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
Таблица 2.5 – Теплосодержание продуктов сгорания межу поверхностями нагрева
τ, оС |
Ioг, ккал/кг |
Ioв, ккал/кг |
Iзл, ккал/кг |
Iг=Ioг+( αср-1)*Ioв+Iзл | |||||||||
α``т |
α``газ |
α2ствзп |
α1ствэк |
α1ствзп | |||||||||
Iг |
Iг |
∆I |
Iг |
∆I |
Iг |
∆I |
Iг |
∆I | |||||
2000 |
6030,77 |
5148,38 |
76,95 |
7137,40 |
7240,37 |
7343,34 |
7600,76 |
7703,72 |
|||||
1900 |
5713,68 |
4877,79 |
73,10 |
6762,34 |
6859,90 |
6957,45 |
7201,34 |
7298,90 |
|||||
1300 |
3811,12 |
3254,23 |
41,68 |
4503,65 |
4568,73 |
4633,82 |
4796,53 |
4861,61 |
|||||
1200 |
3494,02 |
2983,64 |
36,94 |
4127,69 |
4187,36 |
4247,03 |
4396,22 |
4455,89 |
|||||
1100 |
3176,93 |
2713,05 |
33,60 |
3753,14 |
3807,40 |
3861,66 |
3997,32 |
4051,58 |
|||||
1000 |
2859,84 |
2442,46 |
30,14 |
3378,47 |
3427,32 |
3476,16 |
3598,29 |
3647,14 |
|||||
900 |
2543,98 |
2178,98 |
26,80 |
3006,58 |
3050,16 |
3093,74 |
3202,69 |
3246,27 |
|||||
800 |
2231,79 |
1922,63 |
23,50 |
2639,82 |
2678,27 |
2716,72 |
2812,85 |
2851,31 |
|||||
700 |
1926,48 |
1666,28 |
20,29 |
2280,02 |
2313,35 |
2346,67 |
2429,99 |
2463,31 |
|||||
600 |
1629,65 |
1411,36 |
17,16 |
1929,08 |
1957,31 |
1985,53 |
2056,10 |
2084,33 |
|||||
500 |
1341,37 |
1163,55 |
14,04 |
1588,13 |
1611,40 |
1634,67 |
1692,84 |
1716,12 |
|||||
400 |
1043,16 |
921,44 |
11,03 |
1238,48 |
1256,91 |
1275,34 |
1321,41 |
1339,84 |
|||||
300 |
781,80 |
685,03 |
8,08 |
926,88 |
940,58 |
954,28 |
988,53 |
1002,23 |
|||||
200 |
514,27 |
452,89 |
5,18 |
610,03 |
619,09 |
628,15 |
650,79 |
659,85 |
|||||
100 |
253,97 |
225,02 |
2,48 |
301,45 |
305,95 |
310,45 |
321,70 |
326,21 |
Таблица 2.6 – Тепловой расчет котельного агрегата
Наименование |
Обозна- чение |
Формула, обоснование |
Расчет, величина |
Тепловой баланс | |||
Располагаемое тепло топлива, ккал/кг |
Qрр |
Qрн |
6485 |
Температура уходящих газов, оС |
τух |
Принимаем предварительно |
133 |
Энтальпия уходящих газов, ккал/кг |
Iух |
По таблице 4.5 |
451 |
Температура холодного воздуха, оС |
tхв |
[6, п. 5-03] |
30 |
Энтальпия холодного воздуха, ккал/кг |
Ioхв |
По таблице 4.5 |
43 |
Потери тепла: от химического недожога, % |
q3 |
[6, таблица ХVIII] |
0,5 |
от механического недожога, % |
q4 |
[6, таблица ХVIII] |
2,0 |
с уходящими газами, % |
q2 |
(Iух-αух* Ioхв)* *(100- q4)/ Qрр |
5,94 |
от наружного охлаждения, % |
q5 |
||
Доля золы топлива в уносе |
αун |
[6, таблица ХVIII] |
0,1 |
Доля золы топлива в шлаке |
αшл |
(1- αун) |
0,9 |
Температура жидкого шлака, оС |
tшл |
[7, п. 3-1] |
1200 |
Энтальпия золы, ккал/кг |
(сυ)зл |
[7, п. 3-1] |
985 |
Потеря тепла с теплом шлака, % |
q6 |
0,543 | |
Сумма тепловых потерь, % |
∑q |
q2+ q3+ q4+ q5+ q6+ q`6 |
5,94+0,5+2,0+0,4+ +0,543=9,38 |
Коэффициент полезного действия агрегата, % |
ηка |
100-∑q |
100-9,38=90,62 |
Тепло, полезно используемое в агрегате, ккал/кг |
Qка |
D*(Iпп-Iпв) |
251 034 000 |
Продолжение таблицы 2.6
Наименование |
Обозна- чение |
Формула, обоснование |
Расчет, величина |
Полный расход топлива, кг/с |
Вк |
||
Расчетный расход топлива, кг/с |
Вр |
||
Коэффициент сохранения тепла |
φ |
||
Топочная камера | |||
Коэффициент избытка воздуха |
αт |
[6, п. 4-14, таблица ХVIII] |
1,2 |
Температура горячего воздуха, оС |
t`` |
Принимаем предварительно |
371 |
Энтальпия горячего воздуха, ккал/кг |
Io``в |
По таблице 4.5 |
852 |
Температура воздуха на входе в воздухопо-догреватель 2 ступени, |
t` |
Принимаем предварительно |
227 |
Энтальпия там же, ккал/кг |
Io`в |
По таблице 4.5 |
515 |
Отношение воздуха, проходящего через ВЗП к теоретически необходимому |
βгс |
Принимаем |
0,55 |
Тепло вносимое воз-духом в топку, ккал/кг |
Qв |
βгс* Io``в+( αт- βгс)* Io`в |
209,2 |
Полезное тепловыде-ление в топке, ккал/кг |
Qт |
Qрр*(100-q3-q6)/100+Qв |
6626 |
Теоретическая температура горения, оС |
τа |
По таблице 4.5 |
1864 |
Поправка на сдвиг максимума температур |
∆х |
[6, п. 6-14] |
0,1 |
Относительное местоположение максимума температур |
хм |
∆hг/∆hт+∆х |
4,788/19,438+0,1= 0,347 |
Коэффициент |
М |
0,56-0,5* хм |
0,56-0,5*0,347=0,386 |
Температура газов на выходе из топки, оС |
τ``т |
Принимаем предварительно |
1225 |
Продолжение таблицы 2.6
Наименование |
Обозна- чение |
Формула, обоснование |
Расчет, величина |
Энтальпия там же, ккал/кг |
I``т |
По таблице 4.5 |
4221 |
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания, кДж/(кг*К) |
υср |
(Qт- I``т)/(Та-Т``т) |
3,763 |
Давление в топке, МПа |
pn |
[6, п. 6-06] |
0,103 |
Произведение |
pns |
p*rn*s |
0,103*0,229*6,66= 0,153 |
Коэффициент ослабления лучей: трехатомными газами, 1/(м*МПа) |
кг |
[6, номограмма 3] |
2,8 |
золовыми частицами, 1/(м*МПа) |
кзл |
[6, номограмма 4] |
1 |
частицами кокса, 1/(м*МПа) |
ккокс |
[6, п. 6-08] |
1 |
Безразмерный параметр |
х1 |
[1, п. 6-08] |
1 |
Безразмерный параметр |
х2 |
[6, п. 6-08] |
0,1 |
Оптическая толщина |
kps |
(кг*rn+ кзл*μзл+ ккокс* х1* х2)*p*s |
(2,8*0,229+63*0,054+0,1*1*1)* |
Степень черноты факела |
аф |
[6, номограмма 2] |
0,945 |
Коэффициент загрязнения поверхности экранов |
εэкр |
[6, таблица 6.2] |
0,35 |
Коэффициент |
β |
[6, рис. 6.4] |
0,88 |
Коэффициент загряз-нения пов-ти ширм |
εш |
εэкр* β |
0,35*0,88=0,308 |
Степень экраниро-вания топки с учетом коэфф-та загрязнения |
ψ |
∑(εэкр*Нл)/ ∑Fст |
(0,35*1009,4+ +0,308*59,6)/1077= 0,345 |
Степень черноты топки |
ат |
Продолжение таблицы 2.6
Наименование |
Обозна- чение |
Формула, обоснование |
Расчет, величина |
Температура газов на выходе из топки, оС |
τ``т |
(τа+273)/[М*[5,67**ψ*Fст*ат* *(τа+273)3/(1011* *υср*Вр)]0,6+1] -273 |
1226 |
Энтальпия там же, ккал/кг (кДж/кг) |
I``т |
По таблице 4.5 |
4228 (17715) |
Количество тепла воспринятое в топке, ккал/кг |
Qтл |
φ*( Qт- I``т) |
2388 |
Теплонапряжение поверхности топочного объема, кВт/м3 |
qv |
Вр* Qрр/Vт |
151932 |
Вторая ступень пароперегревателя (ширмы, середина) | |||
Температура газов на входе в ширмы, оС |
τ`срш |
Из расчета топки |
1226 |
Энтальпия там же, ккал/кг |
I`срш |
По таблице 4.5 |
4228 |
Температура газов за ширмами, оС |
τ``срш |
Принимаем предварительно |
1038 |
Энтальпия там же, ккал/кг |
I``срш |
По таблице 4.5 |
3527 |
Средняя температура газов, оС |
τср |
(τ`срш+ τ``срш)/2 |
1132 |
Коэффициент, учиты-вающий взаимный теплообмен между топкой и ширмами |
β |
[6, рис. 6.4] |
0,93 |
Коэффициент распределения тепловосприятия по высоте топки |
ηв |
[7, таблица 4.10] |
0,7 |
Лучистое тепло воспринятое плоскостью входного сечения ширм, ккал/кг |
Qл.вх |
β* ηв* qл* Нвхл/Вр |
0,93*0,7*121*29,8= 120 |
Поправочный коэффициент для учета излучения на пучок за ширмами |
ξп |
[6, п. 7-04] |
0,5 |