63,8 |
Al2O3 |
22,9 |
||
TiO2 |
0,6 |
||
Основные компоненты |
Fe2O3 |
4,1 |
|
CaO |
3,6 |
||
MgO |
1,6 |
||
K2O |
2,0 |
||
Na2O |
1,4 |
Уголь имеет высокую влажность (Wr = 36%, = 3,98%·кг/МДж), высокий выход летучих веществ (Vdaf = 56%) и высокие значения зольности (Ad = 39%, Ar = 25%) и средней твердости (GrVTi = 1,1. Склонности к образованию прочных первичных отложений нет.
Загрязняющие
свойства топлива определяется из
отношения
,
где
- сумма кислых
окислов;
- сумма основных
окислов и содержанием СаО;
ΣК = SiO2 + Al2O3 + TiO2 = 63,8 + 22,9 + 0,6 = 87,3%;
ΣO = CaO + MgO + K2O + Na2O = 3,6 + 1,6 + 2,0 + 1,4 = 12,7%.
;
Содержание
,
– значит, топливо
является умеренношлакующим.
2 Выбор и обоснование компоновки котла
2.1 П-образная компоновка
При проектировании котлов средней и большой мощности предпочтение обычно отдают П-образной компоновке (Рисунок 2.1).
П-образная компоновка позволяет логично увязать топку и конвективные поверхности нагрева, обойтись умеренной высотой котла, простыми средствами организовать каркас, применить дробеочистку хвостовых поверхностей нагрева, разместить тяго-дутьевые машины на нулевой отметке.
Эта компоновка имеет и недостатки, обусловленные трехкратным поворотом
газов: в районе горелок, на входе и на выходе из горизонтального газохода. При
первом развороте возможен удар факела в стены топки и их шлакование. Неодина-
ковая длина пути газов приводит к появлению существенной неравномерности
температуры газов по высоте горизонтального газохода, а также по глубине кон-
вективной шахты. В конвективной шахте, кроме того, создается неравномерное по-
ле скоростей газа и концентраций золы с отжимом наиболее крупных частиц к зад-
ней стенке и местным усиленным износом труб.
Рисунок 2.1 – П-образная компоновка
2.2 Т-образная компоновка
Т-образная компоновка может оказаться целесообразной при квадратных в плане топках, а также при сжигании топлив с высокоабразивной золой, когда глубина одной конвективной шахты становится нерационально большой (Рисунок 2.2).
При такой компоновке конвективные шахты значительно уменьшаются по высоте. Высота выходного окна топки при Т-образной компоновке относительно невелика, поэтому и фактическая разверка температур продуктов сгорания по высоте окна, горизонтального газохода между топкой и конвективной шахтой и по глубине конвективной шахты меньше, чем при П-образной компоновке, что улучшает температурный режим труб пароперегревателя.
По сравнению с П-образной - усложнение каркаса, увеличение числа элементов поверхностей нагрева, следовательно, площади ограждающих стен газоходов. При Т-образной компоновке сложнее становится проблема размещения вспомогательного оборудования, труднее обеспечить равномерное распределение продуктов. сгорания по параллельным опускным газоходам. Наличие поворотов потока продуктов сгорания на выходе из топки и на входе в конвективную шах-ту.
Т-образная компоновка может найти применение для пылеугольных котлов большой производительности для энергоблоков мощностью 500-800 МВт и выше, а также для котлов, сжигающих угли с абразивной золой.
Рисунок2.2 – Т-образная компоновка