Los estudiantes, estudiantes de posgrado y jóvenes científicos que utilicen la base de conocimientos en sus estudios y trabajos le estarán muy agradecidos.
Agencia Federal para la Educación
Institución educativa estatal
educación profesional superior
"Estado de los Urales Universidad Tecnica- UPI
El nombre del primer presidente de Rusia, B.N. Yeltsin" -
sucursal en Sredneuralsk
ESPECIALIDAD: 140101
GRUPO: TPP -441
PROYECTO DEL CURSO
CÁLCULO TÉRMICO DE LA UNIDAD DE CALDERA TGM - 96
EN LA DISCIPLINA “Instalaciones de calderas de centrales térmicas”
Maestro
Svalova Nina Pavlovna
Kashurin Antón Vadimovich
Sredneuralsk
1.Asignación para el proyecto del curso.
2. una breve descripción de y parámetros de la caldera TGM-96
3. Coeficientes de exceso de aire, volúmenes y entalpías de los productos de combustión.
4. Cálculo térmico del grupo caldera:
4.1 Balance de calor y cálculo de combustible.
4.2 Calentador de aire regenerativo
A. parte fría
b. parte caliente
4.4 Pantallas de salida
4.4 Mamparas de entrada
Bibliografía
1. Asignación de proyecto del curso
Para el cálculo se utilizó una unidad de caldera de tambor TGM-96.
Datos de entrada del trabajo
Parámetros de la caldera TGM - 96
Producción de vapor de la caldera - 485 t/h
· La presión del vapor sobrecalentado a la salida de la caldera es de 140 kgf/cm 2
· Temperatura del vapor sobrecalentado - 560 °C
· Presión de funcionamiento en el tambor de la caldera - 156 kgf/cm 2
· Temperatura del agua de alimentación a la entrada de la caldera - 230°C
· Presión del agua de alimentación a la entrada de la caldera - 200 kgf/cm 2
· Temperatura del aire frío a la entrada del RVP - 30°C
2 . Descripción del circuito termal
El agua de alimentación de la caldera es condensado de turbina. El cual es calentado por una bomba de condensado secuencialmente a través del eyector principal, eyector del sello, calentador del prensaestopas, PND-1, PND-2, PND-3 y PND-4 a una temperatura de 140-150°C y se suministra a los desaireadores 6 ata . En los desaireadores se separan los gases disueltos en el condensado (desaireación) y se produce un calentamiento adicional hasta una temperatura de aproximadamente 160-170°C. Luego, el condensado de los desaireadores se alimenta por gravedad a la succión de las bombas de alimentación, después de lo cual la presión aumenta a 180-200 kgf/cm² y el agua de alimentación a través de PVD-5, PVD-6 y PVD-7 se calienta a al grupo de alimentación reducida de la caldera se le suministra una temperatura de 225-235°C. Detrás del regulador de potencia de la caldera, la presión cae a 165 kgf/cm² y se suministra al economizador de agua.
El agua de alimentación fluye a través de 4 cámaras D 219x26 mm hacia tubos colgantes D 42x4,5 mm art 20, ubicados en incrementos de 83 mm, 2 filas en cada mitad del conducto de humos. Las cámaras de salida de los tubos colgantes se encuentran en el interior de la chimenea, suspendidas sobre 16 tubos D 108x11 mm, art. 20. Desde las cámaras el agua se suministra a través de 12 tubos D 108x11 mm a 4 condensadores y luego al panel economizador de pared. . Al mismo tiempo, los flujos se transfieren de un lado al otro. Los paneles están formados por tubos D28x3,5 mm art. 20 y pantalla. paredes laterales y una cámara giratoria.
El agua pasa en dos corrientes paralelas a través de los paneles superior e inferior y se dirige a las cámaras de entrada del economizador convectivo.
El economizador convectivo consta de paquetes superior e inferior, la parte inferior está realizada en forma de bobinas de tubos con un diámetro de 28x3,5 mm art. 20, al tresbolillo con un paso de 80x56 mm. Consta de 2 piezas ubicadas en los conductos de humos derecho e izquierdo. Cada parte consta de 4 bloques (2 superiores y 2 inferiores). El movimiento del agua y los gases de combustión en un economizador convectivo es contracorriente. Cuando funciona con gas, el economizador tiene un punto de ebullición del 15%. La separación del vapor generado en el economizador (el economizador tiene un punto de ebullición del 15% cuando funciona con gas) se realiza en una caja especial de separación de vapor con un sello de agua laberíntico. A través de una abertura en la caja, se suministra una cantidad constante de agua de alimentación, independientemente de la carga, junto con vapor al volumen del tambor debajo de los paneles de lavado. El agua se descarga de los paneles de lavado mediante cajas de drenaje.
La mezcla de vapor y agua de las cribas fluye a través de tuberías de eliminación de vapor hacia las cajas de distribución y luego hacia los ciclones de separación vertical, donde se produce la separación primaria. Hay 32 ciclones dobles y 7 simples instalados en el compartimento limpio y 8 en el compartimento de sal, 4 a cada lado. Para evitar que el vapor de los ciclones entre en las bajantes, se instalan cajas debajo de todos los ciclones. El agua separada en los ciclones desciende hacia el volumen de agua del tambor, y el vapor, junto con una cierta cantidad de humedad, sube, pasa por la cubierta reflectante del ciclón y entra en el dispositivo de lavado, que consta de orificios horizontales. escudos, a los que se suministra el 50% del agua de alimentación. El vapor, al atravesar la capa del dispositivo de lavado, le confiere la mayor cantidad de sales de silicio que contiene. Después del dispositivo de lavado, el vapor pasa a través de un separador de rejillas y además se limpia de gotas de humedad, y luego a través de una pantalla de techo perforada, que iguala el campo de velocidad en el espacio de vapor del tambor, ingresa al sobrecalentador.
Todos los elementos de separación son desmontables y se fijan con cuñas soldadas a las piezas de separación.
El nivel promedio de agua en el tambor está 50 mm por debajo del centro del medidor de agua promedio y 200 mm por debajo del centro geométrico del tambor. El nivel superior permitido es de +100 mm, el nivel inferior permitido es de 175 mm según el cristal del contador de agua.
Para calentar el cuerpo del tambor durante el encendido y el enfriamiento cuando la caldera está parada, se instala en él un dispositivo especial según el diseño de la UTE. El vapor se suministra a este dispositivo desde una caldera en funcionamiento cercana.
El vapor saturado del tambor con una temperatura de 343°C ingresa a 6 paneles del sobrecalentador radiante y se calienta a una temperatura de 430°C, después de lo cual se calienta a 460-470°C en 6 paneles del sobrecalentador de techo.
En el primer atemperador, la temperatura del vapor se reduce a 360-380°C. Antes de los primeros atemperadores, el flujo de vapor se divide en dos corrientes y, después de ellos, para igualar el barrido de temperatura, el flujo de vapor izquierdo se transfiere al lado derecho y el flujo de vapor derecho se transfiere al lado izquierdo. Después de la transferencia, cada flujo de vapor ingresa a 5 rejillas frías de entrada, seguidas por 5 rejillas frías de salida. En estas cribas, el vapor se mueve en contracorriente. A continuación, el vapor fluye en flujo directo hacia 5 pantallas calientes de entrada, seguidas de 5 pantallas calientes de salida. Las pantallas frías están ubicadas a los lados de la caldera, las pantallas calientes están ubicadas en el centro. El nivel de temperatura del vapor en las rejillas es de 520-530oC.
Luego, a través de 12 tubos de transferencia de vapor D 159x18 mm, st 12Х1МФ, el vapor ingresa al paquete de entrada del sobrecalentador de vapor convectivo, donde se calienta a 540-545 ° C. Si la temperatura sube por encima de la especificada, entra en funcionamiento la segunda inyección. Más adelante en la tubería de circunvalación D 325x50 st. 12Х1МФ ingresa al paquete de salida de la caja de cambios, donde el aumento de temperatura es de 10-15°C. Después, el vapor ingresa al colector de salida de la caja de engranajes, que hacia el frente de la caldera pasa a la línea principal de vapor, y en la sección trasera están montados 2 trabajadores principales. válvulas de seguridad.
Para eliminar las sales disueltas en el agua de la caldera, se realiza un soplado continuo desde el tambor de la caldera; la cantidad de soplado continuo se ajusta de acuerdo con las instrucciones del jefe de turno del taller químico. Para eliminar los lodos de los colectores inferiores de las cribas, los puntos inferiores se purgan periódicamente. Para evitar la formación de incrustaciones de calcio en la caldera, fosfatar el agua de la caldera.
La cantidad de fosfato introducido la regula el maquinista superior siguiendo las instrucciones del jefe de turno del taller químico. Para unir el oxígeno libre y formar una película pasivante (protectora) en las superficies internas de los tubos de la caldera, dosifique hidracina en el agua de alimentación, manteniendo su exceso en 20-60 μg/kg. La dosificación de hidracina en el agua de alimentación la realiza el personal del departamento de turbinas siguiendo las instrucciones del supervisor de turno del taller químico.
Para recuperar calor del soplado continuo de calderas Poch. Se instalan en serie 2 expansores de purga continua.
Extensor 1 cda. tiene un volumen de 5000 ly está diseñado para una presión de 8 atm con una temperatura de 170 ° C, el vapor se dirige al colector de vapor de calefacción de 6 atm, al separador a través del recipiente de condensación al expansor Poch.
Extensor P st. tiene un volumen de 7500 litros y está diseñado para una presión de 1,5 ata con una temperatura ambiente de 127 ° C, el vapor se dirige a la unidad de control de baja presión y se conecta en paralelo al vapor de los expansores de drenaje y al vapor reducido. tubería de la ROU de encendido. El separador expansor se conduce a través de un sello de agua de 8 m de altura al alcantarillado. Suministro de drenaje de expansores P st. ¡Prohibido entrar al circuito! Para drenaje de emergencia de calderas P och. y para purgar los puntos inferiores de estas calderas, en el KTC-1 se instalan 2 expansores conectados en paralelo con un volumen de 7500 litros cada uno y una presión de diseño de 1,5 ata. El vapor de cada expansor de purga periódica se conduce a la atmósfera a través de tuberías de 700 mm de diámetro sin válvulas de cierre y se descarga al techo de la sala de calderas. La separación del vapor generado en el economizador (el economizador tiene un punto de ebullición del 15% cuando funciona con gas) se realiza en una caja especial de separación de vapor con un sello de agua laberíntico. A través de una abertura en la caja, se suministra una cantidad constante de agua de alimentación, independientemente de la carga, junto con vapor al volumen del tambor debajo de las placas de lavado. El agua se descarga de los paneles de lavado mediante cajas de drenaje.
3 . Coeficientes, volúmenes y entalpías del exceso de aire.productos de combustion
Características calculadas del combustible gaseoso (Tabla II)
Coeficientes de exceso de aire para conductos de gas:
· Coeficiente de exceso de aire a la salida del horno:
t = 1,0 + ? t = 1,0 + 0,05 = 1,05
· ?Coeficiente de exceso de aire detrás de la caja de cambios:
punto de control = t + ? Caja de cambios = 1,05 + 0,03 =1,08
Coeficiente de exceso de aire para turbina eólica:
VE = caja de cambios +? VE =1,08 + 0,02 =1,10
· Coeficiente de exceso de aire detrás de RVP:
RVP = VE + ? VVR = 1,10 + 0,2 = 1,30
Características de los productos de combustión.
|
Valor calculado |
Dimensión |
V°=9,5 2 |
V° H2O= 2 , 10 |
V° N2 = 7 , 6 0 |
V RO2=1, 04 |
V°g=10, 73 |
|
|
GASES |
|||||||
|
Caja de fuego |
Puaj. gases |
||||||
|
Coeficiente de exceso de aire, ? ? |
|||||||
|
¿Proporción de exceso de aire, promedio? Casarse |
|||||||
|
V H2O =V° H2O +0,0161* (?-1)* V° |
|||||||
|
V Г =V RO2 +V° N2 +V H2O + (?-1)*V° |
|||||||
|
r RO2 =V RO2 /V G |
|||||||
|
r H2O =V H2O /V G |
|||||||
|
rn=rRO2 +rH2O |
Cantidad de aire teórica
V° = 0,0476 (0,5CO + 0,575H 2 O +1,5H 2 S + U(m + n/4)C m H n - O P)
Volumen teórico de nitrógeno
Volumen teórico de vapor de agua.
Volumen de gases triatómicos.
Entalpías de los productos de combustión (J - tabla).
|
J°g, kcal/nmі |
J°в, kcal/nmі |
J=J°g+(?-1)*J°w,kcal/nmі |
|||||||||||
|
Caja de fuego |
Gases de combustión |
||||||||||||
|
1, 09 |
1,2 0 |
1,3 0 |
|||||||||||
4.Calornuevo cálculo de la unidad de caldera
4.1 Balance de calor y cálculo de combustible.
|
Valor calculado |
Designación |
Tamaño-ness |
Fórmula o justificación |
Cálculo |
|
|
Balance de calor |
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|
Calor de combustible disponible |
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|
Temperatura de los gases de combustión |
|||||
|
entalpía |
Según la tabla J |
||||
|
Temperatura del aire frío |
|||||
|
entalpía |
Según la tabla J |
||||
|
Pérdida de calor: |
|||||
|
De quemado mecánico |
|||||
|
por quema química insuficiente |
Según la tabla 4 |
||||
|
con gases de combustión |
(Jух-?ух*J°хв)/Q р р |
(533-1,30*90,3)*100/8550=4,9 |
|||
|
en el medio ambiente |
|||||
|
Cantidad de pérdidas de calor |
|||||
|
Eficiencia de la unidad de caldera (bruta) |
|||||
|
Consumo de vapor sobrecalentado |
|||||
|
Presión de vapor sobrecalentado detrás de la unidad de caldera |
|||||
|
Temperatura del vapor sobrecalentado detrás de la caldera. |
|||||
|
entalpía |
Según la tabla XXVI(N.m.p.221) |
||||
|
Presión del agua de alimentación |
|||||
|
Temperatura del agua de alimentación |
|||||
|
entalpía |
Según la tabla XXVII (N.m. p.222) |
||||
|
Flujo de agua de purga |
0,01*500*10 3 =5,0*10 3 |
||||
|
Temperatura del agua de purga |
t n en P b = 156 kgf/cm 2 |
||||
|
Entalpía del agua de purga. |
ipr.v= i? instrumentación |
Según la tabla XX1II (N.M. p.205) |
|||
|
Valor calculado |
Designaciones |
Dimensión |
Fórmula o justificación |
Cálculo |
4.2 Regióncalentador de aire no activo
|
Valor calculado |
Designación |
Dimensión |
Fórmula o justificación |
Cálculo |
|
|
Diámetro del rotor |
Según datos de diseño. |
||||
|
Número de calentadores de aire por vivienda. |
Según datos de diseño. |
||||
|
Número de sectores |
Según datos de diseño. |
24 (13 de gas, 9 de aire y 2 de separación) |
|||
|
Proporciones de superficie lavada por gases y aire. |
|||||
|
parte fria |
|||||
|
Diámetro equivalente |
pág.42 (Normal) |
||||
|
El grosor de una hoja |
Según datos de diseño (chapa ondulada lisa) |
||||
|
0,785*Din 2 *хг*Кр* |
0,785*5,4 2 *0,542*0,8*0,81*3=26,98 |
||||
|
0,785*Din 2 *hv*Kr* |
0,785*5,4 2 *0,375*0,8*0,81*3=18,7 |
||||
|
Altura del embalaje |
Según datos de diseño. |
||||
|
Superficie de calentamiento |
Según datos de diseño. |
||||
|
Temperatura de entrada de aire |
|||||
|
Entalpía del aire en la entrada. |
¿Por J-? mesa |
||||
|
Relación entre el caudal de aire a la salida de la parte fría y el teórico |
|||||
|
succión de aire |
|||||
|
Temperatura del aire de salida (intermedia) |
Aceptado preliminarmente |
||||
|
Entalpía del aire a la salida. |
¿Por J-? mesa |
||||
|
(V"hh+??hh) (J°pr-J°xv) |
(1,15+0,1)*(201,67 -90,3)=139 |
||||
|
Temperatura del gas de salida |
|||||
|
Valor calculado |
Designación |
Dimensión |
Fórmula o justificación |
Cálculo |
|
|
Entalpía de los gases a la salida. |
Según la tabla J |
||||
|
Entalpía de los gases en la entrada. |
Juх+Qb/c -??хч*J°хв |
533+139 / 0,998-0,1*90,3=663 |
|||
|
Temperatura de entrada de gas |
¿Por J-? mesa |
||||
|
Temperatura media de los gases |
|||||
|
Temperatura media del aire |
|||||
|
Diferencia de temperatura promedio |
|||||
|
Temperatura media de la pared |
(хг*?ср+хв*tср)/ (хг+хв) |
(0,542*140+0,375*49)/(0,542+0,375)= 109 |
|||
|
Velocidad media del gas |
(Вр*Vг*(?ср+273))/ |
(37047*12,6747*(140+273))/(29*3600*273)=6,9 |
|||
|
Velocidad media del aire |
(Вр*Vє*(в"хч+хч/2)*(tср+273))/ |
(37047*9,52*(1,15+0,1)*(49+273))/ (3600*273*20,07)=7,3 |
|||
|
kcal/ (m 2 *h* *grados) |
Nomograma 18 Sn*Sf*Sy*?n |
0,9*1,24*1,0*28,3=31,6 |
|||
|
kcal/ (m 2 *h* *grados) |
Nomograma 18 Sn*S"f*Sy*?n |
0,9*1,16*1,0*29,5=30,8 |
|||
|
Tasa de uso |
|||||
|
Coeficiente de transferencia de calor |
kcal/ (m 2 *h* *grados) |
0,85/(1/(0,542*31,6)+1/(0,375*30,8))=5,86 |
|||
|
Absorción de calor de la parte fría (según la ecuación de transferencia de calor) |
5,86*9750*91/37047=140 |
||||
|
Relación de percepción térmica |
(140/ 139)*100=100,7 |
||||
|
|
|||||
|
Valor calculado |
Designación |
Dimensión |
Fórmula o justificación |
Cálculo |
|
|
parte caliente |
|||||
|
Diámetro equivalente |
pág.42 (Normal) |
||||
|
El grosor de una hoja |
Según datos de diseño. |
||||
|
Sección transversal viva para gases y aire. |
0.785*Din 2 *хг*Кр*Кл*n |
0,785*5,4 2 *0,542*0,897*0,89*3=29,7 |
|||
|
0,785*Din 2 *hv*Kr*Kl*n |
0,785*5,4 2 *0,375*0,897*0,89*3=20,6 |
||||
|
Altura del embalaje |
Según datos de diseño. |
||||
|
Superficie de calentamiento |
Según datos de diseño. |
||||
|
Temperatura de entrada de aire (intermedia) |
Preaceptado (en la parte fría) |
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|
Entalpía del aire en la entrada. |
¿Por J-? mesa |
||||
|
succión de aire |
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|
Relación entre los caudales de aire a la salida de la parte caliente y el teórico |
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|
Temperatura del aire de salida |
Aceptado preliminarmente |
||||
|
Entalpía del aire a la salida. |
¿Por J-? mesa |
||||
|
Percepción térmica del escenario (equilibrada) |
(v"gch+??gch/2)* *(J°gv-J°pr) |
(1,15+0,1)*(806- 201,67)=755 |
|||
|
Temperatura del gas de salida |
De la parte fría |
||||
|
Entalpía de los gases a la salida. |
Según la tabla J |
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|
Entalpía de los gases en la entrada. |
J?hch+Qb/ts-??gch* |
663+755/0,998-0,1*201,67=1400 |
|||
|
Temperatura de entrada de gas |
¿Por J-? mesa |
||||
|
Temperatura media de los gases |
(?ch+??xch)/2 |
(330 + 159)/2=245 |
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|
Temperatura media del aire |
|||||
|
Diferencia de temperatura promedio |
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|
Temperatura media de la pared |
(хг*?ср+хв*tср) |
(0,542*245+0,375*164)/(0,542+0,375)=212 |
|||
|
Velocidad media del gas |
(Вр*Vг*(?ср+273)) |
(37047*12,7*(245 +273)/29,7*3600*273 =8,3 |
|||
|
Valor calculado |
Designación |
Dimensión |
Fórmula o justificación |
Cálculo |
|
|
Velocidad media del aire |
(Vr*Vє*(v"vp+?? rch *(tav+273))/(3600**273* Fâ) |
(37047*9,52(1,15+0,1)(164+273)/ /3600*20,6*273=9,5 |
|||
|
Coeficiente de transferencia de calor de los gases a la pared. |
kcal/ (m 2 *h* *grados) |
Nomograma 18 Sn*Sf*Sy*?n |
1,6*1,0*1,07*32,5=54,5 |
||
|
Coeficiente de transferencia de calor de la pared al aire. |
kcal/ (m 2 *h* *grados) |
Nomograma 18 Sn*S"f*Sy*?n |
1,6*0,97*1,0*36,5=56,6 |
||
|
Tasa de uso |
|||||
|
Coeficiente de transferencia de calor |
kcal/ (m 2 *h* *grados) |
o / (1/ (хг*?гк) + 1/(хв*?вк)) |
0,85/ (1/(0,542*59,5)+1/0,375*58,2))=9,6 |
||
|
Absorción térmica de la parte caliente (según la ecuación de transferencia de calor) |
9,6*36450*81/37047=765 |
||||
|
Relación de percepción térmica |
765/755*100=101,3 |
||||
|
Los valores de Qt y Qb difieren en menos del 2%. |
vp=330°С tgv=260°С
Јвп=1400 kcal/nm 3 Јгв=806 kcal/nm 3
khch=159°С tpr=67°С
Јхч=663 kcal/nm 3
Јpr=201,67 kcal/nm 3
хх=120°С tхв=30°С
Јхв=90,3 kcal/nm 3
Јух=533 kcal/nm 3
4.3 Caja de fuego
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Valor calculado |
Designación |
Dimensión |
Fórmula o justificación |
Cálculo |
|
|
Diámetro y espesor de los tubos de criba. |
Según datos de diseño. |
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|
Según datos de diseño. |
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|
Superficie total de las paredes de la cámara de combustión. |
Según datos de diseño. |
||||
|
Volumen de la cámara de combustión. |
Según datos de diseño. |
||||
|
3,6*1635/1022=5,76 |
|||||
|
Exceso de coeficiente de aire en el horno. |
|||||
|
El aire aspira hacia el horno de la caldera. |
|||||
|
temperatura del aire caliente |
Basado en el calentador de aire. |
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|
Entalpía del aire caliente. |
¿Por J-? mesa |
||||
|
Calor introducido por el aire en la cámara de combustión. |
(?t-??t)* J°gv + +??t*J°hv |
(1,05-0,05)*806+0,05*90,3= 811,0 |
|||
|
Liberación de calor útil en la cámara de combustión. |
Q ð ð*(100-q 3) / 100+Qв |
(8550*(100-0,5)/100)+811 =9318 |
|||
|
Temperatura de combustión teórica |
¿Por J-? mesa |
||||
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Posición relativa de las temperaturas máximas a lo largo de la altura del horno. |
xt =xg =hg/Ht |
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Coeficiente |
pág.16 0,54 - 0,2*xt |
0,54 - 0,2*0,143=0,511 |
|||
|
Aceptado preliminarmente |
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|
¿Por J-? mesa |
|||||
|
Capacidad calorífica total media de los productos de combustión. |
kcal/(nm*grados) |
(cuarto- J?t)*(1+Chr) |
(9318 -5 018 )*(1+0,1) (2084-1200) =5,35 |
||
|
Trabajar |
m*kgf/cmI |
1,0*0,2798*5,35=1,5 |
|||
|
Coeficiente de atenuación de rayos por gases triatómicos. |
1/ (m**kgf/ /cm 2) |
Nomograma 3 |
|||
|
Espesor óptico |
0,38*0,2798*1,0*5,35=0,57 |
||||
|
Valor calculado |
Designación |
Dimensión |
Fórmula o justificación |
Cálculo |
|
|
Nivel de oscuridad de la antorcha |
Nomograma 2 |
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Coeficiente de eficiencia térmica de pantallas de tubo liso. |
shekr=x*f shek = w en x = 1 según la tabla. 6-2 |
||||
|
Nivel de oscuridad de la cámara de combustión. |
Nomograma 6 |
||||
|
Temperatura del gas a la salida del horno. |
Ta/[M*((4.9*10 -8 * *shekr*Fst*at*Tai)/(ts* Вр*Vср)) 0,6 +1]-273 |
(2084+273)/-273=1238 |
|||
|
Entalpía de los gases a la salida del horno. |
¿Por J-? mesa |
||||
|
La cantidad de calor absorbido en la cámara de combustión. |
0,998*(9318-5197)=4113 |
||||
|
Carga térmica media de la superficie calefactora receptora de radiación. |
Вр*Q t l/Nl |
37047*4113/ 903=168742 |
|||
|
Estrés térmico del volumen de combustión. |
Вр*Q р n/Vт |
37047*8550/1635=193732 |
4.4 CalientewIrma
|
Valor calculado |
Convoy- de lo contrario- ción |
Dimensión |
Fórmula o justificación |
Cálculo |
|
|
Diámetro y espesor de la tubería. |
De acuerdo al dibujo |
||||
|
De acuerdo al dibujo |
|||||
|
Número de pantallas |
De acuerdo al dibujo |
||||
|
Paso medio entre pantallas |
De acuerdo al dibujo |
||||
|
paso longitudinal |
De acuerdo al dibujo |
||||
|
Paso lateral relativo |
|||||
|
Paso longitudinal relativo |
|||||
|
Superficie de calentamiento de la pantalla |
Según datos de diseño. |
||||
|
Superficie de calentamiento adicional en el área de la pantalla caliente |
De acuerdo al dibujo |
6,65*14,7/2= 48,9 |
|||
|
Superficie de la ventana de entrada |
De acuerdo al dibujo |
(2,5+5,38)*14,7=113,5 |
|||
|
Nin*(НшI/(НшI+HdopI)) |
113,5*624/(624+48,9)=105,3 |
||||
|
norte en - norte lshI |
|||||
|
Sección transversal viva para gases. |
Según datos de diseño. |
||||
|
Sección en vivo para Steam. |
Según datos de diseño. |
||||
|
Espesor efectivo de la capa radiante. |
1,8 / (1/A+1/B+1/C) |
||||
|
Temperatura de entrada de gas |
Basado en la cámara de combustión |
||||
|
entalpía |
¿Por J-? mesa |
||||
|
Coeficiente |
|||||
|
Coeficiente |
kcal/(m·2h) |
en * z en * q l |
0,6*1,35*168742=136681 |
||
|
Calor radiante absorbido por el plano de la sección de entrada de las pantallas calientes. |
(q lsh *N pulg) / (Vr/2) |
(136681*113,5)/ 37047*0,5=838 |
|||
|
Valor calculado |
Designación |
Dimensión |
Fórmula o justificación |
Cálculo |
|
|
¿Temperatura de los gases a la salida de las pantallas I y?? pasos |
Aceptado preliminarmente |
||||
|
¿Por J-? mesa |
|||||
|
Temperatura media de los gases en pantallas calientes. |
(1238+1100)/2=1069 |
||||
|
Trabajar |
m*kgf/cmI |
1,0*0,2798*0,892=0,25 |
|||
|
Nomograma 3 |
|||||
|
Espesor óptico |
1,11*0,2798*1,0*0,892=0,28 |
||||
|
Nomograma 2 |
|||||
|
v ((th/S1)І+1)th/S1 |
|||||
|
(Q l in?(1-a)??ts w)/in+ +(4.9*10 -8 a*Zl.out* T av 4 *op) / Vr*0.5 |
(838 *(1-0,245)*0,065)/0,6+(4,9*10 -8 * *0,245*(89,8*)*(1069+273) 4 *0,7)/ 37047*0,5)= 201 |
||||
|
Calor recibido por radiación del hogar por pantallas de etapa I |
Q lshI + extra |
Q l entra - Q l sale |
|||
|
Q t l - Q l en |
|||||
|
(Qpantalla?Vr) / D |
(3912*37047)/490000=296 |
||||
|
Cantidad calor radiante, sacado del hogar por mamparas |
QлшI + extra* Nlsh I/(Nlsh I+Nl I adicional) |
637*89,8/(89,8+23,7)= 504 |
|||
|
Q lsh I + agregar * N l agregar I / (N lsh I + N l agregar I) |
637*23,7/(89,8+23,7)= 133 |
||||
|
0,998*(5197-3650)= 1544 |
|||||
|
Incluido: |
|||||
|
la pantalla misma |
Aceptado preliminarmente |
||||
|
superficies adicionales |
Aceptado preliminarmente |
||||
|
Aceptado preliminarmente |
|||||
|
Entalpía allí |
|||||
|
Valor calculado |
Designación |
Dimensión |
Fórmula o justificación |
Cálculo |
|
|
(Qbsh+ Qlsh)*Vr |
(1092 + 27 2 ,0 )* 3 7047 *0,5 |
||||
|
Entalpía del vapor a la salida. |
747,8 +68,1=815,9 |
||||
|
La temperatura es la misma |
Según el cuadro XXV |
||||
|
Temperatura media del vapor |
(440+536)/2= 488 |
||||
|
Diferencia de temperatura |
|||||
|
Velocidad media del gas |
|||||
|
52*0,985*0,6*1,0=30,7 |
|||||
|
factor de contaminación |
m 2 h grados/ /kcal |
||||
|
488+(0,0*(1063+275)*33460/624)= |
|||||
|
220*0,245*0,985=53,1 |
|||||
|
Tasa de uso |
|||||
|
Coeficiente de transferencia de calor de los gases a la pared. |
((30,7*3,14*0,042/2*0,0475*0,98)+53,1) *0,85= 76,6 |
||||
|
Coeficiente de transferencia de calor |
76,6/ (1+ (1+504/1480)*0,0*76,6)=76,6 |
||||
|
k? НшI ??t / Вр*0.5 |
76,6*624*581/37047*0,5=1499 |
||||
|
Relación de percepción térmica |
(Q tsh/Q bsh)??100 |
(1499/1480)*100=101,3 |
|||
|
Aceptado preliminarmente |
|||||
|
k? Ndopi? (?av?-t)/Br |
76,6*48,9*(1069-410)/37047=66,7 |
||||
|
Relación de percepción térmica |
Q t sumar / Q b sumar |
(Q t extra / Q b extra)??100 |
(66,7/64)*100=104,2 |
Valoresqtsh yq
Aqt adicional yq
4.4 FríowIrma
|
Valor calculado |
Designación |
Dimensión |
Fórmula o justificación |
Cálculo |
|
|
Diámetro y espesor de la tubería. |
De acuerdo al dibujo |
||||
|
Número de tuberías conectadas en paralelo |
De acuerdo al dibujo |
||||
|
Número de pantallas |
De acuerdo al dibujo |
||||
|
Paso medio entre pantallas |
De acuerdo al dibujo |
||||
|
paso longitudinal |
De acuerdo al dibujo |
||||
|
Paso lateral relativo |
|||||
|
Paso longitudinal relativo |
|||||
|
Superficie de calentamiento de la pantalla |
Según datos de diseño. |
||||
|
Superficie de calentamiento adicional en el área de la pantalla |
De acuerdo al dibujo |
(14,7/2*6,65)+(2*6,65*4,64)=110,6 |
|||
|
Superficie de la ventana de entrada |
De acuerdo al dibujo |
(2,5+3,5)*14,7=87,9 |
|||
|
Superficie receptora de rayos de las pantallas. |
Nin*(НшI/(НшI+HdopI)) |
87,9*624/(624+110,6)=74,7 |
|||
|
Superficie receptora de rayos adicional |
norte en - norte lshI |
||||
|
Sección transversal viva para gases. |
Según datos de diseño. |
||||
|
Sección en vivo para Steam. |
Según datos de diseño. |
||||
|
Espesor efectivo de la capa radiante. |
1,8 / (1/A+1/B+1/C) |
1,8/(1/5,28+1/0,7+1/2,495)=0,892 |
|||
|
Temperatura de los gases que salen fríos. |
basado en caliente |
||||
|
entalpía |
¿Por J-? mesa |
||||
|
Coeficiente |
|||||
|
Coeficiente |
kcal/(m·2h) |
en * z en * q l |
0,6*1,35*168742=136681 |
||
|
Calor radiante absorbido por el plano de la sección de entrada de las pantallas. |
(q lsh *N pulg) / (Vr * 0,5) |
(136681*87,9)/ 37047*0,5=648,6 |
|||
|
Factor de corrección para tener en cuenta la radiación por haz detrás de las pantallas |
|||||
|
Valor calculado |
Designación |
Dimensión |
Fórmula o justificación |
Cálculo |
|
|
Temperatura de los gases a la entrada de las pantallas frías. |
basado en caliente |
||||
|
Entalpía de los gases a la salida de las pantallas a la temperatura aceptada. |
Según la tabla J |
||||
|
Temperatura media de los gases en las pantallas?st. |
(1238+900)/2=1069 |
||||
|
Trabajar |
m*kgf/cmI |
1,0*0,2798*0,892=0,25 |
|||
|
Coeficiente de atenuación de rayos: gases triatómicos |
Nomograma 3 |
||||
|
Espesor óptico |
1,11*0,2798*1,0*0,892=0,28 |
||||
|
Grado de negrura de los gases en las pantallas. |
Nomograma 2 |
||||
|
Coeficiente angular desde la sección de entrada a la de salida de las pantallas. |
v ((1/S 1)І+1)-1/S 1 |
v((5,4/0,7)І+1) -5,4/0,7=0,065 |
|||
|
Radiación de calor del hogar a las mamparas de entrada. |
(Ql en? (1-a)??tssh)/v+(4.9*10 -8 *a*Zl.out*(Tsr) 4 *op) / Vr |
(648,6 *(1-0,245)*0,065)/0,6+(4,9*10 -8 * *0,245*(80,3*)*(1069+273)4 *0,7)/ 37047*0,5)= 171,2 |
|||
|
Calor recibido por radiación del hogar mediante mamparas frías. |
Ql de entrada - Ql de salida |
648,6 -171,2= 477,4 |
|||
|
Percepción del calor de las pantallas de combustión. |
Qtl - Ql en |
4113 -171,2=3942 |
|||
|
Aumento de la entalpía del medio en las pantallas. |
(Qpantalla?Vr) / D |
(3942*37047)/490000=298 |
|||
|
La cantidad de calor radiante absorbido de la cámara de combustión por las mamparas de entrada. |
QлшI + extra* Nlsh I/(Nlsh I+Nl I adicional) |
477,4*74,7/(74,7+13,2)= 406,0 |
|||
|
Lo mismo con superficies adicionales. |
Qlsh I + agregar * Nl agregar I / (NlshI + Nl añadir I) |
477,4*13,2/(74,7+13,2)= 71,7 |
|||
|
Absorción térmica de mamparas etapa I y superficies adicionales según equilibrio |
c* (Ј "-Ј "") |
0,998*(5197-3650)=1544 |
|||
|
Valor calculado |
Designación |
Dimensión |
Fórmula o justificación |
Cálculo |
|
|
Incluido: |
|||||
|
la pantalla misma |
Aceptado preliminarmente |
||||
|
superficies adicionales |
Aceptado preliminarmente |
||||
|
Temperatura del vapor a la salida de las rejillas de entrada. |
Basado en fines de semana |
||||
|
Entalpía allí |
Según el cuadro XXVI |
||||
|
Aumento de la entalpía del vapor en las cribas. |
(Qbsh+ Qlsh)*Vr |
((1440+406,0)* 37047) / ((490*10 3)=69,8 |
|||
|
Entalpía del vapor en la entrada de las mamparas de entrada. |
747,8 - 69,8 = 678,0 |
||||
|
Temperatura del vapor en la entrada de la pantalla. |
Según el cuadro XXVI (P=150kgf/cm2) |
||||
|
Temperatura media del vapor |
|||||
|
Diferencia de temperatura |
1069 - 405=664,0 |
||||
|
Velocidad media del gas |
En r? ¿Vg? (?av+273) / 3600 * 273* Fg |
37047*11,2237*(1069+273)/(3600*273*74,8 =7,6 |
|||
|
Coeficiente de transferencia de calor por convección |
52,0*0,985*0,6*1,0=30,7 |
||||
|
factor de contaminación |
m 2 h grados/ /kcal |
||||
|
Temperatura de la superficie exterior de los contaminantes. |
t av + (e? (Q bsh + Q lsh)*Вр / НшI) |
405+(0,0*(600+89,8)*33460/624)= |
|||
|
Coeficiente de transferencia de calor por radiación |
210*0,245*0,96=49,4 |
||||
|
Tasa de uso |
|||||
|
Coeficiente de transferencia de calor de los gases a la pared. |
(? k? p*d / (2*S 2 ? x)+ ? l)?? ? |
((30,7*3,14*0,042/2*0,0475*0,98)+49,4) *0,85= 63,4 |
|||
|
Coeficiente de transferencia de calor |
1 / (1+ (1+ Q lsh / Q bsh)?? ??? ? 1) |
63,4/(1+ (1+89,8/1440)*0,0*65,5)=63,4 |
|||
|
Percepción térmica de pantallas según la ecuación de transferencia de calor. |
k? НшI ??t / Вр |
63,4*624*664/37047*0,5=1418 |
|||
|
Relación de percepción térmica |
(Q tsh/Q bsh)??100 |
(1418/1420)*100=99,9 |
|||
|
Temperatura media del vapor en superficies adicionales |
Aceptado preliminarmente |
||||
|
Valor calculado |
Designación |
Dimensión |
Fórmula o justificación |
Cálculo |
|
|
Percepción térmica de superficies adicionales según la ecuación de transferencia de calor. |
k? Ndopi? (?av?-t)/Br |
63,4*110,6*(1069-360)/37047=134,2 |
|||
|
Relación de percepción térmica |
Q t sumar / Q b sumar |
(Q t extra / Q b extra)??100 |
(134,2/124)*100=108,2 |
Valoresqtsh yqbsh difieren en no más del 2%,
Aqt adicional yqb adicional: menos del 10%, lo cual es aceptable.
Bibliografía
Cálculo térmico de unidades de caldera. Método normativo. M.: Energía, 1973, 295 p.
Rivkin S.L., Aleksandrov A.A. Tablas de propiedades termodinámicas del agua y el vapor de agua. M.: Energía, 1975.
Fadyushina M.P. Cálculo térmico de unidades de caldera: Pautas Realizar un proyecto de curso en la disciplina “Plantas de calderas y generadores de vapor” para estudiantes de tiempo completo de la especialidad 0305 - Centrales térmicas. Sverdlovsk: UPI im. Kirova, 1988, 38 p.
Fadyushina M.P. Cálculo térmico de unidades de caldera. Pautas para realizar un proyecto de curso en la disciplina “Plantas de calderas y generadores de vapor”. Sverdlovsk, 1988, 46 p.
Características de la caldera TP-23, su diseño, balance térmico. Cálculo de entalpías de aire y productos de combustión de combustibles. Balance térmico del grupo caldera y su eficiencia. Cálculo de la transferencia de calor en el hogar, cálculo térmico de calibración del festón.
trabajo del curso, añadido el 15/04/2011
Características de diseño grupo de caldera, esquema de la cámara de combustión, rejilla de humos y cámara rotativa. Composición elemental y calor de combustión del combustible. Determinación de volumen y presiones parciales de productos de combustión. Cálculo térmico de la caldera.
trabajo del curso, añadido el 05/08/2012
Esquema térmico del grupo caldera E-50-14-194 G. Cálculo de entalpías de gases y aire. Cálculo de verificación de cámara de combustión, banco de calderas, sobrecalentador. Distribución de la percepción del calor a lo largo del camino vapor-agua. Balance térmico del calentador de aire.
trabajo del curso, añadido el 11/03/2015
Características de diseño del combustible. Cálculo del volumen de aire y productos de combustión, eficiencia, cámara de combustión, festón, sobrecalentador de vapor de las etapas I y II, economizador, calentador de aire. Balance térmico de la unidad de caldera. Cálculo de entalpías para conductos de gas.
trabajo del curso, añadido el 27/01/2016
Nuevo cálculo de la cantidad de calor para la producción de vapor de una caldera de vapor. Cálculo del volumen de aire necesario para la combustión de productos de combustión completos. Composición de los productos de la combustión. Balance térmico del grupo caldera, eficiencia.
prueba, añadido el 08/12/2014
Descripción del grupo caldera GM-50–1, circuito de gas y vapor-agua. Cálculo de volúmenes y entalpías de aire y productos de combustión para un combustible determinado. Determinación de parámetros de equilibrio, cámara de combustión, festón de la unidad de caldera, principios de distribución del calor.
trabajo del curso, añadido el 30/03/2015
Descripción del diseño y características técnicas del grupo caldera DE-10-14GM. Cálculo de caudales de aire teóricos y volúmenes de productos de combustión. Determinación del coeficiente de exceso de aire y aspiración en conductos de gas. Comprobación del equilibrio térmico de la caldera.
trabajo del curso, añadido el 23/01/2014
Características de la caldera DE-10-14GM. Cálculo de volúmenes de productos de combustión, fracciones volumétricas de gases triatómicos. Exceso de coeficiente de aire. Balance térmico de la unidad de caldera y determinación del consumo de combustible. Cálculo del intercambio de calor en el horno, economizador de agua.
trabajo del curso, añadido el 20/12/2015
Cálculo de volúmenes y entalpía de aire y productos de combustión. Balance de calor calculado y consumo de combustible de la unidad de caldera. Verificar el cálculo de la cámara de combustión. Superficies de calentamiento por convección. Cálculo del economizador de agua. Consumo de productos de combustión.
trabajo del curso, añadido el 11/04/2012
Tipos de combustible, su composición y calor. especificaciones. Cálculo del volumen de aire durante la combustión de combustibles sólidos, líquidos y gaseosos. Determinación del coeficiente de exceso de aire en función de la composición de los gases de combustión. Balance de materiales y calor de la unidad de caldera.
^
TAREA TÉCNICA
“Dispositivo para la toma de muestras de gases de combustión de calderas NGRES”
1 ARTÍCULO 3
^ 2 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL OBJETO 3
3 ALCANCE DE ENTREGA \ DESEMPEÑO LABORAL \ SERVICIOS 6
4 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS 11
5 EXCEPCIONES\ LIMITACIONES\ OBLIGACIONES DE PRESTACIÓN DE TRABAJO\SUMINISTRO\SERVICIOS 12
6 Pruebas, aceptación, puesta en servicio 13
^ 7 LISTA DE APÉNDICES 14
8 REQUISITOS PARA GARANTIZAR LA SEGURIDAD DURANTE EL TRABAJO 14
9 REQUISITOS DE PROTECCIÓN AMBIENTAL PARA CONTRATISTAS 17
^
10 OFERTAS ALTERNATIVAS 18
4. Desarrollo de propuestas para el uso de medidas reconstructivas de bajo costo. destinado a reducir las emisiones de óxido de nitrógeno.
^
2 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL OBJETO
La central eléctrica del distrito estatal está ubicada en las afueras del norte de la ciudad de Nevinnomyssk y consta de una central combinada de calor y energía (CHP), unidades de energía de condensación de tipo abierto (parte del bloque) y una central de gas de ciclo combinado (CCP).
Nombre completo de la instalación: Central eléctrica del distrito estatal de Nevinnomyssk, sucursal abierta sociedad Anónima"Enel es la quinta empresa generadora del mercado eléctrico mayorista" en Nevinnomyssk Territorio de Stávropol.
Ubicación y Dirección de envio: Federación de Rusia, 357107, Nevinnomyssk, Territorio de Stavropol, calle Energetikov, edificio 2.
Las condiciones climáticas y los parámetros del aire ambiente en esta área corresponden a la ubicación de la central eléctrica del distrito estatal (Nevinnomyssk) y se caracterizan por los datos de la Tabla 2.1.
Tabla 2.1 Datos climáticos de la región (Nevinnomyssk de SNiP 23/01/99)
| borde, punto | Temperatura del aire exterior, grados. CON |
|||||||||||||||
| Temperatura del aire exterior, media mensual, grados. CON |
||||||||||||||||
| I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII |
|||||
| Stávropol | -3,2 | -2,3 | 1,3 | 9,3 | 15,3 | 19,3 | 21,9 | 21,2 | 16,1 | 9,6 | 4,1 | -0,5 |
||||
| Menos de 8 ℃ | Menos de 10 ℃ |
|||||||||||||||
| Promedio anual | El quinquenio más frío con una seguridad de 0,92 | Duración (Días. | Temperatura media, grados. CON | Duración (Días | Temperatura media, grados. CON |
|||||||||||
| 9,1 | -19 | 168 | 0,9 | 187 | 1,7 |
|||||||||||
Perenne temperatura media aire más frío mes de invierno(enero) es de -4,5°C, el más caluroso (julio) es de +22,1°C.
La duración del período con heladas persistentes es de unos 60 días,
La velocidad del viento, cuya frecuencia no supera el 5%, es de 10-11 m/seg.
La dirección dominante del viento es del este.
La humedad relativa anual es del 62,5%.
Presión del tambor - 155 ati
Presión detrás de la válvula de vapor principal - 140 ati
Temperatura del vapor sobrecalentado - 560С
Temperatura del agua de alimentación - 230С
^
Datos básicos de diseño de la caldera al quemar gas:
Capacidad de vapor t/hora 480
Presión de vapor sobrecalentado kg/cm 2 140
Temperatura del vapor sobrecalentado С 560
Temperatura del agua de alimentación С 230
Temperatura del aire frío antes de RVV С 30
Temperatura del aire caliente С 265
^
CARACTERÍSTICAS DEL FUEGO
Volumen de la cámara de combustión m 3 1644 Tensión térmica de la cámara de combustión kcal/m 3 h 187,10 3
Consumo de combustible por hora VR nm 3 /h t/h 37.2.10 3
^ TEMPERATURA DEL VAPOR
Detrás del sobrecalentador de pared С 391 Delante de las pantallas exteriores С 411
Después de las pantallas exteriores С 434 Después de las pantallas intermedias С 529 Después de los paquetes de entrada del sobrecalentador convectivo С 572
Después de los paquetes de salida de p/p convectivo. С 560
^ TEMPERATURA DE LOS GAS
Detrás de las pantallas С 958
Detrás del p/p convectivo С 738 Detrás del economizador de agua С 314
Gases de escape С 120
La disposición de la caldera tiene forma de U, con dos ejes convectivos. La cámara de combustión está protegida por tubos de evaporación y paneles radiantes de sobrecalentamiento.
El techo del horno del conducto de humos horizontal de la cámara giratoria está protegido por paneles de sobrecalentamiento del techo. Un sobrecalentador de pantalla está ubicado en la cámara giratoria y en el conducto de transición.
Las paredes laterales de la cámara de giro y las pendientes de los pozos convectivos están protegidas con paneles de un economizador de agua montado en la pared. Los pozos convectivos contienen un sobrecalentador de vapor convectivo y un economizador de agua.
Los paquetes de sobrecalentadores convectivos están montados en los tubos colgantes del economizador de agua.
Los paquetes de economizadores de agua por convección descansan sobre vigas enfriadas por aire.
El agua que ingresa a la caldera pasa a través de tuberías aéreas, condensadores, economizador de agua montado en la pared, economizador de agua por convección y ingresa al tambor.
El vapor del tambor ingresa a 6 paneles del sobrecalentador radiante de pared, de la radiación ingresa al techo, del techo a la pantalla, de la pantalla al techo-pared y luego al sobrecalentador convectivo. La temperatura del vapor se controla mediante dos inyecciones de su propio condensado. La primera inyección se realiza en todas las calderas frente al sobrecalentador de rejilla, la segunda en K-4.5 y la tercera en inyecciones de 5A entre los paquetes de entrada y salida del subcalentador convectivo, la segunda inyección en K-5A en el corte de las pantallas exterior y media.
Para calentar el aire necesario para la combustión del combustible, se instalan tres calentadores de aire regenerativos, ubicados en la parte trasera de la caldera. La caldera está equipada con dos ventiladores tipo VDN-26. II y dos salidas de humos tipo DN26x2A.
La cámara de combustión de la caldera tiene forma prismática. Dimensiones de la cámara de combustión en claro:
Ancho - 14860 mm
Profundidad - 6080 mm
El volumen de la cámara de combustión es de 1644 m3.
Estrés térmico visible del volumen de combustión con una carga de 480 t/hora: - con gas 187,10 3 kcal/m 3 hora;
Con gasóleo: 190,10 3 kcal/m 3 horas.
La cámara de combustión está completamente protegida por tubos de evaporación de diámetro. 60x6 con paso de 64mm y tubos de sobrecalentamiento. Para reducir la sensibilidad de la circulación a diversas distorsiones térmicas e hidráulicas, todas las pantallas de evaporación están seccionadas, y cada sección (panel) representa circuito independiente circulación.
Aparatos quemadores de calderas.
Nombre de las cantidades Unidad. Medido Gasóleo combustible
1. Rendimiento nominal kg/hora 9050 8400
2. Velocidad del aire m/seg 46 46
3. Caudal de gas m/s 160 -
4. Resistencia del quemador kg/m2 150 150
por aire.
5. Productividad máxima - nm 3 / hora 11000
Información de gases
6. Producción máxima - kg/hora - 10000
ness para el fueloil.
7. Límite permisible de regulación % 100-60% 100-60%
cambio de carga. de nominal de nominal
8. Presión de gas frente al quemador. kg/m2 3500 -
9. Presión de aceite antes del quemador - kgf/cm 2 - 20
tímido.
10. Caída de presión mínima - - - 7
concentración de fueloil a temperatura reducida
carga.
Breve descripción Quemadores - tipo GMG.
Los quemadores constan de los siguientes componentes:
a) una voluta diseñada para un suministro uniforme de aire periférico a las paletas guía,
b) paletas guía con registro instalado en la entrada a la cámara de suministro de aire periférico. Las paletas guía están diseñadas para turbulizar el flujo de aire periférico y cambiar su torsión. Aumentar su torsión cubriendo las paletas guía aumenta la conicidad de la antorcha y reduce su alcance y viceversa.
c) una cámara central de suministro de aire formada con adentro diámetro de la superficie del tubo 219 mm, que sirve simultáneamente para instalar en él una boquilla de fueloil que funcione y con afuera diámetro de la superficie del tubo 478 mm, que también es la superficie interior de la cámara a la salida del hogar, tiene 12 paletas guía fijas (roseta), que están diseñadas para turbulizar el flujo de aire dirigido al centro de la antorcha.
d) cámaras para el suministro de aire periférico, formadas en el interior por la superficie de un tubo de diámetro. 529 mm, que es tanto la superficie exterior de la cámara de suministro de gas central como la superficie exterior del diámetro de la tubería. 1180 mm, que es también la superficie interior de la cámara periférica de suministro de gas,
e) una cámara central de suministro de gas, que tiene una fila de boquillas de un diámetro en el lado de salida del horno. 18 mm (8 piezas) y varios agujeros de diámetro. 17 mm (16 piezas). Las boquillas y los orificios están ubicados en dos filas a lo largo de la circunferencia de la superficie exterior de la cámara.
e) una cámara para el suministro periférico de gas, que tiene dos filas de boquillas de diámetro en el lado de salida del horno. 25 mm en cantidad de 8 piezas y dia. 14 mm en la cantidad de 32 uds. Las boquillas están ubicadas alrededor de la circunferencia de la superficie interior de la cámara.
Para poder regular el caudal de aire, los quemadores están equipados con:
Puerta general de suministro de aire al quemador,
Puerta en el suministro de aire periférico,
Puerta en el suministro de aire central.
Para evitar que entre aire en la cámara de combustión, se instala una compuerta en el tubo guía de la boquilla de fueloil.
Descripción de la caldera de vapor TGM-151-B.
en el curso "Instalaciones de calderas"
Completado por: Matyushina E.
Pokachalova Yu.
Titová E.
Grupo: TE-10-1
Comprobado por: Shatskikh Yu.V.
Lípetsk 2013
1. Objeto del trabajo……………………………………………………………………………….3
2. Breves características de la caldera TGM-151-B…………………………………………………………..….3
3. Caldera y equipos auxiliares…………………………...……………….4
4. Características del equipo………………………………...…………………………7
4.1 Características técnicas……………………………….…………………….7
4.2 Descripción del diseño……………………………………..……………….7
4.2.1 Cámara de combustión………………………….…..………………………….….7
4.2.2 Sobrecalentador……………………...……………………………….8
4.2.3 Dispositivo para regular la temperatura del vapor sobrecalentado………………………………………………………………………………………….…….11
4.2.4 Economizador de agua……………………...…...…………………………...11
4.2.5 Calentador de aire…………………………...………………..…..…12
4.2.6 Dispositivos de tiro……………………...…………………………..…12
4.2.7 Válvulas de seguridad………………..………………………………13
4.2.8 Dispositivos quemadores…………………………..…………………………..13
4.2.9 Tambor y dispositivos de separación……………………………………...14
4.2.10 Estructura de la caldera…………....………………………………………………………………16
4.2.11. Revestimiento de caldera………….…....…………………………………….…….….16
5. Precauciones de seguridad durante el trabajo…………………………………….16
Bibliografía……………………..…………………………………………………………...17
1. Objeto del trabajo
Las pruebas térmicas de las instalaciones de calderas se realizan para determinar las características energéticas que determinan su rendimiento operativo en función de la carga y tipo de combustible, para identificar sus características operativas y defectos de diseño. Para inculcar habilidades prácticas a los estudiantes, se recomienda que este trabajo se realice en condiciones de producción en las instalaciones de centrales térmicas existentes.
El propósito del trabajo es familiarizar a los estudiantes con la organización y metodología para realizar pruebas de equilibrio de una unidad de caldera, determinar el número y selección de puntos de medición para los parámetros de funcionamiento de la caldera, los requisitos para instalar instrumentación y la metodología para procesar los resultados de las pruebas. .
Breves características de la caldera TGM-151-B.
1. Número de registro No. 10406
2 Planta de fabricación Sala de calderas de Taganrog
Planta de Krasni Kotelshchik
3. Capacidad de vapor 220 t/h
4. Presión de vapor en el tambor 115 kg/cm2
5. Presión nominal de vapor sobrecalentado 100 kg/cm2
6. Temperatura del vapor sobrecalentado 540 °C
7. Temperatura del agua de alimentación 215 °C
8. Temperatura del aire caliente 340 °C
9. Temperatura del agua a la salida del economizador 320 °C
10. Temperatura de los gases de combustión 180 °C
11. Combustibles principales: gas de alto horno de coque y gas natural.
12 Fuel oil de reserva
Caldera y equipos auxiliares.
1. Tipo de extractor de humos: D-20x2
Capacidad 245 mil m3/h
Aspiración de extracción de humos: 408 kgf/m2
Potencia y tipo de motor eléctrico No. 21 500 kW A13-52-8
N° 22 500 kW A4-450-8
2. Tipo de soplador: VDN -18-11
Productividad - 170 mil m/h
Presión - 390 kgf/m2
Potencia y tipo de motor eléctrico No. 21 200 kW AO-113-6
N° 22 165 kW GAMT 6-127-6
3. Tipo de quemador: Turbulento
Número de quemadores (gas natural) - 4
Número de quemadores (gas de alto horno de coque) 4
Presión de aire mínima: 50 mm h.st.
Flujo de aire a través del quemador - 21000 nm/hora
Temperatura del aire frente al quemador - 340 C
Flujo de gas natural a través del quemador - 2200 nm/hora
Consumo de gas de alto horno de coque a través del quemador - 25000 nm/hora
Figura 1. Caldera de gasóleo TGM-151-B para 220 t/h, 100 kgf/cm^2 (secciones longitudinales y transversales): 1 – tambor, 2 – ciclón de separación remota, 3 – cámara de combustión, 4 – quemador de combustible , 5 – criba, 6 – parte convectiva del sobrecalentador, 7 – economizador, 8 – calentador de aire regenerativo, 9 – receptor de granalla (ciclón) de la unidad de granallado, 10 – tolva de la unidad de granallado, 11 – caja que retira gases de combustión desde el economizador al calentador de aire, 12 – caja de gas al extractor de humos, 13 – caja de aire frío.
Figura 2. Esquema general caldera TGM-151-B: 1 – tambor, 2 – ciclón de separación remota, 3 – quemador, 4 – tubos de pantalla, 5 – tubos de descenso, 6 – sobrecalentador de techo, 7 – sobrecalentador de pantalla de radiación, 8 – sobrecalentador de pantalla convectiva, 9 – 1.ª etapa del sobrecalentador convectivo, 10 – 2.ª etapa del sobrecalentador convectivo, 11 – 1.ª etapa del sobrecalentador de inyección,
12 – atemperador de segunda inyección, 13 – paquetes economizadores de agua, 14 – calentador de aire rotativo regenerativo.
4. Características del equipo
4.1 Características técnicas
La caldera TGM-151/B es de gasóleo, de tubo vertical de agua, de un solo tambor, con circulación natural y evaporación en tres etapas. La caldera fue fabricada por la planta de calderas de Taganrog "Krasny Kotelshchik".
La unidad de caldera tiene una disposición en forma de U y consta de una cámara de combustión, una cámara giratoria y un eje convectivo inferior.
En la parte superior del horno (a la salida del mismo), la parte de pantalla del sobrecalentador está ubicada en la cámara giratoria, y la parte convectiva del sobrecalentador y el economizador están ubicados en el conducto de gas inferior. Detrás del conducto convectivo se instalan dos calentadores de aire rotativos regenerativos (RAH).
Indicadores operativos, parámetros:
4.2 Descripción del diseño
4.2.1 Cámara de combustión
La cámara de combustión tiene forma prismática. El volumen de la cámara de combustión es de 780 m3.
Las paredes de la cámara de combustión están protegidas con tubos de acero 20 de Ø 60x5. El techo de la cámara de combustión está protegido con tubos de un sobrecalentador de techo (Ø 32x3,5).
La pantalla frontal consta de 4 paneles: 38 tubos en los paneles exteriores y 32 tubos en los del medio. Las mamparas laterales tienen tres paneles, cada uno con 30 tubos. La luneta trasera tiene 4 paneles: los dos paneles exteriores constan de 38 tubos, los del medio, de 32 tubos.
Para mejorar el lavado de las pantallas con gases de combustión y proteger las cámaras de la luneta trasera de la radiación, los tubos de la luneta trasera en la parte superior forman una protuberancia en la cámara de combustión con un voladizo de 2000 mm (a lo largo de los ejes de los tubos). Treinta y cuatro tubos no participan en la formación del voladizo, pero son portantes (9 tubos en los paneles exteriores y 8 en los centrales).
El sistema de pantalla, a excepción de la luneta trasera, está suspendido de las cámaras superiores mediante tirantes a estructuras metálicas techo. Los paneles de la luneta trasera se suspenden del techo mediante 12 tubos calefactables de 0 133x10.
Los paneles de las mamparas traseras en la parte inferior forman una pendiente hacia la pared frontal del hogar con una inclinación de 15° con respecto a la horizontal y forman un suelo frío, revestido en el lateral del hogar con arcilla refractaria y masa cromada.
Todas las rejillas del hogar se expanden libremente hacia abajo.
Figura 3. Croquis de la cámara de combustión de una caldera de gasóleo.
Figura 4. Superficies de calentamiento de la pantalla de la caldera: 1 – tambor; 2 – colector superior; 3 – descenso del haz de tubos; 4 – elevación de la viga de evaporación; 9 – colector inferior de la luneta trasera; 13 – tubos de drenaje de la mezcla de la luneta trasera; 14 – calentamiento de la pantalla con un soplete de combustible encendido.
4.2.2 Sobrecalentador
El sobrecalentador de la caldera consta de las siguientes partes (a lo largo del recorrido del vapor): un sobrecalentador de techo, un sobrecalentador de pantalla y un sobrecalentador convectivo. El sobrecalentador de techo protege el techo de la cámara de combustión y la cámara giratoria. El sobrecalentador está hecho de 4 paneles: los paneles exteriores tienen 66 tubos cada uno y los paneles intermedios tienen 57 tubos cada uno. Los tubos de acero 20 de Ø 32x3,5 mm se instalan con un paso de 36 mm. Las cámaras de entrada del sobrecalentador de techo están hechas de acero 20 de Ø 219x16 mm, las cámaras de salida son de acero 20 de Ø 219x20 mm. La superficie de calentamiento del sobrecalentador de techo es de 109,1 m 2.
Los tubos del sobrecalentador de techo se fijan a vigas especiales mediante tiras soldadas (7 filas a lo largo del sobrecalentador de techo). Las vigas, a su vez, se suspenden mediante varillas y suspensiones de las vigas de las estructuras del techo.
El sobrecalentador de pantalla está ubicado en el conducto de gas de conexión horizontal de la caldera y consta de 32 pantallas ubicadas en dos filas a lo largo del flujo de gas (la primera fila son pantallas de radiación, la segunda son pantallas convectivas). Cada pantalla tiene 28 bobinas de tubos de Ø 32x4 mm de acero 12Х1МФ. El paso entre los tubos en la pantalla es de 40 mm. Las mamparas se instalan con un paso de 530 mm. La superficie total de calefacción de las mamparas es de 420 m2.
Las bobinas se fijan entre sí mediante peines y abrazaderas (de 6 mm de espesor, de acero X20N14S2), instaladas en dos filas en altura.
Un sobrecalentador convectivo de tipo horizontal está ubicado en un eje convectivo inferior y consta de dos etapas: superior e inferior. La etapa inferior del sobrecalentador (la primera a lo largo del flujo de vapor) con una superficie de calentamiento de 410 m 2 es contracorriente, la etapa superior con una superficie de calentamiento de 410 m 2 es de flujo directo. La distancia entre los escalones es de 1362 mm (a lo largo de los ejes de las tuberías), la altura del escalón es de 1152 mm. La etapa consta de dos partes: izquierda y derecha, cada una de las cuales consta de 60 bobinas dobles de tres bucles ubicadas paralelas al frente de la caldera. Las bobinas están hechas de tubos de Ø 32x4 mm (acero 12Х1МФ) y se instalan en forma de tablero de ajedrez con escalones: longitudinal - 50 mm, transversal - 120 mm.
Las bobinas están sostenidas por bastidores sobre vigas de soporte enfriadas por aire. La separación de las bobinas se realiza mediante 3 hileras de peines y tiras de 3 mm de espesor.
Figura 5. Fijación de un paquete de tuberías convectivas con bobinas horizontales: 1 – vigas de soporte; 2 – tuberías; 3 – rejillas; 4 – soporte.
El movimiento del vapor a través del sobrecalentador se produce en dos flujos inmiscibles, simétricamente con respecto al eje de la caldera.
En cada una de las corrientes, la pareja se mueve de la siguiente manera. El vapor saturado del tambor de la caldera a través de 20 tubos de Ø 60x5 mm ingresa a dos colectores de un sobrecalentador de techo de Ø 219x16 mm. A continuación, el vapor pasa a través de los tubos del techo y entra en dos cámaras de salida de Ø 219x20 mm, situadas en la pared trasera del conducto de convección. Desde estas cámaras, cuatro tubos Ø 133x10 mm (acero 12Х1МФ), el vapor se dirige a las cámaras de entrada Ø 133x10 mm (acero 12Х1МФ) de las pantallas exteriores de la parte convectiva del sobrecalentador de pantalla. Luego, a las pantallas exteriores de la parte de radiación del sobrecalentador de pantalla, luego a la cámara intermedia Ø 273x20 (acero 12X1MF), desde donde se dirigen tubos de Ø 133x10 mm a las cuatro pantallas intermedias de la parte de radiación, y luego a las cuatro Pantallas medias de la parte convectiva.
Después de las rejillas, el vapor ingresa a un atemperador vertical a través de cuatro tubos de Ø 133x10 mm (acero 12Х1МФ), después de lo cual se dirige a través de cuatro tubos de Ø 133x10 mm a dos cámaras de entrada de la etapa de contraflujo inferior del sobrecalentador convectivo. Después de pasar las bobinas de la etapa inferior en contracorriente, el vapor ingresa a dos cámaras de salida (el diámetro de las cámaras de entrada y salida es Ø 273x20 mm), de las cuales cuatro tubos de Ø 133x10 mm se envían a un atemperador horizontal. Después del atemperador, el vapor ingresa a través de cuatro tubos de Ø 133x10 mm a los colectores de entrada de Ø 273x20 mm de la etapa superior. Después de pasar por los serpentines de la etapa superior en flujo directo, el vapor ingresa a los colectores de salida de Ø 273x26 mm, desde donde se dirige a través de cuatro tubos a la cámara de recolección de vapor de Ø 273x26 mm.
Figura 6. Diagrama del sobrecalentador de vapor de la caldera TGM-151-B: a – diagrama de paneles de techo y mamparas, b – diagrama de paquetes de tuberías convectivas, 1 – tambor, 2 – paneles de tuberías de techo (solo una de las tuberías está mostrado convencionalmente), 3 – colector intermedio entre los paneles del techo y las pantallas, 4 – pantalla, 5 – atemperador vertical, 6 y 7 – paquetes de tubos convectivos inferior y superior, respectivamente, 8 – atemperador horizontal, 9 – colector de vapor, 10 – válvula de seguridad , 11 – salida de aire, 12 – salida de vapor sobrecalentado .
4.2.3 Dispositivo para regular la temperatura del vapor sobrecalentado.
El control de la temperatura del vapor sobrecalentado se lleva a cabo en los atemperadores inyectando condensado (o agua de alimentación) en el flujo de vapor que los atraviesa. En el camino de cada flujo de vapor, se instalan dos atemperadores de tipo inyección: uno vertical, detrás de la superficie de la pantalla y otro horizontal, detrás de la primera etapa del sobrecalentador convectivo.
El cuerpo del atemperador consta de una cámara de inyección, un colector y una cámara de salida. Los dispositivos de inyección y una funda protectora se encuentran dentro de la carcasa. El dispositivo de inyección consta de una boquilla, un difusor y un tubo con compensador. Difusor y superficie interior las boquillas forman un tubo Venturi.
En la sección estrecha de la boquilla se perforaron 8 orificios de Ø 5 mm en el desupercooler II y 16 orificios de Ø 5 mm en el desupercooler I. El vapor ingresa a la cámara de inyección a través de 4 orificios en el cuerpo del atemperador y ingresa a la boquilla Venturi. El condensado (agua de alimentación) se suministra al canal anular mediante un tubo Z 60x6 mm y se inyecta en la cavidad del tubo Venturi a través de orificios de Ø 5 mm ubicados alrededor de la circunferencia de la boquilla. Después de la camisa protectora, el vapor ingresa a la cámara de salida, desde donde se descarga a través de cuatro tuberías al sobrecalentador. La cámara de inyección y la cámara de salida están hechas de un tubo Ø G g 3x26 mm, el colector está hecho de un tubo Ø 273x20 mm (acero 12Х1МФ).
Economizador de agua
El economizador de serpentín de acero está ubicado en el conducto de gas inferior detrás de los paquetes de sobrecalentador convectivo (a lo largo del flujo de gas). La altura del economizador se divide en tres paquetes, cada uno de 955 mm de altura, la distancia entre los paquetes es de 655 mm. Cada paquete está formado por 88 bobinas dobles de tres bucles de Ø 25x3,5 mm (acero20). Las baterías están dispuestas paralelamente a la parte frontal de la caldera en forma de tablero de ajedrez (paso longitudinal 41,5 mm, paso transversal 80 mm). La superficie de calentamiento del economizador de agua es de 2130 m2.
Figura 7. Bosquejo de un economizador con una disposición frontal paralela de dos lados de serpentines: 1 – tambor, 2 – tuberías de derivación de agua, 3 – economizador, 4 – colectores de entrada.
Calentador de aire
La unidad de caldera está equipada con dos calentadores de aire rotativos regenerativos del tipo RVV-41M. El rotor del calentador de aire consta de una carcasa de Ø 4100 mm (altura 2250 mm), un cubo de Ø 900 mm y nervaduras radiales que conectan el cubo con la carcasa, dividiendo el rotor en 24 sectores. Los sectores del rotor están llenos de láminas de acero onduladas calefactoras (empaquetadura). El rotor es accionado por un motor eléctrico con caja de cambios y gira a una velocidad de 2 revoluciones por minuto. La superficie total de calentamiento del calentador de aire es de 7221 m2.
Figura 8. Calentador de aire regenerativo: 1 – eje del rotor, 2 – cojinetes, 3 – motor eléctrico, 4 – empaquetadura, 5 – carcasa exterior, 6 y 7 – sello radial y periférico, 8 – fuga de aire.
Dispositivos de borrador
Para la evacuación de los gases de combustión, el grupo de caldera está equipado con dos extractores de humos de doble aspiración tipo D-20x2. Cada extractor de humos es accionado por un motor eléctrico con una potencia de N = 500 kW, con una velocidad de rotación de n = 730 rpm.
El rendimiento y la presión total de los extractores de humos se dan para gases a una presión de 760 mm Hg. Art. y la temperatura del gas a la entrada del extractor de humos es de 200° C.
Parámetros nominales con la máxima eficiencia η=0,7
Para suministrar el aire de combustión necesario para la combustión al horno, la caldera No. 11 está equipada con dos ventiladores (DV) del tipo VDN-18-II con una capacidad de Q = 170.000 m 3 /hora, una presión total de 390 mm de agua. Arte. a una temperatura ambiente de trabajo 20° C. Los ventiladores de la caldera nº 11 son accionados por motores eléctricos: izquierdo - 250 kW, velocidad de rotación n=990 rpm, derecho - 200 kW, velocidad de rotación n=900 rpm.
4.2.7 Válvulas de seguridad
En la caldera número 11, se instalan dos válvulas de seguridad de pulso en la cámara de recolección de vapor. Uno de ellos, el de control, con un impulso de la cámara de recogida de vapor, el segundo, de trabajo, con un impulso del tambor de la caldera.
La válvula de control está configurada para funcionar cuando la presión en la cámara de recolección de vapor aumenta a 105 kgf/cm 2 . La válvula se cierra cuando la presión cae a 100 kgf/cm2.
La válvula de trabajo se abre cuando la presión en el tambor aumenta a 118,8 kgf/cm 2 . La válvula se cierra cuando la presión en el tambor cae a 112 kgf/cm2.
4.2.8 Dispositivos quemadores
Hay 8 quemadores de gasóleo instalados en la pared frontal de la cámara de combustión, dispuestos en dos niveles de 4 quemadores en cada nivel.
Los quemadores combinados están fabricados con aire de dos flujos.
Cada quemador del nivel inferior está diseñado para quemar una mezcla de coque y gases de alto horno y fueloil, y para la combustión separada de coque o gases de alto horno en los mismos quemadores. La mezcla de coque se alimenta a través de un colector de Ø 490 mm. A lo largo del eje del quemador hay un tubo Ø 76x4 para instalar una boquilla de aceite para atomización mecánica. El diámetro de la tronera es de 1000 mm.
Cada uno de los 4 quemadores del nivel superior está diseñado para quemar gas natural y fueloil. Gas natural Se suministra a través de un colector de Ø 206 mm a través de 3 filas de orificios de Ø 6, 13, 25 mm. El número de hoyos es 8 en cada fila. El diámetro de la tronera es de 800 mm.
4.2.9 Tambor y dispositivos de separación
La caldera está equipada con un tambor con un diámetro de 1600 mm, espesor de pared del tambor 100 mm, chapa de acero.
La caldera tiene un esquema de evaporación de tres etapas. La primera y segunda etapa de evaporación se organizan en el interior del tambor, la tercera en ciclones externos. El compartimiento de la primera etapa está ubicado en el medio del tambor, dos compartimientos de la segunda etapa están en los extremos. Dentro del tambor, los volúmenes de agua de los compartimentos de sal están separados del compartimento limpio mediante tabiques. El agua de alimentación para los compartimentos salados de la segunda etapa es el agua de caldera del compartimento limpio, que ingresa a través de los orificios en las particiones divisorias entre compartimentos. El agua de alimentación para la tercera etapa de evaporación es el agua de caldera de la segunda etapa.
El soplado continuo se realiza a partir del volumen de agua de ciclones remotos.
El agua de alimentación que ingresa al tambor desde el economizador se divide en dos partes. La mitad del agua se dirige a través de las tuberías al espacio de agua del bidón, la segunda mitad se introduce en el colector de distribución longitudinal, sale por los orificios y se esparce sobre la chapa perforada por donde pasa. vapor saturado. Cuando el vapor pasa a través de la capa de agua de alimentación, se lava, es decir, se lava. purificación del vapor a partir de las sales que contiene.
Después del lavado con vapor, el agua de alimentación se drena a través de cajas al espacio de agua del tambor.
La mezcla de vapor y agua que ingresa al tambor pasa a través de 42 ciclones de separación, de los cuales: 14 están ubicados en la parte frontal del tambor, 28 están ubicados en la parte trasera del tambor (incluidos 6 ciclones detenidos en los compartimentos de sal de evaporación gradual).
En los ciclones se lleva a cabo una separación preliminar aproximada de agua y vapor. El agua separada fluye hacia la parte inferior de los ciclones, debajo de la cual se instalan las bandejas.
Directamente encima de los ciclones hay escudos de lamas. Al pasar a través de estos escudos y a través de la lámina perforada, el vapor se dirige para su secado final hacia los escudos de rejilla superiores, debajo de los cuales se ubica la lámina perforada. El nivel medio del compartimento limpio se encuentra 150 mm por debajo de su eje geométrico. Superior e inferior niveles permitidos respectivamente 40 mm por encima y por debajo del promedio. El nivel del agua en los compartimentos salados suele ser más bajo que en el compartimento limpio. La diferencia en los niveles de agua en estos compartimentos aumenta al aumentar la carga de la caldera.
La solución de fosfato se introduce en el tambor en un compartimento de evaporación limpio y por etapas a través de un tubo ubicado a lo largo del fondo del tambor.
El compartimento limpio tiene una tubería para el drenaje de emergencia del agua en caso de un aumento excesivo del nivel del agua. Además, hay una línea con una válvula que conecta el espacio del ciclón remoto izquierdo con una de las cámaras inferiores de la luneta trasera. Cuando se abre la válvula, el agua de la caldera pasa del compartimento salado de la tercera etapa al compartimento limpio, por lo que es posible, si es necesario, reducir el contenido de sal del agua en los compartimentos. La nivelación del contenido de sal en los compartimentos salados izquierdo y derecho de la tercera etapa de evaporación se garantiza mediante el hecho de que de cada compartimento remoto salado sale un tubo que dirige el agua de la caldera a la cámara de criba inferior del compartimento salado opuesto.
Figura 11. Esquema de evaporación en tres etapas: 1 – tambor; 2 – ciclón remoto; 3 – colector inferior del circuito de circulación, 4 – tuberías generadoras de vapor; 5 – tubos de descenso; 6 – suministro de agua de alimentación; 7 – eliminación del agua de purga; 8 – tubo de transferencia de agua del tambor al ciclón; 9 – tubo de transferencia de vapor del ciclón al tambor; 10 – tubo de vapor de la unidad; 11- tabique intratimpánico.
4.2.10 Estructura de la caldera
El marco de la caldera consta de columnas metalicas relacionado vigas horizontales, cerchas, tirantes y sirve para absorber cargas por el peso del tambor, superficies calefactoras, revestimientos, campanas de servicio, gasoductos y otros elementos de la caldera. Las columnas del marco de la caldera están rígidamente unidas a la base de hierro de la caldera y las bases (zapatas) de las columnas se vierten con hormigón.
4.2.11 Ladrillos
Las láminas de revestimiento son capas de material resistente al fuego y Materiales aislantes, que se fijan mediante ménsulas y tirantes a una estructura de estructura de acero con láminas de revestimiento.
En los paneles, secuencialmente en el lado del gas, se encuentran: capas de hormigón refractario, esteras de sovelita y una capa de revestimiento sellador. El espesor del revestimiento de la cámara de combustión es de 200 mm, en la zona de los dos paquetes economizadores inferiores, de 260 mm. El revestimiento del hogar en la parte inferior de la cámara de combustión se realiza en forma de tubería. Durante el alargamiento térmico de las pantallas, este revestimiento se mueve junto con las tuberías. Entre las partes móviles y estacionarias del revestimiento de la cámara de combustión hay una junta de dilatación sellada con un sello de agua (sello hidráulico). El revestimiento dispone de orificios para arquetas, trampillas y escotillas.
5. Precauciones de seguridad durante el trabajo.
En el territorio de la central eléctrica, los estudiantes están sujetos a todas las normas de seguridad vigentes en la empresa.
Antes del inicio de las pruebas, un representante de la empresa informa a los estudiantes sobre el procedimiento para realizar la prueba y las normas de seguridad, que están registradas en los documentos pertinentes. Durante las pruebas, los estudiantes tienen prohibido interferir con las acciones del personal de mantenimiento, apagar dispositivos en el panel de control, abrir mirillas, trampillas, pozos de registro, etc.
Bibliografía
La unidad de caldera TGM-84 está diseñada según un diseño en forma de U y consta de una cámara de combustión, que es un conducto de gas ascendente, y un eje convectivo inferior, dividido en 2 conductos de gas. Prácticamente no existe un conducto de gas horizontal de transición entre la cámara de combustión y el conducto convectivo. Un sobrecalentador de vapor de pantalla está ubicado en la parte superior de la cámara de combustión y en la cámara giratoria. En un pozo convectivo, dividido en 2 conductos de gas, se colocan en serie (a lo largo del flujo de gases) un sobrecalentador de vapor horizontal y un economizador de agua. Detrás del economizador de agua se encuentra una cámara giratoria con contenedores de recogida de cenizas.
Detrás del pozo convectivo se instalan dos calentadores de aire regenerativos conectados en paralelo.
La cámara de combustión tiene la forma prismática habitual con dimensiones entre los ejes de las tuberías de 6016 * 14080 mm y está dividida por una rejilla de agua de dos luces en dos medias cámaras de combustión. Las paredes laterales y trasera de la cámara de combustión están protegidas con tubos de evaporación con un diámetro de 60 * 6 mm (acero-20) con un paso de 64 mm. Las mamparas laterales de la parte inferior tienen una inclinación de 15° con respecto a la horizontal hacia el centro y forman un suelo "frío".
La mampara de dos luces también consta de tubos con un diámetro de 60 * 6 mm con un paso de 64 mm y tiene ventanas formadas por el tendido de tubos para igualar la presión en los semihornos. El sistema de pantalla se suspende de las estructuras metálicas del techo mediante varillas y tiene la capacidad de caer libremente durante la expansión térmica.
El techo de la cámara de combustión está horizontal y protegido por los tubos del sobrecalentador de techo.
La cámara de combustión está equipada con 18 quemadores de gasóleo, que se encuentran en la pared frontal en tres niveles. La caldera tiene un tambor con un diámetro interior de 1800 mm. La longitud de la parte cilíndrica es de 16200 mm. En el tambor de la caldera se organiza la separación y el lavado con vapor con agua de alimentación.
Diagrama esquemático de sobrecalentadores de vapor.
El sobrecalentador de la caldera TGM-84 es de naturaleza radiacional-convectiva de percepción del calor y consta de las siguientes tres partes principales: radiación, pantalla o semi-radiación y convectiva.
La parte de radiación consta de un sobrecalentador de pared y de techo.
El sobrecalentador de semirradiación consta de 60 pantallas estandarizadas. El sobrecalentador convectivo de tipo horizontal consta de 2 partes ubicadas en 2 conductos de gas del eje inferior sobre el economizador de agua.
En la pared frontal de la cámara de combustión se instala un sobrecalentador de pared, formado por seis bloques transportables de tubos con un diámetro de 42*55 (acero 12*1MF).
La cámara de salida de la subestación de techo consta de 2 colectores soldados entre sí formando una cámara común, uno para cada semihorno. La cámara de salida de la cámara de combustión es una y consta de 6 colectores soldados entre sí.
Las cámaras de entrada y salida del sobrecalentador de pantalla están ubicadas una encima de la otra y están hechas de tuberías con un diámetro de 133 * 13 mm.
El sobrecalentador convectivo tiene un diseño en forma de Z, es decir. El vapor entra por la pared frontal. Cada subestación consta de 4 bobinas de un solo paso.
Los dispositivos para regular la temperatura de sobrecalentamiento del vapor incluyen unidad de condensación y atemperadores de inyección. Los atemperadores de inyección se instalan delante de los sobrecalentadores de criba en la sección de criba y en la sección de sobrecalentador convectivo. Cuando funcionan con gas, funcionan todos los atemperadores; cuando funcionan con fueloil, solo el instalado en la sección del subenfriador convectivo.
El economizador de agua con serpentín de acero consta de 2 piezas ubicadas en los conductos de humos izquierdo y derecho del eje de convección.
Cada parte del economizador consta de 4 paquetes de altura. Cada paquete contiene dos bloques, cada bloque contiene 56 o 54 bobinas de cuatro vías hechas de tubos con un diámetro de 25 * 3,5 mm (acero 20). Las baterías están dispuestas paralelas a la parte frontal de la caldera en forma de tablero de ajedrez con un paso de 80 mm. Los colectores del economizador están colocados fuera del eje convectivo.
La caldera está equipada con 2 calentadores de aire rotativos regenerativos RVP-54.
m. A. Taimarov, A. V. Simakov
RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE MODERNIZACIÓN Y AUMENTO
POTENCIA TÉRMICA DE LA CALDERA TGM-84B
Palabras clave: caldera de vapor, ensayos, potencia térmica, producción nominal de vapor, orificios de caída de gas.
El trabajo demostró experimentalmente que el diseño de la caldera TGM-84B permite aumentar su producción de vapor en un 6,04% y llevarla a 447 t/h aumentando el diámetro de los orificios de suministro de gas de la segunda fila en el suministro central de gas. tubo.
Palabras clave: caldera de vapor, prueba, potencia calorífica, capacidad nominal, orificios dadores de gas.
En trabajo experimental se obtiene que la construcción de la caldera TGM-84B permite aumentar su potencia en un 6,04% y terminarla hasta 447 t/h mediante ampliación de un diámetro de tubería de Gas de orificios del segundo número en tubería de Gas central. .
Introducción
La caldera TGM-84B fue diseñada y fabricada 10 años antes, en comparación con la caldera TGM-96B, cuando la planta de calderas de Taganrog no tenía mucha experiencia práctica y de diseño en el diseño, fabricación y operación de calderas de alto rendimiento. En este sentido, se realizó una importante reserva de área de las superficies calefactoras de las pantallas receptoras de calor, que, como lo ha demostrado toda la experiencia en el funcionamiento de calderas TGM-84B, no es necesaria. El rendimiento de los quemadores de las calderas TGM-84B también se redujo debido al menor diámetro de los orificios de salida de gas. Según el primer plano de fábrica de la planta de calderas de Taganrog, la segunda fila de salidas de gas en los quemadores tiene un diámetro de 25 mm y, posteriormente, según la experiencia operativa para aumentar la intensidad térmica de los hornos, este diámetro de la La segunda fila de salidas de gas se incrementó a 27 mm. Sin embargo, todavía hay margen para aumentar el diámetro de las aberturas de salida de gas de los quemadores para aumentar la producción de vapor de las calderas TGM-84B.
Relevancia y planteamiento del problema de investigación.
En un futuro próximo, la demanda de energía térmica y eléctrica aumentará considerablemente en un plazo de 5...10 años. El crecimiento del consumo de energía está asociado, por un lado, al uso de tecnologías extranjeras para el procesamiento avanzado de petróleo, gas, madera y productos metalúrgicos directamente en el territorio de Rusia, y por otro, a la retirada y reducción de energía debido al desgaste físico de la flota existente de equipos de generación de calor y energía. El consumo de energía térmica para calefacción está aumentando.
Hay dos formas de satisfacer rápidamente la creciente necesidad de recursos energéticos:
1. Introducción de nuevos equipos de generación de calor y electricidad.
2. Modernización y reconstrucción de equipos operativos existentes.
La primera dirección requiere grandes inversiones.
En la segunda dirección, aumentar la potencia de los equipos generadores de calor y electricidad, los costos están asociados con el volumen de reconstrucción y adiciones necesarias para aumentar la potencia. En promedio, cuando se utiliza la segunda dirección de aumentar la capacidad de los equipos de generación de calor y electricidad, los costos son 8 veces más baratos que la puesta en servicio de nuevas capacidades.
Posibilidades técnicas y de diseño para aumentar la potencia de la caldera TGM-84 B.
Una característica de diseño de la caldera TGM-84B es la presencia de una pantalla de dos luces.
La doble pantalla de luz proporciona una refrigeración más intensiva de los gases de combustión que en la caldera de gasóleo TGM-9bB de rendimiento similar, que no tiene doble pantalla de luz. Las dimensiones de los hornos de las calderas TGM-9bB y TGM-84B son casi las mismas. Versiones de diseño, a excepción de la presencia de una pantalla de dos luces en la caldera TGM-84B, también son idénticos. La producción nominal de vapor de la caldera TGM-84B es de 420 t/hora, y de la caldera TGM-9bB la producción nominal de vapor es de 480 t/hora. La caldera TGM-9b tiene 4 quemadores en dos niveles. La caldera TGM-84B tiene 6 quemadores en 2 niveles, pero estos quemadores son menos potentes que la caldera TGM-9bB.
Las principales características técnicas comparativas de las calderas TGM-84B y TGM-9bB se dan en la Tabla 1.
Tabla I - Características técnicas comparativas de las calderas TGM-84B y TGM-96B
Nombre de los indicadores TGM-84B TGM-96B
Capacidad de vapor, t/h 420 480
Volumen de combustión, m 16x6,2x23 16x1,5x23
Pantalla de doble luz Sí No
Potencia térmica nominal del quemador al quemar gas, MW 50,2 88,9
Número de quemadores, uds. segundo 4
Potencia térmica total de los quemadores, MW 301,2 355,6
Consumo de gas, m3/hora 33500 36800
Presión nominal del gas delante de los quemadores a temperatura del gas (t = - 0,32 0,32
4 °C), kg/cm2
Presión de aire delante del quemador, kg/m2 180 180
Caudal de aire necesario para la voladura a vapor nominal 3/carga, miles de m/hora 345,2 394,5
Rendimiento requerido de los extractores de humos con vapor nominal 3 / 399,5 456,6
carga, miles de m/hora
Capacidad total nominal certificada de 2 ventiladores VDN-26-U, miles de m3/hora 506 506
Capacidad total nominal certificada de 2 extractores de humos D-21,5x2U, miles de m3/hora 640 640
De la mesa En la figura 1 se muestra que la carga de vapor requerida de 480 t/h en términos de caudal de aire la proporcionan dos ventiladores VDN-26-U con un margen del 22%, y en términos de eliminación de productos de combustión, dos extractores de humos D-21,5x2U con un margen del 29%.
Técnico y Decisiones constructivas para aumentar la potencia térmica de la caldera TGM-84B
En el Departamento de Instalaciones de Calderas de la Universidad Estatal de Ingeniería Eléctrica de Kazán se trabajó para aumentar la potencia térmica de la caldera TGM-84B st. No. 10 NchCHPP. Se realizó cálculo termohidráulico.
En los quemadores con suministro central de gas, se realizaron cálculos aerodinámicos y térmicos con un aumento en el diámetro de los orificios de suministro de gas.
En la caldera TGM-84B con estación No. 10, en los quemadores No. 1,2,3,4 del primer nivel (inferior) y No. 5,6 del segundo nivel, se instalaron 6 de los 12 orificios de salida de gas existentes. perforado (uniformemente alrededor de la circunferencia a través de un orificio) 2- 1.a fila desde el diámetro 027 mm hasta el diámetro 029 mm. Se midieron los caudales incidentes, la temperatura de la llama y otros parámetros de funcionamiento de la caldera N° 10 (Cuadro 2). La potencia térmica unitaria de los quemadores aumentó un 6,09% y ascendió a 332,28 MW en lugar de 301,2 MW antes de la perforación. La producción de vapor aumentó un 6,04% y ascendió a 447 t/hora en lugar de 420 t/hora antes de la perforación.
Tabla 2 - Comparación de indicadores de la caldera TGM-84B. No. 10 NchCHPP antes y después de la reconstrucción del quemador
Indicadores de la caldera TGM-84B No. 10 NchCHPP ¿Diámetro del orificio 02? Diámetro del agujero 029
Energía térmica un quemador, MW 50,2 55,58
Potencia térmica del horno, MW 301,2 332,28
Aumento de la potencia térmica del horno,% - 6,09
Producción de vapor de la caldera, t/hora 420 441
Aumento de la producción de vapor,% - 6,04
Los cálculos y pruebas de calderas modernizadas han demostrado que no hay separación del chorro de gas de las aberturas de suministro de gas con cargas de vapor bajas.
1. Aumentar el diámetro de los orificios de suministro de gas de la segunda fila de 27 a 29 mm en los quemadores no causa interrupción del flujo de gas con cargas bajas.
2. Modernización de la caldera TGM-84B aumentando la sección transversal del suministro de gas.
Los agujeros de 0,205 ma 0,218 m permitieron aumentar la producción nominal de vapor de 420 t/h a 447 t/h cuando se quema gas.
Literatura
1. Taimarov, M.A. Calderas de centrales térmicas supercríticas y de alta potencia Parte 1: tutorial/ MA Taimarov, V.M. Taimarov. Kazán: Kazán. estado energía univ., 2009. - 152 p.
2. Taimarov, M.A. Dispositivos quemadores / M.A. Taimarov, V.M. Taimarov. - Kazán: Kazán. estado energía univ., 2007. - 147 p.
3. Taimarov, M.A. Taller de laboratorio del curso “Instalaciones de calderas y generadores de vapor” / M.A. Taimarov. - Kazán: Kazán. estado energía universidad, 2004. - 107 p.
© M. A. Taimarov - Doctor en Ingeniería. Ciencias, prof., director. departamento plantas de calderas y generadores de vapor de KGPP, [correo electrónico protegido]; A. V. Simakov - aspirante. el mismo departamento.
