Курсовой проект Проверочно-конструкторский расчет парового котла БКЗ-75-39 ФБ

Содержание

Оглавление

Введение

Глава 1. Определение коэффициента полезного действия парового котла

1.1. Составление расчетно-технологической схемы трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха

1.2. Топливо и продукты сгорания

1.3. Расчет энтальпий по газоходам котла

1.4. Тепловой баланс ПК. Определение расчетного расхода топлива

1.4.1. Потери тепла с химическим и механическим недожогом

1.4.2. Потери тепла с уходящими газами:

1.4.3. Потери тепла от наружного охлаждения

1.4.4. Потери тепла со шлаком

1.4.5. КПД парового котла брутто

1.4.6. Расход топлива, подаваемого в топку

1.4.7. Расчётный расход фактически сгоревшего топлива

Глава 2. Поверочный тепловой расчёт топочной камеры и фестона

2.1. Выбор схемы топливосжигания

2.2. Поверочный расчёт топки

2.2.1.Среднее значение коэффициента тепловой эффективности

2.2.2. Активный объём топочной камеры

2.2.3. Эффективная толщина излучающего слоя в топке

2.3. Расчёт теплообмена в топке

2.3.1. Полезное тепловыделение в топке

2.3.2. Определение параметра М

2.3.3. Определение средней суммарной теплоемкости продуктов сгорания

2.3.4. Определение степени черноты топки

2.3.5. Расчётная температура газов на выходе из топки

2.3.6. Удельное тепловое напряжение объёма топки

2.3.7. Тепло, переданное излучением в топке

2.3.8. Удельное тепловое напряжение сечения топки в области горелок

2.4. Поверочный расчёт фестона

2.4.1. Площадь живого сечения для прохода газов в каждом ряду

2.4.2. Расчётная поверхность нагрева

2.4.3. Исходные данные для поверочного теплового расчёта фестона

2.4.4. Энтальпия газов за фестоном

2.4.5. Тепловосприятие фестона по уравнению теплового баланса теплоносителя (продуктов горения)

2.4.6. Тепловосприятие фестона по условиям теплопередачи

2.4.7. Коэффициент теплопередачи для фестона

2.4.8. Небаланс тепловосприятия

Глава 3. Проверочно-конструкторский расчет пароперегревателя и хвостовых поверхностей нагрева парового котла

3.1. Определение тепловосприятий экономайзера, воздухоподогревателя, пароперегревателя и сведение теплового баланса парового котла

3.1.1. Тепловосприятие пароперегревателя

3.1.2. Тепловосприятие воздухоподогревателя

3.1.3. Тепловосприятие воздухоподогревателя по продуктам сгорания

3.1.4. Тепловосприятие водяного экономайзера

3.1.5. Невязка теплового баланса парового котла

3.2. Поверочно-конструкторский расчёт пароперегревателя

3.2.1. Поверхность нагрева каждой ступени

3.2.2. Площадь живого сечения для прохода газов

3.2.3. Средняя скорость газов

3.2.4. Площадь живого сечения для прохода пара

3.2.5. Коэффициент теплопередачи

3.2.6. Определение температурного напора

3.2.7. Расчётная поверхность пароперегревателя по уравнению теплопередачи

3.3. Поверочно-конструкторский расчёт водяного экономайзера

3.3.1. Определение энтальпии и температуры питательной воды после экономайзера

3.3.2. Определение типа экономайзера

3.3.3. Конструктивные размеры экономайзера

3.3.4.Скорость воды и газов на входе в экономайзер

3.3.5. Коэффициент теплопередачи

3.3.6. Определение температурного напора

3.3.7. Расчетная поверхность экономайзера

3.3.8. Невязка поверхностей нагрева

3.5. Поверочно-конструкторский расчет воздушного подогревателя

3.5.1. Площадь живого сечения для прохода газов

3.5.2. Площадь живого сечения для прохода воздуха

3.5.3. Поверхность нагрева воздухоподогревателя

3.5.4. Средняя скорость газов

3.5.5. Средняя скорость воздуха

3.5.6. Коэффициент теплопередачи

3.5.7. Определение температурного напора

3.5.8. Расчётная поверхность воздухоподогревателя

3.5.9. Невязка поверхностей нагрева

Глава 4. Пуск и останов котла

4.1. Пуск котла

4.2. Останов котла

Список литературы

Введение

В данном проекте выполняется проверочноконструкторский расчет парового котла БКЗ7539ФБ. Цель расчета: определить температуры и скорости газов по всему тракту, а также определить возможные изменения в поверхностях нагрева при работе котла на ИршаБородинском угле (Б2). Расчет включает проверочный расчет топки и фестона и проверочноконструкторский расчет перегревателя, водяного экономайзера и воздухоподогревателя. Предварительно выполняется расчет по топливу, воздуху, продуктам горения, тепловому балансу.

Котлоагрегаты типа БКЗ7539ФБ.

Котельный агрегат блочной конструкции типа БКЗ7539ФБ предназначен для работы на бурых и каменных углях, торфе, антрацитовом штыбе и тощих углях. Котел – однобарабанный, с естественной циркуляцией, выполнен по П-образной схеме. Топочная камера объемом 460,2 м2 полностью экранирована трубами диаметром 60 мм и толщиной стенки 3 мм, а при работе котла на АШ и торфе – частично в нижней части трубами диаметром 60 мм и толщиной стенки 4 мм, расположенными с шагом 75 и 90 мм. Трубы фронтового, заднего экранов и нижней части образуют холодную воронку. В верхней части трубы заднего экрана разведены в четырехрядный фестон. Экраны разделены на 12 самостоятельных циркуляционных контуров по числу постановочных блоков топки.

Для сжигания каменных углей топка котла оборудуется тремя пылеугольными горелками, расположенными с фронта котла и четырьмя, но расположенными по две на каждой боковой стенке.

Схема испарения трехступенчатая, рассчитана на питательную воду с солесодержанием плотного остатка до 350 мг/л.

Барабан котла внутренним диаметром 1500 мм. И толщиной стенки 36 мм выполнен из стали 16ГС. В барабане имеется чистый отсек первой ступени испарения и два солевых отсека второй ступени (по торцам барабана) оборудованные внутрибарабанными циклонами, третья ступень вынесена в выносные циклоны, пар из которых поступает в барабан.

Пароперегреватель – конвективный, вертикального исполнения, змеевиковый с коридорным расположением труб (первые четыре ряда первой ступени фестонированы), выполнен из двух блоков, расположенных в поворотном газоходе между топкой и опускным газоходом. Температура перегрева регулируется поверхностным пароохладителем.

Экономайзер стальной трубчатый с шахматным расположением труб кипящего типа, гладкотрубный.

Воздухоподогреватель стальной трубчатый вертикального типа с шахматным расположением труб.

Каркас котла металлический, сварной конструкции с обшивкой. Обмуровка трехслойная в виде плит облегченного типа, закрепляемых на каркасе.

3. Проверочноконструкторский расчет пароперегревателя и хвостовых поверхностей нагрева парового котла

3.1. Определение тепловосприятий экономайзера, воздухоподогревателя, пароперегревателя и сведение теплового баланса котла

Тепловосприятие пароперегревателя и воздухоподогревателя определяют по уравнению теплового баланса рабочего тела (пара, воздуха); а тепловосприятие экономайзера по уравнению теплового баланса продуктов горения.

4. Пуск и останов котла

4.1. Пуск котла

Пуск котлов сопровождается значительными изменениями напряжений всех элементов под действием тепловых деформаций и меняющихся механических усилий. Возникающие дополнительные напряжения могут достигнуть опасных пределов поэтому процессы пуска и останова являются наиболее ответственными при эксплуатации котлов, требуют от обслуживающего персонала точного выполнения условий надежности и безопасности в проведении этих операций.

При пуске котла из холодного состояния предварительно проводится проверка и осмотр, а при пуске из ремонта – специальное испытание. Только при исправности всего агрегата приступают к подготовительным операциям и растопке котла.

Пуск котла идет в следующей последовательности: внешний осмотр, проверка исправности задвижек, горелок, дымососа, вентилятора, открытие воздушников, закрытие главной паровой задвижки и задвижки перед магистралью. Открытие задвижки перед паровым котлом, открытие продувной лини. Котел заполняют теплой водой с температурой равной 7080 0С после деаэратора. В начальный период заполнение котла ведут с небольшим расходом воды. Во избежание возникновения больших внутренних напряжений рекомендуется проводить заполнение котла горячей водой для котлов среднего давления в течение 11,5 часа. Включают дымосос и вентилируют газоходы 1015 минут. Включают растопочные мазутные форсунки, а затем пылеугольные горелки. В период растопки особое внимание уделяют контролю за прогревом барабана, экранных поверхностей, пароперегревателя, экономайзера.

Продолжительность растопки зависит от начального состояния котла (из холодного или горячего резерва), размеров и конструкции котла в каждом конкретном случае устанавливаются индивидуально. Для котлов среднего давления продолжительность составляет 2 -4 часа. При Pб=1 - 2 атм. открывают задвижку перед магистралью, закрывают арматуру на линиях продувки и поднимают нагрузку на котле в соответствии с потребностями станции.

4.2. Останов котла

При останове котла в горячий резерв принимаются меры к сохранению в агрегате накопленного тепла. При нормальных остановах в холодный резерв котел расхолаживают, соблюдая при этом условия медленного охлаждения, безопасного для оборудования.

Остановы котлов производят с предварительным снятием нагрузки, передавая её на параллельно работающие котлы или разгружая турбины. Охлаждения котла происходит, в основном, за счет конвективного теплообмена между поверхностями нагрева и воздухом, который проникает в газоходы котла вследствие образующейся в них самотяги.

Испарительные поверхности котла и вода в них охлаждаются довольно быстро. Процесс охлаждения барабана происходит за счет циркуляции воды.

Продолжительность расхолаживания котла зависит от его размеров и конструктивных данных и обычно составляет 24 часа. В течение первых четырех часов котел остывает при полностью закрытых заслонках, люках, с минимальной продувкой и подпиткой.

Последовательность отключают подачу топлива, отключают от паровой магистрали, открывают продувочную линию на один час. Медленно в течение 4-6 часов расхолаживают паровой котел, останавливают дымососы и вентиляторы. Паровой котел продувают питательной водой, поддерживают нормальный уровень в барабане. Скорость охлаждения барабана определяют скоростью падения давления в нем. Эта скорость регулируется с таким расчетом, чтобы разность температур между верхом и низом барабана не превышала 40 0С.

По ПТЭ при останове любых котлов на срок более трех суток угольная пыль из бункера должна быть сработана во избежание слеживания или самовозгорания.

чертеж1.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
Article No.Reference
А - А (1 : 2) Опора барабана
ПК типа БКЗ-75-39 ФБ Разрез поперечный
Pис.2.1. Cхема энергобаланса в конденсационном режиме

чертеж2.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
Article No.Reference
( с учетом швов 265 )
Подвижное крепление экранных труб
Неподвижное крепление экранных труб
ПК типа БКЗ-75-39 ФБ Разрез продольный
Примечание: сечения А - А
Г - Г показаны на чертеже "ПК типа БКЗ-75-39 ФБ Разрез поперечный"
Pис.2.1. Cхема энергобаланса в конденсационном режиме