MINISTERIO DE ENERGÍA Y ELECTRIFICACIÓN DE LA URSS
PRINCIPAL DEPARTAMENTO TÉCNICO DE OPERACIÓN
ENERGOSISTEMA
CARACTERÍSTICAS TÍPICAS ENERGÉTICAS
CALDERA TGM-96B AL QUEMAR ACEITE ACEITE
Moscú 1981
Este rendimiento energético típico fue desarrollado por Soyuztekhenergo (ingeniero G.I.GUTSALO)
La característica energética típica de la caldera TGM-96B se recopiló sobre la base de las pruebas térmicas realizadas por Soyuztekhenergo en la CHPP-2 de Riga y Sredaztekhenergo en la CHPP-GAZ, y refleja la eficiencia técnicamente alcanzable de la caldera.
Una característica energética típica puede servir como base para la elaboración de las características estándar de las calderas TGM-96B al quemar fuel oil.
1.1 ... La caldera TGM-96B de la planta de calderas de Taganrog es una caldera de gas-oil con circulación natural y disposición en forma de U, diseñada para trabajar con turbinas T -100 / 120-130-3 y PT-60-130 / 13. Los principales parámetros de diseño de la caldera cuando funciona con fueloil se dan en la tabla. .
Según TKZ, la carga mínima permitida de la caldera para la condición de circulación es el 40% de la nominal.
1.2 ... La cámara de combustión tiene forma prismática y en el plano hay un rectángulo de dimensiones 6080 × 14700 mm. El volumen de la cámara de combustión es de 1635 m 3. La tensión térmica del volumen del horno es 214 kW / m 3, o 184 · 10 3 kcal / (m 3 · h). Las pantallas de evaporación están ubicadas en la cámara de combustión y un sobrecalentador de radiación montado en la pared (RNP) está ubicado en la pared frontal. En la parte superior del hogar, en la cámara de inversión, hay un recalentador de pantalla (SHP). En el eje de convección descendente, dos paquetes de un recalentador convectivo (CP) y un economizador de agua (WE) están ubicados en serie a lo largo de la trayectoria del gas.
1.3 ... La ruta de vapor de la caldera consta de dos corrientes independientes con transferencia de vapor entre los lados de la caldera. La temperatura del vapor sobrecalentado se regula mediante la inyección de su propio condensado.
1.4 ... En la pared frontal de la cámara de combustión hay cuatro quemadores de gasóleo de dos flujos KhF TsKB-VTI. Los quemadores se instalan en dos niveles a elevaciones de -7250 y 11300 mm con un ángulo de elevación de 10 ° con respecto al horizonte.
Para la combustión de fueloil, se proporcionan boquillas mecánicas de vapor "Titan" con una capacidad nominal de 8,4 t / ha una presión de fueloil de 3,5 MPa (35 kgf / cm 2). La planta recomienda que la presión de vapor para soplar y rociar fueloil sea de 0,6 MPa (6 kgf / cm 2). El consumo de vapor por boquilla es de 240 kg / h.
1.5 ... La planta de calderas está equipada con:
Dos ventiladores de soplado VDN-16-P con una capacidad con un margen del 10% 259 10 3 m 3 / h, una presión con un margen del 20% 39,8 MPa (398,0 kgf / m 2), una potencia de 500/250 kW y una velocidad de 741/594 rpm de cada máquina;
Dos extractores de humos DN-24 × 2-0.62 GM con una capacidad con un margen del 10% 415 · 10 3 m 3 / h, una presión con un margen del 20% 21.6 MPa (216.0 kgf / m 2), con una capacidad de 800/400 kW y una velocidad de 743/595 rpm de cada máquina.
1.6... Para limpiar las superficies de calentamiento por convección de los depósitos de ceniza, el proyecto prevé una unidad de disparo, para limpiar el RVP: lavado con agua y soplado de vapor del tambor con una disminución de la presión en la unidad de estrangulamiento. Duración de soplar un RVP 50 min.
2.1 ... Características energéticas típicas de la caldera TGM-96B ( arroz. , , ) compilado sobre la base de los resultados de las pruebas térmicas de las calderas en Riga CHPP-2 y CHPP GAZ de acuerdo con los materiales de instrucción y las pautas para estandarizar los indicadores técnicos y económicos de las calderas. La característica refleja la eficiencia media de una nueva caldera que funciona con turbinas. T -100 / 120-130 / 3 y PT-60-130 / 13 en las siguientes condiciones, tomadas como iniciales.
2.1.1
... En el balance de combustibles de las centrales eléctricas que queman combustibles líquidos, la mayor parte es el fueloil con alto contenido de azufre. METRO 100. Por lo tanto, la característica se elabora para el fueloil M 100 (GOST 10585-75 ) con características: A P = 0,14%, W P = 1,5%, S P = 3,5%, 
(9500 kcal / kg). Todos los cálculos necesarios se realizan en masa de trabajo gasolina
2.1.2 ... Se supone que la temperatura del fueloil frente a las boquillas es de 120 ° C ( t tl= 120 ° C) basado en las condiciones de viscosidad del fueloil METRO 100, igual a 2,5 ° VU, según § 5.41 PTE.
2.1.3 ... Temperatura media anual del aire frío (t x. a.) en la entrada del ventilador se toma igual a 10 ° C , ya que principalmente las calderas TGM-96B están ubicadas en regiones climáticas (Moscú, Riga, Gorky, Chisinau) con una temperatura media anual del aire cercana a esta temperatura.
2.1.4 ... Temperatura del aire en la entrada del calentador de aire (t vp) se toma igual a 70 ° C y constante cuando cambia la carga de la caldera, de acuerdo con el § 17.25 de la PTE.
2.1.5 ... Para plantas de energía con enlaces cruzados, la temperatura del agua de alimentación (t p.v) frente a la caldera se supone calculado (230 ° C) y constante cuando cambia la carga de la caldera.
2.1.6 ... El consumo de calor específico neto para la unidad de turbina se tomó como 1750 kcal / (kW h), de acuerdo con los datos de la prueba térmica.
2.1.7 ... Se supone que el coeficiente de flujo de calor varía con la carga de la caldera desde el 98,5% a la carga nominal al 97,5% a la carga de 0,6Número D.
2.2 ... El cálculo de las características normativas se llevó a cabo de acuerdo con las instrucciones de "Cálculo térmico de unidades de caldera (método normativo)", (Moscú: Energiya, 1973).
2.2.1 ... La eficiencia bruta de la caldera y las pérdidas de calor con los gases de combustión se calcularon de acuerdo con la metodología descrita en el libro de Ya.L. Pekker "Cálculos de ingeniería térmica basados en las características del combustible dadas" (Moscú: Energiya, 1977).
dónde
aquí
α y = α "ve + Δ α tr
α y- coeficiente de exceso de aire en los gases de combustión;
Δ α tr- ventosas en el paso del gas de la caldera;
T uh- temperatura de los gases de combustión detrás del extractor de humos.
El cálculo incluye los valores de las temperaturas de los gases de combustión, medidos en las pruebas térmicas de la caldera y reducidos a las condiciones para construir una característica estándar (parámetros de entradat x en, t "kf, t p.v).
2.2.2 ... Exceso de relación de aire en el punto de funcionamiento (detrás del economizador de agua)α "ve tomado igual a 1.04 a carga nominal y variando a 1.1 a 50% de carga de acuerdo con los datos de la prueba térmica.
La reducción de la relación de exceso de aire calculada (1,13) detrás del economizador de agua a la adoptada en la característica estándar (1,04) se logra mediante el correcto mantenimiento del modo de combustión según el mapa de modos de la caldera, cumpliendo con los requisitos PTE para la succión de aire. en el horno y en la ruta del gas y la selección de un conjunto de boquillas ...
2.2.3 ... La entrada de aire en la ruta de gas de la caldera a carga nominal se considera igual al 25%. Con un cambio en la carga, la succión de aire está determinada por la fórmula
2.2.4 ... Pérdida de calor por insuficiencia química de la combustión de combustible (q 3 ) se toman igual a cero, ya que durante los ensayos de la caldera con exceso de aire, adoptados en las Características Energéticas Típicas, estuvieron ausentes.
2.2.5 ... Pérdida de calor por insuficiencia mecánica de la combustión de combustible (q 4 ) se toman iguales a cero de acuerdo con el "Reglamento sobre la coordinación de las características estándar de los equipos y el consumo específico estimado de combustible" (Moscú: STsNTI ORGRES, 1975).
2.2.6 ... Pérdida de calor en medio ambiente (q 5 ) no se determinaron durante las pruebas. Se calculan de acuerdo con el "Método de prueba para plantas de calderas" (Moscú: Energiya, 1970) según la fórmula
2.2.7 ... El consumo de energía específico para la bomba de alimentación eléctrica PE-580-185-2 se calculó utilizando las características de la bomba adoptadas de las especificaciones técnicas TU-26-06-899-74.
2.2.8 ... El consumo de energía específico para tracción y soplado se calcula a partir del consumo de energía para el accionamiento de ventiladores de soplado y extractores de humos, medido durante las pruebas térmicas y reducido a las condiciones (Δ α tr= 25%), adoptado en la elaboración de las características normativas.
Se encontró que con una densidad suficiente de la ruta del gas (Δ α ≤ 30%), los extractores de humos garantizan la carga nominal de la caldera a baja velocidad, pero sin reserva alguna.
Los ventiladores a baja velocidad garantizan un funcionamiento normal de la caldera hasta cargas de 450 t / h.
2.2.9 ... La potencia eléctrica total de los mecanismos de la planta de calderas incluye la potencia de los accionamientos eléctricos: una bomba de alimentación eléctrica, extractores de humos, ventiladores, calentadores de aire regenerativos (Fig. ). La potencia del motor eléctrico del calentador de aire regenerativo se toma de acuerdo con los datos del pasaporte. Las capacidades de los motores eléctricos de los extractores de humos, ventiladores y bomba de alimentación eléctrica se determinaron durante las pruebas térmicas de la caldera.
2.2.10 ... El consumo de calor específico para calentar el aire en la instalación de calefacción se calcula teniendo en cuenta el calentamiento del aire en los ventiladores.
2.2.11 ... El consumo de calor específico para las necesidades auxiliares de la planta de calderas incluye las pérdidas de calor en los calentadores, cuya eficiencia se supone que es del 98%; para soplado de vapor del RAH y pérdida de calor con soplado de vapor de la caldera.
El consumo de calor para el soplado de vapor del RVP se calculó mediante la fórmula
Q obd = G obd · yo obd · τ obd· 10 -3 MW (Gcal / h)
dónde G obd= 75 kg / min de acuerdo con las "Normas de consumo de vapor y condensado para necesidades auxiliares de las unidades de potencia 300, 200, 150 MW" (Moscú: STsNTI ORGRES, 1974);
yo obd = yo nosotros. par= 2598 kJ / kg (kcal / kg)
τ obd= 200 min (4 dispositivos con duración de soplado 50 min cuando se encienden durante el día).
El consumo de calor con purga de caldera se calculó mediante la fórmula
Q prod = G prod · yo c.v· 10 -3 MW (Gcal / h)
dónde G prod = Número de PD 10 2 kg / h
P = 0,5%
yo c.v- entalpía del agua de caldera;
2.2.12 ... El procedimiento de prueba y la elección de los instrumentos de medición utilizados en las pruebas se determinaron mediante el "Método de prueba para instalaciones de calderas" (Moscú: Energiya, 1970).
3.1 ... Para llevar los principales parámetros estándar del funcionamiento de la caldera a las condiciones cambiadas de su funcionamiento dentro de los límites permisibles de desviación de los valores de los parámetros, las modificaciones se dan en forma de gráficos y valores digitales. Enmiendas aq 2 en forma de gráficos se muestran en la Fig. , ... Las correcciones a la temperatura de los gases de combustión se muestran en la Fig. ... Además de lo anterior, se dan correcciones por el cambio en la temperatura de calentamiento del fueloil suministrado a la caldera, y por el cambio en la temperatura del agua de alimentación.
3.1.1 ... La corrección por el cambio en la temperatura del fueloil suministrado a la caldera se calcula según el efecto del cambio. PARA Q sobre q 2 por la fórmula
Decodificación TGM - 84 - Caldera de gasóleo Taganrog producida en 1984.
La unidad de caldera TGM-84 está diseñada de acuerdo con el diseño en forma de U y consta de una cámara de combustión, que es un conducto de gas ascendente, y un eje de convección descendente, dividido en dos conductos de gas.
Prácticamente no existe un conducto de humos horizontal de transición entre la cámara de combustión y el conducto de convección. En la parte superior del hogar y en la cámara de inversión hay un recalentador de pantalla. En el pozo de convección, dividido en dos conductos de gas, se colocan en serie un recalentador horizontal y un economizador de agua (a lo largo de la trayectoria de los gases de combustión). Detrás del economizador de agua hay una cámara giratoria con tolvas de cenizas.
Dos calentadores de aire regenerativos conectados en paralelo están instalados detrás del eje de convección.
La cámara de combustión tiene una forma prismática habitual con dimensiones entre los ejes de la tubería 6016 14080 mm y está dividida por una pantalla de agua de dos luces en dos medios hornos. Las paredes laterales y traseras de la cámara de combustión están protegidas por tubos de evaporación con un diámetro de 60 6 mm (acero 20) con un paso de 64 mm. Las pantallas laterales en la parte inferior tienen pendientes hacia el medio, en la parte inferior en un ángulo de 15 con respecto a la horizontal, y forman un "bajo frío".
La pantalla de doble luz también consta de tubos con un diámetro de 60 6 mm con un paso de 64 mm y tiene ventanas formadas por tendido de tubos para igualar la presión en los medios hornos. El sistema de mamparas se suspende de estructuras metálicas mediante varillas losa del techo y tiene la capacidad de descender libremente durante la expansión térmica.
El techo de la cámara de combustión está hecho de tubos horizontales y blindados del recalentador de techo.
La cámara de combustión está equipada con 18 quemadores de aceite, que se encuentran en la pared frontal en tres niveles.
La caldera está equipada con un tambor con un diámetro interior de 1800 mm. La longitud de la parte cilíndrica es de 16200 mm. La separación y lavado de vapor con agua de alimentación se organiza en el tambor de la caldera.
El sobrecalentador de la caldera TGM-84 es radiación-convectiva por la naturaleza de la percepción del calor y consta de las siguientes tres partes principales: radiación, pantalla (o semi-radiación) y convectiva.
La sección de radiación consta de un sobrecalentador de pared y techo.
Sobrecalentador de semi-radiación de 60 pantallas unificadas.
El recalentador convectivo de tipo horizontal consta de dos partes, ubicadas en dos conductos del eje de descenso por encima del economizador de agua.
En la pared frontal de la cámara de combustión, se instala un sobrecalentador de pared, realizado en forma de seis bloques transportables de tuberías con un diámetro de 42x5.5 mm (st. 12X1MF).
La cámara de entrada del recalentador de techo consta de dos colectores soldados entre sí, formando una cámara común, una para cada medio horno. La cámara de salida del recalentador de techo es una y consta de seis colectores soldados entre sí.
Las cámaras de entrada y salida del recalentador de vapor de pantalla están situadas una encima de la otra y están formadas por tubos de 133x13 mm de diámetro.
El sobrecalentador convectivo se fabrica de acuerdo con el esquema en forma de z, es decir el vapor entra por la pared frontal. Cada paquete consta de 4 bobinas de un solo paso.
El dispositivo para controlar la temperatura de sobrecalentamiento del vapor incluye: una unidad de condensación y atemperadores de inyección. Los atemperadores de inyección se instalan delante de los sobrecalentadores de la pantalla en el corte de la pantalla y en el corte del sobrecalentador de convección. Cuando la caldera funciona con gas, todos los atemperadores funcionan, cuando funcionan con fuel-oil, solo el instalado en el corte del recalentador convectivo.
El economizador de agua de la bobina de acero consta de dos partes ubicadas en los conductos izquierdo y derecho del eje de convección descendente.
Cada parte del economizador consta de 4 paquetes de altura. Cada paquete contiene dos bloques, cada bloque tiene 56 o 54 bobinas de cuatro vías hechas de tubos con un diámetro de 25x3,5 mm (acero 20). Las bobinas están ubicadas paralelas al frente de la caldera en un patrón escalonado con un paso de 80 mm. Los colectores del economizador se colocan fuera del eje de convección.
La caldera está equipada con dos calentadores de aire rotativos regenerativos RVP-54. El calentador de aire se quita al exterior y es un rotor giratorio encerrado dentro de una carcasa estacionaria. El rotor es girado por un motor eléctrico con una caja de cambios a una velocidad de 3 rpm La reducción de la succión de aire frío hacia el calentador de aire y el flujo de aire del lado del aire al lado del gas se logra mediante la instalación de sellos radiales y periféricos.
El bastidor de la caldera consta de columnas de metal conectado por vigas horizontales, cerchas y tirantes y sirve para absorber cargas del peso del tambor, superficies calefactoras, revestimientos, plataformas de servicio, conductos de gas y otros elementos de la caldera. El marco está hecho de perfiles soldados y chapa de acero.
Para limpiar las superficies de calentamiento de un recalentador convectivo y un economizador de agua, se utiliza una unidad de granallado, que utiliza la energía cinética de pellets en caída libre, de 3-5 mm de tamaño. También se puede utilizar la limpieza por pulsos de gas.
Compilado por M.V. KALMYKOV UDC 621.1 Diseño y operación de la caldera TGM-84: Método. decreto / Samar. estado tecnología un-t; Compilado por M.V. Kalmykov. Samara, 2006.12 p. El principal especificaciones, diseño y descripción del diseño de la caldera TGM-84 y el principio de su funcionamiento. Se muestran los dibujos del diseño de la unidad de caldera con equipo auxiliar, vista general caldera y sus unidades. Se presenta un diagrama de la trayectoria vapor-agua de la caldera y una descripción de su funcionamiento. Las instrucciones metódicas están destinadas a estudiantes de la especialidad 140101 "Centrales térmicas". Illinois. 4. Bibliografía: 3 títulos. Publicado por decisión del comité editorial de SamGTU 0 PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LA UNIDAD DE CALDERA Las unidades de caldera TGM-84 están diseñadas para generar vapor a alta presión al quemar combustible gaseoso o fuel oil y están diseñadas para los siguientes parámetros: Capacidad nominal de vapor ……… ……………………….. Presión de funcionamiento en el tambor ………………………………………… Presión de funcionamiento del vapor detrás de la válvula principal de vapor ……………. Temperatura del vapor sobrecalentado ……………………………………………. Temperatura del agua de alimentación ……………………………………… Temperatura del aire caliente a) durante la combustión del fueloil …………………………………………. b) al quemar gas …………………………………………………. 420 t / h 155 ATA 140 ATA 550 ° С 230 ° С 268 ° С 238 ° С Unidad de caldera TGM-84 de tubo de agua vertical, tambor simple, disposición en forma de U, con circulación natural. Consta de una cámara de combustión, que es un conducto de gas ascendente y un eje de convección descendente (Fig. 1). La cámara de combustión está dividida por una pantalla de dos luces. La parte inferior de cada pantalla lateral pasa a una pantalla de solera ligeramente inclinada, cuyos colectores inferiores están unidos a los colectores de la pantalla de doble luz y se mueven juntos durante las deformaciones térmicas durante el encendido y la parada de la caldera. La presencia de una pantalla de dos colores asegura un enfriamiento más intensivo de los gases de combustión. En consecuencia, la tensión térmica del volumen del horno de esta caldera se eligió significativamente más alta que en las unidades de carbón pulverizado, pero más baja que en otros tamaños estándar de calderas de gasóleo. Esto facilitó las condiciones de trabajo de las tuberías de la pantalla bicolor, que perciben el mayor numero calor. En la parte superior del horno y en la cámara de inversión, hay un sobrecalentador de vapor de pantalla de semi-radiación. El eje de convección contiene un recalentador convectivo horizontal y un economizador de agua. Detrás del economizador de agua hay una cámara con tolvas receptoras de limpieza por granalla. Dos calentadores de aire regenerativos de tipo rotativo RVP-54 conectados en paralelo se instalan después del eje de convección. La caldera está equipada con dos ventiladores de soplado del tipo VDN-26-11 y dos extractores de humos del tipo D-21. La caldera se reconstruyó repetidamente, como resultado de lo cual apareció el modelo TGM-84A y luego el modelo TGM-84B. En particular, se introdujeron pantallas unificadas y se logró una distribución más uniforme del vapor entre las tuberías. Se incrementó el espaciamiento transversal de las tuberías en paquetes horizontales de la parte convectiva del sobrecalentador de vapor-1, por lo que disminuyó la probabilidad de su contaminación con hollín de fueloil. 2 0 R y s. 1. Secciones longitudinales y transversales de la caldera de gasóleo TGM-84: 1 - cámara de combustión; 2 - quemadores; 3 - tambor; 4 - pantallas; 5 - sobrecalentador convectivo; 6 - unidad de condensación; 7 - economizador; 11 - receptor de tiros; 12 - ciclón de separación remota Las calderas de la primera modificación TGM-84 fueron equipadas con 18 quemadores de gasóleo, colocados en tres filas en la pared frontal de la cámara de combustión. Actualmente, se instalan cuatro o seis quemadores de mayor capacidad, lo que simplifica el mantenimiento y reparación de las calderas. DISPOSITIVOS QUEMADORES La cámara de combustión está equipada con 6 quemadores de gasóleo instalados en dos niveles (en forma de 2 triángulos seguidos, con la parte superior hacia arriba, en la pared frontal). Los quemadores del nivel inferior se establecen en 7200 mm, el nivel superior en 10200 mm. Los quemadores están diseñados para la combustión separada de gas y fueloil, vórtice, de flujo único con distribución central de gas. Los quemadores extremos del nivel inferior se giran hacia el eje del medio quemador 12 grados. Para mejorar la mezcla de combustible con aire, los quemadores tienen paletas de guía, a través de las cuales gira el aire. Las boquillas de aceite combustible con atomización mecánica se instalan a lo largo del eje de los quemadores en las calderas, la longitud del cilindro de la boquilla de aceite es de 2700 mm. El diseño del horno y la disposición de los quemadores deben garantizar un proceso de combustión estable, su control y también excluir la posibilidad de la formación de zonas mal ventiladas. Los quemadores de gas deben funcionar de manera estable, sin separación y deslizamiento del soplete en el rango de regulación de la carga térmica de la caldera. Utilizado en calderas quemadores de gas deben estar certificados y tener pasaportes de fabricantes. CÁMARA DEL HORNO La cámara prismática está dividida por una pantalla de dos luces en dos mitades. El volumen de la cámara de combustión es de 1557 m3, la tensión térmica de la cámara de combustión es de 177000 kcal / m3 ּ hora. Las paredes laterales y traseras de la cámara están protegidas por tubos de evaporación con un diámetro de 60 × 6 mm con un paso de 64 mm. Las pantallas laterales en la parte inferior tienen pendientes hacia el centro del hogar con una pendiente de 15 grados con respecto a la horizontal y forman un fondo. Para evitar la estratificación de la mezcla vapor-agua en tuberías ligeramente inclinadas a la horizontal, las secciones de las pantallas laterales que se forman debajo se cubren con ladrillos de arcilla refractaria y masa de cromita. El sistema de pantalla está suspendido de las estructuras metálicas del techo por medio de varillas y tiene la capacidad de moverse hacia abajo libremente durante la expansión térmica. Los tubos de las pantallas evaporadoras se sueldan entre sí con una varilla D-10 mm con un intervalo de altura de 4-5 mm. Para mejorar la aerodinámica de la parte superior de la cámara de combustión y proteger las cámaras de la luneta trasera de la radiación, los conductos de la luneta trasera en la parte superior forman un saliente hacia el interior del horno con un voladizo de 1,4 m. El saliente está formado por 70% de los tubos de la luneta trasera. 3 Para reducir el efecto del calentamiento desigual en la circulación, todas las pantallas están seccionadas. Las pantallas de dos luces y dos laterales tienen cada una tres circuitos de circulación, la trasera tiene seis. Las calderas TGM-84 funcionan según un esquema de evaporación de dos etapas. La primera etapa de evaporación (compartimento limpio) incluye el tambor, paneles de la parte trasera, pantallas de doble luz, la 1ª y 2ª de la parte frontal de los paneles de las pantallas laterales. La segunda etapa de evaporación (compartimento de sal) incluye 4 ciclones remotos (dos a cada lado) y la tercera desde el frente del panel de pantallas laterales. El agua del tambor se suministra a las seis cámaras inferiores de la luneta trasera a través de 18 tubos de bajada de agua, tres para cada colector. Cada uno de los 6 paneles incluye 35 tubos de pared. Los extremos superiores de las tuberías están conectados a las cámaras, desde donde fluye la mezcla de vapor y agua a través de 18 tuberías hacia el tambor. La pantalla de doble luz tiene ventanas formadas por tuberías para igualar la presión en las medias pilas. El agua del tambor fluye hacia las tres cámaras inferiores de la pantalla de doble luz a través de 12 conductos de bajada de agua (4 conductos por cada colector). Los paneles exteriores tienen 32 tubos de pared, el medio tiene 29 tubos. Los extremos superiores de las tuberías están conectados a tres cámaras superiores, desde las cuales la mezcla de vapor y agua se dirige al tambor a través de 18 tuberías. A los cuatro colectores inferiores frontales de las rejillas laterales, el agua sale del tambor a través de 8 conductos de agua. Cada uno de estos paneles contiene 31 tubos de protección. Los extremos superiores de los tubos de pared están conectados a 4 cámaras, desde las cuales la mezcla de vapor y agua ingresa al tambor a través de 12 tubos. Las cámaras inferiores de los compartimentos de sal son accionadas por 4 ciclones externos a través de 4 tuberías de descenso de agua (una tubería de cada ciclón). Cada uno de los paneles de los compartimentos de salmuera contiene 31 tubos de protección. Los extremos superiores de los tubos de la pared están conectados a las cámaras, desde las cuales la mezcla de vapor y agua fluye a través de 8 tuberías hacia 4 ciclones remotos. TAMBOR Y DISPOSITIVO SEPARADOR El tambor tiene un diámetro interior de 1,8 m, una longitud de 18 m Todos los tambores están fabricados en chapa de acero 16 GNM (acero al manganeso-níquel-molibdeno), espesor de pared 115 mm. Peso del tambor aproximadamente 96600 kg. El tambor de la caldera está diseñado para crear circulación natural agua en la caldera, depuración y separación del vapor obtenido en los tubos de pared. La separación de la mezcla de vapor y agua de la 1ra etapa de evaporación se organiza en el tambor (la separación de la 2da etapa de evaporación se realiza en calderas en 4 ciclones remotos), todo el vapor se lava con agua de alimentación, seguido de atrapamiento de humedad del vapor. Todo el tambor es un compartimento limpio. La mezcla de vapor-agua de los colectores superiores (a excepción de los colectores de los compartimentos de sal) ingresa al tambor por ambos lados y entra en una caja de distribución especial, desde la cual se envía a los ciclones, donde se lleva a cabo la separación primaria de vapor y agua. lugar. Los tambores de las calderas están equipados con 92 ciclones, 46 a la izquierda y 46 a la derecha. 4 A la salida del vapor de los ciclones se instalan separadores de placas horizontales, el vapor que pasa a través de ellos ingresa al dispositivo burbujeante-lavado. El vapor de los ciclones externos también se suministra aquí debajo del dispositivo de descarga del compartimiento limpio, dentro del cual también se organiza la separación de la mezcla de vapor y agua. El vapor, que pasa a través del dispositivo de burbujeo-lavado, ingresa a la hoja perforada, donde la separación del vapor y la igualación del flujo tienen lugar simultáneamente. Después de pasar la hoja perforada, el vapor se conduce a través de 32 tubos de vapor a las cámaras de entrada del sobrecalentador montado en la pared y 8 tubos a la unidad de condensado. Arroz. 2. Esquema de evaporación de dos etapas con ciclones externos: 1 - tambor; 2 - ciclón remoto; 3 - colector inferior del circuito de circulación; 4 - tubos generadores de vapor; 5 - bajantes; 6 - suministro de agua de alimentación; 7 - salida de agua de purga; 8 - tubería de desbordamiento de agua desde el tambor hasta el ciclón; 9 - tubo de desbordamiento de vapor del ciclón al tambor; 10 - tubo de salida de vapor de la unidad Aproximadamente el 50% del agua de alimentación se suministra al dispositivo de lavado y burbujeo, y el resto se descarga a través del colector de distribución en un tambor debajo del nivel del agua. El nivel medio del agua en el tambor está 200 mm por debajo de su eje geométrico. Las fluctuaciones de nivel permitidas en el tambor son de 75 mm. Para igualar el contenido de sal en los compartimentos de sal de las calderas, se trasladaron dos conductos de bajada de agua, por lo que el ciclón derecho alimenta el colector inferior izquierdo del compartimento de sal y el izquierdo alimenta el derecho. 5 DISEÑO DEL CALENTADOR DE VAPOR Las superficies de calentamiento del sobrecalentador están ubicadas en la cámara de combustión, el conducto de gas horizontal y el eje de caída. El circuito del sobrecalentador está diseñado como uno de doble flujo con mezcla múltiple y transferencia de vapor a lo ancho de la caldera, lo que permite alinear el barrido térmico a lo largo de las bobinas individuales. Por la naturaleza de la percepción del calor, el sobrecalentador se divide convencionalmente en dos partes: radiación y convección. La parte de radiación incluye un sobrecalentador de pared (NPP), la primera fila de pantallas (SHP) y parte de un sobrecalentador de techo (PPP), que blinda el techo de la cámara de combustión. Al convectivo: la segunda fila de pantallas, parte del sobrecalentador del techo y el sobrecalentador convectivo (CP). Los tubos NPP de sobrecalentador de pared de radiación protegen la pared frontal de la cámara de combustión. NPP consta de seis paneles, dos de ellos tienen 48, y el resto tiene 49 tubos, el paso entre los tubos es de 46 mm. Cada panel tiene 22 bajantes, el resto son elevadores. Los colectores de entrada y salida están ubicados en un área sin calefacción sobre la cámara de combustión, los colectores intermedios, en un área sin calefacción debajo de la cámara de combustión. Las cámaras superiores están suspendidas mediante varillas a las estructuras metálicas del techo. Los tubos se sujetan en 4 niveles de altura y permiten el movimiento vertical de los paneles. Sobrecalentador de techo El sobrecalentador de techo está ubicado sobre la cámara de combustión y la chimenea horizontal y consta de 394 tubos colocados con un paso de 35 mm y conectados por cabezales de entrada y salida. Sobrecalentador de pantalla El sobrecalentador de pantalla consta de dos filas de pantallas verticales (30 pantallas en cada fila) ubicadas en la parte superior de la cámara de combustión y una chimenea giratoria. El paso entre las pantallas es de 455 mm. La pantalla consta de 23 bobinas de la misma longitud y dos colectores (entrada y salida), instalados horizontalmente en una zona no climatizada. Sobrecalentador convectivo Sobrecalentador convectivo de tipo horizontal, consta de partes izquierda y derecha, ubicadas en el ducto de gas de bajada sobre el economizador de agua. Cada lado, a su vez, se divide en dos etapas de flujo directo. 6 LÍNEA DE VAPOR DE LA CALDERA El vapor saturado del tambor de la caldera a través de 12 tuberías de derivación de vapor ingresa a los colectores superiores de la CN, desde donde desciende por las tuberías intermedias de 6 paneles y entra en 6 colectores inferiores, después de lo cual asciende a lo largo los conductos extremos de 6 paneles a los colectores superiores, de los cuales 12 conductos sin calefacción se dirigen a los colectores de entrada del recalentador de techo. Además, el vapor a lo largo de todo el ancho de la caldera se mueve a lo largo de las tuberías del techo y entra en los cabezales de salida del sobrecalentador ubicado en la pared trasera del conducto de humos convectivo. Desde estos colectores, el vapor se divide en dos corrientes y se dirige a las cámaras de los atemperadores de la etapa I, y luego a las cámaras de las pantallas extremas (7 izquierda y 7 derecha), pasando por donde ambos flujos de vapor ingresan a los atemperadores intermedios de la II etapa, izquierda y derecha. En los atemperadores de las etapas I y II, el vapor se lanza del lado izquierdo al lado derecho y, a la inversa, para reducir el barrido térmico causado por el desequilibrio de gases. Saliendo de los atemperadores intermedios de la inyección II, el vapor ingresa a los colectores de las pantallas intermedias (8 izquierda y 8 derecha), pasando por las cuales se envía a las cámaras de entrada del puesto de control. Los atemperadores de la etapa III se instalan entre las partes superior e inferior de la caja de cambios. Luego, el vapor sobrecalentado se dirige a través de la línea de vapor hacia las turbinas. Arroz. 3. Esquema del recalentador de la caldera: 1 - tambor de la caldera; 2 - panel de tubo de radiación bidireccional de radiación (a la izquierda se muestran los colectores superiores de manera convencional y a la derecha, los inferiores); 3 - panel de techo; 4 - atemperador de inyección; 5 - lugar de inyección de agua en vapor; 6 - pantallas extremas; 7 - pantallas intermedias; 8 - paquetes convectivos; 9 - Salida de vapor de la caldera 7 GRUPO DE CONDENSADO Y ENFRIADORES DE VAPOR DE INYECCIÓN Para obtener su propio condensado, la caldera está equipada con 2 unidades de condensado (una a cada lado) ubicadas en el techo de la caldera por encima de la parte de convección. Constan de 2 colectores de distribución, 4 condensadores y una trampa de condensado. Cada condensador consta de una cámara D426 × 36 mm. Las superficies de enfriamiento de los condensadores están formadas por tubos soldados a una placa de tubos, que se divide en dos partes y forma una cámara de drenaje y una cámara de suministro de agua. El vapor saturado del tambor de la caldera se dirige a través de 8 tubos a cuatro cabezales de distribución. De cada colector, el vapor se descarga a dos condensadores mediante tubos de 6 tubos a cada condensador. La condensación del vapor saturado procedente del tambor de la caldera se realiza enfriándolo con agua de alimentación. El agua de alimentación después del sistema de suspensión se introduce en la cámara de suministro de agua, pasa a través de los tubos del condensador y sale a la cámara de drenaje y luego al economizador de agua. El vapor saturado que sale del tambor llena el espacio de vapor entre las tuberías, entra en contacto con ellas y se condensa. El condensado formado a través de 3 tuberías de cada condensador ingresa a dos colectores, de allí se alimenta a través de los reguladores a los atemperadores I, II, III de las inyecciones izquierda y derecha. La inyección de condensado se produce debido a la presión de la caída en la tubería "Venturi" y la caída de presión en el tracto de vapor del sobrecalentador desde el tambor hasta el punto de inyección. El condensado se inyecta en la cavidad de la tubería "Venturi" a través de 24 orificios con un diámetro de 6 mm, ubicados alrededor de la circunferencia en un punto estrecho de la tubería. La tubería "Venturi" a plena carga en la caldera reduce la presión del vapor aumentando su velocidad en el punto de inyección en 4 kgf / cm2. La capacidad máxima de un condensador al 100% de carga y los parámetros de diseño de vapor y agua de alimentación es de 17,1 t / h. ECONOMIZADOR DE AGUA El economizador de agua de bobina de acero consta de 2 partes, ubicadas respectivamente en los lados izquierdo y derecho del eje de caída. Cada parte del economizador consta de 4 bloques: inferior, 2 intermedio y superior. Se realizan aberturas entre los bloques en altura. El economizador de agua consta de 110 paquetes de serpentines ubicados en paralelo al frente de la caldera. Las bobinas de los bloques están escalonadas con un paso de 30 mm y 80 mm. Los bloques intermedios y superiores se instalan en vigas ubicadas en el conducto de gas. Para protegerse de la atmósfera gaseosa, estas vigas se cubren con aislamiento, protegidas por láminas de metal de 3 mm de espesor del impacto de una granalladora. Los bloques inferiores se suspenden de las vigas mediante estanterías. Las rejillas permiten la posibilidad de retirar el paquete de bobinas durante la reparación. 8 Las cámaras de entrada y salida del economizador de agua están ubicadas fuera de los conductos de gas y están fijadas al marco de la caldera con soportes. El enfriamiento de las vigas del economizador de agua (la temperatura de las vigas durante el encendido y durante el funcionamiento no debe exceder los 250 ° C) se lleva a cabo suministrándoles aire frío desde la presión de los ventiladores de soplado, con descarga de aire en la succión. cajas de los ventiladores que soplan. CALENTADOR DE AIRE Dos calentadores de aire regenerativos RVP-54 están instalados en la sala de calderas. El calentador de aire regenerativo RVP-54 es un intercambiador de calor a contraflujo que consta de un rotor giratorio encerrado dentro de un cuerpo fijo (Fig. 4). El rotor consta de una carcasa con un diámetro de 5590 mm y una altura de 2250 mm, fabricada en chapa de acero de 10 mm de espesor y un buje con un diámetro de 600 mm, y que también conecta el buje con la carcasa de nervaduras radiales que dividen el rotor. en 24 sectores. Cada sector está dividido por láminas verticales en P y s. 4. Diagrama estructural de un calentador de aire regenerativo: 1 - caja; 2 - tambor; 3 - caso; 4 - embalaje; 5 - eje; 6 - rodamiento; 7 - sello; 8 - motor eléctrico de tres partes. En ellos se colocan las secciones de las láminas calefactoras. Las secciones se instalan en dos filas de altura. La fila superior es la parte caliente del rotor, formada por espaciadores y chapas onduladas de 0,7 mm de espesor. La fila inferior de secciones es la parte fría del rotor y está hecha de láminas rectas espaciadoras de 1,2 mm de espesor. El empaque en el extremo frío es más susceptible a la corrosión y se puede reemplazar fácilmente. Un eje hueco pasa por el interior del cubo del rotor, que tiene una brida en la parte inferior sobre la que descansa el rotor, el cubo está unido a la brida con pasadores. RVP tiene dos cubiertas, superior e inferior, con placas de sellado instaladas en ellas. 9 El proceso de intercambio de calor se lleva a cabo calentando el empaque del rotor en la corriente de gas y enfriándolo en la corriente de aire. El movimiento secuencial del empaque calentado desde el flujo de gas al flujo de aire se lleva a cabo debido a la rotación del rotor a una frecuencia de 2 revoluciones por minuto. En cada momento, de los 24 sectores del rotor, 13 sectores están incluidos en la ruta del gas, 9 sectores en la ruta del aire, dos sectores están fuera de operación y están superpuestos por placas de sellado. En el calentador de aire, se implementa el principio de contraflujo: el aire se introduce por el lado de salida y se elimina por el lado de entrada de gas. El calentador de aire está diseñado para calentar el aire de 30 a 280 ° C cuando se enfrían los gases de 331 ° C a 151 ° C cuando funciona con fueloil. La ventaja de los calentadores de aire regenerativos es su tamaño compacto y bajo peso, la principal desventaja es un desbordamiento significativo de aire del lado del aire al lado del gas (succión de aire estándar 0.2–0.25). MARCO DE LA CALDERA El bastidor de la caldera consta de columnas de acero conectadas por vigas horizontales, cerchas y tirantes, y se utiliza para absorber las cargas del peso del tambor, todas las superficies de calentamiento, instalación de condensado, revestimiento, aislamiento y plataformas de servicio. El bastidor de la caldera está fabricado con perfiles de acero soldados y chapa de acero. Las columnas del marco están unidas a la base de hormigón armado subterráneo de la caldera, la base (zapato) de las columnas se vierte con hormigón. Revestimiento El revestimiento de la cámara de combustión consta de hormigón refractario, losas de covelita y compuesto sellante de magnesia. Espesor de forro 260 mm. Se instala en forma de escudos que se adjuntan al marco de la caldera. El revestimiento del techo consta de paneles de 280 mm de espesor, que se colocan libremente sobre las tuberías del sobrecalentador. La estructura de los paneles: una capa de hormigón refractario de 50 mm de espesor, una capa de hormigón aislante de 85 mm de espesor, tres capas de placas de covelita, con un espesor total de 125 mm y una capa de revestimiento sellante de magnesia, de 20 mm de espesor, aplicada a una malla de metal. El revestimiento de la cámara de inversión y el eje de convección están montados sobre escudos, que a su vez están unidos al marco de la caldera. El espesor total del revestimiento de la cámara de inversión es de 380 mm: hormigón refractario - 80 mm, hormigón termoaislante - 135 mm y cuatro capas de losas de covelita de 40 mm. El revestimiento de un recalentador convectivo consta de una capa de hormigón aislante de 155 mm de espesor, una capa de hormigón refractario - 80 mm y cuatro capas de losas de covelita - 165 mm. Entre las losas hay una capa de masilla de covelita de 2–2,5 mm de espesor. Revestimiento de un economizador de agua de 260 mm de espesor, formado por hormigón refractario y termoaislante y tres capas de losas de covelita. MEDIDAS DE SEGURIDAD La operación de las unidades de caldera debe realizarse de acuerdo con las "Reglas para la construcción y operación segura de calderas de vapor y agua caliente" vigentes aprobadas por Rostechnadzor y "Requisitos técnicos para la seguridad contra explosiones de plantas de calderas que operan con fuel oil y gas natural ”, así como las actuales“ Normas de seguridad para el mantenimiento de equipos térmicos de centrales eléctricas ”. Relación bibliográfica 1. Instrucciones de funcionamiento de la caldera eléctrica TGM-84 en VAZ CHPP. 2. Meiklyar M.V. Unidades de caldera modernas TKZ. Moscú: Energiya, 1978. 3. Kovalev A.P., Leleev N.S., Vilensky T.V. Generadores de vapor: libro de texto para universidades. Moscú: Energoatomizdat, 1985. 11 Diseño y funcionamiento de la caldera TGM-84 Compilado por Maxim Vitalievich KALMYKOV Editor N.V. El editor técnico de Vershina G.N. Shankova Firmado para imprimir el 20.06.06. Formato 60 × 84 1/12. Papel offset. Impresión offset. Cond.pl. 1,39. Servicio cr.-Ott. 1,39. Uch.-ed. l. 1.25 Circulación 100.P.- 171. ________________________________________________________________________________________________________ Estado institución educativa más alto educación vocacional Universidad Técnica Estatal de Samara 432100. Samara, st. Molodogvardeyskaya, 244. Edificio principal 12
0Proyecto del curso
Asignación para el proyecto del curso ……………………………………………………
2.1. Composición del combustible ……………………………………………………. ………
2.2. Cálculo de volúmenes y entalpías de productos de combustión …………………………
2.3. Balance de calor y consumo de combustible estimados …………………………….
2.4. Cálculo de la cámara de combustión ………………………………………… .. …… ...
2.5. Cálculo de sobrecalentadores de caldera ……………………………………… ..
2.5.1 Cálculo de un sobrecalentador de pared …………………………. …….
2.5.2. Cálculo del sobrecalentador de techo …………………… .. ……….
2.5.3. Cálculo del sobrecalentador de pantalla ………………………. ………
2.5.4. Cálculo de un recalentador convectivo ………………… .. ……….
2.6. Conclusión…………………………………………………………………..
Ejercicio
Es necesario realizar un cálculo térmico de verificación de la unidad de caldera TGM-84 de la marca E420-140-565.
En la verificación cálculo térmico de acuerdo con el diseño adoptado y las dimensiones de la caldera para una carga y tipo de combustible dados, las temperaturas del agua, vapor, aire y gases en los límites entre las superficies de calentamiento individuales, la eficiencia, el consumo de combustible, el consumo y la velocidad del vapor, el aire y se determinan los gases de combustión.
El cálculo de verificación se realiza para evaluar la eficiencia y confiabilidad de la caldera cuando opera con un combustible dado, identificar las medidas de reconstrucción necesarias, seleccionar equipos auxiliares y obtener los materiales iniciales para los cálculos: aerodinámico, hidráulico, temperatura del metal, resistencia de la tubería, intensidad de Desgaste de cenizas de las tuberías, corrosión, etc. ...
Datos iniciales:
1. Designación de la caldera de vapor TGM-84 y parámetros básicos.
Las unidades de caldera de la serie TGM-84 están diseñadas para generar vapor a alta presión al quemar fuel oil o gas natural.
Todas las calderas de la serie TGM-84 tienen una disposición en forma de U y constan de una cámara de combustión, que es un conducto de gas ascendente, y un eje de convección descendente, conectados en la parte superior por un conducto de gas horizontal.
La cámara de combustión contiene pantallas de evaporación y un sobrecalentador de radiación montado en la pared. En la parte superior del horno (y en algunas modificaciones de la caldera y en la chimenea horizontal) hay una pantalla de recalentador. En el eje de convección, un recalentador convectivo y un economizador de agua se colocan en serie (a lo largo del flujo de gas). El eje convectivo después del recalentador convectivo se divide en dos conductos de gas, en cada uno de los cuales hay una corriente del economizador de agua. Detrás del economizador de agua, el conducto de humos hace un giro, en la parte inferior del cual hay tolvas para cenizas y perdigones. Los calentadores de aire rotativos regenerativos se instalan detrás del eje de convección fuera de la sala de calderas.
1.1. Cámara de combustión.
La cámara de combustión tiene forma prismática y en planta hay un rectángulo de dimensiones: 6016x14080 mm. Las paredes laterales y traseras de la cámara de combustión de todo tipo de calderas están protegidas por tubos de evaporación de 60x6 mm de diámetro con un paso de 64 mm de acero 20. En la pared frontal hay un sobrecalentador de radiación, cuyo diseño se describe debajo. Una pantalla de doble luz divide la cámara de combustión en dos cámaras de semi-fuego. La mampara de doble altura consta de tres paneles y está formada por tubos con un diámetro de 60x6 mm (acero 20). El primer panel consta de veintiséis tubos con un paso de tubo de 64 mm; el segundo panel consta de veintiocho tubos con un paso de 64 mm entre tubos; el tercer panel consta de veintinueve tubos, el paso entre los tubos es de 64 mm. Los colectores de entrada y salida de la pantalla bicolor están formados por tubos con un diámetro de 273x32 mm (acero 20). La pantalla de doble luz se suspende de las estructuras metálicas del techo con la ayuda de varillas y tiene la capacidad de moverse durante la expansión térmica. Para igualar la presión a lo largo de los medios hornos, la pantalla de doble altura tiene ventanas formadas por la tubería.
Las pantallas laterales y traseras son estructuralmente idénticas para todos los tipos de calderas TGM-84. Las rejillas laterales de la parte inferior forman las pendientes del fondo del embudo de frío con una inclinación de 15 0 respecto a la horizontal. Desde el lado de la cocción, los tubos del hogar se cubren con una capa de ladrillos de arcilla refractaria y una capa de masa de cromita. En la cima y partes inferiores de la cámara de combustión, las pantallas laterales y traseras están conectadas a colectores con un diámetro de 219x26 mm y 219x30 mm, respectivamente. Los colectores superiores de la luneta trasera están hechos de tubos con un diámetro de 219x30 mm, los inferiores están hechos de tubos con un diámetro de 219x26 mm. El material de los colectores de pantallas es acero 20. El suministro de agua a los colectores de pantallas se realiza mediante tuberías con un diámetro de 159x15 mm y 133x13 mm. La mezcla de vapor y agua se elimina mediante tuberías con un diámetro de 133x13 mm. Los tubos de la pantalla están unidos a las vigas del marco de la caldera para evitar que se doblen en el horno. Los paneles de las pantallas laterales y la pantalla de doble altura tienen cuatro niveles de fijación, los paneles de la pantalla trasera tienen tres niveles. La suspensión de los paneles cortafuegos se realiza mediante varillas y permite el movimiento vertical de las tuberías.
Los tubos en los paneles están separados por varillas soldadas con un diámetro de 12 mm, una longitud de 80 mm, material - acero 3kp.
Para reducir el efecto del calentamiento desigual en la circulación, todas las pantallas de la cámara de combustión están seccionadas: las tuberías con colectores se hacen en forma de panel, cada uno de los cuales es un circuito de circulación separado. En total, hay quince paneles en la caja de fuego: la pantalla trasera tiene seis paneles, una pantalla de dos niveles y cada pantalla lateral tiene tres paneles. Cada panel de la pantalla trasera consta de treinta y cinco tubos de evaporador, tres tubos de entrada de agua y tres tubos de salida de agua. Cada panel de pantalla lateral consta de treinta y un tubos de evaporador.
En la parte superior de la cámara de combustión hay un saliente (en la profundidad de la cámara de combustión) formado por los conductos de la luneta trasera, que facilita un mejor lavado de la parte delantera del sobrecalentador por los gases de combustión.
1.2. Dispositivos intra-tambor.
1 - caja distribuidora; 2 - caja de ciclón; 3 - caja de drenaje; 4 - ciclón; 5 - palet; 6 - tubo de drenaje de emergencia; 7 - colector de fosfatación; 8 - colector de calentamiento de vapor; 9 - lámina de techo perforada; 10 - tubo de alimentación; 11 - hoja de burbujas.
Esta caldera TGM-84 utiliza un esquema de evaporación de dos etapas. El tambor es un compartimiento limpio y es la primera etapa de evaporación. El tambor tiene un diámetro interior de 1600 mm y está hecho de acero 16GNM. Espesor de la pared del tambor 89 mm. La longitud de la parte cilíndrica del tambor es de 16200 mm, la longitud total del tambor es de 17990 mm.
La segunda etapa de evaporación son los ciclones externos.
La mezcla de vapor y agua fluye a través de tuberías conductoras de vapor hacia el tambor de la caldera, hacia los conductos de distribución de los ciclones. En los ciclones, el vapor se separa del agua. El agua de los ciclones se drena a las bandejas y el vapor separado se alimenta debajo del dispositivo de descarga.
El lavado con vapor se realiza en una capa de agua de alimentación, que se apoya sobre una hoja perforada. El vapor pasa a través de los orificios de la hoja perforada y pasa a través de la capa de agua de alimentación, liberándose de las sales.
Las cajas de distribución están ubicadas sobre el dispositivo de descarga y tienen orificios en su parte inferior para el drenaje del agua.
El nivel medio del agua en el tambor está 200 mm por debajo del eje geométrico. En los dispositivos indicadores de agua, este nivel se toma como cero. Los niveles más alto y más bajo son respectivamente 75 m más bajo y más alto del promedio. Para evitar el desbordamiento de la caldera, se instala una tubería de drenaje de emergencia en el tambor, que le permite descargar una cantidad excesiva de agua, pero no más que el promedio nivel.
Para el tratamiento del agua de caldera con fosfatos, se instala una tubería en la parte inferior del tambor a través de la cual se introducen los fosfatos en el tambor.
En la parte inferior del tambor hay dos colectores para calentar el tambor con vapor. En las calderas de vapor modernas, se utilizan solo para el enfriamiento acelerado del tambor cuando la caldera está parada. El mantenimiento de la relación entre la temperatura corporal del tambor "de arriba a abajo" se logra mediante medidas de régimen.
1.3. Sobrecalentador.
Las superficies del sobrecalentador en todas las calderas están ubicadas en la cámara de combustión, el conducto de humos horizontal y el eje de convección. Por la naturaleza de la percepción del calor, el sobrecalentador se divide en dos partes: radiación y convección.
La parte de radiación incluye un sobrecalentador de vapor de pared de radiación (NPP), la primera etapa de pantallas y una parte del sobrecalentador de techo ubicado sobre la cámara de combustión.
La parte convectiva incluye: una parte de un sobrecalentador de pantalla (que no recibe radiación directa de la cámara de combustión), un sobrecalentador de techo y un sobrecalentador convectivo.
El circuito del sobrecalentador está diseñado como uno de dos flujos con mezcla múltiple de vapor dentro de cada flujo y transferencia de vapor a lo ancho de la caldera.
Diagrama esquemático de sobrecalentadores.
1.3.1. Sobrecalentador de radiación.
En las calderas de la serie TGM-84, los tubos del sobrecalentador de vapor de radiación apantallan la pared frontal de la cámara de combustión desde una marca de 2000 mm a 24600 mm y constan de seis paneles, cada uno de los cuales es un circuito independiente. Los tubos de los paneles tienen un diámetro de 42x5 mm, están fabricados en acero 12Kh1MF, instalados con un paso de 46 mm.
En cada panel hay veintidós bajantes, el resto son polipastos. Todos los colectores de paneles están ubicados fuera del área calentada. Los colectores superiores están suspendidos mediante varillas a las estructuras metálicas del techo. La fijación de tuberías en paneles se realiza con espaciadores y varillas soldadas. En los paneles del recalentador radiante se realiza cableado para la instalación de quemadores y cableado para arquetas y mirillas.
1.3.2. Sobrecalentador de techo.
Un recalentador de techo está ubicado sobre la cámara de combustión, el conducto de humos horizontal y el conducto de convección. El techo se hizo en todas las calderas a partir de tuberías con un diámetro de 32x4 mm en la cantidad de trescientos noventa y cuatro tuberías, colocadas con un paso de 35 mm. Los tubos del techo se sujetan de la siguiente manera: las tiras rectangulares se sueldan con un extremo a los tubos del sobrecalentador del techo, el otro, a vigas especiales, que se suspenden de las estructuras metálicas de la losa del techo con la ayuda de varillas. Hay ocho filas de fijaciones a lo largo de los tubos del techo.
1.3.3. Recalentador de vapor de pantalla (SHPP).
En las calderas de la serie TGM-84, se instalan dos tipos de pantallas verticales. Pantallas en forma de U con bobinas de diferentes longitudes y pantallas estandarizadas con bobinas de la misma longitud. Las pantallas se instalan en la parte superior de la cámara de combustión y en la ventana de salida de la cámara de combustión.
En las calderas de aceite, las pantallas en forma de U se instalan en una o dos filas. En las calderas de gasóleo, las pantallas unificadas se instalan en dos filas.
Dentro de cada pantalla en forma de U hay cuarenta y una bobinas, las cuales se instalan con un paso de 35 mm, en cada una de las filas hay dieciocho pantallas, entre las pantallas, un paso de 455 mm.
El paso entre las bobinas dentro de las pantallas unificadas es de 40 mm, se instalan treinta pantallas en cada una de las filas, cada una con veintitrés bobinas. La distancia de las bobinas en las pantallas se realiza mediante peines y abrazaderas, en algunas estructuras, soldando las varillas.
La suspensión de la pantalla sobrecalentador se realiza a las estructuras metálicas del techo mediante varillas soldadas a las orejas de los colectores. En el caso de que los colectores se ubiquen uno encima del otro, el colector inferior se suspende del superior, y éste, a su vez, se suspende mediante varillas al techo.
1.3.4. Sobrecalentador convectivo (KPP).
Diagrama de un recalentador convectivo (KPP).
En las calderas del tipo TGM-84, un sobrecalentador convectivo de tipo horizontal se encuentra al comienzo del eje de convección. El sobrecalentador es de doble flujo y cada flujo está ubicado simétricamente con respecto al eje de la caldera.
La suspensión de los paquetes de la etapa de entrada del recalentador se realiza sobre los tubos de suspensión del eje de convección.
La etapa de salida (segunda) está ubicada en primer lugar en el eje de convección a lo largo de los conductos de gas. Las bobinas de esta etapa también están hechas de tubos con un diámetro de 38x6 mm (acero 12X1MF) con los mismos pasos. Colectores de entrada con un diámetro de 219x30 mm, salida con un diámetro de 325x50 mm (acero 12X1MF).
La fijación y el espaciado son similares al escenario de entrada.
En algunas versiones de calderas, los sobrecalentadores difieren del descrito anteriormente en términos del tamaño de los cabezales de entrada y salida y los pasos en los paquetes de serpentines.
1.4. Economizador de agua
El economizador de agua está ubicado en el eje de convección, que está dividido en dos conductos de gas. Cada una de las corrientes del economizador de agua se ubica en el correspondiente conducto de gas, formando dos corrientes independientes paralelas.
A lo largo de la altura de cada conducto de gas, el economizador de agua se divide en cuatro partes, entre las cuales hay aberturas con una altura de 665 mm (en algunas calderas, las aberturas tienen una altura de 655 mm) para trabajos de reparación.
El economizador está hecho de tubos con un diámetro de 25x3,3 mm (acero 20), y los colectores de entrada y salida están hechos con un diámetro de 219x20 mm (acero 20).
Los paquetes economizadores de agua están hechos de 110 bobinas gemelas de seis vías. Los paquetes están escalonados con un paso transversal S 1 = 80 mm y un paso longitudinal S 2 = 35 mm.
Las bobinas del economizador de agua están ubicadas paralelas al frente de la caldera y los colectores están ubicados fuera del conducto de gas en las paredes laterales del eje de convección.
El espaciado de las bobinas en los paquetes se realiza mediante cinco filas de rejillas, cuyas mejillas rizadas cubren la bobina por ambos lados.
La parte superior del economizador de agua está sostenida por tres vigas ubicadas en el interior de la chimenea y refrigeradas por aire. La siguiente parte (la segunda en el flujo de gases) se suspende de las vigas frías mencionadas anteriormente utilizando estanterías espaciadas. El montaje y la suspensión de las dos partes inferiores del economizador de agua es idéntico a los dos primeros.
Las vigas refrigeradas están hechas de acero laminado y cubiertas con hormigón protector contra el calor. Arriba, el hormigón está enfundado con una lámina de metal, que protege las vigas del impacto del disparo.
Las primeras bobinas en la dirección de movimiento de los gases de combustión tienen placas metálicas de acero3 para protegerlas del desgaste por perdigones.
Los colectores de entrada y salida del economizador de agua tienen 4 soportes móviles para compensar los movimientos de temperatura.
El movimiento del medio en el economizador de agua es a contracorriente.
1.5. Calentador de aire regenerativo.
Para calentar el aire, la unidad de caldera tiene dos calentadores de aire rotativos regenerativos RRV-54.
Diseño RVP: estándar, sin marco, el calentador de aire se instala en un pedestal especial de concreto reforzado del tipo marco, y todas las unidades auxiliares están conectadas al calentador de aire mismo.
El peso del rotor se transmite a través de un cojinete esférico de empuje montado en el soporte inferior, a la viga portadora, en cuatro soportes en la cimentación.
El calentador de aire es un rotor con un diámetro de 5400 mm y una altura de 2250 mm, que gira sobre un eje vertical, encerrado dentro de un cuerpo fijo. Los deflectores verticales dividen el rotor en 24 sectores. Cada sector está dividido por espaciadores en 3 compartimentos, en los que se colocan paquetes de láminas de acero calefactor. Las láminas calefactoras, ensambladas en paquetes, se apilan en dos niveles a lo largo de la altura del rotor. El nivel superior es el primero en el curso de los gases, es la "parte caliente" del rotor, el inferior es la "parte fría".
La "parte caliente" de 1200 mm de altura está formada por espaciadores corrugados de 0,7 mm de espesor. La superficie total de la "parte caliente" de los dos dispositivos es de 17896 m2. La "parte fría" con una altura de 600 mm está hecha de láminas corrugadas espaciadoras con un espesor de 1,3 mm. La superficie total de calefacción de la "parte fría" de la calefacción es de 7733 m2.
Los espacios entre los deflectores espaciadores del rotor y los paquetes de empaque se llenan con hojas de empaque adicionales separadas.
Los gases y el aire ingresan al rotor y se extraen de él a través de conductos que descansan sobre un marco especial y se conectan a las tuberías de las cubiertas inferiores del calentador de aire. Las cubiertas junto con la carcasa forman el cuerpo del calentador de aire.
El cuerpo con la cubierta inferior descansa sobre los soportes instalados en la cimentación y la viga de apoyo del soporte inferior. El revestimiento vertical consta de 8 tramos, de los cuales 4 son portantes.
La rotación del rotor se realiza mediante un motor eléctrico con una caja de cambios a través de un piñón. Velocidad de rotación - 2 rpm.
Los paquetes de empaque del rotor pasan alternativamente a través de la ruta del gas, calentándose a partir de los gases de combustión, y la ruta del aire libera el calor acumulado a la corriente de aire. En cada momento, 13 sectores de 24 están incluidos en la ruta del gas, 9 sectores están en la ruta del aire y 2 sectores están cubiertos con placas de sellado y desactivados de operación.
Para evitar la succión de aire (separación hermética de los flujos de gas y aire), existen sellos radiales, periféricos y centrales. Los sellos radiales consisten en tiras de acero horizontales montadas en deflectores de rotor radial: placas móviles radiales. Cada placa está asegurada a las cubiertas superior e inferior con tres pernos de ajuste. El ajuste de los espacios en los sellos se realiza levantando y bajando las placas.
Los sellos periféricos consisten en bridas de rotor que se giran durante la instalación y almohadillas de hierro fundido móviles. Las almohadillas junto con las guías se fijan en las cubiertas superior e inferior de la carcasa RVP. Las almohadillas se ajustan con pernos de ajuste especiales.
Los sellos internos del eje son similares a los sellos periféricos. Los sellos externos del eje son del tipo prensaestopas.
Sección libre para el paso de gases: a) en la "parte fría" - 7,72 m2.
b) en la "parte caliente" - 19,4 m2.
Espacio libre para el paso del aire: a) en la "parte caliente" - 13,4 m2.
b) en la "parte fría" - 12,2 m2.
1.6. Limpieza de superficies calefactoras.
La limpieza con granalla se utiliza para limpiar las superficies de calentamiento y la tubería de bajada.
En el método de granallado para limpiar superficies de calentamiento, se utiliza una granalla redonda de hierro fundido con un tamaño de 3-5 mm.
Para el funcionamiento normal del circuito de limpieza de perdigones, debe haber unos 500 kg de perdigones en la tolva.
Cuando se enciende el eyector de aire, se crea la velocidad de aire requerida para elevar el disparo a través del tubo neumático por el eje de convección hacia el receptor de perdigones. Desde el colector de perdigones, el aire de escape se descarga a la atmósfera, y el perdigón a través de un destellador cónico, una tolva intermedia con malla de alambre y a través de un separador de perdigones fluye por gravedad hacia los conductos de perdigones.
En los toboganes, el caudal de la granalla se ralentiza mediante estantes inclinados, tras lo cual la granalla se dirige a los esparcidores esféricos.
Una vez atravesadas las superficies a limpiar, la granalla gastada se recoge en una tolva, en cuya salida se instala un separador de aire. El separador sirve para separar la ceniza del chorro de granalla y mantener limpia la tolva con la ayuda del aire que ingresa al conducto de gas a través del separador.
Las partículas de ceniza, atrapadas en el aire, regresan a través de la tubería a la zona de movimiento activo de los gases de combustión y son arrastradas por ellas fuera del eje de convección. La granalla, limpiada de cenizas, pasa a través de la luz intermitente del separador y a través de la malla de alambre de la tolva. Desde la tolva, la granalla se alimenta nuevamente a la tubería de transporte neumático.
Para la limpieza del eje de convección se instalaron 5 circuitos con 10 toboganes de perdigones.
La cantidad de perdigones que pasa a través del chorro de limpieza de las tuberías aumenta con el aumento del grado inicial de contaminación del haz. Por lo tanto, durante el funcionamiento de la instalación, se debe procurar reducir los intervalos entre limpiezas, lo que permite que porciones relativamente pequeñas de granalla mantengan la superficie en un estado limpio y, por lo tanto, durante el funcionamiento de las unidades para toda la empresa, para tener los valores mínimos de los coeficientes de contaminación.
Para crear un vacío en el eyector, se usa aire de la unidad de inyección con una presión de 0.8-1.0 atm y una temperatura de 30-60 o C.
2.1. Composición del combustible.
2.2. Cálculo de volúmenes y entalpías de aire y productos de combustión.
Los cálculos de los volúmenes de aire y productos de combustión se presentan en la tabla 1.
Cálculo de entalpía:
donde es la entalpía de 1 m 3 de aire, kJ / kg.
Esta entalpía también se puede encontrar en la Tabla XVI.
donde, - entalpía de 1 m 3 de gases triatómicos, volumen teórico de nitrógeno, volumen teórico de vapor de agua.
Encontramos esta entalpía para todo el rango de temperatura e ingresamos los valores obtenidos en la Tabla 2.
donde es el coeficiente de exceso de aire, y se encuentra de acuerdo con las tablas XVII y XX
Encontramos esta entalpía para todo el rango de temperatura e ingresamos los valores obtenidos en la Tabla 2.
2.3. Balance de calor y consumo de combustible estimados.
2.3.1. Cálculo de pérdidas de calor.
La cantidad total de calor suministrada a la unidad de caldera se denomina calor disponible y se designa. El calor que sale de la unidad de caldera es la suma del calor útil y las pérdidas de calor asociadas con proceso tecnológico generando vapor o agua caliente. Por tanto, el balance de calor de la caldera es: = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5 + Q 6,
donde está el calor disponible, kJ / m 3.
Q 1 - calor útil contenido en vapor, kJ / kg.
Q 2 - pérdida de calor con gases de escape, kJ / kg.
Q 3 - Pérdida de calor por combustión incompleta química, kJ / kg.
Q 4 - Pérdida de calor por insuficiencia mecánica de la combustión, kJ / kg.
Q 5 - pérdida de calor por enfriamiento externo, kJ / kg.
Q 6 - Pérdidas de calor por calor físico contenido en la escoria extraída, más pérdidas por paneles y vigas de refrigeración no incluidas en el circuito de circulación de la caldera, kJ / kg.
El balance de calor de la caldera se compila en relación con el régimen térmico de estado estacionario y las pérdidas de calor se expresan como un porcentaje del calor disponible:
El cálculo de las pérdidas de calor se muestra en la tabla 3.
Notas a la Tabla 3:
H yh - entalpía de los gases de combustión, se determina de acuerdo con la tabla 2.
2.3.2. Cálculo de eficiencia y consumo de combustible.
El coeficiente de eficiencia de una caldera de vapor es la relación entre el calor útil y el calor disponible. No todo el calor útil generado por la unidad se dirige al consumidor. Si la eficiencia está determinada por el calor generado, se llama bruto, si por el calor liberado, se llama neto.
El cálculo de la eficiencia y el consumo de combustible se muestra en la Tabla 3.
Tabla 1.
|
Valor calculado |
Designacion |
Dimensión |
Cálculo o justificación |
|||
|
Importe teórico necesario para un completo combustión de combustible. |
0,0476(0,5*0+0,5*0++1,5*0+(1+4/4)*98,2+ +(2+6/4)*0,4+(3+8/4)*0,1+ +(4+10/4)*0,1+(5+12/4)*0,0+(6+14/4)*0,0)*0,005-0) |
|||||
|
Teórico volumen de nitrógeno |
0,79 9,725 + 0,01 1 |
|||||
|
triatómico |
*98,2+2*0,4+3*0,1+4* *0,1+5*0,0+6*0,0) |
|||||
|
Teórico cantidad de agua |
0,01(0+0+2*98,2+3*0,0,4+3*0,1+5*0,1+6*0,0+7*0++0,124*0)+0,0161* |
|||||
|
Cantidad de agua |
2,14+0,0161(1,05- |
|||||
|
Volumen de humo |
2.148+ (1.05-1) 9.47 |
|||||
|
Fracciones de volumen de triatómico |
r RO 2, r H 2 O |
|||||
|
Densidad de gas seco en estándar |
||||||
|
Masa de productos de combustión |
G G = 0,7684 + (0/1000) + 1,306 1,05 9,47 |
Tabla 2.
|
Superficie de calentamiento |
Temperatura después de la superficie de calentamiento, 0 С |
H 0 B, kJ / m 3 |
H 0 G, kJ / m 3 |
H B g, kJ / m 3 |
|
|
La parte superior de la cámara de combustión, a T = 1.05 + 0.07 = 1.12 |
|||||
|
Recalentador de pantalla, a spe = 1,12 + 0 = 1,12 |
|||||
|
Sobrecalentador convectivo, a kpe = 1,12 + 0,03 = 1,15 |
|||||
|
Economizador de agua a EC = 1,15 + 0,02 = 1,17 |
|||||
|
Calentador de aire a VP = 1,17 + 0,15 + 0,15 = 1,47 |
Tabla 3.
|
Valor calculado |
Designacion |
Dimensión |
Cálculo o justificación |
Resultado |
|
|
Entalpía del volumen teórico de aire frío a una temperatura de 30 0 С |
Yo 0 h.v. = 1,32145309,47 |
||||
|
Entalpía de los gases de combustión |
Se toma a una temperatura de 150 0 С |
Aceptamos de acuerdo con la tabla 2. |
|||
|
Pérdida de calor por insuficiencia mecánica de la combustión. |
Al quemar gas, no hay pérdidas por la incompletitud mecánica de la combustión. |
||||
|
Calor disponible por 1 kg. Combustible por |
|||||
|
Pérdida de calor con gases de combustión por |
q 2 = [(2902,71-1,47 * 375,42) * |
||||
|
Pérdida de calor por enfriamiento externo |
Determine de acuerdo con la Fig. 5.1. |
||||
|
Pérdida de calor por insuficiencia química de la combustión |
Determinado por la Tabla XX |
||||
|
Eficiencia bruta por |
h br = 100 - (q 2 + q 3 + q 4 + q 5) |
h br = 100 - (6,6 + 0,07 + 0 + 0,4) |
|||
|
Consumo de combustible por (5-06) y (5-19) |
En pg = (/) 100 |
||||
|
Consumo de combustible estimado según (4-01) |
B p = 9,14 * (1-0 / 100) |
2.4. Cálculo térmico de la cámara de combustión.
2.4.1 Determinación de las características geométricas del horno.
Durante el diseño y operación de las plantas de calderas, los cálculos de verificación de los dispositivos de combustión se realizan con mayor frecuencia. Al verificar el cálculo del horno de acuerdo con los dibujos, es necesario determinar: el volumen de la cámara de combustión, el grado de su blindaje, el área de superficie de las paredes y el área del calentamiento que recibe la radiación. superficies, así como las características de diseño de los tubos de protección (diámetro del tubo, distancia entre los ejes del tubo).
El cálculo de las características geométricas se da en las tablas 4 y 5.
Cuadro 4.
|
Valor calculado |
Designacion |
Dimensión |
Cálculo o justificación |
Resultado |
|
Área de la pared frontal |
19,3*14, 2-4*(3,14* *1 2 /4) |
|||
|
Área de la pared lateral |
6,136*25,7-1,9*3,1- (0,5*1,4*1,7+0,5*1,4*1,2)-2(3,14*1 2 /4) |
|||
|
Área de la pared trasera |
2(0,5*7,04*2,1)+ |
|||
|
Área de pantalla de doble color |
2*(6,136*20,8-(0,5*1,4 *1,7+0,5*1,4*1,2)- |
|||
|
Área de la ventana de salida del horno |
||||
|
Área de quemador |
||||
|
Ancho del horno |
por datos de diseño |
|||
|
Volumen activo de la cámara de combustión |
Cuadro 5.
|
Nombre de superficie |
por nomogram |
|||||
|
Pared frontal |
||||||
|
Paredes laterales |
||||||
|
Pantalla de doble color |
||||||
|
Pared posterior |
||||||
|
Ventana de gas |
||||||
|
Área de pared blindada (excluyendo quemadores) |
||||||
2.4.2. Cálculo de la caja de fuego.
Tabla 6
|
Valor calculado |
Designacion |
Dimensión |
Fórmula |
Cálculo o justificación |
Resultado |
|
Temperatura de los productos de combustión a la salida del horno. |
Por el diseño de la unidad de caldera. |
Pre-adoptado dependiendo del combustible quemado |
|||
|
Entalpía de productos de combustión |
Se toma según la tabla. 2. |
||||
|
Liberación de calor útil en la cámara de combustión según (6-28) |
35590 (100-0.07-0) / (100-0) |
||||
|
Grado de blindaje según (6-29) |
Viga H / F st |
||||
|
Ensuciamiento factor de ensuciamiento de la pared |
Tomado de acuerdo con la tabla 6.3. |
dependiendo del combustible quemado |
|||
|
Coeficiente de eficiencia térmica de las pantallas según (6-31) |
|||||
|
Espesor efectivo de la capa radiada por |
|||||
|
Coeficiente de atenuación de rayos por gases triatómicos según (6-13) |
|
Coeficiente de atenuación de los rayos por partículas de hollín según (6-14) |
1,2 / (1 + 1,12 2) (2,99) 0,4 (1,6 920 / 1000-0,5) |
||||
|
Coeficiente que caracteriza la fracción del volumen del horno lleno con la parte luminosa de la antorcha |
Aceptado en la página 38 |
Dependiendo de la carga específica del volumen del horno: |
|||
|
El coeficiente de absorción del medio de combustión según (6-17) |
1,175 + 0,1 0,894 |
||||
|
Criterio de absorción (Prueba de Bouguer) según (6-12) |
1,264 0,1 5,08 |
||||
|
El valor efectivo del criterio de Bouguer para |
1,6ln ((1,4 0,642 2 +0,642 +2) / (1,4 0,642 2 -0,642 +2)) |
||||
|
Parámetro de lastre de gases de combustión por |
11,11*(1+0)/(7,49+1,0) |
||||
|
Consumo de combustible del nivel alimentado al quemador. |
|
El nivel de los ejes del quemador en el nivel (6-10) |
(2 2,28 5,2 + 2 2,28 9,2) / (2 2,28 2) |
||||
|
El nivel relativo de la ubicación de los quemadores según (6-11) |
x G = h G / H T |
||||
|
Coeficiente (para hornos de gasóleo con quemadores murales) |
Aceptado en la página 40 |
||||
|
Parámetro por (6-26а) |
0,40(1-0,4∙0,371) |
||||
|
Coeficiente de conservación de calor por |
|||||
|
Temperatura de combustión teórica (adiabática) |
Se toma igual a 2000 0 С |
||||
|
Capacidad calorífica total media de los productos de combustión en la página 41 |
La temperatura a la salida del horno se eligió correctamente y el error fue (920-911.85) * 100% / 920 = 0.885%
2.5. Cálculo de sobrecalentadores de calderas.
Las superficies de calentamiento por convección de las calderas de vapor juegan un papel importante en el proceso de generación de vapor, así como en el uso del calor de los productos de combustión que salen de la cámara de combustión. La eficiencia de las superficies de calentamiento por convección depende de la intensidad de la transferencia de calor por los productos de combustión del vapor.
Los productos de combustión transfieren calor a la superficie exterior de las tuberías por convección y radiación. El calor se transfiere a través de la pared de la tubería por conducción de calor y desde la superficie interior al vapor, por convección.
El esquema de movimiento del vapor a través de los sobrecalentadores de la caldera es el siguiente:
Sobrecalentador de pared ubicado en la pared frontal de la cámara de combustión y ocupando toda la superficie de la pared frontal.
Sobrecalentador de techo ubicado en el techo, que pasa por la cámara de combustión, los sobrecalentadores de pantalla y la parte superior del eje de convección.
La primera fila de sobrecalentadores de pantalla ubicada en la cámara de inversión.
La segunda fila de sobrecalentadores de pantalla ubicada en la cámara de inversión después de la primera fila.
En el eje de convección de la caldera se instala un recalentador convectivo con una corriente mixta en serie y un atemperador de inyección instalados en una sección partida.
Después del punto de control, el vapor ingresa al colector de recolección de vapor y sale de la unidad de caldera.
Características geométricas de los sobrecalentadores.
Cuadro 7.
2.5.1. Cálculo de un sobrecalentador de pared.
El PP de pared se ubica en el hogar, al calcularlo se determinará la percepción de calor como parte del calor desprendido por los productos de combustión de la superficie de la CN en relación con el resto de superficies del horno.
El cálculo de NPP se presenta en la tabla No. 8
2.5.2. Cálculo de un recalentador de techo.
Considerando que el SPP está ubicado tanto en la cámara de combustión como en la parte convectiva, pero el calor percibido en la parte convectiva después del SPP y debajo del SPP es muy pequeño en relación al calor recibido del SPP en el horno (alrededor de 10 % y 30%, respectivamente (del manual técnico de la caldera TGM-84. El cálculo de PPP se realiza en la tabla No. 9.
2.5.3. Cálculo del sobrecalentador de la pantalla.
El cálculo del SPP se realiza en la tabla 10.
2.5.4. Cálculo de un recalentador convectivo.
El cálculo del punto de control se realiza en la tabla 11.
Cuadro 8.
|
Valor calculado |
Designacion |
Dimensión |
Fórmula |
Cálculo o justificación |
Resultado |
|
Superficie de calentamiento |
De la tabla 4. |
De la tabla 4. |
|||
|
Superficie de percepción del haz de PCB montado en la pared |
De la tabla 5. |
De la tabla 5. |
|||
|
La calidez recibida por el GMP |
0,74∙(35760/1098,08)∙268,21 |
||||
|
Aumento de la entalpía de vapor en NPP |
6416,54∙8,88/116,67 |
||||
|
Entalpía de vapor antes de NPP |
Entalpía de vapor saturado seco a una presión de 155 ata (15,5 MPa) |
||||
|
Entalpía de vapor frente a un recalentador de techo |
I "npp = I" + DI npp |
||||
|
Temperatura del vapor frente al recalentador de techo |
De tablas de propiedades termodinámicas del agua y vapor sobrecalentado. |
Temperatura del vapor sobrecalentado a una presión de 155 ata y una entalpía de 3085,88 kJ / kg (15,5 MPa) |
Se considera que la temperatura después de la central nuclear es igual a la temperatura de los productos de combustión a la salida del horno = 911,85 0 С.
Cuadro 9.
|
Valor calculado |
Designacion |
Dimensión |
Fórmula |
Cálculo o justificación |
Resultado |
|
Superficie de calentamiento de la 1a parte del PPP |
|||||
|
Superficie de percepción del haz PPP-1 |
H l ppp = F ∙ X |
||||
|
Calor recibido por PPP-1 |
0,74(35760/1098,08)∙50,61 |
||||
|
Aumento de la entalpía de vapor en PPP-1 |
1224,275∙9,14/116,67 |
||||
|
Entalpía de vapor después de PPP-1 |
I`` ppp -2 = I`` ppp + DI npp |
||||
|
Aumento de la entalpía del vapor en el SPP bajo el SPP |
Aproximadamente el 30% de DI pp |
||||
|
Aumento de la entalpía de vapor en SPP para SPP |
Se toma preliminarmente de acuerdo con los métodos de cálculo estándar de la caldera TGM-84. |
Aproximadamente el 10% de DI pp |
|||
|
Entalpía de vapor frente a SPP |
I ,, pp -2 + DI pp -2 + DI pp-3 |
3178,03+27,64+9,21 |
|||
|
Temperatura del vapor delante del sobrecalentador de la pantalla |
De tablas de propiedades termodinámicas del agua y vapor sobrecalentado. |
Temperatura del vapor sobrecalentado a una presión de 155 ata y una entalpía de 3239,84 kJ / kg (15,5 MPa) |
Tabla 10.
|
Valor calculado |
Designacion |
Dimensión |
Fórmula |
Cálculo o justificación |
Resultado |
|
Superficie de calentamiento |
∙ re ∙ l ∙ z 1 ∙ z 2 |
3,14∙0,033∙3∙30∙46 |
|||
|
Área de flujo libre para el paso de productos de combustión según (7-31) |
3,76∙14,2-30∙3∙0,033 |
||||
|
Temperatura de los productos de combustión después de SPP |
Estimación preliminar de la temperatura final |
||||
|
Entalpía de productos de combustión frente a SPP |
Se toma según la tabla. 2: |
||||
|
Entalpía de productos de combustión después de SPP |
Se toma según la tabla. 2 |
||||
|
Entalpía del aire aspirado en la superficie convectiva, en t in = 30 0 С |
Se toma según la tabla. 3 |
||||
|
0,996(17714,56-16873,59+0) |
|||||
|
Coeficiente de transferencia de calor |
W / (m 2 × K) |
Determinado por el nomograma 7 |
|||
|
Corrección por el número de tuberías en el curso de los productos de combustión según (7-42) |
Con lavado transversal de las vigas del pasillo. |
||||
|
Corrección de la disposición de la viga |
Determinado por el nomograma 7 |
Con lavado transversal de las vigas del pasillo. |
|||
|
Determinado por el nomograma 7 |
Con lavado transversal de las vigas del pasillo. |
||||
|
Coeficiente de transferencia de calor por convección desde p / sa la superficie de calentamiento (fórmula en el nomograma 7) |
W / (m 2 × K) |
75∙1,0∙0,75∙1,01 |
|||
|
Espesor óptico total según (7-66) |
(k g r n + k zl m) ps |
(1,202∙0,2831 +0) 0,1∙0,628 |
|||
|
El grosor de la capa emisora para las superficies de la pantalla es |
|||||
|
Coeficiente de transferencia de calor |
W / (m 2 × K) |
Determinado por el nomograma - |
|
Coeficiente |
Determinado por el nomograma - |
||||
|
Coeficiente de transferencia de calor para un flujo sin polvo |
W / (m 2 × K) |
Coeficiente de distribución percepción del calor a lo largo de la altura del horno Ver tabla 8-4 |
|||
|
El calor recibido por radiación del horno por la superficie de calentamiento, adyacente a la salida nome ventana de la caja de fuego |
|||||
|
La entalpía preliminar del vapor a la salida del SPP según (7-02) y (7-03) |
|||||
|
Temperatura preliminar del vapor a la salida del SPP |
Temperatura del vapor sobrecalentado en la prensa. 150 ata |
||||
|
Tasa de uso |
Elegimos de acuerdo con la fig. 7-13 |
||||
|
W / (m 2 × K) |
|
Coeficiente de eficiencia térmica de las pantallas. |
Determinado a partir de la tabla 7-5 |
||||
|
Coeficiente de transferencia de calor por (7-15v) |
W / (m 2 × K) |
||||
|
Temperatura real de los productos de combustión después de SPP |
Dado que Q b y Q t difieren en (837,61 -780,62)*100% / 837,61 el cálculo de la superficie no está especificado |
||||
|
Consumo de atemperador a la página 80 |
0,4 = 0,4 (0,05 ... 0,07) D |
||||
|
Entalpía media del vapor en el tracto |
0,5(3285,78+3085,88) |
||||
|
Entalpía del agua utilizada para la inyección en vapor. |
De tablas de propiedades termodinámicas del agua y vapor sobrecalentado a una temperatura de 230 0 С |
Cuadro 11.
|
Valor calculado |
Designacion |
Dimensión |
Fórmula |
Cálculo o justificación |
Resultado |
|
Superficie de calentamiento |
3,14∙0,036∙6,3∙32∙74 |
||||
|
Área de sección libre para el paso de productos de combustión a lo largo |
|||||
|
Temperatura de los productos de combustión después del PP convectivo |
2 valores aceptados previamente |
Por el diseño de la unidad de caldera. |
|||
|
Entalpía de productos de combustión frente al puesto de control. |
Se toma según la tabla. 2: |
||||
|
Entalpía de los productos de combustión después de la caja de cambios. |
Se toma según la tabla. 2 |
||||
|
El calor desprendido por los productos de combustión por |
0,996(17257,06-12399+0,03∙373,51) 0,996(17257,06-16317+0,03∙373,51) |
||||
|
Velocidad media de los productos de combustión por |
|||||
|
Coeficiente de transferencia de calor |
W / (m 2 × K) |
Determinado por el nomograma 8 |
Con lavado transversal de las vigas del pasillo. |
||
|
Corrección del número de tuberías en el curso de los productos de combustión. |
Determinado por el nomograma 8 |
Con lavado transversal de las vigas del pasillo. |
|||
|
Corrección de la disposición de la viga |
Determinado por el nomograma 8 |
Con lavado transversal de las vigas del pasillo. |
|||
|
Coeficiente teniendo en cuenta la influencia de cambios en los parámetros físicos del flujo |
Determinado por el nomograma 8 |
Con lavado transversal de las vigas del pasillo. |
|||
|
Coeficiente de transferencia de calor por convección desde p / sa la superficie de calentamiento |
W / (m 2 × K) |
75∙1∙1,02∙1,04 82∙1∙1,02∙1,04 |
|||
|
Temperatura de la pared sucia según (7-70) |
|||||
|
Tasa de uso |
Aceptamos de acuerdo con las instrucciones para |
Para vigas difíciles de lavar |
|||
|
Coeficiente de transferencia de calor total por |
W / (m 2 × K) |
0,85∙ (77,73+0) 0,85∙ (86,13+0) |
|||
|
Coeficiente de eficiencia térmica |
Determinar según la tabla. 7-5 |
||||
|
Coeficiente de transferencia de calor por |
W / (m 2 × K) |
||||
|
Entalpía preliminar de vapor a la salida del puesto de control según (7-02) y (7-03) |
|||||
|
Temperatura de vapor preliminar después de la caja de cambios |
De tablas de propiedades termodinámicas del vapor sobrecalentado. |
Temperatura del vapor sobrecalentado en la prensa. 140 ata |
|||
|
Cabezal de temperatura según (7-74) |
|||||
|
La cantidad de calor recibido por la superficie de calentamiento según (7-01) |
50,11 ∙1686,38∙211,38/(9,14∙10 3) 55,73∙1686,38∙421,56/(9,14 ∙10 3) |
||||
|
Calor percibido real en la caja de cambios |
Aceptamos según horario 1 |
||||
|
Temperatura real de los productos de combustión después de la caja de cambios. |
Aceptamos según horario 1 |
El gráfico se traza según los valores de Qb y Qt para dos temperaturas. |
|||
|
Aumento de la entalpía del vapor en el punto de control. |
3070∙9,14 /116,67 |
||||
|
Entalpía de vapor después del punto de control. |
I ,, caja de cambios + caja de cambios DI |
||||
|
Temperatura del vapor después de la caja de cambios |
De tablas de propiedades termodinámicas del agua y vapor sobrecalentado. |
Temperatura del vapor sobrecalentado a una presión de 140 ata y una entalpía de 3465,67 kJ / kg |
Resultados del cálculo:
Q p p = 35590 kJ / kg - calor disponible.
Q l = φ · (Q m - I´ T) = 0,996 · (35565,08 - 17714,56) = 17779,118 kJ / kg.
Q k = 2011.55 kJ / kg - percepción térmica del SPP.
Q ne = 3070 kJ / kg - percepción de calor del punto de control.
La percepción térmica de NPP y PPP se tiene en cuenta en Q l, ya que NPP y PPP están en el horno de caldera. Es decir, Q NPP y Q PPP se incluyen en Q l.
2.6 Conclusión
Hice un cálculo de verificación de la unidad de caldera TGM-84.
En el cálculo térmico de verificación, de acuerdo con el diseño adoptado y las dimensiones de la caldera para una carga y tipo de combustible dados, determiné las temperaturas del agua, vapor, aire y gases en los límites entre las superficies de calentamiento individuales, la eficiencia, el consumo de combustible. , consumo y velocidades de vapor, aire y gases de combustión.
Se realiza un cálculo de verificación para evaluar la eficiencia y confiabilidad de la caldera cuando opera con un combustible dado, identificar las medidas de reconstrucción necesarias, seleccionar equipos auxiliares y obtener los materiales iniciales para los cálculos: aerodinámico, hidráulico, temperatura del metal, resistencia de la tubería, desgaste de cenizas. intensidad O sa tuberías, corrosión, etc.
3.Lista de literatura usada
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