Расчет парового котла типа Е-75-40 ГМ

Министерство  Высшего Образования РФ 

Кафедра Тепловых Электрических Станций 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Пояснительная записка

 к  курсовому проекту на тему:

«Расчет парового котла типа Е-75-40 ГМ». 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: 

Проверил:    
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Аннотация. 

   В данной курсовой работе рассмотрен типовой расчет промышленного парогенератора на примере парового котла Е-75-40 ГМ. Вид топлива, сжигаемого при работе котла мазут сернистый. 

  Основные  параметры котла:

1. Номинальная паропроизводительность   - 75 ;
2. Рабочее давление в барабане котла    - 44 ;
3. Рабочее давление на выходе из пароперегревателя  - 40 ;
4. Температура перегретого пара     - 440 ;
5. Температура питательной воды    - 150 ; 
6. Температура уходящих газов     - 180 ; 
7. Температура горячего воздуха     - 190 .

 

  В расчетно-пояснительной  записке содержится:

      листов-

      эскизов-

      таблиц- 

Техническая характеристика парогенератора Е-75-40 ГМ.

 

      Топочная  камера объемом 297 полностью экранирована трубами Ø60*3 мм с шагом 100 мм на боковых, фронтовой и задней стенах. На боковой стене топки расположены 2 горелки.

      Схема испарения – трехступенчатая: в барабане расположены чистый отсек первой ступени испарения и два солевых отсека второй ступени (по торцам барабана) третья ступень вынесена в выносные циклоны Ø377мм.

      Перегреватель – с вертикально расположенными змеевиками, двухступенчатый, выполнен из труб Ø42*3 мм. Количество змеевиков – 18. Поперечный шаг труб – 75 мм, расположение - коридорное.

      Экономайзер – стальной, гладкотрубный, змеевиковый, двухступенчатый, с шахматным расположением  труб Ø32*3 мм. Поперечный шаг труб – 75 мм, продольный – 55 мм.

      Воздухоподогреватель  – трубчатый, вертикальный, с шахматным  расположением труб Ø40*1,6 мм. Поперечный шаг труб – 60 мм, продольный – 42 мм. 

      Технические и основные конструктивные  характеристики парогенератора следующие: 

Номинальная паропроизводительность   75 ;

Рабочее давление пара     40 ;

Температура перегретого пара    440 ;

Площадь поверхностей нагрева, :

      1) лучевоспринимающая (экранов и фестона)   211 ;

   2) конвективная:

• фестона          31 ;
• перегревателя:          380
• экономайзера:        1070
• воздухоподогревателя:          2150

 
 

Пуск  барабанного котла  на общую паровую  магистраль. 

      Пуск  включает в себя: 

1. Заполнение  котла водой.
2. Его растопку.
3. Повышение параметров до номинальных.

 

      При растопке в элементах котла возникают  дополнительные температурные напряжения.

Если  , т.е. , металл треснет, поэтому растопку ведут медленно и осторожно. 

      Последовательность  пуска: 

1. Проводят  внешний осмотр (проверяется исправность  горелок, дымососа, вентилятора, запорной и регулирующей арматуры, взрывных и предохранительных клапанов, контрольно-измерительных приборов и автоматики, подвод напряжения).
2. Закрывают дренажи 3, открывают воздушники 4, линию продувки пароперегревателя 5 и линию рециркуляции воды 2.
3. Через растопочный узел РУ медленно заполняют котел водой с температурой за даэратором 
4. Заполнение водой заканчивают тогда, когда уровень воды в барабане достигнет  минимально допустимого значения.
5. Включают дымосос и вентилируют газоходы в течение 15 минут (для исключения возможного взрыва).
6. С помощью факела устанавливают разрежение на уровне 1 мм. вод. ст.   
7. Разжигают растопочные форсунки. После достижения устойчивого горения включают вентилятор. После достаточного прогрева топки переходят на сжигание основного топлива.
8. Готовят топливный тракт. Открывают линию рециркуляции и зажигают первую горелку. После появления пара из воздушников, их закрывают.
9. Тепловыделение расходуется на нагрев металла и обмуровки, нагрев воды, парообразования. С увеличением растопки после прогрева металла теплота тратится на парообразование. 

   Для снижения тепловых потерь .

   При растопке котел периодически подпитывается  через растопочный узел, при этом постоянно следят за уровнем воды в барабане.

   При давлении в барабане , открывается главная паровая задвижка ГПЗ и прогревается паропровод.

10. Для  исключения пережога защищают  все рабочие поверхности. При  растопке расход пара снижают  в 10 раз,  , кроме того, в результате гидравлической разверки в отдельных змеевиках , поэтому постоянно контролируют и .

      Для защиты экономайзера от пережога расхолаживание выходных петель производят за счет рециркуляции воды.

      При Р >10МПа через ЭКО прокачивают воду из магистрали.

      Когда , котел подключают к магистрали 9, закрывают продувочную линию, отключают линию рециркуляции.

      Подачей топлива и питательной воды, поднимают  параметры до номинальных.

11. Включают автоматику. 

Останов паровых котлов. 

1. Нормальный (плановый) останов котла производится тогда, когда параметры снижают  плавно, чтобы  .
2. Аварийный, когда котел немедленно останавливается при резком снижении паропроизводительности.

 

Плановый  останов. 

1. Снижается нагрузка до  ;
2. Срабатывается угольная пыль в бункере, или отключается котел от газовой магистрали;
3. Отключают котел от паровой магистрали;
4. Котел подпитывается до верхнего предельного уровня в барабане;
5. На 15 минут открывается линия продувки пароперегревателя. Через 10 и 20 часов продувку повторяют.

   При Р<5 ат, продувку осуществляют через расширитель.

   После погасания факелов и вентиляции газоходов в течении 10 минут дымосос  останавливают, и расхолаживание ведут естественным путем. Скорость снижения температуры 1-1,5 в минуту. Контролируют температуру стенки барабана.

   При и температуре 70-80 открывают дренажи 3 и трубную систему опорожняют. 

Аварийный останов. 

   Котел аварийно останавливается, когда:

1. Уровень воды в барабане выходит за допустимые пределы.
2. Расход среды в ПК прекращается более чем на 30 сек.
3. Когда выходят из строя измерительные диафрагмы и водоуказательные колонки.
4. При погасании факела в топке, пожаре в газоходах.
5. При останове вентилятора, дымососа, паровой турбины.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчетная часть. 

1. Составление  расчетно-технологической схемы  трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха. 
 

1.  Расчетно-технологическая схема трактов парового котла составляется на основе чертежей парового котла и задания на проектирование. На рис.3 приведена схема парового котла Е-75-40 ГМ.

 

2.  Величину  коэффициента избытка воздуха  на выходе из топки α_т^’’ принимают для всех паровых котлов равной 1,2 при использовании твердых топлив. По [1, табл. 1.1] находятся для заданного парового котла значения присосов воздуха в газоходы, вычисляются величины коэффициентов избытка воздуха за каждым газоходом, а также их средние значения и заполняется табл. 1.1.

 

Таблица 1.1

Избытки воздуха и присосы по газоходам 

 

2. Топливо и продукты горения.

 

1. Для заданного  вида и марки топлива из таблиц [1, П.1 и П.2] описываем элементарный состав рабочей массы:

 
 

1. Величина  теплоты сгорания Q_н^р =  ккал/кг.
2. Приведенная влажность
3. Приведенная зольность

4. Для контроля проверяется баланс элементарного состава:

 

2. Теоретические объемы воздуха V° и продуктов горения V_RO2,. ,V_N2^o, V_H2O^o при α = 1 выписываются согласно приложению из [1, табл. П.1] для твердых топлив:

 

V° = 10,45 м³/кг;  V_RO2 = 1,57 м³/кг;  V_N2^o = 8,25 м³/кг;  V^о_H2O = 1,45 м³/кг. 

3. При α > 1 объемы продуктов горения V_г , объемные доли трехатомных газов и водяных паров r_RO2 , r_H2O, безразмерную концентрацию золы μ_зл, массу газов G_г, их плотность ρ_г рассчитываются по всем газоходам для средних и конечных значений α и сводятся в табл. 2.1.

 

Таблица 2.1

Объемы  и массы продуктов горения, доли трехатомных газов и водяных

паров, концентрация золы.