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

0,037

Число труб в ряду (поперёк движения воздуха)

z₁

шт.

100

Число труб по ходу воздуха

z₂

шт.

30

Поперечный шаг труб

S₁

м

0,064

Продольный шаг труб

S₂

м

0,044

Относительный поперечный шаг труб

S₁/d

-

1,6

Относительный продольный шаг труб

S₂/d

-

1,1

Расположение труб

-

шахматное

Характер омывания труб воздухом

-

поперечное

Характер омывания труб газами

-

продольное

Число труб, включенных параллельно по газам

шт.

3600

Площадь живого сечения для прохода газов

м²

3,87

Ширина воздухоподогревателя по ходу воздуха

b

м

6,6

Высота одного хода по воздуху

м

2,0

Площадь живого сечения для прохода воздуха

м²

5,20

Поверхность нагрева воздухоподогревателя

Н_ВП

м²

3627

3.4.1 Общее число труб, включенных параллельно по газам:

где

- число труб в ряду по ширине;

-число рядов труб по ходу воздуха (по глубине).

3.4.2 Площадь живого сечения для прохода газов определяем по формуле:

где

- внутренний диаметр трубы;

- общее число труб, включённых параллельно по газам.

3.4.3 Площадь живого сечения для прохода воздуха:

- высота одного хода по воздуху;

здесь m=4-число секций по ширине воздухоподогревателя;

- число труб в ряду в одной секции.

Принимаем b=6,6м, тогда:

3.4.4 Поверхность нагрева воздухоподогревателя:

средний диаметр трубы воздухоподогревателя;

- высота (длина) трубы воздухоподогревателя.

Примем

Составим таблицу исходных данных для теплового расчета воздухоподогревателя.

Табл. 3.6. Исходные данные для теплового расчета воздухоподогревателя.

Наименование величины	Обозначение	Размерность	Величина
Температура газов до воздухоподогревателя		0C	368,2
Температура газов за воздухоподогревателем (уходящих)		0C	120
Температура воздуха до воздухоподогревателя		0C	30
Температура горячего воздуха после воздухоподогревателя		0C	250
Объём газов при среднем коэффициенте избытка воздуха			7,851
Теоретический объём воздуха	V0		5,76
Отношение объёма воздуха за воздухоподогревателем к теоретически необходимому		-	1,07
Отношение объёма рециркулирующего воздуха к теоретически необходимому		-	0
Объёмная доля водяных паров		-	0,0897
Тепловосприятие воздухоподогревателя по балансу		(кДж/)	2813,73(672,48)

3.4.5 Средняя скорость газов:

где

- расчётный расход топлива;

- объём газов при среднем коэффициенте избытка воздуха;

- площадь живого сечения для прохода газа;

-средняя температура газов:

Полученное значение входит в рамки оптимальной скорости:

[1, стр.80]

3.4.6 Средняя скорость воздуха:

, т.е. условие выполнено [1, стр.81]

3.4.7 Коэффициент теплопередачи определяется для перегревателя в целом по средним значениям необходимых величин из таблиц 3.5. и 3.6. и в соответствии с указаниями раздела 4 [1].

Для трубчатых воздушных подогревателей:

- коэффициент тепловой эффективности.

- коэффициент теплоотдачи от газов к стенке:

где

- коэффициент теплоотдачи конвекцией в зависимости от скорости газов и эквивалентного диаметра труб (при продольном омывании труб ) по монограмме 11 [1, стр.130];

- поправка на изменение физического состояния газового потока по средней его температуре, по монограмме 11[1, стр.130];

- поправка на длину трубы.

- коэффициент теплоотдачи от стенки к рабочему телу:

где

- по монограмме 8 [1, стр. 128];

- поправка на число рядов труб, моногр. 8 [1, стр. 128];

- поправка на изменение физических свойств среды моногр. 8 [1, стр. 128];

- поправка на компоновку трубного пучка, зависящая от относительных шагов монограмме. 8 [1, стр. 128].

Получаем коэффициент теплопередачи:

Определение температурного напора для воздухоподогревателя:

где

- коэффициент пересчета от противоточной к более сложной, определяемый по номограмме 21 [137, стр.26] по безразмерным параметрам:

3.4.8 Температурный напор для противотока определяем как среднелогарифмическую разность температур

Температурный напор:

Расчётная поверхность воздухоподогревателя.

3.4.9 Определяем расчетную поверхность воздухоподогревателя по уравнению теплопередачи:

3.4.10 Невязка поверхностей нагрева:

Расчёт проведён с необходимой точностью, и изменений в конструкцию воздухоподогревателя вносить не надо.



Глава 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 надёжности и безопасности в проведении этих операций.

При пуске котла из холодного состояния предварительно проводится проверка и осмотра, а при пуске из ремонта, кроме того, специальные испытания, предусмотренные типовыми инструкциями. Только при исправности всего агрегата приступают к подготовительным операциям и растопке котла.

Пуск котла идёт в следующей последовательности: внешний осмотр, проверка исправности задвижек, горелок, дымососов, вентиляторов, мельничного оборудования, открытие воздушников, закрытие главной паровой задвижки и задвижки перед магистралью. Открытие задвижки перед паровым котлом, открытие продувной линии. Котёл заполняют тёплой водой с температурой 70 - 80 ⁰С из 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 1 -1,5 часа. Включают дымососы и вентилируют газоходы 10 - 15 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 Р_Б=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 котёл 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 счёт конвективного теплообмена между поверхностями нагрева и воздухом, который проникает в газоходы котла вследствие образующейся в них самотяги.

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

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

№ п/п	Наименование величины	Размерность	Фестон	Пароперегреватель	Экономайзер	Воздухоподогреватель
		Система измерений
		СИ	МКГ СС	СИ	МКГ СС	СИ	МКГ СС	СИ	МКГ СС	СИ	МКГ СС
1	Паропроизводительность			75	20,83	75	20,83	75	20,83	75	20,83
2	Температура перегретого пара			255	528	450	723	-	-	-	-
3	Расчетный диаметр труб	мм	мм	60	0,06	38	0,038	32	0,032	40	0,04
4	Скорость газового потока			4,1	4,1	6,3	6,3	6,55	6,55	13,3	13,3
5	Скорость пара, воды, воздуха			-	-	22,92	22,92	1,0154	1,0154	5,34	5,34
6	Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке			41,04	35,29	61,10	52,47	87,51	75,26	-	-
7	Коэффициент теплоотдачи от стенки к рабочему телу			-	-	1843,0	1584,98	-	-	85,36	73,41
8	Коэффициент теплоотдачи излучением от газов к стенке			167,87	144,37	161,47	138,86	78,77	67,74	-	-
9	Суммарный коэффициент теплоотдачи от газов к стенке			208,91	179,66	222,41	191,41	166,28	143,00	60,00	51,60
10	Коэффициент теплопередачи			104,45	89,83	129,08	111,01	102,26	87,94	35,05	30,14
11	Расчетная поверхность нагрева			60,17	60,17	720,00	720,00	810,00	810,00	3627,00	3627,00

Итоговая таблица расчетов

Список литературы

1. Баранов В.Н., Методика теплового расчета паровых котлов: учеб. пособие.-Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009.

2. Методические указания по определению коэффициента полезного действия паровых котлов / Ивановский энергетический институт им. В.И. Ленина; сост. Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. - Иваново, 1991 - 36 с.

3. Методические указания по проверочному тепловому расчёту топочной камеры и фестона паровых котлов / Ивановский энергетический институт им. В.И. Ленина; сост. Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. - Иваново, 1991 - 36 с.

4. Методические указания по проверочно-конструкторскому расчёту пароперегревателя и хвостовых поверхностей нагрева паровых котлов / Ивановский энергетический институт им. В.И. Ленина; сост. Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. -Иваново, 1991 -36 с.

5. Методические указания по определению коэффициента теплопередачи и температурного напора при расчёте поверхностей нагрева паровых котлов / Ивановский энергетический институт им. В.И. Ленина; сост. Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. - Иваново, 1991 - 32 с.

6. Резников М.И. Парогенераторные установки электростанций. - М.: Энергия, 1974. - 360 с.

Размещено на Allbest.ru