Курсовая на тему Курсовая работа 130228-02-2

Аннотация

С.97. Ил.9. Табл.6. Литература 20 назв.

В разделе тепловой расчет котельного агрегата определено кпд котельного агрегата и произведен анализ его работы на природном газе. В результате теплового расчета котельного агрегата были получены основные параметры его работы на природном газе и построена тепловая схема котельного агрегата. По результатам аэродинамического расчета подобрано тягодутьевое оборудование для котельных агрегатов.

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Принципиальная схема А1
Продольный разрез котельного агрегата А1
Поперечный разрез котельного агрегата А1
Горелка газомазутная ГМ А1
Компоновка оборудования в котельном зале А1
Тепловая схема котельного агрегата А1
Всего в листах формата А1 – 6










Содержание

1.Описание существующей схемы работы и оборудования ТЭЦ
1.1.Основное оборудование ТЭЦ
1.2.Вспомогательное оборудование ТЭЦ
1.3.Принципиальная схема ХВО и её основные параметры
1.3.1.Механические фильтры
1.3.2.Фильтры для умягчения воды
1.3.3.Назначение и устройство аммоний-натрий-катионитовых фильтров 1 и 2 ступени
1.4. Деаэраторы
1.4.1 Деаэраторы атмосферного типа
1.4.2 Устройство и работа деаэратора ДСП
1.5 Питательные насосы
1.6 Деаэраторная установка
1.7 Редукционно-охладительные установки
1.9 Теплообменники
1.8 Теплофикационная установка
1.10 Вспомогательные насосы
1.11 Баковое хозяйство
1.12 Дымовые трубы
2 Описание сущности реконструкции ТЭЦ
3 Поверочный расчет котельного агрегата БКЗ-75-39 ГМ
3.1 Расчётные характеристики топлива и продуктов сгорания
3.2 Расчет теоретически необходимого количества воздуха и продуктов сгорания
3.3 Расчет объемов продуктов сгорания по газоходам
3.4 Энтальпия воздуха и продуктов горения топлива
3.5 Тепловой баланс котлоагрегата и определение расхода топлива
3.6 Расчет теплообмена в топке
3.6.1 Геометрические характеристики топки
3.6.2 Тепловые характеристики топочной камеры
3.6.3 Определение площади стен топочной камеры
3.6.4 Проверка температуры на выходе из топки (Т??т)
3.7 Расчет фестона
3.7.1.Основные конструктивные размеры
3.7.2 Расчёт теплообмена в фестоне
3.7.3 Проверка точности расчёта теплообмена в фестоне
3.8 Расчет конвективного пароперегревателя
3.8.1 Основные конструктивные элементы
3.8.2 Основные расчетные параметры
3.8.3 Расчёт первой ступени
3.8.4 Расчёт второй ступени
3.9 Расчёт основных конструктивных и теплотехнических параметров водяного экономайзера и воздухоподогревателя
3.9.1 Конструктивные характеристики экономайзера
3.9.2 Основные расчётные параметры экономайзера
3.10 Расчет воздухоподогревателя
3.10.1 Конструктивные характеристики воздухоподогревателя
3.10.2 Основные расчётные параметры воздухоподогревателя
3.11. Расчёт второй ступени экономайзера
3.12 Расчёт второй ступени воздухоподогревателя
3.13 Расчёт первой ступени экономайзера
3.14 Расчёт первой ступени воздухоподогревателя
3.17. Баланс теплового расчёта котлоагрегата
3.16. Тепловая схема котельного агрегата
4 Аэродинамический расчет котельного агрегата……………………………………..
Заключение ……………………………………………………………………………
Библиографический список…………………………………………………………..




































Описание существующей схемы работы и оборудования ТЭЦ
Основное оборудование ТЭЦ
ТЭЦ предназначена для выработки тепловой энергии в виде перегретого пара для производства электроэнергии, насыщенного пара на нужды производства и подогрева горячей воды на отопление, вентиляцию производственных корпусов, подсобных помещений, административного корпуса и отопление жилого массива поселка Плавица, а также подогрев воды на нужды горячего водоснабжения. Основное оборудование ТЭЦ принято в соответствии с нагрузками производственно-отопительного режима самого холодного месяца с учетом 15% колебаний на технологические нужды сахарного завода. Потребителям тепловой энергии является сахарный завод, а также системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения сахарного завода и жилого поселка.
Для выработки тепловой энергии в котельном цехе ТЭЦ установлено два паровых котла типа ДКВР-10-13 и четыре паровых котла типа ГМ-50-1, а также соответствующее вспомогательное оборудование, предназначенное для обеспечения бесперебойной и безаварийной работы котельной.
Расход пара на технологические нужды завода составляет 117 т/ч.Расход тепла в виде горячей воды с температурным графиком 130 – 70 оС на нужды отопления и вентиляции промплощадки 16,85 Гкал/ч.
Расход тепла на отопление жилого поселка – 8,5 Гкал/ч. Расход тепла на горячее водоснабжение с открытым водоразбором –7,66 Гкал/час. Паропроизводительность ТЭЦ составит 183 т/час. Предусматривается возможность отдачи тепла в количестве 3,0 Гкал/ч для биологической очистки.
Основное оборудование ТЭЦ включает:
1. Котлоагрегат типа ГМ-50-1 производительностью 50 т/ч, параметры перегретого пара Рпп = 40 ата, Тпп = 440 оС – 4 шт.
2. Котлоагрегат типа ДКВР-10/13 производительностью 10 т/ч, параметры пара Рп = 13 ата, Тп = 193 оС – 2 шт.
3. Турбоагрегат типа Р-6-35/5 с противодавлением мощностью 6000 кВт, начальные параметры пара Рп = 35 ата, Тп = 435 оС, конечное давление пара Р2 = 5 ата – 2 шт.
Котельная с четырьмя котлами производительностью по 50 т/ч обеспечивает надежную и гибкую работу в периоды пуска, наладки и доведения до проектной мощности сахарного завода производительностью 6,0 тысяч тонн свеклы в сутки.
Отходящие дымовые газы от котлов типа ГМ-50-1 отводятся в дымовую трубу высотой Н = 80 м и диаметром устья Ду = 2,6 м. Высота дымовой трубы для выбросов в атмосферу составляет Н = 60 м и Ду =3,0 м. Для котлов ДКВР-10 установлена дымовая труба высотой Н = 30 м и диаметром устья Ду=1,0 м. Предусматривается возможность подачи дымовых газов к топкам жомосушек для сушки жома.

Вспомогательное оборудование ТЭЦ
Вспомогательное оборудование ТЭЦ включает:
1. Тягодутьевые установки котлов;
2. Два питательных отделения для котлов типа ГМ-50-1 и для котлов типа ДКВР-10-13;
3. Деаэраторная установка, состоящая из двух деаэраторов ДСП-225,одного деаэратора ДСА-25 и вакуумного деаэратора. В производственный период работает деаэратор ДСП-225 повышенного давления Рр = 4,2 ата;
Деаэратор атмосферного типа работает в летний период. Вакуумный деаэратор используется для подпитки теплосети.
4. Редукционно-охладительные установки обеспечивают подачу пара на технологические нужды, резервирование подачи пара на турбины и на нужды мазутного хозяйства ТЭЦ;
5. Теплофикационная установка теплопроизводительностью 32,85 Гкал/ч, состоящей из сетевых подогревателей типа ПСВ-200,сетевых, конденсатных и подпиточных насосов;
6. Пароводяные теплообменники, расширители продувок и дренажей;
7. Баковое хозяйство с перекачивающими насосами;
8. Две охладительные установки ОУ 250/145x10 и ОУ 250/145x20 для охлаждения пара после турбокомпрессоров;
Водоподготовка ТЭЦ осуществляется по двум раздельным схемам:
1. Для питания котлов, при поверхностном источнике водоснабжения (р. Плавица), принята схема совместного аммоний-натрий-катионирования с предварительный фильтрацией на механических фильтрах производительностью 85 т/ч.
2. Для подпитки теплосети и системы ГВС, при артезианском источнике водоснабжения принята схема натрий-катионирования производительностью 65 т/ч.
Для снабжения топливом котлоагрегатов и топок жомосушильных барабанов за промплощадкой запроектировано мазутное хозяйство сахарного зазода емкостью 20000 м3 , состоящее из: эстакады мазутослива на одновременную разгрузку 12 вагонов-цистерн, четырех металлических резервуаров для хранения мазута по 5000 м3 каждый, мазутонасосной установки по вводу жидкой присадки в мазут, установки по очистке замазученных ливневых вод.
Запас топлива в резервуарах, при одновременной работе котлов и топок составляет 57 суток. Габариты ТЭЦ – 72x48 м.
Котельный зал – 72x18 в осях здания 36-48,машинный зал 54х12. Между котельным и машинным залом располагается трубопроводная этажерка в шестиметровом пролете на отм. +4,8 м, устанавливаются щиты КИП и автоматики. Параллельно машинному залу размещается электрочасть – 30x12 м.




1.3 Принципиальная схема ХВО и её основные параметры


Рисунок 1. Принципиальная схема ХВО:
1- насос речной воды 4К-8 (2 шт., на артезианскую 2К-10);
2- теплообменник водоводяной (0-50 т/ч);
3- механический фильтр(4 шт.);
4- Na-катионитный фильтр 1 ступени (4 шт.);
5- Na-катионитный фильтр 2 ступени (2 шт.);
6- деаэратор вакуумного типа (0-75 т/ч).

1.3.1 Механические фильтры


Рисунок 2. Механический фильтр:
а — общий вид,
б — устройство;
1 - водоподводящая труба,
2 - воронка,
3,4, 5, 6 и 7 - слои кварца (размер кусочков, мм: 5 -8; 0,5-1; 1-2,5; 2,5 -5; 10-20),
8 - дренажное устройство,
9 - цементное покрытие,
10 - бетонная подушка.
Механические фильтры служат для очистки воды от взвешенных и коллоидных веществ. Этот процесс осуществляется путем фильтрации воды через слой фильтрующего материала, загруженного в фильтр. По мере фильтрации взвешенные вещества, находящиеся в воде, задерживаются фильтрующими материалами и образуют пленку, которая постепенно увеличивает сопротивление, в связи с чем увеличивается перепад давления до и после фильтра. Допустимый перепад давления 0,5 – 1,0 ати по манометру. Увеличение сопротивления сокращает производительность фильтра. Восстановление фильтрующей способности материала осуществляется промывкой его водой.

1.3.2 Фильтры для умягчения воды

Для подпитки теплосети на ТЭЦ используется артезианская вода, умягченная по схеме натрий-катионирования.
Артезианская вода с помощью двух насосов типа 4К – 8 прокачивается через пароводяной теплообменник 0-50 т/ч и подается на умягчение в натрий-катионитные фильтры. Умягченная вода поступает в деаэратор вакуумного типа 0-75 т/ч.
Процессом умягчения называется процесс фильтрования исходной (жесткой) воды через слой катионита, при котором катиониты жесткости, содержащиеся в исходной воде, обмениваются на катиониты, содержащиеся в исходном материале.
Катиониты жесткости являются катионитами кальция и магния. В качестве фильтрующего материала применяется смола КУ-2-8, в которой обменными катионами являются катионы натрия, образующие хорошо растворимые в воде соединения.
При натрий-катионировании изменяется катионный состав воды, солесодержание несколько возрастает, а щелочность не изменяется, так как она обусловлена анионами НСО3, количество которых в процессе натрий-катионирования не изменяется. Катиониты характеризуются определенной обменной способностью по поглощенным катионам, измеряемой в г-экв/кг.
Фильтр является работоспособным до момента полного использования его обменной емкости, т.е. полного истощения катионита. При истощении катионит регенерируется раствором поваренной соли. При регенерации фильтра происходит замена поглощенных катионов кальция и магния на катионы натрия.
Характеристика натрий-катионитного фильтра:
- диаметр 2000 мм;
- высота слоя смолы амберлайт КУ-2-8 2500 мм;
- производительность фильтра 65 м3/час;
- рабочее давление не более 6 кгс/см2;
- рабочая температура не более 40-45 оС
Фронт фильтра имеет 6 задвижек для управления фильтром, назначение которых следующее:
- вход обрабатываемой воды
- выход умягченной воды
- подвод подмывочной (взрыхляющей) воды
- сброс подмывочной воды (дренаж взрыхления)
- сброс первого фильтра (дренаж отмывки)
- подвод регенерационного раствора поваренной соли
- воздушник «В»
Для нормальной эксплуатации фильтр должен иметь:
- расходомер на линии подачи воды в фильтр;
- расходомер промывочной взрыхляющей воды;
- манометр на линии подвода обрабатываемой и отвода умягченной воды из фильтра со шкалой 0-10 кгс/см2;
- пробоотборники обрабатываемой и умягченной воды;
- воздушник с вентилем
Обслуживание таких фильтров включает в себя:
1. работа фильтра;
2. взрыхляющая промывка;
3. пропуск регенерационного раствора (регенерация);
4. отмывка в дренаж;
5. химконтроль.

1.3.3 Назначение и устройство аммоний-натрий-катионитовых фильтров 1 и 2 ступени
Для питания паровых котлов ГМ-50-1 на ТЭЦ предусмотрено умягчение речной воды по схеме 2-х ступенчатого аммоний-натрий-катионирования. Благодаря применению этой схемы достигается снижение жесткости и щелочности речной воды до Ж=10 мкг-экв/кг и Щ=0,7мг-экв/кг.
Схема включает в себя четыре фильтра 1-ой ступени и два фильтра второй ступени. Речная вода насосами типа 4К-8,2 и 2К-20/30-1 шт. подается на теплообменник водоводяной 2 шт. 0-80 т/час и пароводяной теплообменник 0-100 т/час последовательно. С теплообменника пароводяного вода поступает на механические фильтры 4 шт. Далее на фильтры 1 и 2 ступени последовательно. Грубоумягченная вода с фильтра второй ступени поступает в деаэраторы типа ДСП-225.
В качестве фильтрующего материала является смола КУ-2-8, в которой обменными катионами являются катионы натрия и аммония, образующие хорошо растворимые в воде соединения.
При разложении солей в котле бикарбонаты аммония образуют аммиаки и углекислоту, уносимые паром, хлориды и сульфиты аммония образуют эквивалентное количество кислот. Чтобы избежать образования реакций кислот котловой воды, аммоний-катионирования в чистом виде не применяют, а совмещают с натрий-катионированием. Получающиеся при натрий-катионировании бикарбоната натрия образуют в котле соду и едкий натр, нейтрализующие кислоты.
NaCl+ H2O > NaOH+HCl
После истощения обменной способности катионит регенерируется смесью растворов поваренной соли и сульфата аммония, причем, раствор сульфата аммония должен быть не более 2-3 %- ной концентрации, т.к. более высокие концентрации могут привести к загипсованию катионита, т.е. кристаллизации смолы КУ-2-8. Продукты регенерации отмываются в дренаж.


Рисунок 3. Фильтр катионитовый:
1, 2- вход и выход обрабатываемой воды;
3,4- вход и выход взрыхляющей воды;
5- подвод регенеративного раствора;
6- сброс воды и отработанного регенерационного раствора в канализацию;
7- воздушник;
8-штуцер для выгрузки фильтрующего материала;
Д- лаз;
ВРП - верхнее распределительное устройство.

1.4 Деаэраторы
1.4.1 Деаэраторы атмосферного типа

Деаэратор состоит из деаэрационной колонки атмосферного давления и бака- аккумулятора с барботажным устройством. Колонка имеет две тарелки с отверстиями 6 мм на первой из них (по ходу воды) смонтирована камера смещения поступающих в деаэратор потоков конденсата и химически очищенной воды. Эти потоки поступают во внешнее кольцо смесительного устройства, после чего вода через два водослива попадает на перфорационную часть первой тарелки.
Для лучшего перемещения поток химочищенной воды вводится между потоками конденсата, температура которого на 40-50 оС выше температуры химочищенной воды. Конденсаты, имеющие температуру выше температуры насыщения, полаются в паровое пространство бака- аккумулятора до барботажного устройства (труба с отверстиями). К барботажному устройству подведен пар. Вскипание объясняется тем, что имеется небольшой перегрев воды относительно температуры насыщения, которая соответствует давлению в паровом пространстве бака- аккумулятора. Величина перегрева определяется высотой столба жидкости над барботажны