Принципиальная схема газовоздушного тракта

Содержание

Введение

Глава 1. Системное проектирование и классификация трактов подачи воздуха и удаления газов

1.1. Эволюция схем газовоздушных трактов в отечественном котлостроении и современные технические решения

1.2. Характеристика оборудования подогрева воздуха и систем очистки дымовых газов от твердых частиц

Глава 2. Аналитическое исследование аэродинамических режимов работы котельного агрегата

2.1. Определение гидравлических сопротивлений газоходов и расчет мощности приводов ТДМ

2.2. Оценка влияния избытков воздуха на потери теплоты с уходящими газами и КПД установки

Глава 3. Технологические решения по повышению надежности и эффективности трактов ТЭС

3.1. Мероприятия по снижению эрозионного износа и оптимизации аэродинамического профиля газоходов

3.2. Разработка регламента технического обслуживания и диагностики элементов газовоздушного тракта согласно ПТЭ

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Принципиальная схема газовоздушного тракта

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования принципиальных схем газовоздушных трактов тепловых электрических станций обусловлена стратегическими задачами модернизации генерирующих мощностей Единой энергетической системы России и повышения энергоэффективности котельных установок в соответствии с требованиями Федерального закона № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности». Газовоздушный тракт представляет собой комплекс технологического оборудования, обеспечивающего организованную подачу окислителя в топочную камеру паровых котлов и организованное удаление продуктов сгорания топлива с последующей их очисткой и рассеиванием в атмосфере через дымовую трубу. Корректность проектирования и надежность функционирования газовоздушного тракта непосредственно влияют на технико-экономические показатели работы ТЭС: коэффициент полезного действия котлоагрегата, удельный расход условного топлива, экологическую безопасность и ресурс эксплуатации энергетического оборудования.

Степень разработанности проблемы характеризуется обширной научно-технической базой отечественного котлостроения, сформированной трудами специалистов АО «НПО ЦКТИ», НИУ «МЭИ», ПАО «Интер РАО» и регламентированной нормативными документами Минэнерго России. Современные исследования сосредоточены на совершенствовании аэродинамических характеристик газоходов, внедрении высокоэффективных систем пылеулавливания и оптимизации режимов работы тягодутьевых машин с учетом переменных нагрузок энергоблоков. Вместе с тем требуется систематизация технических решений применительно к действующим котельным агрегатам различной паропроизводительности и типов сжигаемого органического топлива.

Цель курсовой работы – комплексное исследование принципиальной схемы газовоздушного тракта теплового котла и разработка технических рекомендаций по повышению надежности и эффективности его эксплуатации.

Задачи курсовой работы:

• проанализировать эволюцию конструктивных схем газовоздушных трактов в отечественной энергетике и современные технические решения;
• охарактеризовать основное оборудование подогрева воздуха и системы очистки дымовых газов от твердых частиц;
• выполнить расчет гидравлических сопротивлений газоходов и определить требуемую мощность приводов тягодутьевых машин;
• оценить влияние избытков воздуха на потери теплоты с уходящими газами и КПД котельной установки;
• разработать регламент технического обслуживания и диагностики элементов газовоздушного тракта согласно ПТЭ.

Объект исследования – газовоздушный тракт парового котла тепловой электрической станции.

Предмет исследования – аэродинамические характеристики, гидравлические сопротивления и технические решения по повышению эффективности газовоздушного тракта.

Методологическая база включает теоретические основы аэродинамики газовых потоков, методики теплового расчета котельных агрегатов по нормативному методу НПО ЦКТИ, положения Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ, требования СП 89.13330.2016 «Котельные установки», ГОСТ Р 55173-2012 и стандартов организаций энергетических компаний.

Научная новизна состоит в систематизации технических решений газовоздушных трактов современных котлоагрегатов с учетом требований энергоэффективности и экологической безопасности.

Теоретическая значимость заключается в обобщении отечественного опыта проектирования газовоздушных трактов и анализе методик расчета аэродинамических характеристик. Практическая значимость определяется разработкой конкретных технических мероприятий по оптимизации работы оборудования и регламента технического обслуживания.

Структура работы включает введение, три главы, заключение и список использованной литературы. Первая глава посвящена системному проектированию и классификации трактов подачи воздуха и удаления газов. Во второй главе проведено аналитическое исследование аэродинамических режимов работы котельного агрегата. Третья глава содержит технологические решения по повышению надежности и эффективности трактов ТЭС.

ГЛАВА 1. СИСТЕМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ТРАКТОВ ПОДАЧИ ВОЗДУХА И УДАЛЕНИЯ ГАЗОВ

1.1. Эволюция схем газовоздушных трактов в отечественном котлостроении и современные технические решения

Газовоздушный тракт является неотъемлемой частью котельной установки тепловой электрической станции, обеспечивая непрерывную подачу атмосферного воздуха в зону горения и организованное удаление продуктов сгорания органического топлива. Исторически схемы газовоздушных трактов развивались параллельно с увеличением единичной мощности энергоблоков и ужесточением экологических нормативов выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Первые отечественные котельные агрегаты 1930-1950-х годов оснащались простейшими схемами естественной тяги с кирпичными дымовыми трубами высотой до 100 метров, что обеспечивало разрежение в топке порядка 20-30 Па без применения механических тягодутьевых машин [1, c. 45]. С ростом паропроизводительности котлов до 230 т/ч и выше естественная тяга стала недостаточной для преодоления возросших аэродинамических сопротивлений газоходов, воздухоподогревателей и золоуловителей, что потребовало внедрения дутьевых вентиляторов и дымососов [3, c. 67].

В 1960-1970-е годы в СССР осуществлялось масштабное строительство конденсационных электростанций с энергоблоками 200, 300 и 500 МВт, оснащенными барабанными и прямоточными котлами паропроизводительностью 670, 950 и 1650 т/ч соответственно. Для таких агрегатов разрабатывались многоступенчатые схемы газовоздушного тракта с промежуточным подогревом воздуха в трубчатых воздухоподогревателях, установленных в газоходе котла последовательно по ходу дымовых газов. Применение регенеративных вращающихся воздухоподогревателей типа РВП позволило снизить температуру уходящих газов до 130-150 °C и повысить КПД котлоагрегата на 3-5 процентных пунктов [5, c. 112]. Одновременно внедрялись высокоэффективные с

…