ВВЕДЕНИЕ 6
1 Общее описание котла П-38 (Характеристики объекта реконструкции) 8
2 Обоснование вариантов реконструкции 10
3 Требования к техническому перевооружению котла 13
3.1 Состав и характеристики топлива 13
4 Границы проектирования 18
5 Состав и описание основных конструктивных и объемно-планировочных решений 20
5.1 Установка новых дымососов рециркуляции газов 20
5.2 Установка новых инерционных сепараторов 22
5.3 Установка направляющих патрубков (пламегасителей) для безопасного отвода возможных выхлопов от предохранительных клапанов сепараторов мельниц 23
5.4 Замена трубопроводов подвода воздуха на уплотнение валов Мельниц.. 24
5.5 Установка трубопроводов пароводотушения мельниц 25
5.6 Установка новых пылеугольных горелок, сопел нижнего и пристенного дутья 26
5.7 Техническое перевооружение газопроводов сушильного агента 27
5.8 Замена бункера шлакоудаления 30
5.9 Замена электродвигателей дымососов 30
5.10 Техническое перевооружение поверхностей нагрева 31
5.11 Замена паромазутопроводов и их арматуры к горелкам котла 32
5.12 Установки аппаратов паровой обдувки ширм и водяной обдувки НРЧ . 33
6 Разработка и обоснование выбора схемы сжигания. Мероприятия по оптимизации работы топочно-горелочного устройства 34
7 Теплогидравлические расчёты котла 43
7.1 Тепловой расчет нагрузка 100% Дном 45
7.2 Тепловой расчет на нагрузку 70% Дном 46
7.3 Тепловой расчет на нагрузку 50% Дном 47
8 Расчет системы пылеприготовления 48
9 Аэродинамические расчеты котла 54
10 Математическое моделирование топочных процессов 75
10.1 Результаты математического моделирования топочных процессов в
топке котла 78
11 Системы очистки поверхностей нагрева 106
11.1 Водяная обдувка экранов топочной камеры 107
11.2 Паровая обдувка ширмовых поверхностей нагрева 111
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 113
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Назаровская ГРЭС — тепловая электростанция ГРЭС расположенная в городе Назарово. Дата основания - 9 ноября 1961 г. Станция строилась вблизи крупных месторождений канско-ачинских энергетических углей и планировалась как флагман тепловой энергетики Красноярского края. Её проектная мощность составляла 1400 МВт. И хотя на эти показатели станция не вышла, достигнув 1210 МВт, она и сегодня является одной из крупнейших тепловых электростанций Сибири. Назаровская ГРЭС является одним из крупнейших поставщиков электрической энергии на рынок.
Назаровская ГРЭС находится на пересечении магистральных электрических сетей. Через территорию станции проходит линия электропередачи 500 кВ, передающая электроэнергию в Красноярск и города края - Ачинск, Ужур, Лесосибирск, а также в соседние регионы - Кузбасс, Республику Хакасия и Республику Тыва. Кроме того, станция обеспечивает теплом промышленные и сельскохозяйственные предприятия, предприятия социальной сферы и жилые дома города Назарово.
Станция работает главным образом в конденсационном режиме, вырабатывая преимущественно электроэнергию, но может работать и в теплофикационном режиме.Станция использует в качестве топлива бурый уголь разреза «Назаровский» (Канско-Ачинский угольный бассейн),расположенного в пяти километрах от ГРЭС. Станция и угольный разрез являются градообразующими предприятиями города Назарово. Тепловая электростанция расположена на левом берегу притока Оби — Чулыма, вода которой используется в целях её охлаждения. По проекту станция должна была иметь мощность 1 400 МВт. Оборудование включает 6 блоков мощностью по 135 МВт и 1 энергоблок мощностью 498 МВт,12 паровых котлов производительностью по 270 % и 2 котла по 650 %. Ввод в эксплуатацию последнего блока был осуществлён в 1968 году. Для него была сооружена дымовая труба №4 высотой двести пятьдесят метров. Станция может работать как в конденсационном, так и в теплофикационном режимах. Среднегодовая выработка электричества составляет приблизительно 5,4 млрд кВт^ч, тепловой энергии — 588 тыс. Гкал.
Станция возводилась как флагман тепловой энергетики Красноярского края. В середине прошлого века начался бурный рост промышленности нашей страны, освоение новых нефтегазовых, угольных месторождений Сибири. Все это требовало увеличения количества электроэнергии. В 1963 году вышло постановление Совета Министров СССР о создании опытного энергоблока единичной мощностью 500 МВт. Местом его строительства была выбрана Назаровская ГРЭС, расположенная вблизи разведанных месторождений канско- ачинских углей, на которых предполагалось построить более десяти сверхмощных ТЭС. Проект экспериментального энергоблока №7 разрабатывался Ленинградским отделением института «Теплоэнергопроект».
Актуальность: Вопросы загрязнения и шлакования поверхностей нагрева пылеугольных котлов по сегодняшний день сохраняют свою актуальность, несмотря на огромный вклад в исследования парогенераторов и углей. Так же большой опыт проектирования и эксплуатации котельного оборудования при сжигании различных углей. Традиционные проблемы характеризуются большим экономическим ущербом, связанным с образованием шлаковых отложений из-за несовершенства конструкций котлов, методов их расчета и контроля. К числу новых задач относятся: освоение новых и нетрадиционных технологий сжигания топлива; проработка новых эффективных вариантов реконструкции с целью их дальнейшего внедрения.
Статистический анализ видов и причин отказов паровых котлов при сжигании твердых органических топлив показывает, что одной из основных причин аварийных остановов котельных агрегатов является низкая надежность работы полурадиационных и конвективных поверхностей нагрева, вследствие их интенсивного шлакования и загрязнения. В первую очередь это вызвано особенностями компоновки и жесткими температурными условиями работы поверхностей нагрева. В связи с этим существенно возрастает роль научно-обоснованного подхода при выполнении проектных расчетов.
Одним из определяющих факторов эффективного проектирования современных энергетических котельных агрегатов является нахождение рациональных конструктивных характеристик и компоновочных решений поверхностей нагрева, обеспечивающих высокий уровень их тепловой эффективности при работе средств очистки и надежности эксплуатации. Выбор таких решений зависит во многом от вида сжигаемого топлива, характера теплообмена, ряда конструктивных и режимных параметров.
В настоящее время научно-исследовательская деятельность в области реконструкций котельного и вспомогательного оборудования внесла большой вклад в энергетику. В этой связи работа по исследованию и разработке расчетных и конструктивных решений по улучшению режимных характеристик котельного оборудования является особенно актуальной.
Объект исследования: Основное и вспомогательное оборудование котла ПК-38 Назаровской ГРЭС.
Предметом исследования: являются процессы, протекающие в топке котла ПК-38 в составе шести энергоблоков НГРЭС, недостатки в конструктивных особенностях котлов, старое исчерпавшее свой рабочий ресурс оборудование.
Цель работы: разработка действующего варианта реконструкции с целью минимизации шлакования поверхностей нагрева и вывода пылеугольного котла на номинальную паропроизводительность 270 тонн в час.
Научная новизна: Перечень мероприятий по переводу котлоагрегата на твердое шлакоудаление, а так же минимизации шлакования и вывода котлоагрегата на номинальную производительность 270 тонн в час.
Основным ограничением мощности блока является сильное шлакование топки и ширмо-конвективных поверхностей нагрева при сжигании шлакующих назаровских углей, некачественная, несвоевременная работа обдувочных аппаратов, старое оборудование и элементы , которые уже давно исчерпали свой рабочий ресурс.
Данный вариант реконструкции был спроектирован и разработан по результатам проведенных обследований основного и вспомогательного
оборудования, а также проведенным испытаниям котла ПК-38 можно сказать, что частично оборудование котла требует замены или проведения ряда ремонтно-восстановительных работ.
Совокупность указанных выше , технических решений (при условий реализации в полном объеме ремонтно-восстановительных работ с обеспечением нормативных присосов в газовый тракт котла) позволит достичь гарантированные показатели по номинальной паропроизводительности и существенно уменьшить шлакование поверхностей нагрева.
Технические и конструктивные решения разработаны с учетом обеспечения надежной работы котла, увеличения экономичности и маневрености котельной установки ,а так же предусматривают принципиальную возможность их применения для других котлов типа ПК-38 Назаровской ГРЭС.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
