16 Выбор котлоагрегатов и вспомогательного оборудования

Паропроизводительность и число энергетических котлов выбирают, исходя из следующих условий:

а) для блочных КЭС и ТЭЦ принимается моноблок с котлом, обеспечивающим максимальный пропуск острого пара через турбину при номинальной мощности с учетом собственных нужд и с запасом до 3%. При выходе из работы одного блока ТЭЦ оставшиеся с учетом работы всех пиковых котлов должны обеспечить средний за наиболее холодный месяц отпуск тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение;

б) для неблочных ТЭЦ, входящих в энергосистему, - по максимальному расходу пара, с тем, чтобы при выходе из работы котла оставшиеся, включая пиковые, обеспечили максимально длительный отпуск пара на производство и средний за наиболее холодный месяц отпуск тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. При этом допускается снижение электрической мощности на величину мощности самого крупного агрегата ТЭЦ. При необходимости круглогодичного ремонта котлов в качестве дополнительных котлов принимаются водогрейные пиковые.

Для ТЭЦ с докритическими параметрами пара, а также для ГРЭС, работающих на морской воде, как правило, применяются барабанные котлы.

На электростанциях, работающих на твердом топливе, независимо от вида топлива, применяется замкнутая индивидуальная схема пылеприготовления. На мощных электростанциях, сжигающих влажные бурые угли, применяются центральные пылезаводы. Для подсушки топлива разработана паровая трубчатая сушилка с поверхностью нагрева 4000 м²и производительностью по испаренной влаге 28 – 30 т/час. Пропускная способность сушилки составляет около 100 т угля в 1ч.

Пылеприготовительная установка с шаровыми барабанными мельницами выполняется, как правило, по схеме с промежуточными бункерами. На котел паропроизводительностью 420 т/час и более устанавливаются не менее двух мельниц. При этом осуществляется связь по бункерам пыли с соседними котлами.

Производительность мельниц выбирается из расчета обеспечения 110% номинальной паропроизводительности котла.

Установки с молотковыми и среднеходовыми мельницами, а также с мельницами-вентиляторами выполняются, как правило, по схеме с прямым вдуванием.

В системах с прямым вдуванием для котлов производительностью 400 т/ч и более устанавливаются не менее трех мельниц; для котлов меньшей производительности – не менее двух. Производительность этих мельниц выбирается с расчетом, чтобы при останове одной из них оставшиеся обеспечили не менее 90% номинальной производительности котла.

При выборе типа мельниц необходимо учитывать их особенности. Так, например, шаровые барабанные мельницы характеризуются большими размерами, высокой стоимостью и значительным расходом электроэнергии на размол топлива. Применять их следует для трудноразмалываемых и низкореакционных топлив, таких, как антрациты и полуантрациты, некоторые каменные угли с k_л.о. < 1,2 , а также для топлив с большим содержанием колчедана (S_к^р= 6÷7%).

В молотковых мельницах размалываются сравнительно мягкие топлива, а также топлива, имеющие значительный выход летучих, что позволяет осуществить более грубый размол (торф, бурые угли, сланцы и каменные угли с большим выходом летучих).

Среднеходовые мельницы применяются для размола каменных углей, у которых зольность А^с < 30%.

Мельницы-вентиляторы употребляются для размола торфа и мягких бурых углей.

Производительность питателя сырого угля выбирается с коэффициентом запаса, равным 1,1 производительности мельниц; угольной пыли – из расчета обеспечения номинальной производительности котла при работе всех питателей с нагрузкой 70÷75% от их номинальной производительности.

Полезная емкость бункеров сырого топлива принимается из расчета не менее: для каменных углей и АШ – 8-часового запаса по АШ; для бурых углей и сланцев – 5-часового запаса; для торфа – 3-часового запаса.

Полезная емкость промежуточных бункеров пыли должна обеспечить не менее 2÷2,5 часового запаса номинальной потребности котла, а при установке одной мельницы – 4-часовой запас пыли.

Характеристика дымососов и дутьевых вентиляторов выбирается с учетом запаса по сравнению с расчетными величинами: 10% - по производительности и 15% - по напору. Эти запасы включают также необходимые резервы, которые должны быть предусмотрены в характеристиках машин для регулирования нагрузки котла.

Если на котел устанавливаются два дымососа, два дутьевых вентилятора, производительность каждого из них должна быть 50%. Для котлов на АШ и тощих углях в случае работы одного дымососа и одного дутьевого вентилятора должна быть обеспечена нагрузка котла не менее 70% без запаса.

На котел паропроизводительностью 500 т/ч и менее, а также на каждый котел дубль-блока устанавливается один дымосос и один вентилятор. На котлы паропроизводительностью более 2500 т/ч могут быть установлены 3÷4 машины.

Для выбора вентилятора или дымососа необходимо знать объем воздуха (газа) Q в месте установки машины, перепад полных давлений ΔН_ппри номинальной нагрузке котлоагрегата и плотности перемещаемого газа.

Объемный расход воздуха перед вентилятором вычисляется по формуле:

. (16.1)

Объем дымовых газов перед дымососом:

, (16.2)

где α_в, α_д – коэффициенты избытка воздуха соответственно перед вентилятором и дымососом;

В_р– расход топлива, кг/ч;

V_в ^о ,V^о _г – теоретические объемы соответственно воздуха и продуктов сгорания, нм³/кг;

Т_хв, Т_г – температура холодного воздуха перед вентилятором и газа перед дымососом, К .

Значения объемов воздуха и газа, коэффициентов избытка воздуха и расхода топлива определяются по известным из курса «Котельные установки» зависимостям для расчета расхода воздуха, а также из теплового баланса котла. Эти расчеты проводятся после выбора конкретного типа котлоагрегата, вида топлива и топочного устройства.

Таким образом, расчетная производительность вентилятора или дымососа с учетом коэффициента запаса β₁= 1,10

Q_р = β₁Q, (16.3)

где Q– объем воздуха или дымовых газов, определяемый по формулам (1), (2).

Давление, на которое подбирается вентилятор или дымосос, определяется в результате расчета сопротивления ΔН воздушного и газового трактов. С учетом коэффициента запаса β₂ = 1,15 расчетное полное давление:

Н_р = β₂ ΔН(16.4)

Для выбора машин необходимо расчетное значение давления привести к удельному весу (плотности) среды, для которой заводом-изготовителем дается характеристика:

, (16.5)

или

, (16.6)

(без учета изменения барометрического давления).

По найденным значениям Q и Н вентилятор или дымосос выбирается с помощью полей характеристик серийных машин и индивидуальных аэродинамических характеристик.

Установленная мощность электродвигателей тягодутьевых машин определяется по формуле

(16.7)

где β₃ – коэффициент запаса мощности электродвигателя, принимается равным 1,1;

η_э ^р– эксплуатационный КПД машины при расчетном режиме.