Исследование влияния коэффициента избытка воздуха на протекание
топочных процессов в пылеугольных энергетических паровых котлах на
примере станционного котла №17 БКЗ-320 на АО «Красноярская ТЭЦ-1»
1 Введение 4
1.1 Причины и последствия возникновения присосов 5
1.2 Нормативные значения присосов 6
1.3 Краткое описание электростанции 7
1.4 Технико-экономические показатели за 2020 г 8
1.5 Связь с энергосистемой 14
1.6 Система пылеприготовления 18
1.7 Система гидрозолоудаления 24
2 Описание объекта исследований (станционный котел №17) 25
2.1 Краткая характеристика котла БКЗ-320 (270)-140 ПТ-2 ст.№17 25
2.3 Пароперегреватель котла ст. №17 27
2.4 Конвективная шахта 28
2.5 Описание схем воздухопроводов 28
2.6 Установка непрерывного шлакоудаления 29
3 Основной расчет 30
3.1 Выбор температуры горячего воздуха и компоновка хвостовых
поверхностей нагрева 30
3.2 Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки и присосы воздуха по
отдельным газоходам 31
3.3 Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания 33
3.3.1 Объемы теоретического количества воздуха и продуктов сгорания
при коэффициенте избытка воздуха а = 1 33
3.3.2 Действительные объемы продуктов сгорания при коэффициенте
избытка воздуха больше единицы 35
3.3.3 Энтальпия продуктов сгорания по газоходам 37
3.3.4 Тепловой баланс, коэффициент полезного действия и расход топлива
котельного агрегата 40
3.4 Тепловой расчет топочной камеры 43
3.4.1 Конструктивные и тепловые характеристики топочной камеры 43
3.4.2 Конструктивные и тепловые характеристики топочной камеры 44
3.4.3 Расчёт теплообмена в топке 44
3.5 Расчет радиационного пароперегревателя 51
3.6 Расчет ширмового пароперегревателя 55
3.7 Расчет конвективного пароперегревателя 70
3.8 Расчет воздухоподогревателя первой ступени 82
3.9 Расчет водяного экономайзера первой ступени 90
3.10 Расчет воздухоподогревателя второй ступени 96
3.11 Расчет водяного экономайзера второй ступени 104
3.12 Составление прямого баланса 110
4 Анализ расчетной работы 113
4.1 Оценка влияния присосов воздуха в горизонтальный газоход котла ... 118
4.2 Оценка влияния присосов воздуха в конвективную шахту котла перед ВЭК 120
4.3 Оценка влияния присосов воздуха в конвективную шахту котла перед
ВЗП 122
5 Заключение 123
6 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 125
Присосы воздуха в систему котлоагрегата — это неорганизованные поступления воздуха в газовый тракт, вызывающие повышение коэффициента избытка воздуха в дымовых газах и в углеразмольной мельницы при работе под пониженным давлением. Воздух который является избыточным, поступает в газовый тракт котельного агрегата и провоцирует увеличенные тепловые потери с уходящими газами, так же возрастает сопротивление тракта, приводит к перегрузке дымососов и вследствие чего происходит снижение теплопроизводительности котла и его КПД.
Контроль присосов воздуха принято осуществлять ежемесячно, в соответствии с «Правилами технической эксплуатации тепловых энергоустановок». Присосы воздуха в топку котельного агрегата существенно влияют на тепловую работоспособность котла.
Количество тепла, передаваемого излучением уменьшается из-за снижения температуры газов в результате поступления холодного воздуха
При увеличение присосов воздуха в топку на 0,1 снижает количество тепла, передаваемого излучением, до 4-5 %. Перегрузка конвективных поверхностей может быть вызвана уменьшением тепловосприятия радиационными поверхностями нагрева, в связи с чем начнется увеличение температуры дымовых газов.
Уменьшение количества тепла, передаваемого поверхностям нагрева расположенным за местом возникновения присоса холодного воздуха является последствием уменьшения количества теплоты после понижения температуры в газоходе котельного агрегата из-за образования присоса. Результатом является увеличение температуры дымовых газов по ходу через последующие поверхности нагрева
В результате данной работы была выявлена актуальность оценки влияния величины присосов в котел на технике-экономические и режимные показатели работы котла. Был выбран объект исследования - котел БКЗ-270(320)-140ПТ2 АО «Красноярской ТЭЦ-1». Была составлена расчетная модель котла согласно нормативной методике теплового расчета котла, где был определен КПД котла методом обратного баланса, определен расход топлива на котел, выполнен поверочный расчет топки, ширмового пароперегревателя, и конструкторский расчет конвективных поверхностей нагрева. Далее для данного котла было найдена оптимальная величина общего избытка воздуха в уходящих газах, дана оценка влияния величины коэффициента избытка воздуха. Далее была произведена расчетно-аналитическая оценка влияния присосов воздуха в различные поверхности нагрева, где было выявлено, что во всех случаях присосы негативно влияют на режим работы котла, его КПД, а также вызывая ограниченность паровой нагрузки котла. Были построены графики зависимости тепловых потерь с уходящими газами от величины присоса котла, которые могут иметь прикладное значение и быть использованы станцией для быстрого принятия решения об останове котла для устранения присосов или продолжении работы котла на основании величины минимизации экономических потерь.
