Всякое о Тп-170 Сравнение типов котлов высокого давления Номинальная паропроизводительность котла ……….170 т в ч Объем топки………..885 м в кубе Эффективная поверхность радиации топки …………… 552 м в квадрате То же при сжигании АШ……..460 м в квадрате Поверхность радиации фестона………38 м в квадрате Живое сечение: фестона……..38,4 м в квадрате первой (по ходу газов) части пароперегревателя……28,7 м в квадрате второй (по ходу газов) части пароперегревателя…….20,5 м в квадрате водяного экономайзера………14,4 м в квдрате воздухоподогревателя по газам……..9,6 м в квадрате воздухоподогревателя по воздуху………..9,6/7,35 м в квадрате
Наименование по-ти нагрева	Наружный диаметр		Число разрядов в глубину		Шаг по глубине мм			Шаг по ширине мм	Расположение труб
Фестон		76		4		300	380			Шахматное
Первая часть паронагревателя		42		10		150	126			Коридорное
Вторая часть паронагревателя		38		-		107	90			-
Водяной экономайзер		38		-		75	105			Шахматное
Воздухоподогреватель по газам		48		-		-	-			Продольное
Воздухоподогреватель по воздуху		51		4 по 54		52,5	80			Шахматное

Низшая теплопроводность топлива ккал в час	Расход топлива т в ч	Температура дымовых газов С
4210	26,8	Теоритическая	Перед фестом	Перед пароперегревателем	За пароперегревателем
		1939	1065	1011	557

Температура газов воды и воздуха С		Температура за воздухо нагревателем	Газовое сопротивление котла мм вод ст		Сопротивление подогревателя по воздуху
Расчетное значение снижения С пара в пароохладителе	Температурата воды за экономайзером	413		115		185
0	294

Значения поверхностей нагрева от свойств топлива

Наименование п-ти нагрева	Каменный уголь
Первая часть пароперегревателя	545
Вторая часть пароперегревателя	885
Первая часть водяного экономайзера (верхняя)	700
Вторая часть воздухоподогревателя	4900
Вторая часть водяного экономайзера	-
Вторая часть воздухоподогревателя (нижняя)	5600

Вес котла

Наименование элемента	Тп-170
Барабаны с внутренними опорами и устройствами	66,1
Камеры экранов и пароперегревателя	17,5
Трубы экранов и между барабанами	117,6
Пароохладитель	6,9
Змеевики пароперегреватели и трубы между его камерами	46,2
Каркас и его обшивка	245,3
Помосты и лестницы	56,7
Водяной экономайзер	61,6
Воздухоподогреватель	190,2
Арматура и гарнитура	22,8
Трубопроводы котла	17,9
Прочие элементы	10,2
Общий вес	859

лл

Рекомендации: 1. По условиям сушки при влажности топлива Wр < 25 % и Vг < 25 % следует применять воздушную сушку. Для топлив с выходом летучих Vг > 25 % необходим переход на газовоздушную сушку (по условиям взрывоопасности). 2. При большой влажности топлива (Wр > 40 %) рекомендуется применять газовую сушку. 3. Для топлив влажностью Wр = 25-40 % рекомендуется сушка смесью воздуха с газами. Из вышеперечисленного выбирается воздушная сушка, при условии что топливо имеет параметры с Wp = 4,825175 и Vr = 7,563293667. Каменные угли – Коэффициент размолоспособности <1,0 , производительность <20 т/ч, рекомендуемы тип мельниц ШБМ (Шаровые барабанные мельницы). Пылесистемы делятся на 2ва вида : с прямым вдуванием (пыль из мельницы прямым вдуванием направляется в топку-Сушка горячим воздухом – 160 оС) и с пылевым бункером (предварительно собирается в пылевом бункере – Сушка горячим воздухом – 130 оС). в системах с пылевым бункерами используют шаровые барабанные мельницы. в индивидуальных схемах с ШБМ предусматривается нисходящая сушка топлива. В системах пылеприготовления с пылевым бункером трубопроводы вла- гоотсоса могут включаться в пылепроводы, работающие под разряжением в любом месте, удобном по компоновочным соображениям. По нормам технологического проектирования на электростанциях мощностью 25 МВт и выше при установке на котле одной мельницы должна быть осуществлена связь по пыли между соседними пылесистемами. Рекомендуемые температуры подогрева воздуха: Тощи уголь с жидким шлакоудалением – Топки с жидким шлакоудалением однокамерные с полуразомкнутой и разомкнуто схемами пылеприготовления, подаче пыли горячим воздухом – Температура воздуха 400-450 оС. П

Производительность котла 119 т в ч, при испоьзовании ШБМ с прямым вдуванием рекомендуется брать 2 мельницы, ШБМ с пылевым бункером рекомендуется брать 2 мельницы. ПРОЕКТ Расчет пылеугольно системы

Выполнить:

1.Проверить тепловой расчет котельного агрегата ТП-170-100 при нагрузке - 0,7 Dном работающего на каменном угле Партизанского бассейна месторождения марки Т, с заданной зольностью 31%. Температура уходящих газов составляет 151 ^оС, температура перегретого пара за котлом 510 ^оС, питательной воды 205 ^оС.

2.Выбор и расчет системы пылеприготовления

3.Продольный разрез котла (без прорисовки конвективных поверхностей нагрева) на формате А1

Пункты:

1. Описание ,компоновка поверхностей нагрева, тепловая схема котла

2. Перерасчет характеристик топлива, выбор системы шлакоудаления, определение присосов, расчет объемов воздуха и продуктов сгорания.

3. Расчет энтальпии воздуха и продуктов сгорания, Тепловой баланс

4. Выбор и расчет системы пылеприготовления и горелочных устройств, Геометрический расчет топочной

5. Тепловой расчет топочной системы

6. Расчет части пароперегревателей, Продольный разрез котла

Для котлов высокого давления характерен меньший температурный перепад при передаче тепла в конвективной части агрегата, что дополнительно затрудняет снижение температуры уходящих газов до желательных значений. Внедрение на электростанциях котлов высокого давления было связанно с освоением ряда особенностей пара высоких параметров: 1. Температура воды и пара котлов высокого давления значительно выше, чем у котлов среднего давления. У котлов высокого давления через каждый квадратный метр поверхности нагрева передается меньше тепла, чем у котлов низкого и среднего давления, а так же имеют больше конвективных поверхностей нагрева. 2. Движущийся напор циркуляций с повышением давления уменьшается. 3. Увеличение толщины стенок трубной системы связанно с возможностью возникновения значительного дополнительного напряжения в металле труб в том случае, если внутренняя наружная поверхности металла нагреты до различной температуры. 4. Новые повышенные требования к качеству котловой воды отчасти обусловлены изменением ее физических свойств. 5. В котлах высокого давления значительное увеличение доли тепла, поглощаемая пароперегревателем, и уменьшается доля тепла, идущая на испарение

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)

Инженерная школа

Кафедра Теплотехники и Теплоэнергетики «ТЭиТТ»

Курсовой проект по дисциплине

«Котельные установки и парогенераторы»

		Выполнил студент группы Б-3304: Казьмин Д.А.
.		Принял преподаватель: Лесных А.В..

г. Владивосток

2016

Описание котла ТП-170-100

. Котлоагрегат ТП-170 предназначен для получения пара высокого давления при сжигании природного газа, угля и мазута и рассчитан на следующие параметры пара:

- номинальная паропроизводительность 170 т/год;

- давление в барабане 10 МПа;

- давление за главной паровой задвижкой 9,8 МПа;

- температура питающей воды 215°С.

Котлоагрегат имеет П-образную компоновку - производительность 47,3 кг/с. Котел двухбарабанный, вертикально-водотрубный, радиационный с естественной циркуляцией и с предвключенным разделительным барабаном. Он состоит из топочной камеры, являющейся восходящим газоходом и опускной конвективной шахты, разделенной на два газохода.

На стенах топочной камеры размещены панели испарительных экранов и 4 горелки, расположенные в два яруса. Объем топочной части составляет 885 м³. В верхней части топки в поворотной камере, соединяющей топку с конвективной шахтой, расположен пароперегреватель. В конвективной шахте установлены две ступени водяного экономайзера и 4 ступени воздухоподогревателя.

Котел ТП-170-100 оснащен горизонтальным неохлаждаемым подом топки, выполненный без охлаждения экранными трубами, что улучшает использование располагаемого объема. Горелки расположены на фронтовой стенки топки (удается уменьшить потерю от недожога топлива).

Воздухоподогреватель смещен относительно водяного экономайзера. При изготовлении котлов ТП-170-100 для работы на маловлажном каменном угле оказалось целесообразным полностью отказаться от установки нижней части водяного экономайзера, практически это было осуществлено путем оставления незаполненным соответствующего газохода в унифицированном котле.

Каждый барабан разделен перегородками на три отсека для работы по схеме двухступенчатого испарения. Расстояние между осями барабанов 1100 мм(определяется гидравлическим сопротивлением в соединительных трубах).

Экранные камеры изготавливались из толстенных труб, из стали СТ-20-К. Верхняя часть образует фестон, между трубами которого проходят выходящие из топки дымовые газы. Питание фронтового экрана осуществляется по трем вертикальным трубам диаметром 273*25мм. Задний экран питается водой по двум трубам того же диаметра. Каждый их этих экранов образует циркуляционный контур шириной 10м. Питание боковых экранов чистого и соленого отсека производится трубами 108*8мм. Паровая смесь отводится из этих экранов в верхний барабан котла.

Насыщенны пар из пароохладителя попадает во второй по ходу газов пакет змеевиков где перегревается до температуры 360-420 ^оС. Поверхность нагрева пароперегревателя можно изменять в зависимости от свойств сжигаемого топлива. Расположение камер перегревателя, а также выполнение поверхности нагрева змеевиков во всех случаях остаются одинаковыми. При номинальной нагрузке котла падение давления пара в пароперегревателе составляет 10 ата.

Как правило, водяной экономайзер разделяется по высоте на две части, между которыми установлены кубы верхней части воздухоподогревателя. Экономайзер состоит из отдельных пакетов змеевиков. У котлов ТП-170-100 на каждые три-четыре трубных винта по высоте газохода устанавливают ремонтный проем с лазами. Для защиты труб от износа устанавливали щитки, периодически заменявшиеся.

В уходящих из котлов дымовых газах содержатся летучая зола и сернистый ангидрид (SO2). Летучая зола, которой может выпадать в районе крупной ТЭС, работающей на многозольном топливе, более 800 г на 1 км2 в год, очень сильно ухудшает санитарно-гигиенические условия окружающей местности. Летучая зола чрезвычайно тонка, 50% ее имеет поперечный размер всего 2 - 5m ., вследствие чего она может проникать в глаза, легкие, с пищей попадать в желудок человека, принося вред организму. Конечно, для снижения концентрации пыли в атмосферном воздухе в районах крупных электростанций ставят золоулавливающие установки и высокие (100—150 м) дымовые трубы, тем не менее, без надлежащего контроля автоматики за процессом горения нормы ISO 14000 будет выполнять крайне сложно и неэффективно вследствие большей загруженности очистительных сооружений.

Так как котел ТП-170-100 является котлом с традиционной П-компоновкой, то за топкой у него расположены следующие поверхности нагрева: ширмовая часть перегревателя, пароперегреватель, водяной экономайзер 2-ой ступени, воздухоподогреватель 2-ой ступени, водяной экономайзер 1-ой ступени, воздухоподогреватель 1-ой ступени.

Общий вес без обмуровки равен 859 т, обмуровку котлов высокого давления выполняют минимальной толщины.

Исходные данные

Табличные характеристики топлива – Партизанское месторождение, марка топлива – Т

Наименование	Обозначение	Размерность	Содержание по весу
Углерод	Сr	%	58,8
Водород	Hr	%	2,7
Кислород	Or	%	3,8
Азот	Nr	%	0,7
Сера	Srp+o	%	0,5
Зольность	Ar	%	28,5
Влажность	Wrt	%	5
Выход летучих	Vdaf	%	12
Низшая теплота сгорания	QrH	кДж/кг	2219

При номинальной нагрузке котельный агрегат на твердом топливе по расчету имеет:

Паропроизводительность - 170 т/ч Давление пара за котлом - 100 ата Температура перегретого пара за котлом – 510 ^оС Температура питательной воды – 205 ^оС

Перерасчет характеристик твердого топлива:

Заданная нагрузка Dном=0,7 – 119 т/ч Перерасчет топлива на заданную зольность - Ar2 = 31% Коэффициент перерасчета - k=(100-Ar2)/(100-Ar)=(100 – 31)/(100 - 28,5)=0,965035

Перерасчет на заданную зольность:

Величина	Размерность	Формула	Расчет	Результат
Сr	%	Сr*k	58,8*0,965035	56,74406
Hr	%	Hr*k	2,7*0,965035	2,605595
Or	%	Or*k	3,8*0,965035	3,667133
Nr	%	Nr*k	0,7*0,965035	0,675525
Srp+o	%	Srp+o*k	0,5*0,965035	0,482518
Wrt	%	Wrt *k	5*0,965035	4,825175
QrH	кДж/кг		(2219+24,4*5)*((100-5-31)/(100-5-28,5))-24,4*5	2130,992
Vdaf	%		((8,084211 -3,1)*100)/(100-(31+3,1))	7,563293667

Cr+Hr+Or+Nr+S^r_p+o+W^r_t +Ar=100% 56,742+2,6055+3,667+0,6755+0,4825+4,825+31=100%

Выбор типа шлакоудаления при сжигании твердого топлива:

Жидкое шлакоудаление применяют для сжигания малореакционных углей (антрацитов, полуантрацитов, тощих и слабоспекающихся каменных углей при выходе летучих веществ VГ < 25 %), оно рекомендуется при сжигании шлакующих каменных и бурых углей (типа Канско-Ачинских бурых углей, кузнецких каменных углей и донецкого ГСШ), отличающихся повышенным количеством относительно легкоплавкой золы (t3 = 1150-1300 °С).

Организация жидкого шлакоудаления с высоким уровнем температуры горения топлива обеспечивает при малом выходе летучих веществ заметное уменьшение потерь топлива с недожогом, а в случае сжигания высокозольных топлив позволяет облегчить борьбу с шлакованием и износом конвективных поверхностей. В результате повышается надежность и экономичность работы котла, однако необходимо принимать специальные меры для снижения образования токсичных газов (NO, SО3 и др.) в зоне высоких температур, что дополнительно ограничивает применение жидкого шлакоудаления. А так же уменьшает опасность износа поверхностей нагрева летучей золой особенно при сжигании многозольных топлив.

Определение коэффициента избытка воздуха:

Котел работает на каменном угле, поэтому, приняв величину коэффициента избытка воздуха на выходе из топки =1,2 и зная величину присосов воздуха по элементам газового тракта , находим коэффициенты избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева по формуле:

= + ;

где - сумма присосов воздуха от топки до данной поверхности включительно. Расчетная величина присоса воздуха в газоходах котла при пониженной нагрузке определяется по формуле: Δɑ_D=Δɑ*(D_ном/D)^0,5=1,434274 Присосы воздуха в топку при пониженной нагрузке определяются по формуле: Δɑ_Т=Δɑ_T(ном)*(D_ном/D)

Поверхность нагрева	Значение присоса воздуха Δɑ	Значение присоса воздуха при пониженной нагрузке	Коэффициент избытка воздуха на выходе = +	Среднее значение коэффициента избытка воздуха по поверхности
Топка	0,1	0,07	1,47	1,47
Фестон	0	0	1,47	1,47
КПП-1	0,03	0,0250998	1,4951	1,4783666
ВЭК-1	0,02	0,0167332	1,511833	1,4867332
ВЗП-1	0,03	0,0250998	1,536933	1,49677312
ВЭК-2	0,02	0,0167332	1,553666	1,50625527
ВЗП-2	0,03	0,0250998	1,578766	1,51661392

Расположены следующие поверхности нагрева: топка, ширмовая часть перегревателя, пароперегреватель, водяной экономайзер 2-ой ступени, воздухоподогреватель 2-ой ступени, водяной экономайзер 1-ой ступени, воздухоподогреватель 1-ой ступени/\

Теоретический расчет объемов воздуха и продуктов сгорания:

Наименование		Формула	Единицы измерения	Значение
Теоретический объем для сжигания 1 кг топлива		VоН = 0,0889 * (Сr + 0,375 * Srр+o) + 0,265 * Hr – 0,0333 * Or	м3/кг	5,628999493
Теоретический объем для сжигания 1 кг топлива		LoH=0,115*(Cr+0,0375*Srp+o)+0,342*Hr-0,0431	м3/кг	7,375660577
Объем 2х-атомных газов		VHON2=0,79*VHo+0,008*Nr	м3/кг	5,980406192
Объем 3х-атомных газов		VHRO2=(1,866*(Cr+0,375*Srp+o))/100	м3/кг	1,0622205
Объем водяных паров		VHO.H2O=0,111*Hr+0,0124*Wr+0,016*VHo	м3/кг	0,470065846
Теоретический объем азота	VоN3 =0.79V +0.8		м3/кг	5,980406192

Величина	Размерность	VoH=5,629; VON2H=5,980406; VRO2H=1,062221; Vo H2OH= 0,470066; Ar=31
		Газоход
		Топка	Фестон	КПП-1	ВЭК-1	ВЗП-1	ВЭК-2	ВЗП-2
		Коэффициент избытка воздуха в элементе
	-	1,47		1,4950998	1,511833	1,5369328	1,553666	1,5787658
	м3/кг	0,512395922		0,51465651	0,51616357	0,51842416	0,51993122	0,5221918
	м3/кг	10,1583223		10,2996091	10,3938002	10,535087	10,6292782	10,770565
	-	0,104566529		0,10313212	0,10219751	0,10082693	0,09993346	0,09862254
	-	0,050440999		0,04996855	0,04966072	0,04920929	0,04891501	0,04848323
	-	0,155007527		0,15310067	0,15185823	0,15003622	0,14884846	0,14710577
	кг/кг	0,024267906		0,02388456	0,02363566	0,02327187	0,02303551	0,02268984
	кг/кг	11,49666581		11,6811863	11,8042	11,9887205	12,1117342	12,2962547