Котельный агрегат для ГРЭС для работы на природном газе и мазуте

Описание

В проекте проведена разработка газомазутного парового котла для ГРЭС - 2 взамен котлов ТП-230 для работы на природном газе.

Выполнено обоснование выбора температуры уходящих газов. Для дипломной разработки принята температура уходящих газов 110 ⁰С.

Приведен конструкторский тепловой расчет котла для работы на газе.

Котел барабанного типа, производительностью 230 т/ч.

Сделано определение расчетных характеристик топлива.

В качестве топлива применен природный газ. Принятая П-образная схема расположения элементов предусматривает их установку по ходу дымовых газов в следующей последовательности: установка топочной камеры, ширмового пароперегревателя, двух ступеней конвективного пароперегревателя в горизонтальном газоходе, водяного экономайзера и воздухоперегревателя в опускной конвективной шахте, в который выполнено расположение ступени экономайзера и ступени воздухоперегревателя.

Определены объемы воздуха и продуктов сгорания. Теоретический объем воздуха составляет 9,768 м³/м³, азота – 7,735 м³/м³, трехатомных газов 1,041 м³/м³, водяных паров – 2,192 м³/м³. Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки составляет 1,03.

Рассчитана энтальпия воздуха и продуктов сгорания.

Приведен тепловой баланс котла. Рассчитана суммарная потеря тепла в котле 4,4 %, КПД котла 96,6 %.

Выполнено определение расхода топлива, равного 4,57 кг/с.

Произведен выбор и компоновка горелочных устройств.

Горелки – газомазутного типа, скомпонованы по принципу встречного расположения.

Определены параметры:

 Сделан выбор основных конструктивных характеристик топки. Высота топочной камеры составляет 18,82 м, полная поверхность стен 588,37 м², минимальный объем топочной камеры 842,9 м³.

Выполнен тепловой расчет топочной камеры с определением коэффициента тепловой эффективности 0,632, длины факела 14 м. Описано распределение падения давления по ступеням пароперегревателя и расхода пара в них.

Приведен тепловой расчет ширмового пароперегревателя, впрыскивающих пароохладителей и пароотводящих труб тыльного экрана.

Рассчитано суммарное тепловосприятие КПП и РПП в пределах горизонтального газохода, равное 5677,6 кВА/м³.

Сделан тепловой расчет воздухоподогревателя, водяного экономайзера, входной ступени конвективного пароперегревателя и радиационного пароперегревателя с определением основных значений.

Составлена тепловая схема пароперегревателя.

Произведен проверочный тепловой расчет котла для работы на мазуте с использованием ЭВМ.

Выполнен аэродинамический расчет газового тракта котла. По результатам расчетов принят один дымосос типа ДН-22×2. В качестве дымовой трубы принята имеющаяся железобетонная труба высотой 100 м.

Сделаны расчеты на прочность элементов котла, работающих под внутренним давлением.

В ходе расчетов на прочность барабана котла определен его внутренний диаметр 1600 мм, толщина стенки цилиндрической части и выпуклого днища барабана - 95 мм. В качестве материала для изготовления топочных экранов принята сталь марки 20, труб КПП2 - 12Х1МФ, коллекторов - 12ХМ.

Приведен расчет вредных выбросов.

При расчете технико-экономических показателей определены капитальные вложения в сумме 16022,803 тыс.руб и себестоимость вырабатываемого пара 55,7.

Приведена характеристика котельного агрегата.

В состав парового котла включен один корпус, выполненный по П-образной компоновке. Котел является газоплотным, с уравновешенной тягой. Он имеет по одному самостоятельному потоку – по водяному тракту и по паровому тракту. Конструкция топочной камеры выполнена призматической формы. Ее стены экранированы газоплотными панелями, которые выполнены из труб 60х5 мм, расположенные с шагом 100 мм. В камере расположены восемь газовых горелок. Перед поворотным газоходом, на выходе из топки, установлены 12 пароперегревательных ширм с шагом 620 мм. Конструкция потолочного пароперегревателя выполнена из труб 60х5 мм. После прохождения потолочного пароперегревателя выполняется поступление пара в конвективный пароперегреватель, затем он подается в паросборную камеру, оснащенную предохранительными клапанами и главной паровой задвижкой. Пройдя ширмы и конвективный пароперегреватель дымовые газы попадают в конвективную шахту, в которой размещены экономайзер и воздухоподогреватель.

Разработано автоматическое регулирование процесса горения.

Проведена идентификация ТОУ и произведен выбор структурной схемы АСР. Сделан обзор существующей аппаратуры регулирования и выбор аппаратуры.

Автоматическая система регулирования процесса горения осуществляется на приборах системы «Протар». Принят блок ручного управления “БРУ-22, ручной задатчик “РЗД – 22”, пускатель - бесконтактный реверсивный “ПБР – 3А. Привод в действие и перемещение различных регулирующих органов обеспечивается исполнительным электрическим однооборотным механизмом постоянной скорости типа МЭО-250/25-0,25-У-99К. Его управление осуществляется в автоматическом режиме по командному сигналу регулирующего устройства в автоматической системе регулирования или по команде оператора в ручном режиме.

Выполнено описание мероприятий, обеспечивающих безопасную работу котла.

В дипломной работе разработан котельный агрегат, паропроизводительностью 230 т/ч, предназначенный для ГРЭС, работающий на природном газе и мазуте.