4. Выбор способа сжигания

Производительность котла >75 т/ч, поэтому выбираем камерный способ сжигания топлива.

5. Выбор способа шлакоудаления и типа углеразмолочных мельниц

Так как температура начала жидкоплавкого состояния t_C=1300⁰C целесо-образно выбирать твердое шлакоудаление. Так как V_daf=45%, то тип угле-размольной мельницы – молотковая.

6. Выбор расчетных температур

Температура уходящих газов (ν_ух) оказывает решающее влияние на экономичность работы котла, так как потеря теплоты с уходящими газами является наибольшей.

По таблице 1-2:

при: W^r_пр.=1,29 %кг/МДж;

p_пп =13,71 МПа;

t_пв =220⁰C;

следовательно, ν_ух=140 ⁰C.

Температура на выходе из воздухоподогревателя выбирается в зависимости от влажности топлива и типа шлакоудаления и выбранной системы пылеприготовления.

t_ГВ=350⁰C.

7. Выбор типа воздухоподогревателя

Для твердых топлив рекомендуется устанавливать трубчатый воздухо-подогреватель (S^r=0,07%). При температуре подогрева воздуха до 300-350⁰C рекомендуется устанавливать одноступенчатый воздухоподогреватель. Выбираем одноступенчатый воздухоподогреватель.

8. Предварительная компоновка котла

Смотри рисунок №1.

Б– барабан

ШПП – ширмовый пароперегреватель

КПП 1, КПП 2 – конвективный пароперегреватель горячей и холодной ступени

ЭК – ступень экономайзера

ВП - воздухоподогреватель

Рисунок №1. Предварительная компоновка парового котла.

9. Выбор способа регулирования температур перегретого пара

Все пароподогреватели (ПП) (первичного и вторичного пара) должны состоять из двух-четырех ступеней с обязательным полным перемешиванием пара после каждой из них.

В котлах с естественной циркуляцией для впрыска применяются – “собственный конденсат”.

Количество впрысков ограничивают двумя – тремя точками при общем расходе впрыскиваемой воды 3-5% в барабанных котлах. Обязателен впрыск перед выходной ступенью ПП для регулирования и перед ШПП.

Для регулирования температуры вторичного перегрева использование впрыска не рекомендуется, так как при этом снижается экономичность цикла.

Количество ступеней первичного ПП определяется по общему приращению энтальпии пара в нем с учетом снижения ее в пароохладителях и в ППТО.

10. Расчет схемы пароводяного тракта

Схема пароводяного тракта:

4

П/О

1 2 3 5 6 7 8 9

ВЭК1 Б КПП ШПП КПП

ВЭК2 ХС ГС

К

К – конденсатор;

Б – барабан;

П/О – пароохладитель;

1 – подача питательной воды;

2-3 – водяной экономайзер;

4 – отвод пара;

5 – КПП холодной ступени;

6-7 – ШПП – ширма;

7-8 – впрыскивающий пароперегреватель;

8-9 – КПП горячей ступени.

Таблица № 5.

Параметры пароводяного тракта.

№ п/п	Размер- ность	1	2	3	4	5	6	7	8	9
D	т/ч	320	320	320	320	304	304	304	320	320
p	МПа	16,65	16,65	15,67	15,67	15,67	15,08	14,49	14,49	13,71
T	^0С	220	235	344,75	344,75	344,75	356,9	459	433,84	560
I	кДж/кг	948,1	1016,6	1631,8	2597,5	2597,5	2796,8	3195,63	3117,44	3392

Паропроизводительность котла:

От точки 1 до точки 4 паропроизводительность равна D=320 т/ч. После точки 4 происходит отбор пара в конденсатор для осуществления впрыска: D_впр=0,05D=16 т/ч.

В точке 5: D₅=D-D_впр=304 т/ч.

В точке 8, после впрыска: D₈=D=320 т/ч.

Таким образом: D₁= D₂= D₃= D₄=320 т/ч;

D₅= D₆= D₇=304 т/ч;

D₈= D₉=420 т/ч.

Точка 1:

Давление воды p₁= p_пв=16,65 МПа.

Температура воды T₁= T_пв=220⁰С.

По давлению p₁ и T₁ определяем энтальпию: I₁=948,1 кДж/кг.

Точка 2:

Давление воды после экономайзера р₂=р_пв=16,65 МПа

Температура воды Т₂=Т_пв+15=220+15=235⁰С

По давлению и температуры определяем энтальпию: I₂=1016,6 кДж/кг

Точка 3:

Изменение давления по тракту: ∆p_тр= p_пв-p_пп;

∆p_тр=16,65-13,71=2,94 МПа.

Давление в барабане: p_бар= p_пв-∆p_тр /3;

p_бар=16,65-2,94/3=15,67 МПа.

Т₃=Т_s=344,75⁰С

В барабане вода и водяной пар находится в состоянии насыщения. При p_бар определяем энтальпию пара I^//=2597,5 кДж/кг и воды I^/=1631,8 кДж/кг.

Удельная теплота парообразования: ∆I_п.обр= I^//- I^/;

∆I_п.обр=2597,5-1631,8=965,7 кДж/кг

Давление p₃= p_бар=15,67 МПа.

В барабане находится насышенная вода и ее энтальпия I₃=1631,8 кДж/кг.

Точки 4-5:

Из барабана отводится пар в состоянии насыщения, следовательно:

p₄=p₅=p_бар; I₄=I₅=2597,5 кДж/кг; T₄=T₅=344,75⁰С.

Точка 6:

На последнюю ступень конвективного ПП приходится перепад давлений:

Давление p₆=p₅-∆p; p₆=15,67-0,588=15,08 МПа.

Перепад энтальпии от точки 5 до точки 9:

∆I=I₉-I₅; ∆I=3392-2597,5=797,5 кДж/кг.

Перепад энтальпии на ширму:

∆I_ш=0,5∆I; ∆I_ш=0,5797,5=398,75 кДж/кг.

Перепад энтальпии на последнюю ступень КПП:

∆I_6-5=0,5∆I_ш; ∆I_6-5=0,5398,75=199,38 кДж/кг.

Энтальпия в точке 6: I₆= I₅+∆I_6-5;

I₆=2597,5+199,38=2796,88 кДж/кг.

По давлению p₆ и энтальпии I₆ определяем: T₆=356,9⁰С.

Точка 7:

Перепад давления на ширму: ∆p_ш=∆p=0,588МПа.

Давление p₇=p₆-∆p_ш; p₇=15,08-0,588=14,49 МПа.

Энтальпия I₇=I₆+∆I_ш; I₇=2796,88+398,75=3195,63 кДж/кг.

По давлению p₇ и энтальпии I₇ определяем: T₇=459⁰С

Точка 8:

Уравнение баланса впрыска: D₇I₇ +D_впрI_конд=D₈I₈.

Энтальпия конденсата: I_конд=1631,8 кДж/кг (вода при p_бар^нас).

Энтальпия в точке 8:

Давление p₇=p₈=14,49 МПа.

Перед точкой 8 производится впрыск конденсата в пароохладителе. Энтальпия пара и его температура уменьшались.

При давлении p₈ и энтальпии I₈ определяем: T₈=433,84⁰С.

Точка 9:

Давление пара: p₉=p_пп=13,71 МПа.

Температура пара: T₉=T_пп=560⁰С.

Энтальпия пара: I₉=3392 кДж/кг.

В точке 9 находится перегретый пар после КПП горячей ступени.

Перепад давления на первую ступень КПП составляет:

p₉= p₈-∆p; p₉=14,49-0,78=13,71 МПа.

Перепад энтальпии на первую ступень КПП:

∆I=I₉-I₈; ∆I=3392-3117,44=274,56 кДж/кг.

Перепад температуры на первую ступень КПП:

∆T=T₉-T₈; ∆T=560-433,84=126,16⁰С.