МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский томский политехнический университет»

Энергетический институт

Кафедра атомных и тепловых

электрических станций

Лабораторная работа №1

Тема: «Исследование работы электрофильтра в переменных режимах»

Вар 10(3)

Выполнил студент гр.5Б2А Кухарев К.М.

.

^{Подпись Дата Ф.И.О.}

Проверил старший преподаватель ________ Вагнер М.А.

^{должность Подпись Дата Ф.И.О.}

Томск 2014

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ.

1.1. ЦЕЛЬЮ лабораторной работы является: расширение и закрепление знаний по теме "Золоулавливающие установки ТЭС"; изучение конструкции и принципа действия электрофильтра; получение навыков практического применения методик расчета эффективности работы электрофильтра в переменных режимах работы.

1.2. Лабораторная работа предполагает выполнения 4-х заданий:

Задание 1. Исследование влияния фракционного состава золы на эффективность электрофильтра.

Задание 2. Исследование влияния нагрузки котла на К.П.Д. электрофильтра и количество уловленной Мул и выброшенной в атмосферу золы Мун, г/с.

Задание 3. Определить влияние на К.П.Д. электрофильтра количества работающих полей:

n=3, n=4 при номинальной нагрузке котла и равной 0,6 от номинальной.

Определить в каждом случае количество уловленной и выброшенной в атмосферу золы.

Задание 4. Анализ работы электрофильтра при переводе котла на другой уголь.

2. Условные обозначения исходных данных.

В лабораторной работе задаются следующие исходные данные:

В, кг/с - номинальный расход топлива (табл.2);

Wp, Ap, Sp, Cp, Hp, Np, Op, % - состав топлива на рабочую массу (табл.1);

Q _н ^p, Мдж/кг - низшая теплота сгорания топлива (табл.1);

а - коэффициент избытка воздуха перед электрофильтром, а = 1,2;

а_ун- доля летучей золы, уносимой с дымовыми газами из котла, а_ун = 0,95;

q₄ - механический недожог топлива (табл.2);

tдг – температура дымовых газов на выходе из котла, оС (табл.2);

d₁.....dn, мкм - диаметр фракций, (табл. 3);

Ф₁.....Фn,% - фракционный состав золы, (табл. 3);

fs, м² - площадь активного сечения электрофильтра, (табл. 4);

z - число электрофильтров на котел, принять равным 2;

L, м - активная длина поля, (табл. 4);

n - число работающих полей электрофильтра, 1 - 4;

Н, м - высота осадительных электродов, (табл. 4);

t, м - шаг электродов, t = 0,15 м,

Е, кв - напряженность электрического поля, (табл. 3);

kок - коэффициент обратной короны, (табл.2 );

kвстр - коэффициент встряхивания, принять для 4-х польного э/ф = 1,7;

PSI - коэффициент, учитывающий неравномерность поля скоростей = 3,2.

3. СХЕМА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

1. корпус;

2.электрод осадительный;

3. электрод коронирующий;

4. механизм встряхивания коронирующих электродов;

5. механизм встряхивания осадительных электродов;

6. газораспределительная решетка;

7. сборник пыли;

8. изолятор.

Принцип действия:

Электрофильтры — наиболее совершенный способ очистки газов от взвешенных в них частиц пыли размером до 0,01 мкм при высокой эффективности очистки газов (99,0—99,5%). Принцип работы всех типов электрофильтров основан на ионизации пыле-газового потока у поверхности короиирующих электродов. Приобретая отрицательный заряд, пылинки движутся к осадительному электроду, имеющему знак, обратный заряду коронирующего электрода. При встряхивании электродов осажденные Частички пыли под действием силы тяжести падают вниз в сборник пыли (рис. 20.4). Электроды требуют большого расхода электроэнергии — это их основной недостаток.

3. АЛГОРИТМ РАСЧЕТА

4.1. Объём дымовых газов перед золоуловителем определяется:

V дг = v_o^г B ,где (4.1)

v ₀ ^г- удельный объём дымовых газов на 1 кг сжигаемого топлива при нормальных условиях, м³/кг; В - расход топлива на блок, кг/с; tдг - температура дымовых газов перед ЗУ,  ⁰С (задается в исходных данных).

4.1.1. Удельный объём дымовых газов определяется по составу топлива:

v ₀ ^г = v ₀ ( a -1) + V ⁰ _N2 0 + V _RO2 + V _Н2О , (4.2)

где  a - коэффициент избытка воздуха на выходе из котла;

4.1.2. v _о - теоретическое количество сухого воздуха, необходимое для полного сгорания топлива, определяется по формуле:

v _о = 0,089 (C ^р  + 0,375 S ^р ) + 0,265 H ^р - 0,033 O ^р , (4.3)

4.1.3. V ^о _N20 - теоретический объём азота, нм ^з /кг определяется по формуле:

V^o  _N20= 0,79 v _о + 0,008 N ^р ; (4.4)

4.1.4. V _RO2 - теоретический объём трехатомных газов, нм ³ /кг:

V _RO 2 = 1,866 (C ^р  + 0,375 S ^р ) 10 ^-2 ; (4.5)

4.1.5. V _Н2О  - объём водяных паров, нм ^з /кг:

V _Н2О  = 0,111 H ^р  + 0,0124 W ^р + 0,0161 v _о  + 0,016 ( a -1) v _о . (4.6)

 4. 2. Массовый расход и концентрация золы перед золоуловителем:

М_Z  '- массовый расход золы на выходе из котла (на входе в ЗУ), г/с определяется по уравнению:

М _Z ' = 10 В (А ^р  +q₄)  a _ун , (4.7)

Концентрация золы перед золоуловителем Сз ', мг/м ^з  определяется по уравнению:

С z ' = , (4.8)