Смекни!
smekni.com

Проектирование тепловой электростанции (стр. 7 из 15)

В соответствии с полученными расчетами подача составляет 13412 м

/ч, напор составляет 15 м, выбирается насос типа Оп2–87 в количестве двух штук с подачей 50%.

Характеристики насоса типа Оп2–87

Подача 900–13680 м

Напор 22,5–15 м

Допустимый кавитационный запас 11,8–14,2 м

Частота вращения n = 730 об/мин;

Мощность 565–812 кВт

КПД насоса 80%

5. Определение часового расхода топлива энергетических и водогрейных котлов

5.1 Технические характеристики котлов

а) номинальная производительность: D = 670 т/ч

б) давление перегретого пара: Рпе = 13,75 МПа

в) температура перегретого пара: tпе = 545/545оС

д) расход пара через вторичный пароперегреватель D=603втор

г) температура питательной воды: tп.в. = 240оС

5.2 Определение энтальпии пара и воды

а) энтальпия перегретого пара: iпе = 3432,5 кДж/кг

б) энтальпия питательной воды: iп.в. = 1039,1 кДж/кг

в) энтальпия вторичного пара на входе во вторичный пароперегреватель: i’втор = 3100 кДж/кг

г) энтальпия вторичного пара на выходе из вторичный пароперегреватель: i’втор = 3620 кДж/кг

5.3 Технические характеристики топлива

Вид топлива – газ. Газопровод принимается Саратов – Москва. Объемный состав газа:

СН4 = 84,5%

С2Н6 = 3,8%

С3Н8 = 1,9%

С4Н10 = 0,9%

С5Н11 и более тяжелые = 0,3%

N2 = 7,8%

СО2 = 0,8%

Теплота сгорания низшая сухого газа: Qсн = 35,80 мДж/м3

Объем воздуха и продуктов сгорания м33 при 0оС и давлении 0,1 МПа:

Vо = 9,52 м33

VRО2 = 1,04 м33

VоN2 = 7,60 м33

VоН2О = 2,19 м33

5.4 Определение температуры горячего воздуха

tг.в. = 250оС

5.5 Определение температуры воздуха на входе в регенеративный воздухоподогреватель

tвп = 30оС

5.6 Определение температуры уходящих газов

υух = 120оС

5.7 Расход топлива

В = (Qка · 100%) / (Qрр ·103 · ηбрка) м3/ч (5.1)

где Qка – тепло, полезно используемое в котле, кДж/м3

Qрр – располагаемое тепло топлива, кДж/м3

Qрр = Qсн = 35,80 МДж/м3

ηбрка – кпд котла брутто (учитывает только тепловые потери), %


Qка = D ·(iпе – iп.в.) ·103 + Dвтор ·(i''втор – i'втор) ·103 кДж/м3 (5.2)

Qка = 670 ·(3432,5 – 1039,1) ·103 + 603 ·(3620 – 3100) ·103= 1917071000 кДж/м3

ηбрка = 100% – (q2 + q3 + q4 + q5 + q6) % (5.3)

где q6 = 0%

q5 = 0,5%

q4 = 0,5%

q3 = 0%

q2 = [(Нух – αух ·Нох.в.) ·(100 – q4)] / Qрр % (5.4)

где Нух – энтальпия уходящих газов, кДж/м3

Нох.в-энтальпия холодного воздуха, кДж/м3

αух – коэффициент избытка воздуха в уходящих газах

αух = 1,7

Нух = Ногух + Новухух – 1) кДж/м3 (5.5)

Нух и Нох.в определяют методом интерполяции.

Ногух = (Ног при 200оС /200оС) · υух кДж/м3 (5.6)

где Ног при 200оС – теоретическая энтальпия дымовых газов при 200оС

Ног при 200оС = 2985 кДж/м3

Ногух = (2985/200) ·120 = 1791 кДж/м3

Новух = (Нов при 200оС /200оС) · υух кДж/м3 (5.7)


где Нов при 200оС – теоретическая энтальпия воздуха при 200оС

Нов при 200оС = 2537 кДж/м3

Новух = (2537/200) ·120 = 1522,2 кДж/м3

Нух = 1791 + 1522,2 · (1,7 – 1) = 2856,54 кДж/м3

Нох.в = (Нов при 200оС /200оС) · tх.в кДж/м3 (5.8)

где tх.в-температура холодного воздуха, оС

tх.в = 30оС

Нох.в = (2537/200) · 30 = 380,55 кДж/м3

q2 = [(2856,54 – 1,7 ·380,55) ·(100 – 0,5)] / 35800 = 6,14%

ηбрка = 100 – (6,14 +0 +0,5 +0,5 +0) = 92,86%

В = 191707100000/(35800 ·92,86) = 52327,5194 м3

5.9 Расход резервного топлива

Вм = (Qка ·100%) / (Qрр ·ηбрка) кг/ч (5.10)

где Qрр = 40·103 кДж/кг

ηбрка = 91%

Вм = 191707100000 / (40000 ·91) = 5266,7857 кг/ч

6. Выбор схемы топливного хозяйства на основном топливе и его описание

6.1 Газопровод к котлу

Вдоль котельной проложен газовый коллектор, в торце которого предусмотрен продувочный трубопровод. На вводе в каждый котел установлены 2 запорные задвижки с электроприводом, а между ними продувочный трубопровод.

Далее установлено фланцевое соединение, внутрь которого перед ремонтом котла ставят заглушку. Далее – штуцер для подсоединения трубопровода сжатого воздуха от компрессора.

Далее на газопроводе предусмотрены ответвления к запальникам горелок. По сигналу с пульта включается подача газа на запальники и одновременно подается напряжение на электроды, запальник зажигается. После этого на пульт поступает сигнал, разрешающий подавать газ в горелки.

Далее установлен клапан – отсечка, который мгновенно отключает подачу газа в горелки, если на котле происходит аварийная ситуация (упуск уровня в барабане, пожар в РВП, отключение дымососов и т.д.).

Для управления количеством газа, поступающего в котел, установлен регулирующий клапан. При растопке котла расход газа составляет 10% от максимального. Для управления растопочным расходом параллельно с регулирующим клапаном установлен растопочный вентиль на Dу = 40 мм.

На вводе в каждую горелку установлены 2 запорные задвижки с электроприводом, а между ними трубопровод безопасности. Нормальное положение трубопровода безопасности – он закрыт. Его включают, если котел останавливают в резерв и заглушку не устанавливают.

Газопровод после остановки котла до начала ремонта должен быть продут сжатым воздухом через продувочные трубопроводы (свечи). Продувка длится до тех пор, пока в продуваемом газе не станет метана СН4 ≤ 0,1%.

Перед пуском котла из ремонта опять должна быть проведена продувка газопровода для удаления из него воздуха. Продувка газом через продувочные трубопроводы длится до тех пор, пока О2 ≤ 1%.

Продувочные трубопроводы выводят на крышу котельного цеха.

1. Запорная задвижка с электроприводом

2. фланцевое соединение с заглушкой

3. клапан – отсечка

4. дроссельное устройство для измерения расхода

5. регулирующий клапан

5а. растопочный клапан

6. продувочный трубопровод (свеча)

7. трубопровод безопасности

8. манометр

6.2 Газорегуляторный пункт (ГРП)

Газ поступает на электростанцию по магистральному газопроводу, в котором давление 12 ат. Для устойчивой работы горелок котла давление газа перед котлом должно быть 1,5 ат. Поэтому на территории электростанции сооружается газорегуляторный пункт (ГРП), где происходит дросселирование газа.

ГРП – это одноэтажное здание с облегченной крышей из огнестойкого материала, закрытое на замок, персонала в ГРП нет.

7. Расчет диаметров, выбор типоразмеров и материала главных паропроводов

Таблица 7.1 – Исходные данные

№ п/п Наименование Обозначение Размерность Источник информации Значение
1 Расход пара на турбину Gп т/ч стр. 326 [1] 670
2 Рабочее давление свежего пара Рп МПа стр. 484 [1] 12,75
3 Температура свежего пара tо оС стр. 326 [1] 545
4 Плотность ρп =1/υ кг/м3 Ривкин 37,3
5 Скорость пара ωп м/с стр. 554 [1] 60
6 Материал - - стр. 552 [1] 12х1МФ
7 Допустимое напряжение σдоп МПа стр. 221 [1] 58
8 Поправочный коэффициент сварки φ - принимаем 1
9 Поправка С мм принимаем 1

dвн = √[(4· Gп) / (ωп · ρп ·π)] м(7.1)

dвн = √[(4· 67,36) / (60 · 37,3 ·3,14)] = 0,196 м

S = [(Рп ·dвн) /(2 σдоп ·φ– Рп)] + Смм(7.2)

Где S – толщина

S = (12,8 ·196) / (2 ·58 ·1 – 12,8) = 24,3 мм

dн = dвн + 2S мм(7.3)

dн = 296+ 2 ·24,3 = 244,6 мм

С учетом поправки:

S = 24,3 + 1 = 25,3 мм

dн = 196 + 2 · 25,3 = 246,6 мм

В соответствии с полученными расчетами dн х S = 247 х 25 по стр. 553 [1] условный проход dу = 200 мм.

8. Расчет диаметров, выбор типоразмеров и материала главных паропроводов питательной воды

Таблица 8.1 – Исходные данные

№ п/п Наименование Обозначение Размерность Источник информации Значение
1 Расход питательной воды Gпв кг/с стр. 326 [1] 186
2 Давление питательной воды Рпв МПа стр. 484 [1] 18,5
3 Температура питательной воды tпв оС стр. 326 [1] 240
4 Плотность ρпв =1/υ кг/м3 Ривкин 830,97
5 Скорость питательной воды ωпв м/с стр. 554 [1] 4
6 Материал - - стр. 552 [1] 16 ГС
7 Допустимое напряжение σдоп МПа стр. 221 [1] 144
8 Поправочный коэффициент сварки φ - принимаем 1
9 Поправка С мм принимаем 10

dвн = √[(4· Gпв) / (ωпв · ρпв ·π)] м (8.1)