Тепловой расчет котла БКЗ-500-140
Для восприятия короба, расположенные в барабане, откуда она нагрузок от хлопка вся топка по периметру завязана вынесенными из изоляции поясами жесткости, выполненными через 4000 мм по высоте.
Температурные расширения топочных стен предусмотрены от задней стены на фронт и на бока.Нулевой точкой является вертикальная ось заднего экрана.
В нижней части топки, выше холодной воронки , расположены три яруса блочных пряпоточных горелок с расположенными над ними сбросными горелками.
Основные и сбросные горелки направлены к ценру топки по косательной к воображаемой окружности - 1000 мм.для уменьшения присосов горелки приварены к экранным трубам и при тепловых расширенных экранов перемещаются вместе с ними. Компенсация тепловых расширений происходит на подводящих пылегазовоздухопроводах.
Для растопки котла на каждый блок горелок в нижнем ярусе установлена мазутная форсунка паромеханического распыления.
Водоспускные трубы , 22шт., 219*18 мм, по одной на каждый циркуляционный контур. Задняя половина среднего блока боковой стены топки, 14труб с каждой стороны, выделена в солевой отсек.
Подвод воды к нижнем камерам от выносных циклонов осуществляется трубами 133*13 мм .
Пароводяная смесь от верхних камер фронтовых и боковых экранов отводится трубами 159*14 , сталь 20.
Пароводяная смесь из камер заднего экрана отводится в барабан трубами 159*13 , сталь 12*1МФ (вертикальный участок) и 159*14, сталь 20, в необогреваемой зоне .
Барабан котла и сепарационные устройства
Котельный агрегат имеет один сварный барабан внутренним диаметром 1600 мм и толщиной стенки 112 мм.
Для получения качественного пара при минимальной продувке в котле применена схема двухступенчатого испарения и соответствующие сепарационные устройства с барботажной промывкой пара питательной водой.
Питательная вода поступает из экономазейра по 8 трубам 133*13 в питательные короба барабана и через отверстия в коробах направляется на промывочные листы , протекает по ним и сливается с двух сторон в водяной объем барабана.
На промывочные листы идет вся вода , поступающая из экономайзера.
Пароводяная смесь из экранной системы первой ступени испарения котла поступает в распределительные короба, расположенные в барабане , откуда она направляется во внутри барабанные циклоны. Вода , отсепарированная в циклонах , сливается в водяной объем барабана.
Пар , поднимаясь вверх , проходит через слой питательной воды , текущей по промывочным листам , и далее через дроссельный щит , который обеспечивает равномерную по длине барабана работу парового объема , направляется в пароперегреватель котла.
В водяном объеме барабана над опускными трубами находится решетки.
Для защиты зоны очков для опускных труб от термического напряжения при нестационарном режиме предусмотрены тепловые экраны в виде гильз и тонкостенных листов.
Для ввода в котловую воду фосфатов внутри барабана имеется перфорированная труба.
Для обеспечения ускоренного прогрева барабана при растопке котла и охлаждения его при останове предусмотрено устройство для охлаждения барабана от постороннего устройства (источника) насыщенным паром давлением 4,0-15,0 МПа через перфорированные трубы.
Барабан снабжен водомерной колонкой для полного заполнения его водой во время остановов.
Средний уровень воды в барабане расположен на 150 мм ниже его геометрической оси. Номинальные отклонения уровня от среднего при работе котла не должны превышать +-50 мм.
Сброс воды из барабана при повышении уровня осуществляется через трубу аварийного слива .
Пароводяная смесь из 2-й ступени испарения поступает в выносные циклоны.
Выносной циклон представляет собой вертикальную камеру 426*36 , в средней части которой имеется улиточный аппарат с тангенциальным вводом пароводяной смеси. В циклоне вода , отжатая к стенке , стекает вниз, а пар проходит вверх через дырчатый дроссельный лист и по трубам 133*13 мм направляется в паровой объем барабана .
Для предотвращения пара в опускную трубу циркуляционного контура , в нижней части циклона установлена крестовина , ликвидирующая вращение воды и препятствующая образованию воронок над входом в опускную трубу.
На котле имеется 4 циклона.
Подвод котловой воды из барабана к каждой паре циклонов осуществляется трубами 133*13.
Первую ступень испарения (чистый отсек) составляют барабан с фронтовыми , задними и боковыми экранами , кроме задних секций средних панелей боковых экранов , которые совместно с выносными циклонами составляют вторую ступень испарения.
Циркуляционная схема котла предусматривает глубокое секционирование экранов, что повышает надежность циркуляции в котле . Экранная система разделена на 24 самостоятельных контура.
Для обеспечения в котле нормального солевого режима предусмотрены:
линии снижения кратности солесодержания воды по ступеням испарения . Эти линии соединяют водяные объемы выносимых циклонов и крайних стояков спускной системы экранов ;
линии непрерывной продувки циклонов ;
линии периодической продувки из нижних точек экранов ;
линии ввода фосфатов в барабан для обработки котловой воды .
Внутри барабанные устройства даны на рис. 2.
ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ
Котлоагрегат имеет основной (первичный) и промежуточный (вторичный) пароперегреватель.
Первичный пароперегреватель по характеру восприятия тепла -
радиационно-конвективного типа.
Радиационную часть пароперегревателя образуют трубы потолка
топки, стен и пода поворотного газохода, потолок и стены опуск-
ного газохода, а также настенные экраны пароперегревателя, расположенные на фронтовой и боковых стенах в верхней части
топочной камеры.
Введение
Современные мощные паровые котлы и протекающие в них рабочие процессы настолько сложны и многообразны, что для более полного изучения их необходимы глубокие знания соответствующих физико-химических процессов. Они изучаются в курсе « Котельные установки и парогенераторы ». Для практического закрепления теоретических знаний предусмотрено выполнение курсового проекта.
Учебная работа студентов над курсовым проектом связана с необходимостью использования в процессе проектирования не только нормативных данных и рекомендаций для расчета, но также и знания конструкций котлоагрегатов.
Особое внимание следует уделить при изучении работы котла на схему пароводяного тракта первичного и вторичного пароперегревателей, как одного из наиболее сложных элементов парового котла. Наличие чертежей и схем в приложении к методическому пособию поможет разобраться с принципом работы котлоагрегата и с особенностями конструктивного оформления отдельных поверхностей нагрева.
При изучении конструкции хвостовых поверхностей нагрева необходимо обратить внимание на условиях крепления к каркасу воздухоподогревателя и водяного экономайзера и количество потоков по воде и газу. В воздухоподогревателе указать количество потоков воздуха и газов, а также количество ходов по воздуху.
Работа котлоагрегата должна рассматриваться в комплексе тепловой электростанции, то есть необходимо твердо усвоить направление движения потоков: питательной воды в котлоагрегате, первичного пара к турбине, вторичного пара от турбины к котлу с целью дополнительного перегрева и обратно к турбине.
ОПИСАНИЕ КОТЛА
Котельный агрегат типа БКЗ-500 .
Котел спроектирован для работы со следующими параметрами:
номинальная производительность - 500 т\ч.
рабочее давление в барабане котла - МПа
давление в паросборной камере первичного п.п. - МПа
температура первичного пара- С
расход вторичного пара - т\ч
давление вторичного пара на входе в котел - МПа
давление вторичного пара на выходе из котел - МПа
температура вторичного пара на входе в котел - С
температура вторичного пара на выходе из котла - С
температура питательной воды - С
Котельный агрегат имеет II-образную компановку и состоит из топочной камеры и конвективной шахты, соединенных в верхней части переходным наклонным газоходом.
Все стены топочной камеры, переходного газохода и верхней части конвективной шахты выполнены из сварных панелей. Котел предназначен для работы под разрежением.
В топочной камере размещены радиационные панели первичного пароперегревателя, на выходе из топочной камеры расположены ширмы.
В переходном наклонном газоходе последовательно по ходу газов размещены: предвыходная ступень первичного пароперегревателя, выходная ступень вторичного пароперегревателя, выходная ступень первичного пароперегревателя.
Потолок топочной камеры, переходного газохода и конвективной шахты, а также верхняя часть боковых, фронтовой и задней стен конвективной шахты экранированы трубами первичного пароперегревателя.
В опускном газоходе расположены входная ступень вторичного пароперегревателя, входной экономазейр и трубчатый воздухоподогреватель.Топочная камера
Топочная камера открытого типа с размерами сторон мм (по осям труб), образована газоплотными мембранными панелями из труб мм ( сталь ) с шагом мм.
Панели выполнены из гладких труб с вварной полосой мм между ними.
Внизу топочной камеры фронтовой и задний экраны образуют холодную воронку с углом наклона к горизонтали 50 . Средняя часть топочной камеры в районе горелок ошипована и покрыта карборундовой массой. Высоташипования 8000мм.
Блоки с разводками под горелки и углы топочной камеры не ошипованы, во избежание шлакования.
Вертикальные нагрузки от холодной воронки воспринимаются фронтовым и задним экраном, горизонтальные нагрузки передаются на каркас.
Вся топка конструктивно разделена на 24 самостоятельных циркуляционных контура.
На отметке 34200 мм к топке присоединены 6 газозаборных шахт, 2 на фронтовой стенке и по 2 на каждой боковой стене, которые имеют линзовые компенсаторы для компенсации тепловых расширений топки.
В верхней части топки расположены настенные радиационные поверхности пароперегревателя, которые закрывают всю фронтовую стену по ширине и по 3 средних блока каждой боковой стены.
Вся топка подвешена за верхнюю часть блоков обогреваемыми тягами, выполненными из труб 76ґ20 мм, включенными в контур циркуляциями, свободно расширяется вниз.
Для выравнивания нагрузки на тяги и выравнивания напряжений в цельносварной коробке топки, вся топка подвешена через систему тарельчатых пружин на каркас котла.
Для восприятия короба, расположенные в барабане, откуда она нагрузок от хлопка вся топка по периметру завязана вынесенными из изоляции поясами жесткости, выполненными через 4000 мм по высоте.
Температурные расширения топочных стен предусмотрены от задней стены на фронт и на бока.Нулевой точкой является вертикальная ось заднего экрана.
В нижней части топки, выше холодной воронки , расположены три яруса блочных пряпоточных горелок с расположенными над ними сбросными горелками.
Основные и сбросные горелки направлены к ценру топки по косательной к воображаемой окружности - 1000 мм.для уменьшения присосов горелки приварены к экранным трубам и при тепловых расширенных экранов перемещаются вместе с ними. Компенсация тепловых расширений происходит на подводящих пылегазовоздухопроводах.
Для растопки котла на каждый блок горелок в нижнем ярусе установлена мазутная форсунка паромеханического распыления.
Водоспускные трубы , 22шт., 219ґ18 мм, по одной на каждый циркуляционный контур. Задняя половина среднего блока боковой стены топки, 14труб с каждой стороны, выделена в солевой отсек.
Подвод воды к нижнем камерам от выносных циклонов осуществляется трубами 133ґ13 мм .
Пароводяная смесь от верхних камер фронтовых и боковых экранов отводится трубами 159ґ14 , сталь 20.
Пароводяная смесь из камер заднего экрана отводится в барабан трубами 159ґ13 , сталь 12ґ1МФ (вертикальный участок) и 159ґ14, сталь 20, в необогреваемой зоне .
Барабан котла и сепарационные устройства
Котельный агрегат имеет один сварный барабан внутренним диаметром 1600 мм и толщиной стенки 112 мм.
Для получения качественного пара при минимальной продувке в котле применена схема двухступенчатого испарения и соответствующие сепарационные устройства с барботажной промывкой пара питательной водой.
Питательная вода поступает из экономазейра по 8 трубам 133ґ13 в питательные короба барабана и через отверстия в коробах направляется на промывочные листы , протекает по ним и сливается с двух сторон в водяной объем барабана.
На промывочные листы идет вся вода , поступающая из экономайзера.
Пароводяная смесь из экранной системы первой ступени испарения котла поступает в распределительные короба, расположенные в барабане , откуда она направляется во внутри барабанные циклоны. Вода , отсепарированная в циклонах , сливается в водяной объем барабана.
Пар , поднимаясь вверх , проходит через слой питательной воды , текущей по промывочным листам , и далее через дроссельный щит , который обеспечивает равномерную по длине барабана работу парового объема , направляется в пароперегреватель котла.
В водяном объеме барабана над опускными трубами находится решетки.
Для защиты зоны очков для опускных труб от термического напряжения при нестационарном режиме предусмотрены тепловые экраны в виде гильз и тонкостенных листов.
Для ввода в котловую воду фосфатов внутри барабана имеется перфорированная труба.
Для обеспечения ускоренного прогрева барабана при растопке котла и охлаждения его при останове предусмотрено устройство для охлаждения барабана от постороннего устройства (источника) насыщенным паром давлением 4,0-15,0 МПа через перфорированные трубы.
Барабан снабжен водомерной колонкой для полного заполнения его водой во время остановов.
Средний уровень воды в барабане расположен на 150 мм ниже его геометрической оси. Номинальные отклонения уровня от среднего при работе котла не должны превышать +-50 мм.
Сброс воды из барабана при повышении уровня осуществляется через трубу аварийного слива .
Пароводяная смесь из 2-й ступени испарения поступает в выносные циклоны.
Выносной циклон представляет собой вертикальную камеру 426ґ36 , в средней части которой имеется улиточный аппарат с тангенциальным вводом пароводяной смеси. В циклоне вода , отжатая к стенке , стекает вниз, а пар проходит вверх через дырчатый дроссельный лист и по трубам 133ґ13 мм направляется в паровой объем барабана .
Для предотвращения пара в опускную трубу циркуляционного контура , в нижней части циклона установлена крестовина , ликвидирующая вращение воды и препятствующая образованию воронок над входом в опускную трубу.
На котле имеется 4 циклона.
Подвод котловой воды из барабана к каждой паре циклонов осуществляется трубами 133ґ13.
Первую ступень испарения (чистый отсек) составляют барабан с фронтовыми , задними и боковыми экранами , кроме задних секций средних панелей боковых экранов , которые совместно с выносными циклонами составляют вторую ступень испарения.
Циркуляционная схема котла предусматривает глубокое секционирование экранов, что повышает надежность циркуляции в котле . Экранная система разделена на 24 самостоятельных контура.
Для обеспечения в котле нормального солевого режима предусмотрены:
линии снижения кратности солесодержания воды по ступеням испарения . Эти линии соединяют водяные объемы выносимых циклонов и крайних стояков спускной системы экранов ;
линии непрерывной продувки циклонов ;
линии периодической продувки из нижних точек экранов ;
линии ввода фосфатов в барабан для обработки котловой воды .
ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ
Котлоагрегат имеет основной (первичный) и промежуточный (вторичный) пароперегреватель.
Первичный пароперегреватель по характеру восприятия тепла -
радиационно-конвективного типа.
Радиационную часть пароперегревателя образуют трубы потолка
топки, стен и пода поворотного газохода, потолок и стены опуск-
ного газохода, а также настенные экраны пароперегревателя, расположенные на фронтовой и боковых стенах в верхней части
топочной камеры.
Таблица 6. Расчет водяного экономайзера
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Диаметр труб | d | м | По конструктивным характеристикам | |
| Число рядов труб в змеевике | Z1 | - | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | |
| Живое сечение для прохода газов | Fг | м2 | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | |
| Живое сечение для прохода воды | fв | м2 | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | |
| Относительный поперечный шаг | s1 | - | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | |
| Относительный продольный шаг | s2 | - | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | |
| Поверхность нагрева | H | м2 | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | |
| Число змеевиков | n | - | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | |
| Температура газов на выходе |  | К | Из расчета воздухоподогревателя | |
| Энтальпия газов на выходе |  | кДж/кг | по  | |
| Теплосодержание воды на входе в экономайзер |  | кДж/кг | iп.в. +Diп.о. | |
| Температура воды на входе в экономайзер | t/ | К | При (Pб+0,005 Pб) | |
| Температура газов на входе в экономайзер |  | К | Принимается с последующим уточнением | |
| Энтальпия газов на входе |  | кДж/кг | Табл. 15 из ч. 1 | |
| Тепловосприятие экономайзера по балансу | Qб | кДж/кг | j(I/-I//+Da  ) | |
| Теплосодержание воды на выходе |  | кДж/кг |  +Qб  | |
| Температура воды на выходе из ступени |  | К | При пр Рб | |
| Температурный напор на входе газов | Dt/ | К | J/- | |
| Температурный напор на выходе газов | Dt// | К | J//-  | |
| Средний температурный напор | Dt | К |  | |
| Средняя температура газов | J | К |  | |
| Средняя температура воды | t | К |  | |
| Температура загрязненной стенки | tз | К | t+25 | |
| Объем газов на 1 кг топлива | Vг | м3/кг | табл. 16 ч.1 | |
| Объемная доля водяных паров |  | - | -||- | |
| Объемная доля трехатомных газов |  | - | -||- | |
| Концентрация золы в дымовых газах | m | кг/кг | -||- | |
| Средняя скорость газов | Wг | м/с |  | |
| Коэффициент теплоотдачи конвекцией | aк |  | рис. 5 ч.2. | |
| Эффективная толщина излучающего слоя | S | м |  | |
| Суммарная поглощательная способность | PnS | Мпа | rns | |
| Коэфффициент ослабления лучей трехатомными газами |  г | 1/ (МПаґм) | рис. 11 ч.2. | |
| Коэфффициент ослабления лучей золвыми частицами | зл | 1/ (МПаґм) | рис. 12. ч.2. | |
| Оптическая толщина | pS | - | гґ rn+ злґmзл+ коксґn1ґn2 | |
| Коэффициент теплоотдачи излучением | aл | | рис. 9 ч.2. | |
| Поправка на излучение газовых объемов |  | | рис. 13. ч.2. | |
| Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке |  | | e(aк+aл/) | |
| Коэффициент использования поверхности нагрева | e | - | 1,0 с.12 ч.2 | |
| Скорость воды | Wв | м/с |  | |
| Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде ( для некипящей воды ) | aн | | рис. 7 ч2. | |
| Коэффициент теплопередачи | | |  | |
| Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи | Qт | кДж/кг |  |
Таблица 6. Расчет водяного экономайзера
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Диаметр труб | d | м | По конструктивным характеристикам | 32/24 |
| Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи | Qт | кДж/кг |  | 1930/2088 |
Таблица 4 Расчет воздухоподгревателя
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Диаметр труб | d | м | По констр. характеристикам | |
| Шаги труб | s1/s2 | - | То же | |
| Относительный поперечный шаг | s1 | - | S1/d | |
| Относительный продольный шаг | s2 | - | S2/d | |
| Число рядов труб по ходу воздуха | Z1 | - | По констр. характеристикам | |
| Число ходов по воздуху | n | - | То же | |
| Живое сечение для прохода газов | Fг | м2 | То же | |
| Живое сечение для прохода воздуха | fв | м2 | По констр. характеристикам | |
| Поверхность нагрева | H | м2 | То же | |
| Температура уходящих газов |  | К | Принята в тепловом балансе | |
| Энтальпия |  | кДж/кг | табл.2 | |
| Температура газов на входе в ступень |  | К | Принимается с последующим уточнением | |
| Энтальпия | I/ | кДж/кг | табл.2 | |
| Температура холодного воздуха | tх.в. | К | 30 | |
| Энтальпия |  | кДж/кг | ||
| Тепловосприятие ступени по балансу | Qб | кДж/кг | Qб=j ( I/-I//+Da ) | |
| Присос в топку | Daт | - | ||
| Присос в систему пылеприготовления | Daпл | - | ||
| Отношение количества горячего воздуха к теоретически необходимому | bг.в. | - | aт - Daт - Daпл | |
| Коэффициент избытка воздуха на выходе из I ступени |  | - | bг.в.+ Daвп. I | |
| Энтальпия горячего воздуха на выходе из ступени |  | кДж/кг |  | |
| Температура горячего воздуха на выходе из ступени |  | К | ||
| Средняя температура воздуха | t | К |  | |
| Средняя температура газов | J | К |  | |
| Объем газов на 1 кг топлива | Vг | м3/кг | табл.2 | |
| Объемная доля водяных паров |  | - | табл.2 | |
| Средняя скорость газов | Wг | м/с |  | |
| Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны | a2 |  | ||
| Средняя скорость воздуха | Wв | м/с |  | |
| Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны | a1 | | ||
| Коэффициент использования поверхности нагрева | x | - | ||
| Коэффициент теплопередачи |
| |  | |
| Температурный напор на входе газов | Dt/ | К |  | |
| То же на выходе | Dt// | К |  | |
| Температурный напор при противотоке | Dtпрт | К | | |
| Больший перепад температур | tб | К | t//-t/ | |
| Меньший перепад температур | tм | К |  | |
| Параметр | P | - |  | |
| Параметр | R | - |  | |
| Коэффициент | y | - | ||
| Температурный напор | Dt | К | yЧDtпрт | |
| Тепловосприятие воздухоподогревателя по уравнению теплопередачи | Qт | кДж/кг |  |
Введение
Современные мощные паровые котлы и протекающие в них рабочие процессы настолько сложны и многообразны, что для более полного изучения их необходимы глубокие знания соответствующих физико-химических процессов. Они изучаются в курсе « Котельные установки и парогенераторы ». Для практического закрепления теоретических знаний предусмотрено выполнение курсового проекта.
Учебная работа студентов над курсовым проектом связана с необходимостью использования в процессе проектирования не только нормативных данных и рекомендаций для расчета, но также и знания конструкций котлоагрегатов.
Особое внимание следует уделить при изучении работы котла на схему пароводяного тракта первичного и вторичного пароперегревателей, как одного из наиболее сложных элементов парового котла. Наличие чертежей и схем в приложении к методическому пособию поможет разобраться с принципом работы котлоагрегата и с особенностями конструктивного оформления отдельных поверхностей нагрева.
При изучении конструкции хвостовых поверхностей нагрева необходимо обратить внимание на условиях крепления к каркасу воздухоподогревателя и водяного экономайзера и количество потоков по воде и газу. В воздухоподогревателе указать количество потоков воздуха и газов, а также количество ходов по воздуху.
Работа котлоагрегата должна рассматриваться в комплексе тепловой электростанции, то есть необходимо твердо усвоить направление движения потоков: питательной воды в котлоагрегате, первичного пара к турбине, вторичного пара от турбины к котлу с целью дополнительного перегрева и обратно к турбине.
ОПИСАНИЕ КОТЛА
Котельный агрегат типа БКЗ-500 .
Котел спроектирован для работы со следующими параметрами:
номинальная производительность - 500 т\ч.
рабочее давление в барабане котла - МПа
давление в паросборной камере первичного п.п. - МПа
температура первичного пара- С
расход вторичного пара - т\ч
давление вторичного пара на входе в котел - МПа
давление вторичного пара на выходе из котел - МПа
температура вторичного пара на входе в котел - С
температура вторичного пара на выходе из котла - С
температура питательной воды - С
Котельный агрегат имеет II-образную компановку и состоит из топочной камеры и конвективной шахты, соединенных в верхней части переходным наклонным газоходом.
Все стены топочной камеры, переходного газохода и верхней части конвективной шахты выполнены из сварных панелей. Котел предназначен для работы под разрежением.
В топочной камере размещены радиационные панели первичного пароперегревателя, на выходе из топочной камеры расположены ширмы.
В переходном наклонном газоходе последовательно по ходу газов размещены: предвыходная ступень первичного пароперегревателя, выходная ступень вторичного пароперегревателя, выходная ступень первичного пароперегревателя.
Потолок топочной камеры, переходного газохода и конвективной шахты, а также верхняя часть боковых, фронтовой и задней стен конвективной шахты экранированы трубами первичного пароперегревателя.
В опускном газоходе расположены входная ступень вторичного пароперегревателя, входной экономазейр и трубчатый воздухоподогреватель.Топочная камера
Топочная камера открытого типа с размерами сторон мм (по осям труб), образована газоплотными мембранными панелями из труб мм ( сталь ) с шагом мм.
Панели выполнены из гладких труб с вварной полосой мм между ними.
Внизу топочной камеры фронтовой и задний экраны образуют холодную воронку с углом наклона к горизонтали 50 . Средняя часть топочной камеры в районе горелок ошипована и покрыта карборундовой массой. Высоташипования 8000мм.
Блоки с разводками под горелки и углы топочной камеры не ошипованы, во избежание шлакования.
Вертикальные нагрузки от холодной воронки воспринимаются фронтовым и задним экраном, горизонтальные нагрузки передаются на каркас.
Вся топка конструктивно разделена на 24 самостоятельных циркуляционных контура.
На отметке 34200 мм к топке присоединены 6 газозаборных шахт, 2 на фронтовой стенке и по 2 на каждой боковой стене, которые имеют линзовые компенсаторы для компенсации тепловых расширений топки.
В верхней части топки расположены настенные радиационные поверхности пароперегревателя, которые закрывают всю фронтовую стену по ширине и по 3 средних блока каждой боковой стены.
Вся топка подвешена за верхнюю часть блоков обогреваемыми тягами, выполненными из труб 76ґ20 мм, включенными в контур циркуляциями, свободно расширяется вниз.
Для выравнивания нагрузки на тяги и выравнивания напряжений в цельносварной коробке топки, вся топка подвешена через систему тарельчатых пружин на каркас котла.
Для восприятия короба, расположенные в барабане, откуда она нагрузок от хлопка вся топка по периметру завязана вынесенными из изоляции поясами жесткости, выполненными через 4000 мм по высоте.
Температурные расширения топочных стен предусмотрены от задней стены на фронт и на бока.Нулевой точкой является вертикальная ось заднего экрана.
В нижней части топки, выше холодной воронки , расположены три яруса блочных пряпоточных горелок с расположенными над ними сбросными горелками.
Основные и сбросные горелки направлены к ценру топки по косательной к воображаемой окружности - 1000 мм.для уменьшения присосов горелки приварены к экранным трубам и при тепловых расширенных экранов перемещаются вместе с ними. Компенсация тепловых расширений происходит на подводящих пылегазовоздухопроводах.
Для растопки котла на каждый блок горелок в нижнем ярусе установлена мазутная форсунка паромеханического распыления.
Водоспускные трубы , 22шт., 219ґ18 мм, по одной на каждый циркуляционный контур. Задняя половина среднего блока боковой стены топки, 14труб с каждой стороны, выделена в солевой отсек.
Подвод воды к нижнем камерам от выносных циклонов осуществляется трубами 133ґ13 мм .
Пароводяная смесь от верхних камер фронтовых и боковых экранов отводится трубами 159ґ14 , сталь 20.
Пароводяная смесь из камер заднего экрана отводится в барабан трубами 159ґ13 , сталь 12ґ1МФ (вертикальный участок) и 159ґ14, сталь 20, в необогреваемой зоне .
Барабан котла и сепарационные устройства
Котельный агрегат имеет один сварный барабан внутренним диаметром 1600 мм и толщиной стенки 112 мм.
Для получения качественного пара при минимальной продувке в котле применена схема двухступенчатого испарения и соответствующие сепарационные устройства с барботажной промывкой пара питательной водой.
Питательная вода поступает из экономазейра по 8 трубам 133ґ13 в питательные короба барабана и через отверстия в коробах направляется на промывочные листы , протекает по ним и сливается с двух сторон в водяной объем барабана.
На промывочные листы идет вся вода , поступающая из экономайзера.
Пароводяная смесь из экранной системы первой ступени испарения котла поступает в распределительные короба, расположенные в барабане , откуда она направляется во внутри барабанные циклоны. Вода , отсепарированная в циклонах , сливается в водяной объем барабана.
Пар , поднимаясь вверх , проходит через слой питательной воды , текущей по промывочным листам , и далее через дроссельный щит , который обеспечивает равномерную по длине барабана работу парового объема , направляется в пароперегреватель котла.
В водяном объеме барабана над опускными трубами находится решетки.
Для защиты зоны очков для опускных труб от термического напряжения при нестационарном режиме предусмотрены тепловые экраны в виде гильз и тонкостенных листов.
Для ввода в котловую воду фосфатов внутри барабана имеется перфорированная труба.
Для обеспечения ускоренного прогрева барабана при растопке котла и охлаждения его при останове предусмотрено устройство для охлаждения барабана от постороннего устройства (источника) насыщенным паром давлением 4,0-15,0 МПа через перфорированные трубы.
Барабан снабжен водомерной колонкой для полного заполнения его водой во время остановов.
Средний уровень воды в барабане расположен на 150 мм ниже его геометрической оси. Номинальные отклонения уровня от среднего при работе котла не должны превышать +-50 мм.
Сброс воды из барабана при повышении уровня осуществляется через трубу аварийного слива .
Пароводяная смесь из 2-й ступени испарения поступает в выносные циклоны.
Выносной циклон представляет собой вертикальную камеру 426ґ36 , в средней части которой имеется улиточный аппарат с тангенциальным вводом пароводяной смеси. В циклоне вода , отжатая к стенке , стекает вниз, а пар проходит вверх через дырчатый дроссельный лист и по трубам 133ґ13 мм направляется в паровой объем барабана .
Для предотвращения пара в опускную трубу циркуляционного контура , в нижней части циклона установлена крестовина , ликвидирующая вращение воды и препятствующая образованию воронок над входом в опускную трубу.
На котле имеется 4 циклона.
Подвод котловой воды из барабана к каждой паре циклонов осуществляется трубами 133ґ13.
Первую ступень испарения (чистый отсек) составляют барабан с фронтовыми , задними и боковыми экранами , кроме задних секций средних панелей боковых экранов , которые совместно с выносными циклонами составляют вторую ступень испарения.
Циркуляционная схема котла предусматривает глубокое секционирование экранов, что повышает надежность циркуляции в котле . Экранная система разделена на 24 самостоятельных контура.
Для обеспечения в котле нормального солевого режима предусмотрены:
линии снижения кратности солесодержания воды по ступеням испарения . Эти линии соединяют водяные объемы выносимых циклонов и крайних стояков спускной системы экранов ;
линии непрерывной продувки циклонов ;
линии периодической продувки из нижних точек экранов ;
линии ввода фосфатов в барабан для обработки котловой воды .
ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ
Котлоагрегат имеет основной (первичный) и промежуточный (вторичный) пароперегреватель.
Первичный пароперегреватель по характеру восприятия тепла -
радиационно-конвективного типа.
Радиационную часть пароперегревателя образуют трубы потолка
топки, стен и пода поворотного газохода, потолок и стены опуск-
ного газохода, а также настенные экраны пароперегревателя, расположенные на фронтовой и боковых стенах в верхней части
топочной камеры.
ТАБЛИЦА 1
| Наименование величин | Размер-ность | Топка, шир-мы | Воздухоподогрева-тель ( с рециркуляцией газов ) | Воздухоподогрева-тель (без рециркуляции газов) |
| Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева | - | 1,15 | 1,18 | 1,18 |
| Средний коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева | - | 1,15 | 1,18 | 1,18 |
| Объем водяных паров | м3/кг | 0,7714 | 0,7738 | 0,7738 |
| Объем водяных паров с рециркуляцией | м3/кг | 1,0028 | 1,0059 | 1,0059 |
| Полный объем газов | м3/кг | 6,1585 | 6,3042 | 6,3042 |
| Полный объем газов с рециркуляцией | м3/кг | 8,0061 | 8,1955 | 8,1955 |
| Объемная доля трехатомных газов | - | 0,1429 | 0,1396 | 0,1396 |
| --- || --- || --- || --- || --- с рециркуляцией | - | 0,0846 | 0,0826 | 0,0826 |
| Объемная доля водяных паров | - | 0,1253 | 0,1227 | 0,1227 |
| Объемная доля водяных паров с рециркуляцией | - | 0,0964 | 0,0944 | 0,0944 |
| Суммарная объемная доля | - | 0,2682 | 0,2623 | 0,2623 |
| Суммарная объемная доля с рециркуляцией | - | 0,181 | 0,177 | 0,177 |
| Концентрация золовых частиц | кг/кг | 0,0715 | 0,0171 | 0,0171 |
Таблица 3
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Располагаемое тепло топлива |  | кДж/кг | »  | 17556,1 |
| Температура уходящих газов | JУХ | ? | Принята предварительно | 150 |
| Энтальпия | IУХ | кДж/кг | Таблица 2 | |
| Температура холодного воздуха | tХВ | ? | Таблица 2 Задана | 30 |
| Энтальпия холодного воздуха | IХ.В. | кДж/кг | Таблица 2 | 633 |
| Потери тепла: от химического недожога | q3 | % | [ 3, табл. 10] | 0 |
| От механического недожога | q4 | % | [ 3, табл. 10] | 1 |
| В окружающую среду | q5 | % | [ 3, рис.2] | 0,4 |
| С уходящими газами | q2 | % |  | 11,5 |
| Доля золы топлива в шлаке | ашл | - | ( 1 – аун) | 0,05 |
| Температура жидкого шлака | tшл | ? | Задана | 600 |
| Энтальпия золы | ( СJ) ЗЛ | кДж/кг | Таблица 1 | 560 |
| Потеря с физическим теплом шлака | q6 | % |  | 0,1 |
| Сумма тепловых потерь | еq | % | q2+q3+q4+q5+q6 | 13 |
| Коэффициент полезного действия котельного агрегата (брутто) |  | % | 100-еq | 87 |
| Давление перегретого пара за котельным агрегатом | PПП | МН/м2 | Задано | 13,8 |
| Температура перегретого пара | tПП | ? | Задано | 565 |
| Энтальпия | iПП | кДж/кг | Задана | 3500 |
| Температура питательной воды | tПВ | ? | Задана | 230 |
| Энтальпия | iПВ | кДж/кг | Диаграмма воды и водяного пара | 993 |
| Расход пара для приготовления собств. конденсата |  нп | кг/ч | принята | 0,06-0,08 КА |
| iнп | кДж/кг | 2611 | ||
| tнас | 0С | 342,66 | ||
 | кДж/кг | 1617 | ||
| Тепло, полезно используемое в котельном агрегате | QКА | кДж/кг | КА( iпп-iп.в.)+ нп(  )+ пр( iкип-iп.в.) | 216160 |
| Полный расход топлива | В | кг/с |  | 14,1519 |
| Расчетный расход топлива | ВР | кг/с |  | 14,0119 |
| Коэффициент сохранения тепла | j | - |  | 0,7 |
Таблица 4 Расчет воздухоподгревателя
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Диаметр труб | D | м | По констр. характеристикам | 40ґ1,5 |
| Шаги труб | s1/s2 | - | То же | 60/40,5 |
| Относительный поперечный шаг | s1 | - | S1/d | 1,5 |
| Относительный продольный шаг | s2 | - | S2/d | 1,0125 |
| Число рядов труб по ходу воздуха | Z1 | - | По констр. характеристикам | 18 |
| Число ходов по воздуху | n | - | То же | 4 |
| Живое сечение для прохода газов | Fг | м2 | То же | 21.971 |
| Живое сечение для прохода воздуха | fв | м2 | По констр. характеристикам | 29.3 |
| Поверхность нагрева | H | м2 | То же | 28,115 |
| Температура уходящих газов | | К | Принята в тепловом балансе | 423 |
| Энтальпия | | кДж/кг | табл.2 | 1440 |
| Температура газов на входе в ступень | | К | Принимается с последующим уточнением |  |  473 | 573 |
| Энтальпия | I/ | кДж/кг | табл.2 | 1927,9 | 2936,35 |
| Температура холодного воздуха | tх.в. | К | 30 | 30 |
| Энтальпия | | кДж/кг | 188 | |
| Тепловосприятие ступени по балансу | Qб | кДж/кг | Qб=j ( I/-I//+Da ) | Qб1 ф Qб2 Qб1=0,7(1927,9-1438,425+0,03ґ182)=450 Qб2=0,7(2936,35-1438,425+0,03ґ182)= 1500 |
| Присос в топку | Daт | - | 0 | |
| Присос в систему пылеприготовления | Daпл | - | 0 | |
| Отношение количества горячего воздуха к теоретически необходимому | bг.в. | - | aт - Daт - Daпл | 1,15 |
| Коэффициент избытка воздуха на выходе из I ступени | | - | bг.в.+ Daвп. I | 1,18 |
| Энтальпия горячего воздуха на выходе из ступени | | кДж/кг | |  ф  564 | 1443 |
| Температура горячего воздуха на выходе из ступени | | К |  ф  89/226 | |
| Средняя температура воздуха | t | К | | t1фt2 60 | 128 |
| Средняя температура газов | J | К | | J1 фJ2 175 | 225 |
| Объем газов на 1 кг топлива | Vг | м3/кг | табл.2 | 7 |
| Объемная доля водяных паров | | - | табл.2 | 0,12 |
| Средняя скорость газов | Wг | м/с | | Wг 1ф Wг2 11,6 | 12,8 |
| Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны | a2 | |  ф  43 | 47 | |
| Средняя скорость воздуха | Wв | м/с | | Wв1 ф Wв2 5,3 | 6,3 |
| Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны | a1 | |  63 | 66 | |
| Коэффициент использования поверхности нагрева | x | - | 0,7 | |
| Коэффициент теплопередачи |
| | | 1 ф 2 17,8 | 19,2 |
| Температурный напор на входе газов | Dt/ | К | |  111| 74 |
| То же на выходе | Dt// | К | |  120 |
| Температурный напор при противотоке | Dtпрт | К | | Dtпрт1 ф Dtпрт2 115 | 97 |
| Больший перепад температур | tб | К | t//-t/ | tб1 ф tб2 59 | 196 |
| Меньший перепад температур | tм | К | | tм1 ф tм2 50 | 150 |
| Параметр | P | - | | P1 ф P2 0,29 | 0,56 |
| Параметр | R | - | | R1 ф R2 1,18 | 1,31 |
| Коэффициент | y | - | y1 ф y2 0,99/0,98 | |
| Температурный напор | Dt | К | yЧDtпрт | Dt1 ф Dt2 114/95 |
| Тепловосприятие воздухоподогревателя по уравнению теплопередачи | Qт | кДж/кг | | Qт1 ф Qт2 2581/2320 |
Таблица 5. Расчет топки.
| Наименование величины | Обозначение | Размер-ность | Формула или обоснование | Расчет |
| Коэффициент избытка воздуха в топке | aт | - | [3, табл.10] | 1,15 |
| Присос воздуха в систему пылеприготовления | aпл | - | [3, табл.13] | 0,25 |
| Температура горячего воздуха | tг.в. | 0С | Из расчета ВП | 302 |
| Энтальпия | I0г.в. | кДж/кг | 1952 | |
| Тепло, вносимое в топку с воздухом | Qв | кДж/кг | (aт +Daт -Daпл )H0г.в.+( Daт +Daпл) H0х.в. | 1804 |
| Полезное тепловыделение в топке | Qт | кДж/кг |  | 19342 |
| Теоретическая температура горения | Jа | 0С | 2084 | |
| Температура газов на выходе из топки |  | 0С | задаёмся | 1000 |
 | - | Т//т / Та | 0,54 | |
 | - | (1-0,28ґrрц) | 0,495 | |
| Температура газов на выходе из топки | | 0C | (Та-273) | 1031 |
| Энталпия |  | кДж/кг | 11451 | |
| Количество тепла, воспринятое в топке излучением |  | кДж/кг | j(Qт-I//т) | 7812 |
| Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающей поверхности нагрева | qл | кДж/(м2ґч) | (BpґQpн)/Hл | 5,68ґ105 |
| Теплонапряжение топочного объема (до ширм) | qv | кДж/(м2ґч) | (BpґQpн)/Vг | 3,7ґ105 |
Таблица 6. Расчет водяного экономайзера 1-ая ступень
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Диаметр труб | d | м | По конструктивным характеристикам | 32/24 |
| Число рядов труб в змеевике | Z1 | - | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | 72 |
| Живое сечение для прохода газов | Fг | м2 | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | 48,8 |
| Живое сечение для прохода воды | fв | м2 | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | 0,26 |
| Относительный поперечный шаг | s1 | - | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | 2,81 |
| Относительный продольный шаг | s2 | - | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | 1,46 |
| Поверхность нагрева | H | м2 | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | 2657 |
| Число змеевиков | n | - | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | 4 |
| Температура газов на выходе | | К | Из расчета воздухоподогревателя | 363 |
| Энтальпия газов на выходе | | кДж/кг | по | 3600 |
| Теплосодержание воды на входе в экономайзер | | кДж/кг | iп.в. +Diп.о. | 993 |
| Температура воды на входе в экономайзер | t/ | К | При (Pб+0,005 Pб) | 230 |
| Температура газов на входе в экономайзер | | К | Принимается с последующим уточнением | 400/500 |
| Энтальпия газов на входе | | кДж/кг | Табл. 15 из ч. 1 | 3900/6426 |
| Тепловосприятие экономайзера по балансу | Qб | кДж/кг | j(I/-I//+Da ) | 200/2726 |
| Теплосодержание воды на выходе | | кДж/кг | +Qб | 1025/1427 |
| Температура воды на выходе из ступени | | К | При пр Рб | 235/315 |
| Температурный напор на входе газов | Dt/ | К | J/- | 165/185 |
| Температурный напор на выходе газов | Dt// | К | J//- | 133/172 |
| Средний температурный напор | Dt | К | | 149/159 |
| Средняя температура газов | J | К | | 382/432 |
| Средняя температура воды | t | К | | 232/273 |
| Температура загрязненной стенки | tз | К | t+25 | 257/298 |
| Объем газов на 1 кг топлива | Vг | м3/кг | табл. 16 ч.1 | 7 |
| Объемная доля водяных паров | | - | -||- | 0,12 |
| Объемная доля трехатомных газов | | - | -||- | 0,14 |
| Концентрация золы в дымовых газах | m | кг/кг | -||- | 0,07 |
| Средняя скорость газов | Wг | м/с | | 7,6/8,2 |
| Коэффициент теплоотдачи конвекцией | aк | | рис. 5 ч.2. | 80/84 |
| Эффективная толщина излучающего слоя | S | м | | 0,121 |
| Суммарная поглощательная способность | PnS | Мпа | rns | 0,003 |
| Коэфффициент ослабления лучей трехатомными газами | г | 1/ (МПаґм) | рис. 11 ч.2. | 42/38 |
| Коэфффициент ослабления лучей золвыми частицами | зл | 1/ (МПаґм) | рис. 12. ч.2. | 138/130 |
| Оптическая толщина | pS | - | гґ rn+ злґmзл+ коксґn1ґn2 | 0,066/0,06 |
| Коэффициент теплоотдачи излучением | aл | | рис. 9 ч.2. | 2,9/3,2 |
| Поправка на излучение газовых объемов | | | рис. 13. ч.2. | 4,3/4,7 |
| Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке | | | e(aк+aл/) | |
| Коэффициент использования поверхности нагрева | e | - | 1,0 с.12 ч.2 | 0,0035/0,0032 |
| Скорость воды | Wв | м/с | | |
| Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде ( для некипящей воды ) | aн | | рис. 7 ч2. | |
| Коэффициент теплопередачи | | | | 66/69 |
| Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи | Qт | кДж/кг | | 1182/1319 |
Таблица 6. Расчет водяного экономайзера 2-ая ступень
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Диаметр труб | d | м | По конструктивным характеристикам | 32/24 |
| Число рядов труб в змеевике | Z1 | - | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | 72 |
| Живое сечение для прохода газов | Fг | м2 | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | 45,2 |
| Живое сечение для прохода воды | fв | м2 | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | 0,26 |
| Поверхность нагрева | H | м2 | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | 1953 |
| Число змеевиков | n | - | -- || -- || -- || -- || -- || -- || -- | 4 |
| Температура газов на выходе | | К | Из расчета воздухоподогревателя | 441 |
| Энтальпия газов на выходе | | кДж/кг | по | 4936 |
| Теплосодержание воды на входе в экономайзер | | кДж/кг | iп.в. +Diп.о. | 1150 |
| Температура воды на входе в экономайзер | t/ | К | При (Pб+0,005 Pб) | 267 |
| Температура газов на входе в экономайзер | | К | Принимается с последующим уточнением | 500/550 |
| Энтальпия газов на входе | | кДж/кг | Табл. 15 из ч. 1 | 5682/6292 |
| Тепловосприятие экономайзера по балансу | Qб | кДж/кг | j(I/-I//+Da ) | 746/1356 |
| Теплосодержание воды на выходе | | кДж/кг | +Qб | 1388/1497 |
| Температура воды на выходе из ступени | | К | При пр Рб | 308/327 |
| Температурный напор на входе газов | Dt/ | К | J/- | 192/273 |
| Температурный напор на выходе газов | Dt// | К | J//- | 174 |
| Средний температурный напор | Dt | К | | 183/199 |
| Средняя температура газов | J | К | | 470/496 |
| Средняя температура воды | t | К | | 288/297 |
| Температура загрязненной стенки | tз | К | t+25 | 313/322 |
| Объем газов на 1 кг топлива | Vг | м3/кг | табл. 16 ч.1 | 7 |
| Объемная доля водяных паров | | - | -||- | 0,12 |
| Объемная доля трехатомных газов | | - | -||- | 0,14 |
| Концентрация золы в дымовых газах | m | кг/кг | -||- | 0,07 |
| Средняя скорость газов | Wг | м/с | | 9,3/9,6 |
| Коэффициент теплоотдачи конвекцией | aк | | рис. 5 ч.2. | 92/95 |
| Эффективная толщина излучающего слоя | S | м | | 0,121 |
| Суммарная поглощательная способность | PnS | Мпа | rns | 0,003 |
| Коэфффициент ослабления лучей трехатомными газами | г | 1/ (МПаґм) | рис. 11 ч.2. | 37/36 |
| Коэфффициент ослабления лучей золвыми частицами | зл | 1/ (МПаґм) | рис. 12. ч.2. | 430/122 |
| Оптическая толщина | pS | - | гґ rn+ злґmзл+ коксґn1ґn2 | 0,06/0,05 |
| Коэффициент теплоотдачи излучением | aл | | рис. 9 ч.2. | 3,25/3,26 |
| Поправка на излучение газовых объемов | | | рис. 13. ч.2. | 4,83/4,84 |
| Коэффициент использования поверхности нагрева | e | - | 1,0 с.12 ч.2 | 0,0028/0,0026 |
| Коэффициент теплопередачи | | | | 76/79 |
| Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи | Qт | кДж/кг | | 1229/1389 |
Редукционная установка 13/7. а Техническая характеристика РУ 13/7.
Производительность по редукционному пару - 60 т/ч
Давление первичного пара - 1.3 МПа ( 13 атм )
Температура - 194 0С
Расчетное давление - 0.7 МПа ( 7 атм )
а Описание РУ.Редукционная установка предназначена для снижения давления пара с 13 атм до 7 атм, для обеспечения паровой нагрузки бойлерной группы. РУ снабжается дистанционным регулятором давления.
Регулятором давления поддерживается давления редуцированного пара с точностью ± 0.2 атм.
Первая ступень снижения давления пара осуществляется в регулирующем клапане с помощью золотника, соединенного с кривошипом, который закреплен на валике выведенном наружу. На наружном конце валика закреплен рычаг, который при помощи штанги связан с КДУ регулятора, производит открытие и закрытие золотника. Вторая ступень снижения давления происходит в смесительной трубе. После смесительной трубы пар через расширяющийся конус попадает в трубопровод редуцированного пара, на котором расположено аварийно - импульсное устройство состоящее из импульсного и предохранительного клапанов, предназначенных для сброса излишков редуцированного пара выше 7 атм.
Аварийно - импульсное устройство действует следующим образом. При повышении давления редуцированного пара в трубопроводе выше 7 атм происходит подъем золотника грузового импульсного клапана и открывается доступ пара из трубопровода через импульсный клапан в надпоршневое пространство аварийного клапана. Т.к. площадь поршня этого клапана больше площади тарелки, то усилие, действующее на поршень сверху, преодолевает усилие от давления пара, действующее на тарелку этого клапана снизу, и клапан открывается. Когда давление пара в трубопроводе понизится, золотник импульсного клапана под действием груза опустится и закроет доступ пара в надпоршневое пространство аварийного клапана. Оставшийся в надпоршневом пространстве пар получит доступ в выхлопную трубу через импульсный клапан. Благодаря выходу пар из надпоршневого пространства поршень сверху окажется разгруженным, и тарелка аварийного клапана под действием пружины и давления пара со стороны трубопровода закроет выход пара из трубопровода в атмосферу.
Таблица 2
| J, 0С | Iг0, кДж/кг | Iв0, кДж/кг | Iзл, кДж/кг | Iг=Iг0+(a-1)Iв0+Iзл | |||||||||||||
| Топка, ширмы | Пароперегреватель первичный | Вод. экономайзер | Воздухоподогреватель с r | Воздухоподогреватель без r | |||||||||||||
| a=1,15 | a=1,15 | a=1,15 | a=1,15 | a=1,15 | a=1,18 | a=1,18 | |||||||||||
| I | DI | I | DI | I | DI | I | DI | I | DI | I | DI | I | DI | ||||
| 100 | 754,2 | 632,7 | 80,9 | 950 | 980 | 950 | 980 | ||||||||||
| 200 | 1529,4 | 1273,7 | 169,3 | 1930 | 1005 | 1930 | 1005 | ||||||||||
| 300 | 2325,5 | 1927,4 | 263,9 | 3740 | 160 | 2935 | 1043 | 2935 | 1043 | ||||||||
| 400 | 3150,9 | 2593,6 | 360,4 | 3900 | 2526 | 3900 | 2526 | 3978 | 3978 | ||||||||
| 500 | 3993,1 | 3276,6 | 458,8 | 6426 | 1384 | 6426 | 1384 | 6426 | |||||||||
| 600 | 4852,0 | 3972,1 | 560,6 | 7810 | 1428 | 7810 | 1428 | 7810 | |||||||||
| 700 | 5740,3 | 4688,6 | 662,9 | 9238 | 1459 | 9238 | 1459 | 9238 | |||||||||
| 800 | 6649,5 | 5413,5 | 767,6 | 10697 | 1791 | 10697 | |||||||||||
| 900 | 7579,7 | 6134,2 | 875,7 | 12488 | |||||||||||||
| 1000 | 8343,5 | 6875,8 | 984,65 | ||||||||||||||
| 1100 | 9473,6 | 7638,4 | 1097,8 | ||||||||||||||
| 1200 | 10428,9 | 8396,8 | 1206,7 | ||||||||||||||
| 1300 | 11405,2 | 9159,3 | 1361,7 | ||||||||||||||
| 1400 | 12402,4 | 9942,9 | 1583,8 | ||||||||||||||
| 1500 | 13391,2 | 10722,2 | 1759,8 | ||||||||||||||
| 1600 | 14392,6 | 11505,7 | 1877,1 | ||||||||||||||
| 1700 | 15402,4 | 12285,1 | 2065,7 | ||||||||||||||
| 1800 | 16416,4 | 13068,6 | 2187,2 | ||||||||||||||
| 1900 | 17442,9 | 13868,9 | 2388,3 | ||||||||||||||
| 2000 | 18465,3 | 14673,4 | 2514 | ||||||||||||||
| 2100 | 19504,5 | 15473,7 | - | ||||||||||||||
| 2200 | 20543,6 | 16273,9 | - | ||||||||||||||
| 2300 | 21578,5 | 17095,2 | - | ||||||||||||||
| 2400 | 22617,6 | 17903,9 | - | ||||||||||||||
| 2500 | 23660,9 | 18716,7 | - | ||||||||||||||
ТАБЛИЦА 1
| Наименование величин | Размер-ность | Топка, шир-мы | Воздухоподогрева-тель ( с рециркуляцией газов ) | Воздухоподогрева-тель (без рециркуляции газов) |
| Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева | - | |||
| Средний коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева | - | |||
| Объем водяных паров | м3/кг | |||
| Объем водяных паров с рециркуляцией | м3/кг | |||
| Полный объем газов | м3/кг | |||
| Полный объем газов с рециркуляцией | м3/кг | |||
| Объемная доля трехатомных газов | - | |||
| --- || --- || --- || --- || --- с рециркуляцией | - | |||
| Объемная доля водяных паров | - | |||
| Объемная доля водяных паров с рециркуляцией | - | |||
| Суммарная объемная доля | - | |||
| Суммарная объемная доля с рециркуляцией | - | |||
| Концентрация золовых частиц | кг/кг |
Таблица 2
| J, 0С | Iг0, кДж/кг | Iв0, кДж/кг | Iзл, кДж/кг | Iг=Iг0+(a-1)Iв0+Iзл | |||||||||||||
| Топка, ширмы | Пароперегреватель первичный | Вод. экономайзер | Воздухоподогреватель с r | Воздухоподогреватель без r | |||||||||||||
| a= | a= | a= | a= | a= | a= | a= | |||||||||||
| I | DI | I | DI | I | DI | I | DI | I | DI | I | DI | I | DI | ||||
| 100 | |||||||||||||||||
| 200 | |||||||||||||||||
| 300 | |||||||||||||||||
| 400 | |||||||||||||||||
| 500 | |||||||||||||||||
| 600 | |||||||||||||||||
| 700 | |||||||||||||||||
| 800 | |||||||||||||||||
| 900 | |||||||||||||||||
| 1000 | |||||||||||||||||
| 1100 | |||||||||||||||||
| 1200 | |||||||||||||||||
| 1300 | |||||||||||||||||
| 1400 | |||||||||||||||||
| 1500 | |||||||||||||||||
| 1600 | |||||||||||||||||
| 1700 | |||||||||||||||||
| 1800 | |||||||||||||||||
| 1900 | |||||||||||||||||
| 2000 | |||||||||||||||||
| 2100 | |||||||||||||||||
| 2200 | |||||||||||||||||
| 2300 | |||||||||||||||||
| 2400 | |||||||||||||||||
| 2500 | |||||||||||||||||
Таблица 3
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Располагаемое тепло топлива | | кДж/кг | » | |
| Температура уходящих газов | JУХ | ? | Принята предварительно | |
| Энтальпия | IУХ | кДж/кг | Таблица 2 | |
| Температура холодного воздуха | tХВ | ? | Таблица 2 Задана | |
| Энтальпия холодного воздуха | IХ.В. | кДж/кг | Таблица 2 | |
| Потери тепла: от химического недожога | q3 | % | [ 3, табл. 10] | |
| От механического недожога | q4 | % | [ 3, табл. 10] | |
| В окружающую среду | q5 | % | [ 3, рис.2] | |
| С уходящими газами | q2 | % | | |
| Доля золы топлива в шлаке | ашл | - | ( 1 – аун) | |
| Температура жидкого шлака | tшл | ? | Задана | |
| Энтальпия золы | ( СJ) ЗЛ | кДж/кг | Таблица 1 | |
| Потеря с физическим теплом шлака | q6 | % | | |
| Сумма тепловых потерь | еq | % | q2+q3+q4+q5+q6 | |
| Коэффициент полезного действия котельного агрегата (брутто) | | % | 100-еq | |
| Давление перегретого пара за котельным агрегатом | PПП | МН/м2 | Задано | |
| Температура перегретого пара | tПП | ? | Задано | |
| Энтальпия | iПП | кДж/кг | Задана | |
| Температура питательной воды | tПВ | ? | Задана | |
| Энтальпия | iПВ | кДж/кг | Диаграмма воды и водяного пара | |
| Расход пара для приготовления собств. конденсата | нп | кг/ч | принята | |
| iнп | кДж/кг | |||
| tнас | 0С | |||
| | кДж/кг | |||
| Тепло, полезно используемое в котельном агрегате | QКА | кДж/кг | КА( iпп-iп.в.)+ нп(  )+ пр( iкип-iп.в.) | |
| Полный расход топлива | В | кг/с | | |
| Расчетный расход топлива | ВР | кг/с | | |
| Коэффициент сохранения тепла | j | - | |
Таблица 4 Расчет воздухоподгревателя
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Диаметр труб | D | м | По констр. характеристикам | 401,5 |
| Тепловосприятие воздухоподогревателя по уравнению теплопередачи | Qт | кДж/кг |  | Qт1 Qт2 2581/2320 |
Таблица 4 Расчет воздухоподгревателя
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Диаметр труб | D | м | По констр. характеристикам | 401,5 |
| Тепловосприятие воздухоподогревателя по уравнению теплопередачи | Qт | кДж/кг | | Qт1 Qт2 |
Таблица 4 Расчет воздухоподгревателя
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Диаметр труб | D | м | По констр. характеристикам | 401,5 |
| Тепловосприятие воздухоподогревателя по уравнению теплопередачи | Qт | кДж/кг | | Qт1 Qт2 |
ТАБЛИЦА 1
| Наименование величин | Размер-ность | Топка, шир-мы | Воздухоподогрева-тель ( с рециркуляцией газов ) | Воздухоподогрева-тель (без рециркуляции газов) |
| Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева | - | 1,15 | 1,18 | 1,18 |
| Средний коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева | - | 1,15 | 1,18 | 1,18 |
| Объем водяных паров | м3/кг | 0,7714 | 0,7738 | 0,7738 |
| Объем водяных паров с рециркуляцией | м3/кг | 1,0028 | 1,0059 | 1,0059 |
| Полный объем газов | м3/кг | 6,1585 | 6,3042 | 6,3042 |
| Полный объем газов с рециркуляцией | м3/кг | 8,0061 | 8,1955 | 8,1955 |
| Объемная доля трехатомных газов | - | 0,1429 | 0,1396 | 0,1396 |
| --- || --- || --- || --- || --- с рециркуляцией | - | 0,0846 | 0,0826 | 0,0826 |
| Объемная доля водяных паров | - | 0,1253 | 0,1227 | 0,1227 |
| Объемная доля водяных паров с рециркуляцией | - | 0,0964 | 0,0944 | 0,0944 |
| Суммарная объемная доля | - | 0,2682 | 0,2623 | 0,2623 |
| Суммарная объемная доля с рециркуляцией | - | 0,181 | 0,177 | 0,177 |
| Концентрация золовых частиц | кг/кг | 0,0715 | 0,0171 | 0,0171 |
Таблица 3
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Располагаемое тепло топлива | | кДж/кг | | 17556,1 |
| Температура уходящих газов | УХ | ℃ | Принята предварительно | 150 |
| Энтальпия | IУХ | кДж/кг | Таблица 2 | |
| Температура холодного воздуха | tХВ | ℃ | Таблица 2 Задана | 30 |
| Энтальпия холодного воздуха | IХ.В. | кДж/кг | Таблица 2 | 633 |
| Потери тепла: от химического недожога | q3 | % | [ 3, табл. 10] | 0 |
| От механического недожога | q4 | % | [ 3, табл. 10] | 1 |
| В окружающую среду | q5 | % | [ 3, рис.2] | 0,4 |
| С уходящими газами | q2 | % | | 11,5 |
| Доля золы топлива в шлаке | ашл | - | ( 1 – аун) | 0,05 |
| Температура жидкого шлака | tшл | ℃ | Задана | 600 |
| Энтальпия золы | ( С) ЗЛ | кДж/кг | Таблица 1 | 560 |
| Потеря с физическим теплом шлака | q6 | % | | 0,1 |
| Сумма тепловых потерь | q | % | q2+q3+q4+q5+q6 | 13 |
| Коэффициент полезного действия котельного агрегата (брутто) | | % | 100-q | 87 |
| Давление перегретого пара за котельным агрегатом | PПП | МН/м2 | Задано | 13,8 |
| Температура перегретого пара | tПП | ℃ | Задано | 565 |
| Энтальпия | iПП | кДж/кг | Задана | 3500 |
| Температура питательной воды | tПВ | ℃ | Задана | 230 |
| Энтальпия | iПВ | кДж/кг | Диаграмма воды и водяного пара | 993 |
| Расход пара для приготовления собств. конденсата |  нп | кг/ч | принята | 0,06-0,08 КА |
| iнп | кДж/кг | 2611 | ||
| tнас | 0С | 342,66 | ||
| | кДж/кг | 1617 | ||
| Тепло, полезно используемое в котельном агрегате | QКА | кДж/кг | КА( iпп-iп.в.)+ нп( )+ пр( iкип-iп.в.) | 216160 |
| Полный расход топлива | В | кг/с | | 14,1519 |
| Расчетный расход топлива | ВР | кг/с | | 14,0119 |
| Коэффициент сохранения тепла | | - | | 0,7 |
Таблица 2
| J, 0С | Iг0, кДж/кг | Iв0, кДж/кг | Iзл, кДж/кг | Iг=Iг0+(a-1)Iв0+Iзл | |||||||||||||
| Топка, ширмы | Пароперегреватель первичный | Вод. экономайзер | Воздухоподогреватель с r | Воздухоподогреватель без r | |||||||||||||
| a=1,15 | a=1,15 | a=1,15 | a=1,15 | a=1,15 | a=1,18 | a=1,18 | |||||||||||
| I | DI | I | DI | I | DI | I | DI | I | DI | I | DI | I | DI | ||||
| 100 | 754,2 | 632,7 | 80,9 | 948,95 | 978,95 | 948,95 | 978,95 | ||||||||||
| 200 | 1529,4 | 1273,7 | 169,3 | 1927,9 | 1008,45 | 1927,9 | 1008,45 | ||||||||||
| 300 | 2325,5 | 1927,4 | 263,9 | 2878,53 | 1021,73 | 2936,35 | 1041,72 | 2936,35 | 1041,72 | ||||||||
| 400 | 3150,9 | 2593,6 | 360,4 | 3900,2 | 1043,16 | 3900,26 | 1043,16 | 3978,07 | 3978,07 | ||||||||
| 500 | 3993,1 | 3276,6 | 458,8 | 4943,6 | 1064,86 | 4943,36 | 1064,86 | 4943,6 | |||||||||
| 600 | 4852,0 | 3972,1 | 560,6 | 6008,46 | 1097,99 | 6008,46 | 1097,99 | 6008,46 | |||||||||
| 700 | 5740,3 | 4688,6 | 662,9 | 7106,45 | 1122,71 | 7106,45 | 1122,71 | 7106,45 | |||||||||
| 800 | 6649,5 | 5413,5 | 767,6 | 8229,16 | 1146,384 | 8229,16 | |||||||||||
| 900 | 7579,7 | 6134,2 | 875,7 | 9375,544 | |||||||||||||
| 1000 | 8343,5 | 6875,8 | 984,65 | ||||||||||||||
| 1100 | 9473,6 | 7638,4 | 1097,8 | ||||||||||||||
| 1200 | 10428,9 | 8396,8 | 1206,7 | ||||||||||||||
| 1300 | 11405,2 | 9159,3 | 1361,7 | ||||||||||||||
| 1400 | 12402,4 | 9942,9 | 1583,8 | ||||||||||||||
| 1500 | 13391,2 | 10722,2 | 1759,8 | ||||||||||||||
| 1600 | 14392,6 | 11505,7 | 1877,1 | ||||||||||||||
| 1700 | 15402,4 | 12285,1 | 2065,7 | ||||||||||||||
| 1800 | 16416,4 | 13068,6 | 2187,2 | ||||||||||||||
| 1900 | 17442,9 | 13868,9 | 2388,3 | ||||||||||||||
| 2000 | 18465,3 | 14673,4 | 2514 | ||||||||||||||
| 2100 | 19504,5 | 15473,7 | - | ||||||||||||||
| 2200 | 20543,6 | 16273,9 | - | ||||||||||||||
| 2300 | 21578,5 | 17095,2 | - | ||||||||||||||
| 2400 | 22617,6 | 17903,9 | - | ||||||||||||||
| 2500 | 23660,9 | 18716,7 | - | ||||||||||||||
ТАБЛИЦА 1
| Наименование величин | Размер-ность | Топка, шир-мы | Воздухоподогрева-тель ( с рециркуляцией газов ) | Воздухоподогрева-тель (без рециркуляции газов) |
| Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева | - | 1,15 | 1,18 | 1,18 |
| Концентрация золовых частиц | кг/кг | 0,0715 | 0,0171 | 0,0171 |
; 
; 
; 
; 
Таблица 2
| , 0С | Iг0, кДж/кг | Iв0, кДж/кг | Iзл, кДж/кг | Iг=Iг0+(-1)Iв0+Iзл | |||||||||||||
| Топка, ширмы | Пароперегреватель первичный | Вод. экономайзер | Воздухоподогреватель с r | Воздухоподогреватель без r | |||||||||||||
| =1,15 | =1,15 | =1,15 | =1,15 | =1,15 | =1,18 | =1,18 | |||||||||||
| I | I | I | I | I | I | I | I | I | I | I | I | I | I | ||||
| 100 | 754,2 | 632,7 | 80,9 | 948,95 | 978,95 | 948,95 | 978,95 | ||||||||||
| 2500 | 23660,9 | 18716,7 | - | ||||||||||||||
Таблица 3
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Располагаемое тепло топлива |
 | кДж/кг |
 | 17556,1 |
| Коэффициент сохранения тепла | - |  | 0,7 |
Таблица 5. Расчет топки.
| Наименование величины | Обозначение | Размер-ность | Формула или обоснование | Расчет |
| Коэффициент избытка воздуха в топке | т | - | [3, табл.10] | 1,15 |
| Теплонапряжение топочного объема (до ширм) | qv | кДж/(м2ч) | (BpQpн)/Vг | 3,7105 |
Таблица 6. Расчет водяного экономайзера
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Диаметр труб | d | м | По конструктивным характеристикам | |
| Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи | Qт | кДж/кг |
Таблица 6. Расчет водяного экономайзера
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Диаметр труб | d | м | По конструктивным характеристикам | |
| Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи | Qт | кДж/кг | |
Таблица 6. Расчет водяного экономайзера
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Диаметр труб | d | м | По конструктивным характеристикам | 32/24 |
| Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи | Qт | кДж/кг | | 1182/1319 |
Таблица 6. Расчет водяного экономайзера
| Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
| Диаметр труб | d | м | По конструктивным характеристикам | 32/24 |
| Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи | Qт | кДж/кг | | 1229/1389 |