Описание котла п-57
Котельный агрегат Пп-1650-255 (П-57-3) предназначен для работы на экибастузских каменных углях в блоке с турбиной мощностью 500 МВт .Котел прямоточный, на сверхкритические параметры пара, с промперегревом, однокорпусный, выполнен по Т-образной компановке. Котел предназначен для работы с уровновешенной тягой и с сухим шлакоудалением.
Топочная камера призматической формы, прямоугольного сечения, открытая. Размеры топки в плане по осям труб состовляют 10х22 м .Топочная камера полностью экранирована вертикальными панелями из плавниковых труб. Панели СРЧ, экранирующие боковые стены топки на уровне выходного окна образуют фестоны.
Горизонтальный газоход экранирован панелями ВРЧ. Топочная камера оборудована 24 пылеугольными вихревыми горелками, расположенными встречно в два яруса на боковых стенках топки. В горизонтальном газоходе имеется ширмовый пароперегреватель. Первая ступень ширмового пароперегревателя (ШПП) выполнена из труб d=32мм с толщиной стенки 6мм (сталь 12х1 МФ), вторая ступень ШПП выполнена из труб d=32мм с толщиной стенки 5мм (сталь 12х18Н12Т).
Котел имеет одинаковые конвенктивные шахты, в которых по ходу газов расположены следующие поверхности нагрева: конвективный пароперегреватель высокого давления из плавниковых труб d=32мм с толщиной стенки 6мм (сталь 12Х18Н12Т); конвективный пароперегреватель промперегрева второй ступени из труб d=57мм с толщиной стенки 4мм (сталь 12Х1МФ); переходная зона из труб d=32мм с толщиной стенки 6мм (сталь 20).
Рабочая среда по первичному пару от входа до выхода из котла движется двумя несмешивающимися потоками, а по тракту промперегрева- четырьмя самостоятельно регулируемыми потоками.
Змеевики конвективных поверхностей нагрева расположены в шахматном порядке, конвективные пакеты в каждой шахте разделяются на два полупакета, каждый из которых имеет свою входную и выходную камеры. Камеры конвективных пакетов расположены на фронтовой и задней стенках котла.
Температура пара высокого давления регулируется изменением соотношения топлива и воды и впрыском питательной воды. Температура пара промперегрева регулируется с помощью изменения пропуска пара мимо вынесенного паро-парового теплообменника.
Указанный теплообменник является ступенью промперегревателя.
Для подогрева воздуха установлен трубчатый воздухоподгреватель. Воздух движется по схеме Z-перекрест в два хода при внешних перепускных воздуховодах. Движение воздуха и газов встречно-перекрестное.
Обмуровка котла плитная, крепится непосредственно к элементам каркаса котла, или к каркасам блоков поверхностей нагрева.
Очистка поверхностей нагрева топки производится обдувкой, а конвективных поверхностей – дробеочисткой.
Процессы питания котла, регулирования температуры перегретого пара и горения автоматизированы. Предусмотрены средства тепловой защиты в требуемом объеме.Котел поставляется транспортабельными блоками.
Техническая характеристика
Производительность. т/ч............................................................................................................................1650
Расход пара через промперегреватель, т/ч.........................................................1364
Давление пара на выходе,кгс/см2:
Пароперегревателя высокого давления...................................................................................................................255
промперегревателя....................................................................................................40
Температура, С0:
пара высокого давления.........................................................................................545
пара промперегрева................................................................................................545
питательной воды...................................................................................................277
уходящих газов.......................................................................................................145
КПД (брутто) гарантийный, % ..................................................................................................................................91.75
Габаритные размеры, м:
ширина по осям колонн.........................................................................................36
глубина по осям колонн.........................................................................................24
высота до верхней хребтовой балки.....................................................................59.3
Удельная металлоемкость, т/т.ч............................................................................5,5
Схема пароводяного тракта
Начальные и конечные значения давлений по элементам котла в МПа.
|
№ |
Наименование элементов |
Рвх |
Рвых |
|
Первичный пар | |||
|
1 |
КППВ |
26 |
25,5 |
|
2 |
ШПП II |
|
|
|
3 |
ШПП I |
27 |
27 |
|
4 |
ППТО |
27,5 |
27,5 |
|
5 |
Доп.поверхность |
28 |
27,5 |
|
6 |
Топка |
30 |
28 |
|
7 |
Водяной экономайзер |
31 |
30 |
|
Вторичный пар | |||
|
8 |
КППН I |
4,1 |
4 |
|
9 |
ҚППН II |
4,15 |
4,08 |
|
10 |
ППТО |
4,9 |
4,15 |
Основные показатели
|
№ |
Наименование величин |
Обозначение |
Размеры |
Величины | |||
|
Первичный пар | |||||||
|
1 |
Производительность |
Dбб |
кг/ с |
458,3 | |||
|
2 |
Давление пара на выходе |
РПП |
МПа |
25 | |||
|
3 |
Температура пара на выходе |
t ПП |
|
545 | |||
|
4 |
Энтальпия пара на выходе |
i ПП |
кДж/кг |
332,1 | |||
|
5 |
Давление в барабане |
Р б |
МПа |
| |||
|
6 |
Энтальпия котловой воды |
i k |
кДж/кг |
| |||
|
7 |
Энтальпия сухого насыщенного пара |
l н |
кДж/кг |
| |||
|
Вторичный пар |
|
|
| ||||
|
8 |
Расход |
РеТ |
кг/с |
378,9 | |||
|
9 |
Давление пара на входе |
Р'еТ |
МПа |
4,1 | |||
|
10 |
Температура пара пара на входе |
t'еТ |
|
294 | |||
|
11 |
Энтальпия пара на входе |
i'еТ |
кДж/кг |
2946 | |||
|
12 |
Давление пара на выходе |
Р"еТ |
МПа |
3,9 | |||
|
13 |
Температура пара на выходе |
t"еТ |
|
545 | |||
|
14 |
Энтальпия пара на выходе |
i"еТ |
кДж/кг |
3549 | |||
|
Питательная вода | |||||||
|
15 |
Давление на входе в водяной экономайзер |
PПВ |
МПа |
31 | |||
|
16 |
Температура на входе в водяной экономайзер |
tПВ |
|
265 | |||
|
17 |
Энтальпия на входе в водяной экономайзер |
iПВ |
кДж/кг |
1158 | |||
|
18 |
Расход питательной воды (или соответственного конденсата впрыск) в РП-1 в РП-2 |
DВПР - I DВПР - II |
кг/ с кг/ с |
11,67 11,1 | |||
|
19 |
Снижение энтальпии первичного пара в ППТО |
∆iППТО
|
кДж/кг |
160 | |||
|
20 |
Повышение на начальной энтальпии первичного пара после ППТО |
∆iППТО
|
кДж/кг |
181,8 | |||
|
21 |
Полезно использованная теплота
|
Q1 |
кДж/кг |
1226817,6 | |||
(твердое топливо) № позиции из табл I
Бассейн,месторождение,марка
Класс или продукт 3-табл.
|
Из табл.I[1] состав в % |
Qнр
|
Температура золы, С |
Из табл.ХI[1] м3/кг | |||||||||||
|
|
Атр |
S(к+ор)р |
Vг |
|
t 1 |
t 2 |
t ж |
Vo |
Vo H2O |
Vo RO2 |
Vor | |||
|
8 |
25,8 |
0,8 |
38 |
15880,1 |
1130 |
1200 |
1230 |
5,66 |
0,59 |
1,02 |
6,09 | |||
3 а – табл.
|
№ |
Наименование |
Обозн. |
Размер |
Формула |
Расчет |
|
1 |
Параметр |
К |
- |
|
0,965 |
|
2 |
Параметр |
∆Wk |
м3/кг |
0,0124( |
0,003 |
|
3 |
Воздух |
Vo |
- |
КVoт |
4,287 |
|
4 |
Трехатомные газы |
VRO2 |
- |
K Vo RO2т |
0,785 |
|
5 |
Водяные пары |
Vo H2O |
- |
K VRO2т+∆Wk |
0.788 |
|
6 |
Продукт сгорания |
Vго |
- |
K Vor+∆Wk |
4,649 |
|
7 |
Теплота сгорания |
Qрн |
- |
K Qрн+2026∆Wk |
16251,12 |
КWрт)
Табл.3в
|
Температура
|
Из табл.14(2) |
(cv) XI H2O |
Wk(cv) H2O |
H2O
|
табл. | |
|
|
| |||||
|
|
| |||||
|
100 |
846,38 |
750 |
151 |
0.508 |
818.111 |
7245 |
|
200 |
1709,52 |
1508 |
168 |
0.566 |
1651.962 |
1457 |
|
300 |
2601,99 |
2283 |
204 |
0.687 |
2514.209 |
2966 |
|
400 |
3519,6 |
3071 |
360 |
1.213 |
3401.209 |
3743 |
|
500 |
4446,54 |
3875 |
458 |
1.543 |
4316.221 |
4451 |
|
600 |
5426,05 |
4701 |
560 |
1.887 |
5243.451 |
5362 |
|
700 |
6414,89 |
5551 |
662 |
2.230 |
6199.014 |
6188 |
|
800 |
7433,06 |
6406 |
767 |
2.584 |
7182.920 |
7010 |
|
900 |
8472,18 |
7257 |
825 |
2.780 |
8186.906 |
8062 |
|
1000 |
9544,82 |
8346 |
964 |
3.248 |
9223.544 |
8730 |
|
1100 |
10579,75 |
9037 |
1097 |
3.696 |
10223.735 |
9600 |
|
1200 |
11639,82 |
9938 |
1206 |
4.064 |
11247.338 |
10470 |
|
1300 |
12729,22 |
10839 |
1361 |
4.586 |
12300.800 |
11365 |
|
1400 |
13835,38 |
11765 |
1583 |
5.334 |
13370.311 |
12259 |
|
1500 |
14933,16 |
12691 |
1758 |
5.924 |
14431.357 |
13154 |
|
1600 |
16,047,7 |
13617 |
1876 |
6.322 |
15508.400 |
14044 |
|
1700 |
17166,43 |
14539 |
2064 |
6.955 |
16589.727 |
14939 |
|
1800 |
18289,35 |
15465 |
2186 |
7.366 |
17674.878 |
15858 |
|
1900 |
19433,22 |
16416 |
2386 |
8.040 |
18780.531 |
16772 |
|
2000 |
20564,52 |
17363 |
2512 |
8.465 |
19873.791 |
17691 |
|
2100 |
21716,77 |
18314 |
- |
- |
- |
- |
|
2200 |
22864,83 |
19261 |
- |
- |
- |
- |
Wk(cv)
|
№ |
Наименование |
Обозначение |
Размер |
Формула |
Расчет |
|
1 |
Зола |
Аn |
|
|
1,297 |
|
2 |
Влага |
Wn |
|
|
0.370 |
|
3 |
Сера |
|
|
|
0.039 |
3г-табл
Чертеж поперечного сечения
Рисунок 1. П-57. ПП-1650-255 Чертеж котельного агрегата поперечного сечения
Чертеж вертикального сечения
Рисунок 2. П-57. ПП -1650-255 Чертеж котельного агрегата вертикального сечения
Относительные объемы воздуха 5-табл
|
№ |
Наименование величин |
Обозн. |
Формула |
Расчет |
|
1 |
На выходе из воздухоподогревателя |
В'' |
|
1,11 |
|
2 |
-//-//- при одноступенчатой компоновке |
Вср |
В'' |
1,13 |
|
Наименование величин |
Обозн. |
|
|
|
|
| |
|
Топка |
КППВ |
КППН |
ПЗ |
ВЭ |
ТВП | ||
|
1.Среднее Значение избытка воздуха |
|
α=1.2 |
α=1.215 |
α=1.245 |
α=1.275 |
α=1.3 |
α=1.325 |
|
2.
|
|
1,0062 |
1,2183 |
1,956 |
1,6937 |
1,403 |
1,55 |
|
3. |
|
6,091 |
6,093 |
6,923 |
6,092 |
7.20 |
6.77 |
|
4.Объем трехатомных газов
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.7055 |
0.1864 |
0.1638 |
0.1604 |
0.1069 |
0.1137 |
|
Rn |
|
0.5411 |
0.5804 |
0.6233 |
0.6751 |
0.8793 |
0.9533 |
|
Масса газов
|
|
9,590 |
9,701 |
9,827 |
9,981 |
10,169 |
11,82 |
|
6. Концентрация золы
|
|
0,0248 |
0,0245 |
0,023 |
0,0234 |
0,0222 |
0,037 |
Объемы и массы газов, объемные доли 3-х атомных газов 6-табл
Тепловой баланс котельного агрегата табл.8
|
|
Наименование величин |
Обозн. |
Размер |
Формула
|
Расчет |
|
1 |
Низшая теплота сгорания |
|
|
Табл. №3 |
16251,12 |
|
2 |
Температура холодного воздуха |
t хв |
|
Принимается |
30 |
|
3 |
Энтальпия -//-//- |
|
|
Табл. №7 |
586,6 |
|
4 |
Температура воздуха на входе в воздухоподогревателе |
t хв |
|
По табл. П-1 |
30 |
|
5 |
Энтальпия -//-//- |
|
|
Табл. №7 |
586,6 |
|
6 |
Кол-во внешнего тепла на подогрев воздуха перед воздухоподогревателем посторонним источником тепла |
|
|
|
0 |
|
7 |
Температура топлива |
|
|
6.2.2. |
20 |
|
8 |
Теплоемкость -//- |
|
|
6.2.2. |
1,15 |
|
9 |
Физическая теплота топлива |
|
|
|
23 |
|
10 |
Распологаемая теплота |
|
|
|
16274,12 |
|
11 |
Потери теплоты от хим. Непоноты горения |
|
|
табл
XVII,
XVII
IXХ
|
0 |
|
12 |
Тоже от механической |
|
% |
табл
XVII,
XVII
IXХ
|
1.5 |
|
|
Наименование величин |
Обозн. |
Размер |
Формула |
Расчет
|
|
13 |
Тоже в окружающ. среду |
|
|
Табл. П-3 |
0,2 |
|
14 |
Температура шлака |
t шл |
|
6.2.3. |
600 |
|
15 |
Энтальпия золы |
|
|
Табл.
П-2
|
560 |
|
16 |
Потери теплоты со шлаком |
|
|
|
0,069 |
|
17 |
Температура уходящих газов |
|
|
Табл. 3а |
145 |
|
18 |
Энтальпия |
|
|
Табл. 7 |
852,7 |
|
19 |
Потери теплоты с уходящими газами |
|
|
|
1,788 |
|
20 |
КПД (Брутто) котлоагрегата |
|
|
|
96,443 |
|
21 |
Коэфицент сохранения теплоты |
|
|
|
0,998 |
|
22 |
Расход топлива |
|
|
|
78,16 |
|
23 |
Расчетный расход топлива |
|
|
|
76,99 |
8 – продолжение
|
|
Наименование величин
|
Обозн. |
Размер |
Формула
|
Расчет |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1 |
Температура уходящих газов по заводским данным |
|
|
Из каталога |
145 |
|
2 |
По рекомендациям [1] 1.Одноступенчатая компоновка хвостовых поверхностей. а)при сжиганий топлива не требующих повышенных температур горячего возд. |
|
|
Табл.
П – 10 |
130
|
|
3 |
Температура воздуха на входа в воздухоподогреватель |
t' |
|
Табл.
П – 10
|
60 |
|
4 |
Энтальпия воздуха |
|
|
Табл. 7 |
98,89 |
|
5 |
-//- газа |
|
|
Табл. 7 |
384,6 |
|
6 |
Отношение водяных эквивалентов объемов |
m0 |
|
|
0,26 |
|
7 |
Среднии избыток воздуха в воздухоподогревателе |
|
|
Табл. 4 |
1,355 |
|
8 |
Средним относительный расход воздуха в воздухоподогревателе |
|
|
Табл. 5 |
1,13 |
|
9 |
Отношение
водяных эквивалентов объемов при
|
m |
|
|
0,27 |
|
10 |
Температура питательной воды |
tпв |
|
|
265 |
|
11 |
Температура уходящих газов по расчету |
|
|
|
308,05 |
|
12 |
Принемаемая температура уходящих газов |
|
|
1, 2, 11
|
145 |
и
Таблица для выбора температуры уходящих газов и горячего воздуха Табл.8
Расчет воздухоподогревателя табл. 9
|
Величины |
Обозн. |
Размер |
Формула |
Расчет | ||||||||||
|
1 |
воздух |
вход |
Температура |
t' |
|
|
30 | |||||||
|
2 |
Энтальпия |
|
|
|
341,2 | |||||||||
|
3 |
выход |
Температура |
tn |
|
|
350 | ||||||||
|
4 |
Энтальпия |
|
|
Табл. 7 |
2088,72 | |||||||||
|
5 |
Теплота необходимая для нагрева |
|
|
|
1974,69 | |||||||||
|
6 |
Газы |
вход |
Температура |
|
|
Табл.
I |
308,05 | |||||||
|
7 |
Энтальпия |
I' |
|
I"+
|
4156,7 | |||||||||
|
8 |
выход |
Температура |
|
|
|
145 | ||||||||
|
9 |
Энтальпия |
I" |
|
|
963,08 | |||||||||
Схема 9 а геометрическое описание нагревателя трубопроводного воздуха.
|
№ |
Наименование величин |
Обозн. |
Размер |
формула |
Расчет |
|
1 |
Поверхность нагрева |
Hi |
M2 |
С задания |
1900 |
|
2 |
Поперечное сечение трубопровода |
S1 |
|
|
54 |
|
3 |
Высота сечении трубопровода |
S2 |
|
|
40,5 |
|
4 |
Диаметр и ширина боков тубопровода |
dx |
|
|
40*1,6 |
|
5 |
Высота |
E |
м |
С чертежа |
1,2 |
|
6 |
Ширина |
b |
|
|
15,4 |
|
7 |
Число межинтервальных трубопроводных дощечек |
m |
|
|
2 |
|
8 |
Число потоков воздуха |
N |
|
|
2 |
|
9 |
Число трубопроводов |
n |
|
|
13132 |
|
10 |
Давление проходов газа |
Fr |
M2 |
0.78510-6(d-2б)2 |
81,216 |
|
11 |
Давление проходов воздуха |
Fa |
|
|
92,48 |
|
12 |
Поперечное сравнимое давление трубопровода |
61 |
|
S/d |
1,35 |
|
13 |
Левая высота |
62 |
|
S2/d |
1,0125 |
|
14 |
Условная плотность излучительных слоев |
S |
м |
0,9(d-2)10-3 |
0,33 |
9 б – табл
|
№ |
Величины |
Обозн. |
Размер |
Формула |
|
1 |
средняя плотность газа |
Vср |
|
|
|
2 |
Средняя теплота воздуха |
tср |
-//- |
|
|
3 |
Отличие теплоты |
|
-//- |
|
|
4 |
Разница теплоты |
|
-//- |
|
|
5 |
Совокупность |
|
-//- |
|
|
6 |
Противоположная температура |
|
-//- |
|
|
7 |
Число прохождения воздуха |
Z |
число |
|
|
8 |
Разность температур газов
|
|
|
|
|
9 |
Разность температур воздуха |
|
|
|
|
10 |
Показатель |
P |
|
|
|
11 |
Показатель |
R |
|
|
|
12 |
Коэффициент обратного действия |
|
|
Номаграмма №31 |
|
13 |
-//-//- |
|
|
|
|
14 |
Скорость газа |
|
м/с |
|
|
15 |
Коэффициент отдачи теплоты на поверхность |
|
Вт/м2с |
|
|
16 |
Произведение |
|
кг/см2·м (мПа·м) |
|
|
17 |
Коэф.осабления лучей 3 атомными газами |
|
1/м·кг/см2
|
Немогр. №3 [1] |
17 |
|
18 |
Тоже золовыми частицами |
|
-//- |
Немогр. №4 [1] |
180 |
|
19 |
Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока |
|
-//- |
|
14734,2 |
|
20 |
Степень черноты газового потока |
|
-//- |
–kps 1 – eнемогр.19[1] |
0,5 |
|
21 |
Температура стенки |
|
|
|
215,8 |
|
22 |
Коэф.осабления лучей 3 х атомными потоками |
|
Вт/м2с |
Немогр.19[1] |
18,8 |
|
23 |
Тоже с учетом излучающего объема |
|
-//- |
|
26,32 |
|
24 |
Коэф.теплоотдачи от газов |
|
-//- |
|
67,3 |
|
25 |
Скорость воздуха |
|
м/с |
|
7,3 |
|
26 |
Коэф.теплоотдачи от газов к стенке |
|
Вт/м2с |
Немогр. 13[1] |
53,2 |
|
27 |
Коэф.использования |
|
-//- |
П.7-29[1] |
0,9 |
|
28 |
Коэф.теплоотдачи |
|
Вт/м2с |
|
26,7 |
|
29 |
Кол-во теплоты,переданное теплообменом |
|
кДж/кг |
|
37,7 |
|
30 |
Отклонение |
|
|
|
1,7 |
Тепловосприятие доп.поверхностей табл.9в
|
№ |
Поверхность нагрева Н/м2 |
Удельное тепловосприятие кВт/м2 |
Тепловосприятие
дополнительных поверх. | ||||
|
|
п/перегр. |
Испарит. |
п/перегр. |
Испарит. |
п/перегр. |
Испарит. |
Общая
|
|
I |
91 |
|
40 |
|
46 |
|
92 |
|
II |
245 |
|
40 |
|
124 |
|
248 |
|
III |
|
|
|
|
|
|
|
кДж/кг
СХЕМА ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Расчет топки
Геометрические характеристики топки Табл.10
|
№ |
Наименование величин |
Обозн. |
Размер. |
Формулы |
Расчет |
|
1 |
Площадь открытых экранов |
|
|
|
7556,6 |
|
2 |
-//- неэкранированной поверх. (амбразуры горелок,люков и др.) |
|
// |
0,015-0,2
|
64,37 |
|
3 |
-//- выходного огня |
|
// |
По чертежу |
397,5 |
|
4 |
Общая площадь стен топки |
|
// |
-//- |
3218,5 |
|
5 |
Объем топки |
|
|
x L |
9555 |
|
6 |
Средняя высота расположения горелок |
|
м |
|
15,7 |
|
7 |
Высота топки |
|
м |
|
41,1 |
|
8 |
Относительное положение максимальной температуры факела |
|
// |
|
0,38 |
|
9 |
Эффективная толщина излучающего слоя
|
|
|
3,6
|
10,7 |
Расчет средней величины коэффициента тепловой эффективности луче воспринимающей поверхности топки Табл.11
|
| |||||||
|
№
|
Наименование величин |
Площадь Fi,м2 |
xi |
з |
Fi=з |
Fi | |
|
1 |
Экраны
открытые з/d=
|
2756,6 |
0,98 |
0,45 |
0,44 |
1215 | |
|
4 |
Не экранированные поверхности |
64,37 |
0 |
- |
- |
- | |
|
6 |
91 |
397,5 |
1 |
0,45 |
0,45 |
178,8 | |
|
Итого |
245 |
|
|
|
0,433 |
891,9 | |
Введенные значения
|
№ |
Наименование |
Обозн. |
Размеры |
Формула |
Расчет |
|
1 |
Приведенное значение залы |
|
|
|
2,387 |
|
2 |
Приведенное значение влаги |
|
-//- |
|
0,417 |
|
3 |
Приведенное значение серы |
|
-//- |
|
0,046 |
|
|
КП 0906000 ТЭУ -21.13. |
Лист |
|
|