Поверочный тепловой расчет котельного агрегата БКЗ-210-140 на угле Большесырского месторождения

Министерство образования и науки Российской Федерации

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Кафедра теплоэнергетики 

 

   Допускаю к защите

                                Руководитель              В.А. Баширин                                                                                

 

                                                                                               

Поверочный тепловой расчет котельного агрегата

БКЗ-210-140 на угле Большесырского месторождения

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

Котельные установки и парогенераторы

1.011.00.00.ПЗ

 

 

 

Выполнил студент группы   ТЭ-10-1               ________             О.А.Толочко

 

Нормоконтроль                                                ________              В.А. Баширин

                                                                                  

 

 

Курсовой проект защищен с оценкой ____________

 

 

 

Иркутск 2013 г. 

Министерство образования и науки Российской Федерации

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЗАДАНИЕ

НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ (КУРСОВУЮ РАБОТУ)

 

По курсу  Котельные установки и парогенераторы

 

Студенту  Толочко О.А.              

 

Тема проекта Поверочный тепловой расчет котельного агрегата БКЗ-210-100  на угле Большесырского месторождения

 

Исходные данные Котел: БКЗ-210-100 , Топливо: Большесырское месторождение

Рекомендуемая литература  В.В.Федчишин, Л.А. Сорокина, А.Н.Кудряшов,  В.А. Баширин, В.А. Стенников, «Котельные установки и парогенераторы»: Учебное пособие. – Иркутск:  Изд-во   ИрГТУ, 2004. – 91 с.; А.А. Александров, Б.А. Григорьев, «Таблица теплофизических свойств воды и водяного пара»: Справочник. Рек. Гос. службой стандартных справочных данных. –М.: Издательство МЭИ, 2006–168с.; Тепловой расчет котлов (нормативный метод), издание 3. / под. Ред. Р.А. Петросяна и Е.К. Чавчанидзе, ЦКТИ-ВТИ. - С-П; М., 1998.

 

Графическая часть на    –      листах.

Дата выдачи задания “____” __________________________2013 г.

Дата представления проекта руководителю “______” ___________2013 г.

Руководитель курсового проектирования (курсовой работы) _____________

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

1.	Краткое описание котла БКЗ – 210 – 100…..….……………………………….		5
2.	Исходные данные………………………………………………………………..		7
3.	Расчет теплового баланса и КПД котла………………………………………..		10
	4.1	Расчет воздухоподогревателя первой ступени…………………………..	11
	4.2	Расчет водяного экономайзера первой ступени…………….....................	20
	4.3	Расчет воздухоподогревателя второй ступени…………………………..	24
	4.4	Расчет водяного экономайзера второй ступени…………….....................	28
5.	Расчет теплообмена в топочной камере………………………………………..		32
6.	Расчет пароперегревателя……………………………………………………….		37
	6.1	Расчет радиационного пароперегревателя………………….....................	38
	6.2	Расчет конвективного пароперегревателя первой ступени……………..	38
	6.3	Расчет ширмового пароперегревателя………………………....................	43
	6.4	Расчет конвективного пароперегревателя третей и четвертой ступени..	51
	Заключение …………………………………………………………..      Список использованных источников…………………….		57 58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Выполнение курсового проекта «Поверочный тепловой расчет котельного агрегата БКЗ-210-100» по дисциплине «Котельные установки и парогенераторы» позволяет научиться пользоваться расчетами, табличными, нормативными  и справочными материалами, чертежами и закреплять знания теоретических курсов. Мы осваиваем методику расчета, детально изучаем конструкцию заданного типа котельных агрегатов.

Напряженность топливного баланса энергопроизводящих предприятий связанная с неритмичностью поставок топлива и поставками некачественного и непроектного топлива, ставит существующее оборудование ТЭС в тяжелые условия работы и снижает эффективность его эксплуатации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hbc

Краткое описание котла

 

Котел типа БКЗ-210-9,8 Барнаульского котельного завода предназначен для выработки пара на тепловых электростанциях с теплофикационными турбинами при сжигании каменных и бурых углей.

Котел вртикально-водотрубный, однобарабанный, с естественной циркуляцией, газоплотном исполнении, П-образной компановки.

Топочная камера объемом 1130 призматической формы, открытого типа полностью экранирована мембранными панелями, образованными из гладких труб диаметром 60 мм с толщиной стенки 6 мм (сталь 20) и шагом труб 80 мм, с варкой полосы 6 мм (сталь 20).

Экраны топки состоят из 14 самостоятельных циркуляционных контуров.

Размеры в горизонтальном сечении по осям труб составляют м. Фронтовой и задний экраны в нижней части образуют скаты холодной воронки, через которую выпадающий шлак непрерывно удаляется в твердом виде двумя шнековыми транспортерами.

На каждой стене установлены встречно по три пылеугольные вихревые горелки, расположенные по углам треугольника, вершиной вниз.

Барабан котла сварной конструкции с внутренним диаметром 1600 мм и толщиной стенки 112 мм из стали 16НМФ оборудован устройствами для ускоренного обогрева и расхолаживания. Схема испарения – двухстепенчатая. Первая ступень испарения включена непосредственно в барабан и представляет собой сочетание внутрибарабанных циклонов и промывочных устройств, вторая ступень состоит из средних циркуляционных экранов боковых стен и включена в выносные парасепарационные циклоны.

Пароперегреватель рацианально-конвективного типа. Входной потолочный пароперегреватель выполнен газоплотным из мемьранных панелей, образованных из гладких труб диаметром 42 мм, толщиной сенки 5 мм (сталь 20) и шагом 80 мм, с варкой полосы 6 мм (сталь 20). Радиационная часть выполнена в виде ширмовых поверхностей нагрева из труб диаметром 32 мм с толщиной стенки 5 мм (сталь 12Х1МФ) и расположена в верхней части на выходе из топки. Конвективные поверхности нагрева, расположенные в горизонтальном повторном газоходе, выполненные из труб диаметром 32 мм с толщиной стенки 4;4.5;5 мм (сталь 20,12Х18Н12Т).

Температура перегретого пара регулируется двухступенчатым впрыском собственного конденсата, получаемого в конденсаторах, установленных на потолочной раме каркаса. Впрыск конденсата осуществляется за счет перепада давлений на участке, конденсатор точка впрыска.

Водяной экономайзер, выполненный  из змеевиков труб диаметром 32 мм, толщиной стенки 4 мм (сталь 20), и трубчатый воздухоподогреватель выполненный из труб диаметром 40 мм, толщиной стенки 1.5 мм установлены в рассечку в отпускном конвективном газоходе. которые расположены горизонтально в шахматном порядке. I-я ступень водяного экономайзера выполнена в виде 2-х монтажных блоков, которые устанавливаются в раздельных газоходах над воздухоподогревателем I-ой ступени. II-я ступень водяного экономайзера выполнена из 4-х пакетов, которые устанавливаются в конвективной шахте на опорные балки.

 Воздухоподогреватель  является двухступенчатым и имеет 2-х поточную схему движения  воздуха. I-я ступень воздухоподогревателя является четырехходовой по воздуху, II-я ступень в/п - одноходовой. Кубы в/п изготовлены из труб ø 40x1,5 мм. Нижние кубы I-й ступени высотой 1,7 м являются съемными, их меняют по мере необходимости в результате повреждения труб низкотемпературной коррозией. Блоки воздухоподогревателя и водяного экономайзера установлены друг на друге и опираются на портал каркаса. Все соединения сварены.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Исходные данные.

1. Топливо – Большесырский уголь

Таблица 1

Wр, %	Ар, %	Sp, %	Cp, %	Hp, %	Np, %	Op, %	Qнp, МДж/кг	Vp, %
24	6,1	0,2	51,7	3,6	0,6	13,8	19,05	44

 

 

Плавкостные характеристики золы

t1=1120oC    t2=1180oC    t3=1300oC

Коэффициент уноса золы:

αун=95%.

Теоретические объемы воздуха и продуктов сгорания (α=1)

Таблица 2

5,1	0,97	0,78	4,03	5,78

 

 

Объем теоретически необходимого количества воздуха:

 

Теоретические объемы продуктов сгорания:

 

 

 

 

 

Расчетные характеристики топки

т=1,20;   q3=0%;   q4=0,5%;   qv=185 кВт/м3;   ун=0,95.

 Присосы воздуха по газоходам:

∆αпп=0, 1;      ∆αвэ=0,02(на каждую ступень);

∆αвп=0,03(на каждую ступень);

∆αт=0,02;              ∆αпл=0,04 (ШБМ).

 

 

2. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания.

Таблица 3.Действительные объемы воздуха и продуктов сгорания

Наименование	Размерность	Газоходы котла
		топка фестон	КПП1	КПП2	ВЭК2	ВЗП2	ВЭК1	ВЗП2
Коэффициент избытка воздуха за газоходом α''	-	1,2	1,215	1,23	1,25	1,28	1,3	1,33
Коэффициент избытка воздуха по газоходу αср	-	1,2	1,2075	1,2225	1,24	1,265	1,29	1,315
Объем водяных паров	м3/кг	0,796	0,797	0,798	0,799	0,800	0,801	0,802
Объем дымовых газов	м3/кг	6,816	6,855	6,933	7,023	7,153	7,282	7,412
Объемная доля трехатомных газов	-	0,140	0,140	0,138	0,136	0,134	0,131	0,129
Объемная доля водяных паров	-	0,116	0,116	0,115	0,113	0,111	0,109	0,108
Суммарная объемная доля трехатомных газов и вод. паров	-	0,256	0,256	0,235	0,249	0,245	0,240	0,237
Концентрация золовых частиц	кг/кг	0,008	0,008	0,008	0,08	0,008	0,008	0,008
	кг/кг	8,382	8,432	8,532	8,649	8,815	8,982	9,148

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, оС	, кДж/кг	, кДж/кг	, кДж/кг	, (кДж/кг)
				Топка	Пароперегреватель		ВЭК II	ВЗП II	ВЭК I	ВЗП I
100	808	676	4,7				981,7	1001,98	1015,5	1035,78
200	1637	1361	9,88			1959,91	1987,13	2027,96	2055,18	2096,01
300	2503,5	2048,5	153,3			3127,955	3168,925	3230,38	3271,35	3332,805
400	3370	2763	20,9		3971,13	4026,39	4081,65	4164,54	4219,8
500	4286	3497	26,54		5046,91	5116,85	5186,79	5291,7
600	5202	4231	32,45	6080,65	6122,96	6207,58	6292,2
700	6161	4993	38,36	7197,96	7247,89	7347,75
800	7120	5755	44,45	8315,45	8373	8488,1
900	8118,5	6542,5	50,7	9477,7	9543,125
1000	9117	7330	57,02	10640,02	10713,32
1100	10138,5	8135,5	63,57	11829,17
1200	11160	8941	69,89	13018,09
1300	1291,5	9500,5	78,87	3270,47
1400	13223	10582	91,73	15431,13
1500	14286,5	11415,5	101,93	16671,53
1600	15350	12249	108,77	17908,57
1700	16431,5	13087,5	119,61	19168,61
1800	17513	13926	126,68	20424,88
1900	18603	14777	138,33	21696,73
2000	19693	15628	145,57	22964,17
Таблица 4 – энтальпия продуктов сгорания по газоходам котла