Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Мая 2015 в 14:21, дипломная работа
Роль энергетики в народном хозяйстве Республики Казахстан исключительно велика. Преобладающее значение среди электростанций Казахстана имеют тепловые электростанции. В особенности большое народнохозяйственное значение имеют районные паротурбинные электростанции. Наиболее характерными чертами развития тепловых электростанций в Казахстане являются: широкое использование местных топлив; большие масштабы применения теплофикации; использование пара высокого давления и температуры; автоматизация тепловых процессов.
К электростанциям предъявляются требования безусловно надежной и высокоэкономичной работы. Современные тепловые электростанции обладают весьма сложным хозяйством и отличаются большим разнообразием основных и вспомогательных агрегатов и механизмов.
Введение 4
1 Описание технологической схемы 6
2 Тепловой расчет котла БКЗ – 420 – 140 9
2.1 Тепловой расчет при сжигании Шубаркольского угля 12
2.2 Тепловой расчет при сжигании попутного газа 50
3 Аэродинамический расчет 84
3.1 При сжигании Шубаркольского угля 84
3.2 При сжигании попутного газа 97
4 Охрана окружающей среды 110
4.1 Система золоулавливания ТЭЦ 110
4.2 Расчет выбросов в атмосферу 111
5 Автоматика 114
5.1 Описание автоматики котельного агрегата 114
5.2 Расчет ссужающего устройства 114
6 Охрана труда 119
6.1 Трудовой Кодекс 119
6.2 Требования к работникам котельного цеха 119
6.3 Противопожарное водоснабжение, пожарная техника и средства
связи 122
6.4 Расчет исскуственного освещения 126
7 Расчет экономического эффекта 128
Заключение 133
Список использованной литературы 135
Продолжение таблицы 2.2
Наименование |
Обозна- чение |
Формула, обоснование |
Расчет, величина |
Суммарная площадь поверхностей поворотной камеры |
∑Нпк |
Нпотл+Нфр+заднл +Нэкрл+Н3стл+ Нподв |
182,2+34,3+20+79+121= 436 |
Сечение для прохода газов, м2 |
Fподвг |
По рис. 4.2б |
(15,42-0,032*6)*3,35*2= 102 |
Третья ступень пароперегревателя | |||
Диаметр и толщина труб,мм |
dxδ |
По чертежу |
32х4,5 |
Число труб, шт |
z2, z1 |
По чертежу |
8, 31 |
Шаги труб, мм |
S1, S2 |
По чертежу |
80, 93 |
Поверхность нагрева третьей ступени, м2 |
Нпп3 |
π*d*l*n |
3,14*0,032*15,42*31*8*2=773 |
Сечение для прохода пара, м2 |
f пп3п |
π*d2/4*z2 |
0,785*0,0232*31*2*2*2= 0,103 |
Сечение для прохода газов, м2 |
Fпп3г |
По чертежу |
(2,56-0,032*31)*15,42*2-0,785* |
Эффективная толщина излучающего слоя, м |
s |
||
Дополнительные поверхности, м2 |
|||
подвесных труб |
Нподвпп1 |
По чертежу |
3,14*0,032*30*6*1,2*2= 43,4 |
экранов |
Нэкрпп1 |
По чертежу |
15,42*1,2*2=37 |
настенного пароперегревателя |
Ннпппп1 |
По чертежу |
2,56*1,2*4+15,42*1,2*2= 49,3 |
Суммарная площадь дополнительных поверхностей в районе пароперегревателя третьей ступени |
∑ Ндоп |
Нподвпп1+Нэкрпп1 +Н3стпп1 |
43,3+37+49,3=129,7 |
Первая ступень пароперегревателя | |||
Диаметр и толщина труб,мм |
dxδ |
По чертежу |
32х4 |
Число труб, шт |
z2, z1 |
По чертежу |
10, 30 |
Шаги труб, мм |
S1, S2 |
По чертежу |
80, 55 |
Поверхность нагрева первой ступени, м2 |
Нпп1 |
π*d*l*n |
3,14*0,032*25,072*30*6*2=907 |
Продолжение таблицы 2.2
Наименование |
Обозна- чение |
Формула, обоснование |
Расчет, величина |
Сечение для прохода пара, м2 |
f пп1п |
π*d2/4*z2 |
0,785*0,0242*30*2*6= 0,163 |
Сечение для прохода газов, м2 |
Fпп1г |
По чертежу |
(2,56-0,032*30)*15,42*2= 49,5 |
Эффективная толщина излучающего слоя, м |
s |
||
Дополнительные поверхности, м2 |
|||
настенного пароперегревателя |
Ннпппп1 |
По чертежу |
(2,56*2,1*2+15,42*2,1)*2=86,2 |
экранов |
Нэкрпп1 |
По чертежу |
15,42*2,1*2=64,8 |
Суммарная площадь дополнительных поверхностей в районе пароперегревателя первой ступени |
∑Нпп1д |
Ннпппп1+Нэкрпп1 |
86,2+64,8=151 |
Вторая ступень водяного экономайзера | |||
Диаметр и толщина труб, мм |
dxδ |
По чертежу |
32х4 |
Число труб, шт |
z2, z1 |
По чертежу |
18, 31 |
Шаги труб, мм |
S1, S2 |
По чертежу |
80, 55 |
Поверхность нагрева второй ступени, м2 |
Нвэк2 |
π*d*l*n |
3,14*0,032*30*4*68,3*2=1647 |
Сечение для прохода воды, м2 |
fв |
π*d2/4*z2 |
0,785*0,0242*30*2*6= 0,163 |
Сечение для прохода газов, м2 |
Fвэк2г |
По чертежу |
(2,56-0,032*30)*15,42*2= 48,4 |
Дополнительные поверхности, м2 |
|||
настенного пароперегревателя |
Ннпп вэк2 |
По чертежу |
2*(2,56*2,3*2+15,42*2,3)*2=94 |
экранов |
Ннпп вэк2 |
По чертежу |
15,42*2,3*2=71 |
Верхние и нижние кубы второй ступени воздухоподогревателя | |||
Диаметр и толщина труб,мм |
dxδ |
По чертежу |
40х1,6 |
Шаги труб, мм |
S1, S2 |
По чертежу |
60, 42 |
Продолжение таблицы 2.2
Наименование |
Обозна- чение |
Формула, обоснование |
Расчет, величина |
Количество труб в поперечном ряду, шт |
z1 |
По чертежу |
225 |
Высота куба, мм |
|||
нижнего |
lн |
По чертежу |
3400 |
верхнего |
lв |
По чертежу |
1700 |
Количество рядов, шт |
|||
нижнего куба |
z2 |
По чертежу |
48*2=96 |
верхнего куба |
z2 |
По чертежу |
48*2=96 |
Количество труб, шт |
|||
нижний куб |
n |
По чертежу |
21600 |
верхний куб |
n |
По чертежу |
21600 |
Поверх-ть нагрева, м2 |
|||
нижнего куба |
Ннк |
π*d*l*n |
3,14*0,0384*3,4*21600= 8856 |
верхнего куба |
Нвк |
π*d*l*n |
3,14*0,0384*1,7*21600= 4428 |
Сечение для прохода газов, м2 |
|||
нижнего куба |
Fнкг |
π*d2/4*z2 |
0,785*0,03682*21600= 22,96 |
верхнего куба |
Fвкг |
π*d2/4*z2 |
0,785*0,03682*21600= 22,96 |
Сечение для прохода воздуха, м2 |
|||
нижнего куба |
Fнкв |
По чертежу |
(13,88-0,04*225)*2*3,4= 33,2 |
верхнего куба |
Fвкв |
По чертежу |
(13,88-0,04*225)*2*1,7= 16,6 |
Первая ступень водяного экономайзера | |||
Диаметр и толщина труб,мм |
dxδ |
По чертежу |
32х4 |
Число труб, шт |
z2, z1 |
По чертежу |
16, 45 |
Шаги труб, мм |
S1, S2 |
По чертежу |
90, 46 |
Поверхность нагрева первой ступени, м2 |
Нвэк1 |
π*d*l*n |
3,14*0,032*22,5*9,24* 12*2*2=1003 |
Сечение для прохода воды, м2 |
fв |
π*d2/4*z2 |
0,785*0,0242*45*2*4= 0,163 |
Сечение для прохода газов, м2 |
Fвэк1г |
По чертежу |
(2,05*13,9-13,9* 0,032*22,5)*2=37 |
Продолжение таблицы 2.2
Наименование |
Обозна- чение |
Формула, обоснование |
Расчет, величина |
Верхние, средние и нижние кубы первой ступени воздухоподогревателя | |||
Диаметр и толщина труб,мм |
dxδ |
По чертежу |
40х1,6 |
Шаги труб, мм |
S1, S2 |
По чертежу |
60, 42 |
Высота куба, мм |
|||
верхнего, среднего |
l |
По чертежу |
3400 |
нижнего |
l |
По чертежу |
2600 |
Количество рядов, шт |
|||
нижнего куба |
z2 |
По чертежу |
44*2=88 |
верхнего куба |
z2 |
По чертежу |
46*2=92 |
Количество труб в поперечном ряду, шт |
|||
верхний, средний |
z1 |
По чертежу |
225 |
нижний куб |
z1 |
По чертежу |
213 |
Количество труб, шт |
|||
верхний, средний кубы |
n |
По чертежу |
19800 |
нижний куб |
n |
По чертежу |
19596 |
Поверхность нагрева,м2 |
|||
верхнего, среднего кубов |
Нвск |
π*d*l*n |
3,14*0,0384*3,4*19800*2=16248 |
нижнего куба |
Ннк |
π*d*l*n |
3,14*0,0384*1,7*19596 =6144 |
Сечение для прохода газов, м2 |
|||
верхнего, среднего кубов |
Fвскг |
π*d2/4*z2 |
0,785*0,03682*19800=21 |
нижнего куба |
Fнкг |
π*d2/4*z2 |
0,785*0,03682*19596=20,8 |
Сечение для прохода воздуха, м2 |
|||
верхнего, среднего кубов |
Fвск\в |
По чертежу |
(13,88-0,04*225)*2*3,4= 33,2 |
нижнего куба |
Fнкв |
По чертежу |
(13,88-0,04*106,5)*2,6*4= 24,5 |
Общая поверхность, м2 |
Нвзп1 |
Нвск+Ннк |
16248+6144=22392 |
Сечение для прохода воздуха, м2 |
Fвзп1в |
Н/(Ннк/Fнкв+ Нвск/Fвск\в) |
22392/(6144/24,5+ 16248/33,2)=30,2 |
Сечение для прохода газов, м2 |
Fвзп1г |
Н/(Ннк/Fнкг+ Нвск/Fнкг) |
22392/(6144/20,8+ 16248/21)=20,9 |
Таблица 2.3 – Теоретические объемы воздуха и продуктов сгорания
Наименование |
Обозна- чение |
Формула, обоснование |
Расчет, величина |
Теоретическое количество воздуха, м3/кг |
Vo |
0,0889*(Ср+0,375*Sр)+0,265*Нр- |
7,121 |
Теоретические объемы продуктов сгорания, м3/кг: | |||
азота |
0,79*Vo+0,008*Nр |
5,63 | |
трехатомных газов |
0,0187*(Ср+0,375*Sр) |
1,236 | |
водяных паров |
0,111*Нр+0,0124*Wр+0,0161*Vo |
0,812 | |
Общий объем продуктов сгорания, м3/кг |
Voг |
7,678 |
Таблица 2.4 – Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов и концентрация золовых частиц
Величина и расчетная формула |
Газоходы | |||||
топка, ширмы, ПП, ВЭК 2 ст. |
поворот-ный газоход |
вторая ступень воздухопо-догрева-теля |
первая ступень водяной экономай-зера |
первая ступень воздухопо-догрева-теля |
за котлом | |
Коэффициент избытка воздуха за газоходом, α |
1,200 |
1,220 |
1,240 |
1,290 |
1,310 |
1,360 |
Коэффициент избытка воздуха средний, αср |
1,200 |
1,210 |
1,230 |
1,265 |
1,300 |
1,335 |
Объем водяных паров, м3/кг, = +0,0161*( αср-1)* Vo |
0,835 |
0,836 |
0,839 |
0,843 |
0,847 |
0,851 |
Полный объем газов, м3/кг, Vг=Voг+1,0161*( αср-1)* Vo |
9,126 |
9,198 |
9,343 |
9,596 |
9,849 |
10,103 |
Объемная доля трехатомных газов, = / Vг |
0,135 |
0,134 |
0,132 |
0,129 |
0,126 |
0,122 |
Объемная доля водяных паров, = / Vг |
0,092 |
0,091 |
0,090 |
0,088 |
0,086 |
0,084 |
Доля трехатомных газов и водяных паров, = + |
0,227 |
0,225 |
0,222 |
0,217 |
0,211 |
0,207 |
Концентрация золовых частиц, μзл=10*Ар*αун/Vг |
4,44 |
4,40 |
4,33 |
4,22 |
4,11 |
4,01 |