Реконструкция котлоагрегатов Краснокаменской ТЭЦ

 

Содержание

Введение

. Характеристика котла

.1 Характеристика котла БКЗ-320-140

.2 Краткое описание котла

.3 Топочное устройство

.4 Система пылеприготовления

.5 Барабан и сепарационные устройства

.6 Пароперегреватель

.7 Получение собственного конденсата

.8 Конвективная шахта (КШ)

.9 Водяной экономайзер (ВЭК)

.10 Воздухоподогреватель

. Тепловой расчет котла БКЗ-320-140 (вариант 1 - твердое шлакоудаление, сушка топлива осуществляется смесью горячего воздуха и уходящих газов)

2.1 Тепловой расчет котла

2.2 Тепловой расчет системы пылеприготовления

.2.1 Объемы воздуха и продуктов сгорания

.2.2 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания

.3 Тепловой баланс

.4 Тепловой расчет топочной камеры

.5 Тепловой расчет поверхностей газохода ширм

.6 Расчет ?горячего пакета„

.7 Холодный пакет

.8 Поворотная камера

.9 Расчет второй ступени экономайзера

.10 Расчет второй ступени воздухоподогревателя

.11 Расчет первой ступени экономайзера

.12 Расчет первой ступени воздухоподогревателя

.13 Уточненный тепловой баланс

.14 Расчет системы пылеприготовления

.15 Тепловой расчет системы пылеприготовления

.16 Выводы по тепловому расчету

. Сводная таблица результатов теплового расчета котельного агрегата БКЗ-320-140(вариант2- твердое шлакоудаление, сушка топлива осуществляется смесью топочных и уходящих газов)

3.1 Тепловой расчет котла

.2 Тепловой расчет системы пылеприготовления

.3 Топка

.4 Вторая ступень пароперегревателя

.5 Третья ступень пароперегревателя

.6 Четвертая ступень пароперегревателя

.7 Первая ступень пароперегревателя

.8 Поворотная камера

.9 Вторая ступень водяного экономайзера

.10 Вторая ступень воздухоподогревателя

.11 Первая ступень экономайзера

.12 Первая ступень воздухоподогревателя

.13 Уточненный тепловой баланс

.14 Тепловой расчет пылеприготовления

4. Сводная таблица результатов теплового расчета котельного агрегата БКЗ - 320-140(вариант 3 - жидкое шлакоудаление, сушка топлива осуществляется смесью топочных и уходящих газов)

.1 Тепловой баланс

.2 Топочная камера

.3 Вторая ступень пароперегревателя

.4 Третья ступень пароперегревателя

.5 Четвертая ступень пароперегревателя

.6 Первая ступень пароперегревателя

.7 Поворотная камера

.8 Вторая ступень водяного экономайзера

.9 Расчет второй ступени воздухоподогревателя

.10 Первая ступень экономайзера

.11 Первая ступень воздухоподогревателя

.12 Тепловой расчет пылеприготовления

. Сводная таблица результатов тепловых расчетов

. Выбор тягодутьевых машин

. Экономическая часть работы

7.1 Определение экономической эффективности по вариантам реконструкции

.2 Определение себестоимости энергии по вариантам

.3 Определение прибыли «до реконструкции»

.3.1 Первый вариант: ТШУ, сушка топлива смесью горячего воздуха и уходящих газов

.3.2 Определение себестоимости энергий по второму варианту (ТШУ, сушка топлива смесью топочных и уходящих газов)

.3.3 Определение себестоимости энергии по третьему варианту (ЖШУ, сушка топлива смесью топочных и уходящих газов)

.3.4 Определение себестоимости „до реконструкции

.3.5 Определение себестоимости „после реконструкции

.4 Определение прибыли «после реконструкции»

8. Экологическая безопасность работы котельных агрегатов

.1 Санитарно-гигиенические условия труда

.2 Анализ объекта по опасности

.3 Анализ объекта по загрязнению окружающей среды

.4 Защита от падения человека с высоты и предметов на человека

.5 Степень огнестойкости зданий и сооружений

.6 Расчет первичных средств огнетушения

.7 Экологическая сторона проекта

Выводы

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение

История развития Краснокаменской ТЭЦ

ТЭЦ является источником покрытия тепловых и электрических нагрузок промышленных предприятий и жилищно-коммунального сектора. Часть выработанной электроэнергии передается в систему АО «Чита-Энерго» на ФОРЭМ.

Тепло с ТЭЦ отпускается паром 1.3МПа для зон города и промплощадки, и горячей водой на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для нужд жилищно-коммунального сектора и промпредприятий по единому графику 150-70?С.

ТЭЦ строилась в три этапа строительства:

І очередь. Четыре котла БКЗ-320-140 с пром.перегревами пара 140кг/см²,540?С, станционные номера ст. №1-4 были введены в эксплуатацию в 1972-1977годах.

Две турбины типа ПТ-60-130/13 мощностью 60000кВт с отопительным отбором(0.7-2.5кгс/ см²) и производственным отбором(13кгс/ см²), введены в эксплуатацию с1972 по 1977гг. Одна турбина типа Т-50-130, мощностью 50000кВт с отопительными отборами: нижним (0.5-2.0 кгс/ см²), верхним (0.6-2.5 кгс/ см²) введены в эксплуатацию в 1974году. Установленная мощность первой очереди составила 170МВт.

ІІ очередь. Четыре котла БКЗ-210-140 ст. № 5-8 с твердым шлакоудалением введены в эксплуатацию в 1979-1982гг. Параметры пара 140кг/см²,540? С.

Две турбины типа:

Т-50-130 ст. №4 введена в эксплуатацию в 1981 году.

1ПТ-60-130 ст. №5 введена в эксплуатацию в 1984году.

Установленная мощность второй очереди составила 110МВт.

ІІІ очередь. Три котлаБКЗ-210-140 ст. № 9-11 с твердым шлакоудалением введены в эксплуатацию с 1988 по 1991год. Параметры пара 140кг/см²,540? С.

Две турбины типа :

ПТ-80/100-130 ст.№6 введена в эксплуатацию в 1989году.

Т-100-130 ст.№7 введена в эксплуатацию в 1993 году.

Установленная тепловая мощность составила 1215,3Гкал/ ч. Установленная мощность третьей очереди составила 190 МВт. Суммарная тепловая мощность трех очередей составила 470МВт.

Проектным топливом для ТЭЦ является бурый уголь Харанорского месторождения. С 1990 года приступили к сжиганию бурого угля Уртуйского месторождения. Растопочным топливом является мазут марки М-100.

Источником технического водоснабжения служит река Аргунь, артезианские скважины. Техническое водоснабжение оборотное с пятью башенными градирнями.

Современное состояние

В связи с уменьшением общего объема производства продукции в объединении, а также регулярного вывода котлоагрегатов І очереди ТЭЦ из стабильной эксплуатации по причине сжигания непроектного топлива в период с 1991по 1999гг., а также с учетом вывода в консервацию турбоагрегата ПТ-60-130/13 ст.№3 выработка эл.энергии уменьшилась с 2044 до 1224 млн.кВтчас, годовой отпуск тепловой энергии упал с 2335 до 1855 тыс. Гкал.

Удельный расход условного топлива на отпущенную эл.энергию увеличился с 347 до 378 г/кВтчас, на тепловую энергию с188 до 191кг/Гкал., расход эл.энергии на собственные нужды увеличился с 17 до 22%. По состоянию на период с 1999 по 2006гг. ТЭЦ может нести электрическую нагрузку не более 250МВт, в связи с дефицитом паровой мощности: котлоагрегаты ст.№1-3 законсервированы (эксплуатация запрещена Госгортехнадзором до их реконструкции), а котлоагрегат №4 эксплуатируется с частыми остановами на расшлаковку.

Причины реконструкции

1.Проблема с выходом жидкого шлака на Харанорском угле возникла сразу после монтажа в 1972 году. В 1984году главному конструктору котла было обосновано (на основании материалов собранных за 12 лет работы котла) две серьезные технические проблемы:

а) котел БКЗ-320-140 с жидким шлакоудалением на Харанорском угле работает с очень плохими характеристиками;

б) короткий срок работы экранной системы в районе андезитовой обмазки (срок службы составил 11 лет, тогда как нормативный срок службы составляет 27 лет), т.е. конструкторский недостаток привел к огромным убыткам на замену экранных труб.

.При переходе в 1990 году на сжигание Уртуйского бурого угля, проблема с выходом жидкого шлака обострилась еще в большей степени. Использование Уртуйского бурого угля проектного качества в топках с жидким шлакоудалением весьма проблематично, так как в золе содержится повышенное содержание оксида кальция (тугоплавкое вещество) до 22% на бессульфатную массу.

. Котлоагрегаты І очереди практически исчерпали ресурс работы, т.е. наработали до предельного состояния (котел ст.№1-28лет, котел ст.2-27лет, котел ст.3-29лет). Котельный агрегат ст.№4 эксплуатируется с большим трудом:

а) добавляется плавиковый шпат (для уменьшения температуры плавления золы);

б) зажигают мазутные форсунки, дополнительно к пылеугольным ( для поддержания выхода жидкого шлака), что экономически нецелесообразно;

в) регулируют топочным режимом (изменяют расход воздуха, постоянно изменяют положение факела) что требует очень серьезного контроля, о котором порой забывает эксплуатационный персонал, что приводит к частым остановам котлов на аварийный ремонт.

Таким образом, практически неработа первой очереди (паропроизводительность 1280т/ч) привела к дефициту паровой мощности, в связи с которым ТЭЦ может нести нагрузку не более 250 МВт.

На данный момент на станции разрабатываются и рассматриваются ряд важных проектов по реконструкции ТЭЦ:

.Реконструкция турбоагрегатов ПТ-60-130/13 с заменой ЦВД (мощность турбины составит 65 МВт);

.Реконструкция генераторов;

. Реконструкция ОРУ.

В работе рассмотрена наиболее актуальная и важная проблема для ТЭЦ на данный момент - Реконструкция котла ст.№1(БКЗ-320-140).Без решения этого вопроса проблемы реконструкции турбин, генераторов, распределительных устройств не имеют смысла, так как сохранится дефицит паровой мощности и новое усовершенствованное оборудование не сможет работать на своих номинальных параметрах.

Поэтому основным мероприятием по совершенствованию эксплуатации Краснокаменской ТЭЦ в настоящее время является - Реконструкция котлоагрегатов І очереди (на данный момент первого котла БКЗ-320-140 ст.№1).

Цели реконструкции.

.Перевод котла БКЗ-320-140 на твердое шлакоудаление;

.Сохранение паропроизводительности котла 320 т/ч;

.Переход с сушки топлива топочными газами на сушку воздухом;

. Внедрение системы пылеприготовления прямого вдувания с сохранением установленных мельниц;

.Предотвращение шлакования топки и пароперегревателя;

.Обеспечение нормативных выбросов NOх за котлом.

Реферат

Пояснительная записка содержит 149 страницы, 51 таблицу, 14 источников.

КОТЛОАГРЕГАТ, ТОПКА, ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ, ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ, ЭКОНОМАЙЗЕР, ШЛАКОУДАЛЕНИЕ, ПЫЛЕПРИГОТОВЛЕНИЕ, ДЫМОВЫЕ ГАЗЫ, ГОРЯЧИЙ ВОЗДУХ.

Целью данной работы является - совершенствование эксплуатации и повышение эффективности работы Краснокаменской ТЭЦ. Предложенными мероприятиями являются:

а) перевод котла БКЗ-320-140 ст.№1 с жидкого на твердое шлакоудаление;

б) переход с сушки топлива топочными газами на сушку горячим воздухом.

В результате работы были проделаны технические и экономические расчеты возможных вариантов реконструкции, на основе которых был сделан выбор одного наиболее оптимального варианта. Так же сделаны расчеты эффективности реконструкции.

В конце расчетов дано заключение по принятому варианту реконструкции с технической, экономической, экологической стороны.

1. Характеристики котла

.1 Характеристика котла БКЗ-320-140

Таблица 1 - Характеристика котла БКЗ-320-140

Паропроизводительность, т/ч320Давление пара в барабане, кгс/см2155Давление перегретого пара, кгс/см2140Температура перегретого пара, оС560Температура питательной воды, ?С230Температура уходящих газов, ?С144Температура горячего воздуха, ?С350Объем топки, м31684Поверхность нагрева топки, м2879Поверхность нагрева п/перегревателя, м22589Поверхность нагрева экономайзера, м23720Поверхность нагрева воздухоподогревателя, м222700

1.2 Краткое описание котла

Котельный агрегат БКЗ-320-140 изготовлен на Барнаульском котельном заводе. Компоновка выполнена по П-образной схеме. Топка расположена в первом восходящем газоходе.

В горизонтальном газоходе расположен пароперегреватель, в нисходящем газоходе расположен в рассечку водяной экономайзер и воздухоподогреватель. В свою очередь в нисходящем газоходе после второй ступени водяного экономайзера установлен рассекатель, после которого газы идут двумя потоками.

1.3 Топочное устройство

В случае установки вихревых горелок температура газов на выходе из топки возрастет до 11500С, что приведет к ограничению 0,85Дном по условиям загрязнения пароперегревателя.

Предлагается взамен топочное устройство газоплотной конструкции с восемью прямоточными горелками, расположенными в два яруса по четыре горелки в каждом на фронтовой стене котла и системой нижнего дутья.

Система нижнего дутья представляет собой воздушные сопла, расположенные на скатах холодной воронки. Через воздушные сопла нижнего дутья подается 15% воздуха от теоретически необходимого. Так как сушильным агентом является горячий воздух, то температура на выходе из топки получается недопустимой по условиям шлакования топки ( ?Т > t3), отсюда следует что нагрузка котла не может быть выше 224т/ч (0,7 Дп), поэтому увеличиваем габариты топки (120966890мм, а было 120965888мм) на 1002мм. , /2/

1.4 Система пылеприготовления

Для сжигания в котельной установке Харанорского бурого угля была принята система пылеприготовления с промбункером и установкой четырех мельниц типа ММТ 1500/2510/735. В качестве сушильного агента использовалась смесь топочных газов и уходящих газов перед дымососом.

Предусматривается перевод системы пылеприготовления на систему с прямым вдуванием, поскольку три мельницы обеспечивают требуемую нагрузку котла 320т/ч, четвертая принята резервной. Сушильный агент будет заменен на смесь горячего воздуха и уходящих газов после золоуловителя. Если сушильный агент будет состоять из горячего воздуха и слабо подогретого воздуха после съемного куба, то по условиям шлакования топки нагрузка котла не может быть выше 224 т/ч даже при габаритах 120966890мм, доля первичного воздуха составит rперв = 0,6, что превышает рекомендуемые значения (rперв=0,45÷0,55),поэтому слабоподогретый воздух был заменен дымовыми газами после золоуловителя, что позволило:

а)повысить нагрузку котла до 320т/ч за счет снижения температуры газов в зоне горения на выходе из топки;

б) снизить долю первичного воздуха до rперв=0,39;

в) рециркуляция дымовых газов способствует уменьшению NOx,/2/

1.5 Барабан и сепарационные устройства

Котел имеет сварной барабан с внутренним диаметром 1600мм из стали 16ГНМА толщиной стенки 112мм. Схема испарения двухступенчатая с выносным циклоном. Сепарационные устройства первой ступени испарения (чистый отсек) расположены в барабане и представляет собой сочетание внутрибарабанных циклонов, барботажной промывки пара и дырчатых листов. Сепарационными устройствами второй ступени (соленый отсек) испарения являются выносные безулиточные циклоны, выполненные из труб 42636мм и расположенные блоками (по два циклона в блоке) на боковых стенах топки./1/

1.6 Пароперегреватель

На котле установлен радиационно-конвективный пароперегреватель. Радиационная часть выполнена в виде ширмовых поверхностей и труб потолочного пароперегревателя.

Конвективные поверхности расположены в горизонтальном газоходе и состоят из холодного и горячего пакетов.

Пароперегреватель имеет две ступени регулирования температуры перегретого пара. Регуляторы расположены в рассечку ширм (І ступень) и между ІІІ и І?? ступенью (ІІ ступень). Кроме того имеется растопочный пароохладитель перед ширмами. Пароперегреватель состоит из четырех ступеней:

Іст - потолочный и холодный пакет;

ІІст - ширмы;

ІІІст - средние блоки горячего пакета;

І??ст - крайние блоки горячего пакета.

В связи с необходимостью обеспечения бесшлаковочной работы пароперегревателя ( температура газов перед конвективными поверхностями нагрева не более 975ОС) и достижения при этом номинальной температуры перегрева в регулировочном диапазоне нагрузок котла, необходимо увеличить поверхность нагрева ширмового пароперегревателя . Предусматривается установка двадцати четырех новых ширм с шагом S1=480мм (трубы 325-12Х1МФ), взамен существующих восемнадцати ширм с шагом S1=650мм. Увеличение глубины топки за счет сдвига заднего экрана в сторону конвективной шахты приводит к необходимости изменения конструкции конвективного пароперегревателя ІІІ и І??ступеней. В целях уменьшения глубины конвективных пакетов, при обеспечении их необходимой поверхностью нагрева, они выполняются в виде двухпетельных пятиниточных пакетов с уменьшенными поперечными шагами(S1=160мм) новые пакеты ІІІ ступени изготавливаются из труб 386-121МФ, І??ступени из труб 385-1218М12Т.

Первая ступень конвективного пароперегревателя сохраняется без изменения. /2/

1.7 Получение собственного конденсата

Для получения собственного конденсата служат четыре змеевиковых «незатопленных» конденсатора, установленных на верхнем перекрытии котла и расположенных справа и слева.

Пар из барабана поступает на конденсаторы по четырем трубам диаметром 13310( ст 20) и раздающим коллекторам диаметром 13313 (ст 20) из которых 28 трубами диаметром 606 направляется в конденсаторы. Охлаждение пара , поступающего в конденсаторы осуществляется водой прошедшей І ст.ВЭК. Конденсат из конденсаторов сливается в два общих коллектора из труб диаметром 13310, которые соединены с барабаном котла трубами таких же размеров, образующих с каждой стороны котла две глубокие петли, служащие для накопления конденсата и перелива избытка его обратно. Отбор конденсата на впрыск осуществляется из нижних точек петель в сборную камеру из которой конденсат направляется на впрыск по пути проходя механические фильтры. Подача конденсата в пароохладители первой ступени осуществляется с помощью парового эжектора, а в пароохладитель второй ступени - за счет перепада давлений между сборной камерой конденсатора и камерой пароохладителя второй ступени. /1/

1.8 Конвективная шахта (КШ)

Конвективная шахта представляет собой опускной газоход с размещенным в нем водяным экономайзером и воздухоподогревателем. ВЭК и ВЗП установлены «в рассечку ». Кубы ВЗП и пакеты ВЭК-І ступени, установлены друг на друга, связаны между собой и с каркасом КШ не связаны. Тепловое расширение КШ происходит свободно вверх и компенсируется песочным компенсатором. Конвективная шахта после ІІ ступени ВЭК выполнена двухпоточной. /2/

1.9 Водяной экономайзер (ВЭК)

ВЭК состоит из двух ступеней:

ІІ ст ВЭК уменьшается на две петли (Н=1800м2) для увеличения температуры горячего воздуха tг.в = 350, І ступень ВЭК остается без изменений. /2/

1.10 Воздухоподогреватель

ВЗП трубчатый с поверхностью нагрева - 22700м2. Выполнен по двухпоточной схеме из труб диаметром 401,5, имеет четыре хода по воздушной стороне.

Нижний куб спроектирован съемным, с целью его съема при воздействии низкотемпературной коррозии.

ІІ ступень ВЗП выполнена одноходовой по воздуху. На входе холодного воздуха в ВЗП устанавливаются паровые калориферы типа СП-120 по четыре штуки с каждой стороны. /2/

2. Тепловой расчет котельного агрегата БКЗ-320-140 (вариант 1 - твердое шлакоудаление, сушка топлива осуществляется смесью горячего воздуха и уходящих газов)

.1 Исходные данные по котельному агрегату

Таблица 2- Исходные данные

НаименованиеОбозначениеРазмерностьВеличинаПаропроизводительностьДт/ч320Давление пара в барабанеРбкгс/см2155Давление пара за задвижкойРп.пкгс/см2140Температура перегретого параtП.П?С560Давление питательной водыРп.вкгс/см2160Температура питательной воды tп.в.?С230Температура насыщенияtкип?С345Температура холодного воздуха t х.в.?С30Температура на входе в ВЗПt вх?С60

ТОПЛИВО Уртуйский бурый уголь

Тип мельничного устройства ММТ

Сушильный агент - смесь горячего воздуха и уходящих газов

Содержание по весуОбозначениеРазмерностьВеличинауглеродаСр%46,9водородаНр%3кислородаОр%11азотаNp%0,5серыSp%0,3влагиWp%29,5золыAp%8,8Теплота сгорания низшаякДж/кг16844Выход летучих на горючую массуVг%40,5Температурные характеристики золыt1?С1140t 2?С1330t 3?С1400

2.2 Расчет объемов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания

.2.1 Объемы воздуха и продуктов сгорания

- объемный расход воздуха, м3/кг.

0.0889(Cр+0,375SP) + 0.265HP-0.0333OP (1)

0.0889(46.9+0.375м3/кг.

Lo- массовый расход воздуха, кг/кг

Lo=0,115(Cр+0,375SP)+0,342НР-0,0431ОР (2)

Lo=0,115(46,9+0,375,3)+0,3423-0,043111=5,96кг/кг

Vor- суммарный объем продуктов сгорания

Vor=VRO2+VN2+VH2O (3)

VRO2=0.0187(Cр+0.375 SP)=0.0187(46.9+0.375 0.3)=0.879 м3/кг

VN2=0.79Vo+0.008Np=0.79 4.6+0.0080.5=3.63 м3/кг

VH2O=0.111

HP+0.0124Wp+0.0161

Vo=0.111 3+0.012429.5+0.01614.6=0.772 м3/кг

Vor=0.879+3.63+0.772=5.28 м3/кг

Расчет объемов при рециркуляции

Vr ?,отб- остающийся объем газов за местом отбора

Vr ?,отб= Vor+(т.отб-1) (4)

т.отб- коэффициент избытка воздуха за поверхностью где производится отбор

Vr ?,отб=5,28+ м3/кг

=0,05 - присос воздуха в дымососе

Тогда объем газов рециркуляции Vр.ц=гр.ц Vr ?,отб (5)

Vр.ц=0,09 7,12=0,64

гр.ц- доля рециркуляции газов принята предварительно./3/

Объем газов в газоходах котла с учетом рециркуляции определится следующим образом

Vг.рц=Vг + Vр.ц , /3/ (6)

Таблица 3 -Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов и концентрация золовых частиц

Величина и расчетная формулаГазоходТопочная камера, ширмыІІІ Ступень П/ПІ?? Ступень П/ПІ Ступень П/ППоворотная камераІІ Ступень ВЭКІ Ступень ВЗПІ Ступень ВЭКІ Ступень ВЗПКоэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева =т+ (7)1,21,211,221,231,251,271,31,321,35Объем водяных паров, м3/кг VH2O=VоH2O+ 0,0161 ( 0,7870,78760,78830,790,79150,7930,7950,7970,7989Полный объем газов, м3/кг Vг = Vor +1,0161 ( 5,9245,976,0176,0646,1586,256,396,4846,62Полный объем газов с учетом рециркуляции м3/кг, Vг.рц= Vг+ Vр.ц 6,576,616,666,76,7986,897,037,127,26Объемная доля трехатомных газов rRO2= (10)0,1340,1330,1320,1310,1290,1280,1250,1230,121Объемная доля водяных паров rH2O= (11)0,11980,1180,1180,1170,1160,1140,1110,1110,109Доля трехатомных газов и водяных паров, rn=rRO2+rH2O (12)0,2520,250,2490,2470,2440,2410,2350,2340,229Безразмерная концентрация золовых частиц кг/кг, зл= (13)0,010,010,010,010,00990,00980,00960,00940,0093Масса дымовых газов,кг =1-0,01Ар (14)8,128,188,248,38,428,548,728,849,02

2.2.2 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания

Энтальпия теоретически необходимых объемов воздуха и продуктов сгорания, кДж/кг, при расчетной найдется как:

Нов= Vo (с ) в (15)

НоГ= VRO2(с )RO2 + VoN2 (с ) N2+ H2O (с ) H2O (16)

Где (с )RO2, (с ) N2,(с )в, (с ) H2O-энтальпия 1м3 влажного воздуха, диоксида углерода, азота, водяных паров при температуре ,оС в кДж/ м3. Энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха :

Нг= НоГ+ ( Нов+ Нзл (17)

Так как приведенное значение уноса золы из топки аун Ар = 0,95<1,4, то значением Нзл можно принебречь. /3/

Энтальпия газов с учетом рециркуляции:

Нг.рц=(1+ гр.ц) НГ /3/

Где НГ - энтальпия газов без учета рециркуляции , кДж/кг.

Все данные по энтальпиям продуктов сгорания сведем в таблицу 4.

Таблица 4 -Энтальпии продуктов сгорания

НоГНовНГ, кДж/кгкДж/кг=1,21,211,221,231,251,271,31,321,35200017997,91407622267,3190017009,113284,821632,6180016005,212502,820357,2170015044,71173019129,7160014036,411003178607150013055,2102811662,5140012095953115401,315506,215610,913001116087901421014306,514403,21450014693,2120010189,28086129871307613164,9132541343213609,213876,511009263,97387,611815,111897119781205912221,912384,512628,21279010008317,7664710611,810684,91075810831,510977,411123,611342,911489,29007399,459209441,79506,995729637,19767,39897,610092,910223,280064835207,28276,88334,28391,48448,78563,38677,88849,78964,27005596,445087147,87197,472477296,57395,774957643,77742,87891,66004737,23822,66051,860946136,0261786262,16346,26472,365566682,65003897,931515084,95154,25223,65327,55396,85500,84003074,92493,240684122,94205,242604342,23002273,71849,23050,23111,43151,9321320014951223,62048,32075,22115,6100736607,21043,4

2.3 Тепловой баланс

Таблица 5 - Тепловой баланс

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчет12345Температура уходящих газовухоСПо таблице /3/150Энтальпия уходящих газовIухкДж/кг.По I-таблице1579,6Температура холодного воздухаtхвоСЗадана30Энтальпия холодного воздухаI0хвкДж/кг.(с )В/3/39,72*4,6=182,7Отношение количества горячего воздуха к теоритически необходимомугв__т-пл(19)1,2-0,04=1,16Присос воздуха в системе пылеприготовленияпл--/3/0,04Энтальпия воздуха на входе в воздухоподогревательI?0впкДж/кг.По I-таблице364,3Присос воздуха в воздухоподогревателевп--/3/0,06Количество теплоты, полученной поступающим в котел воздухом при подогреве его вне агрегатаQв.вншкДж/кг.(гв+вп)( I?0вп- I0хв) (20)(1,16+0,06)(364,3-182,2)=213Располагаемая теплотакДж/кг.QHP+ Qв.внш (21)16844+213=17057Потеря тепла с уходящими газами2% (22)Потеря тепла с механическим недожегом4%/3/0,5Потеря тепла от наружного охлаждения5% (23)Потеря тепла с физической теплотой шлака6% (24)=0,0144Доля шлакоудаления в топкеашл_1- аун (25)1-0,95=0,05Энтальпия шлака (с )злкДж/кг.С 28 |3|.560Сумма потерь тепла%2+345+6 (26)7,77+0+0,5+0,422+0,0144=8,7КПД котельного агрегата êà%100- (27)100-8,7=91,3Энтальпия перегретого параIппкДж/кг./5/3485,8Энтальпия питательной водыIпвкДж/кг.По таблице /5/ 993,2Энтальпия кипенияIкипкДж/кг.По таблице /5/1616Расход топлива,Вкг/с + (28)+Расчетный расход топливаВркг/сВ(1-0,014) (29)14,28(1-0,01Коэффициент сохранения теплоты_1-(30)1-

.4 Тепловой расчет топочной камеры

Таблица 6 - Тепловой расчет топки

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчет12345Диаметр и толщина трубммЗадано60Шаг трубSiммЗадан64Объем топкиVтм3По чертежу1684Полная поверхность стен топкиFстм2По чертежу890,8Поверхность топки занятая экраномFплм2По чертежу879Угловой коэффициент экрана----Рекомендации |3|1Лучевоспринимающая поверхность нагреваНлм2 Fпл(31)879Степень экранирования топки---Нл/ Fст (32)Температура горячего воздухаtгвоСРекомендации |3|350ЭнтальпияIгвкДж/кг(с )в (33)2174,1Тепло вносимое воздухом в топкуQвкДж/кг(т-пл) Iгв+пл Iхв ,|3| (34) (1,2-0,04) 2174,1 +0,04Температура газов на выходе из топки??тоСПринята предварительно1090 (???t1)Полезное тепловыделение в топочной камереQткДж/кг Qв - Qв.внш+r Iг.отб (35)19401,9Энтальпия рециркулирующих газовIг.отбкДж/кгПо I-?485,8Адиабатная температура горенияиоС=1630Произведение(VC)грцкДж/кгК (37)ЭнтальпияIрг.рцкДж/кгНрг(1+грц)(38)18178(1+0,064) =19341,3Абсолютная температура продуктов сгоранияТт?К??т+273 (39)1090+273=1363Относительное положение максимума температур по высоте топкиХт--------- (40)Параметр распределения температур по высоте топкиМ----------0,59-0,5 Хт (41)0,59-0,5 Энтальпия газов на выходе из топкиI т?кДж/кгПо I-?таблице11695Средняя теплоемкость продуктов сгоранияVCркДж/кг оС (42)Эффективная толщина излучающего слояSм (43)Давление газовой среды в топкеPмПарекомендация /3/0,1Суммарное парциальное распределение газовPpмПаp(44)0,1Плотность дымовых газовг/м3рекомендация /3/1300Средний диаметр золовых частицdзлмкм/3/160Коэффициент ослабления лучей трехатомными газамиRг (45) Коэффициент ослабления лучей, взвешанными в топочной среде частицами летучей золыRзл(46)Коэффициент ослабления лучей частицами горящего коксаRк/3/0,5Коэффициент ослабления лучей топочной средойRkrл+ Rзлзл+ Rк (47)3,18 Коэффициент излучения факела при сжигании твердых топлив??ф-----------(48)=0.743Коэффициент загрязнения экранной поверхности??экр----------/3/,/5/0,49Коэффициент загрязнения ширм??ш-------------??экр (49) ??т0,49Площадь плоскости отделяющей топку от ширмFшм2Из чертежа91,9Площадь экранаFэм2Fпл- Fш (50)879-91,9=787,1Коэффициент тепловой эффективности??----------(51) ??ш ??экр 0,489 0,49Средний коэффициент тепловой эффективности??ср---------- (52)Коэффициент теплового излучения (степень черноты)??т---- (53)=0,858Абсолютная температура на выходе из топкиТтК+1 (54) 1368Температура продуктов сгорания за топкой??тоСТт? - 273 (55)1368-273=1095Энтальпия I т?кДж/кгПо I-таблице11754,9Количество тепла воспринимаемого в топкекДж/кг??(Qт - I т?) (56)0,995(19401,9-11754,9)=7609Средняя тепловая нагрузка лучевосприни-мающей поверхности нагревалкВт/м2 (57)Тепловое напряжение топочного объематVкВт/м3 (58)

2.5 Тепловой расчет поверхностей газохода ширм

Таблица 7 - Тепловой расчет ІІ ступени пароперегревателя

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчет 12345Диаметр и толщина трубммЗадано32х5Количество ширмnш______Задано24Количество парал-но включенных трубnтр______nшколичество труб в каждой ширме2422=528Поперечный шаг между трубамиS1м (60)Продольный шагS2мd+0.004,/3/ (61)0.032+0.004=0.036Относительный поперечный шаг______ Относительный продольный шаг______(63)Расчетная поверхность нагрева ширмFМ22 с 86/3/ (64)Площадь входного окна ширмFвхМ2По чертежу131,8Дополнительная поверхность нагрева в области ширмFэкрМ22а (65)Дополнительная лучевоспринимающая поверхность газохода ширмFл.экрМ2Fвх (66)131,8Лучевоспринимающая поверхность ширмFлшМ2Fвх- Fл.экр (67)131,8-11,14 =120,7Живое сечение для прохода параFпМ2nтр (68)528= 0.239Живое сечение для прохода газаFгМ2аnшl d (69)12.096Эффективная толщина излучающего слояSM (70)Температура газов на входе в ширмы=??т (71)1095Энтальпия газовІ?кДж/кгПо I- таблице11754,9Лучистая теплота восприятия плоскостью входного окна ширмыQл.вхДж/кг (72)Температура газов на выходе из ширмПринята предварительно971Энтальпия газов на выходеІ??Дж/кгПо I- таблице10272Средняя температура газов в ширмах (73)Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами/3/ 11,82Золовыми частицами/3/71,1Оптическая толщина---( (74)(11,82Коэффициент излучения газовой среды??___ (75)0,21Угловой коэффициент с входного на выходное сечения ширм_________ (76) +1-Теплота излучения из топки и ширм на поверхность за ширмамиQл.выхкДж/кг+ (77)Теплота полученная из топки ширмами и дополнительными поверхностямиQл.ш+экркДж/кгQл.вх- Qл.вых (78)922,5-300=622,5Количество лучистой теплоты воспринятой излучением из топки дополнительными поверхностями+экркДж/кгQл.ш+экр (79)622.4Количество лучистой теплоты воспринятой излучением из топки ширмамиQл.шкДж/кгQл.ш+экр-+экр (80)622,4-52,6=569,9Тепловосприятие ширмдополнительных поверхностей по балансуQб.ш+экркДж/кг (81) 0.995(11754.9-10272)=1475.5Тепловосприятие ширм по балансуQб.шкДж/кгПринято пред-но 0,9 Qб.ш (82)0,9Тепловосприятие ширм и дополнительных поверхностей по балансуQб.экркДж/кгQб.ш+экр- Qб.ш (83)1475,5-1328=147,6Расход воды на впрыск перед ширмами (первый)ДвпрІкг/с0,04 Дпп (84)0,04Температура пара перед первым впрыскивающим пароохладителемtвпрІПринята предварительно410Энтальпия параh?впрІкДж/кгПо таблице/5/390Второй впрыскДвпрІІкг/с0,03 Дпп (85)0,03Снижение энтальпии пара в первом пароохладителе hвпрІкДж/кгЭнтальпия пара после первого впрыскаh?впрІкДж/кгh?впрІ- (87)3041,4-84,6=2556,8Температура пара после первого впрыскаt?впрІПо таблице/5/390Энтальпия пара на входе в ширмыh?шкДж/кгh?ш= h?впрІ (88)2956,8Прирост энтальпии пара в ширмах hшкДж/кгЭнтальпия пара ширмh????шкДж/кг h???+- (90)2956,8+267,8=3223,8Температура пара после ширмt ?шПо таблице/5/ 466Средняя температура параtср (92)Температурный напор в ширмах (93)Средняя скорость газов в ширмахм/сКоэффициент теплоотдачи конвекциейВт/м2к/3/48Коэффициент загрязнения ширмм2к/Вт/3/0,007Температура загрязнения ширмtзtср+ (95)428+0,007=770Коэффициент теплоотдачи излучением в ширмахВт/м2кРис. 6.14 |3|350Коэффициент использования ширмовых поверхностей??____Рис. 6.17 |3|0,85Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/м2к??( (96)0,85(48Коэффициент теплопередачиКВт/м2к (97) =60,9Тепловосприятие ширм по уравнению теплопередачиQт.шкДж/кг (98)Несходимость(% (99)Средняя температура пара в дополнительных поверхностяхtэкрПриняла338Тепловосприятие дополнительных поверхностей по уравнению теплопередачиQт.экркДж/кг (100)Несходимость тепловосприятий% (101)

2.6 Расчет «горячего пакета»

Таблица 8- Расчет ?горячего пакета„

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетІІІступеньпароперегревателяДиаметр и толщина трубммЗадано386Живое сечение для прохода пара????м2 (102)= 0,159І??ступеньпароперегревателяДиаметр и толщина трубммЗадано385Живое сечение для прохода пара????м2 (103)=0,185Поперечный шагS1ммЗадано160Продольный шагS2мм2 с 93 /3/2Относительный поперечный шаг----=4,2Относительный продольный шаг----=2Поверхность нагрева??м2 (104)3,14Живое сечение для прохода газов??2м2 с 93|3| (105)12,096ТепловойрасчетТемпература газов на входеИз расчета ширм971Энтальпия газов на входеІ ?кДж/кг По I- таблице10272Температура газов на выходеПринята предварительно740Энтальпия на выходеІ ??кДж/кг По I- таблице7704,8Средняя температура газовТеплота отданная газами в ІІІ и І?? ступеняхQкДж/кг (І ?-І ?) (106)0,995(10272-7704,8)=2554,4Эффективная толщина излучающего слояSм0,9d(-1) (107)0,9ПроизведениеpnsМПамр0.1Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами?rРис.6.12 с 138 |3| 19Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами?злРис.6.13 с 140|3| 80Оптическая толщина?ps---(19Степень чернотыа--- 0,167Лучистое тепло воспринятое плоскостью входного окна из ширмQлкДж/кг+ (108)Скорость газовгм/с=6,7Коэффициент теплоотдачи конвекциейкПо номограмме с 122 |3|60Коэффициент загрязненияРис.6.16 с 142 |3|0,0051ІІІступеньпароперегревателяТемпература пара на входеt ?n3t ?=t ?ш466Энтальпияi ? n3кДж/кгПо таблице |5|3223,8Тепловосприятие ІІІ ступениQбкДж/кг Примем предварительно830Прирост энтальпии в ІІІ ступеникДж/кг (109)=145Энтальпия пара на выходеi ? n3кДж/кгi ?+ (110)3223,8+145=3369Температураt ??n3По таблице |5|516Температурный напорУдельный объем параср/кг|5|0,022Скорость параnм/с (112)Коэффициент теплоотдачи от стенки к паруПо номограмме с 132 |3|2250Температура наружной поверхности загрязненийt зtср+ (113)491+(=590,5Средняя температура параt срКоэффициент теплоотдачи излучениемПо номограмме с 141 |3|210Коэффициент использования---|3|0,85Коэффициент тепловой эффективности---|3|0,65Коэффициент теплоотдачи со стороны газов (114)0,85(54,4+35)=76,4Коэффициент теплопередачи? (115)0,65Тепловосприятие ІІІ ступени по уравнению теплопередачиQткДж/кгОтношение___98%І??ступеньпароперегревателяТемпература пара на входеt ?n4?t ?n4= t ?зл502Энтальпия на входеi ? n4кДж/кг |5|3328Температура пара на выходеt ??n4?принята560Энтальпия на выходеi ? n4кДж/кг |5|3485,8Теплота воспринятая рабочей средой по балансуQбкДж/кг (i ? n4 - i ? n4)- (116)Средняя температура параt ?срУдельный объем параср/кг|5|0,02386Скорость параnм/сКоэффициент теплоотдачи от стенки к паруПо номограмме с 132 |3|2000Температура наружной поверхности загрязненийt зtср+ 531+(0.005) Коэффициент теплоотдачи излучениемПо номограмме с 141 |3| a2250,167=37,6Коэффициент теплоотдачи со стороны газов54,4+37,6=92Коэффициент телопередачи?0,65Температурный напорТепловосприя-тие четвертой ступени по уравнению теплопередачиQткДж/кг Отношение%10097

2.7 Холодный пакет

Таблица 9 - Расчет І ступени пароперегревателя

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчет Диаметр и толщина трубммЗадано 32Поперечный шагS1ммЗадан 120Продольный шагS2мЗадан 0,072Поверхность нагрева??рм2 336 (поверхн. нагрева одной петли)672Живое сечение для прохода газов??2м2 (117)48,4Живое сечение для прохода пара????м2Задано 0,136Температура газов на входе740Энтальпия газов на входеІ ?кДж/кгПо I- таблице7704,8Температура пара на входеt ?Принята предварительно360Энтальпия пара на входеi ?кДж/кгПо |5|2817,4Температура пара на выходеt ?t ?=390Теплота воспринятая рабочей средой QбкДж/кгЭнтальпия пара на выходеi ?кДж/кгПо |5|2956,8Теплосодержание газов на выходеІ ?кДж/кгІ ?-кв (119)7704,8-Температура газов на выходеПо I- таблице643Средняя температура газов=691,5Средняя температура параt срЭффективная толщина излучающего слояSм0,9d(-1) (120)0,9ПроизведениеpnsМПамр0.1Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами?rРис.6.12 с 138 |3|24Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами?злРис.6.13 с 140|3|82Оптическая толщина?ps----(24Коэффициент излучения газовой средыа----0,172Скорость газовгм/с=6,94Коэффициент теплоотдачи конвекциейкПо номограмме п с 122 |3|65Коэффициент загрязненияРис 6.16 с 143|3|0,005Скорость пара nм/сКоэффициент теплоотдачи конвекцией от поверхности к обогреваемой среде2По номограмме с 132 |3|3000Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгоранияПо номограмме с 141 |3|135Температура наружной поверхности загрязненийt зt?ср+ (121)375+(=483,6Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке С 114 |3| (122)64,97+23,2=88,19Коэффициент телопередачи? (123)0,65Температурный напорТепловосприятие поверхностей по уравнению теплопередачиткДж/кг Несходимость тепловосприятий%99%

.8 Поворотная камера

Таблица 10 - Тепловой расчет поворотной камеры

Рассчитываемая величинаОбозначение Размерность Формула или обоснованиеРасчет Поверхность нагреваНлм2Задано 127Площадь стенм2Задано321Объем поворотной камерым3Задано 355Эффективная толщина излучающего слояSм3,38Сечение для прохода пара????м2Задано 0,106Температура газов на входепк?пк=І??643Энтальпия газовІ ?пккДж/кгПо I- таблице6739Температура газов на выходепк?Принято предварительно615Энтальпия газовІ ?пккДж/кгПо I- таблице6431Тепловосприятие по балансукДж/кг(І ?-І ?)(6739-6431)=304Температура пара на входеt ??Принята 355Энтальпия параi ?кДж/кгПо |5|2768Прирощение энтальпийкДж/кг=145Энтальпия пара на выходеi ?кДж/кгi ?+ (125)2768+48,9=2817Температура пара на выходеt ?По |5|360Удельный объем пара ??м3/кг|5|0,0139Скорость пара nм/сКоэффициент загрязнения---Рис.6.15|5|0,0075Коэф-т теплоотдачи излучением продуктов сгоранияРис.6.14|3|125Коэф-т теплоотдачи конве-цией от поверхности к обогреваемой среде2Рис 6.7|3|4200

2.9 Расчет второй ступени экономайзера

Таблица 11 - Тепловой расчет второй ступени экономайзера

Рассчитываемая величинаОбозначение Размерность Формула или обоснованиеРасчет Диаметр и толщина трубммЗадано324Живое сечение для прохода воды????м2=0,066Поперечный шагS1ммЗадано75Продольный шагS2ммЗадано55Относительный поперечный шаг----=2,34Относительный продольный шаг----=1,72Расчетная поверхность нагрева??м21800Живое сечение для прохода газов??2м240,2Эффективная толщина излучающего слояSм0,9d(-1)0,9Температура газов на входе в экономайзер615Энтальпия газовІ ?пккДж/кгПо I-6431Температура газов на выходепкПринято предварительно428Энтальпия газовІ ?пккДж/кгПо I-4382Средняя температура газов=521,5 Тепловосприятие по балансукДж/кг(І ?-І ?)(6431-4382)=2039Прирост энтальпиикДж/кг=325Температура рабочего тела на входеt ?Принята предварительно275(t ?+20)Энтальпия рабочего тела на входе?? ?кДж/кгПо |5|1211Энтальпия пара на выходе?? ?кДж/кг?? ?+ 1211+325=1536Температура пара на выходеt ?По таблице |5|332Средняя температура параt срТемпературный напорСкорость газовгм/с=7,06Коэф-т теплоот-дачи конвекцией от газов к поверхностикРис 6.5|3|76Коэффициент загрязнения---0,035Средняя скорость рабочего телам/сКоэффициент ослабления лучей трехатомными газами?rгnгnКоэффициент ослабления лучей золовыми частицамиKзлзлОптическая толщина?ps----(9,5Коэффициент излучения газовой среды??___ 0,117Температура загрязнения наружной поверхностиtзt+ (127)303,5+0,0045Коэф. теплоотдачи излучением продуктов сгоранияВт/м2кРис. 6.14 |3|76Коэффициент использования поверхности??____Рис. 6.17 |3|0,85Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/м2к??( (128)0,85(8,9Коэффициент теплопередачи КВт/м2кТепловосприятие ширм по уравне-нию тепло-передачиQт.шкДж/кг Несходимость тепловосприятий(%

2.10 Расчет второй ступени воздухоподогревателя

Таблица 12 - Тепловой расчет второй ступени ВЗП

Рассчитываемая величинаОбозначение Размерность Формула или обоснованиеРасчет Диаметр и толщина трубммПо чертежу401,5Число труб??шт---17268Живое сечение для прохода воздуха??вм2Шаг между змеевикамиS1ммЗадан60Шаг между трубами в змеевикахS2ммЗадан42Относительный поперечный шаг----=1,5Относительный продольный шаг----=1,05Расчетная поверхность нагрева??м2 (130)5400Живое сечение для прохода газов??2м2 (131)18,6Эффективная толщина излучающего слояSм0,9d (130)0,9Температура воздуха на входе 265Энтальпия воздуха на входе?? ?кДж/кгПо I-1630,2Температура воздуха на выходеt ?Принята предварительно350Энтальпия воздуха на выходе ?? ?кДж/кг По I-2171,2Средняя температура воздухаt срТемпература газов на входеэк428Энтальпия газов на входе І ?кДж/кг По I-4372Отношение количества воздуха за ВЗП к теоретически необходимому----- (133)1,2-0,04=1,16Присос воздуха в ВЗП---Табл.1,8 |3|0,03Тепловосприятие по балансукДж/кг (1,16+(2171,2-1630)=635,7Энтальпия газов на выходе из ВЗПІ ?кДж/кг І ?-+ І ?в4372-+Температура газов на выходеПо I-346Средняя температура газов =387 Температурный напорСкорость газов средняягм/с=12,98Коэф-т теплоот-дачи конвекцией от газов к поверхностикРис 6.6|3|42Температура стенкиtст=347,4Средняя скорость воздухавм/с7,9Коэффициент ослабления лучей золовыми частицамиKзлзлКоэффициент ослабления лучей трехатомными газами?rгnгnОптическая толщина?ps----(18,3Коэффициент излучения газовой среды??___0,067Коэф. теплоотдачи излучением продуктов сгоранияВт/м2кРис. 6.14 |3|60Коэффициент использования поверхности??____Табл 6.6|3|0,9Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/м2к ( 42,6Коэф-т тепло-отдачи конвекцией от поверхности к обогреваемой среде2Рис 6.5|3|75Коэффициент теплопередачи КВт/ м2к (129)Тепловосприятие ширм по уравнению теплопередачиQткДж/кг Несходимость тепловосприятий(%

2.11 Расчет первой ступени экономайзера

Таблица 13 - Тепловой расчет первой ступени экономайзера

Рассчитываемая величинаОбозначение Размерность Формула или обоснованиеРасчет Диаметр и толщина трубммЗадано324Шаг между змеевикамиS1ммПо чертежу75Продольный шагS2ммПо чертежу46Живое сечение для прохода воды??вм2Относительный поперечный шаг----=2,34Относительный продольный шаг----=1,44Расчетная поверхность нагрева??м21920Живое сечение для прохода газов??2м227,2Эффективная толщина излучающего слояSм0,9d(-1)0,095Температура газов на входе 346Энтальпия газов на входеІ ?кДж/кгПо I-3614,4Температура газов на выходе ?Принята предварительно280Энтальпия газов на выходе І ?кДж/кгПо I-2987Средняя температура воздуха срТепловосприятие по балансукДж/кг (І ?-І ?)(3614,4-2987)=624Приращение энтальпиикДж/кг =100Температура воды на входе230Энтальпия воды на входе І ?кДж/кгПо |5|990,3Энтальпия воды на выходе І ?кДж/кгІ ?-І990,3+100=1090,3Температура газов на выходеПо |5|251Средняя температура воды=240,5Температурный напорСкорость газов средняягм/с=7,98Коэф-т теплоот-дачи конвекцией от газов к поверхностикРис 6.5|3|83Коэффициент загрязнения---0,0028Средний удельный объем ??м3/кгПо таблице |3|0,00123Средняя скорость водывм/с0,62Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами?rгnгnКоэффициент ослабления лучей золовыми частицамиKзлзлОптическая толщина?ps----(11,6Коэффициент излучения газовой среды??___0,114Температура загрязненияt зt? +240,5+0,0022=250,6Коэф. Тепло-отдачи излуче-нием продуктов сгоранияВт/м2кРис. 6.14 |3|35Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/м2к ?? ( 0,85(4Коэффициент теплопередачи КВт/ м2кТепловосприятие ширм по уравнению теплопередачиQткДж/кг Несходимость тепловосприятий(%

2.12 Расчет первой ступени воздухоподогревателя

Таблица 14 - Тепловой расчет первой ступени ВЗП

Рассчитываемая величинаОбозначение Размерность Формула или обоснованиеРасчет Диаметр и толщина трубммПо чертежу401,5Живое сечение для прохода воздуха??вм2Поперечный шагS1ммЗадан60Продольный шагS2ммЗадан42Относительный поперечный шаг----=1,5Относительный продольный шаг----=1,05Расчетная поверхность нагрева??м217300Живое сечение для прохода газов??ср2м217,8Температура воздуха на входе вступень60Энтальпия воздуха на входе?? ?кДж/кгПо I-364,32Температура воздуха на выходеt ?tпв+(30-40) (135) с 67 |3|265Энтальпия воздуха на выходе на выходе?? ?кДж/кгПо I-2171,2Средняя температура воздухаt срТемпература газов на входест ВЭК280Энтальпия газов на входе І ?кДж/кгПо I-2987Отношение количества воздуха за ВЗП к теоретически необходимому----- (133)1,2-0,04=1,16Присос воздуха в ВЗП---Табл.1,8 |3|0,03Тепловосприятие по балансукДж/кг (136)(1,16+(1536,4-364,3)=1487Энтальпия газов на выходе из ВЗПІ ?кДж/кгІ ?-+ І ?в (137)2987-+Температура газов на выходеПо I-144Средняя температура газов=212Температурный напорСкорость газов средняягм/с=10,2Коэф-т теплоот-дачи конвекцией от газов к поверхностикРис 6.6|3|39Средняя скорость воздухавм/с5,9Коэф-т тепло-отдачи конвек-цией от поверх-ности к обогре-ваемой среде2Рис 6.5|3|65Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/м2к ( 47Коэффициент использования поверхности??____Табл 6.6|3|0,9Коэффициент теплопередачи КВт/ м2к (129)Тепловосприятие ширм по уравнению тепло-передачиQткДж/кг Несходимость тепловосприятий(%

.13 Уточненный тепловой баланс

Таблица 15 - Уточненный тепловой баланс

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетТемпература уходящих газовПо расчету144Энтальпия уходящих газовкДж/кг По I-1581Потеря тепла с уходящими газами%Потеря тепла от наружного охлаждения%Потеря тепла с физической теплотой шлака%=0,0144Сумма потерь тепла%7,78+0,0+0,5+0,422+0,0144=8,71КПД котла%100-100-8,71=91,29Расход топливаВкг/с ++Расчетный расходкг/сВ(1-0,01)14,22(1-0,01)=14,5

Определение невязки теплового баланса котла

(1-) (141)

(1-)=317

(

2.14 Расчет системы пылеприготовления

Таблица 16 - Расчет системы пылеприготовления

НаименованиеОбозначение РазмерностьФормула или обоснованиеРасчетРасход топлива на котелт/чИз теплового расчетаРабочая влажность%Из характеристик топлива29,5Влажность пыли%Из характеристик топлива14Влажность гигроскопическая%Из характеристик топлива9,1Коэффициент размолоспособности---Задано 1,28Тонкость пыли%Задано 40Температура топлива|6|0Коэффициент избытка воздуха?т---Задан 1,2Теоретически необходимое количество воздуха/кгИз расчета4,6Тип мельницы------Задано ММТ 1500/2510 /735Количество мельниц на котелштЗадано 4

Схема пылеприготовления Индивидуальная с прямым вдуванием

Сушильный агент Горячий воздух + уходящие газы

Размольная производительность мельницыт/ч () (142) Окружная скорость билИм/сИз характеристик мельницы |6|57,69(величина)И3м/с----1,92Диаметр ротораДм---1,5Длина ротора??м---2,51Число оборотов ротора??об/ мин----735Число бил по окружности??--------4,4(величина)-------Средняя влажность топлива% (143)Поправочный коэффициент , учитывающий влияние влажности топлива на его размолоспособность --- (144) 1+1,07 (145) 32,6Переводной коэффициент от массы топлива со средней влажностью в массу рабочего топлива--- (146)=1,19Коэффициент учитывающий снижение произво-дительности, вызванное износом билл---С 230|7|0,85Поправочный коэф-фициент учиты-вающий глубину дробления топлива ---С 198 |7|1,0Величина учиты-вающая изменения производительности от тонкости помола---С 230|7|Скорость сушильного агента в сечении ротора м/с (147)Вентиляция пылесистемым3/с---10,06(величина)------1+ (148)1+=1,32(величина)------ (149)Относительная мощность мельницыкВт|7|2,4Тогда т/ч =18,2 Мощность холостого ходакВт7 с 23185Мощность потребляемая мельницейкВт (150)85Производительность одной мельницыт/ч (кг/с) (151)

Т.к три мельницы обеспечивают требуемую нагрузку котла, четвертая принята резервной.

Запас по производительности --- (152)Удельный расход электроэнергии на размол топливаЭобщ (153)

2.15 Тепловой расчет системы пылеприготовления

Таблица 17 - Тепловой расчет системы пылеприготовления

Наименование Обозначение РазмерностьФормула или обоснованиеРасчетСушильный агентСмесьвоздухаІІст. ВЗП и уход.газовТемпература сушильного агента до мельницы|7|310Температура сушильного агента за мельницейПринята по условиям взрывобезопасности |8|80Теплоемкость сушильного агентакДж/ кг|9|0,8Температура газов в точке отбораИз теплового расчета144Удельный вес воздухакг/м3----1,285Удельный вес газовкг/м3Теплоемкость холодного воздухасхвкДж/ кг|9|1,006

Приход тепла

Теплоемкость сушильного агента СсакДж/кгПринята по |6|1,0475Теплоемкость отработавшего рециркулирующего агента(уходящих газов)СрцкДж/кгПринята по |6|1,0182Теплоемкость горячего воздухаСгвкДж/кгПринята по |6|1,0559Доля уходящих газовгрц---- (155)Доля горячего воздухагсв----1-грц (156)1-0,2=0,8 Теплоемкость сушильного агентассакДж/кгГгвСгв+грц (157)0,81,0559+0,2Физическое тепло сушильного агента??сакДж/кг??11,048 ??1=324,88 ??1Коэффициент учитывающий долю энергии ,перехо-дящую в тепло в процессе размола??мех----|6|0,8Тепло выделяющееся в результате работы мелющих органов??мехкДж/кг??мехрзм (159)0,840,32=32,3Коэффициент присоса??прс ----|6|0,21Физическое тепло присоса холодного воздуха??прскДж/кг??прс (160)0,21=6,34 ??1

Расход тепла

Количество испарений влаги на 1 кг сырого топливакг/кг (161)Тепло затрачиваемое на испарение влаги??испкДж/кг (162)0,18(2500+1,9)=452,7Тепло уносимое из установки с уходящим сушильным агентом??2кДж/кг(1+??прс) ??1×С2 (163)(1+0,21) ??10,8Теплоемкость сухой массы топливакДж/кг|6|1,16Тепло затрачиваемое на недогрев топлива??тлкДж/кг (164)Потеря тепла от охлаждения установки??5кДж/кг (165)Часовая потеря тепла на охлаждение установкикВт|6|25

Из уравнения теплового баланса определим необходимое количество сушильного агента ??1

??СА+ ??мех+ ??прс= ??исп+ ??2+ ??тл+ ??5

,88 ??1+32,3+6,34 ??1=452,7+77,4 ??1+103,9+4,94

,6 ??1=529,67

??1=2,09

Количество первичного воздуха в % от теоретически необходимого??перв% (166) Весовой расход сушильного агента??саКг/кг??1( 2,09(=2,53Объемный расход сушильного агента при t2 на 1 кг топлива??сам3/кг (168)То же на одну мельницум3/сек??ñà(169)2,72Расход воздуха на одну мельницу??гвм3/сек (170)Расход уходящих газов на одну мельницу??ухм3/сек =2,55Расход сушильного агента на одну мельницум3/сек (171)=17,55Количество отбираемых уходящих газовКг/кгІух (172)0,2Количество отбираемых газов отнесенное к 1 кг сжигаемого топливам3/кг (173)=0,463 Количество газов после отбора??гм3/кг VRO2+ VN2+ VH2O+(т.отб-1) (174)0,879+3,63+0,772+(1,4-1)4,6=7,12Доля рециркуляции??рец--- (175)=0,064

2.16 Выводы по тепловому расчету

В результате проводимого поверочного теплового расчета котла БКЗ-320-140(при переводе его на ТЩУ) для бурого угля Уртуйского месторождения получились следующие результаты:

КПД котельного агрегата составил 91,29%Расчетный расход топлива 14,15 кг/ссредняя тепловая нагрузка , тепловое напряжениетопочного объема =143 не превышает допустимых пределов ( , 4|)|

Температуры:

а) полученная температура газов на выходе из топки 1095, меньше температуры начальной деформации шлака(ширмовых поверхностях не будет процесса шлакования.

б) температура уходящих газов =144, что говорит об экономичнсти работы котла(т.к. пределом для твердых топлив с для р=14-18МПа и

Снижение энтальпии пара в регуляторах перегрева ?h, кДж/кг равно 84,6 кДж/кг (рекомендуемые значения ?h=65) что говорит о надежности регулирования температуры пара при снижении нагрузки или работе на нерасчетном топливе.

Расчетные скорости газов не превышают допустимых пределов (?г=11), поэтому не будет сильного износа поверхностей нагрева золовыми частицами.

Негативными результатами расчета можно отметить следущее:

возможен пережег труб в ширмовых поверхностях() и в ІV ступени пароперегревателя()так как температуры стенок в этих поверхностях превосходят допустимые(), хотя следует отметить , что эти температуры все же получились гораздо меньше чем были до реконструкции.

Кроме того данный расчет показал, что будет присутствовать такой негативный фактор, как низкотемпературная коррозия .

Приведенная сернистость = зольность

Повышение температуры точки росы дымовых газов,над температурой конденсации водяных паров:

с 110 |3| (177)

=47,4

Температура точки росы дымовых газов:

(178)

- температура конденсации определяется по парциальному давлению

рH2O=гH2O

рH2O=0,1094, по|5| определим температуру конденсации, =47,52, тогда

Минимальная температура стенки для трубчатого ВЗП

с 111|3| (179)

- коэффициенты теплоотдачи со стороны газа и воздуха, т.е

93,3‹94,92

Воздухоподогреватели эксплуатируются в условиях протекания низкотемпературной коррозии. Должно выполняться условие:

+25‹

47,52+25‹93,3‹105

,52‹93,3‹105

Выполнение этого условия говорит об незначительной интенсивности коррозии, скорость коррозии в наиболее разрушаемых „холодных участках не будет превышать 0,2мм/год. Из методов борьбы с низкотемпературной коррозией предусмотрено :

а)повышение входной температуры воздуха в паровых калориферах;

б) изготовление ВЗП с выделенной в самостоятельную поверхность „холодной частью.

3. Сводная таблица результатов теплового расчета котельного агрегата БКЗ-320-140(вариант2- твердое шлакоудаление, сушка топлива осуществляется смесью топочных и уходящих газов

Исходные данные - таблица 2

3.1 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

=4,6 м3/кг (из предыдущего расчета)

=5,96 кг/кг (из предыдущего расчета)

=5,28м3/кг (из предыдущего расчета)

Расчет объемов при рециркуляции:

Остающийся объем газов за местом отбора :

За топкой - =5,28+(1,2-1)4,6=6,2м3/кг

за котлом - =5, 28+(1,45-1)4,6=7,35м3/кг

Объем газов рециркуляции:

??рц=(6,2+7,75)0,1=1,355 м3/кг

Объем газов в газоходах котла с учетом рециркуляции определяется следующим образом:

??г.рц= ??г+ ??р.ц

В таблице 19 мной приведен расчет объемов продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов и концентраций золовых частиц.

Таблица 19 -Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов и концентрация золовых частиц

Величина и расчетная формула ГазоходТопочная камера, ширмыІІІ Ступень П/ПІ?? Ступень П/ПІ Ступень П/ППоворотная камераІІ Ступень ВЭКІІ Ступень ВЗПІ Ступень ВЭКІ Ступень ВЗПКоэф-т избытка воздуха за поверхностью нагрева =т+1,21,211,221,231,251,271,31,321,35Объем водяных паров, м3/кг VH2O=VоH2O+ 0,0161 (0,7870,78760,78830,790,79150,7930,7950,7970,7989Полный объем газов, м3/кг Vг = Vor + 1,0161 (5,9245,976,0176,0646,1586,256,396,4846,62Полный объем газов с учетом рециркуляции, м3/кг Vг.рц= Vг+ Vр.ц7,287,327,377,427,517,67,757,847,98Объемная доля трехатомных газов rRO2= 0,120,120,1190,1180,1170,1160,1130,1120,110Объемная доля водяных паров rH2O= 0,1080,1080,1070,1060,1050,1040,1030,1020,101Доля трехатомных газов и водяных паров, rn= rRO2+r H2O 0,2280,2280,2260,2240,2220,2200,2160,2140,211Безразмерная концентрация золовых частиц Кг/кг, зл= 0,010,010,010,010,00990,00980,00960,00940,0093Масса дымовых газов , кг =1-0,01Ар8,128,188,248,38,428,548,728,849,02

Энтальпии воздуха и продуктов сгорания находим из предыдущего расчета(таблица 4)

3.2 Тепловой баланс

Таблица 20- Тепловой баланс

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетТемпература уходящих газовухоСПо таблице 1.4 |3|. 150Энтальпия уходящих газовIухкДж/кг.По I-таблице1579,6Температура холодного воздухаtхвоСЗАДАНА30Энтальпия холодного воздухаI0хвкДж/кг.(с )В |4|. 39,72*4,6=182,7Отношение количества горячего воздуха к теоритически необходимомугв__т-пл (19)1,2-0,04=1,16Присос воздуха в системе пылеприготовленияпл--|3|. 0,04Энтальпия воздуха на входе в воздухоподогревательI?0впкДж/кг.По I- таблице364,3Присос воздуха в воздухоподогревателевп--|3|. 0,06Количество теплоты, полученной поступающим в котел воздухом при подогреве его вне агрегата Qв.вншкДж/кг.(гв+вп)( I?0вп- I0хв) (20)(1,16+0,06)(364,3-182,2)=213Располагаемая теплотакДж/кг.QHP+ Qв.внш (21)16844+213=17057Потеря тепла с уходящими газами2% Потеря тепла с механическим недожегом4%|3|. 0,5Потеря тепла от наружного охлаждения5%Потеря тепла с физической теплотой шлака6%=0,0144Доля шлакоудаления в топкеашл_1- аун 1-0,95=0,05Энтальпия шлака (с )злкДж/кг.С 28 |3|. 560Сумма потерь тепла%2+345+6 7,77+0+0,5+0,422+0,0144=8,7КПД котельного агрегата ка%100- 100-8,7=91,3Энтальпия перегретого параIппкДж/кг.По таблице |5|. 3485,8Энтальпия питательной водыIпвкДж/кг.По таблице |5|. 993,2Энтальпия кипенияIкипкДж/кг.По таблице |5|. 1616Расход топлива,ВКг/с ++Расчетный расход топливаВрКг/сВ(1-0,014) 14,28(1-0,01Коэффициент сохранения теплоты_ 1- 1-

3.3 Топка

Таблица 21 -Результаты расчета топочной камеры

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетОбъем топочной камерыVтм3По чертежу1684Полная поверхность стен топкиFстм2По чертежу890,8Лучевосприни-мающая поверхность нагреваНлм2879Тепло вносимое воздухом в топкуQвкДж/кгПолезное тепловыделение в топочной камереQткДж/кг19490,7Адиабатная температура горенияиоСТемпература газов на выходе из топкитоСТеплосодержание газов на выходе из топки I т?кДж/кгПо I- таблице11550,4Коэффициент излучения факела при сжигании твердых топлив??ф-----------Коэффициент теплового излучения (степень черноты)??т----Параметр распределения температур по высоте топкиМ----------Эффективная толщина излучающего слояSмКоличество тепла воспринимаемое в топкекДж/кг7900Средняя тепловая нагрузка лучевосприни-мающей поверхности нагревалкВт/м2Тепловое напряжение топочного объематVкВт/м3

3.4 Вторая ступень пароперегревателя

Таблица 22 - Результаты расчета ширм

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетДиаметр и толщина трубммЗадано325Количество ширмnш______Задано24Шаг между трубамиРасчетная поверхность нагрева ширмFрМ2Формула 64Лучевосприни-мающая поверхность ширмFлшМ2Формула 67120,7Живое сечение для прохода параFпМ2Формула 680,239Живое сечение для прохода газаFгМ2Формула 69Эффективная толщина излучающего слояSMФормула 70Температура газов на входе в ширмы=??т (71)1078Теплосодержание газов на входеІ?кДж/кгПо I- таблице11550,4Температура газов на выходе из ширмПринята предварительно963Теплосодержание газов на выходеІ??кДж/кгПо I- таблице10178Температура пара на входеt?=390Теплосодержание пара на входекДж/кгПо |5|2956,8Температура пара на выходеt?По |5|463Теплосодержание пара на выходе???кДж/кгФормула 913216,5Тепловосприятие ширм по балансуQбкДж/кгФормула 821227,8Приращение энтальпиикДж/кгФормула 90260Температурный напорФормула 93594 скорость газов в ширмахм/с скорость пара в ширмахм/сФормула 88Коэффициент загрязнения??кг/сРис. 6.15 |3|0,0075Коэффициент теплоотдачи конвекциейм2К/ВтС 122 |3|52Температура загрязнения ширмtзФормула 95758Коэффициент теплоотдачи излучением в ширмахВт/м2кРис. 6.14 |3|68,3Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/м2кФормула 96139,2Коэффициент теплопередачиКВт/м2кФормула 97Тепловосприятие ширм по уравнению теплопередачиQт.шкДж/кгФормула 100

3.5 Третья ступень пароперегревателя

Таблица 23 - Результаты расчета ІІІ ступени пароперегревателя

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетДиаметр и толщина трубммЗадано386Число пакетов по ширинеnштЗадано100Шаг между трубамиПоверхность нагрева??м2Формула 104Живое сечение для прохода газов??2м2Формула105Живое сечение для прохода пара????м2Формула 1020,159Температура газов на входеш963Теплосодержание газов на входе І ?кДж/кгПо I-таблице10178Температура газов на выходе-730Теплосодержание на выходеІ ??кДж/кг По I-таблице7647,5Эффективная толщина излучающего слояSмФормула 107Коэффициент теплоотдачи конвекциейкРис 6.4 с 122|3|56,2Коэффициент загрязненияРис.6.16 с 142 |3|0,0051Температура пара на входеt ?t ?=t ?ш463Энтальпия пара на входеi ?кДж/кгПо таблице |5|3216,5Энтальпия пара на выходе i ? n3кДж/кгi ?+ (110)3366,4Температура пара на выходеt ??n3По таблице |5|515Тепловосприятие по балансуQбкДж/кгПринято830Прирощение теплосодержаниякДж/кгФормула 109Температурный напорСкорость газовгм/сФормула 94Скорость параnм/сФормула 112Коэффициент теплоотдачи от стенки к паруПо номограмме с 132 |3|2415Коэффициент теплоотдачи излучениемРис 6.14 с 141|3|35,07Коэффициент теплоотдачи со стороны газовФормула 11477,6Коэффициент теплопередачиКФормула 11548,9Тепловосприятие ІІІ ступени по уравнению теплопередачиQткДж/кгФормула 100

3.6 Четвертая ступень пароперегревателя

Таблица 24 - Результаты расчета І?? ступени пароперегревателя

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчет Диаметр и толщина трубммЗадано385Число пакетов по ширинеn______Задано100Шаг между трубамиПоверхность нагрева ширмFрМ2Формула 104Сечение для прохода пара????м2Формула 1030,185Сечение для прохода газаFгМ2Формула 105Эффективная толщина излучающего слояSMФормула 107Температура газов на входе в ширмы=963Теплосодержание газов на входеІ?кДж/кгПо I- таблице10178Температура газов на выходе из ширмПринята 735Теплосодержание газов на выходеІ??кДж/кгПо I- таблице7647,5Температура пара на входеt?=501Теплосодержание пара на входекДж/кгПо |5|3325,8Температура пара на выходеt?По |5|560Теплосодержание пара на выходеi?кДж/кгПо |5|3485,8Тепловосприятие ширм по балансуQбкДж/кгФормула 116893Температурный напорФормула 111311 скорость газов в ширмахм/с скорость пара в ширмахм/сФормула 112Коэффициент загрязнения??кг/сРис. 6.16|3|0,0051Коэффициент теплоотдачи конвекциейм2К/ВтРис 6.4 С 122 |3|56,2Коэффициент теплоотдачи излучением в ширмахВт/м2кРис. 6.14 |3|37,74Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/м2кФормула 11493,94Коэффициент теплоотдачи от стенки к паруПо номограмме с 132 |3|2040Коэффициент теплопередачиКВт/м2кФормула 115Тепловосприятие четвертой ступени по уравнению теплопередачиQт.шкДж/кгФормула 100

3.7 Первая ступень пароперегревателя

Таблица 25 - Результаты расчета І ступени пароперегревателя

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетДиаметр и толщина трубммЗадано324Шаг между трубамиповерхность нагрева FрМ2Задано сечение для прохода параFпМ2задано0,136сечение для прохода газаFгМ2Формула 117Эффективная толщина излучающего слояSMФормула 120Температура газов на входе в ширмыІ??735Теплосодержание газов на входеІ?кДж/кгПо I- таблице7647,5Температура газов на выходе из ширм-638Теплосодержание газов на выходеІ??кДж/кгПо I- таблице6682Температура пара на входеt? 360Теплосодержание пара на входекДж/кгПо |5|2817,4Температура пара на выходеt?t?=t?ш390Теплосодержание пара на выходеi?кДж/кгПо |5|2956,8Тепловосприятие ширм по балансуQбкДж/кгФормула 118872,6Температурный напорФормула 111312,8 скорость газов в ширмахм/с скорость пара в ширмахм/сФормула 112Коэффициент загрязнения??кг/сРис. 6.16 с 143 |3|0,0048Коэффициент теплоотдачи конвекциейм2К/ВтПо номограмме С 122 |3|67,5Коэффициент теплоотдачи излучением в ширмахВт/м2кПо номограмме с 141 |3|20,5Коэффициент теплоотдачи от стенки к паруПо номограмме с 132 |3|3000Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/м2кФормула 12288Коэффициент теплопередачиКВт/м2кФормула 123Тепловосприятие ширм по уравнению теплопередачиQткДж/кгФормула 100

3.8 Поворотная камера

Таблица 26 - Тепловой расчет поворотной камеры

Рассчитываемая величинаОбозначение Размерность Формула или обоснованиеРасчет Поверхность нагреваНлм2Задано 127,5Площадь стенм2Задано321Объем поворотной камерым3Задано 355Эффективная толщина излучающего слояSмСечение для прохода пара????м2Задано 0,106Температура газов на входепкпк=І638Энтальпия газовІ ?пккДж/кг По I-таблице6682Температура газов на выходепкПринято предварительно613Энтальпия газовІ ?пккДж/кгПо I- таблице6409Тепловосприятие по балансукДж/кгФормула 1066Температура пара на входеt ?Принята 356Энтальпия параi ?кДж/кгПо |5|2774Прирощение энтальпийкДж/кгФормула 124Энтальпия пара на выходеi ?кДж/кгФормула 1252817Температура пара на выходеt ?По |5|360Скорость пара nм/сФормула 112Коэффициент загрязнения---Рис.6.15|5|0,0075Коэф-т тепло-отдачи излучением продуктов сгоранияРис.6.14|3|107,2Коэф-т тепло-отдачи конвекцией от поверхности к обогреваемой среде2Рис 6.7|3|4200

3.9 Вторая ступень водяного экономайзера

Таблица 27 - Тепловой расчет ІІ ступени ВЭК

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетДиаметр и толщина трубммЗадано324Шаг между трубамиРасчетная поверхность нагрева ширмFрМ2По новым даннымСечение для прохода водыFвМ2По новым данным0,066сечение для прохода газаFгМ2Задано Эффективная толщина излучающего слояSMФормула 120Температура газов на входе в ширмы=(71)613Теплосодержание газов на входеІ?кДж/кгПо I- таблице6409Температура газов на выходе из ширмПринята предварительно420Теплосодержание газов на выходеІ??кДж/кгПо I- таблице4208Температура пара на входеt?предварительно275(t1?+20)Теплосодержание пара на входекДж/кгПо |5|1211Температура пара на выходеt?По |5|335Теплосодержание пара на выходе???кДж/кгФормула 1251561Тепловосприятие ширм по балансуQбкДж/кгФормула 1062190Приращение энтальпиикДж/кгФормула 109350 скорость газов в ширмахм/с скорость водым/сФормула 112Коэффициент загрязнения??м2К/ВтФормула 1260,0041Коэффициент теплоотдачи конвекциейВт/м2кРис 6.5 |3|80,36Коэффициент теплоотдачи излучением в ширмахВт/м2кРис. 6.14 |3|7,76Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/м2кФормула 12874,7Коэффициент теплопередачиКВт/м2кФормула 129Тепловосприятие ширм по уравнению теплопередачиQткДж/кгФормула 100

3.10 Вторая ступень воздухоподогревателя

Таблица 28 - Тепловой расчет ІІ ступени ВЗП

Рассчитываемая величинаОбозначение Размерность Формула или обоснованиеРасчет Диаметр и толщина трубммПо чертежу401,5Число труб??шт---17268Шаги между трубамимм/ммЗаданоПоверхность нагрева??рм2Формула 1305400Живое сечение для прохода газов??2м2Формула 13118,6Живое сечение для прохода воздуха??вм2Температура воздуха на входе =265Энтальпия воздуха на входеi ?кДж/кгПо I-1630,2Температура воздуха на выходеt ?Принята предварительно360Энтальпия воздуха на выходе i ?кДж/кгПо I-2235,6Температура газов на входеэк420Энтальпия газов на входе І ?кДж/кгПо I-4208Тепловосприятие по балансукДж/кгФормула 136711,3Энтальпия газов на выходе из ВЗПІ ?кДж/кгФормула 1373527Температура газов на выходеПо I-338Температурный напорФормула 111Скорость газов гм/сФормула 94Скорость воздухавм/сФормула 134Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/м2кФормула 12848,2Коэф-т тепло-отдачи конвекцией от поверхности к обогреваемой среде2Рис 6.5|3|67,83Коэффициент использования поверхности??___0,9Коэффициент теплопередачи КВт/ м2кФормула 129Тепловосприятие по уравнению теплопередачиQткДж/кгФормула 100

3.11 Первая ступень экономайзера

Таблица 29 - Результаты теплового расчета І ступени ВЭК

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетДиаметр и толщина трубммЗадано324Шаг между трубамиПоверхность нагрева расчетная??рм2Задана сечение для прохода газов??2м2Задано Эффективная толщина излучающего слоя??мФормула 1200,095сечение для прохода воды??вм2Задано 0,177Температура газов на входеІІ ВЗП338Теплосодержание газов на входе І ?кДж/кгПо I-таблице3527Температура газов на выходеПринята предварительно276Теплосодержание на выходеІ ??кДж/кгПо I-таблице2943Температура пара на входеt ?Задано 230Энтальпия воды на входеi ?кДж/кгПо таблице |5|990,3Тепловосприятие по балансуQбкДж/кгФормула 106581Приращение энтальпиикДж/кгФормула 124Температурный напорКоэффициент загрязненияФормула 1260,0024Коэффициент теплоотдачи конвекциейкРис 6.5с 122|3|87Скорость газовгм/сФормула 94Скорость водывм/сФормула 112Коэффициент теплоотдачи излучениемРис 6.14 с 141|3|3,6Коэффициент теплоотдачи со стороны газовФормула 12877Коэффициент теплопередачиКФормула 12964,9Тепловосприятие по уравнению теплопередачиQткДж/кгФормула 100

3.12 Первая ступень воздухоподогревателя

Таблица 30 - Результаты теплового расчета І ступени ВЗП

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетДиаметр и толщина трубммПо чертежу401,5Шаг между трубамиПоверхность нагрева расчетная??рм2По чертежусечение для прохода газов??ср2м2По чертежусечение для прохода воздуха??вм2По чертежу20,7Температура газов на входеІ ВЭК276Теплосодержание газов на входе І ?кДж/кгПо I- таблице2943Температура газов на выходеПо I- таблице140Теплосодержание на выходеІ ??кДж/кгФормула 1371472,2Температура воздуха на входе в ступеньt ?Задано 60Энтальпия воздуха на входе?? ?кДж/кгПо I- таблице364,32Температура воздуха на выходеt?Формула 135265Энтальпия воздуха на выходе???кДж/кгПо I- таблице1630,2Тепловосприятие по балансуQбкДж/кгФормула 1361487Температурный напорСкорость газовгм/сФормула 94Скорость воздухавм/сФормула 134Коэффициент теплоотдачи со стороны газовФормула 12849,5Коэф-т тепло-отдачи конвекцией от поверхности к обогреваемой среде2Рис 6.5|3|59Коэффициент использования поверхности??___С 147 |3|0,9Коэффициент теплопередачиКФормула 13924,2Тепловосприятие по уравнению теплопередачиQткДж/кгФормула 100

3.13 Уточненный тепловой баланс

Таблица 31 - Уточненный тепловой баланс

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетТемпература уходящих газовПо расчету140Энтальпия уходящих газовкДж/кгПо I-1472,2Потеря тепла с уходящими газами%Формула 22Потеря тепла от механического недожега%|3|0,5Потеря тепла в окружающую среду%Потеря тепла с физической теплотой шлака%0,0144Сумма потерь тепла%8,1КПД котла%100-91,9Расход топливаВкг/сРасчетный расходкг/сФормула 2914,2Коэффициент сохранения тепла----Формула 300,994

Определение невязки теплового баланса котла

(1-) (141)

(1-)=192,4

(

3.14 Тепловой расчет пылеприготовления

Таблица 32 - Тепловой расчет пылеприготовления

Наименование Обозначение РазмерностьФормула или обоснованиеРасчетСушильный агентСмесьтопочныхи уходящихгазовТемпература сушильного агента до мельницыПринята |6|650Температура сушильного агента за мельницейt?-1090Температура газов в точке отбораtгазЗадана 1000Удельный вес воздухакг/м3----1,285Удельный вес газовкг/м3 Температура газов в точке отбораИз теплового расчета140Теплоемкость холодного воздухасхвкДж/кг|9|1,006Теплосодержание газов в точке отбора кДж/кгПо I-10611То же при t1кДж/кгПо I-6600То же при t2кДж/кгПо I-940,5То же при кДж/кгПо I-1472,2Удельный объем газов в точке отбора??гм3/кгИз теплового расчета7,28То же после воздухопроводам3/кгИз теплового расчета7,98Теплоемкость газов в точке отбораСгкДж/кгПри t1кДж/кгПри t2кДж/кгПрикДж/кгТеплоемкость сушильного агента перед мельницейС?сакДж/кгПринята по |6|0,908 Теплоемкость сушильного агента за мельницейс?сакДж/кгПринята по |6|1,03Присос холодного воздуха в пылесистемупл---Из теплового расчета0,04Весовая доля топочных газов в составе сушильного агента??г-----=0,57Весовая доля уходящих газов в составе сушильного агента??ух-----1- ??г1-0,57=0,43Теплоемкость сушильного агента вначале установкиСсакДж/кг??г+ ??ухСух0,57Количество испарений влаги на 1 кг сырого топливаКг/кг (161)

Приход тепла

Физическое тепло сушильного агента??сакДж/кг??10,908 ??1=590,2 ??1Тепло выделяющееся в результате работы мелющих органов??мехкДж/кг??мехрзм0,840,32=32,3Физическое тепло присоса холодного воздуха??прскДж/кг??прс0,2351=7,2 ??1

Расход тепла

Тепло затрачиваемое на испарение влаги??испкДж/кг0,18(2500+1,9)=480,8Тепло уносимое из установки с уходящим сушильным агентом??2кДж/кг(1+??прс) ??1×С2(1+0,235) ??10,81Тепло затрачиваемое на недогрев топлива??тлкДж/кг Потеря тепла от охлаждения установки??5кДж/кг

Из уравнения теплового баланса определим необходимое количество сушильного агента ??1

??са+ ??мех+ ??прс= ??исп+ ??2+ ??тл+ ??5

,2 ??1+32,3+7,2 ??1=480,8+99,7 ??1+116,9+4,95

,7 ??1=570,4

??1=1,146

Теплоемкость сушильного агента за мельницейс?сакДж/кг=1,035Весовой расход сушильного агента??саКг/кг??1(прс1,146(=1,595Объемный расход сушильного агента при t2 на 1 кг топлива??сам3/кгРасход газов одну мельницум3/сек(0,57×1,145×18200(1000+273))/(1,538×3600×273)=10Расход уходящих газов на одну мельницу м3/сек =2,55Расход сушильного агента на одну мельницум3/сек (171)=17,55Количество отбираемых уходящих газовКг/кгІух (172)0,43Количество отбираемых газов отнесенное к 1 кг сжигаемого топливам3/кг=0,549Количество газов после отбора??гм3/кг+(г.отб-1) 5,28+(1,45-1)4,6=7,35Доля рециркуляции??рец--- =0,0798

4. Сводная таблица результатов теплового расчета котельного агрегата БКЗ - 320-140(вариант 3 - жидкое шлакоудаление, сушка топлива осуществляется смесью топочных и уходящих газов)

Исходные данные - таблица 2

Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания - таблица 19

Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания - таблица 4

4.1 Тепловой баланс

Таблица 33 - Тепловой баланс

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетТемпература уходящих газовЗадана 162Энтальпия уходящих газовкДж/кгПо I-1708,2Температура холодного воздухаtхвЗадана 30Энтальпия холодного воздухаІхвкДж/кг(с)в182,7Потеря тепла с уходящими газами%Формула 22Потеря тепла от механического недожега%|3|0,5Потеря тепла в окружающую среду%Потеря тепла с физической теплотой шлака%0,363Сумма потерь тепла%9,82КПД котла%100-90,18Расход топливаВкг/сРасчетный расходкг/сФормула 2914,39Коэффициент сохранения тепла----Формула 300,995

.2 Топочная камера

Таблица 34 - Результаты расчета топочной камеры

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчет Объем топкиVтм3Задана 1449Полная поверхность стен топкиFстм2Задано 989 Полная лучевоспринимающая поверхность нагреваНлм2975Эффективная толщина излучающего слоя??м3,65,28Степень экранирования топки---Нл/ FстКоэффициент избытка воздуха в топкет---С 18 |3|1,2Присос воздуха в системе пылеприготовления пл---С 18 |3|0,04Присос воздуха в топкут---С 19 |3|0,05Температура горячего воздухаtгвоСС 15|3|350ЭнтальпияIгвкДж/кг(с )в 2174,1Тепло вносимое воздухом в топкуQвкДж/кг(т-пл) Iгв+пл Iхв |3|(1,2-0,05) 2174,1 +0,09Температура газов на выходе из топки???тоСПринята предвари-тельно1115Полезное тепловыделение в топочной камереQткДж/кг Qв - Qв.внш+r Iг.отб (35)19255,7Адиабатная температура горенияиоСАбсолютная температура продуктов сгоранияТт?К???т+273 1115+273=1388ЭнтальпияI?ткДж/кгПо I- таблице11977,4Относительное положение максимума температур по высоте топки Хт--------- С 40 |3|Параметр распределения температур по высоте топкиМ----------Формула 410,484Коэффициент излучения факела ??ф ----Формула 480,659Коэффициент тепловой эффективности гладкотрубных экранов??экр-----Табл 6-2 |4|0,45Средняя теплоемкость продуктов сгоранияVCркДж/кг оС42Коэффициент В ---По пункту 6-20 |4|1,2Коэффициент загрязнения ошипованных экранов покрытых обмазкой ??ош---------В(0,53-0,25)1,2(0,53-0,25)=0,216Коэффициент загрязнения ширм расположенных в выходном окне топки??ок-------------По табл 6-2 и рис 1-4 ??=|4|0,45Коэффициент тепловой эффективности??ош-----??ош= ?? 0,216Коэффициент тепловой эффективности ширм, расположенных в выходном окне??ок----------??ок= ??ок 0,489 0,441Средний коэффициент тепловой эффективности??ср----------52Коэффициент теплового излучения (степень черноты)??т----53Температура продуктов сгорания за топкой???тоСФормула 551119Энтальпия газов на выходе из топкикДж/кгПо I- таблице12037,8Количество тепла воспринимаемого в топкекДж/кгФормула 567182Средняя тепловая нагрузка лучевосприни-мающей поверхности нагревалкВт/м2Тепловое напряжение топочного объематVкВт/м3

4.3 Вторая ступень пароперегревателя

Таблица 35 - Результаты расчета ширм

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетДиаметр трубвнм/мЗадано00,32/0,024Количество ширмnш______Задано18Шаг между трубами0,65/0,038поверхность нагрева ширмFшм2Формула 64Лучевосприни-мающая поверхность ширмFлшМ2Формула 67124Живое сечение для прохода параFпМ2Формула 680,0667Живое сечение для прохода газаFгМ2Формула 69Эффективная толщина излучающего слояSMФормула 70Температура газов на входе в ширмы=???т1119Теплосодержание газов на входеІ?кДж/кгПо I- таблице12037,8Температура газов на выходе из ширмПринята предварительно1018Теплосодержание газов на выходеІ??кДж/кгПо I- таблице10828,4Температура пара на входеt?=390Теплосодержание пара на входекДж/кгПо |5|2956,8Температура пара на выходеt?По |5|450Теплосодержание пара на выходе???кДж/кгФормула 913177Тепловосприятие ширм по балансуQбкДж/кгФормула 821083Приращение энтальпиикДж/кгФормула 90220,3Температурный напорФормула 93648,5 скорость газов в ширмахм/с скорость пара в ширмахм/сФормула 88Коэффициент загрязнения??кг/сРис. 6.15 |3|0,0075Коэффициент теплоотдачи конвекциейм2К/ВтС 122 |3|42Температура загрязнения ширмtзФормула 95784Коэффициент теплоотдачи излучением в ширмахВт/м2кРис. 6.14 |3|78,7Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/м2кФормула 96145,6Коэффициент теплопередачиКВт/м2кФормула 97Тепловосприятие ширм по уравнению теплопередачиQт.шкДж/кг Формула 100

4.4 Третья ступень пароперегревателя

Таблица 36 - Результаты расчета ІІІ ступени пароперегревателя

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетДиаметр и толщина трубммЗадано325Число пакетов по ширинеnштЗадано100Шаг между трубами300/38Поверхность нагрева??м2Формула 104Живое сечение для прохода газов??2м2Формула105Живое сечение для прохода пара????м2Формула 1020,114Температура газов на входеш1018Теплосодержание газов на входе І ?кДж/кгПо I-таблице10828,4Температура газов на выходе-825Теплосодержание на выходеІ ??кДж/кгПо I-таблице8757Эффективная толщина излучающего слояSмФормула 107Коэффициент теплоотдачи конвекциейкРис 6.4 с 122|3|58,84Коэффициент загрязненияРис.6.16 с 143 |3|0,0059Температура пара на входеt ?t ?=t ?ш450Энтальпия пара на входеi ?кДж/кгПо таблице |5|3177Энтальпия пара на выходе i ? кДж/кгФормула 1103335,3Температура пара на выходеt ??По таблице |5|504Тепловосприятие по балансуQбкДж/кгПринято918Прирощение теплосодержаниякДж/кгФормула 109Температурный напорСкорость газовгм/сФормула 94Скорость параnм/сФормула 112Коэффициент теплоотдачи от стенки к паруПо номограмме с 132 |3|3000Коэффициент теплоотдачи излучениемРис 6.14 с 141|3|34,5Коэффициент теплоотдачи со стороны газовФормула 11477,6Коэффициент теплопередачиКФормула 11550,2Тепловосприятие ІІІ ступени по уравнению теплопередачиQткДж/кгФормула 100

4.5 Четвертая ступень пароперегревателя

Таблица 37 - Результаты расчета І?? ступени пароперегревателя

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетДиаметр и толщина трубммЗадано326Число пакетов по ширинеn______Задано100Шаг между трубамиПоверхность нагрева ширмFрМ2Формула 104Сечение для прохода пара????м2Формула 1030,104Сечение для прохода газаFгМ2Формула 105Эффективная толщина излучающего слояSMФормула 107Температура газов на входе в ширмы=1018Теплосодержание газов на входеІ?кДж/кгПо I-таблице10828,8Температура газов на выходе из ширмПринята 831Теплосодержание газов на выходеІ??кДж/кгПо I-таблице8757Температура пара на входеt?=498Теплосодержание пара на входекДж/кгПо |5|3317,3Температура пара на выходеt?По |5|560Теплосодержание пара на выходеi?кДж/кгПо |5|3485,8Тепловосприятие ширм по балансуQбкДж/кгФормула 116980Температурный напорФормула 111392 скорость газов в ширмахм/с скорость пара в ширмахм/сФормула 112Коэффициент загрязнения??кг/сРис. 6.16|3|0,0059Коэффициент теплоотдачи конвекциейм2К/ВтРис 6.4 С 122 |3|34,5Коэффициент теплоотдачи излучением в ширмахВт/м2кРис. 6.14 |3|36,75Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/м2кФормула 11495,6Коэффициент теплопередачиКВт/м2кФормула 115Тепловосприятие четвертой ступени по уравнению теплопередачиQткДж/кгФормула 100

4.6 Первая ступень пароперегревателя

Таблица 38 - Результаты расчета І ступени пароперегревателя

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетДиаметр и толщина трубммЗадано324Шаг между трубамиповерхность нагрева FрМ2Задано сечение для прохода параFпМ2задано0,136сечение для прохода газаFгМ2Формула 117Эффективная толщина излучающего слояSMФормула 120Температура газов на входе в ширмыІ??831Теплосодержание газов на входеІ?кДж/кгПо I-таблице8757Температура газов на выходе из ширм-728Теплосодержание газов на выходеІ??кДж/кгПо I-таблице7614Температура пара на входеt?353Теплосодержание пара на входекДж/кгПо |5|2772,7Температура пара на выходеt?t?=t?ш390Теплосодержание пара на выходеi?кДж/кгПо |5|2956,8Тепловосприятие ширм по балансуQбкДж/кгФормула 1181138Температурный напорФормула 111407 скорость газов в ширмахм/с скорость пара в ширмахм/сФормула 112Коэффициент загрязнения??кг/сРис. 6.16 с 143 |3|0,005Коэффициент теплоотдачи конвекциейм2К/ВтПо номограмме С 122 |3|71,54Коэффициент теплоотдачи излучением в ширмахВт/м2кПо номограмме с 141 |3|26,52Коэффициент теплоотдачи от стенки к паруПо номограмме с 132 |3|3000Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/м2кФормула 12298,06Коэффициент теплопередачиКВт/м2кФормула 123Тепловосприятие по уравнению теплопередачиQткДж/кг Формула 100

.7 Поворотная камера

Таблица 39 - Результаты расчета поворотной камеры

Рассчитываемая величинаОбозначение Размерность Формула или обоснованиеРасчет Поверхность нагреваНлм2Задано 127,5Площадь стенм2Задано321Объем поворотной камерым3Задано 355Эффективная толщина излучающего слояSмСечение для прохода пара????м2Задано 0,106Температура газов на входепкпк=І728Энтальпия газовІ ?пккДж/кгПо I-таблице7614Температура газов на выходепкПринято предварительно705Энтальпия газовІ ?пккДж/кгПо I-таблице7454Тепловосприятие по балансукДж/кгФормула 106Температура пара на входеt ?Принята 350Энтальпия параi ?кДж/кгПо |5|2753,9Прирощение энтальпийкДж/кгФормула 124Энтальпия пара на выходеi ?кДж/кгФормула 1252772,7Температура пара на выходеt ?По |5|353Скорость пара nм/сФормула 112Коэффициент загрязнения---Рис.6.15|5|0,005Коэф-т тепло-отдачи излучением продуктов сгоранияРис.6.14|3|113Коэф-т тепло-отдачи конвекцией от поверхности к обогреваемой среде2Рис 6.7|3|37504.8 Вторая ступень водяного экономайзера

Таблица 40- Тепловой расчет ІІ ступени ВЭК

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчет Диаметр и толщина трубммЗадано324Шаг между трубамиРасчетная поверхность нагрева ширмFрМ2ЗаданоСечение для прохода водыFвМ2По чертежу0,132сечение для прохода газаFгМ2По чертежуЭффективная толщина излучающего слояSMФормула 120Температура газов на входе в ширмы=(71)705Теплосодержание газов на входеІ?кДж/кгПо I- таблице7454Температура газов на выходе из ширмПринята предварительно450Теплосодержание газов на выходеІ??кДж/кгПо I- таблице4637,8Температура пара на входеt?предварительно268Теплосодержание пара на входекДж/кгПо |5|1175,2Температура пара на выходеt?По |5|343Теплосодержание пара на выходе???кДж/кгФормула 1251628,3Тепловосприятие ширм по балансуQбкДж/кгФормула 1062802Приращение энтальпиикДж/кгФормула 109453 скорость газов в ширмахм/с скорость водым/сФормула 112Коэффициент загрязнения??м2К/ВтС 143 |3|0,0045Коэффициент теплоотдачи конвекциейВт/м2кРис 6.5 |3|86,2Коэффициент теплоотдачи излучением в ширмахВт/м2кРис. 6.14 |3|8,64Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/м2кФормула 12880,6Коэффициент теплопередачиКВт/м2кФормула 129Тепловосприятие по уравнению теплопередачиQткДж/кгФормула 100

4.9 Расчет второй ступени воздухоподогревателя

Таблица 41 - Результаты теплового расчета ІІ ступени ВЗП

Рассчитываемая величинаОбозначение Размерность Формула или обоснованиеРасчет Диаметр и толщина трубммПо чертежу401,5Число труб??штЗадано17268Шаги между трубамимм/ммЗаданоПоверхность нагрева??м2Формула 1305400сечение для прохода газов??2м2Формула 13118,6Живое сечение для прохода воздуха??вм2Температура воздуха на входе =265Энтальпия воздуха на входеi ?кДж/кгПо I-1630,2Температура воздуха на выходеt ?Принята предварительно360Энтальпия воздуха на выходе i ?кДж/кгПо I-2235,6Температура газов на входеэк450Энтальпия газов на входе І ?кДж/кгПо I-4637,8Тепловосприятие по балансукДж/кгФормула 136681Энтальпия газов на выходе из ВЗПІ ?кДж/кгФормула 1373986,4Температура газов на выходеПо I-380Температурный напорФормула 111Скорость газов гм/сФормула 94Скорость воздухавм/сФормула 134Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/м2кФормула 12847,7Коэф-т тепло-отдачи конвекцией от поверхности к обогреваемой среде2Рис 6.5|3|64,8Коэффициент использования поверхности??___0,9Коэффициент теплопередачи КВт/ м2кФормула 129Тепловосприятие по уравнению теплопередачиQткДж/кгФормула 100

4.10 Первая ступень экономайзера

Таблица -42 - Результаты теплового расчета І ступени ВЭК

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетДиаметр и толщина трубммЗадано324Шаг между трубамиПоверхность нагрева расчетная??рм2Задана сечение для прохода газов??2м2Задано Эффективная толщина излучающего слоя??мФормула 1200,095сечение для прохода воды??вм2Задано 0,177Температура газов на входеІІ ВЗП380Теплосодержание газов на входе І ?кДж/кгПо I- таблице3986,4Температура газов на выходеПринята предварительно300Теплосодержание на выходеІ ??кДж/кгПо I- таблице3151,9Температура пара на входеt ?Задано 230Энтальпия воды на входеi ?кДж/кгПо таблице |5|990,3Тепловосприятие по балансуQбкДж/кгФормула 106826Приращение энтальпиикДж/кгФормула 124Температурный напорКоэффициент загрязненияФормула 1260,0024Скорость газовгм/сФормула 94Скорость водывм/сФормула 112Коэффициент теплоотдачи излучениемРис 6.14 с 141|3|4Коэффициент теплоотдачи со стороны газовФормула 12878,2Коэффициент теплопередачиКФормула 12965,8Тепловосприятие по уравнению теплопередачиQткДж/кг Формула 100

4.11 Первая ступень воздухоподогревателя

Таблица 43 - Результаты теплового расчета І ступени ВЗП

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обоснованиеРасчетДиаметр и толщина трубммПо чертежу401,5Шаг между трубамиПоверхность нагрева расчетная??рм2По чертежусечение для прохода газов??ср2м2По чертежусечение для прохода воздуха??вм2По чертежу20,7Температура газов на входеІ ВЭК300Теплосодержание газов на входе І ?кДж/кгПо I- таблице3151,9Температура газов на выходеПо I- таблице162Теплосодержание на выходеІ ??кДж/кгФормула 1371708,2Температура воздуха на входе в ступеньt ?Задано 60Энтальпия воздуха на входе?? ?кДж/кгПо I- таблице364,32Температура воздуха на выходеt?Формула 135265Энтальпия воздуха на выходе???кДж/кгПо I- таблице1630,2Тепловосприятие по балансуQбкДж/кгФормула 1361424Температурный напорСкорость газовгм/сФормула 94Скорость воздухавм/сФормула 134Коэффициент теплоотдачи со стороны газовФормула 12842Коэф-т тепло-отдачи конвекцией от поверхности к обогреваемой среде2Рис 6.5|3|59Коэффициент использования поверхности??___С 147 |3|0,9Коэффициент теплопередачиКФормула 13922Тепловосприятие по уравнению теплопередачиQткДж/кгФормула 100

4.12 Тепловой расчет пылеприготовления

Таблица - 44 Результаты теплового расчета пылеприготовления

Наименование Обозначение РазмерностьФормула или обоснованиеРасчетСушильный агентСмесьтопочныхи уходящихгазовТемпература сушильного агента до мельницыПринята |6|650Температура сушильного агента за мельницейt?-1090Температура газов в точке отбораtгазЗадана 1000Удельный вес воздухакг/м3----1,285Удельный вес газовкг/м3Температура газов в точке отбораИз теплового расчета162Теплоемкость холодного воздухасхвкДж/кг|9|1,006Теплосодержание газов в точке отбора кДж/кгПо I-10611То же при t1кДж/кгПо I-6600То же при t2кДж/кгПо I-940,5То же при кДж/кгПо I-1708,2Удельный объем газов в точке отбора??гм3/кгИз теплового расчета7,28То же после воздухопроводам3/кгИз теплового расчета7,98Теплоемкость газов в точке отбораСгкДж/кгПри t1кДж/кгПри t2кДж/кгПрикДж/кгТеплоемкость сушильного агента перед мельницейС?сакДж/кгПринята по |6|0,908 Теплоемкость сушильного агента за мельницейс?сакДж/кгПринята по |6|1,03Присос холодного воздуха в пылесистемупл---Из теплового расчета0,04Весовая доля топочных газов в составе сушильного агента??г-----=0,56Весовая доля уходящих газов в составе сушильного агента??ух-----1- ??г1-0,56=0,44Теплоемкость сушильного агента вначале установкиСсакДж/кг??г+ ??ухСух0,56Количество испарений влаги на 1 кг сырого топливаКг/кг (161)

Приход тепла

Физическое тепло сушильного агента??сакДж/кг??10,908 ??1=590,2 ??1Тепло выделяющееся в результате работы мелющих органов??мехкДж/кг??мехрзм0,840,32=32,3Физическое тепло присоса холодного воздуха??прскДж/кг??прс0,2351=7,2 ??1

Расход тепла

Тепло затрачиваемое на испарение влаги??испкДж/кг 0,18(2500+1,9)=480,8Тепло уносимое из установки с уходящим сушильным агентом??2кДж/кг(1+??прс) ??1×С2(1+0,235) ??10,81Тепло затрачиваемое на недогрев топлива??тлкДж/кгПотеря тепла от охлаждения установки??5кДж/кг

Из уравнения теплового баланса определим необходимое количество сушильного агента ??1

??са+ ??мех+ ??прс= ??исп+ ??2+ ??тл+ ??5

,2 ??1+32,3+7,2 ??1=480,8+94,5 ??1+116,9+4,95

,9 ??1=570,35

??1=1,134

Теплоемкость сушильного агента за мельницейс?сакДж/кг=1,03Весовой расход сушильного агента??саКг/кг??1(прс1,134( =1,58Объемный расход сушильного агента при t2 на 1 кг топлива??сам3/кг Расход газов одну мельницум3/сек(0,56×1,134×18200(1000+273)) /(1,538×3600×273)=9,73 Расход уходящих газов на одну мельницу м3/сек =3,12Расход сушильного агента на одну мельницум3/сек =12,6Количество отбираемых уходящих газовКг/кгІух0,44Количество отбираемых газов отнесенное к 1 кг сжигаемого топливам3/кг=0,55 Количество газов после отбора??гм3/кг+(г.отб-1) 5,28+(1,45-1)4,6=7,35Доля рециркуляции??рец--- =0,08

5. Сводная таблица результатов тепловых расчетов

Таблица 45 - Результаты тепловых расчетов

НаименованиеОбозначениеРазмерностьВеличина1 вари-ант (ТШУ, воздух)2вари-ант (ТШУ, газы)3вари-ант (ЖШУ, газы)ПараметрыПаропроизводительность Давление в барабане Давление перегретого пара Температура перегретого пара Температура питательной водыД Рб Рпп tпп tпвкг/с МПа МПа 88,89 15,5 14 560 23088,89 15,5 14 560 23088,89 15,5 14 560 230Тепловой балансПотеря тепла: С уходящими газами От химического недожега От механического недожега От наружного охлаждения С физическим теплом шлака КПД котлоагрегата Расчетный расход топлива q2 q3 q4 q5 q6 ??ка Вр % % % % % % кг/с (т/ч) 7,4 0 0,5 0,422 0,0144 91, 14,5 (50,94) 7,15 0 0,5 0,422 0,0144 91, 14,12 (50,83) 8,53 0 0,5 0,422 0,363 90,18 14,39 (51,8)Поверхности нагреваТепловосприятие поверхностей нагрева. Количество тепла переданное: Излучением в топке І ступень п/п ІІ ступень п/п ІІІ ступень п/п І?? ступень п/п ІІ ступень ВЭК ІІ ступень ВЗП І ступень ВЭК І ступень ВЗП кДж/кг 7609 872,611328 830 876 2039 635,7 624 1487 7900 872,6 1227,830 893,14 2190 711,3 581 1487 7182 1138 10839918 980 2802 681 826 1424Топка Объем топочной камеры Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающей поверхности Тепловое напряжение топочного объема Коэффициент избытка воздуха в топке кВт/
кВт/ ------1684 123 143 1,21684 127,6 142 1,21449 106 166 1,2Поверхности нагреваЛучевоспринимающая поверхность топки Поверхность нагрева: І ступень п/п ІІ ступень п/п ІІІ ступень п/п І?? ступень п/п Поворотная камера ІІ ступень ВЭК ІІ ступень ВЗП І ступень ВЭК І ступень ВЗП 879 627 506,9 705,2 705,2 127,5 1800 5400 1920 17300 879 627 506,9 705,2 705,2 127,5 1800 5400 1920 17300 975 627 391 594 594 127,5 2775 5400 1920 17300Температуры температурыТеоритическая температура сгорания топлива Температура газов на выходе из топки Температура газов за: ІІ ступень п/п ІІІ ступень п/п І?? ступень п/п І ступень п/п Поворотной камерой ІІ ступень ВЭК ІІ ступень ВЗП І ступень ВЭК І ступень ВЗП Температура пара за : І ступень п/п ІІ ступень п/п ІІІ ступень п/п І?? ступень п/п Температура воды: І ступень ВЭК ІІ ступень ВЭК Температура воздуха: І ступень ВЗП ІІ ступень ВЗП t t t t t t t t 1630 1095 971 736 740 643 615 428 346 280 144 390 466 516 560 251 332 265 350 1621 1078 963 730 735 638 613 420 338 276 140 390 463 515 560 249 335 265 360 1598 1119 1018 825 831 728 705 450 380 300 162 390 450 504 560 258 343 265 360скоростиСкорость газов в : І ступень п/п ІІ ступень п/п ІІІ ступень п/п І?? ступень п/п ІІ ступень ВЭК ІІ ступень ВЗП І ступень ВЭК І ступень ВЗП м/с 6,94 4,74 6,7 6,7 7,06 12,98 7,98 10,2 7,65 5,2 7,6 7,6 7,76 14,2 8,7 11,2 8,5 3,75 6,3 6,3 8,47 15,1 9,3 11,9

6. Выбор тягодутьевых машин

Существующая котельная установка для сжигания Харанорского бурого угля в системе пылеприготовления с промбункером оборудована следующими машинами:

а)Два дымососа типа Д 21,5 2

б)Два вентилятора типа ВДН-20ІІ У

в)Четыре мельничных вентилятора типа ВМ 50/1000Б

г)Два дымососа рециркуляции типа ДН-12

При переходе на систему пылеприготовления с прямым вдуванием сохраняются установленные дымососы , которые обеспечивают расход и напор при Д=320т/ч. В случае использования существующих вентиляторов для подачи вторичного воздуха в горелки, обеспечивается нагрузка 90% от номинальной, при этом для подачи первичного воздуха необходима установка вентиляторов горячего дутья. Мельничные вентиляторы типа ВМ 50/1000Б не могут использоваться в качестве вентиляторов горячего дутья, т.к. их напор в три раза превышает требуемый, что резко снижает их КПД и повышает энергозатраты.

Установленные дымососы рециркуляции не обеспечивают необходимого напора при подаче дымовых газов в тракт пылеприготовления.

На основании вышеизложенного было принято решение основным вентиляторами подавать первичный воздух через систему пылеприготовления. Для этой цели выбраны два дымососа ДН-26ГМ, которые используются в качестве вентиляторов. Для подачи уходящих газов в тракт пылеприготовления устанавливается дымосос рециркуляции ДН-13,5. Таким образом, котельная установка для сжигания Уртуйского бурого угля в системе пылеприготовления с прямым вдуванием оборудуется следующими машинами:а)Два дымососа Д-21,5б)Два дымососа ДН-26ГМ(новые), используются в качестве вентиляторовв)один дымосос рециркуляции ДН-13,5(новый)

Расчетное обоснование выбора тягодутьевых машин

Крупный паровой котел оснащают двумя дымососами и двумя дутьевыми вентиляторами.

Подача дымовых газов параллельно работающими дымососами и воздуха дутьевыми вентиляторами должна обеспечивать полную производительность парового котла с запасом min 10%. |9|. Один дымосос и один дутьевой вентилятор должны обеспечивать не менее половинной нагрузки паровых котлов.

.Объем дымовых газов перед дымососом:

, где

- расчетный расход топлива кг/ч

- объем газов м3/кг

- температура уходящих газов

м3/ч

С учетом коэффициента запаса =1,1, находим требуемую подачу дымососа:

==564896,6 м3/ч

Выбраны два дымососа Д 21,5 с характеристиками:

Производительность-3944 м3/ч

Напор -336 мм в ст.

Мощность эл.двигателя -900/500 кВт

Число оборотов ротора- 730/580 об/мин |1|

Определим загрузку одного дымососа:

=0,8, т.е каждый дымосос загружен на 80%.

Достоинством установки двух дымососов на один котел является то, что при выходе из строя одного, второй может обеспечить нагрузку 64% от номинальной.

.Объемный расход воздуха перед дутьевыми вентиляторами:

= (191)

- избыток воздуха перед вентилятором , для пылеугольной топочной камеры

- теоретический оббьем воздуха м2/кг

- температура воздуха перед вентилятором(300С)

=30+273=303К

=1,2=312088,7м3/ч

, расчетную подачу дутьевого вентилятора определим:

= (192)

=312088,7м3/ч

вентиляторов выбраны дымососы ДН-26ГМ с характеристиками:

ость - 2674 м3/ч

Напор - 447 мм в ст.

Мощность эл.двигателя - 630 кВт

Число оборотов ротора - 740 об/мин

Определим загрузку одного вентилятора:

=0,64, т.е каждый вентилятор загружен на 64%

сможет обеспечить нагрузку 78% от номинальной.

.Выбор дымососа рециркуляции

??=

- объем дымовых газов перед дымососом м3/ч

- доля рециркуляции

??=621386,30,064=39768,7 м3/ч

Выбираем дымосос рециркуляции ДН-13,5 с характеристиками: |8|

Производительность - 653 м3/ч

Напор - 315 мм в ст.

Мощность эл.двигателя - 55кВт

Число оборотов ротора - 735 об/мин.

Подсчитаем загрузку дымососа рециркуляции

, т.е дымосос рециркуляции загружен на 62%.

7. Экономическая часть работы

7.1 Определение экономической эффективности реконструкции котла БКЗ-320-140 по первому варианту (ТШУ, сушка топлива осуществляется смесью горячего воздуха и уходящих газов)

Реконструкция предусматривает:

а)перевод на твердое шлакоудаление;

б)сохранение паропроизводительности котла 320 т/ч с прежними параметрами при сжигании Уртуйского угля;

в)внедрение системы пылеприготовления прямого вдувания с сохранением установленных мельниц;

г)предотвращение шлакования топки и пароперегревателя;

д)перевод сушки топлива с топочных газов на сушку воздухом;

е)установка новой золоулавливающей установки.

В результате уменьшаются потери тепла с уходящими газами, уменьшаются потери тепла с физической теплотой шлака, в следствии чего возрастает КПД котла, а расчетный расход топлива на котел - снижается; в связи с переходом на ТШУ исчезнет такая проблема как - поддержание выхода жидкого шлака, что позволит исключить дополнительный расход мазута ;

В связи с переходом на систему пылеприготовления с прямым вдуванием и на сушку топлива горячим воздухом:

а)демонтируются газозаборные шахты, требующие больших трудозатрат и капитальных затрат;

б)исчезают четыре мельничных вентилятора типа 4ВМ 50/1000Б, что приведет к снижению расхода электрической энергии на собственные нужды, соответственно, большему отпуску эл.энергии с шин;

снижение расхода растопочного топлива, в связи с исключением частых остановов на аварийный ремонт (котлоагрегат БКЗ - 320-140 эксплуатируется с 1972 года (Приложения), по этому срок службы на 01.01.2006 составил 28 лет, что составляет практически полный ресурс работы котла (30 лет), в связи с этим в последние годы эксплуатация была осложнена очень частыми остановами (свищи в экранных трубах, разрыв труб пароперегревателя, зашлаковка,и т.д.));

уменьшение затрат на ремонт в связи с реконструкцией (обновлением) котла; при переходе с сушки топлива топочными газами на сушку топлива горячим воздухом уменьшаются затраты на ремонт молотковых мельниц (по данным ремонтного бюро : при сушке газами наработка мельниц составляет 500 часов, при сушке горячим воздухом 2000 часов), т.е. затраты на ремонт мельниц снижаются в четыре раза при сушке топлива горячим воздухом, это объясняется тем, что при сушке топлива топочными газами , вместе с газами в мельницу попадают мелкие золовые частицы, которые воздействуют на билы мельниц, а именно приводят к их механическому износу за счет истирания поверхности бил; экономия затрат от снижения плат за выбросы вредных веществ в атмосферу, за счет монтажа новой золоулавливающей установки.

1 Экономия затрат от уменьшения расхода топлива на котел:

=ВЦтопл (193)

=(В1-В2)6200 (194)

В1- расчетный расход топлива на котел до реконструкции = 51,8 т/ч(по данным теплового расчета);

В2- расчетный расход топлива на котел после реконструкции = 50,94 т/ч (из теплового расчета);

Цтопл - цена топлива =176,86руб.

176,86=943017,52 руб./год

Где 6200 - число часов работы котла в год.

Экономия затрат от исключения жидкого топлива, используемого для поддержания выхода жидкого шлака.

Число часов работы котла в год = 6200 часов ?258,3 суток.

Известно (по данным ПТО), что в сутки для поддержания выхода жидкого шлака тратилось 20т мазута.

Тогда в год = 20258,3=5166т.

=ВмЦм (195)

Вм- расход мазута в год т/г

Цм - цена одной тонны мазута(7858,08 руб.)

51667858,08=40594841,58 руб./год

3 Экономия от исключения газозаборной шахты:

По данным рем.бюро имеем:

Капитальный ремонт ГЗШ-340,6 тыс. руб.

Средний ремонт ГЗШ-198,4 тыс. руб.

Текущий ремонт ГЗШ-49 тыс.руб.

По перспективному плану ТТСТК за пять лет имеем:

(340,6+198,4+49)3=686 тыс. руб.

Определим сумму за год =137,2 тыс.руб.

4 Экономия от исключения четырех мельничных вентиляторов ВМ 50/1000Б:

а)Характеристика ВМ 50/1000Б:

производительность - 52м3/ч

напор -802 мм в ст.

мощность эл.двигателя - 320 кВт

число оборотов ротора - 1485 об/мин

Определим расход эл.энергии на 4 МВ в год:

сн=N (196)

Где Nмощность эл.двигателя кВт

число часов использования вентиляторов (ч)

- количество вентиляторов

сн=3206200тыс.кВтч

По данным ПТО: удельный расход условного топлива на отпущенную эл.энергию =364,82 ,(Приложения)

Удельный расход натурального топлива на отпущенную эл.энергию находим: bээ=364,82=635,25г/кВтч

сн Цт bээ (197)

=7936176,86635,25=891624,3руб./год

б)в результате экономии на расходе электроэнергии собственных нужд ТЭЦ, может быть повышен ее полезный отпуск

=сн

31,7 коп/кВт час- тариф на эл.энергию

3177936=2515712руб/год

5 Экономия затрат от сокращения числа пусков и остановов , т.е экономия растопочного топлива(мазута).

В связи с тем , что котел БКЗ 320-140 практически полностью исчерпал свой ресурс (срок службы на 01.01.2007 составил 28 лет) последние годы эксплуатации были осложнены очень частыми аварийными остановами (по данным ПТО остановы, в среднем , наблюдались с периодичностью 1,2 раза в месяц по причинам; зашлаковка(основная), а также очень частые разрывы экранных труб и труб пароперегревателя).

Из вышеизложенного нетрудно подсчитать, что за 6200?8,6 месяцев при эксплуатации старого котла его пришлось бы растапливать как минимум 8,6 раз.

Расход топлива(мазута) для котлов Д= 320 т/ч=30 т. /12 /

=8,6 руб./год

6 Экономия от уменьшения количества ремонтов и объема работ

Ремонты проводятся так же в случае останова котла при аварии ,не считая запланированных ремонтов. По данным рем.бюро и ПТО в год таких аварийных остановов наблюдается четыре (в среднем за последние пять лет работы). Стоимость такого аварийного ремонта составляет 25% от стоимости капитального ремонта, которая составляет 14 млн. руб. (по данным рем.бюро на 2006 год), тогда можно определить стоимость ремонтов в год при эксплуатации старого котла:

1=14

На новом котле после первого года эксплуатации должен будет пройти текущий ремонт стоимость которого составляет 10% от капитального, что равно 2, 1400000,тогда экономия

6=1-2=14000000-1400000=12600000 руб./год

7 Экономия от уменьшения количества ремонтов молотковых мельниц , в связи с переходом на сушку топлива горячим воздухом.

Стоимость одного ремонта ММТ =464400 руб.

Тогда: 7=??nk (199)

Где ?? - стоимость одного ремонта , руб.-количество ремонтов,

к- количество ММТ на котел.

=464400

8 Экономия затрат от снижения плат за выбросы вредных веществ

Цены на выбросы вредных веществ

Зола - 58,10

Оксид серы-23,10

NOх-29,40

Углерод-0,35

По данным таблицы51, имеем снижение объемов выбросов в год, после установки новых золоуловителей.

Снижение выбросов т/год

Зола-1442 т/год

??O2-143 т/год

NOх-689,4 т/год

в=144258,10+143=107351,9 р/год

9 Дополнительные амортизационные отчисления.

На ТЭЦ амортизация рассчитывается по средним нормам амортизации, для основного оборудования равным 2%, тогда,

А= ср (200)

Где - капиталовложения в реконструкцию, руб.

ср - средняя норма амортизации 2%

А = 323735000

Суммарная годовая экономия затрат

=(1+2+3+4+5+6+7)- (201)

=943017,52+40594841,58+137200+891624,3+2515712+2432861,6+12600000+7430400+107351,9)-=52231008,9 руб.

Годовой экономический эффект:

г=+Ен

Где н- нормативный коэффициент (для энергетики = 0,12)

г =52231008,9 +0,1291079208,9 руб.

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений

Ток = (203)

Ток= =6,2 года

Вывод: Ток8,3), срок окупаемости получился меньше нормативного, соответственно, данный вариант реконструкции оптимален и эффективен.

7.2 Определение экономической эффективности реконструкции котла БКЗ -320-140 по второму варианту (ТШУ, сушка топлива осуществляется смесью топочных и уходящих газов)

1 Экономия затрат от уменьшения расхода топлива на котел

=ВЦтопл

В1=51,8 т/ч (из теплового расчета)

В2=50,83 т/ч(из теплового расчета)

=176,86=943017,52 руб./год

2 Экономия затрат от исключения жидкого топлива, используемого для поддержания выхода жидкого шлака:

=ВмЦм

=51667858,08=40594841,58 руб./год

3 Экономия затрат от сокращения числа пусков и остановов , т.е экономия растопочного топлива(мазута).

=8,6 руб./год

4 Экономия от уменьшения количества ремонтов и объема работ

-2=14000000-1400000=12600000 руб./год

5 Экономия затрат от снижения плат за выбросы вредных веществ

т=144258,10+143=107351,9 р/год

6 Дополнительные амортизационные отчисления

А= ср

А= 323735000

Суммарная годовая экономия затрат

=(1+2+3+4+5+6+7)- (202)

=943017,52+40594841,58+2432861,6+12600000+107351,9)-=50204072,6руб.

Годовой экономический эффект

г=+Ен

г=50204072,6+0,12руб.

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений

Ток =

Ток= =6,5 год

Вывод: Ток8,3, срок окупаемости получился меньше нормативного, соответственно, данный вариант реконструкции так же может быть применен, но более оптимален и эффективен первый вариант.

Резюме: несмотря на большую экономию затрат от меньшего расхода топлива на котел во втором варианте реконструкции, в целом, он оказался не экономичен так как , а отсюда следует поэтому для реализации был выбран первый вариант, а именно ТШУ и сушка топлива смесью горячего воздуха и уходящих газов.

7.3 Определение себестоимости энергии по вариантам

7.3.1 Первый вариант: ТШУ, сушка топлива смесью горячего воздуха и уходящих газов

На тепловой электрической станции производство электрической и отпуск тепловой энергии осуществляется на базе комплексного использования топлива. Возникает необходимость отнесения эксплуатационных затрат как на электрическую так и на тепловую энергию. Применяется балансовый метод распределения затрат:

Определяем абсолютное значение издержек по статьям затрат:

Топливо

() (204)

-расход условного топлива на ТЭЦ(т.у.т)

= (205)

-расход условного топлива на отпущенную эл.энергию

(206)

- удельный расход условного топлива на выработку эл.энергии(г/кВтч)

Э- количество отпускаемой с ТЭЦ эл.энергии (тыс.кВтч)

(г/кВтч) (207)

=0,0885г/МДж=370.8 г/кВтч

Где КПД котлов на ТЭЦ %

-- электромеханический КПД %

- КПД теплового потока %

- КПД собственных нужд % ./13/

Количество отпускаемой с ТЭЦ энергии за 2006 год составило -1255900тыс.кВтч (Приложения).

С учетом запуска нового котла количество отпускаемой энергии увеличится на 474700тыс. кВтч (Приложения)

И составит 1255900+474700+891524,3=2622124,3тыс.кВтч

370,82622124,3=972283,69 т.у.т (1693031,61 т. Н .т)

- расход условного топлива на отпущенное тепло

=??

(кг/Гкал)принимаемкг/ГДж(182,92 кг/Гкал).

??- отпуск тепла с коллекторов7924982,71(1891404)ГДж (Гкал), принимаем по прил Д

Так как новый котлоагрегат БКЗ-320-140 ст№1 будет работать только для получения электрической энергии на ТЭЦ то принимаем по 2006 году.

43,66.

:=+972283,69=1318288,4т.у.т(2295526,5т.н.т)

=1318288,4176,86=405,98руб.

Мазут

За 2006 год расход мазута составил 1,124 тыс .т , увеличим его на количество мазута, необходимое на одну холодную растопку 30т./12/

Вм=1,124+30=1154т

??м= Вмм

??м=1154

Тогда общие затраты на топливо за год

??т=

??т =(405,98+)=415,048руб.

Амортизация

За 2006 год амортизация составила =12865300руб

Увеличим эту сумму на величину амортизационных отчислений с нового котла = 4474000, прил к

Тогда ??а=12865300+4474000=17339300руб.

Затраты на заработную плату

Так как увеличение персонала в связи с пуском нового котла не планируется, то затраты на заработную плату примем по 2006 году ??зп=126585,4 руб.

Затраты на ремонт

В 2006 году затраты на ремонт на ТЭЦ составили ??р=77,4 (поданным рем.бюро)увеличим эту сумму на величину текущего ремонта, который будет произведен после первого года эксплуатации котла

??р=77,4+1,4=78,8

Прочие расходы

=73489,8тыс.руб-3-4-4, (210)

где 73489,8 тыс.руб -прочие расходы в 2006 году

3-экономия за счет исключения ГЗШ

4 - экономия топлива за счет исключения 4 МВ

4- экономический эффект от дополнительного отпуска эл.энергии с шин, за счет исключения 4 МВ.

руб.

= (211)

затраты на выбросы вредных веществ в атмосферу

-объемы выбросов после реконструкции соответственно золы,.

-цена за 1т выбросов золы,.

=+ (212)

-затраты на воду

- затраты на тех.воду(5558392)

-затраты на хоз. питьевую воду(6845127)

=(5558392)+ (6845127)=31,09руб

=+ (213)

31,09 =73,16руб

Распределение затрат по цехам

- котельный цех

- турбинный цехи электро.цех

- общестанционные расходы

Распределение затрат распределяется в пропорциях

Таблица 46 -Распределение затрат по цехам

Статьи Группы цеховзатратВсего по ТЭЦ(р)415,048(100%)-----------------415,048(50%) 8,65(45%) 7,785(5%) 0,86517339300руб.(35%) 4,43(35%) 4,43(30%) 37,9126585,4руб(50%) 39,4(45%) 35,46(5%) 3,9478,8------------(100%)467,52847,6842,69596,99

Цеховые затраты распределяются между двумя видами энергии

=, руб. (214)

-затраты на тепловую энергию котельного цеха

467,528=168,7

, руб. (215)

- затраты котельного цеха на электроэнергию

=467,528=344,8

- затраты по турбинному и электроцеху полностью относятся к затратам на электроэнергию.

=- (216)

- общестанционные расходы на производство электроэнергии

42,69

- общестанционные расходы на производство тепла

=- (217)

42,69-29,4=13,29

Общие затраты на электроэнергию

=+ (218)

344,8

Общие затраты на тепловую энергию

= (219)

168,7

Себестоимость электроэнергии

Сэ/э= (220)

Сэ/э==0,24руб/кВтч

Себестоимость тепловой энергии

Ст/э= (221)

Ст/э==22,96руб/ГДж(96,22руб/Гкал)

7.3.2 Определение себестоимости энергий по второму варианту (ТШУ, сушка топлива смесью топочных и уходящих газов)

Определяем абсолютное значение издержек по статьям затрат:

Топливо

()

Э=1255900+474700=1730600 тыс.кВтч

=0,0884Г/МДж=370,4г/кВтч

641014,2(1116194,1т.н.т. )

=

=641014,2=987018,94т.у.т.(1717412,96т.н.т.)

=987018,94176,86=304,32

??м=1154

??т =(9,068+304,032)=313,1

Амортизация

??а=17339300руб.

Затраты на заработную плату

??зп=126585,4 руб.

Затраты на ремонт

??р=++

затраты на ремонт ГЗШ

затраты на ремонт ММТ

??р=78,8

Прочие расходы

=4295500руб.

=14250400руб

=+

4295500+14250400=18,65

Распределение затрат по цехам

Таблица 47 -Распределение затрат по цехам

Статьи Группы цеховзатратВсего по ТЭЦ(р)313,1(100%)---------313,1(50%) 8,65(45%) 7,785(5%) 0,86517339300руб.(35%) 4,43(35%) 4,43(30%) 37,9126585,4руб(50%) 43,18(45%) 38,86(5%) 4,32------------(100%) 18,6518,65369,3651,161,74448,01

Цеховые затраты распределяются между двумя видами энергии

=369,36 руб.

,=240,06руб.

=-=61,74=42,74

=-=61,74+42,74=19

Общие затраты на электроэнергию

=240,06

Общие затраты на тепловую энергию

=19

Себестоимость электроэнергии

Сэ/э===0,21руб/кВтч

Себестоимость тепловой энергии

Ст/э===24,8руб/ГДж(103,92руб./Гкал)

7.3.3 Определение себестоимости энергии по третьему варианту (ЖШУ, сушка топлива смесью топочных и уходящих газов)

Определяем абсолютное значение издержек по статьям затрат:

Топливо

()

Э=1730600 тыс.кВтч

=0,0888г/МДж=372,14г/кВтч

372,141730600 =644025,5т.у.т.(1121437,4т.н.т.)

=

=644025,5+

=руб

??м=11,8

??т =11,8+=316,7

Амортизация

??а=17339300руб.

Затраты на заработную плату

??зп=126585,4 руб.

Затраты на ремонт

??р=++

затраты на ремонт ГЗШ

затраты на ремонт ММТ

??р=77,4

Прочие расходы

=4295500руб.

=+

4295500+181671,5+14250400=18,73

Распределение затрат по цехам

Таблица 48 -Распределение затрат по цехам

Статьи затрат Группы цеховВсего по ТЭЦ(р)316,7--------316,7(50%) 8,65(45%) 7,785(5%) 0,86517339300руб.(35%) 4,43(35%) 4,43(30%) 37,9126585,4руб(50%) 48,08(45%) 43,27(5%) 4,8------------(100%) 18,7318,73377,8655,562,3461,49

Цеховые затраты распределяются между двумя видами энергии

=, =377,86руб.

,= 377,86руб.

=-=62,3=43,34

=-=62,3-43,34=18,96

Общие затраты на электроэнергию

=43,34

Общие затраты на тепловую энергию

=18,96

Себестоимость электроэнергии

Сэ/э===0,214руб/кВтч

Себестоимость тепловой энергии

Ст/э===25,24руб/ГДж(111,67руб/Гкал

7.3.4 Определение себестоимости „до реконструкции

Отпуск электроэнергии с шин - 1255,9

Переток на ФОРЭМ- 431,640 млн. кВтч

Выручка от перетока электроэнергии на ФОРЭМ (тариф-0,32 руб.)

= (218)

431,6400,32=138,125

Выручка от продажи эл.энергии местным потребителям:

Количество энергии отпускаемой местным потребителям:

,9-431,640=824260 тыс.кВтч

Из этих 824260 тыс.кВтч

-80% идет на нужды объединения(АООТ ППГХО Приложение Л)по себестоимости и 20% уходит местному населению по тарифу 0,825руб.

Можем найти выручку от продажи энергии:

% от 824260 тыс.кВтч= 659408 тыс.кВтч

20% от 824260 тыс.кВтч=164852 тыс.кВтч

=(659408)+(164852) =345,035

Суммарная выручка от продажи энергии

= (219)

=345,035138,125=483,16

Выручка от продажи тепловой энергии местным потребителям

= 7924966 ГДж (1891,4 тыс.Гкал)

Ст/э=39,62 руб. (143,23 руб.)

=792496639,62=313,99

Общая выручка (от продажи эл.энергии и тепловой энергии)

= (220)

483,16313,99

Себестоимость

= С э/э (221)

=0,3171255900+39,62

Налог на добавленную стоимость

НДС=() (222)

НДС=-415,048

- затраты на топливо до реконструкции

Валовая прибыль

В.П = - (223)

В.П=--75,16=407,61

7.3.5 Определение себестоимости „после реконструкции

Отпуск электроэнергии с шин -1730600 тыс.кВтч

Переток на ФОРЭМ - 906340 тыс.кВтч

Выручка от перетока электроэнергии на ФОРЭМ (тариф-0,32)

=

9063400,32290,03

Выручка от продажи эл.энергии местным потребителям:

Количество энергии отпускаемой местным потребителям:

-906340 =824260 тыс.кВтч

Из этих 824260 тыс.кВтч

-80% идет на нужды объединения (АООТ ППГХО Приложение Л) по себестоимости и 20% уходит местному населению по тарифу 0,825руб.

Можем найти выручку от продажи энергии:

% от 824260 тыс.кВтч= 659408 тыс.кВтч

20% от 824260 тыс.кВтч=164852 тыс.кВтч

Тогда =(659408)+( 164852) =327,23

Суммарная выручка от продажи энергии

=

=327,23290,03=617,26

Выручка от продажи тепловой энергии местным потребителям

=7924966 ГДж (1891,4 тыс.Гкал)

С т/э=32,14р/ГДж (134,7р/Гкал)

=792496632,14=254,77

Общая выручка (от продажи эл.энергии и тепловой энергии)

=

254,77617,26

Себестоимость

= Сэ/э

=0,291730600+32,147924966=255,2

Налог на добавленную стоимость

НДС=()

НДС=()

- затраты на топливо до реконструкции

Валовая прибыль

В. П = -

В.П=255,2=526,9

8. Экологическая безопасность работы котельных агрегатов

8.1 Санитарно-гигиенические условия труда

Задачи производственной санитарии-обеспечение наиболее благоприятными условиями труда работающих, путем ограждения здоровья трудящихся от воздействия вредных производственных факторов (шум, вибрация, запыленность помещений, наличие токсичных веществ, плохая освещенность рабочих мест, высокая температура в цехах).

Котельный цех- вредность:

1.Шум, вибрация - последствия:

шум оказывает общее воздействие на орган слуха, а также оказывает общее действие, например, головокружение, головная боль, шум в ушах, расстройство внутренних органов.

вибрация способствует развитию вибрационной болезни.

Меры: устранение или уменьшение шума и вибрации достигается - путем уменьшения до min допусков между соединяющими деталями, устранение перекосов, своевременной смазки.

прокладка амортизирующего материала (резина, пробки, войлок)

оборудование создающее шум укрывают кожухом

- при работе в условиях воздействия общей вибрации под ноги рабочему ставят специальные виброгасящие площадки.

. Пыль. Пыль проникает в дыхательную систему, а проникая остается там на длительный срок, вызывая поражение легочной ткани, кроме того пыль, попавшая в глаза, вызывает воспалительный процесс их слизистых оболочек.

Меры: - в местах возможного выделения пыли применяют устройства водяного орошения (пыль смачивается, утяжеляется, оседает).

.Высокая температура. При высокой температуре уменьшается работоспособность.

Меры: аэрация, механическая вентиляция (обеспечивается огромный воздухообмен, из цеха удаляются избытки тепла и загазованности, доставляется свежий воздух в рабочую зону)./14/

8.2 Анализ объекта по опасности

Выделяют три класса помещений:

1.Без повышенной опасности (отсутствуют факторы повышенной опасности)

2.С повышенной опасностью (наличие одного фактора)

.Особо опасные (наличие двух и более факторов).

К факторам повышенной опасности относят:

Влажность(сырость), наличие высоких температур(более 30), запыленность, высота, наличие химически активной среды.

Из вышеприведенного можно сделать вывод, что котельный цех относится к классу- особо опасные, так как в нем присутствуют такие факторы как: высокая температура, высота, запыленность. /14/

8.3 Анализ объекта по загрязнению окружающей среды

Таблица 49 - Выбросы вредных веществ за 2006 год

ИнгредиентОбъем выбросов за 2006 годПредельно допустимые выбросы(ПДВ)Зола 531711843Оксид серы 734213237Оксид азота 25093350Оксид углерода77462Золошлаки 127311127360Промстоки 29488353500000

Анализируя данные таблицы можем сделить вывод, что объемывыбросов не превышают предельно допустимые, что удовлетворяет всем требованиям и нормам.

8.4 Защита от падения человека с высоты и предметов на человека

Работа на высоте с лесов, подмостей и других приспособлений.

Леса и подмости должны соответствовать требованиям СНиП ІІІ-4-2005.

Леса и подмости, предназначенные для выполнения работ на высоте должны быть инвентарными и изготовляться по типовым проэктам. На инвентарные леса, подмости и люльки должны иметься паспорта завода изготовителя.

Нагрузка на настилы лесов, подмостей и грузоподъемных площадок не должна превышать допустимой, установленной проектом (паспортом).

Настилы лесов и подмостей, расположенные на высоте 1,3м и выше от уровня земли, должны иметь ограждения, состоящие из стоек, перила и ограждения высотой не менее 1,1м, одного промежуточного горизонтального элемента или сетки и бортовой доски высотой не менее 0,15м. Расстояние между стойками поручней должно быть не более 2м.

Леса высотой более 4м допускаются к эксплуатации только после приемки их комиссией и оформления акта о приемке.

При необходимости проведения кратковременных работ на высоте 1,3м и выше от уровня пола (рабочей площадки) без подмостей обязательно применение предохранительных поясов.

Сборка и разборка лесов должны выполняться по наряду под руководством и наблюдением производителя работ с соблюдением последовательности, предусмотренной проектом производства работ.

На время работ на высоте проход внизу должен быть запрещен и опасная зона ограждена. При работе на решетчатых площадках для предотвращения падений с них инструмента и материала, должен быть сделан плотный дощатый настил.

При совмещении работ по вертикали нижерасположенные рабочие места должны быть оборудованы соответствующими защитными устройствами (настилами, сетками, козырьками и т.п.), установленными на расстоянии не более 6м по вертикали от вышерасположенного рабочего места. При выполнении работ с лесов высотой 6м и более должно быть не менее двух настилов: рабочий (верхний) и защитный (нижний). Каждое рабочее место на лесах, примыкающих к зданию или сооружению, должно быть кроме того, защищено сверху настилом, расположенным на высоте не более 2м от рабочего.

Подвесные и передвижные леса и люльки для подъема людей могут быть допущены к эксплуатации только после их испытания.

8.5 Степень огнестойкости зданий и сооружений

Согласно строительным нормам и правилам (СНиП ІІ-90-81) в зависимости от характеристики обращающихся в производстве веществ и их количества производства подразделяются по пожарной и взрывной опасности на категории: А, Б, В, Г, Д, Е.

К категории Г относится котельный цех, производство, характеризующиеся наличием веществ и материалов в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается излучением тепла, искр и пламени, и твердых, жидких и газообразных веществ, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений регламентируются СНиП ІІ-2-80. При строительстве зданий и сооружений с учетом категории производства применяют строительные материалы и конструкции определенных степеней огнестойкости, которые подразделяются на три группы: сгораемые, трудносгораемые, несгораемые.

Способность констукций задерживать распространение огня (пожара) оцениваетсяпределом их огнестойкости, выраженным временем в часах от начала испытания строительной конструкции на огнестойкость до возникновения одного из следуещих признаков: образование в конструкции сквозных трещин, повышение температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем на 180, понижении конструкции несущей способности.

Согласно СНиП здания и сооружения по огнестойкости подразделяются на пять степеней, характеризующихся пределом огнестойкости основных строительных конструкций и пределами распространения огня по этим конструкциям..

Согласно СНиП ІІ-М.2-92 для производств категории Г помещения зданий и сооружений должны быть выполнены из строительных конструкций ІиІІ степеней огнестойкости, количество этажей не ограничивается /14/

8.6 Расчет первичных средств огнетушения

Расчет производим согласно документу -„Нормы первичных средств пожаротушения для энергетических предприятий РАО ЕЭС России.

Таблица 50- Нормы первичных средств пожаротушения

Наименование помещений, сооружений и установок энергетических предприятийЕдиница защищаемой площади или установкиДополнительные средства пожаротушенияПенные и водные вместимость лпорошковые вместимость лУглекислотные вместимость лКомбинированные пена, порошок вместимостью лЯщик с песком вместимостью 0,5м3102510100252580100Котельные отделенияМестные тепловые щиты котлащит----2+---2+2++1+-------Пылеприготовительные мельницыДве мельницы4++-1+---1+--------котельное отделениеДве котельные установки4++-2++2+1+2+1++1+1+1+2++Знаком „++ обозначены рекомендуемые к оснащению объектов огнетушители.

Знаком „+обозначены огнетушители, применение которых допускается при отсутствии рекомендуемых.

Расчет необходимого количества огнетушителей

Наличие оборудования на Краснокаменской ТЭЦ

Количество котельных установок - 11 штук

Пылеприготовительные мельницы -44 штуки

Щит управления - 3 штуки

Согласно нормам:

На щиты отводится - 6 углекислотных огнетушителя вместимостью 5(8)л.

На мельницы - 88 пенных вместимостью 10л.

На котельное помещение - 22 пенных вместимостью 10л.

- 11 порошковых вместимостью 5л.

- 6 углекислотных вместимостью 5(8)л.

- 11 ящиков с песком вместимостью 0,5м3

Итого котельный цех оснащается:

пенных огнетушителя вместимостью 10л.

порошковых вместимостью 5л.

углекислотных огнетушителя вместимостью 5(8)л.

ящиков с песком вместимостью 0,5м3

8.7 Экологическая сторона проекта

-- На котле БКЗ - 320-140 установлены четырехпольные электрофильтры ЧГ-2-4-53 по два на котел, с эксплуатационным КПД золоулавливания 94%. Концентрация окислов азота в дымовых газах котла составляет 650мг/м3 при =1,4.

Исходя из современных нормотивых показателей по предельной запыленности дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу (не более 150 мг/м3 ) реконструируемый котел БКЗ -320-140 ст №1 требуется оснастить золоулавливающей установкой с КПД не менее 99%. В результате предусмотренных мероприятий по реконструкции котла концентрация окислов азота будет снижена до 320мг/ м3, что соответствует ГОСТ Р 50831-95.

На начальной стадии проекта было рассмотрено три варианта золоулавливающих установок:

вариант - Двухступенчатая схема золоулавливания с батарейным циклоном и пенно-барбатажным аппаратом.

Первая ступень - сухая очистка дымовых газов в батарейном циклоне, содержащем 96 циклонных элементов. Эффективность ступени - 92-95%

Вторая ступень - мокрая очистка дымовых газов от остатков золы мелкой фракции в пенно-барбатажном аппарате (ПБА), состоящем из 32 вихревых скрубберов. Эффективность ступени -99,9%.

- Для обеспечения нормального температурного режима работы дымососов котла, внешних газоходов и дымовой трубы в установке предусматривается повышение температуры очищенных дымовых газов до 100-107 путем подмешивания дымовых газов котла с температурой 144

Часть дымовых газов котла по двум байпасным линиям, пройдя очистку от золы в групповых циклонах, состоящих из 8-10 циклонных элементов, направляются через щелевые отверстия в обций газовый короб перед дымососами. Эффективность группового циклона 96%.

Поскольку только часть уходящих газов проходит одну ступень очистки перед смешением, общая запыленность дымовых газов повышается незначительно и остается в пределах 99,5%.

Для оценки экономических показателей реконструированного котлоагрегата с двухступенчатой схемой золоулавливания эксплуатационная эффективность этой схемы принимается 99%.

- Дымовые газы поступают в каждый вихревой скруббер пенно-барбатажного аппарата через завихритель, орошаются водой (технической), поступающей сверху через специальное разбрызгивающее устройство. На стенках скруббера создается постоянный слой пены. Золовая пульпа отводится в золовый канал и далее в систему ГЗУ. Удельное орошение газа -100-120г/ м3.

Суммарный расход воды на установку 37-45 т/ч.

-- Во второй ступени установки из-за наличия щелочных агентов в золе происходит частичное улавливание окислов серы и азота.

-- Двухступенчатую золоулавливающую установку предлагается установить на существующий железобетонный постамент после демонтажа, расположенных на нем корпусов электрофильтров.

Достоинства схемы:

1.Имеет высокую эффективность (99,5%), отличается сравнительно простой конструкцией аппаратов, технологичностью их изготовления из отечественных и местных материалов, простотой в эксплуатации и ремонте, сравнительно низкой сметной стоимостью 8 млн. 830 тыс. руб.

2.Отличительной особенностью является применение в батарейном циклоне элементов большого диаметра (до 750мм), что уменьшает металлоемкость конструкции и предупреждает забивание элементов золой.

3.Равенство гидравлических сопротивлений в обоих газовых трактах (основном и байпасном) позволяет выдержать выбранное соотношение расходов газа при изменении их суммарного расхода, что имеет место при изменении паропроизводительности котла, и обеспечить постоянство температуры уходящих газов (очищеных).

Недостатки схемы:

Единственным недостатком схемы золоулавливания является наличие золопульпы и необходимость ее утилизации, но этот недостаток как несущественный, учитывая ее малый выход ( не более 55 т/ч).

2 вариант - Одноступенчатая схема золоулавливания с электрофильтрами

Предлагается замена проектных четырехпольных электрофильтров ЧГ-2-4-53 котлоагрегата БКЗ-320-140 на современные модифицированные электрофильтры типа ЭГВМ со степенью очистки дымовых газов не менее 99%.

Для существующей компановки котлоагрегата ст №1 предпочтителен вариант электрофильтра с активной высотой электродов 7,5м, а активная длина увеличивается за счет установки дополнительного поля на входе в электрофильтр.

- Предлагается к установке один двухсекционный электрофильтр типа ЭГВМ с пятью полями длиной 4,5м каждое, ячейка электрофильтра по фронту 21м. активная высота электродов - 7,5м.

--Подтверждена возможность использования для модернизированного пятипольного фильтра существующего каркаса ЧГ2-4-53.

- Стоимость разработки техдокументации, изготовления и поставки основного оборудования и конструкций электрофильтров ЭГВМ для одного котла 320 т/ч (без учета НДС, транспортных расходов, и др. налогов) оценивается в сумму 25 млн. руб. С учетом строительно-монтажных и других работ ( составляют 20% стоимости оборудования) полная стоимость золоулавливающей установки оценивается в 30,5 млн.руб.

Достоинства схемы:

.Обеспечивает требуемую степень очистки не менее 99%.

.Золоулавливающее оборудование укомплектовано современными агрегатами питания с системой комплексного управления и оснащено системой автоматического контроля.

Недостатки схемы:

1.Вариант создания пятипольного электрофильтра типа ЭГВМ на базе существующего корпуса и строительных конструкций проектного электрофильтра ЧГ 2 технически возможен, но требует значительных материальных и трудовых затрат, финансовых затрат не менее 27,5 млн.руб.

вариант - Двухступенчатая схема золоулавливания с прямоточными циклонами и рукавными (кассетными) фильтрами

- Данный вариант предусматривает установку на месте существующих электрофильтров ЧГ 2 трех групп золоочистного оборудования на один котлоагрегат 320т/ч.

-Каждая группа состоит из прямоточного циклона диаметром 3400 мм и фильтрационной установки с поверхностью 11500м2 производства ЗАО„Спейс-мотор(г.Санкт-Петербург) .Степень очистки не менее 99%.

- Заявленная разработчиком ориентировочная стоимость оборудования составит 39 млн. руб., а с учетом строительных работ (20% от стоимости оборудования ) полная стоимость оценивается в сумме 46,8 млн.руб.

Достоинства схемы:

.Обеспечивает требуемую степень очистки 99%.

Недостатки схемы:

.Фильтрующий компанент - термостойкое полотно является импортным изделием с высокой стоимостью, что определяет первоначальную ценуочистного аппарата, а учитывая высокую изнашиваемость фильтрующих поверхностей также будут велики эксплуатационные расходы.

Резюме: Все рассмотренные варианты золоулавливающей установки, имея одинаковые экологические показатели (эффективность золоулавливания не менее 99%), значительно разнятся между собой по реальности проектов, стоимости и трудозатратам к их реализации. По сумме технико - экономических показателей предлагается реконструируемый котел БКЗ -320-140 ст№1 оснастить золоулавливающей установкой по варианту 1 - Двухступенчатая схема золоулавливания с батарейными циклоном и пенно-барбатажным аппаратом. /2/

Таблица 51 - Максимальные секундные выбросы вредных веществ с дымовыми газами от котла БКЗ-320-140 ст.№1 до и после реконструкции

Наименование веществаВыбросы (г/сек)Выбросы (т/год)До реконструкцииПосле реконструкцииСнижениеДо реконструкцииПосле реконструкцииСнижениеКПД 94%КПД 99%----КПД 94%КПД 99%----Зола76,412,563,917302881442Сернистый ангедрид78,971,5 7,417851642143Окислы азота59,529,330,21358668,6689,4Итого214,8113,3101,54040,62598,62274,6

В результате предусмотренных мероприятий по реконструкции котельного агрегата концентрация окислов азота будет снижаться с 650 мг/мм3 до 320мг/мм3 при =1,4, что соответствует ГОСТ Р 50831-95.

-Концентрация сернистого ангидрида в дымовых газах реконструируемого котла составит 780 мг/мм3 при =1,4. Для котлов вводимых в эксплуатацию с 01.01.2001 года в соответствии с ГОСТ Р 50831 -95 нормативный удельный выброс в атмосферу окислов серы должен быть не более 950 мг/ мм3 для котлов мощностью 320 т/ч, работающих на топливе с приведенным содержанием серы не более 0,045 % кг/МДж.

Всвязи с вышеизложеным, применение сероочистки на реконструируемом котлоагрегате не требуется.

Выводы:

котёл тепловой энергия реконструкция

Техническая сторона

-- Увеличивается глубина топки, т.к. при прежних габаритах нагрузка котла не сможет быть выше 0,7Дн (224т/ч).

- Принято фронтовое расположение прямоточных горелок с системой нижнего дутья, так как в случае установки вихревых горелок температура на выходе из топки возрастает до 1150, что приведет к ограничению 0,85 Дн(272 т/ч).

--Ввод в состав сушильного агента газов рециркуляции, что позволило:

а) повысить нагрузку котла до 320 т/ч

б) снизить долю первичного воздуха с rперв=0,6 до rперв=0,39

в) уменьшить NOх

- Замена дутьевых вентиляторов и дымососа газовой рециркуляции в связи с переходом на систему пылеприготовления с прямым вдуванием и на сушку топлива горячим воздухом

- Замена второй ступени пароперегревателя для обеспечения безшлаковочной работы пароперегревателя

-Замена третьей и четвертой ступеней пароперегревателя в связи с увеличением глубины топки за счет сдвижки заднего экрана в сторону конвективной шахты

-Уменьшение второй ступени водяногоэкономайзера (Н=1800м2) для увеличения температуры горячего воздуха использованного для сушки воздуха

Данные мероприятия позволяют обеспечить:

Надежную работу котла с твердым шлакоудалением на номинальной нагрузке при сжигании Уртуйского угля по схеме прямого вдувания с сохранением существующих мельниц

- Сохранение номинальных параметров пара в диапазоне 60-100% номинальной нагрузки

Высокие экономические показатели работы котла КПД увеличился по сравнению с существующим вариантом на 1,5% и составил 91,66%, что привело к снижению расчетного расхода топлива на котел с 14,39кг/с(51,8 т/ч) до 14,15кг/с (50,94т/ч).

Экономическая сторона

Произведены экономические расчеты эффективности реконструкции, в результате получилось:

срок окупаемости дополнительных капиталовложений составил Ток =6,2 года, т.к. он получился меньше нормативного , то затраты в реконструкцию эффективны и оправданы.

себестоимость эл.энергии уменьшилась с 0,317коп/кВтч до 0,21 коп/кВтч

Себестоимость тепловой энергии уменьшилась с 143 руб/Гкал до 96,22 руб/Гкал.

Прибыль ТЭЦ увеличилась с 407,61 до 526,9
Затраты в реконструкцию составили 323735000 руб., реконструкция первого котла является наиболее эффективной, по сравнению с монтажем нового котельного агрегата.
Экологическая сторона

-Установка новой двухступенчатой золоулавливающей установки с батарейным циклоном и пенно - барбатажным аппаратом вместо существующих электрофильтров ЧГ-2-4-53 позволит снизить выбросы (Таблица 51). Концентрация окислов азота снизится с 650 мг/м3 до 320 мг/м3.

Показатели выбросов вредных веществ после реконструкции полностью соответствуют ГОСТ 50831-95, который и будет применяться для котельных агрегатов, вводимых в эксплуатацию с 01.01.2001 года.

Заключение

В результате проделанной работы были подробно изучены выбранные мероприятия по совершенствованию оборудования с целью повышения его эффективности.

.Перевод котлоагрегата БКЗ-320-140 ст №1 с жидкого на твердое шлакоудаление.

. Переход с сушки топлива топочными газами на сушку горячим воздухом.

Список используемой литературы

1.Каталог оборудования Краснокаменской ТЭЦ.

2.Основные предложения по реконструкции котла БКЗ-320-140 . Проект АО„Новосибирсктеплопроект.

.Липов Ю.М.,Самойлов Ю.Ф., Виленский Т.В.

Компановка и тепловой расчет парового котла: Учебное пособие для вузов-М.: Энергоатомиздат, 1988-208с.

.Типовой расчет котельных агрегатов (Номативный метод)./ Под редакцией Кузнецова

.С.Л. Ривкин, А.А Александров. Термодинамические свойства воды и водяного пара. Справочник . М.: Энергоатомиздат, 1984- 78с.

6. Теплотехнический справочник. Т-2. Под общей редакцией В.Н. Юренева и Лебедева П.Д. М.: Энергия, 1976

.Левит Г.Т. Пылеприготовление на тепловых электростанциях- М.: Энергоатомиздат, 1991-384с.

. Теплотехнический справочник Т-1. Под общей редакцией В.Н. Юренева и Лебедева П.Д. М.: Энергия, 1976

.Смирнов А.Д.,Антипов К.М. Справочная книжка энергетика 4-е издание М.: Энергоатомиздат, 1984- 440с.

. Тепловые и атомные электрические станции Т-3 / Под общей редакцией В.А. Григорьева и В.М. Зорина - М.:Энергоиздат, 1982 - 624с.

.Качан А.Д. Технико-экономические основы проектирования тепловых электрических станций. Мн.: Высш школа, 1983, 159с.

.Нормы расхода мазута на ТЭС. Методические указания.

.А.А. Ионин, Б.М.Хлыбов,В.Н. Братенков, Е.Н.Терлецкая Теплоснабжение М.: Стройиздат, 1982-336с.

14. Охрана труда в электроустановках.: Учебник для вузов/ Под редакцией Князевского Б.А.-3-е издание, перереботанное и дополн. - М.: Энергоатомиздат, 1983- 336с.

СПРАВКА

о паспортных данных, основных показателях эксплуатации и ремонта, и о техническом состоянии основного оборудования ТЭЦ ППГХО (в течении всего периода эксплуатации)

№ ппУсловные сокращенияТип оборудованияЗав.№Год изготовленияГод монтажаСрок службы на 01.01.07Наработка на 01.01.07Среднегодовая наработка на 01.01.07Кол. К.РФактический межремонтный ресурсПримечаниеВ час.В год1.К-1БКЗ-320-140 ПТ-29611970197228 лет90056-----------------2.К-2БКЗ-320-140 ПТ-29891971197327 лет99996------------------3.К-3БКЗ-320-140 ПТ-510201972197430 лет1085392294----206594.94.К-4БКЗ-320-140 ПТ-510741973197728 лет10434334856168214,65.К-5БКЗ-210-140 -812991977197926 лет13891654515269395,06.К-6БКЗ-210-140 -814071979198025 лет13929353044346316,37.К-7БКЗ-210-140 -814821980198223 года13819655164376085,6Нарушен.8.К-8БКЗ-210-140 -815481981198421 год13469553553485007,5ГОСТа9.К-9БКЗ-210-140 -816721983198817 лет10467137182346915,5Р50831-10.К-10БКЗ-210-140 -1019331987199015 лет10374952461601648,99511.К-11БКЗ-210-140 -1019441988199114 лет10360681181575568,012.К-12БКЗ-210-140 -10------------------------------13.ТГ-1ПТ-60-130/1312261971197234 года17843953176384997,3Нар.ПТЭ14.ТГ-2Т-50-130295481972197431 год18258139096399486,2Нар.ПТЭ15.ТГ-3ПТ-60-130/1313431973197623 года103027----------------16.ТГ-4Т-50-130295511977198124 года15298034854425126,0Нар.ПТЭ17.ТГ-5ПТ-60-130/1315371978198421 год15059124806215523,018.ТГ-6ПТ-80-130/1319631988198916 лет11329274622626779.5Нар.ПТЭ19.ТГ-7Т-100-130260271990199312 лет9448070162501106.0Нар.ПТЭИноземцев Б.П, - 2-13-33

Содержание Введение . Характеристика котла .1 Характеристика котла БКЗ-320-140 .2 Краткое описание котла .3 Топочное устройство .4 Система

Больше работ по теме: