Курсовая работа: Поверочный расчет котельного агрегата ТГМП-344-А

Оглавление

Аннотация. 5
Список использующихся сокращений. 6
Введение. 7
1.Описание котельной установки. 11
1.1.Общие сведения 11`
1.2.Тракт высокого давления. 11
1.3.Тракт низкого давления. 13
1.4.Горелочные устройства. 13
1.5.Ширмовый пароперегреватель. 15
1.6.Конвективный пароперегреватель высокого давления. 17
1.7.Конвективный пароперегреватель низкого давления. 18
1.8.Подвесная система конвективной шахты.. 18
1.9.Водяной экономайзер. 19
1.10.Регенеративный воздухоподогреватель. 19
1.11.Газовоздушный трак. 19
2.Вспомогательное оборудование котла. 20
2.1.Тягодутьевая установка. 20
2.1.1.Дутьевой вентилятор. 20
2.1.2.Дымосос. 20
2.1.3.Дымосос рециркуляции газов. 21
2.2.Регенеративный воздухоподогреватель типа РВП-54М... 21
2.3.Узел питания котла. 22
2.4.Устройства очистки поверхностей нагрева. 22
3.Расчет объемов, энтальпий и избытка воздуха и продуктов сгорания. 24
4.Экономичность работы парового котла. 27
5.Тепловой расчет топочной камеры.. 29
5.1.Радиационные свойства продуктов сгорания ([1], стр.37). 29
5.2.Расчет суммарного теплообмена в топке. 29
5.3.Расчет ширмового перегревателя. 31
5.4.Расчет конвективного перегревателя. 35
5.5.Расчет водяного экономайзера. 37
5.6.Расчет РВП.. 40
5.7.Уточнение теплового баланса. 42
6.Аэродинамический расчет котельного агрегата. 42
6.1.Газовый тракт. 42
6.2.Воздушный тракт. 47
7.Заключение. 52
Приложения. 53
Список литературы.. 60

Аннотация

Курсовой проект выполнен на 60 страницах, включает в себя: 7 глав, 5 таблиц, 1 рисунок, 5 литературных источников.

Целью работы является поверка котельного агрегата ТГМП-344А

Введение

Развитие цивилизации невозможно представить без тепловых электростанций. Тепловые электростанции (ТЭС) – это электростанции, вырабатывающие электроэнергию посредством преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения вала электрогенератора.

Первые ТЭС появились еще в конце XIX века в Нью-Йорке (1882 год), а в 1883 году первая тепловая электростанция была построена в России в Санкт-Петербурге. С момента своего появления именно ТЭС получили наибольшее распространение, учитывая все увеличивающуюся энергетическую потребность наступившего техногенного века. Вплоть до середины 70-х годов 20-ого века, именно эксплуатация ТЭС являлась доминирующим способом получения электроэнергии.

Выработка электричества в ТЭС происходит в следствие множества этапов. Вначале топливо сжигается в специальной камере сгорания – паровом котле, при этом выделяется большое количество тепла, которое превращает воду, циркулирующую по специальным системам труб расположенным внутри котла, в пар. Постоянно нарастающее давление пара вращает ротор турбины, которая передает энергию вращения на вал генератора, и в результате вырабатывается электрический ток.

Система пар-вода замкнута. Пар, после прохождения через турбину, конденсируется и вновь превращается в воду, которая дополнительно проходит через систему подогревателей и вновь попадает в паровой котел.

Существует несколько типов тепловых электростанций. Тепловые электрические станции подразделяют на конденсационные (КЭС), предназначенные для выработки только электрической энергии, и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), производящие помимо электрической ещё и тепловую энергию. Крупные КЭС районного значения получили название государственных районных электростанций (ГРЭС). В настоящее время, среди ТЭС больше всего тепловых паротурбинных электростанций. В электростанциях такого типа, тепловая энергия сжигаемого топлива используется в парогенераторе, где достигается очень высокое давление водяного пара, приводящего в движение ротор турбины и, соответственно, генератор. В качестве топлива, на таких теплоэлектростанциях используется мазут или дизель, а также природный газ, уголь, торф, сланцы, иными словами все виды топлива. КПД ТПЭС составляет около 40 %, а их мощность может достигать 3-6 ГВт.

Основные компонентами ТЭС являются: котельная установка, паровая турбина и электрогенератор.

Котельная установка — комплекс устройств для получения водяного пара под давлением. Она состоит из топки, в которой сжигается органическое топливо, топочного пространства, по которому продукты горения проходят в дымовую трубу, и парового котла, в котором кипит вода. Часть котла, которая во время нагрева соприкасающаяся с пламенем, называется поверхностью нагрева. По выходному продукту или теплоносителю разделяют котлы на водогрейные и паровые. По виду используемого топлива котлы делятся на твердотопливные, жидкотопливные, газовые, электрические, комбинированные.

Паровые котлы предназначены для производства пара и по своему назначению делятся на:
- энергетические котлы, вырабатывающие пар, используемый в паровых турбинах для выработки электрической энергии. Подобные котлы используются на ТЭС и ТЭЦ в связке с турбогенераторами.
- промышленные котлы — вырабатывают пар для технологических нужд. Паровые котлы часто применяются в деревообрабатывающей отрасли для сохранения необходимой влажности в камерах, где проходит сушка ценных пород дерева, в медицине для стерилизации инструментов и спецодежды, в сельском хозяйстве при изготовлении комбикормов и т.д.
Промышленные котлы вырабатывают насыщенный пар, а энергетические перегретый. Пример паровых котлов: котлы серии ТГМ, ТГМП, ТП, Е.

Котлы различают по следующим признакам:

1. По назначению:
   1. Энергетические – вырабатывающие пар для паровых турбин; их отличает высокая производительность, повышенные параметры пара.
   2. Промышленные – вырабатывающие пар как для паровых турбин, так и для технологических нужд предприятия.
   3. Отопительные – производящие пар для отопления промышленных,жилых и общественных зданий. К ним относятся и водогрейные котлы. Водогрейный котел – устройство, предназначенное для получения горячей воды с давлением выше атмосферного.
   4. Котлы-утилизаторы - предназначены для получения пара или горячей воды за счет использования тепла вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) при переработке отходов химических производств, бытового мусора и т.д.
   5. Энерготехнологические – предназначены для получения пара за счет ВЭР и являющиеся неотъемлемой частью технологического процесса (например, содорегенерационные агрегаты).
2. По конструкции топочного устройства:
   1. Слоевые – предназначенные для сжигания кускового топлива:
      1. С плотным слоем
      2. С кипящим слоем
      3. 
         
         1. Камерные – предназначенные для сжигания газового и жидкого топлива, а также твердого топлива в пылевидном (или мелкодробленом) состоянии:
            1. Факельные прямоточные
            2. Циклонные(вихревые)

      4. Кроме того камерные топки для пылевидного топлива подразделяют на топки с твердым и жидким шлакоудалением. По конструкции они могут быть однокамерными и многокамерными, а по аэродинамическому режиму – под разрежением и под наддувом.

         1. По виду теплоносителя, генерируемого котлом:
            1. Паровые
            2. Водогрейные
         2. По перемещению газов и воды (пара):
            1. газотрубные (жаротрубные и с дымогарными трубами);
            2. водотрубные;
            3. комбинированные.
         3. По способу циркуляции воды:
            1. с естественной циркуляцией
            2. с многократной принудительной циркуляцией
            3. прямоточные
         4. По давлению пара:
            1. низкого – до 1 МПа;
            2. среднего от 1 до 10 МПа;
            3. высокого – 14 МПа;
            4. сверхвысокого – 18-20 МПа;
            5. сверхкритического – 22,5 МПа и выше.
         5. По производительности:
            1. малая –до 50 т/ч;
            2. средняя – 50-240 т/ч;
            3. большая (энергетическая) – свыше 400 т/ч.

      5. В рамках сформировавшегося в ХХ веке ресурсно-сырьевого и технологического уклада мировой энергетики Российская Федерация занимает уникальное место, являясь одновременно крупным производителем, потребителем и экспортером всех видов углеродных энергетических ресурсов, а также одним из мировых лидеров в атомной энергетике и гидроэнергетике. Однако в настоящее время в мировой энергетике, включая российскую, происходят процессы, которые с большой долей вероятности на рубеже 30-40-х годов ХХІ века приведут к смене указанного уклада.

         В экономике Российской Федерации топливно-энергетический комплекс занимает существенное место и играет роль базовой инфраструктуры, основы формирования доходов бюджетной системы Российской Федерации и крупнейшего заказчика для других отраслей.

         Целью развития энергетики Российской Федерации является, с одной стороны, максимальное содействие социально-экономическому развитию страны, а с другой стороны, укрепление и сохранение позиций Российской Федерации в мировой энергетике, как минимум на период до 2035 года.

         При этом топливно-энергетический комплекс должен внести до 2024 года свой вклад и способствовать другим секторам экономики в достижении национальных целей и решении стратегических задач развития Российской Федерации, определенных Указом Президента Российской Федерации № 204.

         Цель данного курсового проекта является поверочный расчет котельного агрегата БКЗ-160-100ГМ. Для этого необходимо решить следующий ряд задач:

         • Рассчитать материальный баланс выбранного котла;
         • Выполнить тепловой расчет основных поверхностей котла;
         • Провести аэродинамический расчет газового и воздушного трактов котельной установки;
         • Подобрать соответствующее оборудование на основе аэродинамического и теплового расчетов (дымосос и дутьевой вентилятор).