Пользовательского поиска
|
ВВЕДЕНИЕ.
Анализ статистических данных
показывает, что в конце советского периода (примерно 1985г.) при общей
выработке электроэнергии 1544,2 млрд.кВт.ч. 75,5% ее приходилось на тепловые
электрические станции, 10,8% на АЭС и 13,9% на ГЭС. Примерно те же соотношения
характерны и для установленной мощности: из 314,7 млн. кВт на долю ТЭС
приходится 71,5%, на долю АЭС - 8,9% и на долю ГЭС - 19,6%. По Минэнерго эти величины
соотносились как 76:9:15 по выработке и как 70:8:22 по установленной мощности.
Таким образом, в период наивысшего расцвета энергетики ТЭС занимали среди
генерирующих мощностей доминирующее положение как по выработке электроэнергии,
так и по величине установленной мощности.Преимущественному вводу ТЭС
способствует заметно меньшая стоимость установленного киловатта, что
немаловажно при ограничении средств, отпускаемых на развитие отрасли.
В последние годы статистика по ТЭС и АЭС, находящихся в разных отраслевых структурах, публикуется раздельно. По данным 1993г. по установленной мощности доля ТЭС составляет 75%, ГЭС - 24,5%, Геотермальных ЭС и ГАЭС - 0,5% а по выработке электроэнергии соответственно 77,7% : 22,2% : 0,91%.
Из намеченных к выработке в 2005г. 1018,2 млрд. кВт.ч электроэнергии на ТЭС намечено выработать 821,5 млрд. кВт.ч, то есть 80,7%(19,2% на ГЭС и 0,1% на ГАЭС).
Эти данные свидетельствуют о ведущей роли ТЭС как в настоящее время, так и в ближайшем будущем.
Несмотря на снижение промышленного производства в последние годы и возникновение значительных резервов мощности в электроэнергетике, положение в отрасли нельзя считать стабильным вследствие нарастающего физического и морального старения оборудования тепловых электростанций.
К 2000г. предельных недоработок на ТЭС достигнут энергоблоки общей ьощностью 35,4 млн.кВт, к 2010г. – 76 млн.кВт.
Для продления эксплуатации требуется замена некоторых втдов основного оборудования (например, турбин) или значительной части узлов. Такая их замена с продлением работы на новые 15-20 лет, как правило, значительно дешевле, чем строительство новых ТЭС.
Вместе с тем экономические и экологические показатели многих ТЭС, построенные 30-40 лет тому назад, не соответствуют современным требованиям. При замене оборудования и узлов не увеличивается тепловая экономичность ТЭС и не уменьшается загрязнение ими окружающей среды.
Вследствие значительного объёма обслуживания изношенных, но не затронутых модернизацией видовоьорудования и систем,готовность ТЭС оказывается пониженной,а затраты труда на их эксплуатацию и ремонт – повышенными.
Наибольшие перспективы для совершенствования в настоящее время связаны с
конструкциями и режимами работы основного и вспомогательного оборудования,
причем, как показывает отечественная и зарубежная статистика, при
развивающейся тенденции сжигания топлив ухудшенного качества наиболее уязвимо
оборудование котельной группы. Тема спецвопроса (расчёт режима энергоблока с
турбиной Т- 250/300-240 с подачей пара от ПТН на конденсатор (предпологается
реконструкция ПТН с подачей пара в общий конденсатор)) напрямую связана с
изменением в типовой схеме и небольшом изменении в режиме работы котлоагрегата.
В содержание пояснительной записки кроме данного введения входят следующие
разделы:
· Расчёт тепловой схемы и её парадны показателей
показателей (тепловой расчёт блока с турбиной Т-250/300-240 , расчёт
теплофикационного режима).
· Поверочный тепловой расчёт (расчёт котельного
агрегата ТГМП -314).
· Автоматика (автоматизация котла ТГМП-314).
· Водоподготовка (описание основных принципов
построения и эксплуатации работы оборудования водоподготовки).
· Экономика (расчёт и сведение в таблицу
экономических показателей рассчитываемого блока показателей ).
· Экономичность и безопасность проектных решений
(основные нормативные показатели проектируемого блока).
· Спецвопрос (расчёт энергоблока с турбиной Т-250/300-240
с подачей пара от ПТН на конденсатор).
ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.
Вредные вещества, выбрасываемые в окружающую среду различными источниками,
называются поллютантами. В настоящее время антропогенные, т.е. возникающие
вследствие человеческой деятельности, выбросы по количеству соизмеримы с
природными. Среди основных производств, загрязняющих окружающую среду наиболее
интенсивно, предприятия, сжигающие топливо в стационарных источниках с целью
получения теплоты, и предприятия, генерирующие электроэнергию (ТЭС).
Производство электроэнергии является уникальным по масштабам
энергетического и материального обмена с окружающей средой. Потребляя огромные
количества первичных ресурсов, теплоэнергетика осваивает лишь около 30%
потенциальной энергии топлива и практически не утилизирует материальную массу
продуктов сгорания, которая в 4¸5 раз превышает массу исходного топлива.
Ориентировочно производство электроэнергии наносит ущерб окружающей среде,
оцениваемый в 4¸6% от себестоимости вырабатываемой энергии.
Среди основных путей охраны окружающей среды от
вредного воздействия ТЭС следует отметить применение природосберегающих
технологий генерации энергии. К их числу относятся технологии, которые
увеличивают коэффициент использования топлива и соответственно уменьшают
количество прямых и вторичных загрязнений. К ним относятся
энерготехнологические способы использования топлива, позволяющие более полно
произвести выделение потенциальных загрязнителей на ранних стадиях
использования топлива с их переработкой в товарные виды, последующей
реализацией и значительным снижением вследствие этого производственных
затрат.
РАЗДЕЛ 1
РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ БЛОКА Т-250/300-240.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ.
Тепловая
схема блока Т-250/300-240 выполнена по принципу моноблока
"котел-турбина". Котлоагрегат ТГМП-314 прямоточный,однокорпусной
Таганрогского котельного завода, паропроизводительностью 1000 м3/ч.
Параметры острого пара перед турбиной: р=23,54 МПа t=540оС. Параметры промперегрева:
"холодный промперегрев": р=3,819-4,04 МПа t=300 оС
"горячий промперегрев": р=3,628-3,819 МПа t=540 оС
Общее число отборов турбины -10:
из ЦВД
- 2 отбора, из ЦСД 1 - 3 отбора, из ЦСД 2 - 4 отбора, из ЦНД- 1 отбор.
Турбина имеет два теплофикационных регулируемых отбора- верхний: р=0,0587-0,1958 МПа, нижний: р=0,0490-0,1469 МПа.
Система
регенеративного подогрева конденсата и питательной воды из охладителей пара
эжекторов (ОЭ), охладителей уплотнений (ОУ), пяти ПНД, деаэратора р=0,68 МПа и
трех ПВД.
Подача воды на котел
осуществляется группой питательных насосов, состоящей из главного питательного
насоса с турбоприводом, расчитанного на 100% нагрузки блока, пускорезервного
эл.насоса - 60% нагрузки и группы бустерных насосов для создания необходимого
подпора ПТН и предотвращения кавитации.
В ПВД 8
поступает пар первого отбора, в ПВД 7 поступает пар из нитки холодного
промперегрева, в ПВД 6 поступает пар четвертого отбора. Все ПВД оборудованы
охладителями дренажа.
В качестве
привода турбонасоса установлена турбина Р-12-24/6, пар для которой отбирается
из третьего отбора. Отработанный пар отводится в ЦСД 2. Часть пара поступает в
ПНД 5, на калориферы котла и на подогреватели сырой воды (ПСВ), подпиточной
воды (ППВ), деаэратор подпитки теплосети.
Пар для
деаэратора подается из пятого отбора, а в случае понидения давления в пятом
отборе предусмотрена подача пара четвертым отбором.
Пар на ПНД 3,4 подается из седьмого и восьмого
отборов. Пар из восьмого отбора подается еще на ПСГ 2.Пар из девятого отбора
подается на ПНД и ПСГ 1. Пар из десятого отбора подается на ПНД 1.В конденсатор
турбины поступают конденсат греющего пара ОУ, ПНД 1, ПУ, ОЭ, калориферов котла,
ПСВ, ППВ и добавочная вода из ХВО. Конденсат греющего пара ПВД 8,7,6 каскадно
сливается в деаэратор. Конденсат ПНД 5 каскадно сливается в ПНД 4, а из ПНД 4
сливным насосом подается в линию основного конденсата за ПНД 4. Конденсат ПНД 3
сливается в ПНД 2, а затем сливным насосом подается в линию основного
конденсата за ПНД 2. Конденсат греющего пара ПСГ 1 подаетсяконденсатными
насосами в линию основного конденсата
через ПНД 3, а конденсат ПСГ 2 через ПНД 4.Конденсатные
насосы 2 ступени через ПНД подают основной конденсат в деаэратор, где
происходит деаэрация питательной воды. При пусках деаэратор питается паром из
общестанционной магистрали 13ата. Для деаэрации на каждом блоке предусмотрена
установка деаэраторной головки ДСП-1000, производительностью 1000 т/ч. Из
деаэратора вода забирается бустерными насосами, подающими ее в ПТН, и через ПВД
подается в парогенератор ТГМП-314.Пар из промежуточных уплотнений турбины
подается в ПВД 7, ПНД 5 и ОУ, а пар на уплотнения поступает из деаэратора.
Паровоздушная смесь из концевых уплотнений отсасывается в сальниковый подогреватель
(СП), а из конденсатора в основные эжектора (ОЭ). В схеме турбоустановки
предусмотрена двухступенчатый подогрев сетевой воды в ПСГ 1, ПСГ 2, кроме этого
перед ПСГ 1 установлен охладитель пара уплотнений (ОУ).В сетевую установку
кроме сетевых подогревателей входят: сетевые насосы первого и второго подъема,
подпиточные насосы теплосети, пиковые водогрейные котлы, которые используются в
период зимнего отопительного максимума. Подача добавки ХОВ осуществляется в
конденсатор, а аварийная добавка подается в линию основного конденсата. Турбина
является приводом генератора переменного тока частотой 50 Гц (3000 об/мин),
типа ТВВ-300.
РАСЧЁТ
ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ БЛОКА С ТУРБИНОЙ Т-250/300-240.
Начальное давление р0=23,54 МПа
Начальная температура t0=540 0С
Конечное давление рк=0,003МПа
Температура питательной воды tпв=260 0С
Общее число отборов – 10
Давление промежуточного перегрева пара выбираем исходя из рекомендаций (22, стр. 53).
Принимаем рпп=3,82 МПа
Потеря давления в линиии промеперегрева рпп <0,1рпп.
На основании экплуатационных данных рпп =0,004рпп.
р`пп= 3,85МПа-3,82Мпа×0,04=3,57МПа.
Потеря давления после отсечных клапанов ЦСД1 согласно эксплуатационных данных составляет 1,6%.
р``пп = (1-0,016)3,628МПа = 3,57МПа.
ПВД8
Давление первого отбора из ЦВД определяется температурой питательной воды на выходе из подогревателя tпв=2600С. Величина недогрева tн = 0,53 0С.
Принимаем tн8=3 0С, тогда температура насыщения t`8=tпв+tн8=260+3=263 0С.
По таблице Ривкина р`8=
4,93МПа – давление греющего пара.
Потеря давления в
трубопроводе составляет 5-10%; +2% -- в пароохладителе.
Принимаем потерю давления
пара в первом отборе турбины
р8 = 5,58МПа.
ПВД 7
Отбор пара на ПВД 7 идёт из
холодной нитки промперегрева, то есть:
р7 = 4МПа. Для
ПВД7 примем поткрю давления 7,5%, тогда р`7 = = 4МПа/1,075 = 3,73 МПа.
По аблицам Ривкина t`7= t`7-tн7 =246,4 0С – 2,4 0С
= 244 0С.
Подогрев питательной вод в
ПВД8 составит: t = tпв-t7=260-244 0С.
ДЕАЭРАТОР
Давление в деаэраторе р`д
=0,687 МПа (7 кгс/см2).
Температура насыщения
деаэратора t`д = 164,4 0С.
Падение давления рд = 0,2 МПа.
Запас по давлению – 20%.
рд= (р`д + рд)×1,2 = (0,687 + 0,2)×1,2 = 1,064МПа.
Между деаэратором и ПВД7
находится ПВД6 и ПТН (питательный турбонасос). Выбираем приводную турбину
Р-12-24/6 номинальной мощностью 12000 кВт. Номинальные параметры перед
стопорным клапаном:
давление рптн = 2,35 МПа tптн = 485 0С
противодавление р`птн
= 0,59 МПа.
Повышение температуры питательной воды в ПВД6, ПВД7,
ПТН составит: tтп,6,7 = t`7-t`д
= 244 0С – 164,4 0С.
ПВД6
Учитывая, что ПВД7 питается
паром из холодной нитки промрперегрева, рекомендуется принять в 1,5…1,8 раза
подогрев воды в ПВД7 больше, чем в ПВД6. На основании рекомендации имеем:
t`6
= t`д + tтп,6,7/(1+1.6) =166.4+79.3/(1+1.6) = 197 0С.
Принимаем недогрев в ПВД6 tн6 = 3 0С, тогда t6 = t`6 + tн6 = 197 + 3 = 200 0С.
По таблицам Ривкина р`6 = 1,56 МПа.
Учитывая потерю давления
(8%), получим: р6 = 1,56×1,08 = 1,69МПа.
Таким образом выбор давления
отборов 3 и 6, а также конечного давления для ЦСД1 определяется параметрами
выбранной турбины для ПТН; отбор 5 определяется выбором деаэратора, а отбор 4
обуславловлен рассчмтанным давлением в ПВД6.
Параметры ЦСД2 определены
конструктивно и соответствуют: на входе рнЦСД2 = 0,54 МПа
, на выходе ркЦСД2 = 0,05 МПа.
При этом принимаем потери
давления в трубопроводе ПТН5 – 9%, откуда: рнЦСД2 = р`5
= р5/1,09, р5 соответсвует давлению в 6 отборе, т.е. рнЦСД2 = р`5
= 0,59/1,09 = 0,54 МПа.
Рапаметры пара в отборах 7 и
8 определяем погеометрической прогрессии: р`5/р`4 = р`4/р`3
= р`3/р`2 @2, откуда р`4 =
0,22МПа, р`3 = 0,1МПа, где р`4 -- давление в 7 отборе, р`3
– давление в 8 отборе, а р`2 – давление на выходе из ЦСД2 и
соответствует 9 отбору.
ПНД5, ПНД4, ПНД3, ПНД2.
Падение давления греющего пара всех ПНД примем 5%,
недогрев t = 3 0С.
Все данные с учётом принятых выше, а также из таблиц
Ривкина занесены далее в таблицу №1.
ПОСТРОЕНИЕ ПРОЦЕССА РАСШИРЕНИЯ ПАРА В ТУРБИНЕ
Т-250/300-240 на h-s диаграмме.
Параметры
свежего пара перед турбиной (т.0)
ро= 23,54 МПа hо=
3324,8 кДж/кг tо= 540 оС
Параметры пара за регулирующим клапаном (т.0')
р = 22,32 МПа h= 3324,8 кДж/кг
t= 536 °С
Параметры пара за ЦВД (т.2)
h=0,825(КПД) - принимаем
р= 4,014 МПа t= 300 оС
h= 2964,4 кДж/кг
Адиабатический перепад в ЦВД
hа=2866,6
кДж/кг (h-s диаграмма)
Н = hо-hа =
3324,8 - 2866,6 = 458,2 кДж/кг
Н= Н. h = 458,2 × 0,825
= 378 кДж/кг
Теплоперепад в ЦСД 1
Параметры пара перед ЦСД 1 (т.2*)
р= 3,628 МПа t = 540 оС h = 3542,6 кДж/кг
Параметры пара за отсечными клапанами (т.2' )
р = 3,57 МПа t = 537 оС h= 3542,6 кДж/кг
Адиабатический теплоперепад в ЦСД 1
h = 2976 кДж/кг
Действительный
теплоперепад в ЦСД 1 (т.6)
h = 0,8659(КПД)
Н= Н × h = 566,6 . 0,8659 = 490 кДж/кг
Теплоперепад в турбоприводе ПТН
Параметры пара перед ПТН (т.3)
р = 2,35 МПа t = 485 оС h = 3427,4 кДж/кг
Давление
пара за регулирующими клапанами
р= 2,18 МПа
Давление пара за турбоприводом (т.6тп)
р = 6 ата = 0,59
МПа
Адиабатический теплоперепад в турбоприводе
h= 3046,1 кДж/кг
h = 0,76 (заводские
данные турбины)
Н= Н×h = 381,3 × 0,76
= 289,8 кДж/кг
Параметры пара за турбоприводом (т.6тп)
р = 0,59 МПа t = 335 оС h = 3138,3 кДж/кг
Параметры пара перед ЦСД 2 (т.6' )
р= 0,54 МПа
t = 305 оС h = 3071,3 кДж/кг
Параметры пара за ЦСД 2 (т.9)
р = 0,054 МПа t = 101 оС h = 2673,2 кДж/кг
Адиабатический
теплоперепад в ЦСД 2
h = 2602 кДж/кг
(h-s диаграмма)
Действительный
теплоперепад в ЦСД 2
h= 0,848
Н=H×h = 469,3 × 0,848
= 398,1 кДж/кг
Теплоперепад в ЦНД
Параметры пара перед ЦНД (т.9')
р= 0,049 MПа t = 100 оС h= 2673,2 кДж/кг
Параметры пара на выходе из ЦНД (т.К)
рк = 0,034 МПа
tк =
113,1 оС hк =
2673,2 кДж/кг
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ
ПАРА И КОНДЕНСАТА ОТБОРОВ.
Данные расчета построение процесса в h-s диагр. сводим в таблицу №1
таблица № 1
№п/п |
Точ-ка |
|
Пар в отборах |
Пар и конденсат |
Питательная вода основного конденсата |
||||||
Р,МПа |
t, 0С |
h,кДж/кг |
Р`,МПа |
t`, 0С |
`tн,кДж/кг
_ |
Рв,МПа |
tп, 0С |
`tп,кДж/кг |
|||
1 |
0 |
- |
23,54 |
540 |
3325 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
0` |
- |
22,32 |
536 |
3325 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3 |
1 |
ПВД8 |
5,58 |
330 |
3034 |
4,93 |
263 |
1150 |
- |
260 |
1135 |
4 |
2 |
ПВД7 |
4,01 |
300 |
2964 |
3,73 |
246 |
1064 |
- |
244 |
1056,8 |
5 |
2` |
- |
3,62 |
540 |
3543 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
6 |
2`` |
- |
3,57 |
537 |
3542 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
7 |
3 |
ПТН |
235 |
485 |
3427 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
8 |
3тп |
- |
2,18 |
485 |
3427 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
9 |
4 |
ПВД6 |
1,69 |
428 |
3335 |
1,56 |
200 |
855 |
- |
197 |
805 |
10 |
5 |
Д7ата |
1,0 |
360 |
3197 |
0,69 |
164 |
694 |
- |
164 |
693,8 |
11 |
6 |
ПНД5 |
0,54 |
290 |
3063 |
0,53 |
156 |
658 |
- |
153 |
645,3 |
12 |
6` |
- |
0,54 |
305 |
3071 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
13 |
6тп |
- |
0,59 |
335 |
3138 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
14 |
7 |
ПНД4 |
0,22 |
210 |
2904 |
0,21 |
125,5 |
528 |
- |
123 |
515,4 |
15 |
8 |
ПНД3 |
0,1 |
144 |
2765 |
0,1 |
97,5 |
409,4 |
- |
94,5 |
396,8 |
16 |
9 |
ПНД2 |
0,05 |
100 |
2673 |
0,05 |
81,5 |
341,5 |
- |
78,5 |
329 |
17 |
К |
К |
0,003 |
130 |
2673 |
0,003 |
27 |
113,6 |
- |
27 |
113,6 |
р - давление пара в отборе турбины
р' - давление пара в подогревателе
h - энтальпия пара в камере отбора
_
tн -
энтальпия пара при насыщении
рв
- давление питательной воды
_
tп -
энтальпия питательной воды
tп -
температура питательной воды
РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ БЛОКА.
Расчет подпиточного узла и теплофикационной установки.
Для восполнения потерь пара и конденсата на ТЭЦ
устанавливаются подогреватели сырой воды ПСВ, в которые поступает природная
вода из водоема с t = 5 оС.
Греющим паром для ПСВ служит пар из выхлопа ПТН с параметрами: р = 1,2 ата = 0,1175 МПа , t = 250оС , h =
2974,9 кДж/кг , который также поступает на подогреватели подпиточной воды ППВ.
ПСВ, ППВ, Д-1,2ата предназначены для восполнения
потерь, подогрева и деаэрации подпиточной воды теплосети. Принимаем потери в
теплосети 1,5 % от расхода сетевой воды. Расход в теплосети сетевой воды
состовляет 1500 кг/с = 5400 т/ч. Расчет ведем для температуры наружного
воздуха -- 5 оС.
Тепловая нагрузка бойлеров составляет
344 гКал/ч=1441,4 гДж/ч
Определим потери в теплосети
Dп=5400×0,015=81
т/ч
Предварительно оценим
Dо=266,67кг/с=960
т/ч aо=1
отсюда
aсв= Dсв/Dо=
5400/960=5,625
aп= Dп/Dо=81/960=0,0844
Принимаем потери пара и конденсата
aпот= aхов=0,02
Баланс ПСВ
aпсв,. hпсв =
2974,9 кДж/кг
в конденсатор
` t1 = 21
кДж/кг ` t2 =
138,3 кДж/кг ` t = 435,8 кДж/кг
aпсв×(hпсв - `t)×КПД =(aхов + aп)×( ` t2 - ` t1)×к, где
к = 1,2 – коэффициент собственных нужд ХОВ.
aпсв = (aхов + aп)×( ` t2 - ` t1)×к/(hпсв - `t)×КПД =
= (0,02-0,084)×(138,3-21)×1,2/(2974,9-435,8)×0,98 =
0,0059
Баланс ППВ
В конденсатор
`t1 =
138,3 кДж/кг aп =
0,0844 aд1,2 =
0,0015
hппв = 2974,9 кДж/кг `t2 = 398,1 кДж/кг
`t = 435,8 кДж/КГ
hвых = 2684,5 кДж/кг aвып =
0,002
aппв(hппв -`t )×КПД =
(aп - aд1,2)×( `t2 -`t1)
aппв =(aп -aд1,2)×( `t2 -`t1)/(hпв - `t )КПД = (0,084 - aд1,2)(398,1
– 138,3)/
/(2974,9 – 435,8)0,98 = 0,88 – 0,1044aд1,2
Баланс деаэратора Д 1,2 ата.
Примем КПД деаэратора 0,995
(aп - aд1,2)t2 + aд1,2 × hппв×КПД = aп`t + aвыпhвып
hвып –
энтальпия выпара при 1,2ата = 2684,5 кДж/кг
aвып –
выпар Д1,2ата – принимаем 0,0002
(0,0844 - aд1,2)398,1
+ (aд1,22974,9×0,995)
= 0,0844×435,8 + 0,0002×2684.5,
откуда: aд1,2 =
0,0015
aппв =
0,0088 – 0,1044aд1,2 =
0,0088 – 0,1044×0,0015 = 0,0086
Расчёт теплофикационной
установки
При температуре наружного
воздуха - 5 0С, aт = 0,6
и КПДпсг = 0,98. Принимаем температурный напор ПСГ 4,0 0С.
Принимая потерю давления в отборах 9%, составляем характеристику сетевых
подогревателей.
`tвх =
139,5 кДж/кг hоу = 3183,1 кДж/кг aп =
0,00844
`tп =
435,8 кДж/кг h9 =
2673,2 кДж/кг aоу =
0,0035
`t1 =
324,7 кДж/кг h8 =
2765,4 кДж/кг
t2 =
393,9 кДж/кг
таблица №2
Наименование |
Обозначе-ние |
размер-ность |
ПСГ- 1 |
ПСГ- 2 |
ГРЕЮЩИЙ
ПАР |
||||
Давление
в отборе |
Р |
МПа |
0,0545 |
0,0979 |
Давление
подогревателя |
Р` |
МПа |
0,0499 |
0,0891 |
Температура
пара |
T |
0С |
100 |
144 |
Энтальпия
пара |
H |
кДж/кг |
2673,2 |
2765,4 |
КОНДЕНСАТ
ГРЕЮЩЕГО ПАРА |
||||
Температура
насыщения |
tн |
0С |
81,4 |
97,5 |
Энтальпия
насыщения |
`tн |
КДж/кг |
341,5 |
409,4 |
СЕТЕВАЯ
ВОДА |
||||
Температура
на входе |
tвх |
0С |
34,8 |
77,4 |
Энтальпия
на входе |
`tвх |
КДж/кг |
145,8 |
324,7 |
Температура
на выходе |
tвых |
0С |
77,4 |
93,5 |
Энтальпия
на выходе |
`tвых |
кДж/кг |
324,5 |
393,9 |
Баланс точки смешивания
(aсв - aп)`tвх + aп×`tп = aсв × `tоу вх, откуда:
`tоу вх =`tвх × aп×`tвх/aсв + aп×`tп/aсв
`tоу вх
=33,3–0,0844×139,5/5,625
+ 0,0844×435,8/5,625
= 144,1 кДж/кг
Баланс ОУ
aоу =
0,0035 – принимаем
`tоу вых = `tоу вх + aоу×(hоу - `t )×КПД/aсв
`tоу вых
= 144,1 + 0,0035(3183,1 – 167,6)0,98/5,625
= 145,8 кДж/кг
Баланс ПСГ – 1
a9ПСГ1 = aсв×(`t1 -`tоу вых)/(h9 -`t )×КПД
a9ПСГ1 =
5,625×(324,7
– 145,8)/(2673,2 – 341,5)×0,98 =
0,4404
Баланс ПСГ – 2
a8ПСГ2 = aсв(`t2 -`t1)/(h8 -`t )КПД
a9ПСГ1 =
5,625×(393,9
– 324,7)/(2765,4 – 409,4)×0,98 =
0,1686
Расчёт
системы регенерации блока
Составим таблицу параметром питательной воды на основании таблицы №1 и h – s
диаграммы процесса. КПД подпгревателей смешивающего типа принимаем 0.995, а
померхностного 0,98.
таблица № 3
Подогреватель |
tпв, 0C |
`tпв,
кДж/кг |
ПВД
– 8 |
260 |
1135 |
ПВД
– 7 |
244 |
1056,8 |
ПВД
– 6 |
197 |
805 |
Д –
7ата |
164 |
693,8 |
ПНД
– 5 |
153 |
636 |
ПНД
– 4 |
123 |
515,4 |
ПНД
– 3 |
94,5 |
396,8 |
ПНД
– 2 |
78,5 |
329 |
Расход питательной воды блока
aпв = a0 + aут + aштупл = 1 +
0,02 + 0,001 = 1,03
aут = 2%
- потери пара и конденсата внутри станции
aштупл = 1%
- потери пара и конденсата через штоки клапанов
Распределение пара из уплотнений на подогреватели.
aдупл =
0,004 – пар на уплотнения из деаэратора
a5у, a7у, aпуу, aоуу =
0,0035
Баланс уплотнений
aштупл + aдупл = a7у + a5у + aпуу + aоуу
0,01 + 0,04 = 0,0035*4
0,014 = 0,014
Энтальпия пара из уплотнений:
h7у =
3142,5 кДж/кг hпуу =
2764,1 кДж/кг
h5у =
3301,7 кДж/кг hоуу =
2764,1 кДж/кг
Баланс ПВД – 8
aпв =
1,03
`t2 = 1135 кДж/кг `tпв1 =
1056,8 кДж/кг
`tк1 = 1150 кДж/кг h1 =
3034 кДж/кг
a1(h1 -`tк1)КПД =
aпв(`t2 - `tпв1)
a1 = aпв(`t2 -`tпв1)/(h1 -`tк1)КПД
a1 =
1,03(1135 – 1056,8)/(3034 – 1150)0,98 = 0,0436
Баланс ПВД7
aпв =
1,03 a1 =
0,0436 a7у =
0,0035
`t2 = 1056,8 кДж/кг `tк1 =
1150 кДж/кг `tк2 =
1064 кДж/кг
`t1 = 805 кДж/кг h7у =
3142,5 кДж/кг h2 =
2964 кДж/кг
[a2(h2 -`tк2) + a7у(h7у -`tк)]КПД = aпв(`t2 -`t1)
a2 = [aпв(`t2 -`t1) - [a7у(h7у -`tк2) + a1(`tк1 -`tк2)]КПД]/(h2 -`tк2)КПД
a2 = [1,03(1056,8
– 805) –[ 0,0035(3142,5 –
1064)+0,0436(1150 – 1064)]0,98]/
/(2964 – 1064)0,98 + 0,1335
Повышение
энтальпии питательной волы в ПТН и расход пара на его привод.
h = 3138 кДж/кг h3 = 3427 кДж/кг `tд = 694,3 кДж/кг
hа = 104Vсп(Рн
– Рв)/427 = 104 × 4,19 ×
300/427 = 32,3 кДж/кг
hi = hа/(КПДн - КПДi) = 32,3/(0,845×0,98) = 39,0 кДж/кг
Vср =
0,0011 кг/м3 – средний удельный объём воды
Рн – Рв – разность давлений напорв и всаса
КПДн = 0,98 – механический КПД насоса
КПДi =
0,845 – внутренний КПД насоса
Энтальпия питательной воды после ПТН:
`t ПТН =`tд +hi = 694,3 + 39,0 = 733,3 кДж/кг.
Расход пара на турбопривод ПТН
a3 = aпвhi/(h3 - h)КПДн = 1,03 * 39,0/(3427 – 3138)0,98
= 0,1417
Баланс ПВД6
aпв =
1,03 `tк2 = 1064 кДж/кг `tПТН =
733,3кДж/кг
`tпв =
805кДж/кг `tк4 =
855кДж/кг h4 =
3335кДж/кг
[a4(h4 -`tк4) + (a1 + a2 + a7у)( `tк2 +`tк4)]КПД = aпв(`tпв +`tПТН)
a4 = [aпв(`tпв +`tПТН)-[(a1 + a2 + a7у)( `tк2 +`tк4)]КПД]/[(h4 -`tк4)КПД]
a4 = [1,03(805
– 733,3)[(0,0436 + 0,1335 + 0,035)(1064
– 855)]0,98]/
/[(3335 – 855)0,98] =
0,0125
Балапн деаэтора 7ата
Принимаем: aвып =
0,02
aдупл + aдоэ + aдоу =
0,007 hвып = 2764,1кДж/кг при р =
0,685МПа
= 0,0125 + 0,0436 + 0,01335 = 0,1896
aвып =
0,002 aпв = 1,03 aдупл + aдоэ + aдпу =
0,007 = 0,04896
`tк =
855кДж/кг `tд = 694
кДж/кг `tпв = 645,3кДж/кг
hвып =
2764,1кДж/кг h5 =
3197кДж/кг
Материальный баланс деаэратора:
aпв+ aдупл + aдоэ + aдпу + aвып = + aок 6 + a5
1,03 + 0,007 + 0,002 = 0,1896 + aок 6 + a5
a5 =
0,8454 -aок 6
Тепловой баланс деаэратора:
a5h5КПД + `tк + aок 6`tпв6 = (aдупл + aдоэ + aдпу + aвып)hвыпaпв`tд
(0,8454 -aок 6)3197×0,995
+ 0,1854×855 + aок 6×636 =
= (0,007 + 0,002)2764,1 + 1,03×694
aок 6
= 0,8347 a5 =
0,8454 – 0,8354 = 0,014
Баланс ПНД-5 и точки смешивания С1.
a5у =
0,0035 h5у =
3301,7кДж/кг hтн6 =
3138кДж/кг
aок 6 =
0,8354 `tпв1 =
645,3кДж/кг `tк6 = 658
кДж/кг
`tпв2 =
532,1кДж/кг `tк7 =
528кДж/кг
[a6(hтн6 -`tк6) + a5у(h5у -`tк6)]КПД =aок 7(`tпв1-`tпв2) + (a6 + a5у + a7)(`tпв1-`tк7)
aок 7=aок6 -(a6 + a5у + a7)=0,8354
– 0,0035-(a6 + a7) =
0,8319-(a6+ a7)
Выразим уравнение через a6 и a7:
a60,98(3138
- 658) + 0,09×0,0035(3301,7
- 658) =
= [0,8319
- (a6 + a7)](645,3
– 532,1) + (a6 +
0,0035 + a7)×(645,3
- 528)
a6 =
0,0407 – 0,0051a7
Баланс ПНД-4 и точки смешивания С2.
h7 =
2904кДж/кг aпсг2 =
0,1684
`tк6 =
658кДж/кг `tкпсг2 =
409,4кДж/кг `tк7 =
528кДж/кг
`tпв1 =
396,8кДж/кг `tпв2 =
515,4кДж/кг
[КПД[a7(h7-`tк7)+(a6+a5у)( `tк6 +`tк7)]]/[aок8(`tпв2 +`tпв1) + aпсг2(`tпв2 +`tкпсг2)]
aок 8 = aок 7 - aпсг = [0,8319
– (a6 +
a7)] - 0,1684
aок 8 =
0,6635 –(a6 + a7)
a7(2904
- 528)0,98 + (a6 +
0,0035)(658 - 528)0,98 =
=[0,6635 – (a6 + a7)](515,4
– 396,8) + 0,1684(515,4 – 409,4)
a6 =
0,3908 – 9,9516a7
решаем совместное уравнение:
9,9516a7 =
0,005a7 +
0,3501
a7
=0,0352
a6 =
0,3908 – 9,9516*0,0352 = 0,0405
aок 8 =
0,6635 –(a6 + a7) =
0,6636 – (0,0405 + 0,0352) = 0,5878
aок 7 =
0,8319 - (a6 + a7) =
0,8319 – (0,0405 + 0,0352) = 0,7562
Баланс ПНД-3 и точки смешиавния С3.
h8 =
2763кДж/кг aок 8 = 0,5878 aпсг1 =
0,4404
`tпв1 = 329
кДж/кг `tпв2 =
396,8кДж/кг `tк8 =
409,4кДж/кг
`tкпсг1 = `tк9 =
341,5кДж/кг
a8(h8 -`tк8)КПД =
(a8 + a9 + aпсг1)(`tпв2 +`tк9) + aок9 (`tпв2 -`tпв1)
aок9 = aок8 - aпсг1 –(a8 + a9) =
0,5878 – 0,4404 – (a8 + a9)
a8(2763
– 409,4)0,98 = (a8 + a9 +0,4404)(396,8
- 34105)+(0,1478-a8
- -a9)(396,8
– 341,5)
a8 =
0,01478 – 0,00524a9
Баланс ПНД-2
h9 = 2673кДж/кг `tк8 = 409кДж/кг `tпв = 329кДж/кг
`tк9 =
34105кДж/кг `tпу =
272,4кДж/кг
a9(h9 -`tку)КПД +
a8(`tк8 -`tк9)КПД =
aок9(`tпв -`tпу)
a9(2673
–341,5)098+a8(409,4
– 341,5)0,98 = (0,1474 - a8 - a9)(329
– 272,4)
a9 =
0,00359 – 0,05273a8
a9 =
0,00359 – 0,05273(0,01478 – 0,00524a9),
откуда a9 =
0,0028
a8 =
0,01478 – 0,00524a9
a8 = 0,01478
– 0,00524×0,0028
a8 =
0,0148
aок 9 =
0,1474 - (a8 + a9) =
0,0148 - 0,0028 = 0,1298
В режиме с полностью загруженными теплофикационными отборами ПНД-1
отключен.
Точка смешивания на выхлопе ПТН.
Сставим
материальный баланс точки смешивания.
a* + aппв + aд1,2 + a6 + aпсв = a3 + aу5
a* = a3 + aу5 - aппв - aд1,2 - a6 - aпсв =
0,1417 +0,0035–0,0086–0,0405= 0,0902
находим энтальпию смеси:
a3h3 + aу5hу5 = (a3 + aу5)h*
h*=(a3h3+aу5hу5)/(a3+aу5)=(0,1417×3138+0,0035×3301,7)/(0,1417+
+0,0035) = 3138 кДж/кг
определим расход пара из ЦСД-1 в ЦСД-2
aЦСД2 = a0 - aпу - aоу - aу7 - aу5 - aд упл - a1 - a2 - a3 - a4 - a5
aЦСД2 = 1-
4×0,0035 – 0,0436 –
0,01335 – 0,1417 –0,0125–0,014 = 0,6367
энтальпия смеси на входе в ЦСД2
aцсд2hцсд2 + a*h* = (aцсд2 + a*)hсм
hсм = (aцсд2hцсд2 + a*h*)/(aцсд2 + a*) =
(0,6367×3063
+ +
0,0902×3138)/(0,6367
+ 0,0912) = 3072,18кДж/кг
Полученная энтальпия примерно соответствует принятой (hсм =
3071кДж/кг (таб.№1)) при построении процесса расширения пара в h – s
диаграмме.
Расход пара в конденсатор.
aкп = aцсд2 + a* - a7 - a8 - a9 - aпсг1 - aпсг2
aкп =
0,6367+0,0902–0,0352–0,01488–0,0028–0,4404–0,1686 = 0,0651
Вычислим расход пара в конденсатосборник:
aкп = aок 9 - aпсв - aппв - aдоэ - aпу- aоу - aхов; aхов =
0,02
aкп =
0,1298- 0,0086-0,059-0,02-0,0019-0,0035*2 = 0,0639
Погрешность сведения материального баланса:
daк = [
(0,0651 – 0,0639)/0,0651 ] 100%
= 0,84%< 1%.
Баланс ПУ.
`tпу =
272,4кДж/кг `tоэ =
209,5кДж/кг aпу =
0,0035
aок 9 =
0,1298 hд = 2764,1кДж/кг hпу =
2764,1кДж/кг
aдпу (hд -`tк)КПД +
aпу(hпу -`tк)КПД =
aок 9 (`tпу -`tоэ)
aдпу = [aок 9 (`tпу -`tоэ) - aпу(hпу -`tк)КПД]/(hд -`tк)КПД
aдпу=[0,1298(272,4-209,5)–0,035(2764,1-196,9)0,98]/(2764,1- -96,9)0,98=0,0041
Определим расход пара из деаэратора на эжектор:
aдоэ = (aдупл + a доэ
+ aдпу) - aдпу - aупл
aдоэ =
0,007 – 0,004 – 0,001 = 0,0019
Баланс эжектора
aдоэ =
0,0019 aок
9 = 0,1298 hд =
2764,1кДж/кг
`tоэ =
209,5кДж/кг `tк =
435,8кДж/кг
aдоэ (hд-`tк)КПД =
aок 9(`tоэ -`tбоу)
aдоэ = aок 9(`tоэ -`tбоу)/ (hд-`tк)КПД
00019 = 0,1298(209,5-`tбоу)/(2764,0
– 435,8)0,98
33,52 = 209,5 -`tбоу ,
откуда
`tбоу = 209,5 – 33,52 = 176кДж/кг
Расчёт конденсаторной установки
aк =
0,00651 hк = 2673,2кДж/кг `tн = 113,1кДж/кг
tцввых =
100,6кДж/кг tцввх =
41,9кДж/кг
Баланс конденсатосборника
aк`tн + aоу`tк + (aпсв + aппв + aоэ)`t + aхов`tхов + aпу`tпу= aок 9`tбоу
0,0651×113,1
+ 0,0035×167,7
= (0,0059 + 0,0086 + 0,0019)×435,8
+
+0,02×138,2
+ 0,035×196,9
= 0,1298`tбоу
`tбоу =
173,9кДж/кг,что близко сходится вычисленной в балансе эжектора `tбоу = 176,0кДж/кг
Баланс конденсатора
aцв = [aк(hк -`tн)КПД]/(`tцввых -`tцввх)
aцв =
0,0651(2673 – 113,1)0,98/(100,6 – 41,9) = 2,782
Кратность охлаждения составит:
m = aцв/aк =
2,782/0,0651 = 42,74 кг воды на кг пара.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ
ПОКАЗАТЕЛИ ТЭЦ.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС И РАСХОД ПАРА В СХЕМЕ БЛОКА.
Расход пара по отсекам:
таблица № 4
Отсек |
Формула |
Расход,ai |
Нi |
Hiai |
0`-1 |
a0 |
1,01 |
291,205 |
291,205 |
1-2 |
a0-a1-ay7-ay5 = 1.01-0.0436-0.0035-0.0035 |
0,9594 |
69,135 |
66,328 |
2``-
3 |
a1-2-a2-ayпу-aуоу-aдупл =
0,9594-0,1335-0,004-0,07+0,084 |
0,8439 |
115,225 |
97,24 |
3-4 |
a2``-3-a3 = 0,8439 – 0,1417 |
0,7022 |
92,18 |
64,73 |
4-5 |
a3-4 - a4 = 0,7022 – 0,0125 |
0,6897 |
138,27 |
95,365 |
5-6 |
a4-5-a5 = 0,6897 – 0,014 |
0,6757 |
134,08 |
90,597 |
6-7 |
a5-6 + a* = 0,6757 + 0,902 |
0,7659 |
167,6 |
128,36 |
7-8 |
a6-7 - a7 = 0,7659 – 0,0352 |
0,7307 |
138,27 |
101,03 |
8-9 |
a7-8-a8-aпсг1-aпсг2 = 0,7307 – 0,0148
– 0,1688- 0,4404 |
0,1067 |
92,18 |
9,83 |
А = =948кДж/кг
Расход пара на турбину перед соплами регулирующей ступени:
Д0 =
Д0 = 267,998 кг/с = 964,8 т/ч, принимаем Д0 = 960
т/ч.
Удельный расход пара на турбину:
a0 = Д0/Wэ =
960/250 = 3,84 кг/кВт×ч
Величины пара, воды, конденсата в схеме блока Т – 250 /300 – 240 сводим в
таблицу:
таблица № 5.
№ п/п |
Наименование |
Обозна-чение |
Величина |
Расход кг/с |
Расход т/ч |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
2 |
Расход
пара на турбину |
aо |
1,0000 |
266,667 |
960 |
|
3 |
Расход
питательной воды |
aпв |
1,030 |
274,667 |
988,8 |
|
4 |
Расход
пара на промперегрев |
aпп |
0,8319 |
221,667 |
798 |
|
5 |
Расход
основного конденсата(за ПНД-5) |
aок 6 |
0,8347 |
222,587 |
801,3 |
|
6 |
Расход
основного конденсата(за ПНД-3) |
aок 8 |
0,5878 |
156,75 |
564,3 |
|
7 |
Расход
основного конденсата(за ПНД-2) |
aок 9 |
0,1298 |
34,611 |
124,6 |
|
8 |
Расход
пара в конденсатор |
aк |
0,0651 |
17,36 |
62,5 |
|
9 |
Расход греющего пара на ПВД-8 |
a1 |
0,0436 |
11,627 |
41,86 |
|
10 |
Расход греющего пара на ПВД-7 |
a2 |
0,1335 |
35,6 |
128,16 |
|
11 |
Расход пара на привод ПТН |
a3 |
0,1417 |
37,778 |
136,0 |
|
12 |
Расход греющего пара на ПВД-6 |
a4 |
0,0125 |
3,33 |
12,0 |
|
13 |
Расход греющего пара на Д-7ата |
a5 |
0,014 |
3,73 |
13,44 |
|
14 |
Расход греющего пара на ПНД-5 |
a6 |
0,0405 |
10,806 |
38,9 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
15 |
Расход пара с выхлопа ПТН в ЦСД-2 |
a* |
0,0902 |
24,053 |
86,60 |
|
16 |
Расход пара из ЦСД-1 в ЦСД-2 |
aцсд2 |
0,6367 |
169,79 |
611,23 |
|
17 |
Расход греющего пара на ПНД-4 |
a7 |
0,0352 |
9,389 |
33,8 |
|
18 |
Расход греющего пара на ПНД-3 |
a8 |
0,0148 |
3,917 |
14,1 |
|
19 |
Расход греющего пара на ПНД-2 |
a9 |
0,0028 |
0,75 |
2,7 |
|
20 |
Расход греющего пара на ПСГ-1 |
aпсг1 |
0,4404 |
117,444 |
422,8 |
|
21 |
Расход греющего пара на ПСГ-2 |
aпсг2 |
0,1684 |
44,917 |
161,7 |
|
22 |
Расход греющего пара на ХВО |
aхво |
0,02 |
5,333 |
19,2 |
|
23 |
Расход
пара из уплотнений на ОУ |
aоу |
0,0035 |
0,944 |
3,4 |
|
24 |
Расход
пара из уплотнений на ПУ |
aпу |
0,0035 |
0,944 |
3,4 |
|
25 |
Расход пара из Д-7ата на ОЭ |
aдоэ |
0,0019 |
0,5 |
1,8 |
|
26 |
Расход пара из Д-7ата на ПУ |
aдпу |
0,0011 |
0,306 |
1,1 |
|
27 |
Расход
пара из уплотнений на ПВД-7 |
aу7 |
0,0035 |
0,944 |
3,4 |
|
28 |
Расход
пара из уплотнений на ПНД-5 |
aу5 |
0,0035 |
0,944 |
3,4 |
|
29 |
Расход
пара из Д-7ата на уплотнения |
aдупл |
0,004 |
1,056 |
3,8 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
30 |
Расход
утечек во всей схеме блока |
aут |
0,02 |
5,333 |
19,2 |
|
31 |
Расход
утечек пара через штоки клапанов |
aштут |
0,01 |
2,667 |
9,6 |
|
32 |
Расход греющего пара на Д-1,2ата |
aд1,2 |
0,0015 |
0,389 |
1,4 |
|
33 |
Расход
выпара Д |
7ата |
a вып д7 |
0,002 |
0,528 |
1,9 |
34 |
Расход
выпара Д |
1,2ата |
a вып д1,2 |
0,0002 |
0,056 |
0,2 |
35 |
Расход
сетевой воды |
aсв |
5,625 |
1500,0 |
5400,0 |
|
36 |
Расход
подпитки потерь теплосети |
aп |
0,0844 |
22,5 |
81,0 |
|
37 |
Расход
цирк. воды через конденсатор |
aцв |
2,782 |
741,87 |
2670,8 |
|
38 |
Расход
греющего пара ПСВ |
aпсв |
0,0059 |
1,583 |
5,7 |
|
39 |
Расход
греющего пара ППВ |
aппв |
0,0086 |
2,306 |
8,3 |
|
40 |
Расход дренажей ПВД в Д-7ата |
aпвд |
0,1896 |
50,56 |
182,016 |
|
41 |
Расход
основного конденсата за ПНД-4 |
aок7 |
0,7562 |
201,667 |
728 |
Полный расход тепла на турбоустановку :
Qсовм. = Д0×(h0-`tпв) + Дпп×(h`пп - hпп) = 266,67×(3324,8-1148,1)
+ + 221,667×(3542,6
– 2994,4) = 708,627 МВт.
Мощность привода ПТН:
Nптн = Дптн×Dhi = 276,67×0,1417×(3427-3138)
= 11,37 МВт.
Суммарная мощность турбин Т-250/300-240 и Р-12-24/6
N = Nэ + Nптн =
250+11,37 = 261,37 МВт.
Расход тепла на отопление:
Qп = [Дпсг1×(h9 -`t9) + Дпсг2×(h8 -`t8) +Доу×(hоу -`tоу)]×h =
=[117,44×(2673,2-341,5)+44,917× (2765,4-409,4)+0,944×(3183,4-167,6)]×0,98=
= 404,42 МВт, где h =
0,98 – КПД производства тепла.
На выработку электроэнергии расход тепла:
Qэ = Qсовм – Qп =
708,627 – 404,42 = 304,207 МВт.
Экономия теплоты:
DQ = Qразд – Qсовм = Qп×(1-x), где
x - коэффициент ценности
теплоты.
Коэффициент недовыработки
уп=
= 0,47.
x = уп×(h0 -`t)/(hп -`tk) = 1,97 ,откуда
DQ = 404.42×(1 –
0.47×1.97) = 37,93 МВт
Согласно методик, предложенных ОАО «Фирмы ОРГРЭС» рассчитаем коэффициент
Кэ .
Кэ =
Количество тепла, получаемое от котла:
Qпе = Дпв×(h0-`tпв) + Дпп×(h``пп - h`пп) =
= 268×(3324,8
- 1149) + 226,63×(3542,6-2964,4)
= 726 МВт.
КПД транспорта тепла
hтр = = 708,6/726 = 0,976
Внутренний КПД турбины по производству электроэнергии, включая ПТН:
hNбрутто = N/Qэ =
261,37/304,207 = 0,893
Внутренний КПД турбины по
производству электроэнергии, исключая ПТН:
hNнетто = Nэ/Qэ =
250/304,2 = 0,843
Удельный расход тепла на производтво электроэнергии:
qт,нетто = 1/hNнетто =
1/0.843 = 1.186
Коэффициент, характеризующий отношение полного расхода топлива
энергетическими котлами при раздельном производстве тепла и электроэнергии:
Котр(к) = ,
тогда удельный расход топлива на производство 1кВт×ч:
вэ= (qт,нетто× Котр(к))/(
hк,нетто×hтр) =
1,186×1,039/(0,843×0,976)
=1,497
Коэффициент, учитывающий увеличение расхода тепла на производство
электроэнергии при переходе от комбинированного к раздельному производству
электроэнергии и тепла:
Котр(т) = (Qэ + DQ)/Qэ =
1,085
вт = 1/(hк,нетто×hтр× Котр(т))
= 1/(0,843×0,976×1,085)
= 1,12
КПД ТЭС припроизводстве электроэнергии :
h= hэту×hтр×hку =
0,843×0,976×0,945
= 0,791
Втэц =123/h=123/0,791 = 155,5 кг/ккал = 37,11г/МДж
Расход топлива на производство электроэнергии:
Вэ = Втэц×Кэ = 37,11×0,458
=17 г/МДж
Расход топлива на производство тепла:
Вт = Втэц×(1 - Кэ) =
20,4 г/МДж.
ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ.
Турбоагрегат.
В соответствии с заданием на ТЭЦ устанавливается турбоагрегат Т-250/300-240 с частотой вращения n=50 с-1. Номинальная мощность Рэ=250 МВт.
Максимальная мощность при конденсационном режиме Рэ=300 МВт. Номинальный расход
пара через турбину D=954
т/ч. Турбина имеет двухступенчатый отопительный отбор. Давление пара в верхнем
отборе состовляет 59-196 кПа, а в нижнем 49-147кПа. Номинальная тепловая
нагрузка 1380 кДж/ч. Максимальная температура подогрева сетевой воды tсв=120 оС.
Турбина имеет восемь нерегулируемых отборов для регенеративного подогрева
питательной воды. Турбина имеет четыре цилиндра: ЦВД, ЦСД-1, ЦСД-2, ЦНД.
Котлоагрегат.
В соответствии с расчетом тепловой схемы по максимальному пропуску
острого пара через турбину с учетом собственных нужд и запасом до 3% принимаем
установку котлоагрегат ТГМП-314. Котельный агрегат Таганрогского котельного
завода предназначен для получения пара сверхкритических параметров при сжигании
природного газа (мазута) в четырех вихревых газовых горелках и паромеханических
мазутных форсунках, расположенных по два на фронтовой и задней стенках топочной
камеры навстречу друг другу. Котлоагрегат ТГМП-314 прямоточный, однокорпусный,
П-образной компановки поверхностей нагрева и расчетными параметрами:
производительность по первичному пару-1000 т/ч, температура перегрева 545/545.
Питательные
насосы.
На блоке устанавливаем один питательный турбонасос, который обеспечивает
работы блока при 100% нагрузки и дополнительный пускорезервный на 50%
нагрузки.
Расход питательной воды через главный питательный насос с учетом
общестанционных потерь-2% и потерь в конденсатоочистке:
Qпв=Vпв×1,02=1072×1,02=1093
т/ч
Принимаем к установке питательный насос
ПТН-1100-350
Технические характеристики:
1.Производительность - 1100 м3/ч
2.Напор - 3500 м.в.ст.
Мощность потребляемая насосом:
W =
При пусках и остановах блока, а также при снижении нагрузки
предусматривается установка пускорезервного электронасоса ПЭН-600-300-2.
Технические характеристика:
1.Производительность - 600 м3/ч.
2.Напор - 320 м.в.ст.
3.Число оборотов в минуту - 3000
Мощность потребляемая насосом:
W =
Приводом
эл.насоса служит эл.двигатель типа АВ-8000/6000
Бустерные насосы.
Для предотвращения кавитации питательного насоса и для повышения
надежности его работы устанавливаются три бустерных насоса типа 12 ПД-8.
Технические характеристики:
1.Номинальная производительность - 650 м3/ч
2.Напор - 258 м.в.ст.
3.Частота вращения - 2975 об/мин
Приводом
служит эл.двигатель 2А3М - 600/800.
Конденсатные насосы.
Количество конденсата при конденсатном режиме состовляет 630 т/ч. В
качестве конденсатных насосов 1 ступени выбираем три насоса типа КСВ-500-85.
Технические характеристики:
1.Номинальная производительность - 500 м3/ч.
2.Напор - 85 м.в.ст.
3.Частота вращения - 980 об/мин.
Приводом эл.насоса служит эл.двигатель
А0104-611-32.
В качестве конденсатных насосов 2 ступени устанавливаем три насоса типа
КСВ-500-220.
Технические характеристики:
1.Номинальная производительность - 500 м3/ч.
2.Напор - 220 м.в.ст.
3.Частота вращения - 1480 об/мин.
Приводом эл.насоса служит эл.двигатель типа
АВ-114-4.
Для откачки конденсата греющего пара сетевых подогревателей устанавливаем
пять насосов КСВ-320-160, из них три насоса для ПСГ-1, два для ПСГ-2.
Технические характеристики:
1.Номинальная производительность - 320 м3/ч.
2.Напор - 160 м.в.ст.
3.Частота вращения - 1500 об/мин
Приводом
эл.насоса служит эл.двигатель типа АВ-113-4.
Конденсатор.
Для турбоагрегата устанавливаем конденсатор типа
К-2-1400-1.
Технические характеристики:
1.Поверхность охлаждения - 14000 м3.
2.Число ходов - 2.
3.Расход охлаждающей воды - 14000 м3¸22000
м3/ч.
4.Количество трубок:
основной пучек - 14232 шт.
второстепенный - 4382 шт.
Циркуляционные насосы.
На каждый блок устанавливаем по два насоса с 50% производительнастью,
исходя из максимального расхода пара в конденсатор и кратности охлаждения.
Кратность охлаждения принимаем равной 50.
Расход цирк.воды:
Dцв = Dк = 630.×50 =
31500 т/ч.
В качестве цирк.насосов устанавливаем насосы типа
ОП-3-110.
Технические характеристики:
1.Производительность - 18000 м3/ч.
2.Напор - 21 м.в.ст.
3.Частота вращения - 585 об/мин.
4.Мощность эл.двигателя - 1600 кВт.
Регенеративная
установка.
Регенеративная установка включает в себя холодильники основных эжекторов,
эжектора уплотнений, сальниковый подогреватель, пять подогревателей низкого
давления, деаэратор 7 ата, три подогревателя низкого давления.
Технические характеристики
регенеративных подогревателей.
Наименование |
тип |
Поверхность
охлаждения, м2 |
Расход
воды, м3/ч |
Сопротив-ление,
м.в.ст. |
ПНД
– 1 |
ПН –
400 – 26 – 2 – 2 |
400 |
750 |
4,5 |
ПНД
– 2 |
ПН –
400 – 26 – 2 – 2 |
400 |
750 |
4,5 |
ПНД
– 3 |
ПН –
400 – 26 – 2 – 2 |
400 |
750 |
4,5 |
ПНД
– 4 |
ПН –
400 – 26 – 2 – 2 |
400 |
750 |
4,5 |
ПНД
– 5 |
ПН –
400 – 26 – 2 – 2 |
400 |
750 |
4,5 |
ПВД
– 6 |
ПВ –
900 – 380 – 18 |
900 |
950 |
14,0 |
ПВД
– 7 |
ПВ –
1200 – 380 – 42 |
1200 |
950 |
17,7 |
ПВД
– 8 |
ПВ –
900 – 380 – 66 |
900 |
950 |
14,0 |
Сливные насосы откачивают конденсат греющего пара ПНД-4 и ПНД-2 в линию
основного конденсата. Устанавливаем три насоса (два для ПНД-4 и один для ПНД-2)
типа КС-80-155 с эл.двиг. АО2-91-2 мощностью 75 кВт.
Технические характеристики:
1.Производительность - 80 м3/ч.
2.Напор
- 155 м.в.ст.
Деаэратор
питательной воды.
В соответствии с расчетом тепловой схемы принимаем к установке один
деаэратор питательной воды с деаэрационной головкой типа ДСП-1000.
Технические характеристики:
1.Производительность - 1000 м3/ч.
2.Рабочее давление - 7 ата.
С колонкой устанавливается бак с рабочей емкостью V = 100 м3, который обеспечивает
шестиминутный запас деаэрированной питательной воды при работе с максимальной
нагрузкой.
Теплофикационная
установка.
Теплофикационная установка состоит из двух основных подогревателей типа
ПСГ-5000-2,5-1 (1 ступень), ПСГ-5000-3,5-1 (2 ступень); из двух пиковых
водогрейных котлов для дальнейшего подогрева сетевой воды; сетевых и
конденсатных насосов.
Сетевые подогреватели представляют собой горизонтальные теплообменники с
поверхностью нагрева - 5000 м3.
ПСГ-1 работает на паре турбины в интервале 0,5-1,5 ата. ПСГ-2 работает на
паре турбины в интервале 0,6-2,0 ата.
Конденсат греющего пара ПСГ откачивается конденсатными насосами в линию
основного конденсата.
Сетевые насосы.
Максимальный расход сетевой воды на блок равен 5400 м3/ч. Исходя
из этого в качестве сетевых насосов 1 ступени принимаем к установке два насоса
типа СЭ-5000-70 с эл.двигателем ДН-30-2-16.
Технические характеристики:
1.Производительность - 5000 м3/ч.
2.Напор - 70 м.в.ст.
3.Мощность эл.двигателя - 1250 кВт
4.Число оборотов - 1480 об/мин.
В качестве сетевых насосов 2 ступени выдираем два насоса типа СЭ-5000-160
с эл.двигателем 2АМЗ-2500.
Технические характеристики:
1.Производительность - 5000 м3/ч.
2.Напор - 160 м.в.ст.
3.Мощность эл.двигателя - 2500 кВт.
4.Число
оборотов - 2950 об/мин.
Маслосистема
ТГ.
Маслосистема ТГ предназначена для обеспечения смазки маслом подшипников в
турбине. Маслосистема имеет масляный бак, емкостью 51 м3, три маслоохладителя типа
2-240, группу насосов переменного и постоянного токов.
Насос системы смазки ТГ, ПЭН, ПТН типа 8НДВ в кол-ве 2 шт. с
эл.двигателем А-113-4-Н.
Технические характеристики:
1.Производительность - 400 м3/ч.
2.Напор - 320 м.в.ст.
3.Мощность эл.двигателя - 100кВт.
Насос системы смазки постоянного тока типа 8НДВ в
кол-ве 2 щт.
Технические характеристики:
1.Производительность - 216 м3/ч.
2.Напор - 28 м.в.ст.
3.Мощность
эл.двигателя - 40 кВт.
Система регулирования турбины.
Турбина Т-250/300-240 снабжена гидравлической системой регулирования.
Рабочей жидкостью с целью пожарной безопасности служит конденсат, подаваемый с
Р = 20-24 ата специальными насосами регулирования по замкнутому контуру или от
конденсатных насосов турбины. Система регулирования включает в себя: насос
системы регулирования типа РМС-7-215 в кол-ве 4 шт., бак системы регулирования.
Технические характеристики:
1.Производительность - 175 м3/ч.
2.Напор - 215м.в.ст.
3.Мощность
эл.двигателя - 160 кВт.
Тягодутьевые установки котлоагрегата.
Производительность дымососа должна превышать
расход газов из котлоагрегата на 10% при полной нагрузки
котла.
Производительность одного
дымососа:
- объём газов
после отбора на рециркуляцию.
Расчетная производительность с запасом 10%
Qдр = 1,1×Qд = 1,1×830×103 =
913×103 м3/ч
Принимаем к установке дымосос ДОД-31ф
Технические данные дымососа:
1.Производительность – 890×103
м3/ч
2.Разрежение, создаваемое ДС - 504 мм.в.ст.
3.Запас по напору - 13,5
4.Мощность эл.двигателя - 1700 кВт.
5.Число оборотов - 500 об/мин.
Тип эл.двигателя - ДА30-1910-2
Для обеспечения процесса горения в котельном агрегате необходимо
подавать нужное кол-во воздуха.
Производительность одного вентилятора:
Qв = 0,5×V×3600 =
0,5×290×3600 =
522×103
м3/ч, где
- средняя скорость
воздуха.
Принимаем к утсановке два дутьевых вентиляора типа ВДН-25´2
Технические данные
вентилятора:
1. Производительность – 540×103
м3/ч
2.Напор - 805 мм.в.ст.
3.Запас по напору - 10%
4.Мощность эл.двигателя - 1600/665 кВт.
5.Число оборотов - 100/750 об/мин.
Тип эл.двигателя
ДА30-16-59-6/8
Котел ТГМП-314 имеет регулирование температуры промперегрва посредством
рециркуляции части дымовых газов. Для осуществления рециркуляции на
котлоагрегате устанавливаутся два дымососа рециркуляции газов (один рабочий,
один резервный). Тип дымососа ДРГ-21.
Технические данные дымососа:
1.Давление на напоре - 734 мм.в.ст.
2.Разрежение на всасе - 1260 мм.в.ст.
3.Запас по напору - 12,3%.
4.Мощность эл.двигателя - 1250 кВт.
5.Число оборотов - 1480 об/мин.
Тип эл.двигателя ДА30-2-216-59-4д
Выбор регенеративных
воздухоподогревателей.
На котельном агрегате ТГМП-314 устанавливаются два регенеративных
воздухоподогревателя РВП-88.
Технические данные РВП:
1.Диаметр - 8,8 м.
2.Суммарная поверхность нагрева - 113,48 м2.
3.Скорость вращения - 2 об/мин.
4.Число оборотов эл.двигателя - 1500 об./мин.
5.Мощность эл.двигателя - 22 кВт.
Для смазки и охлаждения опорных подшипников РВП применена жидкая смазка.
РВП снабжен устройством для паровой обдувки, водной обмывки и пожаротушения.
Выбор
водоснабжения.
Принимаем оборотное водоснабжение ТЭЦ. Охладителями циркуляционной воды
конденсаторов турбин являются градирни. Для определения суммарного расхода
циркуляционной воды необходимо составить перечень потребляемой цирк.воды.
1.Конденсация пара - 100%.
2.Охлаждение газа и воздуха турбоагрегатов и крупных эл.двигателей - 3%.
3.Охлаждение подшипников
вспомогательных механизмов - 0,5%.
4.Охлаждение масла ТГ, ПЭН, ПТН -
2%.
5.Потери с воздухом из градирен -
0,5%.
Итого - 106%.
Максимальный пропуск через конденсатор турбины Т-250/300-240 цирк.воды
состовляет 28×103 м3/ч
= 28×103×1,06 =
29,68×103 м3/ч
Принимаем к установке гиперболическую железобетонную противоточную
градирню с параметрами:
1.Удельная площадь оросительного устройства -
0,02 м3/кВт.
2.Площадь оросительного устройсва - 5000 м3.
3.Высота вытяжной башни - 90 м.
Технические характеристики цирк.насоса:
1.Производительность – 18×103
м3/ч.
2.Напор - 20 м.в.ст.
3.Мощность эл.двигателя - 1600 кВт.
Предварительный расчёт:
H= , где
А – коэффициент, зависящий
от температурной стратификации атмосферы; для европейской части РФ – А = 120;
М -- суммарное количество вредного вещества,
выбрасываемого в атмосферу, г/с. Для выбранного котла, работающего на природном
газе, вредными являются оксиды азота.
Для энергоблока мощностью 300 МВт, работающем
на природном газе содержание NOx в сухих продуктах сгорания
составляет 0,70 г/м3(22, таблица 17.3);
V –
объём дымовых газов, выбрасываемых четырьмя энергоблоками: V = 461 × 4 = 1844 м3/с,
откуда М = 1844 × 0,7=1290,8г/с.
F –
безразмерный коэффициент, учитывающий
скорость оседания вредных веществ в атмосферу. Для газообразных примесей
F=1;
n, m –
безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из
устья выброса; n = 1, m = 1;
z –
число одинаковых труб, z = 1;
ПДК – ПДК оксидов азота, ПДК
= 0,085 мг/м3;
Сф – фоновая
загазованность, принимаем Сф = 0;
DТ – разность между температурой выбрасываемых газов и средней температурой
воздуха, DТ = 98 °С.
179,53 м.
При высоте трубы 180 м
скорость газов на выходе составляет
w = 25¸35 м/с, принимаем 30м/с.
Диаметр устья Д0
= 1,13
Технико-экономический
расчёт дымовой трубы для четырёх блоков.
Общее выражение
для рассматриваемых затрат на газоотводящие трубы:
Зтд = 42 руб/кВт ×год – удельные годовые
затраты на тягу и дутьё;
Vг = 1844 м3/с –
объём транспортируемых через трубу газов;
С = 1715 Сt × Сг × Сa = 1715 × 1,369 × 0,567 × 1 = 1332, где
Сt = T2/303×T = (142
+ 273)2/[(142 + 273)303] = 1,369;
Сг = hq × hв/Кр = 0,76 × 0,75/1 = 0,567
Сa = 1, поскольку после
дымососа присосы воздуха отсутствуют.
Плотность газов rг:
rг = Кр × x × 303/Т = 1,11 × 1 × 303/415 = 0,8104 кг/м3
Ен = 0,12 –
нормативный коэффициент эффективности
Ра = 0,05 - нормативный коэффициент
З = 42×1362/1332×103×(W2 – h×2×9,81×0,079/0,8104)+(0,12 + 0,05)×Ктр
З = 42,95×10-3×(W2 – h×1,975) + 0,17×Ктр
Затраты на дымовую трубу.
Ктр = a×h``×(Д0 + N), где a = 0,08 N = 3
H = ×H, где m =
01,125 – 0,01w
Диаметр устья трубы Д0
= 1,13×.
Произведём расчёт
оптимальной скорости газов в дымовой трубе, задаваясь скоростями истечения и
подсчитывая для них затраты.
Задаёмся скоростью газов w: м/с.
w1 = 24 м/с; Д0 =
1,13×= 9,90 м
m =
1,125 - 0,01×24 = 0,885; h = ×179,53= 168,89 м
Ктр=Кф+Кст=0,75×А×h2,2×Д0×кгр + А×q×kt×kст(Н/360)×h2,2×Д00,6, где
кгр = 1,0; кt = 0,7×2×2×10-3×t = 0,7×2×10-3×142 = 0,2; кст = 1.
Ктр=А×h2,2×Д00,6×(0,75+0,2×Д0,4)=120×168,892,2×9,900,6×(0,75+0,2×9,900,4)= = 47,24тыс. руб
З= 42,95×10-3×(242–168,89×1,975)+0,17×47,24×103= 8042,21 тыс.
руб
w2 = 24,5 м/с; Д0 =
1,13×= 8,67 м
m =
1,125 – 0,01×24,5 = 0,88; h = ×179,53= 168,41 м
Ктр= 120×168,41 2,2×8,670,6×(0,75+0,2×8,670,4) = 42,45 тыс. руб
З=42,95×10-3×(24,52 – 168,41×1,975)+0,17×42,45×103=7229,13 тыс.
руб
w3 = 25 м/с; Д0 =
1,13×= 9,70 м
m =
1,125 - 0,01×25 = 0,875; h =×179,53= 167,93 м
Ктр= 120×167,932,2×9,700,6×(0,75+0,2×9,70,4) = 36,85тыс.руб
З = 42,95×10-3×(252 – 167,93×1,975)+0,17×36,85×103= 6277,09 тыс.
руб
w4 = 25,5 м/с; Д0 =
1,13×= 9,61 м
m =
1,125 - 0,01×25,5 = 0,87; h =×179,53= 167,45 м
Ктр= 120×167,452,2×9,610,6×(0,75+0,2×9,610,4) = 36,42 тыс.руб
З =42,95×10-3×(25,52 – 167,45×1,975)+0,17×36,42×103= 6203,72тыс.
руб
w5 = 26 м/с; Д0 = 1,13×= 9,51 м
m =
1,125 – 0,01×26 = 0,865; h = ×179,53= 166,97 м
Ктр= 120×166,97 2,2×9,510,6×(0,75+0,2×9,510,4) = 44,68 ыс. руб
З = 42,95×10-3×(262 – 166,97×1,975)+0,17×44,68×103= 7610,47 тыс.
руб
Наиболее целесообразна
скорость газов - w = 25,5 м/с, при
которой: h = 167,45м Д0 = 9,61м.
Выбираем стандартную трубу с
размерами: h = 180м, Д0 = 9,6м.
Описание конструкции котла ТГМП-314.
Котельный агрегат
предназначен для работы на высокосернистом мазуте и природном газе. Котел
прямоточный, на сверхкритических параметрах пара с промежуточным перегревом,
однокорпусный, выполнен по П-образной компоновке.
Топочная
камера призматическая, открытая является восходящим газоходом. В горизонтальном
сечении по осям труб топка имеет размеры 8,72´14,48 м.
В
нижней части топочной камеры вводится рециркуляция газов. Газы на рециркуляцию
отбираются перед воздухоподогревателем и подаются в напорный воздуховод после
воздухоподогревателя.
Топочная
и поворотная камеры полностью экранируются трубами диаметром 32´6 и 38´6 мм. (ст.12Х1МФ). Экраны по
высоте разбиты на три последовательно включенные части: нижнюю (НРЧ), среднюю
(СРЧ) и верхнюю (ВРЧ) радиационные части. НРЧ выполнена из четырех
последовательных ходов вертикальных панелей. СРЧ и ВРЧ - из параллельно
включенных панелей с горизонтально-подъемным движение среды. Между каждой
частью экрана среда в пределах потока полностью перемешивается.
На
выходе из топочной камеры расположен ширмовый пароперегреватель, состоящий из
двух последовательно включенных по пару и газу ступеней, выполненных из труб
диаметром 32´6 мм. ( ст.12Х1МФ и ст.12Х18Н12Т ).
В
конвективном газоходе ( опускная конвективная шахта ) последовательно по ходу
газов расположены: выходной пакет конвективного пароперегревателя высокого
давления из труб диаметром 32´6 ( ст.12Х18Н12Т );
пароперегреватель низкого давления из труб диаметром 42´4 мм. ( ст.12Х1МФ ) -входная
часть, из труб диаметром 50´4 мм. ( ст.12Х1МФ ) -
выходная часть; экономайзер из труб диаметром 32´6 мм. ( ст.20 ). Среда
высокого давления от входа до выхода из котла двигается двумя перемешивающимися
потоками. Перебросы с одной стороны котла на другую не предусматриваются. Внутри
каждого потока среда полностью перемешивается и каждый поток имеет автономное
регулирование.
Котел
снабжен пусковым встроенным сепаратором. Температура перегретого пара высокого
давления регулируется впрысками питательной воды. Впрыскивающие пароохладители
устанавливаются за верхней радиационной частью и перед конвективным пароперегревателем
высокого давления. Тракт промперегревателя - двухпоточный. Температура пара
промперегрева регулируется рециркуляцией дымовых газов, байпасом и впрыском.
Для
подогрева воздуха в котле применены два регенеративных вращающихся
воздухоподогревателя диаметром 8,8 м., установленных за пределами котельного
агрегата.
Обмуровка
котла - щитовая. Она крепится к металлическому каркасу котла, не связанному со
строительными конструкциями котла.
Для
очистки конвективных поверхностей нагрева от загрязнений применяется
дробеочистка, а для очистки регенеративных воздухоподогревателей - водная
обмывка и термоволновая очистка.
Для
сжигания газа топочная камера оборудована четырьмя вихривыми горелками. В
каждом тангенциальном сопле размещены по две паромеханические форсунки .
Котел
снабжен необходимой арматурой, устройствами для отборов проб пара и воды, а
также контрольно-измерительными приборами.
Тракт низкого давления
Расчетные характеристики топлива
Газопровод |
Состав газа по объему, % |
||||||
Саратов- |
СН4 |
С2Н6 |
С3Н8 |
С4Н10 |
С5Н12 |
N2 |
СO2 |
Москва |
84,5 |
3,8 |
1,9 |
0,9 |
0,3 |
7,8 |
0,8 |
Присосы воздуха по газоходам котла
В пароперегревателе |
в ВТ 2 |
в ВТ1 |
в экономайзере |
в г.ч. РВП |
в х.ч. РВП |
Daп.п.=0,03 |
DaВТ2=0,01 |
DaВТ1=0,02 |
Da эк=0,03 |
DaгчРВП=0,1 |
Da хчРВП =0,1 |
Коэффициент избытка воздуха по газоходам котла
Газоход |
Формула |
Расчет |
в топке |
- |
aт = 1,1 |
За пароперегревателем |
a¢¢п.п. = aт + Daп.п. = a¢ВТ2 |
a¢¢п.п. = 1,1 + 0,03 = 1,13 |
За ВТ 2 |
a¢¢ВТ2 = a¢ВТ2 + DaВТ2= a¢ВТ1 |
a¢¢ВТ2 = 1,13 + 0,01 = 1,14 |
За ВТ 1 |
a¢¢ВТ1 = a¢ВТ1 + DaВТ1= a¢эк |
a¢¢ВТ1 = 1,14 + 0,02 = 1,16 |
За экономайзером |
a¢¢ эк = a¢эк +
Da
эк= a¢ гчРВП |
a¢¢эк = 1,16 + 0,03 = 1,19 |
За г.ч. РВП |
a¢¢гчРВП = a¢гчРВП + Da гчРВП = a¢ хчРВП |
a¢¢гчРВП = 1,19 + 0,1 = 1,29 |
За х.ч. РВП |
a¢¢хчРВП = a¢хчРВП + Da хчРВП |
a¢¢хчРВП = 1,29 + 0,1 = 1,39 |
Объемы и масса воздуха и продуктов сгорания при сжигании 1 м3 сухого газообразного топлива
Наименование величины |
Размерн. |
Формула |
Расчет |
Теоретическое количество воздуха, V0в |
м3
/ м3 |
V0 =0,0476[0,5СО+0,5Н2S+ + å(m+n/4) СmНn - О2] |
V0 = 0,0476[(1+4/4)84,5 + +(2+6/4)3,8 + (3+8/4)1,9 + +(4+10/4)0,9 + (5+12/4)0,3]= 9,5 |
Теоретический объем азота, V0N2 |
м3 / м3 |
V0N2
= 0,79V0 + N2/100 |
V0N2
= 0,79×9,5 + 7,8/100 = = 7,6 |
Объем трехатомных газов, VRO2 |
м3
/ м3 |
VRO2 = 0,01[ СO2 + СО + + Н2S + åm СmНn ] |
VRO2 = 0,01[ 0,8 + 1×84,5 + 2×3,8 + +3×1,9 + 4×0,9 + 5×0,3 ] = 1,037 |
Теоретический объем водяных паров, V0H2O |
м3
/ м3 |
V0H2O =
0,01[ Н2S + Н2 + + å n/2×СmНn +
0,124dг.тл.] + + 0,0161 V0 |
V0H2O
= 0,01[ 4/2×84,5 + 6/2×3,8 + + 8/2×1,9 + 10/2×0,9 + 12/2×0,3 + + 0,124×10] + 0,0161×9,5 = 2,08 |
I-J таблица
|
|
|
I=I0Г+(a-1) I0в |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
J °С |
I0г ккалм3 |
I0в ккалм3 |
топка aт=1,1 |
КПП a¢¢п.п.=1,13 |
ВТ 2 a¢¢ВТ2=1,14 |
ВТ 1 a¢¢ВТ1=1,16 |
эконом. a¢¢эк=1,19 |
г.ч.РВП a¢¢гчРВП=1,29 |
х.ч.РВП a¢¢хчРВП=1,39 |
|
||||||||||||
|
|
|
I |
DI |
I |
DI |
I |
DI |
I |
DI |
I |
DI |
I |
DI |
I |
DI |
|
|||||
2200 |
9512 |
7732 |
10285 |
|
10517 |
|
10594 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
2100 |
9029 |
7351 |
9764 |
521 |
9985 |
532 |
10058 |
536 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
2000 |
8547 |
6970 |
9244 |
520 |
9453 |
532 |
9523 |
535 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1900 |
8072 |
6589 |
8728 |
513 |
8925 |
528 |
8992 |
539 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1800 |
7594 |
6209 |
8215 |
516 |
8401 |
524 |
8463 |
531 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1700 |
7123 |
5837 |
7707 |
508 |
7882 |
519 |
7940 |
523 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1600 |
6655 |
5466 |
7202 |
505 |
7366 |
516 |
7420 |
520 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1500 |
6189 |
5094 |
6698 |
504 |
6851 |
515 |
6902 |
518 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1400 |
5732 |
4723 |
6200 |
498 |
6346 |
505 |
6393 |
513 |
6488 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1300 |
5271 |
4352 |
5706 |
494 |
5837 |
509 |
5880 |
509 |
5967 |
521 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1200 |
4818 |
3990 |
5217 |
489 |
5337 |
500 |
5376 |
504 |
5456 |
511 |
5576 |
|
|
|
|
|
|
|||||
1100 |
4378 |
3628 |
4741 |
476 |
4849 |
488 |
4886 |
490 |
|
|
5067 |
509 |
|
|
|
|
|
|||||
1000 |
3940 |
3266 |
4267 |
474 |
4365 |
484 |
4397 |
489 |
|
|
4561 |
506 |
|
|
|
|
|
|||||
900 |
3504 |
2914 |
3795 |
472 |
3883 |
482 |
3912 |
485 |
|
|
4058 |
503 |
4349 |
|
|
|
|
|||||
800 |
3075 |
2571 |
3332 |
463 |
3409 |
474 |
3435 |
477 |
|
|
|
|
3821 |
528 |
|
|
|
|||||
700 |
2654 |
2228 |
2877 |
455 |
2944 |
465 |
2966 |
469 |
|
|
|
|
3300 |
521 |
|
|
|
|||||
600 |
2246 |
1887 |
2435 |
442 |
2491 |
453 |
2510 |
456 |
2548 |
|
2605 |
|
2793 |
507 |
|
|
|
|||||
500 |
1850 |
1556 |
2006 |
429 |
2052 |
439 |
2068 |
442 |
2099 |
447 |
2146 |
459 |
2301 |
492 |
|
|
|
|||||
400 |
1461 |
1232 |
1584 |
422 |
1621 |
431 |
1633 |
435 |
1658 |
441 |
1695 |
451 |
1818 |
483 |
|
|
|
|||||
300 |
1082 |
916 |
1174 |
410 |
1201 |
420 |
1210 |
423 |
1229 |
429 |
1256 |
439 |
1347 |
471 |
1439 |
|
|
|||||
200 |
713 |
606 |
774 |
100 |
792 |
409 |
|
|
|
|
|
|
889 |
458 |
949 |
490 |
|
|||||
100 |
353 |
301 |
383 |
391 |
392 |
400 |
|
|
|
|
|
|
440 |
449 |
470 |
479 |
|
Характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева парового котла
Наименование |
V0в = 9,5; VRO2
= 1,04; V0H2O =
2,1; V0N2 = 7,6 |
||||||||
величины |
Размерн |
Топка |
КПП |
ВТ 2 |
ВТ 1 |
эконом |
г.ч.РВП |
х.ч.РВП |
|
Коэффициент избытка воздуха за поверхностью, a¢¢ |
- |
1,1 |
1,13 |
1,14 |
1,16 |
1,19 |
1,29 |
1,39 |
|
Коэффициент избытка воздуха средний, a |
- |
1,1 |
1,115 |
1,135 |
1,15 |
1,175 |
1,24 |
1,34 |
|
VH2O = V0H2O +0,0161(a-1)´ ´V0в |
м3/кг |
2,115 |
2,118 |
2,121 |
2,123 |
2,126 |
2,136 |
2,152 |
|
Vг=VRO2 + V0N2 + VH2O + + (a-1) V0в |
м3/кг |
11,71 |
11,85 |
12,04 |
12,19 |
12,43 |
13,06 |
14,02 |
|
Парциальное давление водяных паров, rH2O= VH2O / V2 |
- |
0,180 |
0,178 |
0,176 |
0,174 |
0,171 |
0,164 |
0,154 |
|
Парциальное давление трехатомных газов, rRO2= V RO2/ V2 |
- |
0,089 |
0,088 |
0,086 |
0,085 |
0,083 |
0,079 |
0,074 |
|
Суммарное парциальное давление, rп = rH2O + rRO2 |
- |
0,269 |
0,266 |
0,262 |
0,259 |
0,254 |
0,243 |
0,223 |
|
ТЕПЛОВОЙ
РАСЧЁТ
Наименование величины |
Обозначение |
Размер-ность |
Формула |
Рассчёт |
|||
1.ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЛА |
|||||||
Температура первичного пара |
tпе |
°С |
Принято |
545 |
|||
Давление первичного пара на
выходе |
Рпе |
Мпа |
Принято |
24 |
|||
Энтальпия первичного пара |
iпе |
ккал/кг |
НМ табл.26 |
797,55 |
|||
Температура питательной
воды |
tп.в. |
°С |
Задано |
260 |
|||
Давление питательной воды |
Рп.в. |
Мпа |
Принято |
31 |
|||
Энтальпия питательной воды |
iп.в. |
ккал/кг |
НМ табл. 26 |
270,8 |
|||
Паропроизводительность по
первичному пару |
Дпе |
кг/ч |
Принято |
960×103 |
|||
Теплота, переданная первичному
пару |
Qп |
ккал/ч |
Дпе (iпе -iп.в.). |
960×103 (797 - 270)
= 5×108 |
|||
Температура вторичного пара
на входе |
t¢вт |
°С |
Принято |
297 |
|||
Давление вторичного пара на
входе |
Р¢вт |
Мпа |
Принято |
4 |
|||
Энтальпия вторичного пара
на входе |
i¢вт |
ккал/кг |
Принято |
705,5 |
|||
Температура вторичного пара
на выходе |
t¢¢вт |
°С |
Принято |
545 |
|||
Давление вторичного пара на
выходе |
Р¢¢вт |
Мпа |
Принято |
3,7 |
|||
Энтальпия вторичного пара
на выходе |
i¢¢вт |
ккал/кг |
Принято |
846 |
|||
Паропроизводительность по
вторичному пару |
Двт |
кг/ч |
Принято |
741×103 |
|||
Теплота, переданная вторичному
пару |
Qвт |
ккал/ч |
Двт (i¢¢вт -i¢вт.). |
741×103 (846 - 705)
= 1,04×108 |
|||
Температура уходящих газов |
Jух |
°С |
Принято |
120 |
|||
Энтальпия уходящих газов |
iух |
ккал/м3 |
табл. I-J |
565 |
|||
Температура холодного
воздуха |
Jх.в. |
°С |
Задано |
30 |
|||
Энтальпия холодного воздуха |
i0х.в. |
ккал/м3 |
i0в(100) / 3,3 |
301 / 3,3 = 91,2 |
|||
Располагаемая теплота
топлива |
Qрр |
ккал/м3 |
Qрр =Qсн; НМ табл. 2 |
8550 |
|||
Потери теплоты от
механического недожога |
q4 |
% |
НМ п. 5-09 |
0 |
|||
Потери теплоты с уходящими
газами |
q2 |
% |
(iух-aух i0х.в.)(100- q4)/ Qрр |
(565,8-1,39×91,2)(100-0)/8550=5 |
|||
Потери теплоты от химического
недожога |
q3 |
% |
НМ табл. 10 |
0,5 |
|||
Потери теплоты в окружающую
среду |
q5 |
% |
НМ п. 5-10 |
0,2 |
|||
Суммарные потери теплоты в
котельном агрегате |
S q |
% |
q2
+ q3 +q4 + q5 |
0,5 + 5 + 0,2=5,7 |
|||
КПД котла |
hп.к. |
% |
100 - S q |
100 - 5,7 = 94,3 |
|||
Полный расход топлива |
В |
м3/ч |
(Qп + Qвт)100/hп.к.Qрр |
(5×108+1,04×108)100/94,3×8550=74×103 |
|||
Расчетный расход топлива |
Вр |
м3/ч |
В(1- q4/100) |
74×103(1- 0/100)=
74×103 |
|||
Коэффициент сохранения теплоты |
j |
- |
1- q5/(hп.к.+q5) |
1-0,2/(94,3+0,2)=0,998 |
|||
2. РАСЧЕТ ТОПКИ |
|||||||
Температура горячего
воздуха |
tг.в. |
°С |
Принято |
320 |
|||
Энтальпия горячего воздуха |
i0г.в. |
ккал/м3 |
табл. I-J |
978 |
|||
Наименование величины |
Обозначение |
Размер-ность |
Формула |
Рассчёт |
|||
Теплота, вносимая в топку
воздухом |
Qв |
ккал/м3 |
am i0г.в. |
1,1×978=1076 |
|||
Полезное тепловыделение в
топке |
Qт |
ккал/м3 |
Qрр(100- q3- q4- q6)/(100- q4) + Qв |
8550(100-0,5)/100 +
1076=9583 |
|||
Теоретическая температура горения |
Jа |
°С |
табл. I-J |
2073 |
|||
Теплоемкость газов |
Vc1 |
Ккал/(м3°С) |
Qт / Jа |
9583/2073=4,6 |
|||
Температура газов на выходе
из топки |
J¢¢т |
°С |
Принято |
1233 |
|||
Энтальпия газов на выходе
из топки |
i¢¢т |
ккал/м3 |
табл. I-J |
5364 |
|||
Коэффициент |
М |
- |
НМ п. 6-13 |
0,47 |
|||
Средняя суммарная теплоемкость
продуктов сгорания |
Vcср |
Ккал/(м3°С) |
(Qm
- i¢¢т) / (Ja - J¢¢т ) |
(9583-5364)/(2073-1233)=5,0 |
|||
Произведение |
рпs |
М×кгс/см2 |
рrпs |
1×0,269×7,3=1,97 |
|||
Коэффициент ослабления
лучей 3-х атомными газами |
kг |
1/(м×кгс/см2) |
НМ номогр.3 |
0,28 |
|||
Коэффициент усреднения |
m |
- |
НМ п.6-07 |
0,1 |
|||
Отношение содержания
углерода и водорода в топливе |
Ср / Нр |
- |
0,12å(m/n) СmНn |
0,12[ 1/4×84,5 + 2/6×3,8 + 3/8×1,9 + + 4/10×0,9 + 5/12×0,3]=2,83 |
|||
Коэффициент ослабления
лучей сажистыми частицами |
kс |
- |
0,03(2-aт)(1,6× J¢¢т /1000 - - 0,5) Ср / Нр |
0,03(2-1,1)(1,6×1233/1000 - 0,5)×2,83 = = 0,113 |
|||
Степень черноты светящегося
пламени |
асв |
- |
1-е-(kг×rп+ kс)ps |
1-е-(0,28×0,269+0,113)7,3=0,815 |
|||
Степень черноты несветящегося
пламени |
аг |
- |
1-е-kг×rп×ps |
1-е-0,28×0,269×7,3=0,449 |
|||
Степень черноты факела |
аф |
- |
m× асв+(1-m) аг |
0,1×0,815+(1-0,1)0,449=0,486 |
|||
Средний коэффициент
тепловой эффективности |
yср |
- |
Принято |
0,535 |
|||
Степень черноты топки |
ат |
- |
аф /[аф
+(1-аф)yср] |
0,486 /[0,486+(1-0,486) ×0,535]=0,639 |
|||
Температура газов на выходе
из топки |
J¢¢т |
°С |
Та/{М[4,9×10-8yсрFст ат´ ´Та3/(jВр Vcср)]0,6+1}-273 |
(2073+273)/{0,47[4,9×10-80,535´ ´ 1864×0,639×(2073+273)3/(0,998
´ ´ 74×103×5)]0,6+1}-273=1233 |
|||
Теплота, переданная излучением
в топке |
Qп |
ккал/м3 |
j( Qт- i¢¢т) |
0,998(9583-5364)=4210 |
|||
|
|
|
|
|
|||
Температура за циклоном |
t¢¢ц |
°С |
табл. водяного пара; Р=30
Мпа |
349 |
|||
Приращение энтальпии в
боковых экранах НРЧ - II ходе |
Di¢¢IIхб |
ккал/кг |
qIIHIIх/Д1 |
197×103×222/930×103=47 |
|||
Энтальпия за боковыми экранами
- II ходом |
i¢¢б |
ккал/кг |
i¢¢ц + Di¢¢Iiхб |
380+47=427 |
|||
Температура за боковыми
экранами НРЧ- II ходом |
t¢¢б |
°С |
табл. водяного пара; Р=30
Мпа |
369 |
|||
Приращение энтальпии в III ходе
НРЧ |
DiIIIх |
ккал/кг |
qIIHIIIх/Д1 |
197×103×157/930×103=33 |
|||
Энтальпия после III
хода НРЧ |
i¢¢IIIх |
ккал/кг |
i¢¢б + DiIIIх |
427+33=460 |
|||
Температура после III
хода НРЧ |
t¢¢IIIх |
°С |
табл. водяного пара; Р=29,8
Мпа |
390 |
|||
Приращение энтальпии в IV ходе
НРЧ |
DiIVх |
ккал/кг |
qIIHIVх/Д1 |
197×103×157/930×103=33 |
|||
Энтальпия после IV хода
НРЧ |
i¢¢IVх |
ккал/кг |
i¢¢IIIх + DiIvх |
460+33=493 |
|||
Температура после IV хода
НРЧ |
t¢¢IVх |
°С |
табл. водяного пара; Р=29,6
Мпа |
396 |
|||
Суммарное тепловосприятие
подвесных труб |
åQп.тр. |
ккал/м3 |
Qп.к.+QКПП+QIIПНД |
154+36+53=243 |
|||
Наименование величины |
Обозначение |
Размер-ность |
Формула |
Рассчёт |
|||
Приращение энтальпии в подвесных
трубах |
Di п.тр. |
ккал/кг |
åDQп.тр.В/Д1 |
243×74×103/930×103=20 |
|||
Энтальпия среды за подвесными
трубами |
i¢¢п.тр. |
ккал/кг |
i¢¢IVх + Di п.тр. |
493+20=513 |
|||
Температура среды за
подвесными трубами |
t¢¢п.тр. |
°С |
табл. водяного пара; Р=29
Мпа |
400 |
|||
Энтальпия среды за СРЧ |
i¢¢СРЧ |
ккал/кг |
i¢¢п.тр.+ DiIII |
513+59=572 |
|||
Температура среды за СРЧ |
t¢¢СРЧ |
°С |
табл. водяного пара; Р=28,6
Мпа |
408 |
|||
Приращение энтальпии среды
ВРЧ в IV зоне |
Di ВРЧ IV |
ккал/кг |
DQIV/Д1 |
25×106/930×103=27 |
|||
Тепловосприятие ВРЧ в V зоне |
QВРЧ V |
ккал/м3 |
DQVНВРЧ/В(НVст + bНокн) |
74×106×210/74×103×731=287 |
|||
Приращение энтальпии среды
ВРЧ в V зоне |
Di ВРЧ V |
ккал/кг |
QВРЧ V
В/Д1 |
287×74×103/930×103=23 |
|||
Суммарное приращение энтальпии
среды в ВРЧ |
åDi
ВРЧ |
ккал/кг |
Di ВРЧ IV + Di ВРЧ V. |
27+23=50 |
|||
Энтальпия среды за ВРЧ |
i¢¢ВРЧ |
ккал/кг |
i¢¢СРЧ + åDi ВРЧ |
572+50=622 |
|||
Температура среды за ВРЧ |
t¢¢ВРЧ |
°С |
табл. водяного пара; Р=27,8
Мпа |
416 |
|||
Тепловосприятие потолка в V зоне |
QпотV |
ккал/м3 |
DQVНпот/В(НVст + bНокн) |
74×106×161/74×103×731=220 |
|||
Тепловосприятие фронтового
экрана в V зоне |
QфрV |
ккал/м3 |
DQVНфр/В(НVст + bНокн) |
74×106×127/74×103×731=174 |
|||
Суммарное тепловосприятие
потолочного экрана |
åQпот |
ккал/м3 |
QпотV
+ QпотIш + QпотIIш
+ Qпотп.к. + åQп |
220+42+23+78+8=371 |
|||
Суммарное тепловосприятие
фронтового и потолочного экранов |
åQф+п |
ккал/м3 |
åQпот + åQфр |
371+174=545 |
|||
Приращение энтальпии во
фронтовом и потолочном экранах |
Di ф+п |
ккал/кг |
åQф+п В/Д1 |
545×74×103/930×103=43 |
|||
Энтальпия среды за
фронтовым и потолочным экранами |
i¢¢ф+п |
ккал/кг |
i¢¢ВРЧ + Di ф+п |
622+43=665 |
|||
Температура среды за
фронтовым и потолочным экранами |
t¢¢ф+п |
°С |
табл. водяного пара; Р=27,6
Мпа |
432 |
|||
Снижение энтальпии острого
пара в теплообменнике |
Di т/оI |
ккал/кг |
Д2DiII /Д1 |
780×103×143/930×103=120 |
|||
Энтальпия среды за теплообменником
по острому пару |
i¢¢т/о |
ккал/кг |
i¢¢ф+п - Di т/оI |
665 -120=545 |
|||
Температура среды за
теплообменником по острому пару |
t¢¢т/о |
°С |
табл. водяного пара; Р=27
Мпа |
423 |
|||
Тепловосприятие боковых экранов
в V зоне |
QбV |
ккал/м3 |
DQVНб/В(НVст + bНокн) |
74×106×137/74×103×731=187 |
|||
Суммарное тепловосприятие
поворотной камеры |
åQп.к. |
ккал/м3 |
QбV
+ QбIш + QбIIш
+ Qп.к. + åQл |
187+35+18+134+6=380 |
|||
Приращение энтальпии в
экранах поворотной камеры |
Di п.к. |
ккал/кг |
åQп.к.В/Д1 |
380×74×103/930×103=30 |
|||
Энтальпия среды за экранами
поворотной камеры |
i¢¢п.к. |
ккал/кг |
i¢¢т/о+ Di п.к. |
545+30=575 |
|||
Температура среды за
экранами поворотной камеры |
t¢¢п.к. |
°С |
табл. водяного пара; Р=27
Мпа |
437 |
|||
6. ШИРМОВЫЙ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ I СТУПЕНИ |
|||||||
Температура газов перед ширмами |
J¢ |
°С |
из расчета топки |
1233 |
|||
Наименование величины |
Обозначение |
Размер-ность |
Формула |
Рассчёт |
|||
Энтальпия газов перед ширмами |
i¢ |
ккал/м3 |
из расчета топки |
5378 |
|||
Тепловосприятие ширм I ступени
по балансу |
Qш |
ккал/м3 |
Принято |
480 |
|||
Тепловосприятие потолка в области
ширм |
Qпот |
ккал/м3 |
Принято |
42 |
|||
Тепловосприятие боковых
экранов в области ширм |
Qэкр |
ккал/м3 |
Принято |
35 |
|||
Энтальпия газов за ширмами |
i¢¢I |
ккал/м3 |
i¢-(Qш+Qпот+Qэкр )/j |
5378-(480+42+35)/0,998=4820 |
|||
Температура газов за ширмами |
J¢¢I |
°С |
табл. I-J (a=1,1) |
1116 |
|||
Средняя температура газов в
ширмах |
Jср |
°С |
(J¢+J¢¢I)/2 |
(1233+1116)/2=1174 |
|||
Произведение |
рпs |
м×кгс/см2 |
rпрs |
0,269×1=0,269 |
|||
Коэффициент ослабления
лучей 3-х атомными газами |
kг |
1/(м×кгс/см2) |
НМ номогр.3 |
0,9 |
|||
Суммарная оптическая толщина
слоя |
kрs |
|
kгрпs |
0,9×0,269=0,242 |
|||
Степень черноты газов в ширмах |
a |
- |
НМ ном. 2 |
0,21 |
|||
Лучистое тепловосприятие
входного сечения ширм |
Qл вх |
ккал/м3 |
qVНл вх/Вр |
101×103×209/74×103=285 |
|||
Теплота излучения из ширм I
ступени на ширмы II ступени |
Qл вых |
ккал/м3 |
Qл вх(1-a)jш +(4,9×10-8a´ ´Нл вых Т4срxп) /Вр |
285(1-0,21)0,2+(4,9×10-8×0,21×4,18´ ´ (1174+273)4×0,7)/ 74×103= 46,8 |
|||
Лучистая теплота ширм I
ступени и дополнительных поверхностей |
Qл I |
ккал/м3 |
Qл вх - Qл вых |
285-46,8=238,2 |
|||
Лучистая теплота ширм I ступени
|
Qл ш |
ккал/м3 |
Qл IНл
ш/åНл |
238,2×145/169=204,4 |
|||
Лучистая теплота
дополнительных поверхностей |
Qл д |
ккал/м3 |
Qл IНл
д/åНл |
238,2×24/169=33,8 |
|||
Энтальпия пара на входе в
ширмы |
i¢ |
ккал/кг |
Принято |
675 |
|||
Температура пара на входе в
ширмы |
t¢ |
°С |
табл. водяного пара; Р=24,5
Мпа |
437 |
|||
Приращение энтальпии |
Di |
ккал/кг |
(Qш + Qл ш)Вр/Д1 |
(480+204,4)×74×103/930×103=54,5 |
|||
Энтальпия пара за ширмами I
ступени |
i¢¢ |
ккал/кг |
i¢+Di |
675+54,5=729,5 |
|||
Температура пара за ширмами
I ступени |
t¢¢ |
°С |
табл. водяного пара; Р=25 Мпа |
470 |
|||
Средняя температура пара |
tср |
°С |
(t¢+t¢¢)/2 |
(437+470)/2=454 |
|||
Живое сечение для газов |
Fг |
м2 |
из конструктивного расчета |
146 |
|||
Средняя скорость газов |
wг |
м/с |
(1+Jср/273)ВрVг / 3600×Fг |
(1+1174/273) ×74×103×11,71/3600×146=8,7 |
|||
Коэффициент |
сs |
- |
НМ ном.12 |
0,61 |
|||
Коэффициент теплоотдачи
конвекцией при поперечном омывании |
aк |
ккал/(м2ч°С) |
сs
сз сф aн |
0,61×1×0,98×68=40,7 |
|||
Температура загрязнения |
tз |
°С |
tср+25 |
454+25=479 |
|||
Коэффициент теплоотдачи излучением |
aл |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.19 а сгaн |
0,21×0,98×240=49,4 |
|||
Коэффициент теплоотдачи от
газов к стенке |
a1 |
ккал/(м2ч°С) |
x(aк pd/(2s2х)+ aл) |
0,85(40,7×3,14×0,032/(2×0,035×0,99)+ +49,4)=92,1 |
|||
Коэффициент теплоотдачи от
стенки к пару |
a2 |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.15 |
2053 |
|||
Коэффициент теплопередачи |
к |
ккал/(м2ч°С) |
a1/[1+(1+ Qл
ш / Qб
) a1/a2] |
92,1/[1+(1+204,4/526)92,1/2053]=86,7 |
|||
Температурный напор |
Dt |
°С |
Jср- tср |
1174-454=720 |
|||
Наименование величины |
Обозначение |
Размер-ность |
Формула |
Рассчёт |
|||
Тепловосприятие ширм I ступени
|
QшI |
ккал/м3 |
кDtН/Вр |
86,7×720×560/74×103=472 |
|||
Разница значений Qш и QшI |
DQ |
% |
½100×(Qш-QшI)/Qш½ |
100×(480-472)/480=1,7<2 |
|||
Тепловосприятие потолка |
Qпот |
ккал/м3 |
кDtН/Вр |
86,7×720×50/74×103=42 |
|||
|
|
|
|
|
|||
Тепловосприятие боковых экранов
|
Qбок |
ккал/м3 |
кDtН/Вр |
86,7×720×42/74×103=35 |
|||
7. ШИРМОВЫЙ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ II СТУПЕНИ |
|||||||
Тепловосприятие ширм II ступени
по балансу |
Qш |
ккал/м3 |
Принято |
365 |
|||
Тепловосприятие боковых
экранов и потолка в области ширм |
Qэкр+пот |
ккал/м3 |
Qэкр+Qпот |
23+18=41 |
|||
Энтальпия газов за ширмами II ступени |
i¢¢II |
ккал/м3 |
i¢¢I-(Qш+Qпот+Qэкр )/j |
4820-(365+41)/0,998=4413 |
|||
Температура газов за
ширмами II ступени |
J¢¢II |
°С |
табл. I-J (a=1,1) |
1030 |
|||
Средняя температура газов в
ширмах |
Jср |
°С |
(J¢¢I
+J¢¢II)/2 |
(1116+1030)/2=1073 |
|||
Произведение |
рпs |
м×кгс/см2 |
rпрs |
0,269×1=0,269 |
|||
Коэффициент ослабления
лучей 3-х атомными газами |
kг |
1/(м×кгс/см2) |
НМ номогр.3 |
0,99 |
|||
Суммарная оптическая толщина
слоя |
kрs |
|
kгрпs |
0,99×0,269=0,266 |
|||
Степень черноты газов в ширмах |
a |
- |
НМ ном. 2 |
0,23 |
|||
Лучистая теплота ширм II ступени
|
Qш II |
ккал/м3 |
Qл IIНл
ш/åНл |
46,8×500/566=41,3 |
|||
Лучистая теплота дополнительных
поверхностей |
Qл д |
ккал/м3 |
Qл IIНл
д/åНл |
46,8×66/566=5,5 |
|||
Приращение энтальпии |
Di |
ккал/кг |
(Qш + Qш II)Вр/Д1 |
(365+41,3)×74×103/930×103=32,3 |
|||
Энтальпия пара за ширмами II
ступени |
i¢¢ |
ккал/кг |
i¢+Di |
729,5+32,3=761,8 |
|||
Температура пара за ширмами
II ступени |
t¢¢II |
°С |
табл. водяного пара; Р=25
Мпа |
504 |
|||
Средняя температура пара |
tср |
°С |
(t¢II + t¢¢II)/2 |
(470+504)/2=487 |
|||
Живое сечение для газов |
Fг |
м2 |
из конструктивного расчета |
115 |
|||
Средняя скорость газов |
wг |
м/с |
(1+Jср/273)ВрVг / 3600×Fг |
(1+1073/273) ×74×103×11,71/3600×115= =10,3 |
|||
Коэффициент |
сs |
- |
НМ ном.12 |
0,61 |
|||
Коэффициент теплоотдачи
конвекцией при поперечном омывании |
aк |
ккал/(м2ч°С) |
сs
сз сф aн |
0,61×1×0,98×70,1=41,9 |
|||
Температура загрязненной
стенки |
tз |
°С |
tср+25 |
487+25=512 |
|||
Коэффициент теплоотдачи излучением |
aл |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.19 а сгaн |
0,23×0,98×225=51,8 |
|||
Коэффициент теплоотдачи от
газов к стенке |
a1 |
ккал/(м2ч°С) |
x(aк pd/(2s2х)+ aл) |
0,85(41,9×3,14×0,032/(2×0,035×0,99)+ + 51,8)=95,7 |
|||
Коэффициент теплоотдачи от
стенки к пару |
a2 |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.15 |
5700 |
|||
Коэффициент теплопередачи |
к |
ккал/(м2ч°С) |
a1/[1+(1+ Qш
II/Qб) a1/a2] |
95,7/[1+(1+41,3/331)95,7/5700]=93,9 |
|||
Температурный напор |
Dt |
°С |
Jср- tср |
1073-487=586 |
|||
Тепловосприятие ширм II ступени
|
QшII |
ккал/м3 |
кDtН/Вр |
93,9×586×500/74×103=372 |
|||
Разница значений Qш и QшII |
DQ |
% |
½100×(Qш-QшII)/Qш½ |
½100×(365-372)/365½=1,9<2 |
|||
Тепловосприятие потолка |
Qпот |
ккал/м3 |
кDtН/Вр |
87,4×725×50/74×103=43 |
|||
Наименование величины |
Обозначение |
Размер-ность |
Формула |
Рассчёт |
|||
Тепловосприятие боковых экранов
|
Qбок |
ккал/м3 |
кDtН/Вр |
87,4×725×42/74×103=36 |
|||
8. ПОВОРОТНАЯ КАМЕРА |
|||||||
Тепловосприятие потолка |
Qпот |
ккал/м3 |
Принято |
78 |
|||
Тепловосприятие боковых экранов |
Qбок |
ккал/м3 |
Принято |
134 |
|||
Тепловосприятие подвесных
труб |
Qп.тр. |
ккал/м3 |
Принято |
154 |
|||
Суммарное тепловосприятие
поверхностей поворотной камеры |
Qå |
ккал/м3 |
Qпот+Qбок+Qп.тр |
78+134+154=366 |
|||
Энтальпия газов за поворотной
камерой |
i¢¢п.к. |
ккал/м3 |
i¢п.к Qå/j |
4413-366/0,998=4046 |
|||
Температура газов за поворотной
камерой |
J¢¢п.к. |
°С |
табл. I-J (a=1,1) |
952 |
|||
Средняя температура газов в
поворотной камерой |
Jср |
°С |
(J¢¢II+J¢¢п.к.)/2 |
(1030+952)/2=991 |
|||
Произведение |
рпs |
м×кгс/см2 |
rпрs |
0,269×4,4=1,18 |
|||
Коэффициент ослабления
лучей 3-х атомными газами |
kг |
1/(м×кгс/см2) |
НМ номогр.3 |
0,49 |
|||
Суммарная оптическая толщина
слоя |
kрs |
- |
kгрпs |
0,49×1,18=0,578 |
|||
Степень черноты газов в ширмах |
a |
- |
НМ ном. 2 |
0,44 |
|||
Средняя температура среды в
потолке и экране |
tср |
°С |
Принято |
460 |
|||
Температура загрязненной
стенки |
tз |
°С |
tср+25 |
460+25=485 |
|||
Коэффициент теплоотдачи излучением |
aл |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.19 а сгaн |
0,44×0,97×190=81,1 |
|||
Тепловосприятие потолка поворотной
камеры |
Qтпот |
ккал/м3 |
aл(Jср-tз)Нпот/Вр |
81,1×(991-485)×146/74×103=81,6 |
|||
Тепловосприятие боковых и
задних стен |
Qтб+з |
ккал/м3 |
aл(Jср-tз)Нб+з/Вр |
81,1×(991-485)×250/74×103=139,7 |
|||
Температура среды в подвесных
трубах |
tподср |
°С |
Принято |
430 |
|||
Температура загрязненной
стенки |
tз |
°С |
tср+25 |
430+25=455 |
|||
Коэффициент теплоотдачи излучением |
aл |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.19 а сгaн |
0,44×0,97×185=78,9 |
|||
Тепловосприятие подвесных
труб |
Qтп.тр |
ккал/м3 |
aл(Jср-tз)Нпот/Вр |
78,9×(991-455)×277/74×103=159,5 |
|||
Суммарное тепловосприятие
поверхностей поворотной камеры |
Qтå |
ккал/м3 |
Qтпот+Qтá+з+Qтп.тр |
81,6+139,7+159,5=380,8 |
|||
Разница значений Qтå и Qå |
DQ |
% |
½100×( Qтå- Qå)/ Qå½ |
½100×(380,8-366)/366½=4,0<10 |
|||
9. КОНВЕКТИВНЫЙ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ |
|||||||
Температура газов перед КПП
ВД |
J¢ |
°С |
из расчета поворотной
камеры |
951 |
|||
Энтальпия газов перед КПП
ВД |
i¢ |
ккал/м3 |
из расчета поворотной
камеры |
4046 |
|||
Тепловосприятие пакета по балансу |
Qбп.п |
ккал/м3 |
Принято |
890 |
|||
Тепловосприятие подвесных
труб по балансу |
Qбп.тр |
ккал/м3 |
Принято |
36 |
|||
Энтальпия газов за КПП ВД |
i¢¢п.п. |
ккал/м3 |
i¢п.п.-(Qбп.тр+ Qбп.п.)/j + + Daп.п. iх.в. |
4046-(890+36)/0,998 + 0,03×91,2=3120,9 |
|||
Температура газов за КПП ВД |
J¢¢п.п. |
°С |
табл. I-J (a=1,13) |
738 |
|||
Наименование величины |
Обозначение |
Размер-ность |
Формула |
Рассчёт |
|||
Средняя температура газов в
КПП ВД |
Jср |
°С |
(J¢п.п.+J¢¢п.п.)/2 |
(951+738)/2=845 |
|||
Приращение энтальпии в КПП
ВД |
Di |
ккал/кг |
Qбп.п.Вр/Д |
890×74×103/950×103=69,3 |
|||
Температура пара на выходе |
t¢¢ |
°С |
Задано |
545 |
|||
Давление пара на выходе |
Р¢¢ |
МПа |
Задано |
24 |
|||
Энтальпия пара на выходе |
i¢¢ |
ккал/кг |
табл. водяного пара; Р=24 Мпа |
797,4 |
|||
Энтальпия пара на входе в
КПП ВД |
i¢ |
ккал/кг |
i¢¢-Di |
797,4-69,3=728,1 |
|||
Температура пара на входе в
КПП ВД |
t¢КПП |
°С |
табл. водяного пара; Р=25 Мпа |
469 |
|||
Средняя температура пара |
tср |
°С |
(t¢ + t¢¢II)/2 |
(469+545)/2=507 |
|||
Скорость газов в КПП ВД |
wг |
м/с |
(1+Jср/273)ВрVг / 3600×Fг |
(1+845/273) ×74×103×11,85/3600×101=9,9 |
|||
Коэффициент теплоотдачи
конвекцией |
aк |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.13 сs
сз сф aн |
1,01×1,01×1,03×82=86,2 |
|||
Произведение |
рпs |
м×кгс/см2 |
rпрs |
0,269×0,254=0,068 |
|||
Коэффициент ослабления
лучей 3-х атомными газами |
kг |
1/(м×кгс/см2) |
НМ номогр.3 |
2,3 |
|||
Суммарная оптическая толщина
слоя |
kрs |
|
kгрпs |
2,3×0,068=0,156 |
|||
Температура загрязненной
стенки |
tз |
°С |
tср+25 |
507+25=532 |
|||
Степень черноты газов в КПП
ВД |
a |
- |
НМ ном. 2 |
0,14 |
|||
Коэффициент теплоотдачи
излучением без учета излучения газового объема |
aл a2 |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.19 |
0,14×0,99×160=22,2 |
|||
Коэффициент теплоотдачи от
стенки к пару |
|
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.15 |
7500 |
|||
Коэффициент |
А |
- |
НМ п. 7.37 |
0,3 |
|||
Коэффициент теплоотдачи
излучением с учетом излучения газового объема |
a¢л |
ккал/(м2ч°С) |
aл[1+А(Т¢/1000)0,25´ ´(lоб/lп)0,07] |
24,3[1+0,3((952+273)/1000)0,25×1,14]= =32,8 |
|||
Коэффициент теплоотдачи с
газовой стороны |
aг |
ккал/(м2ч°С) |
x(aк +a¢л) |
1×(86,2+32,8) =119,0 |
|||
Коэффициент тепловой эффективности |
y |
- |
НМ п. 7.55 |
0,85 |
|||
Коэффициент теплопередачи в
КПП ВД |
к |
ккал/(м2ч°С) |
yaг/(1+a г/a2) |
0,85×119,0/(1+119,0/7500)=99,57 |
|||
Температурный напор в КПП
ВД |
Dt |
°С |
[(J¢-t¢¢)-(J¢¢-t¢)]/2,3´ ´ lg(Dtб /Dtм) |
[(952-545)-(738-469)]/2,3lg(407
/269) = = 333,6 |
|||
Тепловосприятие КПП ВД по
уравнению теплопередач |
QтКПП |
ккал/м3 |
кDt НКПП/Вр |
99,57×333,6×2020/74×103=907 |
|||
Разница значений QтКПП и Qбп.п |
DQ |
% |
½100×( QтКПП-Qбп.п)/ Qбп.п ½ |
½100×(907-890)/890½=1,9<2 |
|||
Температурный напор в подвесных
трубах |
Dt |
°С |
Jср-tср |
845-507=338 |
|||
Тепловосприятие подвесных
труб КПП ВД по уравнению теплопередач |
Qтп.тр. |
ккал/м3 |
кDt Нп.тр./Вр |
99,57×338×87/74×103=39,5 |
|||
Разница значений Qтп.тр. и Qбп.тр. |
DQ |
% |
½100×( Qтп.тр.-Qбп.тр.)/ Qбп.тр.½ |
½100×(39,5-36)/36½=9,7<10 |
|||
10. РАСЧЕТ II ЧАСТИ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ
НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ |
|||||||
Температура газов на входе |
J¢ |
°С |
из расчета КПП ВД |
738 |
|||
Энтальпия газов на входе |
i¢ |
ккал/м3 |
из расчета КПП ВД |
3121 |
|||
Тепловосприятие II
части п.п. низкого давления |
QII |
ккал/м3 |
Принято |
510 |
|||
Наименование величины |
Обозначение |
Размер-ность |
Формула |
Рассчёт |
|||
Тепловосприятие подвесных
труб II части п.п. низкого давления |
Qп.тр |
ккал/м3 |
Принято |
55 |
|||
Энтальпия газов за II
частью п.п. низкого давления |
i¢¢ |
ккал/м3 |
i¢-( QII + Qп.тр.)/j + Da iх.в. |
3121-(510+55)/0,998 + 0,01×91,2=2555,8 |
|||
Температура газов за II
частью п.п. низкого давления |
JII¢¢п.п. |
°С |
табл. I-J (a=1,14) |
612 |
|||
Средняя температура газов |
Jср |
°С |
(J¢.+
JII¢¢п.п.)/2 |
(738+612)/2=675 |
|||
Приращение энтальпии |
Di |
ккал/кг |
QII.Вр/Двт |
510×74×103/780×103=48,4 |
|||
Температура пара за II
частью п.п. низкого давления |
t¢¢ |
°С |
Принято |
545 |
|||
Давление пара за II
частью п.п. низкого давления |
Р¢¢ |
МПа |
Принято |
3,7 |
|||
Энтальпия пара за II
частью п.п. низкого давления |
i¢¢ |
ккал/кг |
Принято |
846 |
|||
Энтальпия пара на входе во II
часть п.п. низкого давления |
i¢ |
ккал/кг |
i¢¢-Di |
846-48,4=797,6 |
|||
Температура пара на входе
во II часть п.п. низкого давления |
t¢ |
°С |
табл. водяного пара; Р=3,8
Мпа |
451 |
|||
Средняя температура пара |
tср |
°С |
(t¢ + t¢¢)/2 |
(451+545)/2=498 |
|||
Скорость газов |
wг |
м/с |
(1+Jср/273)ВрVг / 3600×Fг |
(1+675/273) ×74×103×11,85/3600×91,7=9,2 |
|||
Коэффициент теплоотдачи
конвекцией |
aк |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.13 сs
сз сф aн |
1,01×1,01×1,03×78=82,0 |
|||
Произведение |
рпs |
м×кгс/см2 |
rпрs |
0,269×0,215=0,058 |
|||
Коэффициент ослабления
лучей 3-х атомными газами |
kг |
1/(м×кгс/см2) |
НМ номогр.3 |
2,7 |
|||
Суммарная оптическая толщина
слоя |
kрs |
|
kгрпs |
2,7×0,058=0,157 |
|||
Температура загрязненной
стенки |
tз |
°С |
tср+25 |
598+25=523 |
|||
Степень черноты газов |
a |
- |
НМ ном. 2 |
0,14 |
|||
Коэффициент теплоотдачи
излучением без учета излучения газового объема |
aл |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.19 а сгaн |
0,14×0,92×120=15,5 |
|||
Коэффициент |
А |
- |
НМ п. 7.37 |
0,3 |
|||
Коэффициент теплоотдачи
излучением с учетом излучения газового объема |
a¢л |
ккал/(м2ч°С) |
aл[1+А(Т¢/1000)0,25(lоб/lп)0,07] |
15,5[1+0,3((738+273)/1000)0,25×1]=20,1 |
|||
Скорость пара во II части
п.п. низкого давления |
wп |
м/с |
Двтv/3600×fп |
780×103×0,09/3600×0,545=35,8 |
|||
Коэффициент теплоотдачи от
стенки к пару |
a2 |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.15 |
1400 |
|||
Коэффициент теплоотдачи с
газовой стороны |
aг |
ккал/(м2ч°С) |
x(aк +a¢л) |
1×(82,0+20,1) =102,1 |
|||
Коэффициент тепловой эффективности |
y |
- |
НМ п. 7.55 |
0,85 |
|||
Коэффициент теплопередачи |
к |
ккал/(м2ч°С) |
yaг/(1+a г/a2) |
0,85×102,1/(1+102,1/1400)=80,88 |
|||
Температурный напор |
Dt |
°С |
[(J¢-t¢¢)-(J¢¢-t¢)]/2,3´ ´ lg(Dtб /Dtм) |
[(738-545)-(612-451)]/2,3´ ´ lg(193
/161)=176,7 |
|||
Тепловосприятие II
части п.п. низкого давления по уравнению теплопередач |
Qт |
ккал/м3 |
кDt Н/Вр |
80,88×176,7×2690/74×103=519 |
|||
Наименование величины |
Обозначение |
Размер-ность |
Формула |
Рассчёт |
|||
Разница значений QII и Qт |
DQ |
% |
½100×( Qт-QII)/ QII ½ |
½100×(519-510)/510½=1,8<2 |
|||
Температурный напор в подвесных
трубах |
Dt |
°С |
Jср-tп.тр.ср |
675-400=275 |
|||
Тепловосприятие подвесных
труб по уравнению теплопередач |
Qтп.тр. |
ккал/м3 |
кDt Нп.тр./Вр |
80,88×275×193/74×103=58 |
|||
Разница значений Qтп.тр. и Qбп.тр. |
DQ |
% |
½100×( Qтп.тр.-Qбп.тр.)/ Qбп.тр.½ |
½100×(58-55)/55½=5,5<10 |
|||
11. РАСЧЕТ I ЧАСТИ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ
НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ |
|||||||
Температура газов на входе |
J¢ |
°С |
из расчета II
части п.п. н.д. |
612 |
|||
Энтальпия газов на входе |
i¢ |
ккал/м3 |
из расчета II
части п.п. н.д. |
2555,8 |
|||
Тепловосприятие I части
п.п. низкого давления |
QбI |
ккал/м3 |
Принято |
840 |
|||
Энтальпия газов за I
частью п.п. низкого давления |
i¢¢ |
ккал/м3 |
i¢-QбI/j + Da iх.в. |
2555,8-840/0,998 + 0,02×91,2=1715,9 |
|||
Температура газов за I
частью п.п. низкого давления |
JII¢¢п.п. |
°С |
табл. I-J (a=1,16) |
414 |
|||
Средняя температура газов |
Jср |
°С |
(J¢.+
JII¢¢п.п.)/2 |
(612+414)/2=514 |
|||
Приращение энтальпии в
пакете |
Di |
ккал/кг |
QбI.Вр/Двт |
840×74×103/780×103=79,7 |
|||
Температура пара на входе |
t¢ |
°С |
Принято |
297 |
|||
Давление на входе |
Р¢ |
МПа |
Принято |
4 |
|||
Энтальпия пара на входе |
i¢ |
ккал/кг |
Принято |
705,5 |
|||
Энтальпия пара за пакетом |
i¢¢ |
ккал/кг |
i¢+Di |
705,5+79,7=786,1 |
|||
Температура пара за пакетом |
t¢¢ |
°С |
табл. водяного пара; Р=3,8
Мпа |
431 |
|||
Средняя температура пара |
tср |
°С |
(t¢ + t¢¢)/2 |
(297+431)/2=364 |
|||
Средняя скорость газов |
wг |
м/с |
(1+Jср/273)ВрVг / 3600×Fг |
(1+514/273) ×74×103×11,85/3600×77=9,1 |
|||
Коэффициент теплоотдачи
конвекцией |
aк |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.13 сs
сз сф aн |
1,01×0,98×1,02×77=77,7 |
|||
Произведение |
рпs |
м×кгс/см2 |
rпрs |
0,269×0,181=0,048 |
|||
Коэффициент ослабления
лучей 3-х атомными газами |
kг |
1/(м×кгс/см2) |
НМ номогр.3 |
3,4 |
|||
Суммарная оптическая толщина
слоя |
kрs |
|
kгрпs |
3,4×0,048=0,163 |
|||
Температура загрязненной
стенки |
tз |
°С |
tср+25 |
364+25=389 |
|||
Степень черноты газов |
a |
- |
НМ ном. 2 |
0,145 |
|||
Коэффициент теплоотдачи
излучением без учета излучения газового объема |
aл |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.19 а сгaн |
0,145×0,93×66=8,9 |
|||
Коэффициент |
А |
- |
НМ п. 7.37 |
0,3 |
|||
Коэффициент теплоотдачи
излучением с учетом излучения газового объема |
a¢л |
ккал/(м2ч°С) |
aл[1+А(Т¢/1000)0,25´ ´(lоб/lп)0,07] |
8,9[1+0,3((612+273)/1000)0,25×1]=11,49 |
|||
Средняя скорость пара |
wп |
м/с |
Двтv/3600×fп |
780×103×0,075/3600×0,935=17,4 |
|||
Коэффициент теплоотдачи от
стенки к пару |
a2 |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.15 |
790 |
|||
Коэффициент теплоотдачи с
газовой стороны |
aг |
ккал/(м2ч°С) |
x(aк +a¢л) |
1×(77,7+11,49) =89,2 |
|||
Коэффициент тепловой эффективности |
y |
- |
НМ п. 7.55 |
0,85 |
|||
Коэффициент теплопередачи |
к |
ккал/(м2ч°С) |
yaг/(1+a г/a2) |
0,85×89,2/(1+89,2/790)=68,13 |
|||
Наименование величины |
Обозначение |
Размер-ность |
Формула |
Рассчёт |
|||
Температурный напор |
Dt |
°С |
[(T¢-t¢¢)-(T¢¢-t¢)]/2,3´ ´ lg(Dtб /Dtм) |
[(612-431)-(414-297)]/2,3lg(181
/117)= =146,8 |
|||
Тепловосприятие I части
п.п. низкого давления по уравнению теплопередач |
QтI |
ккал/м3 |
кDt Н/Вр |
68,13×146,8×6200/74×103=838,0 |
|||
Разница значений QбI
и QтI |
DQ |
% |
½100×( QтI
- QбI)/ QбI ½ |
½100×(838-840)/840½=0,2<2 |
|||
12. РАСЧЕТ ЭКОНОМАЙЗЕРА |
|||||||
Температура газов на входе |
J¢ |
°С |
из расчета I части
п.п. н.д. |
414 |
|||
Энтальпия газов на входе |
i¢ |
ккал/м3 |
из расчета I части
п.п. н.д. |
1715,9 |
|||
Тепловосприятие экономайзера
по балансу |
Qбэ |
ккал/м3 |
Принято |
350 |
|||
Энтальпия газов за
экономайзером |
i¢¢ |
ккал/м3 |
i¢- Qбэ /j + Da iх.в. |
1715,9-350/0,998 + 0,03×91,2=1367,9 |
|||
Температура газов за
экономайзером |
J¢¢э |
°С |
табл. I-J (a=1,19) |
324 |
|||
Средняя температура газов |
Jср |
°С |
(J¢.+
JII¢¢п.п.)/2 |
(414+324)/2=369 |
|||
Приращение энтальпии в
пакете |
Di |
ккал/кг |
QбI.Вр/Двт |
350×74×103/930×103=27,8 |
|||
Температура питательной
воды |
t¢ |
°С |
Принято |
260 |
|||
Давление питательной воды |
Р¢ |
МПа |
Принято |
31 |
|||
Энтальпия питательной воды |
i¢ |
ккал/кг |
Принято |
270,8 |
|||
Энтальпия пара за пакетом |
i¢¢ |
ккал/кг |
i¢+Di |
270,8+27,8=298,6 |
|||
Температура воды на выходе
из экономайзера |
t¢¢ |
°С |
табл. водяного пара; Р=30,9
Мпа |
284 |
|||
Средняя температура воды в
экономайзере |
tср |
°С |
(t¢ + t¢¢)/2 |
(260+284)/2=272 |
|||
Средняя скорость газов в
экономайзере |
wг |
м/с |
(1+Jср/273)ВрVг / 3600×Fг |
(1+369/273) ×74×103×12,43/3600×88,9=6,8 |
|||
Коэффициент теплоотдачи
конвекцией |
aк |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.13 сs
сз сф aн |
1,01×1,01×1,05×67,5=72,3 |
|||
Произведение |
рпs |
м×кгс/см2 |
rпрs |
0,254×0,146=0,0373 |
|||
Коэффициент ослабления
лучей 3-х атомными газами |
kг |
1/(м×кгс/см2) |
НМ номогр.3 |
4,0 |
|||
Суммарная оптическая толщина
слоя |
kрs |
|
kгрпs |
4,0×0,0373=0,149 |
|||
Температура загрязненной
стенки |
tз |
°С |
tср+25 |
272+25=297 |
|||
Степень черноты газов |
a |
- |
НМ ном. 2 |
0,135 |
|||
Коэффициент теплоотдачи
излучением без учета излучения газового объема |
aл |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.19 а сгaн |
0,135×0,93×39=4,9 |
|||
Коэффициент |
А |
- |
НМ п. 7.37 |
0,3 |
|||
Коэффициент теплоотдачи
излучением с учетом излучения газового объема |
a¢л |
ккал/(м2ч°С) |
aл[1+А(Т¢/1000)0,25´ ´(lоб/lп)0,07] |
4,9[1+0,3((414+273)/1000)0,25×1,05]=6,31 |
|||
Коэффициент теплоотдачи с
газовой стороны |
aг |
ккал/(м2ч°С) |
x(aк +a¢л) |
1×(72,3+6,31) =78,6 |
|||
Коэффициент тепловой эффективности |
y |
- |
НМ п. 7.55 |
0,85 |
|||
Коэффициент теплопередачи |
к |
ккал/(м2ч°С) |
yaг |
0,85×78,6=66,81 |
|||
Температурный напор |
Dt |
°С |
Jср-tср |
369-272=97 |
|||
Тепловосприятие экономайзера
по уравнению теплопередач |
Qтэ |
ккал/м3 |
кDt Н/Вр |
66,81×97×3960/74×103=346,8 |
|||
Разница значений QбI
и QтI |
DQ |
% |
½100×( Qтэ - Qбэ)/ QбI ½ |
½100×(346,8-350)/350½=0,9<2 |
|||
Наименование величины |
Обозначение |
Размер-ность |
Формула |
Рассчёт |
|||
13. РАСЧЕТ РЕГЕНЕРАТИВНОГО ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЯ А) ГОРЯЧАЯ ЧАСТЬ |
|||||||
Температура горячего
воздуха |
J¢¢г.в. |
°С |
Принято |
320 |
|||
Энтальпия горячего воздуха |
i¢¢г.в. |
ккал/м3 |
табл. I-J |
978 |
|||
Температура воздуха на
входе в горячую часть |
J¢г.в. |
°С |
Принято |
83 |
|||
Энтальпия воздуха на входе
в горячую часть |
i¢г.в. |
ккал/м3 |
табл. I-J |
233 |
|||
Тепловосприятие горячей
части по балансу |
Qб |
ккал/м3 |
(b¢+Da/2)( i¢¢г.в - i¢г.в) |
(1,1-0,05+0,2/2)(978-233)=857 |
|||
Температура газов перед
воздухоподогревателем |
J¢ |
°С |
из расчета экономайзера |
324 |
|||
Энтальпия газов перед
воздухоподогревателем |
i¢ |
ккал/м3 |
из расчета экономайзера |
1368 |
|||
Энтальпия газов за горячей
частью воздухоподогревателя |
i¢¢ |
ккал/м3 |
i¢-Qб/j + (Da/2)
i¢¢г.в. |
1368-857/0,998+0,1×978=607 |
|||
Температура газов за
горячей частью воздухоподогревателя |
J¢¢ |
°С |
табл. I-J (a=1,29) |
178 |
|||
Средняя температура газов |
Jгср |
°С |
(J¢.+J¢¢)/2 |
(324+178)/2=251 |
|||
Средняя скорость газов |
wг |
м/с |
(1+Jгср/273)ВрVг / 3600×Fг |
(1+251/273) ×74×103×13,06/3600×44=11,7 |
|||
Средняя температура воздуха |
Jвср |
°С |
(J¢г.в.+ J¢¢г.в.)/2 |
(83+320)/2=202 |
|||
Средняя скорость воздуха |
wв |
м/с |
(1+ Jвср/273)Вр(b¢+Da/2)Vв / 3600×Fв |
(1+202/273) ×74×103×1,15×8,93/3600×44,4= = 8,3 |
|||
Температурный напор |
Dt |
°С |
Jгср-Jвср |
251-202=49 |
|||
Средняя температура стенки |
tср |
°С |
(х1Jгср+х2Jвср)/(х1+х2) |
(251+202)/2=227;(х1=х2=1) |
|||
Коэффициент теплопередачи с
газовой стороны |
aг |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.18 сн сф
сгaн |
1,6×1,15×1×41=75,4 |
|||
Коэффициент теплопередачи с
воздушной стороны |
aв |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.18 сн сф
сгaн |
1,6×1×1×32=51,2 |
|||
Коэффициент, учитывающий
нестационарность теплообмена |
p |
- |
НМ п. 7.14 |
1 |
|||
Коэффициент использования |
y |
- |
НМ п. 7.59 |
0,8 |
|||
Коэффициент теплопередачи |
к |
ккал/(м2ч°С) |
yp/[(1/х1aг)+ (1/х2aв)] |
0,8/[(1/(0,458×75,4)+1/(0,458×51,2)]= =11,17 |
|||
Тепловосприятие горячей
части по уравнению теплопередачи |
Qт |
ккал/м3 |
кDt Н/Вр |
11,17×49×115860/74×103=856,9 |
|||
Разница значений Qб и Qт |
DQ |
% |
½100×( Qт - Qб)/ Qб ½ |
½100×(856,9-857)/857½=0,01<2 |
|||
14. РАСЧЕТ РЕГЕНЕРАТИВНОГО ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЯ Б) ХОЛОДНАЯ ЧАСТЬ |
|||||||
Температура газов на входе |
J¢ |
°С |
из расчета горячей части |
178 |
|||
Энтальпия газов на входе |
i¢ |
ккал/м3 |
из расчета горячей части |
607 |
|||
Температура воздуха на
входе |
J¢х.в. |
°С |
Задано |
30 |
|||
Энтальпия воздуха на входе |
i¢х.в. |
ккал/м3 |
табл. I-J |
90,3 |
|||
Температура воздуха на выходе
|
J¢¢х.в. |
°С |
Задано |
83 |
|||
Энтальпия воздуха на выходе |
i¢¢х.в. |
ккал/м3 |
табл. I-J |
233 |
|||
Тепловосприятие холодной
части по балансу |
Qб |
ккал/м3 |
b( i¢¢х.в - i¢х.в) |
1,15×(233-90,3)=164 |
|||
Наименование величины |
Обозначение |
Размер-ность |
Формула |
Рассчёт |
|||
Энтальпия уходящих газов |
iух |
ккал/м3 |
i¢-Qб/j + (Da/2)
i¢х.в. |
607-164/0,998+0,1×90,3=451 |
|||
Температура уходящих газов |
Jух |
°С |
табл. I-J (a=1,3) |
96 |
|||
Средняя температура газов в
холодной части |
Jхср |
°С |
(J¢.+
Jух)/2 |
(178+96)/2=137 |
|||
Средняя скорость газов в холодной
части |
wг |
м/с |
(1+Jхср/273)ВрVг / 3600×Fг |
(1+137/273) ×74×103×14,02/3600×40,6=10,7 |
|||
Средняя температура воздуха |
Jвср |
°С |
(J¢х.в.+J¢¢х.в.)/2 |
(30+83)/2=57 |
|||
Средняя скорость воздуха |
wв |
м/с |
(1+ Jвср/273)ВрbVв / 3600×Fв |
(1+57/273) ×74×103×1,15×8,93/3600×40,6=6,3 |
|||
Температурный напор |
Dt |
°С |
[(J¢-J¢¢ х.в.)-(Jух-J¢ х.в.)]/2,3´ ´ lg(Dtб /Dtм) |
[(178-83)-(96-30)]/2,3lg(95/66)=99,7 |
|||
Средняя температура стенки |
tср |
°С |
(х1Jхср+х2Jвср)/(х1+х2) |
(137+57)/2=97;(х1=х2=0,458) |
|||
Коэффициент теплопередачи с
газовой стороны |
aг |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.18 сн сф
сгaн |
1,15×1×1,25×39=56,1 |
|||
Коэффициент теплопередачи с
воздушной стороны |
aв |
ккал/(м2ч°С) |
НМ ном.18 сн сф
сгaн |
1,15×1×1,18×25=33,9 |
|||
Коэффициент, учитывающий
нестационарность теплообмена |
p |
- |
НМ п. 7.14 |
1 |
|||
Коэффициент использования |
y |
- |
НМ п. 7.59 |
0,8 |
|||
Коэффициент теплопередачи |
к |
ккал/(м2ч°С) |
yp/[(1/х1aг)+ (1/х2aв)] |
0,8/[(1/(0,458×56,1)+1/(0,458×33,9)]=7,7 |
|||
|
|
|
|
|
|||
Тепловосприятие холодной
части по уравнению теплопередачи |
Qт |
ккал/м3 |
кDt Н/Вр |
7,7×99,7×15600/74×103=161,8 |
|||
Разница значений Qб и Qт |
DQ |
% |
½100×( Qт - Qб)/ Qб ½ |
½100×(161,8-164)/164½=1,3<2 |
|||
|
|
|
|||||
Сводная таблица результатов теплового расчета
Наименование величины |
Обозначение |
Размерность |
95% |
Производительность КА первичн./вторичн. |
Dпе/Dвт |
т/ч |
960/741 |
Температура пара первичная / вторичная |
tпе/tвт |
°С |
545/545 |
Температура питательной воды |
tпв |
°С |
260 |
Температура вторичного пара на входе |
t¢пп |
°С |
297 |
Давление первичного пара |
Рпв |
кгс/см2 |
245 |
Давление вторичного пара |
Р¢пп/Р¢¢пп |
кгс/см2 |
40/37 |
Температура горячего воздуха |
tгв |
°С |
320 |
Температура уходящих газов |
Jух |
°С |
120 |
Расход топлива |
Bp |
м3/ч |
74000 |
КПД брутто |
hбр |
% |
94,3 |
Потери с уходящими газами |
q2 |
% |
5 |
Потери от химического недожога |
q3 |
% |
0,5 |
Потери в окружающую среду |
q5 |
% |
0,2 |
Теоретическая температура горения |
Jа |
°С |
2073 |
Температура газов на выходе из топки |
J¢¢т |
°С |
1233 |
Температура газов за I ширмами |
J¢¢1ш |
°С |
1116 |
Температура газов за II ширмами |
J¢¢2ш/J¢пк |
°С |
1030 |
Температура газов за поворотной камерой |
J¢¢пк |
°С |
952 |
Температура газов за КПП ВД |
J¢¢КПП ВД |
°С |
738 |
Температура газов за II частью КПП НД |
J¢¢2НД |
°С |
612 |
Температура газов за I частью КПП НД |
J¢¢1НД |
°С |
414 |
Температура газов за экономайзером |
J¢¢э |
°С |
324 |
Температура газов за горячей частью РВП |
J¢¢гч |
°С |
83 |
Средняя скорость газов в I ширмах |
Wг1ш |
м/с |
10,4 |
Средняя скорость газов во II ширмах |
Wг2ш |
м/с |
10,3 |
Средняя скорость газов в КПП ВД |
WгКПП |
м/с |
9,9 |
Средняя скорость газов во II части КПП НД |
Wг2ч |
м/с |
9,2 |
Средняя скорость газов в I части КПП НД |
Wг1ч |
м/с |
9,1 |
Средняя скорость газов в экономайзере |
Wгэ |
м/с |
6,8 |
Средняя скорость газов в горячей части РВП |
Wггч |
м/с |
10,7 |
Средняя скорость газов в холодной части РВП |
Wгхч |
м/с |
10,7 |
Температура воздуха перед РВП |
t¢хв |
°С |
30 |
Температура воздуха перед горячей частью РВП |
t¢гв |
°С |
83 |
Температура воды за экономайзером |
t¢¢э |
°С |
284 |
Температура среды за I ширмами |
t¢¢1ш |
°С |
470 |
Температура среды за II ширмами |
t¢¢2ш |
°С |
504 |
Коэффициент теплопередачи в I ширмах |
K1ш |
ккал/(м2ч°С) |
86,7 |
Коэффициент теплопередачи в II ширмах |
K2ш |
ккал/(м2ч°С) |
93,9 |
Коэффициент теплопередачи в КПП ВД |
KВД |
ккал/(м2ч°С) |
99,6 |
Коэффициент теплопередачи в II части КПП НД |
K2НД |
ккал/(м2ч°С) |
80,9 |
Коэффициент теплопередачи в I части КПП НД |
K1НД |
ккал/(м2ч°С) |
68,1 |
Коэффициент теплопередачи в экономайзере |
Kэ |
ккал/(м2ч°С) |
66,9 |
Коэффициент теплопередачи в горячей ч. РВП |
Kгч |
ккал/(м2ч°С) |
11,2 |
Коэффициент теплопередачи в холодной ч. РВП |
Kхч |
ккал/(м2ч°С) |
7,7 |
Температурный напор в I ширмах |
Dt1ш |
°С |
720 |
Температурный напор в II ширмах |
Dt2ш |
°С |
587 |
Температурный напор в КПП ВД |
DtВД |
°С |
334 |
Температурный напор в II части КПП НД |
Dt2НД |
°С |
177 |
Температурный напор в I части КПП НД |
Dt1НД |
°С |
147 |
Температурный напор в экономайзере |
Dtэ |
°С |
97 |
Температурный напор в горячей части РВП |
Dtгч |
°С |
49 |
Температурный напор в холодной части РВП |
Dtхч |
°С |
100 |
Поверхность нагрева I ширм |
H1ш |
м2 |
560 |
Поверхность нагрева II ширм |
H2ш |
м2 |
500 |
Поверхность нагрева КПП ВД |
HВД |
м2 |
2020 |
Поверхность нагрева II части КПП НД |
H2НД |
м2 |
3960 |
Поверхность нагрева I части КПП НД |
H1НД |
м2 |
6200 |
Поверхность нагрева экономайзера |
Hэ |
м2 |
3960 |
Поверхность нагрева горячей части РВП |
Hгч |
м2 |
115860 |
Поверхность нагрева холодной части РВП |
Hхч |
м2 |
15600 |
РАЗДЕЛ 3
АВТОМАТИЗАЦИЯ.
ВВЕДЕНИЕ.
Автоматизация
энергетического производства
обеспечивает улучшение технико-экономических показателей (увеличение
КПД, уменьшение удельных расходов электроэнергии, сокращение численности
обслуживающего персонала и т. д.), равномерность технологического режима, что в
свою очередь уменьшает износ оборудования и, следовательно, сокращает объем
ремонтных работ. Повышение производительности труда обеспечивается при широко
механизированном и автоматизированном производстве.
Автоматизация улучшает условия труда,
освобождает человека от работы в
непосредственной близости от мест
с выделением вредных веществ (дистанционное управление), повышает культуру
обслуживания агрегатов и механизмов.
Основными средствами автоматизации ТЭЦ
является теплотехнический контроль, тепловая защита, дистанционное
управление, автоматическая блокировка, автопереключения, технологическая и
командная сигнализация, а также автоматическое регулирование.
По уровню автоматизации
теплоэнергетика занимает одно из ведущих мест среди других отраслей
промышленности.
Регулирование температуры вторичного
пара ведется установленным в рассечку, промежуточного перегревателя, впрыском.
Питательная вода в котел подается
основным турбонасосом (ПТН) или пускорезервным электронасосом (ПЭН).
Распределение воды по потокам ведется
регулирующими питательными клапанами.
АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ
ПАРОВОДЯНОГО ТРАКТА КОТЛА ТГМП - 314 .
Автоматическая система регулирования
(АСР) пароводяного тракта котла включает
в себя следующие регуляторы:
а)
растопочные регуляторы питания ;
б)
основные регуляторы питания;
в)
регуляторы температуры первичного пара " впрыск I ";
г)
регуляторы температуры первичного пара " впрыск II ";
д)
регуляторы температуры вторичного пара.
Автоматическая система
регулирования выполнена на базе серийной
аппаратуры автоматического регулирования системы ГСП (государственной системы приборов),
выпускаемой Московским заводом тепловой автоматики, обладает рядом преимуществ
по сравнению с ранее выпускаемой аппаратурой серии РПИБ.
Наиболее существенным из этих
преимуществ являются следующие факторы: связь между отдельными элементами
(блоками) системы ГСП осуществляется унифицированным токовым сигналом
постоянного тока 5,0 мА; система ГСП обладает сравнительно большими
функциональными возможностями (по сравнению с РПИБ).
Перечень обозначений элементов АСР.
1. НП-ПЛ - нормирующий
преобразователь (с МЭД или ДМ ) ;
2. НП-ТС - нормирующий преобразователь (с термометром
сопротивления);
3. НП-ТП - нормирующий преобразователь (с термопарой);
4. В 01 - защитное диодное устройство;
5. ЗУ - 11 - задающее устройство потенциометрическое;
6. И - 04 - блок измерительный токовых сигналов ;
7. А - 04 -
блок суммирования токовых сигналов;
8. Р-21,23 - блок регулирующий релейный;
9. Д - 01 - блок дифференцирования;
10. БУ-21 - блок управления
релейного регулятора;
11. Д - 21 - блок интегрирования
моторный;
12. А - 31 - блок умножения;
13. У - 21 - усилитель тиристорный
трехпозиционный;
14. УП - указатель положения
регулирующего органа;
15. ИСУ - избирательная система
управления;
16. ПР. - переключатель;
17. МЭО - исполнительный механизм;
18. РПК - регулирующий
питательный клапан.
И - 04 - блок измерительный для токовых сигналов: предназначен для
применения в системах автоматического регулирования технологических процессов в
качестве устройства, обеспечивающего: алгебраическое суммирование входных
сигналов с независимым масштабированием; формирование сигналов,
соответствующего заданному значению регулируемого параметра; формирование и
преобразование сигнала ошибки.
А - 04 - блок суммирования токовых
сигналов: для алгебраического суммирования вводных сигналов с независимым
масштабированием.
А - 31 - блок умножения и возведения в
квадрат: для формирования выходного токового сигнала, пропорционального
произведению двух токовых сигналов на входе или квадратуру входного сигнала.
Р. - 21 - блок, регулирующий релейный:
для получения пропорционально - интегрального (ПИ) закона регулирования
совместно с интегрирующим исполнительным механизмом постоянной скорости.
Д - 01 - блок дифференцирования: для
формирования выходного сигнала, характеризующего скорость изменения входного
сигнала.
БУ - 21 - блок управления релейного
регулятора: для ручного переключения управления нагрузкой релейного
регулирующего блока с "
автоматического " на " ручное " и обратно; коммутации цепей
ручного управления.
ЗУ - 11 - задающее устройство
потенциометрическое: для ручного дистанционного изменения заданного значения
регулируемого параметра в измерительном блоке.
В - 01 - защитное диодное устройство:
для защиты от разрыва токовой цепи 0 ... 5 мА, при отключении отдельных
потребителей, путем шунтирования их входных сопротивлений без искажения
нагрузочных характеристик источника сигнала.
МЭО - исполнительный механизм: для
управления регулирующими органами.
ПР - переключатель режимов регулятора
питания.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ПИТАНИЯ .
Основные
регуляторы питания (схема 1).
Регуляторы
питания котла. помимо основной функции:
поддержания заданного соотношения расходов топлива и питательной воды,
выполняют также функцию первичного регулирования температур среды в паровом
тракте котла. Целесообразность применения такой схемы регуляторов питания
обусловлена близостью динамических свойств котла по температурам среды при
возмущениях как синхронным изменением
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА АВТОМАТА РКГУЛИРОВАНИЯ ПИТАНИЯ
ОДНОГО ПОТОКА.
Схема 1.
расходов топлива и воздуха, так и изменением расхода
питательной воды, также практическим
отсутствием внутренних возмущений по тепловыделению в топке.
Отказ
от непосредственного контроля температуры среды в промежуточной точке тракта
позволяет избавиться от влияния на качество работы регулятора изменений
статических и динамических характеристик по температуре, вызванных изменениями
нагрузки, температуры питательной воды, соотношения расходов мазута или газа и т.п. Учет каждого
из перечисленных факторов в схеме с непосредственным контролем температуры
среды сделал бы такую схему очень сложной.
В
связи с этим, котел оснащается двумя основными регуляторами питания , каждый из
которых воздействует на регулирующий питательный клапан своего потока (А или
В).
Каждый
из регуляторов питания получает два основных сигнала:
n по суммарному расходу
топлива G АГ; GБГ
n по расходу питательной воды WA
или WБ, поступающей в один поток
.
При
изменении температуры питательной воды , а также факторов . которые при
постоянном расходе топлива вызывают изменение тепловыделения (изменение
калорийности сжигаемого топлива) .
появляется статическая и динамическая ошибка регулирования. Для устранения этих
ошибок в величину сигнала по расходу питательной воды соответствующего
регулятора (А.Б.) посредством блока умножения А - 31 вводится коррекция от
динамически преобразованного сигнала , посредством дифференциатора Д - 01 ,
сигнала по температуре питательной воды (tп.в.) и по положению
регулирующего клапана и впрыска II своего потока. Последняя составляющая
коррекции, реализуемая при помощи регулирующего релейного блока Р - 23 и
моторного интегратора Д - 21 , образующих корректирующий регулятор , в силу
динамических свойств котла, может быть выполнена только медленнодействующей .
Однако она позволяет обеспечивать необходимый диапазон регулирования клапаном
впрыска II.
Передача
корректирующего сигнала на регулятор питания через блок умножения обеспечивает
коррекцию в нужном направлении не только расхода питательной воды при
определенном расходе топлива , но и соотношения " топливо - вода " ,
поддерживаемого регулятором , так как блок умножения выполняет роль переменной
" чувствительности " по расходу воды в регуляторе питания . Кроме
того , использование в схеме регуляторов питания блока умножения позволяет
обеспечить примерно равную степень устойчивости процесса коррекции по положению
клапанов впрыска II на всех нагрузках , благодаря уменьшению у
корректора коэффициента усиления по расходу воды со снижением нагрузки.
Растопочные
регуляторы питания (схема 2).
Технологические требования,
предъявляемые к системе автоматического регулирования питания различны, в
зависимости от режима работы котла. На пусковом этапе, соответствующем
сепараторному режиму работы котла (со сбросом части среды из пусковых
сепараторов), расход питательной воды должен быть стабилизирован и составляет
примерно 30 % от номинального значения нагрузки котла. Эта задача решается
двумя растопочными регуляторами питания, получающими импульс по расходу
питательной воды соответствующего потока (А или Б) и воздействующим на
регулирующие питательные клапаны потоков , соответственно А или Б.
Величина
стабилизированного расхода питательной воды может меняться задатчиками
растопочных регуляторов питания. Переключение воздействия основных растопочных
регуляторов питания на регулирующие питательные клапаны осуществляется
переключателем , расположенным на пульте управления.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПАРА.
Регулирование
температуры первичного пара (схема 3).
Функцию первичного регулирования
температуры в пароводяном тракте котла, выполняют регуляторы питания (об этом
указывалось выше).
Точное регулирование температуры
первичного пара ведется двумя впрысками на каждом потоке по пару.
СТРУКТУРНАЯ
СХЕМА РАСТОПОЧНОГО РЕГУЛЯТОРА.
Схема 2.
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА АСР ТЕМПЕРАТУРЫ ПЕРВИЧНОГО ПАРА ОДНОГО
ИЗ ПОТОКОВ.
Схема 3.
Регуляторы
температуры перегретого пара - " впрыск I "- получают основной сигнал по температуре пара за
ширмовым пароперегревателем перед " впрыском II " и скоростной импульс , формируемый блоком
дифференцирования Д - 01 - по температуре пара за впрыском I (перед ШПП).
Регуляторы температуры "впрыск II " поддерживают
заданное значение температуры (545 0С) перегретого пара за котлом; получая основной импульс - по
температуре пара за впрыском II .
Воздействие клапанов впрысков I и II
Величина заданного значения
температуры пара за ширмовым пароперегревателем (перед впрыском II) и на выходе из котла устанавливается изменением
положения задатчиков регулирования. Автоматическая система регулирования
температуры перегретого пара потока " Б " аналогична автоматической
системе регулирования температуры пара для потока " А ".
Регулирование температуры
вторичного пара (схема 4).
Регулирование температуры вторичного
пара ведется впрыском , осуществляемым в рассечку вторичного пароперегревателя
(между первой и второй ступенью).
Каждый из регуляторов получает
основной импульс по температуре вторичного пара на выходе из котла и скоростной
импульс по температуре вторичного пара за впрыском. При исчерпании диапазона
регулирования регулирующих клапанов впрыска , оператору блока необходимо
соответствующим образом изменить производительность вентилятора рециркуляции
дымовых газов , осуществляющего рециркуляцию дымовых газов в топку котла. Схемы
АСР температуры вторичного пара для потоков А и Б аналогичны.
Схема 4.
Основной
задачей проектируемой
водоподготовительной установки является обеспечение норм качества питательной
воды. Обессоленная вода используется в
контурах отдельных блоков ТЭЦ в качестве
теплоносителя, для восполнения
возможных потерь теплоносителя, для охлаждения об моток статора генератора. Кроме того, обессоленная вода
необходима при экплуатации некоторых вспомогательных схем и установок станции. Водоподготовительная установка выполнена по схеме трёхступенчатого
обессоливания с предварительным известкованием и коагуляцией в осветлителях и
очисткой на механических фильтрах. Исходная вода, подаваемая на установку и
подвергающая очистке, является водой пруда-охладителя. Необработанная вода содержит в своём составе соли жёсткости,
натрия, кремнекислоты, органические
соединения.
Исходная
вода характеризуется следующим составом:
Жёсткость 3,35,2 мг-экв/кг
Щёлочность 3,04,6 мг-экв/кг
Натрий 1013 мг/кг
Магний 1030 мг/кг
Хлориды 1030 мг/кг
Сульфаты 4070 мг/кг
Кремнекислота 510 мг/кг
Окисляемость 410 мг/кг
Взвешенные
вещества 710 мг/кг
Качество обессоленной воды должно удовлетворять следующим нормам, не более:
Общая жесткость, мкг-экв/кг |
0,2 |
Содержание кремниевой кислоты (в пересчете на SiО2)
, мкг-экв /кг |
20 |
Содержание соединений Na , мкг / кг |
15 |
Удельная электрическая проводимость, мк-см/см |
0,5 |
ПРЕДОЧИСТКА
Примеси природных вод разделяются по степени дисперсности и по химическому составу.
Исходная вода насосами сырой
воды проходит стадию подогрева в двух секционных теплообменниках поверхностного
типа. Подогретая вода, до температуры 305°С, поступает через
воздухоохладитель в нижнюю коническую часть осветлителя через тангенциально
расположенные сопла. Также в нижнюю коническую часть подаются реагенты, в
качестве которых используются FeSO4 и Ca(OH)2. Первая
ступень предочистки предназначена для снижения временной жёсткости и общего
солесодержания воды путём известкования. Суть известкования заключается в
снижении жёсткости и щёлочности воды путём осаждения карбонатов кальция;
максимально возможного снижения содержания коллоидных, органических веществ.
Назначение
коагуляции—осветление воды путём укрупнения и осаждения крупнодисперстных
частиц и примесей.
При известковании воды
протекает процесс её декарбонизации—процесс снижения щёлочности, обусловленный
наличием в воде бикарбонат-ионов.
Эффект декарбонизации
достигается повышением рН исходной воды сверх 9 за счёт дозирования в
осветлитель известкового молока, равномерность концентраций известкового молока
в мешалке достигается насосами рециркуляции известкового молока, в результате
образуются карбонат-ионы, в составе трудно растворимого соединения CaCO3. При растворении извести в
обрабатываемой воде увеличивается содержание ионов Са2+ и ОН-.
В результате этого происходит:
--удаление свободной углекислоты
(СО2)
СО2+2ОН-
= СО32- +Н2О
--диссоциация
бикарбонат-ионов, обуславливающих щёлочность воды
НСО3-
+ 2ОН- = СО32- +Н2О
Са(ОН)2+Са(НСО3)2=
2СаСО3 +2Н2О
Са(ОН)2 +Мg(НСО3)2=СаСО3
+ Н2О +Mg(ОН)2
Снижение щёлочности происходит за счёт разрушения карбонатов кальция и магния. За счёт наличия гидроксида магния, при значительных его концентрациях, адсорбируется коллоидная кремнёвка.
Оптимальный рН=10,110,3.
Образующийся в процессе известкования карбонат кальция представляет собой мелкодисперстное кристаллическое вещество, которое трудно осаждается. Для его осаждения в осветлителях применяется коагуляцию. Коагулянтом является гидроксид железа.
Применением коагуляции достигается удаление 5070% содержащихся в воде органических веществ, отрицательно влияющих на качество работы и снижающих срок службы анионитов обессоливающей части установки. При введении в воду, наряду с известковым молоком, FeSO4*7H2O, происходит его гидролиз:
FeSO4+H2O Fe(ОН)2+Н2О
4Fe(OH)2+O2+2H2O=Fe(OH)3
Ca(OH)2+FeSO4=Fe(OH)2
+CaSO4
Гидроокись железа первоначально коллоидную систему, частицы которой коагулируют коллоидные примеси исходной воды. Затем образуются хлопья, которые захватывают естественную взвесь и мелкие частицы осадка, выделяющиеся при известковании воды. Постепенно укрупняясь, хлопья начинают выпадать в осадок.
Щлам, образующийся в осветителе, отводится непрерывной и периодической продувкой в баки шлама, оттуда насосами продувки осветителя откачиваются на шламоотвал.
Дозировка известкового молока может быть подсчитана по формуле:
Ди=Щбик+Дк+Щг+СО2+Mg, где
Щбик - бикарбонатная щёлочность исходной воды, мкг-экв/кг,
Дк - дозировка коагулянта, мг-экв/кг,
Щг – гидратная щёлочность обработанной воды, мг-экв/кг, равна 0,1-0,3;
СО2 – содержание свободной углекислоты в исходной воде, мг-экв/кг,
Mg – количество выделившегося из воды магния, мг-экв/кг.
Величина дозы известкового молока определяется количеством исходной воды. С изменением состава воды соответственно должна меняться дозировка. Величина дозы коагулянта должна поддерживаться на определённом уровне 0,1 0,4 мг-экв/кг и увеличиваться в поводковый период до 1,0мг-экв/кг.
Практически доза коагулянта определяется по приращению некарбонатной жёсткости обработанной воды.
Дк=(Жов-Щов) - (Жсв-Щсв), где
Жов, Щов – жёсткость и щёлочность осветлённой воды, мг-экв/кг;
Жсв, Щсв – жёсткость и щёлочность сырой воды, мг-экв/кг.
ОСВЕТЛИТЕЛЬ
В зависимости от характера процессов, протекающих в различных его частях, осветлитель условно разделён по высоте на три зоны: зону реакции, шламового фильтра и зону осветлённой воды.
Основные элементы осветлитель и краткое их описание:
1. Воздухооладитель предназначен для удаления из воды избытка растворённых газов;
2. Входные сопла – тангенциально врезаны в нижнюю конусную часть осветлителя. Сопла обеспечивают ввод воды в осветлитель со скоростями, достаточными для вывода интенсивного перемешивания с вводимыми в осветлитель реагентами;
3. Горизонтальная смесительная решётка обеспечивает равномерное поступление воды в среднюю цилиндрическую часть;
4. Вертикальные смесительные решётки –гасят вращательное движение воды в средней цилиндрической части осветлителя;
5. Шламоприёмная труба с отверстиями предназначена для вывода избытка образовавшегося в осветлителе шлама в шламоуплотнитель;
6. Шламоуплотнитель – встроенный в осветлитель напорный вертикальный отстойник. Предназначен для сбора и концентрирования избытка образовавшегося шлама;
7. Кольцевая труба с отверстиями обеспечивает равномерное отведение осветлённой воды в шламоуловителе;
8. Верхняя распределительная решётка обеспечивает равномерное поступление воды в верхнюю часть осветителя;
9. Кольцевой сборный желоб – предназначен для равномерного сбора и отведения осветлённой воды;
10. Сборный короб – промежуточная ёмкость, где собирается осветлённая вода с кольцевого желоба и из шламоуплотнителя, откуда свободно сливается в бак коагулированной воды;
11. Отсечка – трубопровод с регулирующей задвижкой. Предназначена для вывода осветлённой воды из шламоуплотнителя в сборный короб.
Вторая ступень предочистки (механические фильтры) предназначена для очистки коагулированной воды от тонкодисперстных взвесей.
Эффективность работы предочистки в значительной мере влияет на экономичность и надёжность обессоливающей установки.
Вода из бака коагулированной воды насосами коагулированной воды подаётся на механические фильтры. Принципы работы механических фильтров основаны на механическом улавливании механических примесей различной степени дисперстности, различными загруженными в фильтры материалами (антрацитом).
МФ представляет собой стальной цилиндрический резервуар со сферическими днищами, рассчитанный на рабочее давление 6 кгс /см2. Предельная скорость фильтрации соответствует расходу 60 м3/г. Нижнее днище заполнено антрацитом фракции 10 20 мм на 1520см выше нижней дренажной системы, состоящей из центрального коллектора с отходящими от него боковыми лучами. Каждый луч рассверлен отверстиями, которые закрывает, прихваченный контактной сваркой, тонкостенный кожух. На поверхности кожуха имеются щели толщиной 0,4мм. Нижняя дренажная система обеспечивает равномерный сбор фильтрата при работе фильтра и распределении промывочной воды и сжатого воздуха при его обработках. В верней части МФ расположено распределительное устройство, представляющее собой систему из двух отбойных щитков и служащее для равномерного распределения исходной воды и отведения промывочной воды.
МФ оборудован двумя пробоотборами и воздушником, верхним и нижним люками. Нижний люк служит для выгрузки фильтрующего материала, для монтажа и ремонта внутренних устройств. Верхний люк – для загрузки и верхнего осмотра фильтра.
СХЕМА
ТРЕХСТУПЕНЧАТОГО ОБЕССОЛИВАНИЯ.
Исходная
вода через запорную арматуру и
регулирующий клапан подается в баки сырой воды ( БСВ) откуда насосами
сырой воды ( НСВ) подается через подогреватели ХВО на Н+ -
катионитные фильтры I-
ступени, затем вода проходит через анионитные фильтры .
1 ступени и попадает в декарбонизатор и далее в бак
частично обессоленной воды (БЧОВ). Из БЧОВ насосами частично обессоленной воды
(НЧОВ) вода подается на Н+- катионитные фильтры II -
ступени и далее на анионитные фильтры II -
ступени, после чего собираются в баках обессоленной
воды (БОВ), откуда насосами
подпитки прямоточных котлов (НППК), вода подается на третью ступень
обессоливания (Н+- катионитные фильтры III ступени; анионитные фильтры
III ступени ) и далее в баки запаса
конденсата.
Общая
часть.
Обессоливающая
установка предназначена для очистки воды от растворенных в ней солей методом
ионного обмена. При этом практически полностью удаляются из воды ионы:Ca2+, Mq2+, Na+, SiO3 2-, SO4
2-, Cl-, NO3-, NO2
-.
Принцип ионного обмена основан на способности практически
нерастворимых в воде органических материалов-ионитов вступать в ионный обмен с
растворимыми в воде солями.
Ионит,
имеющий ионом катион Н+,
называется катионитом, а протекающий процесс - катионированием; ионит, имеющий
обменным ионом ОН- анион - анионитом , процесс - анионированием.
I ступень обессоливания.
Н+
- катионитные фильтры 1 ступени.
Н+
- катионитные фильтры 1 ступени служат
для обмена катионов Ca2+, Mq2+ и частично Na+
на катион
водорода, содержащийся в катионите. В
результате такого обмена в фильтрате появляется эквивалентная концентрация
кислот.
Упрощенная
схема ионного обмена выглядит следующим образом:
Различные
ионы имеют различную способность к обмену. При ионном обмене наиболее
активные ионы способны вытеснять ранее поглощенные менее активные ионы.
В
ряду Na + Ca2+ K+ Mg2+ … H+ …
каждый последующий катион поглощается более интенсивно, чем предыдущий,
т.е. истощение катионита происходит
послойно. Т.к. ионы СА 2+ , Мg2+ вытесняют из верхних слоев поглощенных ими
ранее ионы H+ , то в слое катионита
образуются, условно, две зоны или два работающих слоя.
Сверху,
по ходу движения воды, образуется зона, где поглощается Ca2+ , a под нею находится зона
поглощения Mg2+ . Обе эти зоны по мере истощения Н+-
катиона передвигаются одна за другой по
направлению к нижней границе слоя катионита.
При
достижении этой зоны поглощения нижней
границы слоя катионита прекращается обмен ионов
Ca2+ и Mg2+ обрабатываемой воды на ион Н+
катиона, ион появляется в
фильтрате, при этом уменьшается кислотность. Это явление называется " проскоком" натрия.
Снижение
кислотности в фильтрате является сигналом отключения фильтра на регенерацию.
Полный
рабочий цикл Н+- катионитного фильтра 1 ступени состоит из 4 операций
: взрыхления, регенерации, отмывки , катионирования.
Взрыхление.
Операция взрыхления предназначена для удаления из фильтрующего материала занесенных с водой загрязнений, мелких частиц катионита, образующихся в результате постепенного измельчения его при работе, а также для разрыхления катионита.
Взрыхление
Н+ фильтра 1 ступени
производится исходной водой обессоливающей установки.
Регенерация.
Регенерация
катионита осуществляется для восстановления его иона - обменной способности
путем вытеснения катионов Ca2+,Mg2+ , поглощенных катионитом из
обрабатываемой воды, и замены их катионом водорода.
Регенерация
Н+-фильтра 1 ступени производится 1.2 - 2 % раствором серной
кислоты.
Отмывка.
Отмывка
катионита производится для удаления из него остатков продуктов регенерации и
избытка кислоты. Скорость при отмывке 10
м / ч.
Производится в три этапа :
1. ступенчато- противоточная
отмывка ;
2. отмывка первого корпуса ;
3. последовательная прямоточная
1 и 2 корпусов.
Анионитные
фильтры 1 ступени.
Анионитные фильтры 1 ступени предназначены для
удаления из воды всех анионов сильных кислот, образовавшихся при Н+
- катионировании. Обменным ионом является анион гидроксила ОН- .
В
ряду SiO32- ,SO42- ,Cl- ,NO3- ,NO2- каждый последующий анион поглощается менее активно,
чем предыдущий. Следовательно, все процессы ионного обмена в слое анионита
аналогичны процессам, протекающим в Н+-
катионитном фильтре. При появлении в фильтрате менее активного иона хлора,
анионит считается истощенным, и фильтр выводится на регенерацию.
Полный
рабочий цикл состоит из 4х
операций: взрыхление, регенерация , отмывка , анионирование.
Взрыхление анионитного фильтра 1
ступени производится частично обессоленной водой из бака ЧОВ.
Регенерация анионита осуществляется для
восстановления его ионно-обменной способности
путем вытеснения анионитов Cl-
,SO42- ,SiO32- ,NO 3- , поглощенных анионитом из обрабатываемой
воды и замены их на гидроксил - ионы (ОН-).
Регенерация слабоосновных анионитов производится 3-4
% раствором едкого натра (NaOH).
Отмывка анионитных фильтров 1
ступени проводится в два этапа:
1
этап - частично обессоленной водой по линии регенерации;
2 этап – Н+ катионитной водой с расходом 70 - 80
т/ч.
Декарбонизатор
воды.
После
анионитных фильтров 1 ступени вода подается на декарбонизатор и затем в бак
ЧОВ.
Процесс
декарбонизации служит для удаления из обрабатываемой воды свободной углекислоты
(СО2) , образовавшейся при Н+ - катионировании. Кроме
того, создает более благоприятные
условия при поглощении кремниевой кислоты высокоосновным анионитом в
анионитовом фильтре 2 ступени, т.к. угольная кислота поглощается вышеуказанным
анионитом, и ёмкость поглощения последнего по кремниевой кислоте уменьшается.
Исходная вода поступает в верхнюю часть и через
водоносные патрубки верхней царги равномерно распределяется по сечению
аппарата. В верхних слоях загрузки из керамических колец происходит
раздробление воды, в виде мелких капель она течёт по основной высоте слоя и
пройдя нижнюю распределительную решётку, свободно сливается в бак
декарбонизированной воды. Воздух от вентилятора подаётся в нижнюю часть
аппарата. Под нижний распределительной
решёткой распределяется по сечению аппарата и течёт вверх. Отработанный
воздух проходит воздухоочистку верхней царги, брызгоулавливатель и
выбрасывается в атмосферу.
Из бака декарбонизированной воды далее вода
поступает на вторую ступень обессоливания.
II ступень обессоливания.
Н+
- катионитные фильтры 2 ступени.
Предназначены для поглощения всех катионов, как
проскочивших через 1 ступень катионирования , так и попавших в воду из
анионитных фильтров в результате недостаточной отмывки после регенерации.
Регенерация проводится 2-4 % раствором
серной кислоты.
Отмывка - для удаления из фильтров
остатков продуктов регенерации и избытка кислоты проводится в 2 этапа:
1
этап - по линии регенерации:
2 этап - отмывка частично обессоленной водой.
Анионитные
фильтры 2 ступени.
Предназначены для поглощения кремниевой кислоты и
остатков свободной углекислоты из Н - катионированной и ЧОВ с заменой их
анионами гидроксила , находящегося в сильноосновном анионите , и
образование воды из соответствующих
кислот.
Взрыхление анионитных фильтров
производится ЧОВ.
Регенерация анионита осуществляется для
восстановления его ионно-обменной способности путем вытеснения анионитов SiO32- ,SO42- ,Cl- ,NO3- ,NO2- , поглощенных анионитом из
обрабатываемой воды и замены их на гидроксил - ион (ОН-).
Регенерация производится 3.5 - 4 % раствором щелочи (ОН-).
Отмывка ведется в два этапа:
1
этап - совместно с анионитным фильтром 1 ступени отмывка ЧОВ по линии
регенерации;
2 этап - отмывка анионитного фильтра 1 ступени и
анионитного фильтра 2 ступени обрабатываемой водой.
III ступень обессоливания.
Предназначена для окончательной очистки воды, восполнения потерь воды и пара прямоточных котлов.
Н+
- катионитные фильтры 3 ступени.
Предназначены
для поглощения катионов натрия , проскочивших через 2 ступень обессоливания.
Эксплуатация
включает в себя полный рабочий цикл.
Взрыхление проводится водой, с целью
разрыхления уплотнившегося катионита и удаления его мелких частиц.
Регенерация осуществляется раствором
серной кислоты, концентрация 2 - 4 %.
Отмывка - назначение аналогично Н+ фильтров
2 ступени
1
этап - по линии регенерации в течение 1 часа.
Анионитные
фильтры 3 ступени.
Сильноосновные
анионитные фильтры 3 ступени предназначены для понижения кремне содержания
обессоленной воды.
Эксплуатация
включает в себя полный рабочий цикл.
Взрыхление - назначение аналогично Н+
фильтру 3 ступени.
Регенерация осуществляется раствором
щелочи NaOH концентрация 2 - 4 %.
Отмывка проводится в два этапа:
1 этап - по линии регенерации;
2
этап - отмывка по рабочей линии.
РАЗДЕЛ 6
БЕЗОПАСНОСТЬ И
ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ.
1. Выбор объектов анализа.
В качестве объектов анализа принять:
для
разработки мероприятий по безопасности труда - котлотурбинный цех;
для
разработки мероприятий по охране окружающей среды и обеспечении безопасности в
чрезвычайных ситуациях - ТЭЦ;
ТЭЦ
отпускает электрическую энергию
ТЭЦ
отпускает тепловую энергию.
ТЭЦ
расположена в Европейской части РФ.
2. Анализ потенциальной опасности
ТЭЦ для персонала и окружающей среды.
2.1. Анализ потенциальноопасных и
вредных производственных факторов
Таблица 1.
Факторы и место их
действия |
Фактическое значение
фактора. Последствия воздействия. |
Нормируемые значение фактора (ПДУ, ПДК ПДД). Нормативный документ. |
1.
Повышенное значение
напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело
человека. Применимо
на всех участках |
6
, 0,4, кВ , 220 , 36 В Общие и местные электротравмы. |
При аварийном режиме работы в зависимости от напряжения, времени tс U пр, В I, мА 0.8
650 650 0.1 500
500 0.2
250 250 1
36 6 ГОСТ
12.1.038 - 82 (8) |
2.
Подвижные части производственного оборудования на различных участках объекта. |
Скорость
движения достигает больших значений. Механические травмы. |
Не
нормируется. |
3.
Повышенное давление в барабане в сосудах и трубопроводах. Компрессоры,
воздухосборники, воздушные
выключатели, паровые котлы, пароперегреватели, экономайзеры, баллоны сжатого
и сжиженного воздуха. |
Рабочее
давление, МПа. 22
- трубопроводы питательной воды ; 14
- паропровод острого пара ; 0.8
-
сосуды, работающие под давлением. При
р= 0,02 ... 0,004Мпа - травмы, ушибы , вывихи. Более
0,1 МПа - смертельные поражения. |
Пробное
давление р проб = = 1.25рраб=1,25*254 МПа= =
313,69Мпа Правила
(11), (13). |
4.
Повышенная или пониженная
температура , подвижность воздуха. Котельные
и машинные цеха, термические участки , теплофикационные туннели ,
теплообменники , сепараторы и другие объекты. |
Температура
от - 30 до +500С Относительная
влажность до 90 % Скорость
движения воздуха от 0 до 3 м/с и более. Перегрев
или переохлаждение в организме , заболевание дыхательных путей , утомление. |
Температура
не ниже +120С и не выше + 32 0С в зависимости от
влажности и скорости движения воздуха. Влажность
до 85 % - в зависимости от температуры и скорости. Скорость до 0,9 м/с в
зависимости от тяжести выполняемой работы. ГОСТ
12.1.005 - 88 (7). |
5.
Повышенная загазованность
воздуха рабочей зоны . Турбинный
и котельный цеха, установки химочистки
воды , окрасочные участки , ЗРУ аккумуляторные помещения. |
Концентрация
газов и паров в воздухе рабочей зоны могут достигать десятки норм. Отравления
и профзаболевания в зависимости от вида газа (пара). |
ПДК
, мг/м3: оксид
углерода - 20; хлор
- 1; серная
кислота - 1; соляная
кислота - 5; гидразингидрат
- 0,1; ацетон
- 200. Аммиак
- 20 ГОСТ
12.1.003 - 94 (11) |
6.
Повышенная температура на поверхности тепломеханического оборудования ,
трубопроводов пара и горячей воды. |
Температура
на поверхности оборудования и трубопроводов от + 20 до + 55°С Ожоги. |
При
температуре окружающего воздуха + 240С температура на поверхности
оборудования не должна превышать + 45 0С. Правила
(5,6,8). |
7.
Расположение рабочих мест
на высоте Турбинный и котельный цеха. |
Расположение
рабочих мест в котлотурбинном цехе на высоте
от 0 до 26 м Падение
с высоты травмы , летальный исход. |
ПДУ а)
площадки и лестницы с перилами высотой более 0,9м и сплошной обшивкой по низу
высотой 0,1 м; б)
ширина лестниц 600 мм, высотой 200 мм, ширина ступеней 80 мм; в)
расстояние между площадками по высоте более 4 м. Правила
(10). |
8.
Повышенный уровень шума на
рабочем месте. Турбинный
и котельный цеха , насосные станции , парогазопроводы , коллекторы дренажей. |
Уровни
звука ( дБ). А): Генератор,
турбина - до-117 Насосы
- до - 99; паро-газопроводы
- до-98; коллекторы
дренажей - до -103 . Заболевания
органов слуха , нервной системы , головы. |
ПДУ
(дБ.А) на постоянных рабочих местах и рабочих зонах в производственных
помещениях и на территории предприятий - 80. ГОСТ
12.1.003-94 (11). |
9.
Повышенный уровень
вибрации на рабочем месте. Турбинный
и котельный цеха, цехи централизованного ремонта, испытательные участки
механического оборудования. |
Уровни
вибрации (дБ): котельный
цех - до 94; турбинный
- до 94; ЦЦР
- до 94; испытательные
участки механического оборудования -
до 96; Профзаболевания
- вибрационная болезнь. |
ПДУ
общей технологической вибрации 63 Гц: уровень виброскорости 92 дБ,
виброскорость - 0,02 м/с; виброускорение - 0,8 м/с2. ГОСТ
12.1. 012-90 (10). |
10.
Взрывопожаробезопасность
концентрации горючих газов , паров легковоспламеняющихся газов , паров и горючих жидкостей, пыли. Ацетиленовые
станции , системы охлаждения генераторов, помещений электролиза воды, аккумуляторные , зарядные станции ,
котельный цех, машинные залы аммиачных компрессорных и холодильных установок
, помещения подачи мазута . |
Горючие
газы: ацетилен, водород, оксид углерода, аммиак. Горючие
жидкости: мазут, масло турбинное, масло трансформаторное. Лекговоспламеняющиеся
жидкости , пыль. При
концентрации выше предельных норм может быть взрыв и пожар. |
Нижний
концентрационный предел воспламенения (НКПВ) , % об: ацетилен
- 2,5; водород
- 4,09; оксид
углерода - 12,5; аммиак
- 17,0; ацетон
- 2,91; ГОСТ
12.1.004 - 79. Температура
вспышки , 0С: мазут
- 150; масло
турбинное - 184 масло
трансформаторное - 140. ПУЭ (21) |
Классификация производства ,
среды , зданий и сооружений.
Основные характеристики
производственных помещений ТЭЦ приведены в табл. 2.
Таблица 2.
Наименование
помещения . цеха , участка. |
Категория взрывопожароопасности ОНТП 24 - 86 |
Степень огнестойкости
здания СНиП 2.09.02.-85 |
Класс взрыво- или
пожароопасной зоны ПУЭ (21) гл. 7.3,7.4 |
Класс помещения по
окружающей среде ПУЭ (21) 1.14 - 2.1.12 |
Класс помещения по
опасности поражения электрическим током ПУЭ (21) 1.1.13 |
Группа производственных
процессов по санитарной характеристике СН и П 2.09.04-87 (16) |
Санитарный класс
производства , ширина санитарнозащищенной зоны СН 245-71 |
Аккумуляторная |
А |
II |
B
-Ia |
С химически активной
средой |
Особо опасное |
1б |
IV-100 м |
Водонасосная |
Д |
III |
П-Ia |
Сырое |
То же |
2в |
V-50 м |
Котельный
цех |
А |
II |
B-Ia |
Закрытое , сухое |
То же |
2а |
IV-100 м |
Турбинный
цех |
А |
II |
B-Ia |
Закрытое , сухое |
То же |
2а |
IV-100 м |
ХВО |
Д |
III |
П-I |
С химически активной
средой |
опасное |
1в |
IV-100 м |
Компрессорная |
А |
III |
B-I |
С химически активной
средой |
Повышенной опасности |
1б |
IV-100 м |
ГРП |
А |
III |
B-I |
Закрытое |
Повышенной опасности |
1б |
IV-100 м |
Очистные
сооружения |
Д |
II |
П-III |
сырое |
Особо опасное |
3а |
IV-100 м |
БЩУ |
Д |
II |
П-III |
сухое |
Повышенной опасности |
1а |
V-50 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
2.2. Анализ производственных воздействий ТЭЦ на окружающую среду.
2.2.1. Загрязнение атмосферы.
Главное значение в загрязнении
атмосферы в районе ТЭЦ имеют: оксид углерода, диоксид серы, оксиды азота.
Концентрация вредных веществ в выбросах велика и количество валовых выбросов с
уходящими газами очень значительно. ПДК вредных веществ приведены в табл.
3.
Таблица 3.
Вредные
вещества, выделяемые в процессе производства.
№ п/п |
Наименование |
ПДК , мг / м3 В атмосферном воздухе |
Место выделения |
|
|
|
Максимально
разовая |
Среднесуточная |
|
1. |
Диоксид
серы |
0.5 |
0.05 |
Котлотурбинный
цех, дымовая труба |
2. |
Оксид
углерода |
5 |
3 |
То
же |
3. |
Диоксид
азота |
0,085 |
0,04 |
То
же |
4. |
Пятиоксид
ванадия |
- |
0.002 |
То
же |
5. |
Бензапирень |
- |
1 10-5 |
То
же |
6.
|
Пыль
(сажа) |
0.15 |
0.05 |
То
же |
|
|
|
|
|
2.2.2. Загрязнение водоемов .
ТЭЦ
загрязняет водоемы:
n водами , загрязненными
нефтепродуктами (мазутом, маслами);
n растворами и отмывочными
водами после химических очисток и консервации теплосилового оборудования
(серная кислота , HCI, шлам);
n водами после обмывок конвективных
поверхностей нагрева и регенеративных подогревателей (ванадий , никель, медь ,
серная кислота);
n сбросные воды
водоподготовительных установок.(грубодисперсными веществами , серная кислота , HCI);
Самое
сильное химическое загрязнение водоемов вызывают стоки химводоподготовки и
обмывок поверхностей нагрева котлов. ПДК вредных веществ в водоемах указаны в
табл. 4
Таблица 4.
Средние
значения примесей в водоемах.
Виды
примеси |
Концентрация
, мг/л |
Грубодисперсные
вещества |
0.5 |
Свободная
вода |
4
- 5 |
Железо |
7
- 8 |
Ванадий
|
0.3
- 0.8 |
Никель |
0
- 0,15 |
Медь |
0,02
- 0,05 |
Сухой
остаток |
32
- 45 |
Масло
(мазут) |
0.5
- 2.0 |
2.2.3. Энергетические загрязнения
ТЭЦ является источником интенсивного шума , который воздействует на
жителей примыкающих территорий. Шумовые характеристики на внешней границе санитарно - примыкающей
зоны ТЭЦ следующие:
уровень звука: максимальный - 120 дБА;
средний
71 дБА
Допустимый
уровень шума на территории ТЭЦ 60 дБА.
2.3. Анализ возможности возникновения чрезвычайных ситуаций на ТЭЦ.
Наиболее вероятно возникновение
чрезвычайных ситуаций в результате взрывов и пожаров. Опасность взрывов и
пожаров создают факторы 3,5, 10 приведенные в табл.1.
3. Мероприятия и средства по
обеспечению безопасности труда.
3.1.Защита от поражений
электрическим током:
В качестве защиты предусматриваем:
а) совершенную изоляцию и ее контроль;
б) ограждения и кожухи на токоведущих частях;
в) зануление корпусов электроустановок
напряжением до 1000 В с глухо-заземленной нейтралью;
г) защитное заземление для других электроустановок.
3.2. Защита от механических
травм.
В качестве защиты предусматриваем:
а) ограждение вращающихся частей (муфт, шкивов) от
случайных прикосновений;
б) оснащение тормозными устройствами тягодутьевых
машин для быстрого останова и
предотвращения самопроизвольного вращения от самотяги.
3.3 Нормализация воздушной
среды производственных помещений.
Согласно СН 245-71 (5) планируется
объем производственных помещений на одного работающего не менее 15 м3
, а площадь не менее 4,5 м2.
В помещениях проектируемой ГРЭС
предусмотрены согласно ГОСТ 12.1.005-88 (7), ПУЭ (гл.4.4), ГОСТ 12.4.021-75
(8):
а) поддержание допустимых параметров
метеоусловий путем применения отопления , вентиляции , кондиционирования
воздуха (см. таб. 3.1.).
n Нормы допустимых
температур, относительной влажности и скорости движения в табл . 1.
б) поддержание чистоты воздуха рабочей зоны за счет применения
герметичности технологического оборудования , местной вытяжной вентиляции на рабочих местах , общеобменной вентиляции ,
кондиционирование воздуха.
Системы
отопления и вентиляции зданий и помещений ТЭЦ.
Таблица 3.1.
№ п/п |
Назначение помещения |
Система отопления |
Система вентиляции |
Подогрев воздуха |
Очистка воздуха |
1. |
Помещение
аккумуляторных батарей и кислотных |
Водяное
или паровое |
Приточно-вытяжная
с механическим побуждением |
В
калориферных установках до температуры не ниже 10 и не выше 350С |
Круглогодичная
, приточного воздуха от пыли в фильтрах |
2. |
Водонасосная |
Водяное
или паровое |
Приток
воздуха естественный через открывающиеся фрамуги, удаление воздуха
дефлекторами |
В
калориферных установках до температуры не ниже 10 и не выше 350С |
|
3. |
Котельный
и турбинный цеха |
Водяное
или паровое |
Местный
отсос из рабочих зон. Приточно-вытяжная с механическим побуждением |
В
калориферных установках до температуры не ниже 10 и не выше 350С |
|
4. |
ХВО
|
Водяное
или паровое |
Приточно-вытяжная
с механическим побуждением Используются
вытяжные шкафы с принудительной вентиляцией |
В
калориферных установках до температуры не ниже 10 и не выше 350С |
Круглогодично |
5. |
Компрессорная |
Водяное
или паровое |
Приток
воздуха естественный |
Не
предусматривается |
|
6. |
ГРП |
Дежурное |
Приток
воздуха естественный |
Не
предусматривается |
|
7. |
БЩУ |
Водяное
или паровое |
Приточно-вытяжная
с механическим побуждением |
В
калориферных установках до температуры не ниже 10 и не выше 350С |
|
3.4. Нормализация
производственного освещения.
В соответствии со СН и П 23-05-95 (9)
в производственных помещениях ТЭЦ предусмотрены:
а) естественное освещение с к.е.о. =
1,5 % боковое за счет применения остекленных световых проемов в двух
противоположных наружных станах помещения и комбинированное (верхнее и боковое)
за счет применения фонарей в покрытии и бокового освещения;
б) искусственное освещение (общее,
местное , комбинированное) с помощью электрических ламп - газоразрядных (КТЦ,
ХВО , БЩУ) или накаливания (аварийное освещение , турбинный цех, для местного
освещения) с минимальной освещенностью.
Местное освещение, с применением ламп
накаливания
Комбинированную систему освещения применяем
в помещениях КТЦ , ХВО, БЩУ , турбинном цехе и складских зданий.
Для освещения помещений
производственных и складских зданий применяем газоразрядные лампы низкого и
высокого давления (люминесцентные , ДРЛ, натриевые).
в) аварийное освещение , освещенностью
10 лк , с питанием от аккумуляторной батареи;
г) очистку остекленных проемов и
светильников проводить не реже 2 раз в год.
3.5. Защита от шума.
В соответствии с ГОСТ 12.1.003 - 94
(11) проектом предусмотрены:
3.5.1. Архитектурно - планировочные
мероприятия:
а) размещение наиболее шумных
помещений и зон в отдельных зданиях (компрессорная , кислородная станции);
б) размещение вне главного корпуса
дымососов и дутьевых вентиляторов;
в) удаление внешних источников шума
(трансформаторов , парогазопроводов и др) от помещений дежурного персонала;
г) отвод паров от
предохранительных клапанов при помощи
конденсационных устройств , соединенных с атмосферой , при этом противодавление
не должно превышать 0,02 МПа;
д) создание свободной зоны между шумными цехами до 100 м.
Предусматриваем
свободную зону – 85м.
3.5.2. Акустические мероприятия:
а) установка насосов . вентиляторов,
компрессоров на отдельных фундаментах, не связанных между собой и со станами
зданий;
б) звукоизолирующие прокладки между агрегатами
и фундаментами;
в) акустические разрывы в конструкциях
, заполненных звукоизолирующим материалом;
г) герметизация , уплотнение по
периметру притворов окон , дверей и ворот;
д) герметизация стен и потолков
помещений звукопоглощающими облицовочными материалами;
е) звукопоглощающая облицовка
внутренних поверхностей газо-воздушных
трактов вентиляционных систем .
3.5.3. Организационно - технические мероприятия:
а) своевременное и качественное
профилактическое обслуживание оборудования , обеспечивающее надежность
крепления , правильную регулировку сочленений;
б) использование рационального режима
труда и отдыха работающих на шумных участках;
в) применение средств индивидуальной
защиты органов слуха (наушники и виброобувь
для операторов обслуживающих турбину).
3.6. Защита от вибрации.
Согласно ГОСТ 12.1.012 - 90 (10)
проектом предусмотрены:
а) акустические разрывы , заполненные пористым материалом
между фундаментами вибрирующих агрегатов и рабочими площадками ;
б) виброизолирующие опоры (стальные
пружины , резина) под станинами и корпусами оборудования;
в) эластичные виброизолирующие вставки
на воздуховодах в местах присоединения их с вентиляторами и в местах
прохождения их через стены;
г) облицовка листов покрытия пола
рабочих площадок вибродемпфирующим материалом;
д) применение средств индивидуальной
защиты от вибрации (рукавицы с амортизационными прокладками при выполнении
работ с отбойным молотком и уплотнительным вибратором при бетонировании ,
виброгасящая обувь);
е) поддержание в условиях эксплуатации
технического состояния оборудования на
уровне , предусмотренном нормативно - технической документацией;
ж) применение режимов труда ,
регулирующих продолжительность воздействия вибрации на работающих.
3.7. Снижение температуры на поверхности оборудования
Для снижения предусматриваем:
а) тепловую изоляция, которая должна выполняться так , чтобы температура ее
наружной поверхности не превышала 55 0С . Для тепловой изоляции
предусматриваем малотеплопроводные материалы (шамотный кирпич , красный кирпич
и т.д.);
б) все горячие части оборудования
должны иметь тепловую изоляцию;
в) все горячие участки поверхностей
оборудования , находящихся в зоне возможного попадания на них
легковоспламеняющихся , горючих , взрывоопасных или вредных веществ должны быть покрыты металлической
обшивкой для хранения тепловой изоляции от
пропитывания этими веществами.
4. Мероприятия и средства по защите
окружающей среды.
4.1. Снижение выбросов в атмосферу .
Во избежание загрязнения атмосферного
воздуха предусматриваются:
а) дымовая труба высотой 150 м для
рассеяния вредных остаточных веществ: оксидов азота и оксидов серы и др.;
б) рециркуляция дымовых газов в
топочную камеру для снижения (примерно на 25 %) концентрации окислов серы с
применением дымососов рециркуляции;
в) снижение выбросов бенз(а)пирена за
счет контроля за полнотой сгорания топлива с помощью оптических дымномеров;
г) применяют очистку дымовых газов в
скруббере , водой с добавкой известкового молока для очистки дымовых газов от SО2.
4.1.1. Расчет
приземной концентрации SO2, NO2 (22).
Высота
дымовой трубы определяется по формуле:
H= =180м , где
А -
коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы.
Для
европейской части России А = 120 ;
F -- безразмерный коэффициент, учитывающий скорость
оседания вредных веществ в атмосферном воздухе. F = 1;
Т
-- разность выходящих из дымовой трубы
газов и окружающего воздуха;
М
-- количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу;
М=МSO2+5.58МNO2;
м,n -- безразмерные коэффициенты;
Н –
высота дымовой трубы, м.
Определяем
количество вредного вещества выбрасываемого в атмосферу.
Расчетным
топливом проектируемого блока является природный газ, поэтому загрязнение
окислами серы общей формулы SOx отсутствует.
М=0+5,58×12×4=1,284
Выброс
окислов азота рассчитывается по выражению
МNO2=0.034b1kB/QPHj ,где
b1=0,8 (для газа), коэффициент
к=12D/(200+Dн) в зависимости от начальной Dн и фактической D нагрузок
котла, т/ч ;
j - коэффициент, учитывающий мероприятия по
подавлению оксидов азота в топке (от 0,9 до 0,5).
Из расчета тепловой схемы имеем:
k=12×1000/(200+960)=10,35
j=0,75
.
Определяем приземную концентрацию:
МNO2=0.0344×0.8×10.35×74000/88550×0.75=1,17<1,280 г/с.
Данные приземных концентраций SO2 NO2 меньше ПДК SO2 и ПДК NO2 , поэтому выбранная высота
трубы отвечает требованиям защиты атмосферы.
4.2. Снижение загрязнения сточных вод.
С
целью уменьшения загрязнения водоемов
проектом предусмотрены:
а) использование продувочных
засоленных вод котлов в цикле подготовки добавочной воды на испарительной
установке;
б) использование продувочных вод
испарительной установки для получения реагентов для химводоочистки;
в) использование вод обмывки РВП для получения
реагентов для химводоочистки;
г) очистка вод, загрязненных мазутом и маслом, по
схеме установки с напорной флотацией.
4.3. Предотвращение загрязнений территорий.
Проектом предусматривается
рациональное использование земель.
Самые
большие территории земель используются
под хранилище мазута
Для
сбора металлома выделена площадка для его резки и погрузки в вагоны.
4.4. Организационные мероприятия.
Проектом предусмотрено составление
экологического паспорта ТЭЦ в соответствии с требованием ГОСТ 17.00.09-90.
Кроме того, на каждый год рассчитываются лимиты предельно - допустимых сбоев
(ПДС) и предельно - допустимых выбросов (ПДВ), производят их согласование с
администрацией региона и города, региональным органом Роскомприроды. На ТЭЦ
предусмотрена должность ответственного за природоохранную деятельность.
5. Мероприятия и средства по обеспечению безопасности в чрезвычайных
ситуациях.
5.1. Предотвращения пожаров и взрывов.
Согласно ГОСТ 12.1.004- 91 (11) и ГОСТ
12.1.010-76 (13) проектом предусмотрены:
а) на складах мазута и масел:
n территория склада с
резервуарами мазута огораживается несгораемым ограждением высотой не ниже 2 м ;
n оснащается установками
автоматического пожаротушения резервуаров;
n резервуары для хранения
энергетических масел оснащаются устройствами для замера уровня жидкости в
предотвращения перелива;
n технологические требования к
оборудованию, зданиям и сооружениям складов по хранению и транспортировке
топлива должны соответствовать ПТЭ
б) на котельных установках:
n оснащение котельных
установок в соответствии с техническими требованиями по взрывобезопасности ;
n на мазутопроводах применение
несгораемой теплоизоляции ;
n выполнение
мазутопроводов в зданиях выполнены из
усиленных стальных бесшовных труб повышенного класса на давление соответственно ру = 64
МПа при температуре до 2000С;
n применение фланцевых соединений типа " шип - паз
";
n периодический (не менее 2
раз в год) визуальный осмотр состояния
изоляции;
в)
турбогенераторы:
n для исключения попадания
масла на горячие поверхности предусматриваются меры против фонтанирования масла
на напорных маслопроводах: применение стальной запорной арматуры , установка
фланцев фасонного типа , окожушивание фланцев;
n в маслосистемах агрегатов
применяется маслостойкие и температуростойкие материалы уплотнений фланцевых
соединений маслопроводов;
n не реже 2 раз в год
визуальный осмотр состояния изоляции паропроводов;
n при эксплуатации
газомасляной системы агрегатов с
водородным охлаждением исключение
образования взрывоопасной смеси
при объемном содержании водорода
в воздушной среде от 4 до 75 %
г) аккумуляторные установки:
n в помещении проверка
состояние приточно-вытяжной вентиляции;
n хранение кислотных и
щелочных аккумуляторов в разных
помещениях.
5.2. Пожарная защита и взрывазащита.
Согласно ГОСТ 12.1.004 - 91 (11) и
ГОСТ 12.1.010-76 (13) проектом предусмотрены мероприятия по пожарной защите:
а) максимально возможное
применение негорючих и трудногорючих
веществ вместо пожароопасных - покрытие кровель зданий несгораемым
пенополеуретаном;
б) ограничение количества горючих
веществ и их размещения (смазочные материалы по нормам суточного расхода);
в) изоляция горючей среды за счет
устройства обваловки хранилищ масла и мазута;
г) предотвращение распространения
пожара за пределы очага за счет применения противопожарных стен и перегородок и
дренчерных установок;
д) применение средств пожаротушения
(огнетушители)типы: ОХП-10, ОПС - 10, ОВП-5, ОВП-10, ОУ - 5 (песок - при
локальных очагах, установки автоматического пожаротушения, орошающие установки
ферм перекрытия главного корпуса);
е) эвакуация людей;
ж) применение средств коллективной
защиты;
з) система противодымной защиты;
и) применение средств пожарной
сигнализации и средств извещения о пожаре. Предусмотрен пульт ППС - 2 , имеющий
65 направлений пожарных извещателей и возможность запуска системы автоматического
пожаротушения по отдельным направлениям.
По взрывозащите предусматриваются
следующие мероприятия:
а) установление минимальных количеств
взрывоопасных веществ , применяемых в данных производственных процессах;
б) применение оборудования
рассчитанного на давление взрыва;
в) обваловка и бункеровка
взрывоопасных участков;
г) защита оборудования, работающего
под давлением, п.5.3;
д) применение быстродействующих
отсечных -- на газо - мазутопроводах котлов и обратных клапанов на
отборах турбин;
е) применение средств
предупредительной сигнализации о больших концентрациях за счет применения
газоанализаторов.
5.3. Предотвращение взрывов
сосудов и трубопроводов, работающих под давлением.
Для безаварийной работы котлов и
трубопроводов , работающих под давлением согласно правилам (24)
предусматриваются следующие мероприятия:
n правильная организация
режимов пуска и останова данного оборудования;
n обеспечение надежной
автоматической , контрольно - измерительной
аппаратурой , а также дистанционным управлением;
n оснащение запорной и
запорно-регулирующей арматурой , предохранительными устройствами (импульсными предохранительными
установками на паропроводах парового
котла); предохранительными клапанами (в любой точке паропровода до запорного
устройства); указателями уровня жидкости;
|
№ п/п |
Параметры |
Указание по выбору параметра и расчетные формулы |
Данные расчета |
|
|
|||||
|
Исходные
данные
|
|
|
||||||||
|
|
|
|||||||||
|
1 |
Схема включения клапана |
|
- |
|
|
|||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||
|
2 |
Массовый аварийный расход газа через предохранительный
клапан G, т/ч |
Определено заданием |
1000 |
|
|
|||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
||||||||||
|
3 |
Состав газа (объемный) гпар |
» » |
гпар
= 1,0 |
|
||||||
|
|
||||||||||
|
4 |
Газовая постоянная R, кгс×м/(кг×град) |
» » |
58,7 |
|
|
|||||
|
5 |
Показатель адиабаты
к |
Ср/Сv |
1,33 |
|
|
|||||
|
6 |
Рабочее давление газа в системе (избыточное) р1, кгс/см2 |
Определено заданием |
254 |
|
|
|||||
|
|
|
|||||||||
|
7 |
Давление в резервуаре, куда сбрасывается газ после
клапана (избыточное) р2,
кгс/см2 |
» » |
28 |
|
|
|||||
|
8 |
Температура газа перед клапаном Т1, К |
» » |
818 |
|
|
|||||
|
|
|
|||||||||
|
Расчет необходимого эквивалентного проходного
сечения |
|
|
||||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
Максимальное допустимое давление в системе при
открытом клапане (избыточное) рмах1
, кгс/см2 |
(1.7) и (1.8) |
1,1*254=279,4 |
|
|
|||||
|
|
||||||||||
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
10 |
Потеря давления в подводящем трубопроводе ртр ,
кгс/см2 |
при p1 > 60 кгс/см2 ртр<0,04р1 |
@0,04×254=10 |
|
|
|||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||
|
11 |
Давление полного открытия клапана (избыточное) Рh1,
кгс/см2 |
Рмах — Ртр
|
254-10=244 |
|
|
|||||
|
12 |
Приведенное давление перед клапаном p1 |
|
=1,0855 |
|
|
|||||
|
|
|
|||||||||
|
№ п/п |
Параметры |
Указание по
выбору параметра и расчетные формулы |
Данные
расчета |
|
||||||
|
13 |
Температура при полном открытии клапана Тh1, К |
T1(Ph1/P1) |
=809,89 |
|
|
|||||
|
14 |
Приведенная температура перед клапаном t1 |
|
810/(647*1)=1,25 |
|
|
|||||
|
|
|
|||||||||
|
15 |
Отношение приведенных координат pi/ti |
- |
1,0855/1,25=,8684 |
|
|
|||||
|
16 |
Коэффициент сжимаемости газа перед клапаном , x1 |
Рис. 99 при ti и pi |
1,25 |
|
|
|||||
|
|
|
|||||||||
|
17 |
Коэффициент отклонения расхода реального газа от
идеального ,y |
Рис. 13
при (Ph1 +1) и Th1 |
- |
|
|
|||||
|
18 |
Коэффициент отклонения реального газа mт |
Рис. 11 и 12. В расчет принимается в случае отсутствия данных y и В При p1/t1 >
0,5 |
@1 |
|
|
|||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||
|
19 |
Объемный
показатель адиабаты реального газа kv Кv=кx/mт |
Уравнение
(11.46). В расчет принимается при отсутствии данных y и В при pi/ti > >0,5 |
1,33*1,25/1= = 1,16625 |
' |
||||||
20 |
Площадь
эквивалентного проходного сечения Фв клапана по воздуху при h/dc =0,4 см2 |
Рис.101-104 |
0,75 |
||||||||
21 |
Коэффициент
пересчета В |
Рис. 105,
уравнение (VI.7) |
* =1,75 |
||||||||
22 |
Критическое
отношение давлении в клапан s*=0,57s*с |
Рис. 98,
уравнение (II.34) |
0,27*0,57=0,15 |
||||||||
№ п/п |
Параметры |
Указание по выбору параметра и расчетные формулы |
Данные расчета |
||||||||
23 |
Максимальное
допустимое давление в резервуаре сброса (избыточное) рмах2 кгс/см2 |
Уравнения (1.7) и (1.8) р<3 рmax2=h+0.5 |
0.5 |
||||||||
24 |
Отношение
давлений в открытом клапане s |
(Ph2+1)/(Ph2+1) при
Ph2=Ph max2 |
(0.5+1)/(244+1)= =0.0006<s*=0.15 |
||||||||
25 |
Коэффициент
докритического расхода q |
Рис100,уравнение
(11,35) q= |
=0,989 |
||||||||
26 |
Коэффициент
расширения среды в клапане e* |
Рис 98,табл
4 и уравнение (11,39) e*=1,2e* |
0,57*1,2=0,684 |
||||||||
27 |
Расчётная
площадь эквивалентного проходного сечения Фр клапана для газа при h/dc=0.4см2 |
В*Фр/q |
0,75*1,75/0,989=
1,327 |
||||||||
Определение
размеров клапана |
|||||||||||
28 |
Относительная
высота подъёма клапана |
Принимается |
0,4 |
||||||||
29 |
Отношение
размеров d3/dc |
Табл, 21 dc= d3=(1.52.5)dc (принимаем) |
2.0 |
||||||||
30 |
Коэффициент
расхода aс |
Рис , 17 |
0,83 |
||||||||
31 |
Расчётная
площадь узкого сечения седла клапана (Fс)р,см2 |
Фр/aс |
1,327/0,83=1,65 |
||||||||
32 |
Расчётный
диаметр узкого сечения седла (dс)р,мм |
|
=14,5 |
||||||||
№ п/п |
Параметры |
Указание по выбору параметра и расчетные формулы |
Данные расчета |
||||||||
Выбор
клапана |
|||||||||||
33 |
Диаметр
седла принятого клапана dс,мм |
Определяется
значением (dс)рdс |
15 |
||||||||
34 |
Эквивалентная
площадь проходного сечения принятого клапана Ф ,см2 |
aс |
0,83*=
=1,466 |
||||||||
35 |
Уточнённое
давление Рh1’,кгс/см2,перед открытым
клапаном при выработанном сечении |
(Рh1+1)-1>
>0.8Р1 |
(244+1)1,65/1,466—1=275>0,8*254= =203,3 |
||||||||
36 |
Выходной
диаметр седла dс’,мм |
Табл,21 d’c=(1.01.1)dc |
15*1.0=15 |
||||||||
37 |
Высота
подъёма диска клапана h,мм |
В
соответствии с п,28 расчёта |
0,4*15=6 |
||||||||
38 |
Наибольшая
площадь сечения щели клапана при полном открытии Fщ,мм2 |
Должно быть
F3>Fщ Проверяется
на основании размеров чертежа |
- |
||||||||
Расчёт
пружины |
|||||||||||
40 |
Коэффициент
давления потока у |
Рис35 |
2,44 |
||||||||
41 |
Усилие
сжатия пружины в открытом клапане Qпр2,кгс |
Уравнение lll,43 |
(272*2,44-33,1)* 3,14*0,82/4-2=310 |
||||||||
42 |
Жёсткость
пружины х,кгс/см2 |
Уравнение lll,41 |
|
||||||||
43 |
Прогиб
пружины при закрытом клапане l.см |
Qпро/х |
195/322=0,6 |
||||||||
44 |
Прогиб
пружины l2 при открытии клапана на величину
hmax,см |
l1+hmax |
0.6+0.6=1,2 |
||||||||
№ п/п |
Параметры |
Указание по выбору параметра и расчетные формулы |
Данные расчета |
||||||||
Расчёт сил
реакции |
|||||||||||
|
|||||||||||
45 |
Сила
реакции от истечения среды из выпускного трубопровода R,кгс |
Уравнение(vll,1) и (vll,2) |
(32,2-28)40,00385+ +1,4*28*104* *0,00385=1680 |
||||||||
46 |
Сила
реакции Рх и Ру от поворота потока в выпускном
трубопроводе на 90°,кгс |
Уравнение (vll,4) |
2*1,4*0,00385* 32,2*104*0,705= =2450 |
||||||||
47 |
Суммарная
сила реакции ,кгс V H |
R+Py Px |
1680+2450=4130 2450 |
||||||||
48 |
Момент Мv от силы реакции V,кгс*м |
V*lv |
4130*0.3=1240 |
||||||||
49 |
Момент Мн
от силы реакции Н,кгс*м |
Н*lН |
2450*0,3=245 |
||||||||
50 |
Суммарный
момент М от сил реакции,кгс |
Mv-MН |
1240-245=995 |
||||||||
|
В результате рассчёта
принимаем к установке на парогенератор 2 предохранительных клапана.
n оборудование паровых котлов
автоматическими устройствами для прекращения подачи топлива в топку в случаях:
а)
погасания факела в топке;
б)
отключения всех дымососов;
г)
отключение всех дутьевых вентиляторов.
n периодическое техническое
освидетельствование: внутренний смотр - не реже 1 раза в 4 года; гидравлическое
испытание - не реже 1 раза в 8 лет.
Для безопасно эксплуатации баллонов со
сжиженным и растворенными газами предусматривается:
n соблюдение правил наполнения
баллонов и транспортировки;
n нормирование расстояния
места установки балонов от источников тепла;
n соблюдение правил хранения
баллонов.
Используемая литература.
1. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов работающих под давлением.
2. ГОСТ 12.1.004 – 76. Пожарная безопасность.
3. Правила устройства электроустановок М.1986.
4. СНиП II - 58 - 75. Теплоизоляция оборудования.
5. СН 245-71. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. М.1972.
6. СНиП II – 33 – 75. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. М.1976.
7. ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
8. ГОСТ 12.4.021-75. Системы вентиляционные.
9. СНиП 23 – 05 – 95. Естественное и искусственное освещение.М., 1995.
10. ГОСТ 12.1.012-78. Вибрация. Общие требования.
11. ГОСТ 12.1.003-83 Шум. Общие требования безопасности.
12. ГОСТ 12.1.004-85. Пожарная безопасность. Общие требования.
13. ГОСТ 12.1.010-76. Взрывобезопасность. Общие требования.
14. Методические указания МГОУ М.,1997.
15. ОНТП 24-86. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности. Общесоюзные нормы технологического проектирования. М.1986.
16. СНиП – 2.09.04 – 87. Производственные здания. М.1988.
17. ГОСТ 12.2.007.0 – 75 Изоляционные материалы электротехнические.
18. Павлов С.П., Денисенко Г.Ф., Афонасьева Е.В. “Защита окружающей среды при эксплуатации теплоэнергетических обьектов” 1993г.
19. СНиП 11-12-77 Защита от шума 1978.
20. Справочник по пыле- и золоулавливанию (Русаков) 1983.
21. Правила техники безопасности при экплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей, М.1984.
22. Рыжкин В.Я.,Тепловые
электрические станции, М.,1984
23. Кондратьнва Т.Ф.,
Предохранительные клапаны, «Машиностроение»,1976.
24. Тувальбаев Б.Г., Оптимизация
схем и оборудования ТЭС,М.,1996г.
25. Тепловой расчёт котельных
агрегатов (нормативный метод), М.,1973г.
26. Дранченко А.А., Коваленко
О.М., Марченко Е.М., Тувальбаев Б.Г.,
Энерготехнологическое использование топлива, М.,1993г.
27. Чернухин А.А., Любимова
Н.Г., Методические указания по выполнению организационно- экономической части
дипломного проекта, М.,1989г.
28. Рихтер Л.А., Газовоздушные
тракты тепловых электростанций, М.,1969г.
29. Стерман Л.С.
технико-экономические основы выбора параметров КЭС, М.,1970г.
30. Стерман Л.С., Покровский
С.А., Водоподготовка, М.,1989г.
31. Арсеньев Г.В., Белоусов
В.П., Дранченко А.А. и др., М., 1988г.
32. Рихтер Л.А. и др.
Вспомогательное оборудование ТЭС, М.,1987г.