Дипломная работа: Тепловая часть ГРЭС 1000 МВт

Регуляторы температуры пара обеспечивают поддержание заданной температуры пара путём изменения расхода питательной воды на впрыск в регулятор впрыска.

Регулятор парового байпаса предназначен для поддержания заданной температуры пара промперегрева путём изменения расхода пара через байпасы.

Регулятор давления в испарительной части котла предназначен для давления в испарительной части котла на заданном уровне.

Регулятор давления в деаэраторе предназначен для поддержания заданного давления в деаэраторе и воздействует на клапан. Регулятор одноимпульсный, работает от датчика изменяющего давление пара в деаэраторе, ручного управления.

Регулятор уровня в конденсаторе предназначен для поддержания уровня в заданном диапазоне.

2. Расчетная часть

2.1 Расчет расхода топлива

На проектируемой электростанции основное топливо – газ , резервное - мазут.

На проектируемой станции планируем в качестве основного топлива использовать природный газ месторождения Газли-Коган-Ташкент имеющий химический состав: СН4 – 94,0%; С2Н6 – 2,8%; С3Н8 – 0,4%; С5Н12 – 0,3%;

СО2 =0,4%

N2 – 2,0%; Q – 8660кКал/кг. ρг =0,748 кг/ м3

Объемы и масса воздуха и продуктов сгорания при сжигании 1 м3 сухого газообразного топлива определяются по формулам:

Теоретический объём воздуха:

(2.1)

м3/ м3

Теоретический объём азота:

(2.2)

= 0,799,62

=7,52 м3/ м3

Объем трехатомных газов:

2+(2.3)

м3/ м3

Теоретический объём водяных паров:

(2.4)

м3/ м3

Плотность сухого газа при нормальных условиях :

(2.5)

кг/ м3

Энтальпия дымовых газов на 1кг сжигаемого топлива ,кДж/кг определяется по формуле:

Hух = H оГ +(αух -1)×HоB (2.6)

где HоГ- энтальпия газов, кДж/кг при α=1 и температуре газов ϑ о С ;

HоВ - энтальпия теоретически необходимого количества воздуха, кДж/кг при температуре ϑо С

αух – доля уходящих газов с учетом присосов воздуха по газоходу котла.

αух = (2.7)

αух = 1,1+0,05+2×0,03+2×0,03+2×0,02

αух = 1,31

HоГ – определяется по формуле:

HоГ = VRO2(Cϑ)RO2+VoN2(Cϑ)N2+VoH2O(Cϑ)H2O (2.8)

где Сϑ - энтальпия 1 м3 газа, входящего в состав дымовых газов, при

данной температуре ϑ, oС [1.153]

(Cϑ)RO2 = ( oС

(Cϑ)N2 = oС

(Cϑ)H2O = oС

HоГ =1,1764*241,4+7,52*179,4+3,475*209,27=2360,28 кДж/кг

HОВ – вычисляем по формуле:

HоВ = Vo (Cϑ)В (2.9)

где (Сϑ)В –энтальпия воздуха при температуре ϑ, оС [1.153]

QКА = Д× (hПП – hПВ) + Двт × (hвт – hвт ) (2.13)

Д – паропроизводительность котла в кг/ч (по заданию)

Д = 640×103 кг/ч

Двт – количество пара поступающего на промперегрев, тонн/час,

Двт =589 тонн/час

hПВ- энтальпия питательной воды, кДж/кг определяется по формуле:

hПВ = tпв×С (2.15)

где С -теплоемкость воды

hПВ = 993 кДж/кг

hПП –энтальпия перегретого пара, определяем в зависимости от начальных параметров пара, оС ;

hПП =3450,8 кДж/кг

hвт = энтальпия пара после промперегрева, кДж/кг,

hвт = 3563 кДж/кг

hвт – энтальпия пара перед промперегревов, кДж/кг,

hвт = 3115,2 кДж/кг

QКА= 540×103×(3450,8 – 93) + 589× (3563,5 – 3115,2)

QКА= 1837169 × 103 кДж/ч

Расход топлива, подаваемого в топку

В - расход топлива, подаваемого в топку , м3/ч определяется по формуле:

(2.16)

В = 53405,9 м3/ч

2.2 Расчет и выбор тягодутьевых машин

Для нормальной бесперебойной работы котельного агрегата требуется обеспечение непрерывной подачи воздуха, необходимого для горения топлива и отвода образующихся продуктов сгорания. Подача воздуха в топку котла осуществляется дутьевыми вентиляторами, а удаление продуктов сгорания дымососами. Основными параметрами, определяющими выбор вентилятора и дымососа, является требуемая их производительность и давление.

Производительность тягодутьевых машин Qр, м3/ч определяется по формуле:

Qр = β1×V (2.17)

где - давление при нормальных условиях, мм. рт. ст.

=760 мм. рт. ст.

- барометрическое давление, мм. рт. ст.

=730 мм. рт. ст.

V- объем перекачиваемой среды

β1 – коэффициент запаса по производительности

β1 = 1,1

Приведенное расчетное полное давление машины , кг/м2 определяется по формуле:

β2× (2.18)

β2-коэффициент запаса по давлению

β2= 1,2 (дымососы)

β2= 1,15(вентиляторы)

- полное сопротивление газовоздушного тракта, кгс/м2

= 202,6 кг/м2

- сопротивление котла по газовой стороне, кгс/м2

-сопротивление котла по воздушной стороне, кгс/м2

=101,6 кгс/м2

=228,3 кгс/м2

Нр – расчётное давление создаваемое окружающей средой

Расчет и выбор дымососов

– объем удаляемых газов, м3/ч определяется по формуле:

(2.19)

- присос воздуха в газоходах. Для стальных газоходов на каждые 10 метров, так как длина от котла до дымососа lг=20 метров, =0,02

- объем продуктов сгорания, м3/м3 определяется по формуле:

(2.20)

(2.21)

м3/м3

= 1191754,6м3/ч

- температура дымовых газов у дымососа, оС

(2.22)

оС

Суммарная производительность дымососов, м3/ч определяется по формуле:

м3/ч

= β2×

кг/м2

Производительность одного дымососа, м3/ч определяется по формуле:

(2.23)

м3/ч

Устанавливаю на каждый котел по два центробежных дымососа левого вращения без противоизносной защиты внутреннего корпуса типа Д – 25 ×2 ШД с техническими характеристиками:

производительность 650000 м3,

полное давление 5,0 МПа,

мощность электродвигателя 950 кВт.

Расчет и выбор дутьевых вентиляторов

V=Vхв (2.24)

Объем холодного воздуха подаваемого вентилятором в воздухоподогреватель Vхв, м3/ч

Vхв= (2.25)

Vхв =

Vхв = 631386,25 м3/ч

Суммарная производительность дутьевых вентиляторов рассчитывается по формуле, м3/ч

= β1×Vхв× (2.26)

м3/ч

Производительность одного дутьевого вентилятора, м3/ч определяется по формуле:

Напор, создаваемый дутьевым вентилятором,

кг/м2

Устанавливаю на каждый котел по два центробежных дутьевых вентиляторов типа ВДН – 26 – Пу центробежный, одностороннего всасывания правого и левого вращения, с техническими характеристиками:

производительность 350000 м3,

полное давление 4,61 МПа,

мощность электродвигателя 520 кВт.

2.3 Расчет и выбор дымовой трубы

(2.27)

- коэффициент зависящий от многоствольности, для одноствольных труб 1

А – коэффициент, зависящий от температурной атмосферной стратификации, для Урала А= 160

F – коэффициент, учитывающий влияние скорости осаждения примеси в воздухе, для вредных газообразных веществ F=1

m - – коэффициент учитывающий условия выхода газовоздушной смеси из устья трубы в зависимости от скорости

Скорость выхода газовоздушной смеси , м/с определяется по формуле

(2.28)

Суммарный объем дымовых газов, м3/с определяется по формуле:

(2.29)

м3/с

N – количество труб

do – предварительно принятый диаметр устья

do = 8 метров

м/с

Следовательно, m = 0,95

n – безразмерный коэффициент, зависящий от параметра ϑм

ϑм (2.30)

- секундный объем дымовых газов от одного котла

= = 132,4 м3/с

(2.31)

где – температура наиболее жаркого месяца в полдень

= 21,5 для Нижнего Тагила

Предварительно принятая высота внутренних стволов дымовой трубы от пяти котельных агрегатов Н=150 метров

оС

м3/с

ϑм

ϑм = 6,07 м/с

При ϑм n=1

Количество выбросов оксидов углерода , г/с определяется по формуле:

(2.32)

секундный расход топлива, м3/с определяется по формуле:

м3/с

концентрация оксидов углерода, определяется по формуле:

(2.33)

R – коэффициент учитывающий доли тепла в следствии химического недожога

R – 0,5 г/с

г/м3

г/с

Количество выбросов окислов азота , г/с определяется по формуле:

(2.34)

- коэффициент учитывающий качество сжигаемого топлива, при сжигании природного газа =0,85

К – коэффициент характеризующий выход оксидов азота на 1 тонну условного топлива. Для котлов производительностью более 170 т/ч К определяем по формуле

К = 0,06

- коэффициент учитывающий конструкции горелок, для вихревых горелок

- коэффициент характеризующий эффективность рециркуляции продуктов сгорания,

r – степень рециркуляции сгорания, r=0

г/с

метров

Вывод: с учетом сжигания резервного вида топлива и для защиты окружающей среды от вредных газообразных выбросов, принимаю пять блоков проектируемой станции, две одноствольных трубы высотой 206 метров с диаметром устья 8 метров.

2.4 Расчет и выбор деаэратора питательной воды

Максимальный расход питательной воды определяется по формуле: