Температура уходящих газов: при работе на мазуте 141 на газе 130 КПД на мазуте 912 на газе 9140. В задней стене размещены шлицы для ввода рециркулирующих дымовых газов.3 Коэффициенты избытка воздуха в газовом тракте котла Коэффициенты избытка воздуха на выходе из топки без учета рециркуляции: . Коэффициенты избытка воздуха: на выходе из топки после ширмового пароперегревателя после КПП1 после КПП2 после Эк1 после Эк2 в уходящих газах; Выбор расчетных температур Рекомендуемая температура уходящих газов для мазута...
Поделитесь работой в социальных сетях
Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск
1. Тепловой расчет котла ТГМ-94
1.1 Описание котла
Парогенератор ТГМ-94 для блока 150 МВт на производительность 140 кг/сек, давление 14Мн/, перегрев, промперегрев, температура горячего воздуха. Расчетное топливо: природный газ и мазут. Температура уходящих газов: при работе на мазуте 141, на газе 130, КПД на мазуте 91,2, на газе 91,40%.
Парогенератор спроектирован для районов с минимальной температурой атмосферного воздуха - и имеет П - образную открытую компоновку. Все элементы агрегата выполнены дренируемыми. Каркас получился довольно сложным и тяжелым из-за наличия местных укрытий, а также из-за учета ветровой нагрузки и сейсмичности в 8 баллов. Местные укрытия (боксы) выполнены из легких материалов типа асбофанеры. Открытые трубопроводы покрыты алюминиевой обшивкой.
Оборудование блока скомпоновано так, что воздухоподогреватель размещен с фронта парогенератора, а турбина - сзади. При этом несколько удлиняется газоходы, зато удобно компонуется воздуховоды, паропроводы также укорачиваются, особенно при размещении выходных коллекторов перегревателя позади парогенератора. Все элементы агрегата запроектированы для блочного заводского изготовления, с максимальным весом блока 35 т, кроме барабана, весящего 100т.
Фронтовая стена топки экранирована вперемежку испарительными и перегревательными панелями, на стене размещаются семь панелей перегревателя с гнутыми трубами в обход горелок, а между ними испарительные панели из прямых труб.
Гибы в обход горелок позволяют компенсировать разницу в термических удлинениях и сварить друг с другом нижние камеры всех фронтовых панелей, расположенные соосно. Горизонтальный потолок топки экранирован перегревательными трубками. Средние панели боковых экранов включены во вторую ступень испарения. Солевые отсеки размещены по торцам барабана и имеют общую производительность 12% от.
В задней стене размещены шлицы для ввода рециркулирующих дымовых газов.
На фронтовой стене установлено в 4 яруса 28 газомазутных горелок. На мазуте работают три верхних ряда, на газе три нижних. С целью понижения избытка воздуха в топке предусмотрен индивидуальный подвод воздуха к каждой горелке. Объём топки 2070 ; объемная плотность тепловыделения камеры горения зависит от вида топлива: для газа Q / V =220, для мазута 260 квт/, плотность теплового потока поперечного сечения топки для газа Q / F =4,5, для мазута 5,3 Мвт/. Обмуровка агрегата щитовая с опиранием на каркас. Обмуровка пода натрубная и перемещается вместе с экраном; обмуровка потолка выполнена из панелей, лежащих на трубах потолочного пароперегревателя. Шов между подвижной и неподвижной обмуровкой топки выполнен в виде гидрозатвора.
Схема циркуляции
Питательная вода котла, пройдя конденсатор, экономайзер, поступает в барабан. Около 50 % питательной воды подается на барботажно-промывочное устройство, остальная часть мимо промывочного устройства направляется в нижнюю часть барабана. Из барабана поступает в экранные трубы чистого отсека и затем в виде пароводяной смеси поступает в барабан во внутрибарабанные циклоны, где происходит первичное отделении воды от пара.
Часть котловой воды из барабана поступает в выносные циклоны, которая является продувочной водой 1 ступени и питательной водой 2 ступени.
Пар чистого отсека поступает в барботажно-промывочное устройство, сюда же подведен пар солевых отсеков из выносных циклонов.
Пар, пройдя через слой питательной воды, очищается от основного количества содержащихся в ней солей.
После промывочного устройства насыщенный пар проходит через пластинчатый сепаратор и дырчатый лист, очищаясь от влаги, и направляется по пароперепускным трубам в пароперегреватель и далее на турбину. Часть насыщенного пара отводится в конденсаторы для получения собственного конденсата, для впрыска в пароохладитель.
Непрерывная продувка осуществляется из выносных циклонов в солевом отсеке 2 ступени испарения.
Конденсационная установка (2 шт.) размещены у боковых стен топочной камеры и состоит из двух конденсаторов, коллектора и труб подвода пара и отвода конденсата.
Пароперегреватели расположены по ходу пара.
Радиационная (настенный) экранирующий фронтовую стенку топки.
Потолочный экранирующий потолок котла.
Ширмовый расположенный в газоходе, соединяющим топку с конвективной шахтой.
Конвективный размещенный в конвективной шахте.
1.2 Исходные данные
- номинальная паропроизводительность т/ч;
- рабочее давление за главной паровой задвижкой МПа;
- рабочее давление в барабане МПа;
- температура перегретого пара;
- температура питательной воды;
- топливо мазут;
- низшая теплота сгорания;
- содержание влаги 1,5%
- содержание серы 2%;
- содержание механических примесей 0,8%:
Объемы воздуха и продуктов сгорания, /:
- средний элементарный состав (в % по объему):
1.3 Коэффициенты избытка воздуха в газовом тракте котла
Коэффициенты избытка воздуха на выходе из топки без учета рециркуляции: .
Расчетные присосы холодного воздуха в топках и газоходах паровых котлов отсутствуют.
Коэффициенты избытка воздуха:
На выходе из топки
После ширмового пароперегревателя
После КПП1
После КПП2
После Эк1
После Эк2
В уходящих газах;
Выбор расчетных температур
130÷140=140.
Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель
для регенеративного воздухоподогревателя:
0,5(+) 5;
Температура подогрева воздуха 250-300=300.
Минимальный температурный напор за экономайзером: .
Минимальный температурный напор перед воздухоподогревателем: .
Предельный подогрев воздуха в одной ступени ВП: .
Отношение водяных эквивалентов: , по рисунку.
Средний избыток воздуха в ступенях ВП:
300;
140;
Рассчитаем объём газа, отбираемый на рециркуляцию, топлива
Доля рециркуляции горячего воздуха на вход в воздухоподогреватель;
1,35/10,45=0,129.
Средний избыток воздуха в ступени воздухоподогревателя:
1,02-0+0,5∙0+0,129=1,149.
Отношение водяных эквивалентов:
1.4 Расчет объёмов воздуха и продуктов сгорания
При сжигании мазута расчет теоретических объёмов воздуха и продуктов сгорания производится на основании процентного состава рабочей массы:
теоретический объём воздуха:
Теоретические объёмы воздуха:
Действительные объёмы продуктов сгорания при избытке воздуха в газоходах определяют по формуле:
Результаты приведены в таблице 1.1.
|
Величина |
Топка ширмы |
КПП1 |
КПП2 |
Эк1 |
Эк2 |
РВП |
|
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1.02 |
|
|
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
|
|
|
1,453 |
1,453 |
1,453 |
1,453 |
1,453 |
1,453 |
|
10,492 |
10,492 |
10,492 |
10,492 |
10,492 |
10,492 |
|
|
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
|
|
0,138 |
0,138 |
0,138 |
0,138 |
0,138 |
0,138 |
|
|
0,288 |
0,288 |
0,288 |
0,288 |
0,288 |
0,288 |
Объём водяных паров:
Полный объём газов:
Объёмная доля трехатомных газов:
Объёмная доля водяных паров:
Доля трехатомных газов и водяных паров:
1.5 Энтальпия воздуха и продуктов сгорания
Энтальпия теоретических объёмов воздуха и продуктов сгорания, в, при расчетной температуре, определяется по формулам:
Энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха
Результаты расчетов приведены в таблице 1.2.
Таблица 1.2
Энтальпия продуктов сгорания
|
Поверхность нагрева |
Температура за поверхностью |
||||
|
Топочная камера |
2300 2100 1900 1700 1500 1300 1100 |
44096 ,3 39734,1 35606 31450 27339,2 23390,3 19428 16694,5 |
37254,3 33795,3 30179,6 26647,5 23355,7 19969,95 16782,70 13449,15 |
745,085 675,906 603,592 532,95 467,115 399,399 335,654 268,983 |
44827,3 40390,7 36179,6 32018,5 27798 23782,6 19757,9 15787,1 |
|
КПП1 |
1100 |
19422,26 15518,16 13609,4 11746,77 9950,31 |
16782,70 13449,15 11829,40 10241 8683,95 |
335,654 268,983 236,588 204,820 173,679 |
19757,9 15787,1 13846 11951,6 10124 |
|
КПП2 |
11746,77 9950,31 9066,87 |
10241 8683,95 7921,10 |
204,820 173,679 158,422 |
11951,6 10124 9225,3 |
|
|
ЭК1 |
9950,31 9066,87 8193,30 |
8683,95 7921,10 7158,25 |
173,679 158,422 143,165 |
10124 9225,3 8336,5 |
|
|
ЭК2 |
9066,87 8193,30 6469,46 4788,21 |
7921,10 7158,25 5663,90 4200,90 |
158,422 143,165 113,278 84,018 |
9225,3 8336,5 6582,7 4872,2 |
|
|
РВП |
4788,21 3151,52 1555,45 |
4200,90 2779,70 1379,40 |
84,018 55,594 27,588 |
4872,2 3207,1 1583 |
При
1.6 Коэффициенты полезного действия и потери теплоты
Коэффициенты полезного действия проектируемого парового котла определяется из обратного баланса:
Потеря теплоты с уходящими газами зависит от выбранной температуры газов, покидающих паровой котел, и избытка воздуха и определяется по формуле:
Находим энтальпию уходящих газов при :
Энтальпия холодного воздуха при расчетной температуре:
Располагаемая теплота сжигаемого топлива кДж/кг, в общем случае определяется по формуле:
Потери теплоты с химическим недожогом топлива =0,1%.
Тогда: .
Потери теплоты с механическим недожогом топлива
Потери теплоты от наружного охлаждения через внешние поверхности котла %, невелики и с ростом номинальной производительности котла кг/с, уменьшается: при
Получим:
1.7 Тепловой баланс и расход топлива
Расход топлива В, кг/с, подаваемого в топочную камеру парового котла, можно определить из следующего баланса:
Расход продувочной воды из барабанного парового котла, кг/с:
Где =2% - непрерывная продувка котла.
- энтальпия перегретого пара;
- энтальпия кипящей воды в барабане;
- энтальпия питательной воды;
1.8 Поверочный расчет теплообмена в топке
Размеры топочной камеры:
2070 .
Тепловое напряжение топочного объема
Двусветный экран, 6 газомазутных горелок в два яруса по фронту котла.
Тепловые характеристики топочной камеры
Полезное тепловыделение в топочной камере (в расчете на 1 кг или 1 топлива):
Теплота воздуха состоит из теплоты горячего воздуха и небольшой доли теплоты присосов холодного воздуха извне:
В газоплотных топках, работающих под наддувом, присосы воздуха в топку исключены =0. =0.
Адиабатическая (калориметрическая) температура продуктов сгорания:
где
Пусть по таблице находим энтальпию газов
Усредненная теплоемкость газов:
При расчете топки котла температуру можно определить непосредственно, используя данные таблицы 2.3, по известному значению
путем интерполяции в зоне высоких температур газов при значении, и принимая
Тогда,
Температура газов на выходе из топки для D <500 т/ч
Из таблицы 2.2 находим энтальпию газов на выходе из топки:
Удельное тепловосприятие топки, кДж/кг:
где - коэффициент сохранения теплоты, учитывающий долю теплоты газов, воспринятую поверхностью нагрева:
Температура газов на выходе из топки:
где М=0,52-0,50- коэффициент, учитывающий относительное положение ядра факела по высоте топочной камеры;
При расположении горелок в два три ряда по высоте за принимается средняя высота, если теплопроизводительности горелок всех рядов одинаковы, т.е. где =0,05 при D >110 кг/с, М=0,52-0,50∙0,344 = 0,364.
Коэффициент тепловой эффективности экрана:
Угловой коэффициент экрана определяется:
1,1 относительный шаг труб настенного экрана.
Условный коэффициент загрязнения поверхности:
Степень черноты: , при сжигании жидкого топлива коэффициент теплового излучения факела равен:
Коэффициент теплового излучения несветящийся части факела:
Где р=0,1 МПа, а
Абсолютная температура газов на выходе из топки.
Объёмная доля трехатомных газов.
Эффективная толщина излучаемого слоя в топочной камере, где расчетный объем топочной камеры равен: , а поверхность топки с двусветным экраном:
где
Тогда и
Получим
Принимаем в первом приближении равным
Среднее тепловое напряжении поверхности нагрева топочных экранов:
Где - полная радиационная поверхность топки.
1.9 Расчет поверхности нагрева котла
Гидравлическое сопротивление перегретого пара:
При этом давление в барабане:
Давление питательной воды в настенном пароперегревателе:
Потери давления в ширме:
Потери давления в КПП:
1.9.1 Расчет настенного пароперегревателя
Давление питательной воды,
Температура питательной воды,
Энтальпия питательной воды.
Тепловосприятие радиационных настенных экранов: где среднее тепловое напряжение рассчитываемой экранной поверхности, Для настенного экрана значит
Угловой коэффициент экрана:
Значит
Вычисляем выходные параметры питательной воды:
При р=15,4 МПа.
1.9.2 Расчет радиационного потолочного пароперегревателя
Параметры воды на входе:
Тепловосприятие радиационного потолочного ПП:
Тепловосприятие над топкой: где лучевоспринимающая поверхность нагрева потолочных экранов топки:
Тепловосприятие горизонтальным газоходом:
Где средняя удельная тепловая нагрузка в горизонтальном газоходе площадь газохода Тогда,
Вычисляем энтальпию пара: или
Тогда энтальпия на выходе из топки:
Впрыск 1:
1.10 Расчет тепловосприятия ширм и других поверхностей в области ширм
1.10.1 Расчет ширмового пароперегревателя 1
Параметры воды на входе:
Параметры воды на выходе:
Впрыск 2:
1.10.2 Расчет ширмового пароперегревателя 2
Параметры воды на входе:
Параметры на воды на выходе:
Тепловосприятие ширм:
Теплота, получаемая из топки плоскостью входного окна газохода ширм:
Где
Теплота, излучаемая из топки и ширм на поверхности за ширмами:
Где а поправочный коэффициент
Угловой коэффициент с входного на выходное сечение ширм:
Средняя температура газов в ширмах:
Теплота от омывающих газов:
Определяемое тепловосприятие ширм:
Уравнение теплообмена для ширмы : где поверхность нагрева ширмы :
Усредненный
где температурный напор прямотока :
Температурный напор противотока :
Коэффициент теплопередачи :
Коэффициент теплопередачи от газов на стенке :
Скорость газов:
Коэффициент теплоотдачи конвекций газов к поверхности:
Где поправка на число труб по ходу газов.
И поправка на компоновку пучка.
1 коэффициент, учитывающий влияние и изменение физических параметров потока.
Коэффициент теплоотдачи излучения продуктов сгорания:
Коэффициент использование: ,
где
Тогда
Уравнение теплообмена для ширмы будет выглядеть так:
Полученное значение сравним с :
1.10.3 Расчет подвесных труб в области ширм
Теплота, получаемая поверхностью трубчатого пучка из топки:
Где тепловоспринимающая поверхность:
Теплообмен в трубах:
Скорость газов:
Где
Коэффициент теплоотдачи конвекций от газов к поверхности:
Значит
Тогда
Теплота, воспринимая обогреваемой средой вследствие охлаждения омывающих газов(балансовая):
Из этого уравнения найдем энтальпию на выходе из поверхности труб:
где - теплота, получаемая поверхностью излучением из топки;
Энтальпия на входе в трубы при температуре
По энтальпии определяем температуру рабочей среды на выходе из подвесных труб
Средняя температура пара в подвесных трубах:
Температура стенки
Коэффициент, теплоотдачи от излучения продуктов сгорания при не запыленном потоке газов:
Коэффициент использования: где
Тогда:
Тепловосприятие подвесных труб находят по уравнению теплопередачи:
Полученное значение сравниваем с
Т.о. температура рабочего тела на выходе из подвесных труб
1.10.4 Расчет ширмового пароперегревателя 1
Газы на входе:
на выходе:
Теплота, полученная излучением из топки:
Коэффициент излучения газовой среды: где
Тогда:
Теплота, получаемая излучением из топки:
Теплота от омывающих газов:
Температурный напор прямотока:
Усредненный температурный напор:
Коэффициент теплопередачи:
где коэффициент теплопередачи от газов к стенке:
Скорость газов:
Получим:
Коэффициент теплопередачи конвекций от поверхности к обогреваемой среде:
Тогда:
Уравнение теплообмена для ширмы:
Сравниваем с:
Т.о. температура на выходе из ширмового пароперегревателя 2:
1.11 Тепловосприятие конвективного пароперегревателя
1.11.1 Расчет конвективного пароперегревателя 1
Параметры рабочей среды на входе:
Параметры рабочей среды на выходе:
где
Теплота, воспринимаемая рабочей средой:
Энтальпия газов на выходе из поверхности нагрева выражаем из уравнения для теплоты, отдаваемой газами:
Уравнение теплообмена для КПП1:
Коэффициент теплопередачи:
Коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности:
Скорость газов:
Значит
Определяем состояние газов на выходе:
с учетом излучения объёма
Тогда:
Тогда коэффициент теплоотдачи от газов к стенке будет:
Скорость движения пара по конвективному пароперегревателю:
Коэффициент теплопередачи будет равен:
Температурный напор прямотока:
Уравнение теплообмена для конвективного пароперегревателя:
Сравниваем с
Впрыск 3 (ПО 3).
1.11.2 Расчет конвективного пароперегревателя 2
Параметры рабочей среды на входе:
Параметры рабочей среды на выходе:
Теплота, воспринятая рабочей средой:
Уравнение теплоты, отдаваемой газами:
отсюда энтальпия газов на выходе из поверхности нагрева:
Уравнение теплообмена для КПП 2: .
Температурный напор прямотока:
Коэффициент теплопередачи: где коэффициент теплопередачи от газов к стенке: где
Скорость газов:
Коэффициент, теплоотдачи излучения продуктов сгорания при не запыленном потоке газов:
Коэффициент излучения газовой среды:
Определяем состояние газов на выходе из топочной камеры по формуле:
Тогда:
Значит:
Тогда коэффициент теплоотдачи конвекции от газов к стенке будет:
Коэффициент теплоотдачи конвекции от поверхности к обогреваемой среде:
Тогда:
Уравнение теплообмена будет иметь вид:
Сравниваем с
1.11.3 Расчет подвесных труб в конвективной шахте
Теплота, отданная газами поверхности:
Тепловосприятие подвесных труб: где расчетная теплообменная поверхность:
Коэффициент теплопередачи
отсюда
по этой энтальпии находим температуру рабочей среды на выходе из подвесных труб:
Температура рабочей среды на входе:
Температурный напор: где
Тогда
Получилось, что значит температура газов после подвесных труб
1.12 Расчет тепловосприятия водяного экономайзера
1.12.1 Расчет экономайзера (вторая ступень)
Теплота, отданная газами:
где при
Энтальпия пара на входе:
- давление на входе, следует
Энтальпия среды на выходе находится из уравнения для теплоты, воспринятой рабочей поверхностью:
Уравнение теплообмена:
Коэффициент теплопередачи:
Коэффициент теплопередачи от газов к стенке: где
Скорость газов:
Тогда коэффициент теплоотдачи конвекций от газов к поверхности:
Коэффициент излучения газовой среды:
Площадь нагреваемой поверхности:
С учетом излучения объёма
Тогда:
коэффициент использования
Коэффициент, теплоотдачи излучения продуктов сгорания:
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке:
Тогда
Температурный напор:
Теплообмен экономайзера (вторая ступень):
Сравниваем с
значит температура на выходе из второй ступени экономайзера
1.12.2 Расчет экономайзера (первая ступень)
Параметры рабочей среды:
Параметры продуктов сгорания:
Параметры, воспринятые рабочей средой:
Из уравнения для теплоты отданной газами находим энтальпию на выходе:
По с помощью таблицы 2 находим
Уравнения теплообмена:
Температурный напор прямотока:
Скорость газов:
Коэффициент теплопередачи от газов к поверхности:
Коэффициент, теплопередачи излучения продуктов сгорания при не запыленном потоке газов:
Где коэффициент излучения газовой среды: где состояние газов на выходе:
тогда
Коэффициент теплопередачи:
Тогда уравнение теплообмена будет выглядеть так:
Т.о. температура на выходе из первой ступени экономайзера:
1.13 Расчет регенеративного воздухоподогревателя
1.13.1 Расчет горячего пакета
Теплота, воспринятая воздухом:
где при
при
Отношение среднего количества воздуха в воздухоподогревателе к теоретически необходимому:
Из уравнения для теплоты отданной газами находим энтальпию на выходе из горячей части воздухоподогревателя:
Температура газов на выходе из горячей части по таблице 2:
Средняя температура воздуха:
Средняя температура газов:
Температурный напор:
Средняя скорость воздуха:
Средняя скорость газов:
Средняя температура стенки горячей части воздухоподогревателя:
Коэффициент теплопередачи конвекции от поверхности к обогреваемой среде:
Уравнение теплопередачи:
Уравнение теплообмена:
1.13.2 Расчет холодного пакета
Доля воздуха теоретически необходимого в холодной части воздухоподогревателя:
Тепловосприятие холодной части по балансу:
Энтальпия газов на выходе из воздухоподогревателя:
Средняя температура воздуха:
Средняя температура газов:
Температурный напор:
Температура стенки холодной части воздухоподогревателя:
Средняя скорость воздуха:
Средняя скорость газов:
Коэффициент теплоотдачи конвекции от газов к поверхности:
Уравнение теплопередачи:
Уравнение теплообмена:
1.14 Расчет КПД парового котла
Коэффициент полезного действия:
Потери теплоты с уходящими газами:
где энтальпия холодного воздуха при расчетной температуре и
Тогда КПД будет равен:
Инв. № подп
Подп. и дата
Взам. инв. №
Инв. № дубл.
Подп. и дата
Лит
Лист
Листов
ФГБОУ ВПО «КГЭУ»
ИТЭ, гр. КУП-1-09
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Лит
№ докум.
Изм .
Подп .
Дата
Бахтин
Разраб .
Федосов
Пров .
Т. контр.
Локтев
Н. контр.
Галицкий
Утв .
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДП 14050 2 .065.002 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
INFLUENCE OF STEAM LOAD OF RADIATION PROPERTIES OF THE TORCH IN THE BOILER FIRE CHAMBER
Mikhail Taimarov
dr. sci. tech., professor of the Kazan state energetic university,
Rais Sungatullin
high teacher of the Kazan state energetic university,
Russia, Republic of Tatarstan, Kazan
АННОТАЦИЯ
В данной работе рассматривается тепловой поток от факела при сжигании природного газа в котле ТГМ-84А (станционный № 4) Нижнекамской ТЭЦ-1 (НкТЭЦ-1) для различных режимных условий с целью определения условий, при которых обмуровка заднего экрана наименее подвержена термическому разрушению.
ABSTRACT
In this operation the heat flux from a torch in case of combustion of natural gas in the boiler TGM-84A (station № 4) of Nizhnekamsk TETc-1 (NkTETs-1) for different regime conditions for the purpose of determination of conditions under which the brickwork envelope of the back screen is least subject to thermal corrupting is considered.
Ключевые слова: паровые котлы, тепловые потоки, параметры крутки воздуха.
Keywords: boilers, heat fluxes, air twisting parameters.
Введение.
Котел ТГМ-84А широко распространенный газомазутный котел имеет сравнительно небольшие габариты. Его топочная камера разделена двухсветным экраном. Нижняя часть каждого бокового экрана переходит в слегка наклонный подовый экран, нижние коллекторы которого прикреплены к коллекторам двухсветного экрана и совместно перемещаются при тепловых деформациях во время растопок и остановок котла. Наклонные трубы пода защищены от излучения факела слоем огнеупорного кирпича и хромитовой массы. Наличие двухсветного экрана обеспечивает интенсивное охлаждение топочных газов.
В верхней части топки трубы заднего экрана отогнуты внутрь топочной камеры, образуя порог с вылетом 1400 мм. Этим обеспечивается омывание ширм и их защита от прямого излучения факела. Десять труб каждой панели –прямые, выступа в топку не имеют и являются несущими. Выше порога располагаются ширмы, которые являются частью пароперегревателя и предназначены для охлаждения продуктов сгорания и перегрева пара. Наличие двухсветного экрана по замыслу конструкторов должно обеспечивать более интенсивное охлаждение топочных газов, чем в близком по производительности газомазутном котле ТГМ-96Б. Однако площадь экранной поверхности нагрева имеет значительный запас, который практически выше необходимого для номинальной работы котла.
Базовая модель ТГМ-84 неоднократно подвергалась реконструкции, в результате чего, как указано выше, появилась модель ТГМ-84А (с 4 горелками), а затем ТГМ-84Б. (6 горелками). Котлы первой модификации ТГМ-84 оборудовались 18-ю газомазутными горелками, размещенными в три ряда на фронтовой стене топочной камеры. В настоящее время устанавливают либо четыре, либо шесть горелок большей производительности.
Топочная камера котла ТГМ-84А оборудована четырьмя газомазутными горелками ХФ-ЦКБ-ВТИ-ТКЗ с единичной мощностью 79 МВт, установленными в два яруса в ряд вершинами на фронтовой стене. Горелки нижнего яруса (2 шт.) установлены на отметке 7200 мм, верхнего яруса (2 шт.) – на отметке 10200 мм. Горелки предназначены для раздельного сжигания газа и мазута. Производительность горелки на газе 5200 нм 3 /час. Растопка котла на паромеханических форсунках. Для регулирования температуры перегретого пара установлены 3 ступени впрыска собственного конденсата.
Горелка ХФ-ЦКБ-ВТИ-ТКЗ вихревая двухпоточная по горячему воздуху и состоит из корпуса, 2-х секций аксиального (центрального) завихрителя и 1-ой секции тангенциального (периферийного) завихрителя воздуха, центральной установочной трубы для мазутной форсунки и запальника, газораздающих труб. Основные расчетные (проектные) технические характеристики горелки ХФ-ЦКБ-ВТИ-ТКЗ приведены в табл. 1.
Таблица 1.
Основные расчетные (проектные) технические характеристики горелки ХФ-ЦКБ-ВТИ-ТКЗ :
|
Давление газа, кПа |
|
|
Расход газа на горелку, нм 3 /ч |
|
|
Тепловая мощность горелки, МВт |
|
|
Сопротивление газового тракта при номинальной нагрузке, мм вод. ст. |
|
|
Сопротивление воздушного тракта при номинальной нагрузке, мм вод. ст. |
|
|
Габаритные размеры, мм |
3452х3770х3080 |
|
Суммарное выходное сечение канала горячего воздуха, м 2 |
|
|
Суммарное выходное сечение газовых труб, м 2 |
Характеристика направлений крутки воздуха в горелках ХФ-ЦКБ-ВТИ-ТКЗ приведена на рис. 1. Схема механизма крутки приведена на рис. 2. Схема расположения газовыпускных труб в горелках приведена на рис. 3.
Рисунок 1. Схема нумерации горелок, круток воздуха в горелках и расположения горелок ХФ-ЦКБ-ВТИ-ТКЗ на фронтальной стене топки котлов ТГМ-84А № 4,5 НкТЭЦ-1
Рисунок 2. Схема механизма осуществления крутки воздуха в горелках ХФ-ЦКБ-ВТИ-ТКЗ котлов ТГМ-84А НкТЭЦ-1
Короб горячего воздуха в горелке разделяется на два потока. Во внутреннем канале установлен аксиальный закручивающий аппарат, а в периферийном тангенциальном канале установлен регулируемый тангенциальный завихритель.
Рисунок 3. Схема расположения газовыпускных труб в горелках ХФ-ЦЛБ-ВТИ-ТКЗ котлов ТГМ-84А НкТЭЦ-1
Во время экспериментов сжигался Уренгойский газ с теплотой сгорания 8015 ккал/м 3 . Методика экспериментального исследования базируется на использовании бесконтактного способа измерения падающих тепловых потоков от факела . В экспериментах величина падающего от факела на экраны теплового потока q пад измерялась отградуированным в лабораторных условиях радиометром .
Измерения несветящихся продуктов сгорания в топках котлов проводилось бесконтактным способом при помощи радиационного пирометра типа РАПИР, которые показывали радиационную температуру. Погрешность измерения действительной температуры несветящихся продуктов на выходе их из топки при 1100°С радиационным методом для градуировки РК-15 с материалом линзы из кварца оценивается ± 1,36 % .
В общем виде выражение для локальной величины падающего от факела на экраны теплового потока q пад может быть представлено в виде зависимости от реальной температуры факела Т ф в топочной камере и степени черноты факела α ф, согласно закона Стефана-Больцмана:
q пад = 5,67 ´ 10 -8 α ф Т ф 4 , Вт/м 2 ,
где: Т ф – температура продуктов горения в факеле, К. Яркостная степень черноты факела α λф =0,8 взята согласно рекомендациям .
График зависимости по влиянию паровой нагрузки на радиационные свойства факела приведен на рис. 4. Измерения проведены на отметке высоты 5,5 м через лючки № 1 и № 2 левого бокового экрана. Из графика видно, что с увеличением паровой нагрузки котла наблюдается очень сильный рост значений падающих тепловых потоков от факела в области заднего экрана. При измерениях через лючок расположенный ближе к фронтальной стенке также наблюдается рост значений, падающих от факела на экраны тепловых потоков с увеличением нагрузки. Однако, в сравнении с тепловыми потоками у заднего экрана, по абсолютной величине тепловые потоки в области фронтального экрана для больших нагрузок в среднем ниже в 2 … 2,5 раза.
Рисунок 4. Распределение падающего теплового потока q пад по глубине топки в зависимости от паропроизводительности Д к по измерениям через лючки 1, 2 1-го яруса на отметке 5,5 м по левой стенке топки для котла ТГМ-84А № 4 НкТЭЦ-1 при максимальной крутке воздуха в положении лопаток в горелках З (расстояние между лючками 1 и 2 равно 6,0 м при общей глубине топки 7,4 м):
На рис. 5 приведены графики распределения падающего теплового потока q пад по глубине топки в зависимости от паропроизводительности Д к по измерениям через лючки № 6 и № 7 2-го яруса на отметке 9,9 м по левой стенке топки для котла ТГМ-84А № 4 НКТЭЦ при максимальной крутке воздуха в положении лопаток в горелках З в сравнении с результирующими тепловых потоков по измерениям через лючки № 1 и № 2 первого яруса.
Рисунок 5. Распределение падающего теплового потока q пад по глубине топки в зависимости от паропроизводительности Д к по измерениям через лючки № 6 и № 7 2-го яруса на отм. 9,9 м по левой стенке топки для котла ТГМ-84А №4 НКТЭЦ при максимальной крутке воздуха в положении лопаток в горелках З в сравнении с результирующими тепловых потоков по измерениям через лючки № 1 и № 2 первого яруса (расстояние между лючками 6 и 7 равно 5,5 м при общей глубине топки 7,4 м):
Обозначения положения воздухозакручивателей в горелках, принятые в данной работе:
З – максимальная крутка, О – крутка отсутствует, воздух идет без крутки.
Индекс ц – центральная крутка, индекс п – периферийная основная крутка.
Отсутствие индекса означает одинаковое положение лопаток для центральной и периферийной крутки (или обе крутки в положении О или обе крутки в положении З).
Из рис. 5 видно, что наиболее высокие значения тепловых потоков от факела на экранные поверхности нагрева имеют место по измерениям через лючок № 6 второго яруса ближний к задней стенке топки на отметке 9,9 м. На отметке 9,9 м по измерениям через лючок № 6 рост тепловых потоков от факела происходит со скоростью 2 кВт/м 2 на каждые 10 т/час увеличения паровой нагрузки, в то время как для горелки № 1 первого яруса на отметке 5,5 м рост тепловых потоков от факела на задний экран происходит со скоростью 8 кВт/м 2 на каждые 10 т/час увеличения паровой нагрузки.
Рост тепловых потоков, падающих от факела на задний экран по измерениям через лючок № 1 на отметке 5,5 м первого яруса, при увеличении нагрузки котла ТГМ-84А № 4 НКТЭЦ для условий максимальной крутки воздуха в горелках происходит в 4 раза быстрее по сравнению с ростом тепловых потоков около заднего экрана на отметке 9,9 м.
Максимум плотности теплового излучения от факела на задний экран по измерениям через лючок № 6 на отметке 9,9 м даже при максимальной паропроизводительности котла ТГМ-84А №4 НКТЭЦ-1 420 т/час для условий максимальной крутки воздуха в горелках (положение лопаток крутки З) в среднем на 23 % выше по сравнению со значением плотности излучения от факела у заднего экрана на уровне отметки 5,5 м по измерениям через лючок № 1.
Результирующая тепловых потоков, полученная по измерениям на отметке 9,9 м через лючок № 7 второго яруса (ближний к фронтальному экрану), при росте паровой нагрузки котла ТГМ-84А № 4 НКТЭЦ от 230 т/час до 420 т/час для условий максимальной крутки воздуха в горелках (положение лопаток крутки З) на каждые 10 т/час возрастает на 2 кВт/м 2 , т. е. как и в вышеупомянутом случае по измерениям через лючок № 6 ближний к заднему экрану на отметке 9,9 м.
Рост значений падающих тепловых потоков по измерениям через лючок № 7 второго яруса на отметке 9,9 м происходит с увеличением паровой нагрузки котла ТГМ-84А № 4 НКТЭЦ от 230 т/час до 420 т/час на каждые 10 т/час со скоростью 4,7 кВт/м 2 , т. е. в 2,35 раза медленнее в сравнении с ростом падающих от факела тепловых потоков по измерениям через лючок № 2 на отметке 5,5 м.
Измерения падающих от факела тепловых потоков через лючок № 7 на отметке 9,9 м при значениях паровой нагрузки котла 420 т/час практически совпадают со значениями, полученным при измерениях через лючок № 2 на отметке 5,5 м для условий максимальной крутки воздуха в горелках (положение лопаток крутки З) котла ТГМ-84А № 4 НКТЭЦ.
Выводы.
1.Влияние на величину тепловых потоков от факела изменения аксиальной (центральной) крутки воздуха в горелках, по сравнению с изменением тангенциальной крутки воздуха в горелках, невелико и заметнее проявляется на отметке 5,5 м по сечению 2.
2.Наибольшие измеренные потоки имели место при отсутствии тангенциальной (периферийной) крутки воздуха в горелках и составляли 362,7 кВт/м 2 по измерениям через лючок № 6 на отметке 9,9 м при нагрузке 400 т/час. Значения тепловых потоков от факела в диапазоне 360 … 400 кВт/м 2 являются опасными при работе топки с режимом прямого наброса факела на стенку топки с огневой стороны из-за постепенного разрушения внутренней обмуровки.
Список литературы:
- Гаррисон Т.Р. Радиационная пирометрия. – М.: Мир, 1964 г., 248 с.
- Гордов А.Н. Основы пирометрии – М.: Металлургия, 1964 г. 471 с.
- Таймаров М.А. Лабораторный практикум по курсу «Котельные установки и парогенераторы». Учебное пособие Казань, КГЭУ 2002 г., 144 с.
- Таймаров М.А. Исследование эффективности объектов энергетического хозяйства. – Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2011. 110 с.
- Таймаров М.А. Практические занятия на ТЭЦ. – Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2003., 90 с.
- Тепловые приемники излучения. Труды 1-ого Всесоюзного симпозиума. Киев, Наукова думка, 1967. 310 с.
- Шубин Е.П., Ливин Б.И. Проектирование теплоподготовительных установок ТЭЦ и котельных – М.: Энергия, 1980 г. 494 с.
- Trasition Metal Pyrite Dichaicogenides: High-Pressure Synthesis and Correlation of Properties / T.A. Bither, R.I. Bouchard, W.H. Cloud et el. // Inorg. Chem. – 1968. – V. 7. – P. 2208–2220.
М. А. Таймаров, А. В. Симаков
РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕРНИЗАЦИИ И ИСПЫТАНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ
ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ КОТЛА ТГМ-84Б
Ключевые слова: паровой котел, испытания, тепловая мощность, номинальная паропроизводительность, газопадающие отверстия.
В работе экспериментально получено, что конструкция котла ТГМ-84Б позволяет увеличить его паропроизводительность на 6,04 % и довести ее до 447 т/ч путем увеличения диаметра газоподающих отверстий второго ряда на центральной газоподающей трубе.
Keywords: the Steam caldron, test, heat power, nominal capacity, gas giving holes.
In work experimentally is obtained, that the construction of the boiler ТGМ-84B allows to increase it Potency at 6,04 % and to finish it up to 447 t/h by magnification of a diameter Gas pipe of orifices of the second number on central Gas pipe.
Введение
Котел ТГМ-84Б был спроектирован и изготовлен раньше на 10 лет, по сравнению с котлом ТГМ-96Б, когда большого практического и конструкторского опыта в проектировании, изготовлении и эксплуатации котлов повышенной производительности у Таганрогского котельного завода не имелось. В этой связи был сделан значительный запас площади тепловоспринимающих экранных поверхностей нагрева в который, как показал весь опыт эксплуатации котлов ТГМ-84Б, нет никакой необходимости. Производительность горелок на котлах ТГМ-84Б также уменьшалась за счет меньшего диаметра газовыпускных отверстий. По первому заводскому чертежу Таганрогского котельного завода в горелках газовыпускные отверстия второго ряда предусмотрены диаметром 25 мм, а позднее, исходя из опыта эксплуатации для увеличения теплонапряженности топок, этот диаметр газовыпускных отверстий второго ряда увеличен до 27 мм. Однако все еще имеется запас по увеличению диаметра газовыпускных отверстий горелок с целью увеличения паропроизводительности котлов ТГМ-84Б.
Актуальность и постановка задачи исследования
На ближайшую перспективу на 5.. .10 лет резко возрастет потребность в тепловой и электрической энергии. Рост потребления энергоресурсов связан с одной стороны с использованием зарубежных технологий углубленной переработки нефти, газа, древесины, продукции металлургии непосредственно на территории России, а с другой с выбыванием и снижением мощности из-за физического износа имеющегося парка тепло и электрогенерирующего оборудования. Возрастает потребление тепловой энергии для отопительных целей.
Быстро восполнить возрастающую потребность в энергоресурсах можно двумя путями:
1. Вводом нового тепло- и электрогенерирующего оборудования.
2. Модернизацией и реконструкцией существующего работоспособного оборудования.
Первое направление требует больших капиталовложений.
При втором направлении увеличения мощности тепло- и электрогенерирующего оборудования затраты связаны с объемом необходимой реконструкции и надстройки для повышения мощности. В среднем при использовании второго направления повышения мощности тепло- и электрогенерирующего оборудования затраты обходятся в 8 раз дешевле, чем ввод новых мощностей.
Технические и конструктивные возможности решения повышения мощности котла ТГМ-84 Б
Особенностью конструкции котла ТГМ-84Б является наличие двухсветного экрана.
Двухсветный экран обеспечивает более интенсивное охлаждение топочных газов, чем в близком по производительности газомазутном котле ТГМ-9бБ, который не имеет двухсветного экрана. Габариты топок котлов ТГМ-9бБ и ТГМ-84Б практически одинаковы. Конструктивные исполнения, за исключением наличия двухсветного экрана в котле ТГМ-84Б, также одинаковы. Номинальная паропроизводительность котла ТГМ-84Б составляет 420 т/час, а для котла ТГМ-9бБ номинальная паропроизводительность составляет 480 т/час. В котле ТГМ-9б установлены 4 горелки в два яруса. В котле ТГМ-84Б установлено б горелок в 2 яруса, но эти горелки менее мощные, чем в котле ТГМ-9бБ.
Основные сравнительные технические характеристики котлов ТГМ-84Б и ТГМ-9бБ приведены в таблице 1 .
Таблица І - Сравнительные технические характеристики котлов ТГМ-84Б и ТГМ-96Б
Наименование показателей ТГМ- 84Б ТГМ- 96Б
Паропроизводительность, т/ч 420 480
Топочный объем, м 16x6,2x23 16x1,5x23
Двухсветный экран Имеется Нет
Номинальная тепловая мощность горелки при сжигании газа, МВт 50,2 88,9
Количество горелок, шт. б 4
Суммарная тепловая мощность горелок, МВт 301,2 355,6
Расход газа, м3/час 33500 36800
Номинальное давление газа перед горелками при температуре газа (t = - 0,32 0,32
4 °С), кГ/см2
Давление воздуха перед горелкой, кГ/м2 180 180
Требуемый расход воздуха на дутье при номинальной паровой 3/ нагрузке, тыс. м / час 345,2 394,5
Требуемая производительность дымососов при номинальной паровой 3 / 399,5 456,6
нагрузке, тыс. м / час
Паспортная номинальная суммарная производительность 2-х дутьевых вентиляторов ВДН-26-У, тыс. м3/час 506 506
Паспортная номинальная суммарная производительность 2-х дымососов Д-21,5х2У, тыс. м3/час 640 640
Из табл. 1 видно, что требуемая паровая нагрузка 480 т/ч по расходу воздуха обеспечивается двумя вентиляторами ВДН-26-У с запасом 22 %, а по удалению продуктов сгорания двумя дымососами Д-21,5х2У с запасом на 29 %.
Технические и конструктивные решения по увеличению тепловой мощности котла ТГМ-84Б
На кафедре котельных установок КГЭУ выполнена работа по увеличению тепловой мощности котла ТГМ-84Б ст. № 10 НчТЭЦ. Проведен теплогидравлический расчет
горелок с центральной подачей газа, выполнен аэродинамический и тепловой расчеты при увеличении диаметра газоподающих отверстий .
На котле ТГМ-84Б со станционным № 10 на горелках №1,2,3,4 первого (нижнего) яруса и №5,6 второго яруса рассверливались (равномерно по окружности через одно отверстие) 6 из существующих 12-ти газовыпускных отверстий 2-го ряда с диаметра 027 мм до диаметра 029 мм. Измерялись падающие потоки, температура факела и другие режимные параметры котла №10 (табл. 2). Единичная тепловая мощность горелок возросла на 6,09 %, и составила 332,28 МВт вместо 301,2 МВт до рассверливания. Паропроизводительность возросла на 6,04 % и составила 447 т/час вместо 420 т/час до рассверливания.
Таблица 2 - Сравнение показателей котла ТГМ-84Б ст. №10 НчТЭЦ до и после реконструкции горелки
Показатели котла ТГМ-84Б №10 НчТЭЦ Диаметр отверстий 02? Диаметр отверстий 029
Тепловая мощность одной горелки, МВт 50,2 55,58
Тепловая мощность топки, МВт 301,2 332,28
Увеличение тепловой мощности топки, % - 6,09
Паропроизводительность котла, т/час 420 441
Увеличение паропроизводительности, % - 6,04
Расчеты и испытания модернизированных котлов показали отсутствие отрыва газовой струи от газоподающих отверстий при малых паровых нагрузках .
1. Увеличение диаметра газоподающих отверстий 2-го ряда с 27 до 29 мм на горелках не вызывает срыва потока газа при малых нагрузках.
2. Модернизация котла ТГМ-84Б путем увеличения площади сечений газоподающих
отверстий с 0,205 м до 0,218 м позволила при сжигании газа увеличить номинальную парапроизводительность с 420 т/ч до 447 т/ч.
Литература
1. Таймаров, М.А. Котлы ТЭС большой мощности и сверхкритические Часть 1: учебное пособие / М.А. Таймаров, В.М. Таймаров. Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2009. - 152 с.
2. Таймаров, М.А. Горелочные устройства / М.А. Таймаров, В.М. Таймаров. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2007. - 147 с.
3. Таймаров, М.А. Лабораторный практикум по курсу «Котельные установки и парогенераторы» / М.А. Таймаров. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2004. - 107 с.
© М. А. Таймаров - д-р техн. наук, проф., зав. каф. котельных установок и парогенераторов КГЭУ, [email protected]; А. В. Симаков - асп. той же кафедры.
Описание объекта .
Полное наименование: «Автоматизированный обучающий курс «Эксплуатация котлоагрегата ТГМ-96Б при сжигании мазута и природного газа».
Условное обозначение:
Год выпуска: 2007.
Автоматизированный учебный курс по эксплуатации котлоагрегата ТГМ-96Б разработан для подготовки оперативного персонала, обслуживающего котельные установки данного типа и является средством обучения, предэкзаменационной подготовки и экзаменационного тестирования персонала ТЭЦ.
АУК составлен на основе нормативно-технической документации, используемой при эксплуатации котлов ТГМ-96Б. В нем содержится текстовый и графический материал для интерактивного изучения и тестирования обучаемых.
В данном АУКе описываются конструктивные и технологические характеристики основного и вспомогательного оборудования котлов ТГМ-96Б, а именно: топочная камера, барабан, пароперегреватель, конвективная шахта, узел питания, тягодутьевые устройства, регулирование температур пара и воды и т.д.
Рассматриваются пусковые, штатные, аварийные и остановочные режимы работы котельной установки, а также основные критерии надежности при прогреве и расхолаживании паропроводов, экранов и других элементов котла.
Рассмотрена система автоматического регулирования котла, система защит, блокировок и сигнализации.
Определен порядок допуска к осмотру, испытаниям, ремонту оборудования, правила техники безопасности и взрывопожаробезопасности.
Состав АУКа:
Автоматизированный учебный курс (АУК) является программным средством, предназначенным для первоначального обучения и последующей проверки знаний персонала электрических станций и электрических сетей. Прежде всего, для обучения оперативного и оперативно-ремонтного персонала.
Основу АУКа составляют действующие производственные и должностные инструкции, нормативные материалы, данные заводов-производителей оборудования.
АУК включает в себя:
- раздел общетеоретической информации;
- раздел, в котором рассматриваются конструкция и правила эксплуатации конкретного типа оборудования;
- раздел самопроверки обучаемого;
- блок экзаменатора.
АУК помимо текстов, содержит необходимый графический материал (схемы, рисунки, фотографии).
Информационное содержание АУК.
Текстовый материал составлен на основе инструкций по эксплуатации котлоагрегата ТГМ-96, заводских инструкций, других нормативно-технических материалов и включает в себя следующие разделы:
1. Краткое описание конструкции котлоагрегата ТГМ-96.
1.1. Основные параметры.
1.2. Компоновка котлоагрегата.
1.3. Топочная камера.
1.3.1. Общие данные.
1.3.2. Размещение поверхностей нагрева в топке.
1.4. Горелочное устройство.
1.4.1. Общие данные.
1.4.2. Технические характеристики горелки.
1.4.3. Мазутные форсунки.
1.5. Барабан и сепарационное устройство.
1.5.1. Общие данные.
1.5.2. Внутрибарабанное устройство.
1.6. Пароперегреватель.
1.6.1. Общие сведения.
1.6.2. Радиационный пароперегреватель.
1.6.3. Потолочный пароперегреватель.
1.6.4. Ширмовый пароперегреватель.
1.6.5. Конвективный пароперегреватель.
1.6.6. Схема движения пара.
1.7. Устройство для регулирования температуры перегретого пара.
1.7.1. Конденсационная установка.
1.7.2. Впрыскивающие устройства.
1.7.3. Схема подвода конденсата и питательной воды.
1.8. Водяной экономайзер.
1.8.1. Общие данные.
1.8.2. Подвесная часть экономайзера.
1.8.3. Панели настенного экономайзера.
1.8.4. Конвективный экономайзер.
1.9. Воздухоподогреватель.
1.10. Каркас котла.
1.11. Обмуровка котла.
1.12. Очистка поверхностей нагрева.
1.13. Тягодутьевая установка.
2. Выписка из теплового расчета.
2.1. Основные характеристики котла.
2.2. Коэффициенты избытка воздуха.
2.3. Тепловой баланс и характеристики топки.
2.4. Температура продуктов сгорания.
2.5. Температуры пара.
2.6. Температуры воды.
2.7. Температуры воздуха.
2.8. Расход конденсата на впрыск.
2.9. Сопротивление котла.
3. Подготовка котла к пуску из холодного состояния.
3.1. Осмотр и проверка оборудования.
3.2. Подготовка растопочных схем.
3.2.1. Сборка схем для прогрева сниженного узла питания и впрысков.
3.2.2. Сборка схем по паропроводам и пароперегревателю.
3.2.3. Сборка газовоздушного тракта.
3.2.4. Подготовка газопроводов котла.
3.2.5. Сборка мазутопроводов в пределах котла.
3.3. Заполнение котла водой.
3.3.1. Общие положения.
3.3.2. Операции перед заполнением.
3.3.3. Операции после заполнения.
4. Растопка котла.
4.1. Общая часть.
4.2. Растопка на газе из холодного состояния.
4.2.1. Вентиляция топки.
4.2.2. Заполнение газопровода газом.
4.2.3. Проверка газопровода и арматуры в пределах котла на плотность.
4.2.4. Розжиг первой горелки.
4.2.5. Розжиг второй и следующих горелок.
4.2.6. Продувка водоуказательных колонок.
4.2.7. График растопки котла.
4.2.8. Продувка нижних точек экранов.
4.2.9. Температурный режим радиационного пароперегревателя при растопке.
4.2.10. Температурный режим водяного экономайзера при растопке.
4.2.11. Включение котла в магистраль.
4.2.12. Подъем нагрузки до номинала.
4.3. Растопка котла из горячего состояния.
4.4. Растопка котла с использованием схемы рециркуляции котловой воды.
5. Обслуживание котла и оборудования во время работы.
5.1. Общие положения.
5.1.1. Основные задачи эксплуатационного персонала.
5.1.2. Регулирование паропроизводительности котла.
5.2. Обслуживание работающего котла.
5.2.1. Наблюдения во время работы котла.
5.2.2. Питание котла.
5.2.3. Регулирование температуры перегретого пара.
5.2.4. Контроль над режимом горения.
5.2.5. Продувка котла.
5.2.6. Работа котла на мазуте.
6. Переход с одного вида топлива на другой.
6.1. Переход с природного газа на мазут.
6.1.1. Перевод горелки со сжигания газа на мазут с ГЩУ.
6.1.2. Перевод горелки со сжигания мазута на природный газ по месту.
6.2. Переход с мазута на природный газ.
6.2.1. Перевод грелки со сжигания мазута на природный газ с ГЩУ.
6.2.2. Перевод горелки со сжигания мазута на природный газ по месту.
6.3. Совместное сжигание природного газа и мазута.
7. Останов котлоагрегата.
7.1. Общие положения.
7.2. Останов котла в резерв.
7.2.1. Действия персонала во время останова.
7.2.2. Опробование предохранительных клапанов.
7.2.3. Действия персонала после останова.
7.3. Останов котла с расхолаживанием.
7.4. Аварийный останов котла.
7.4.1. Случаи аварийного останова котла действием защиты или персоналом.
7.4.2. Случаи аварийного останова котла по распоряжению главного инженера.
7.4.3. Дистанционное отключение котла.
8. Аварийные ситуации и порядок их ликвидации.
8.1. Общие положения.
8.1.1. Общая часть.
8.1.2. Обязанности дежурного персонала при аварии.
8.1.3. Действия персонала во время аварии.
8.2. Сброс нагрузки.
8.3. Сброс нагрузки станции с потерей собственных нужд.
8.4. Понижение уровня воды.
8.4.1. Признаки понижения уровня и действия персонала.
8.4.2. Действия персонала после ликвидации аварии.
8.5. Повышение уровня воды.
8.5.1. Признаки и действия персонала.
8.5.2. Действия персонала в случае отказа работы защиты.
8.6. Выход из строя всех водоуказательных приборов.
8.7. Разрыв экранной трубы.
8.8. Разрыв трубы пароперегревателя.
8.9. Разрыв трубы водяного экономайзера.
8.10. Обнаружение трещин в трубопроводах и паровой арматуре котла.
8.11. Повышение давления в барабане более 170 атм и отказ предохранительных клапанов.
8.12. Прекращение подачи газа.
8.13. Понижение давления мазута за регулирующим клапаном.
8.14. Отключение обоих дымососов.
8.15. Отключение обоих дутьевых вентиляторов.
8.16. Отключение всех РВП.
8.17. Загорание отложений в воздухоподогревателях.
8.18. Взрыв в топке или газоходах котла.
8.19. Обрыв факела, неустойчивый топочный режим, пульсация в топке.
8.20. Заброс воды в пароперегреватель.
8.21. Разрыв магистрального мазутопровода.
8.22. Разрыв или возникновение пожара на мазутопроводах в пределах котла.
8.23. Разрыв или возникновение пожара на магистральных газопроводах.
8.24. Разрыв или возникновение пожара на газопроводах в пределах котла.
8.25. Понижение температуры наружного воздуха ниже расчетной.
9. Автоматика котла.
9.1. Общие положения.
9.2. Регулятор уровня.
9.3. Регулятор горения.
9.4. Регулятор температуры перегретого пара.
9.5. Регулятор непрерывной продувки.
9.6. Регулятор фосфатирования воды.
10. Тепловая защита котла.
10.1. Общие положения.
10.2. Защита при перепитке котла.
10.3. Защита при упуске уровня.
10.4. Защита при отключении дымососов или дутьевых вентиляторов.
10.5. Защита при отключении всех РВП.
10.6. Аварийный останов котла кнопкой.
10.7. Защита по падению давления топлива.
10.8. Защита по повышению давления газа.
10.9. Работа переключателя вида топлива.
10.10. Защита по погасанию факела в топке.
10.11. Защита по повышению темпрературы перегретого пара за котлом.
11. Уставки технологической защиты и сигнализации.
11.1. Уставки технологической сигнализации.
11.2. Уставки технологической защиты.
12. Импульсно-предохранительные устройства котла.
12.1. Общие положения.
12.2. Эксплуатация ИПУ.
13. Техника безопасности и противопожарные мероприятия.
13.1. Общая часть.
13.2. Правила техники безопасности.
13.3. Меры безопасности при выводе котла в ремонт.
13.4. Требования по технике безопасности и пожаробезопасности.
13.4.1. Общие данные.
13.4.2. Требования по технике безопасности.
13.4.3. Требования техники безопасности при работе котла на заменителях мазута.
13.4.4. Требования пожаробезопасности.
14. Графический материал в данном АУКе представлен в составе 17 рисунков и схем:
14.1. Компоновка котла ТГМ-96Б.
14.2. Под топочной камеры.
14.3. Узел крепления экранной трубы.
14.4. Схема расположения горелок.
14.5. Устройство горелки.
14.6. Внутрибарабанное устройство.
14.7. Конденсационная установка.
14.8. Схема сниженного узла питания и впрысков котла.
14.9. Пароохладитель.
14.10. Сборка схемы для прогрева сниженного узла питания.
14.11. Схема растопки котла (паровой тракт).
14.12. Схема газо-воздуховодов котла.
14.13. Схема газопроводов в пределах котла.
14.14. Схема мазутопроводов в пределах котла.
14.15. Вентиляция топки.
14.16. Заполнение газопровода газом.
14.17. Проверка газопровода на плотность.
Проверка знаний
После изучения текстового и графического материала, обучаемый может запустить программу самостоятельной проверки знаний. Программа представляет собой тест, проверяющий степень усвоения материала инструкции. В случае ошибочного ответа оператору выводится сообщение об ошибке и цитата из текста инструкции, содержащая правильный ответ. Общее количество вопросов по данному курсу составляет 396.
Экзамен
После прохождения учебного курса и самоконтроля знаний обучаемый сдает экзаменационный тест. В него входят 10 вопросов, выбранных автоматически случайным образом из числа вопросов, предусмотренных для самопроверки. В ходе экзамена экзаменующемуся предлагается ответить на эти вопросы без подсказок и возможности обратиться к учебнику. Никаких сообщений об ошибках до окончания тестирования не выводится. После окончания экзамена обучаемый получает протокол, в котором изложены предложенные вопросы, выбранные экзаменующимся варианты ответов и комментарии к ошибочным ответам. Оценка за экзамен выставляется автоматически. Протокол тестирования сохраняется на жестком диске компьютера. Имеется возможность его печати на принтере.
