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Établissement d'enseignement public

enseignement professionnel supérieur

"Université technique d'État de l'Oural - UPI

Nom du premier président de la Russie B.N. Eltsine" -

succursale à Sredneuralsk

SPÉCIALITÉ : 140101

GROUPE : TPP -441

PROJET DE COURS

CALCUL THERMIQUE DU GROUPE CHAUDIERE TGM - 96

SUR LA DISCIPLINE « Chaudronneries de centrales thermiques »

Prof

Svalova Nina Pavlovna

Cachourine Anton Vadimovitch

Sredneuralsk

1.Devoir pour un projet de cours

2. Brève description et paramètres de la chaudière TGM-96

3. Coefficients d'excès d'air, volumes et enthalpies des produits de combustion

4. Calcul thermique du bloc chaudière :

4.1 Bilan thermique et calcul du combustible

4.2 Réchauffeur d'air régénératif

un. partie froide

b. partie chaude

4.4 Écrans de sortie

4.4 Écrans d'entrée

Bibliographie

1. Devoir pour un projet de cours

Pour le calcul, une chaudière à tambour TGM - 96 a été adoptée.

Saisie de travail

Paramètres chaudière TGM - 96

Capacité vapeur chaudière - 485 t/h

La pression de vapeur surchauffée à la sortie de la chaudière est de 140 kgf/cm 2

Température de la vapeur surchauffée - 560 єС

Pression de travail dans le tambour de la chaudière - 156 kgf / cm 2

Température de l'eau d'alimentation à l'entrée de la chaudière - 230ºС

Pression d'eau d'alimentation à l'entrée de la chaudière - 200 kgf / cm 2

La température de l'air froid à l'entrée du RVP est de 30ºС

2 . Description du schéma thermique

L'eau d'alimentation de la chaudière est un condensat de turbine. Qui est chauffé séquentiellement par une pompe à condensat à travers les éjecteurs principaux, l'éjecteur de joints, le réchauffeur de presse-étoupe, LPH-1, LPH-2, LPH-3 et LPH-4 à une température de 140-150 ° C et est introduit dans des dégazeurs 6 atm. Dans les désaérateurs, les gaz dissous dans le condensat sont séparés (désaération) et en plus chauffés à une température d'environ 160-170°C. Ensuite, le condensat des dégazeurs est acheminé par gravité à l'aspiration des pompes d'alimentation, après quoi la pression monte à 180-200 kgf/cm² et l'eau d'alimentation à travers HPH-5, HPH-6 et HPH-7 est chauffée à un température de 225-235°C est alimentée à une alimentation électrique réduite de la chaudière. Derrière le régulateur de puissance de la chaudière, la pression chute à 165 kgf / cm² et est introduite dans l'économiseur d'eau.

L'eau d'alimentation à travers 4 chambres D 219x26 mm entre dans les tuyaux suspendus D 42x4,5 mm st. Les chambres de sortie des tuyaux suspendus sont situées à l'intérieur du conduit de fumée, suspendues sur 16 tuyaux D 108x11 mm st. Dans le même temps, les flux sont transférés d'un côté à l'autre. Les panneaux sont constitués de tubes D28x3,5 mm, Art.20 et masquent les parois latérales et la chambre de retournement.

L'eau s'écoule en deux flux parallèles à travers les panneaux supérieur et inférieur et est dirigée vers les chambres d'entrée de l'économiseur convectif.

L'économiseur convectif se compose d'emballages supérieur et inférieur, la partie inférieure est réalisée sous la forme de serpentins à partir de tuyaux d'un diamètre de 28x3,5 mm Art. 20, disposés en damier avec un pas de 80x56 mm. Il se compose de 2 parties situées dans les conduits de gaz droit et gauche. Chaque partie se compose de 4 blocs (2 supérieurs et 2 inférieurs). Le mouvement de l'eau et des gaz de combustion dans un économiseur convectif est à contre-courant. Lorsqu'il fonctionne au gaz, l'économiseur a une ébullition de 15 %. La séparation de la vapeur générée dans l'économiseur (l'économiseur a un point d'ébullition de 15 % lorsqu'il fonctionne au gaz) s'effectue dans un boîtier séparateur de vapeur spécial avec un joint hydraulique à labyrinthe. Par une ouverture dans la boîte, une quantité constante d'eau d'alimentation, quelle que soit la charge, est fournie avec de la vapeur dans le volume du tambour sous les écrans de lavage. L'évacuation de l'eau des boucliers de rinçage s'effectue à l'aide de boîtes de vidange.

Le mélange vapeur-eau des grilles à travers les conduites de vapeur entre dans les boîtes de distribution, puis dans les cyclones de séparation verticale, où la séparation primaire a lieu. Dans le compartiment propre, 32 cyclones doubles et 7 simples sont installés, dans le compartiment sel 8 - 4 de chaque côté. Des boîtes sont installées sous tous les cyclones pour empêcher la vapeur des cyclones de pénétrer dans les déversoirs. L'eau séparée dans les cyclones s'écoule dans le volume d'eau du tambour, et la vapeur, avec une certaine quantité d'humidité, monte, en passant par le couvercle réfléchissant du cyclone, entre dans le dispositif de lavage, qui se compose de trous horizontaux perforés. boucliers, auxquels 50% de l'eau d'alimentation est fournie. La vapeur, traversant la couche du dispositif de lavage, lui donne la quantité principale de sels de silicium qu'elle contient. Après le dispositif de rinçage, la vapeur passe à travers le séparateur à persiennes et est en outre nettoyée des gouttelettes d'humidité, puis à travers le bouclier de plafond perforé, qui égalise le champ de vitesse dans l'espace vapeur du tambour, elle pénètre dans le surchauffeur.

Tous les éléments de séparation sont pliables et fixés avec des cales, qui sont soudées aux pièces de séparation.

Le niveau d'eau moyen dans le tambour est de 50 mm en dessous du milieu du verre de jauge moyen et de 200 mm en dessous du centre géométrique du tambour. Le niveau supérieur admissible est de +100 mm, le niveau inférieur admissible est de 175 mm sur le verre de jauge.

Pour chauffer le corps du tambour pendant l'allumage et le refroidir lorsque la chaudière est arrêtée, un dispositif spécial selon le projet UTE y est monté. La vapeur est fournie à cet appareil à partir d'une chaudière en fonctionnement à proximité.

La vapeur saturée du tambour avec une température de 343°C pénètre dans 6 panneaux du surchauffeur radiatif et est chauffée à une température de 430°C, après quoi elle est chauffée à 460-470°C dans 6 panneaux du surchauffeur de plafond.

Dans le premier désurchauffeur, la température de la vapeur est réduite à 360-380°C. Avant les premiers désurchauffeurs, le flux de vapeur est divisé en deux flux, et après eux, pour égaliser le balayage de température, le flux de vapeur gauche est transféré vers le côté droit et celui de droite vers la gauche. Après le transfert, chaque flux de vapeur entre dans 5 écrans froids d'entrée, suivis de 5 écrans froids de sortie. Dans ces écrans, la vapeur se déplace à contre-courant. De plus, la vapeur pénètre dans 5 écrans d'entrée chauds dans un flux à co-courant, suivis de 5 écrans de sortie chauds. Les écrans froids sont situés sur les côtés de la chaudière, chauds - au centre. Le niveau de température de la vapeur dans les écrans est de 520-530оС.

En outre, à travers 12 tuyaux de dérivation de vapeur D 159x18 mm st. Si la température dépasse la valeur spécifiée, la deuxième injection démarre. Plus loin le long du pipeline de dérivation D 325x50 st. 12X1MF entre dans le paquet de sortie du point de contrôle, où l'augmentation de température est de 10-15oC. Après cela, la vapeur pénètre dans le collecteur de sortie de la boîte de vitesses, qui passe dans la conduite de vapeur principale vers l'avant de la chaudière, et 2 soupapes de sécurité de travail principales sont montées dans la partie arrière.

Pour éliminer les sels dissous dans l'eau de la chaudière, un soufflage continu est effectué à partir du ballon de la chaudière; Pour éliminer les boues des collecteurs inférieurs des écrans, une purge périodique des points inférieurs est effectuée. Pour éviter la formation de calcaire dans la chaudière, phosphater l'eau de la chaudière.

La quantité de phosphate introduite est réglée par l'ingénieur principal sur les instructions du chef de quart de l'atelier chimique. Pour lier l'oxygène libre et former un film passivant (protecteur) sur les surfaces internes des tuyaux de la chaudière, doser l'hydrazine dans l'eau d'alimentation, en maintenant son excès de 20 à 60 µg/kg. Le dosage de l'hydrazine dans l'eau d'alimentation est effectué par le personnel du service des turbines sur les instructions du chef d'équipe de l'atelier chimique.

Pour l'utilisation de la chaleur de la purge continue des chaudières P och. 2 détendeurs à purge continue connectés en série sont installés.

Expanseur 1 c. a un volume de 5000 l et est conçu pour une pression de 8 atm avec une température de 170 ° C, la vapeur est dirigée vers le collecteur de vapeur de chauffage de 6 atm, le séparateur à travers le piège à condensat dans le détendeur П och.

Extenseur R st. a un volume de 7500 l et est conçu pour une pression de 1,5 atm avec une température ambiante de 127 ° C, la vapeur de flash est dirigée vers le NDU et connectée en parallèle à la vapeur de flash des détendeurs de drain et à la conduite de vapeur réduite de l'allumage ROU. Le séparateur dilatateur est dirigé à travers un joint d'eau de 8 m de haut dans le système d'égouts. Présentation des expanseurs de drainage P st. dans le régime est interdit! Pour la vidange d'urgence des chaudières P och. et purgeant les points inférieurs de ces chaudières, 2 détendeurs connectés en parallèle d'un volume de 7500 litres chacun et d'une pression de conception de 1,5 atm sont installés dans le KTC-1. La vapeur de flash de chaque détendeur de purge périodique à travers des canalisations d'un diamètre de 700 mm sans vannes d'arrêt est dirigée vers l'atmosphère et amenée sur le toit de la chaufferie. La séparation de la vapeur générée dans l'économiseur (l'économiseur a un point d'ébullition de 15 % lorsqu'il fonctionne au gaz) s'effectue dans un boîtier séparateur de vapeur spécial avec un joint hydraulique à labyrinthe. Par une ouverture dans la boîte, une quantité constante d'eau d'alimentation, quelle que soit la charge, est fournie avec de la vapeur dans le volume du tambour sous les écrans de lavage. L'évacuation de l'eau des boucliers de rinçage est effectuée à l'aide de boîtes de vidange

3 . Coefficients, volumes et enthalpies d'excès d'airproduits de combustion

Caractéristique estimée du combustible gazeux (tableau II)

Coefficients d'excès d'air pour les conduits de gaz :

Le coefficient d'excès d'air à la sortie du four :

t = 1,0 + ? t \u003d 1,0 + 0,05 \u003d 1,05

?Coefficient d'excès d'air derrière le poste de contrôle :

PPC \u003d t + ? KPP \u003d 1,05 + 0,03 \u003d 1,08

Coefficient d'excès d'air pour CE :

VE \u003d point de contrôle + ? VE \u003d 1,08 + 0,02 \u003d 1,10

Coefficient d'excès d'air derrière RAH :

VPR \u003d VE + ? RVP \u003d 1,10 + 0,2 \u003d 1,30

Caractéristiques des produits de combustion

Valeur calculée	Dimension	V°=9,5 2	V° H2O= 2 , 10	V° N2 = 7 , 6 0	V RO2=1, 04	V°g=10, 73
		G A Z O C O D S
		Foyer				Ouah. des gaz
Coefficient d'excès d'air, ? ?
Taux d'air excédentaire, moyen ? Mer
V H2O = V° H2O +0,0161* (?-1)* V°
V G \u003d V RO2 + V ° N2 + V H2O + (? -1) * V °
r RO2 \u003d V RO2 / V G
r H2O \u003d V H2O / V G
rn=rRO2 +rH2O

Quantité d'air théorique

V ° \u003d 0,0476 (0,5CO + 0,575H 2 O + 1,5H 2 S + U (m + n / 4) C m H n - O P)

Volume théorique d'azote

Volume théorique de vapeur d'eau

Volume de gaz triatomiques

Enthalpies des produits de combustion (J - tableau).

J°g, kcal/nmі

J°v, kcal/nmі

J=J°g+(?-1)*J°v, kcal/nmі

Foyer

Gaz sortants

1, 09

1,2 0

1,3 0

4. Chaudnouveau calcul de l'unité chaudière

4.1 Bilan thermique et calcul du combustible

Valeur calculée	La désignation	La taille-ness	Formule ou justification	Calcul
Bilan thermique
Chaleur disponible du combustible
Température des fumées
Enthalpie			Par J-??table
Température de l'air froid
Enthalpie			Par J-??table
Perte de chaleur:
D'une panne mécanique
d'une blessure chimique			Tableau 4
avec gaz de combustion			(Jux-?ux*J°xv)/Q p p	(533-1,30*90,3)*100/8550=4,9
dans l'environnement
La quantité de perte de chaleur
Efficacité de la chaudière (brute)
Flux de vapeur surchauffée
Pression de vapeur surchauffée derrière le bloc chaudière
Température vapeur surchauffée derrière le bloc chaudière
Enthalpie			D'après le tableau XXVI(N.m.p.221)
Pression de l'eau d'alimentation
Température de l'eau d'alimentation
Enthalpie			D'après le tableau XXVII (N.m.p.222)
Purger la consommation d'eau				0,01*500*10 3 =5,0*10 3
Température de l'eau de purge			t n à R b \u003d 156 kgf / cm 2
Enthalpie de l'eau de purge	ipr.v = je? KIP		D'après le tableau XX1II (N.M.p.205)
Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule ou justification	Calcul

4.2 Regeréchauffeur d'air ineratif

Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule ou justification	Calcul
Diamètre du rotor			Selon les données de conception
Nombre d'aérothermes par logement			Selon les données de conception
Nombre de secteurs			Selon les données de conception	24 (13 gaz, 9 air et 2 séparation)
Fractions de la surface lavées par les gaz et l'air
partie froide
Diamètre équivalent			p.42 (Normale)
Épaisseur de feuillle			Selon les données de conception (tôle ondulée lisse)
			0,785*Din 2 *hg*Cr*	0,785*5,4 2 *0,542*0,8*0,81*3=26,98
			0,785*Din 2 *hv*Cr*	0,785*5,4 2 *0,375*0,8*0,81*3=18,7
Hauteur de farce			Selon les données de conception
Surface chauffante			Selon les données de conception
Température de l'air d'admission
Enthalpie de l'air d'admission			Par J-? table
Le rapport du débit d'air en sortie de partie froide sur le débit théorique
Aspiration d'air
Température de l'air de sortie (intermédiaire)			Accepté provisoirement
Enthalpie de l'air de sortie			Par J-? table
			(dans"hh+ ??hh) (J°pr-J°hv)	(1,15+0,1)*(201,67 -90,3)=139
Température des gaz de sortie
Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule ou justification	Calcul
Enthalpie des gaz à la sortie			Selon le tableau J-?
Enthalpie des gaz à l'entrée			Jux + Qb/c -??xh*J°xv	533+139 / 0,998-0,1*90,3=663
Température des gaz d'admission			Par J-? table
Température moyenne des gaz
Température moyenne de l'air
Différence de température moyenne
Température moyenne des murs			(хг*?ср+хв*tср)/ (хг+хв)	(0,542*140+0,375*49)/(0,542+0,375)= 109
Vitesse moyenne des gaz			(Вр*Vã*(?av+273))/	(37047*12,6747*(140+273))/(29*3600*273)=6,9
Vitesse moyenne de l'air			(Вр * Vє * (dans "xh + xh / 2) * (tav + 273)) /	(37047*9,52*(1,15+0,1)*(49+273))/ (3600*273*20,07)=7,3
		kcal / (m 2 * h * * grêle)	Nomogramme 18 Sn*Sf*Sy*?n	0,9*1,24*1,0*28,3=31,6
		kcal / (m 2 * h * * grêle)	Nomogramme 18 Sn*S"f*Sy*?n	0,9*1,16*1,0*29,5=30,8
Facteur d'utilisation
Coefficient de transfert de chaleur		kcal / (m 2 * h * * grêle)		0,85/(1/(0,542*31,6)+1/(0,375*30,8))=5,86
Absorption thermique de la partie froide (selon l'équation de transfert de chaleur)				5,86*9750*91/37047=140
Rapport de perception thermique				(140/ 139)*100=100,7

Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule ou justification	Calcul
partie chaude
Diamètre équivalent			p.42 (Normale)
Épaisseur de feuillle			Selon les données de conception
Zone dégagée pour les gaz et l'air			0,785*Din2 *hg*Cr*Cl*n	0,785*5,4 2 *0,542*0,897*0,89*3=29,7
			0,785*Din 2 *hv*Kr*Kl*n	0,785*5,4 2 *0,375*0,897*0,89*3=20,6
Hauteur de farce			Selon les données de conception
Surface chauffante			Selon les données de conception
Température d'entrée d'air (intermédiaire)			Adopté d'avance (dans la partie froide)
Enthalpie de l'air d'admission			Par J-? table
Aspiration d'air
Le rapport des débits d'air en sortie de partie chaude sur le débit théorique
Température de l'air de sortie			Accepté provisoirement
Enthalpie de l'air de sortie			Par J-? table
Absorption de chaleur de la marche (selon bilan)			(v "gch +?? gch / 2) * * (J ° gv-J ° pr)	(1,15+0,1)*(806- 201,67)=755
Température des gaz de sortie			De la partie froide
Enthalpie des gaz à la sortie			Selon le tableau J-?
Enthalpie des gaz à l'entrée			J?hch + Qb / c-??gch *	663+755/0,998-0,1*201,67=1400
Température des gaz d'admission			Par J-? table
Température moyenne des gaz			(?"vp + ??xh) / 2	(330 + 159)/2=245
Température moyenne de l'air
Différence de température moyenne
Température moyenne des murs			(хг*?ср+хв*tср)	(0,542*245+0,375*164)/(0,542+0,375)=212
Vitesse moyenne des gaz			(Вр*Vã*(?av+273))	(37047*12,7*(245 +273)/29,7*3600*273 =8,3
Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule ou justification	Calcul
Vitesse moyenne de l'air			(Вр * Vє * (dans "vp + ?? hch *(tav+273))/(3600**273* Fv)	(37047*9,52(1,15+0,1)(164+273)/ /3600*20,6*273=9,5
Coefficient de transfert de chaleur des gaz vers la paroi		kcal / (m 2 * h * * grêle)	Nomogramme 18 Sn*Sf*Sy*?n	1,6*1,0*1,07*32,5=54,5
Coefficient de transfert de chaleur du mur à l'air		kcal / (m 2 * h * * grêle)	Nomogramme 18 Sn*S"f*Sy*?n	1,6*0,97*1,0*36,5=56,6
Facteur d'utilisation
Coefficient de transfert de chaleur		kcal / (m 2 * h * * grêle)	o / (1/ (хг*?гк) + 1/(хв*?вк))	0,85/ (1/(0,542*59,5)+1/0,375*58,2))=9,6
Absorption de chaleur de la partie chaude (selon l'équation de transfert de chaleur)				9,6*36450*81/37047=765
Rapport de perception thermique				765/755*100=101,3
Les valeurs de Qt et Qb diffèrent de moins de 2 %.

vp=330°С tdv=260°С

Jvp=1400 kcal/nm 3 Jgv=806 kcal/nm 3

hch=159°С tpr=67°С

Јhh \u003d 663 kcal / nm 3

Jpr \u003d 201,67 kcal / nm 3

ux=120°С txv=30°С

Јhv \u003d 90,3 kcal / nm 3

Jux \u003d 533 kcal / nm 3

4.3 Foyer

Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule ou justification	Calcul
Diamètre et épaisseur des tubes criblés			Selon les données de conception
			Selon les données de conception
La surface totale des parois de la partie four			Selon les données de conception
Le volume de la partie four			Selon les données de conception
				3,6*1635/1022=5,76
Le coefficient d'excès d'air dans le four
Aspiration d'air dans le four de la chaudière
température de l'air chaud			Du calcul de l'aérotherme
Enthalpie de l'air chaud			Par J-? table
La chaleur introduite par l'air dans le four			(?t-??t)* J°gw + +??t*J°hv	(1,05-0,05)*806+0,05*90,3= 811,0
Dissipation thermique utile dans le four			Q p p * (100-q 3) / 100 + Qv	(8550*(100-0,5)/100)+811 =9318
Température de combustion théorique			Par J-? table
Position relative du maximum de température le long de la hauteur du four			xt \u003d xg \u003d hg / Ht
Coefficient			page 16 0,54 - 0,2*xt	0,54 - 0,2*0,143=0,511
			Accepté provisoirement
			Par J-? table
Capacité calorifique totale moyenne des produits de combustion		kcal/(nmі*deg)	(Qt- J?t)*(1+Chr)	(9318 -5 018 )*(1+0,1) (2084-1200) =5,35
Travail		m*kgf/cm²		1,0*0,2798*5,35=1,5
Coefficient d'atténuation des rayons par les gaz triatomiques		1/ (m ** kgf / / cm 2)	Nomogramme 3
Épaisseur optique				0,38*0,2798*1,0*5,35=0,57
Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule ou justification	Calcul
Torche noire			Nomogramme 2
Coefficient d'efficacité thermique des écrans tubulaires lisses			shekr=x*f shek \u003d w à x \u003d 1 selon le tableau. 6-2
Le degré de noirceur de la chambre de combustion			Nomogramme 6
La température des gaz à la sortie du four			Ta / [M * ​​​​((4,9 * 10 -8 * * shekr * Fst * at * Tai) / (ts * Вр*Vср)) 0,6 +1]-273	(2084+273)/-273=1238
Enthalpie des gaz en sortie de four			Par J-? table
La quantité de chaleur reçue dans le four				0,998*(9318-5197)=4113
Charge calorifique moyenne de la surface chauffante recevant le rayonnement			Vr*Q t l/Nl	37047*4113/ 903=168742
Contrainte thermique du volume du four			Vr*Q r n / Vt	37047*8550/1635=193732

4.4 ChaudwIrma

Valeur calculée	convoi- nache- non	Dimension	Formule ou justification	Calcul
Diamètre et épaisseur du tuyau			D'après le dessin
			D'après le dessin
Nombre d'écrans			D'après le dessin
Pas moyen entre les écrans			D'après le dessin
Pas longitudinal			D'après le dessin
Hauteur relative
Hauteur relative
Surface chauffante de l'écran			Selon les données de conception
Surface chauffante supplémentaire dans la zone des écrans chauds			D'après le dessin	6,65*14,7/2= 48,9
Surface de la fenêtre d'entrée			D'après le dessin	(2,5+5,38)*14,7=113,5
			Нin*(НшI/(НшI+HdopI))	113,5*624/(624+48,9)=105,3
			H in - H lshI
Dégagement pour les gaz			Selon les données de conception
Zone dégagée pour la vapeur			Selon les données de conception
Epaisseur effective de la couche rayonnante			1.8 / (1/ A+1/ B+1/ C)
Température des gaz d'admission			Du calcul du four
Enthalpie			Par J-? table
Coefficient
Coefficient
	kcal / (m 2 h)	c * w c * q l	0,6*1,35*168742=136681
Chaleur rayonnante reçue par le plan de la section d'entrée des écrans chauds			(q lsh * H in) / (Vr / 2)	(136681*113,5)/ 37047*0,5=838
Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule ou justification	Calcul
La température des gaz à la sortie des écrans I et ?? pas			Accepté provisoirement
			Par J-? table
Température moyenne des gaz dans les écrans chauds				(1238+1100)/2=1069
Travail		m*kgf/cm²		1,0*0,2798*0,892=0,25
			Nomogramme 3
Épaisseur optique				1,11*0,2798*1,0*0,892=0,28
			Nomogramme 2
			v ((th/S1)I+1)th/S1
			(Q l in? (1-a)?? C w) / in + + (4,9 * 10 -8 a * Zl.out * T cf 4 * op) / Vr * 0,5	(838 *(1-0,245)*0,065)/0,6+(4,9*10 -8 * *0,245*(89,8*)*(1069+273) 4 *0,7)/ 37047*0,5)= 201
Chaleur reçue par rayonnement du four à écrans du 1er étage	Q LSHI + supplémentaire		Q l entrée - Q l sortie
			Q t l - Q l in
			(Qscreen?Vr) / D	(3912*37047)/490000=296
La quantité de chaleur rayonnante reçue du foyer par les écrans			QlshI + supplément* Nlsh I / (Nlsh I + Nl add I)	637*89,8/(89,8+23,7)= 504
			Q lsh I + ajouter * H l ajouter I / (N lsh I + N l add I)	637*23,7/(89,8+23,7)= 133
				0,998*(5197-3650)= 1544
Y compris:
écran réel			Accepté provisoirement
surfaces supplémentaires			Accepté provisoirement
			Accepté provisoirement
l'enthalpie est là
Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule ou justification	Calcul
			(Qbsh + Qlsh) * Vr	(1092 + 27 2 ,0 )* 3 7047 *0,5
Enthalpie de la vapeur à la sortie				747,8 +68,1=815,9
La température est là			Tableau XXV
Température moyenne de la vapeur				(440+536)/2= 488
la différence de température
Vitesse moyenne des gaz
				52*0,985*0,6*1,0=30,7
Facteur de pollution		m 2 h deg/ /kcal
				488+(0,0*(1063+275)*33460/624)=
				220*0,245*0,985=53,1
Facteur d'utilisation
Coefficient de transfert de chaleur des gaz vers la paroi				((30,7*3,14*0,042/2*0,0475*0,98)+53,1) *0,85= 76,6
Coefficient de transfert de chaleur				76,6/ (1+ (1+504/1480)*0,0*76,6)=76,6
			k? НшI ??t / Вр*0.5	76,6*624*581/37047*0,5=1499
Rapport de perception thermique			(Qtsh / Qbsh)??100	(1499/1480)*100=101,3
			Accepté provisoirement
			k? NdopI ? (?moy?-t)/Br	76,6*48,9*(1069-410)/37047=66,7
Rapport de perception thermique	Q t ajouter / Q b ajouter		(Q t ajouter / Q b ajouter) ?? 100	(66,7/64)*100=104,2

ValeursQtsh etQ

unQt supplémentaire etQ

4.4 Du froidwIrma

Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule ou justification	Calcul
Diamètre et épaisseur du tuyau			D'après le dessin
Nombre de tuyaux connectés en parallèle			D'après le dessin
Nombre d'écrans			D'après le dessin
Pas moyen entre les écrans			D'après le dessin
Pas longitudinal			D'après le dessin
Hauteur relative
Hauteur relative
Surface chauffante de l'écran			Selon les données de conception
Surface chauffante supplémentaire dans la zone de l'écran			D'après le dessin	(14,7/2*6,65)+(2*6,65*4,64)=110,6
Surface de la fenêtre d'entrée			D'après le dessin	(2,5+3,5)*14,7=87,9
Surface de l'écran recevant les radiations			Нin*(НшI/(НшI+HdopI))	87,9*624/(624+110,6)=74,7
Surface de réception de rayonnement supplémentaire			H in - H lshI
Dégagement pour les gaz			Selon les données de conception
Zone dégagée pour la vapeur			Selon les données de conception
Epaisseur effective de la couche rayonnante			1.8 / (1/ A+1/ B+1/ C)	1,8/(1/5,28+1/0,7+1/2,495)=0,892
La température des gaz à la sortie du froid			À base de chaud
Enthalpie			Par J-? table
Coefficient
Coefficient
	kcal / (m 2 h)	c * w c * q l	0,6*1,35*168742=136681
Chaleur rayonnante reçue par le plan de la section d'entrée des écrans			(q lsh * H in) / (Vr * 0,5)	(136681*87,9)/ 37047*0,5=648,6
Facteur de correction pour tenir compte du rayonnement vers le faisceau derrière les écrans
Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule ou justification	Calcul
Température des gaz à l'entrée des écrans froids			À base de chaud
L'enthalpie des gaz à la sortie des écrans à la température supposée			J-table
La température moyenne des gaz dans les écrans Art.				(1238+900)/2=1069
Travail		m*kgf/cm²		1,0*0,2798*0,892=0,25
Coefficient d'atténuation du faisceau : par les gaz triatomiques			Nomogramme 3
Épaisseur optique				1,11*0,2798*1,0*0,892=0,28
Degré de noirceur des gaz dans les écrans			Nomogramme 2
Coefficient de pente de l'entrée à la section de sortie des écrans			v ((1/S 1)І+1)-1/S 1	v((5.4/0.7)І+1) -5.4/0.7=0.065
Rayonnement thermique du four vers les écrans d'entrée			(Ql en ? (1-a) ?? tssh) / en + (4,9 * 10 -8 *а*Zl.out*(Тср) 4 *op) / Вр	(648,6 *(1-0,245)*0,065)/0,6+(4,9*10 -8 * *0,245*(80,3*)*(1069+273)4 *0,7)/ 37047*0,5)= 171,2
Chaleur reçue par rayonnement du four à écrans froids			Ql in - Ql out	648,6 -171,2= 477,4
Absorption de chaleur des écrans de combustion			Qtl - Ql en	4113 -171,2=3942
L'augmentation de l'enthalpie du milieu dans les écrans			(Qscreen?Vr) / D	(3942*37047)/490000=298
La quantité de chaleur rayonnante extraite de la fournaise par les écrans d'entrée			QlshI + supplément* Nlsh I / (Nlsh I + Nl add I)	477,4*74,7/(74,7+13,2)= 406,0
La même chose avec des surfaces supplémentaires			Qlsh I + ajouter * Nl ajouter I / (NlshI + Nl ajouter I)	477,4*13,2/(74,7+13,2)= 71,7
Absorption de chaleur des écrans de premier étage et des surfaces supplémentaires en fonction de l'équilibre			c * (Ј "-Ј "")	0,998*(5197-3650)=1544
Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule ou justification	Calcul
Y compris:
écran réel			Accepté provisoirement
surfaces supplémentaires			Accepté provisoirement
Température de la vapeur à la sortie des grilles d'entrée			Basé sur les week-ends
l'enthalpie est là			Selon le tableau XXVI
Augmentation de l'enthalpie de la vapeur dans les écrans			(Qbsh + Qlsh) * Vr	((1440+406,0)* 37047) / ((490*10 3)=69,8
Enthalpie de la vapeur à l'entrée des grilles d'entrée				747,8 - 69,8 = 678,0
Température de la vapeur à l'entrée de l'écran			Selon le tableau XXVI (P=150kgf/cm2)
Température moyenne de la vapeur
la différence de température				1069 - 405=664,0
Vitesse moyenne des gaz			En r? Vg ? (?av+273) / 3600 * 273* Fg	37047*11,2237*(1069+273)/(3600*273*74,8 =7,6
Coefficient de transfert de chaleur par convection				52,0*0,985*0,6*1,0=30,7
Facteur de pollution		m 2 h deg/ /kcal
La température de la surface extérieure des contaminants			t cf + (e? (Q bsh + Q lsh) * Vr / NshI)	405+(0,0*(600+89,8)*33460/624)=
Coefficient de transfert de chaleur rayonnante				210*0,245*0,96=49,4
Facteur d'utilisation
Coefficient de transfert de chaleur des gaz vers la paroi			(? k? p*d / (2*S 2 ? x)+ ? l)?? ?	((30,7*3,14*0,042/2*0,0475*0,98)+49,4) *0,85= 63,4
Coefficient de transfert de chaleur			1 / (1+ (1+ Q ls / Q bs)?? ??? ? 1)	63,4/(1+ (1+89,8/1440)*0,0*65,5)=63,4
Absorption de chaleur des écrans selon l'équation de transfert de chaleur			k? НшI ??t / Вр	63,4*624*664/37047*0,5=1418
Rapport de perception thermique			(Qtsh / Qbsh)??100	(1418/1420)*100=99,9
Température moyenne de la vapeur dans les surfaces supplémentaires			Accepté provisoirement
Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule ou justification	Calcul
Absorption de chaleur des surfaces supplémentaires selon l'équation de transfert de chaleur			k? NdopI ? (?moy?-t)/Br	63,4*110,6*(1069-360)/37047=134,2
Rapport de perception thermique	Q t ajouter / Q b ajouter		(Q t ajouter / Q b ajouter) ?? 100	(134,2/124)*100=108,2

ValeursQtsh etQbsh ne diffère pas de plus de 2%,

unQt supplémentaire etQb supplémentaire - moins de 10%, ce qui est acceptable.

Bibliographie

Calcul thermique des chaudières. méthode normative. Moscou : Énergie, 1973, 295 p.

Rivkin S.L., Alexandrov A.A. Tableaux des propriétés thermodynamiques de l'eau et de la vapeur. Moscou : Énergie, 1975

Député Fadyushina Calcul thermique des chaudières : Lignes directrices pour la réalisation du projet de cours dans la discipline « Chaudronnerie et générateurs de vapeur » pour les étudiants à temps plein de la spécialité 0305 - Centrales thermiques. Sverdlovsk : UPI im. Kirova, 1988, 38 p.

Député Fadyushina Calcul thermique des chaudières. Lignes directrices pour la mise en œuvre du projet de cours dans la discipline "Installations de chaudières et générateurs de vapeur". Sverdlovsk, 1988, 46 p.

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INFLUENCE DE LA CHARGE DE VAPEUR SUR LES PROPRIÉTÉS DE RAYONNEMENT DE LA TORCHE DANS LA CHAMBRE À FEU DE LA CHAUDIÈRE

Mikhaïl Taimarov

dr. sci. tech., professeur de l'université énergétique d'État de Kazan,

Raïs Sungatullin

professeur principal de l'université énergétique d'État de Kazan,

Russie, République du Tatarstan, Kazan

ANNOTATION

Dans cet article, nous considérons le flux de chaleur de la torche lors de la combustion du gaz naturel dans la chaudière TGM-84A (station n ° 4) du Nizhnekamsk CHP-1 (NkCHP-1) pour différentes conditions de fonctionnement afin de déterminer le conditions dans lesquelles le garnissage de la lunette arrière est le moins sensible à la destruction thermique.

ABSTRAIT

Dans cette opération, le flux de chaleur d'une torche en cas de combustion de gaz naturel dans la chaudière TGM-84A (station n ° 4) de Nizhnekamsk TETc-1 (NkTETs-1) pour différentes conditions de régime aux fins de la détermination des conditions sous laquelle l'enveloppe maçonnée de l'écran arrière est la moins sujette à la corruption thermique est prise en compte.

Mots clés: chaudières à vapeur, flux de chaleur, paramètres de tourbillonnement d'air.

mots clés: chaudières, flux de chaleur, paramètres de torsion de l'air.

Introduction.

La chaudière TGM-84A est une chaudière à gazole largement utilisée avec des dimensions relativement petites. Sa chambre de combustion est divisée par un écran à deux lumières. La partie inférieure de chaque écran latéral passe dans un écran de foyer légèrement incliné dont les collecteurs inférieurs sont fixés aux collecteurs de l'écran à deux feux et se déplacent avec les déformations thermiques lors de l'allumage et de l'arrêt de la chaudière. Les tuyaux inclinés du foyer sont protégés du rayonnement torche par une couche de briques réfractaires et de masse de chromite. La présence d'un écran à deux lumières permet un refroidissement intensif des fumées.

Dans la partie supérieure du four, les tuyaux de l'écran arrière sont pliés dans la chambre de combustion, formant un seuil avec une saillie de 1400 mm. Ceci assure le lavage des écrans et leur protection du rayonnement direct de la torche. Dix tuyaux de chaque panneau sont droits, n'ont pas de saillie dans le four et sont porteurs. Des écrans sont situés au-dessus du seuil, qui font partie du surchauffeur et sont conçus pour refroidir les produits de combustion et surchauffer la vapeur. La présence d'un écran à deux lumières, selon l'intention des concepteurs, devrait permettre un refroidissement plus intensif des gaz de combustion que dans la chaudière à gazole TGM-96B, dont les performances sont similaires. Cependant, la surface de la surface de l'écran chauffant présente une marge importante, pratiquement supérieure à celle requise pour le fonctionnement nominal de la chaudière.

Le modèle de base TGM-84 a été reconstruit à plusieurs reprises, à la suite de quoi, comme indiqué ci-dessus, le modèle TGM-84A (avec 4 brûleurs) est apparu, puis le TGM-84B. (6 brûleurs). Les chaudières de la première modification TGM-84 étaient équipées de 18 brûleurs fioul-gaz placés sur trois rangées sur la paroi avant de la chambre de combustion. Actuellement, quatre ou six brûleurs de plus grande capacité sont en cours d'installation.

La chambre de combustion de la chaudière TGM-84A est équipée de quatre brûleurs à gazole KhF-TsKB-VTI-TKZ d'une capacité unitaire de 79 MW, installés sur deux niveaux d'affilée avec des pics sur la paroi avant. Les brûleurs du niveau inférieur (2 pièces) sont installés au niveau de 7200 mm, le niveau supérieur (2 pièces) - au niveau de 10200 mm. Les brûleurs sont conçus pour une combustion séparée du gaz et du mazout. La performance du brûleur au gaz 5200 nm 3 /heure. Allumage de la chaudière sur des buses mécaniques à vapeur. Pour contrôler la température de la vapeur surchauffée, 3 étages d'injection de son propre condensat sont installés.

Le brûleur HF-TsKB-VTI-TKZ est un brûleur à air chaud à double flux vortex et se compose d'un corps, de 2 sections d'une vrille axiale (centrale) et de la 1ère section d'une vrille d'air tangentielle (périphérique), d'un tuyau d'installation central pour un brûleur à mazout et un allumeur, des tuyaux de distribution de gaz . Les principales caractéristiques techniques de conception (conception) du brûleur KhF-TsKB-VTI-TKZ sont indiquées dans le tableau. une.

Tableau 1.

Spécifications de conception (conception) de basebrûleurs HF-TsKB-VTI-TKZ:

Pression de gaz, kPa
Consommation de gaz par brûleur, nm 3 / h
Puissance thermique du brûleur, MW
Résistance du chemin de gaz à la charge nominale, mm w.c. De l'art.
Résistance du passage de l'air à la charge nominale, mm w.c. De l'art.
Dimensions hors tout, mm	3452x3770x3080
Section totale de sortie du canal d'air chaud, m 2
Section totale de sortie des conduites de gaz, m 2

Les caractéristiques des directions de torsion de l'air dans les brûleurs HF-TsKB-VTI-TKZ sont illustrées à la fig. 1. Le schéma du mécanisme de torsion est illustré à la fig. 2. La disposition des tuyaux de sortie de gaz dans les brûleurs est illustrée à la fig. 3.

Figure 1. Schéma de numérotation des brûleurs, tourbillon d'air dans les brûleurs et emplacement des brûleurs KhF-TsKB-VTI-TKZ sur la paroi avant du four des chaudières TGM-84A n ° 4.5 NkCHP-1

Figure 2. Schéma du mécanisme de mise en œuvre de la torsion de l'air dans les brûleurs KhF-TsKB-VTI-TKZ des chaudières TGM-84A NkCHP-1

La boîte à air chaud du brûleur est divisée en deux flux. Une vrille axiale est installée dans le canal intérieur, et une vrille tangentielle réglable est installée dans le canal tangentiel périphérique.

Figure 3. Schéma de l'emplacement des tuyaux de sortie de gaz dans les brûleurs KhF-TsLB-VTI-TKZ des chaudières TGM-84A NkCHP-1

Au cours des expériences, le gaz d'Urengoy a été brûlé avec une valeur calorifique de 8015 kcal/m 3 . La technique de recherche expérimentale est basée sur l'utilisation d'une méthode sans contact pour mesurer les flux de chaleur incidents de la torche. Expérimentalement, la valeur du flux de chaleur incident de la torche sur les écrans q La chute a été mesurée avec un radiomètre étalonné en laboratoire.

Les mesures des produits de combustion non lumineux dans les fours de chaudières ont été effectuées sans contact à l'aide d'un pyromètre à rayonnement de type RAPIR, qui a montré la température de rayonnement. L'erreur de mesure de la température réelle des produits non lumineux à leur sortie du four à 1100°C par la méthode de rayonnement pour l'étalonnage du RK-15 avec un matériau de lentille en quartz est estimée à ± 1,36 %.

En général, l'expression de la valeur locale du flux de chaleur incident de la torche sur les écrans q la chute peut être représentée en fonction de la température réelle de la flamme J f dans la chambre de combustion et l'émissivité de la torche α f, selon la loi de Stefan-Boltzmann :

q tampon = 5,67 ´ 10 -8 αf J f 4, W / m 2,

où: J f est la température des produits de combustion dans la torche, K. Le degré d'émissivité de la luminosité de la torche α λ​f = 0,8 est pris selon les recommandations.

Le graphique de la dépendance à l'influence de la charge de vapeur sur les propriétés de rayonnement de la flamme est illustré à la Fig. 4. Les mesures ont été prises à une hauteur de 5,5 m par les écoutilles n° 1 et n° 2 de l'écran latéral gauche. On peut voir sur le graphique qu'avec une augmentation de la charge de vapeur de la chaudière, il y a une très forte augmentation des valeurs des flux de chaleur tombant de la torche dans la zone de la lunette arrière. Lors de la mesure à travers une trappe située plus près de la paroi avant, il y a également une augmentation des valeurs tombant de la torche sur les écrans de flux de chaleur avec une charge croissante. Cependant, en comparaison avec les flux thermiques au niveau de la lunette arrière, en valeur absolue, les flux thermiques au niveau de la lunette avant pour les charges lourdes sont en moyenne 2... 2,5 fois inférieurs.

Figure 4. Répartition du flux de chaleur incidente q tampon selon la profondeur du four, selon la capacité de vapeur D à selon les mesures par les trappes 1, 2 1er étage au niveau de 5,5 m le long de la paroi gauche du four pour la chaudière TGM-84A n ° 4 NkCHP-1 à torsion d'air maximale dans la position des pales des brûleurs Z (la distance entre les trappes 1 et 2 est de 6,0 m avec une profondeur totale du four de 7,4 m):

Sur la fig. La figure 5 montre les graphiques de la répartition du flux de chaleur incident q tomber le long de la profondeur du four, en fonction de la capacité de vapeur D k, selon des mesures à travers les trappes n ° 6 et n ° 7 du 2e étage à une élévation de 9,9 m le long de la paroi gauche du four pour la chaudière TGM-84A n ° 4 NKTES à torsion maximale de l'air dans la position des pales dans les brûleurs 3 par rapport aux flux de chaleur résultants selon les mesures à travers les trappes n ° 1 et N° 2 du premier étage.

Figure 5. Répartition du flux de chaleur incidente q tampon selon la profondeur du four, selon la capacité de vapeur D à selon les mesures par les trappes n° 6 et n° 7 du 2ème étage à elev. 9,9 m le long de la paroi gauche du four pour la chaudière TGM-84A n ° 4 de NKTEC à torsion d'air maximale dans la position des pales dans les brûleurs H par rapport aux flux de chaleur résultants selon les mesures à travers les trappes n ° 1 et N° 2 du premier étage (la distance entre les écoutilles 6 et 7 est égale à 5,5 m avec une profondeur totale du four de 7,4 m) :

Désignations pour la position des tourbillons d'air dans les brûleurs, adoptées dans ce travail :

Z - torsion maximale, O - pas de torsion, l'air va sans torsion.

L'indice c est la torsade centrale, l'indice p est la torsade principale périphérique.

L'absence d'index signifie la même position des lames pour les torsions centrales et périphériques (soit les deux torsions en position O soit les deux torsions en position Z).

De la fig. 5 on peut voir que les valeurs les plus élevées de flux de chaleur de la torche vers les surfaces de chauffage de l'écran ont lieu, selon les mesures à travers la trappe n ° 6 du deuxième étage, la plus proche de la paroi arrière du four à environ 9,9 m A la marque de 9,9 m, selon les mesures par la trappe n° 6, les flux de chaleur de croissance de la torche se produisent à un taux de 2 kW/m2 pour chaque augmentation de 10 t/h de la charge de vapeur, tandis que pour le brûleur n° kW/ m 2 pour chaque augmentation de 10 t / h de la charge de vapeur.

La croissance des flux de chaleur tombant de la torche à l'écran arrière, selon les mesures par la trappe n ° 1 au niveau de 5,5 m du premier étage, avec une augmentation de la charge de la chaudière TGM-84A n ° une augmentation de flux de chaleur près de la lunette arrière à environ 9,9 m.

La densité maximale de rayonnement thermique de la torche à l'écran arrière, mesurée à travers la trappe n ° 6 au niveau de 9,9 m, même à la sortie de vapeur maximale de la chaudière TGM-84A n ° ) est en moyenne 23% plus élevée par rapport à la valeur de la densité de rayonnement de la torche à l'écran arrière au niveau de 5,5 m, d'après les mesures par la trappe n° 1.

Le flux de chaleur résultant obtenu à partir de mesures au niveau de 9,9 m à travers la trappe n ° 7 du deuxième étage (le plus proche de l'écran avant), avec une augmentation de la charge de vapeur de la chaudière TGM-84A n ° torsion d'air dans les brûleurs (position des pales de torsion H) pour chaque tranche de 10 t/h augmente de 2 kW/m 2 , c'est-à-dire, comme dans le cas ci-dessus, selon des mesures par la trappe n° 6 la plus proche de la lunette arrière à environ 9,9 m.

L'augmentation des valeurs des flux de chaleur en baisse, selon les mesures à travers la trappe n ° 7 du deuxième étage au niveau de 9,9 m, se produit avec une augmentation de la charge de vapeur de la chaudière TGM-84A n ° 4 de le NCTPP de 230 t/h à 420 t/h toutes les 10 t/h à raison de 4,7 kW/m 2 , soit 2,35 fois moins rapide par rapport à la croissance des flux thermiques retombant de la torche, selon les mesures par le panneau n°2 à environ 5,5 m.

Les mesures des flux de chaleur tombant du chalumeau par la trappe n° 7 au niveau de 9,9 m à des valeurs de charge vapeur chaudière de 420 t/h coïncident pratiquement avec les valeurs obtenues lors des mesures par la trappe n° 2 à le niveau de 5,5 m pour des conditions de tourbillon d'air maximal dans les brûleurs (position des pales torsadées H) de la chaudière TGM-84A n ° 4 du NKTES.

Résultats.

1. L'influence des modifications de la torsion axiale (centrale) de l'air dans les brûleurs sur la valeur des flux de chaleur de la torche, par rapport à la modification de la torsion tangentielle de l'air dans les brûleurs, est faible et plus perceptible à le niveau de 5,5 m le long de la section 2.

2. Les débits mesurés les plus élevés se sont produits en l'absence de torsion d'air tangentielle (périphérique) dans les brûleurs et s'élevaient à 362,7 kW / m 2, mesurés par la trappe n ° 6 au niveau de 9,9 m à une charge de 400 t / h. Les valeurs des flux de chaleur de la torche dans la plage de 360 ​​... 400 kW/m 2 sont dangereuses lorsque le four fonctionne avec le jet direct de la torche sur la paroi du four depuis le côté allumage en raison de la destruction progressive de la doublure intérieure.

Bibliographie:

1. Garrison TR Pyrométrie de rayonnement. – M. : Mir, 1964, 248 p.
2. Gordov A.N. Fondamentaux de la pyrométrie - M. : Métallurgie, 1964. 471 p.
3. Taimarov MA Atelier de laboratoire sur le cours "Chaufferies et générateurs de vapeur". Manuel Kazan, KSEU 2002, 144 p.
4. Taimarov MA Étude de l'efficacité des installations énergétiques. - Kazan : Kazan. Etat énergie un-t, 2011. 110 p.
5. Taimarov MA Formation pratique au CHP. - Kazan : Kazan. Etat énergie un-t, 2003., 90 p.
6. Récepteurs thermiques de rayonnement. Actes du 1er symposium pansyndical. Kiev, Naukova Dumka, 1967. 310 p.
7. Shubin EP, Livin BI Conception d'installations de traitement thermique pour centrales thermiques et chaufferies - M.: Energia, 1980. 494 p.
8. Dichaicogénures de pyrite de métal de transition : synthèse à haute pression et corrélation des propriétés / T.A. Bither, R. I. Bouchard, W.H. Nuage et al. // Inorg. Chim. - 1968. - V. 7. - P. 2208–2220.

0

projet de cours

Calcul thermique de vérification de l'unité de chaudière TGM-84 marque E420-140-565

Devoir pour un projet de cours………………………………………………………………

1. Brève description de la chaufferie..……………………………………………..…

• Chambre de combustion………………………………………………………..……..
• Dispositifs intratambour …………………………………….…….…
• Surchauffeur……………………………………………………..……..
  • Surchauffeur de rayonnement…………………………..……….
  • Surchauffeur de plafond……………………………..……….
  • Surchauffeur d'écran……………………………..………...
  • Surchauffeur convectif…………………………..……….
• Economiseur d'eau………………………………………………………………
• Réchauffeur d'air régénératif……………………………………….
• Nettoyage des surfaces chauffantes……………………………………………..

1. Calcul de la chaudière……………………………………………………………….………

2.1. Composition du carburant……………………………………………………….………

2.2. Calcul des volumes et enthalpies des produits de combustion…………………………

2.3. Estimation du bilan thermique et de la consommation de carburant…………………………….

2.4. Calcul de la chambre de combustion………………………………………………………..……...

2.5. Calcul des surchauffeurs de chaudière……………………………………………..

2.5.1 Calcul d'un surchauffeur mural………………………….…….

2.5.2. Calcul d'un surchauffeur de plafond……………………..……….

2.5.3. Calcul d'un surchauffeur d'écran……………………….………

2.5.4. Calcul d'un surchauffeur convectif…………………..……….

2.6. Conclusion…………………………………………………………………..

1. Bibliographie……………………………………………….

Exercer

Il est nécessaire d'effectuer un calcul thermique de vérification de la chaudière TGM-84 de la marque E420-140-565.

Dans le calcul thermique de vérification, selon la conception et les dimensions adoptées de la chaudière pour une charge et un type de combustible donnés, les températures de l'eau, de la vapeur, de l'air et des gaz aux limites entre les surfaces de chauffage individuelles, l'efficacité, la consommation de combustible, le débit et la vitesse de la vapeur, de l'air et des gaz de combustion sont déterminées.

Un calcul de vérification est effectué pour évaluer l'efficacité et la fiabilité de la chaudière lorsqu'elle fonctionne avec un combustible donné, identifier les mesures de reconstruction nécessaires, sélectionner les équipements auxiliaires et obtenir les matières premières pour les calculs : aérodynamique, hydraulique, température du métal, résistance des tuyaux, cendres des tuyaux taux d'usure, corrosion, etc. .

Donnée initiale:

1. Débit vapeur nominal D 420 t/h
2. Température de l'eau d'alimentation t pv 230°C
3. Température vapeur surchauffée 555°С
4. Pression vapeur surchauffée 14 MPa
5. Pression de service dans le ballon de la chaudière 15,5 MPa
6. Température de l'air froid 30°С
7. Température des fumées 130…160°С
8. Carburant gazoduc de gaz naturel Nadym-Punga-Tura-Sverdlovsk-Chelyabinsk
9. Pouvoir calorifique inférieur 35590 kJ / m 3
10. Volume du four 1800m 3
11. Tamis tubes diamètre 62*6 mm
12. Espacement des tuyaux de criblage 60 mm.
13. Diamètre du tuyau de boîte de vitesses 36*6
14. L'emplacement des tuyaux du point de contrôle est échelonné
15. Le pas transversal des tuyaux de la boîte de vitesses S 1 120 mm
16. Pas longitudinal des tuyaux de la boîte de vitesses S 2 60 mm
17. Tuyaux ShPP diamètre 33*5 mm
18. Tuyaux PPP diamètre 54*6 mm
19. Zone libre pour le passage des produits de combustion 35,0 mm

1. Le but de la chaudière à vapeur TGM-84 et les principaux paramètres.

Les chaudières de la série TGM-84 sont conçues pour produire de la vapeur à haute pression en brûlant du mazout ou du gaz naturel.

1. Brève description de la chaudière à vapeur.

Toutes les chaudières de la série TGM-84 ont une disposition en forme de U et se composent d'une chambre de combustion, qui est un conduit de gaz ascendant, et d'un puits de convection descendant, reliés dans la partie supérieure par un conduit de gaz horizontal.

Des écrans d'évaporation et un surchauffeur mural radiatif sont situés dans la chambre de combustion. Dans la partie supérieure du four (et dans certaines modifications de la chaudière et dans le conduit horizontal), il y a un surchauffeur à écran. Dans le puits convectif, un surchauffeur convectif et un économiseur d'eau sont placés en série (le long des gaz). L'arbre convectif après le surchauffeur convectif est divisé en deux conduits de gaz, chacun contenant un flux d'un économiseur d'eau. Derrière l'économiseur d'eau, le conduit de gaz fait un tour, dans la partie inférieure duquel se trouvent des bunkers pour les cendres et la grenaille. Des aérothermes rotatifs régénératifs sont installés derrière le puits de convection à l'extérieur du bâtiment de la chaudière.

1.1. Chambre du four.

La chambre de combustion a une forme prismatique et en plan est un rectangle de dimensions : 6016x14080 mm. Les parois latérales et arrière de la chambre de combustion de tous les types de chaudières sont protégées par des tubes d'évaporateur d'un diamètre de 60x6 mm avec un pas de 64 mm en acier 20. Un surchauffeur radiant est placé sur la paroi avant, dont la conception est décrit ci-dessous. Un écran à deux lumières divise la chambre de combustion en deux demi-fours. L'écran à deux lumières se compose de trois panneaux et est formé de tuyaux d'un diamètre de 60x6 mm (acier 20). Le premier panneau est composé de vingt-six tubes avec un espacement de 64 mm entre les tubes ; le deuxième panneau - de vingt-huit tuyaux avec un pas entre tuyaux de 64 mm; le troisième panneau - à partir de vingt-neuf tuyaux, le pas entre les tuyaux est de 64 mm. Les collecteurs d'entrée et de sortie du double écran lumineux sont constitués de tuyaux d'un diamètre de 273x32 mm (acier20). L'écran à deux lumières est suspendu aux structures métalliques du plafond à l'aide de tiges et a la capacité de se déplacer avec la dilatation thermique. Afin d'égaliser la pression à travers les demi-fours, l'écran à double hauteur comporte des fenêtres formées par des canalisations.

Les écrans latéraux et arrière sont structurellement identiques pour tous les types de chaudières TGM-84. Les écrans latéraux en partie inférieure forment les pentes du fond de l'entonnoir froid avec une inclinaison de 15 0 par rapport à l'horizontale. Côté tir, les tuyaux du foyer sont recouverts d'une couche de briques réfractaires et d'une couche de masse de chromite. Dans les parties supérieure et inférieure de la chambre de combustion, les écrans latéraux et arrière sont reliés à des collecteurs d'un diamètre de 219x26 mm et 219x30 mm, respectivement. Les collecteurs supérieurs de la lunette arrière sont constitués de tuyaux d'un diamètre de 219x30 mm, les inférieurs sont constitués de tuyaux d'un diamètre de 219x26 mm. Le matériau des collecteurs à tamis est l'acier 20. L'alimentation en eau des collecteurs à tamis est réalisée par des tuyaux d'un diamètre de 159x15 mm et 133x13 mm. Le mélange vapeur-eau est évacué par des tuyaux d'un diamètre de 133x13 mm. Les tubes grillagés sont fixés aux poutres du châssis de la chaudière pour éviter toute déviation dans le four. Les panneaux des écrans latéraux et de l'écran à deux lumières ont quatre niveaux de fixations, les panneaux de l'écran arrière ont trois niveaux. La suspension des panneaux des écrans de combustion est réalisée à l'aide de tiges et permet le mouvement vertical des tuyaux.

L'espacement des tuyaux dans les panneaux est réalisé par des tiges soudées d'un diamètre de 12 mm, d'une longueur de 80 mm, le matériau est de l'acier 3kp.

Afin de réduire l'effet des irrégularités de chauffage sur la circulation, tous les écrans de la chambre de combustion sont sectionnés: les tuyaux avec collecteurs sont réalisés sous la forme d'un panneau, dont chacun est un circuit de circulation séparé. Au total, il y a quinze panneaux dans le foyer : l'écran arrière a six panneaux, deux feux et chaque écran latéral a trois panneaux. Chaque panneau de lunette arrière est composé de trente-cinq tuyaux d'évaporateur, de trois tuyaux d'eau et de trois tuyaux de vidange. Chaque panneau d'écran latéral se compose de trente et un tubes d'évaporateur.

Dans la partie supérieure de la chambre de combustion, il y a une saillie (dans la profondeur du four) formée par les tuyaux de l'écran arrière, ce qui contribue à un meilleur rinçage de la partie écran du surchauffeur par les gaz de combustion.

1.2. Dispositifs intratambours.

1 - boîte de distribution ; 2 - boîte cyclonique ; 3 - boîte de vidange ; 4 - cyclone ; 5 - palette; 6 - tuyau de vidange d'urgence ; 7 - collecteur de phosphatation ; 8 - collecteur de chauffage à la vapeur; 9 - tôle de plafond perforée; 10 - tuyau d'alimentation; 11 - feuille bouillonnante.

Cette chaudière TGM-84 utilise un schéma d'évaporation en deux étapes. Le tambour est un compartiment propre et constitue la première étape d'évaporation. Le tambour a un diamètre intérieur de 1600 mm et est en acier 16GNM. L'épaisseur de paroi du tambour est de 89 mm. La longueur de la partie cylindrique du tambour est de 16200 mm, la longueur totale du tambour est de 17990 mm.

La deuxième étape de l'évaporation est constituée de cyclones à distance.

Le mélange vapeur-eau à travers les tuyaux conducteurs de vapeur pénètre dans le tambour de la chaudière - dans les boîtes de distribution des cyclones. Les cyclones séparent la vapeur de l'eau. L'eau des cyclones est drainée dans des plateaux et la vapeur séparée entre sous le dispositif de lavage.

Le lavage à la vapeur est effectué dans une couche d'eau d'alimentation, qui est supportée sur une tôle perforée. La vapeur passe à travers les trous de la tôle perforée et bouillonne à travers la couche d'eau d'alimentation, se libérant des sels.

Les boîtes de distribution sont situées au-dessus du dispositif de chasse et présentent des trous dans leur partie inférieure pour l'évacuation de l'eau.

Le niveau d'eau moyen dans le tambour est de 200 mm en dessous de l'axe géométrique. Sur les instruments indicateurs d'eau, ce niveau est pris égal à zéro. Les niveaux supérieur et inférieur sont respectivement 75 m plus bas et plus haut que le niveau moyen.Pour éviter une suralimentation de la chaudière, un tuyau de vidange d'urgence est installé dans le ballon, ce qui permet d'évacuer l'excédent d'eau, mais pas plus que le niveau moyen.

Pour traiter l'eau de la chaudière avec des phosphates, un tuyau est installé dans la partie inférieure du tambour, à travers lequel les phosphates sont introduits dans le tambour.

Au bas du tambour se trouvent deux collecteurs pour le chauffage à la vapeur du tambour. Dans les chaudières à vapeur modernes, elles ne sont utilisées que pour accélérer le refroidissement du tambour lorsque la chaudière est à l'arrêt. Le maintien du rapport entre la température du corps du tambour "haut-bas" est réalisé par des mesures de régime.

1.3. Surchauffeur.

Les surfaces de surchauffeur de toutes les chaudières sont situées dans la chambre de combustion, la cheminée horizontale et le conduit de convection. Selon la nature de l'absorption de chaleur, le surchauffeur est divisé en deux parties : radiative et convective.

La partie rayonnement comprend un surchauffeur radiant mural (RTS), le premier étage d'écrans et une partie du surchauffeur de plafond situé au-dessus de la chambre de combustion.

La partie convective comprend - une partie du surchauffeur à écran (ne recevant pas directement le rayonnement du four), un surchauffeur de plafond et un surchauffeur convectif.

Le schéma du surchauffeur est à double flux avec mélange multiple de vapeur dans chaque flux et transfert de vapeur sur toute la largeur de la chaudière.

Schéma de principe des surchauffeurs.

1.3.1. Surchauffeur de rayonnement.

Sur les chaudières de la série TGM-84, les tuyaux du surchauffeur rayonnant protègent la paroi avant de la chambre de combustion de la marque de 2000 mm à 24600 mm et se composent de six panneaux, dont chacun est un circuit indépendant. Les tuyaux de panneau ont un diamètre de 42x5 mm, en acier 12Kh1MF, installés avec un pas de 46 mm.

Dans chaque panneau, vingt-deux tuyaux s'abaissent, les autres s'élèvent. Tous les collecteurs de panneaux sont situés à l'extérieur de la zone chauffée. Les collecteurs supérieurs sont suspendus aux structures métalliques du plafond à l'aide de tiges. La fixation des tuyaux dans les panneaux est réalisée par des entretoises et des tiges soudées. Les panneaux du surchauffeur rayonnant sont câblés pour l'installation des brûleurs et câblés pour les regards et regards.

1.3.2. Surchauffeur de plafond.

Le surchauffeur de plafond est situé au-dessus de la chambre de combustion, du conduit de fumée horizontal et du conduit de convection. Le plafond a été réalisé sur toutes les chaudières à partir de tuyaux d'un diamètre de 32x4 mm à raison de trois cent quatre-vingt-quatorze tuyaux placés avec un pas de 35 mm. Les tuyaux de plafond sont fixés comme suit: des bandes rectangulaires sont soudées à une extrémité aux tuyaux du surchauffeur de plafond et à l'autre - à des poutres spéciales, qui sont suspendues à l'aide de tiges aux structures métalliques du plafond. Il y a huit rangées de fixations sur toute la longueur des tuyaux de plafond.

1.3.3. Surchauffeur d'écran (SHPP).

Deux types d'écrans verticaux sont installés sur les chaudières de la série TGM-84. Écrans en forme de U avec des bobines de différentes longueurs et écrans unifiés avec des bobines de même longueur. Des écrans sont installés dans la partie supérieure du four et dans la fenêtre de sortie du four.

Sur les chaudières au fioul, les écrans en forme de U sont installés sur une ou deux rangées. Les chaudières à gazole sont équipées d'écrans unifiés sur deux rangées.

À l'intérieur de chaque écran en forme de U, il y a quarante et une bobines, qui sont installées avec un pas de 35 mm, dans chacune des rangées, il y a dix-huit écrans, avec un pas de 455 mm entre les écrans.

Le pas entre les bobines à l'intérieur des écrans unifiés est de 40 mm, trente écrans sont installés dans chacune des rangées, chacune avec vingt-trois bobines. L'espacement des bobines dans les écrans est effectué à l'aide de peignes et de pinces, dans certaines conceptions - par des baguettes de soudage.

Le surchauffeur à écran est suspendu aux structures métalliques du plafond à l'aide de tiges soudées aux oreilles des collecteurs. Dans le cas où les collecteurs sont situés les uns au-dessus des autres, le collecteur inférieur est suspendu au supérieur, et ce dernier, à son tour, est suspendu au plafond par des tiges.

1.3.4. Surchauffeur convectif (KPP).

Schéma d'un surchauffeur convectif (KPP).

Sur les chaudières de type TGM-84, un surchauffeur convectif de type horizontal est situé au début de l'arbre de convection. Le surchauffeur est réalisé en double flux et chaque flux est situé symétriquement par rapport à l'axe de la chaudière.

La suspension des colis de l'étage d'entrée du surchauffeur s'effectue sur les conduites de suspension du puits convectif.

L'étage de sortie (deuxième) est situé en premier dans l'arbre de convection le long des conduits de gaz. Les bobines de cet étage sont également constituées de tuyaux d'un diamètre de 38x6 mm (acier 12Kh1MF) avec les mêmes étapes. Collecteurs d'entrée d'un diamètre de 219x30 mm, collecteurs de sortie d'un diamètre de 325x50 mm (acier 12X1MF).

Le montage et l'espacement sont similaires à ceux de l'étage d'entrée.

Dans certaines versions de chaudières, les surchauffeurs diffèrent de ceux décrits ci-dessus en termes de tailles standard des collecteurs d'entrée et de sortie et des étapes dans les batteries.

1.4. Économiseur d'eau

L'économiseur d'eau est situé dans le puits de convection, qui est divisé en deux conduits. Chacun des flux de l'économiseur d'eau est situé dans le conduit correspondant, formant deux flux indépendants parallèles.

Selon la hauteur de chaque conduit, l'économiseur d'eau est divisé en quatre parties, entre lesquelles se trouvent des ouvertures de 665 mm de haut (sur certaines chaudières, les ouvertures ont une hauteur de 655 mm) pour les travaux de réparation.

L'économiseur est constitué de tuyaux d'un diamètre de 25x3,3 mm (acier 20) et les collecteurs d'entrée et de sortie sont constitués d'un diamètre de 219x20 mm (acier 20).

Les ensembles économiseurs d'eau sont composés de 110 serpentins jumelés à six voies. Les colis sont étagés avec un pas transversal S 1 = 80 mm et un pas longitudinal S 2 = 35 mm.

Les serpentins de l'économiseur d'eau sont situés parallèlement à l'avant de la chaudière et les collecteurs sont situés à l'extérieur du conduit de fumée sur les parois latérales du puits de convection.

L'espacement des bobines dans les emballages est réalisé à l'aide de cinq rangées de crémaillères dont les joues bouclées recouvrent la bobine de deux côtés.

La partie supérieure de l'économiseur d'eau repose sur trois poutres situées à l'intérieur du conduit de fumée et refroidies par air. La partie suivante (la seconde le long du flux de gaz) est suspendue aux poutres froides susmentionnées à l'aide de racks déportés. Le montage et la suspension des deux parties inférieures de l'économiseur d'eau sont identiques aux deux premières.

Les poutres froides sont constituées de produits laminés et recouvertes de béton thermo-protecteur. Par le haut, le béton est gainé d'une tôle qui protège les poutres des impacts de tir.

Les serpentins, qui sont les premiers dans le sens du mouvement des fumées, ont des revêtements métalliques en acier3 pour protéger contre l'usure par tir.

Les collecteurs d'entrée et de sortie de l'économiseur d'eau disposent de 4 supports mobiles pour compenser les variations de température.

Le mouvement du fluide dans l'économiseur d'eau est à contre-courant.

1.5. Réchauffeur d'air régénératif.

Pour le chauffage de l'air, la chaudière dispose de deux aérothermes rotatifs régénératifs РРВ-54.

Conception RAH : standard, sans cadre, l'aérotherme est installé sur un socle en béton armé spécial de type cadre, et toutes les unités auxiliaires sont montées sur l'aérotherme lui-même.

Le poids du rotor est transmis par une rotule de butée montée dans le support inférieur, à la poutre porteuse, en quatre supports sur la fondation.

L'aérotherme est un rotor tournant sur un arbre vertical d'un diamètre de 5400 mm et d'une hauteur de 2250 mm enfermé à l'intérieur d'un carter fixe. Des cloisons verticales divisent le rotor en 24 secteurs. Chaque secteur est divisé en 3 compartiments par des cloisons déportées, dans lesquelles sont placés des colis de tôles chauffantes. Les tôles chauffantes, rassemblées en paquets, sont empilées en deux niveaux sur la hauteur du rotor. L'étage supérieur est le premier dans le parcours des gaz, c'est la "partie chaude" du rotor, l'étage inférieur est la "partie froide".

La "partie chaude" de 1200 mm de hauteur est constituée de tôles ondulées entretoises de 0,7 mm d'épaisseur. La surface totale de la "partie chaude" des deux appareils est de 17896 m2. La « partie froide » de hauteur 600 mm est constituée de tôles ondulées entretoises de 1,3 mm d'épaisseur. La surface de chauffe totale de la "partie froide" de chauffage est de 7733 m2.

Les espaces entre les entretoises du rotor et les garnitures sont remplis de feuilles séparées de garniture supplémentaire.

Les gaz et l'air pénètrent dans le rotor et en sont évacués par des conduits supportés sur un châssis spécial et reliés aux tuyaux de dérivation des couvercles inférieurs de l'aérotherme. Les couvercles avec le boîtier forment le corps de l'aérotherme.

Le corps avec le couvercle inférieur repose sur les supports installés sur la fondation et la poutre porteuse du support inférieur. La peau verticale est constituée de 8 profilés dont 4 porteurs.

La rotation du rotor est assurée par un moteur électrique avec une boîte de vitesses à travers un engrenage de lanterne. Vitesse de rotation - 2 tr/min.

Les garnitures du rotor passent alternativement par le trajet de gaz, réchauffé par les gaz de combustion, et le trajet d'air dégageant la chaleur accumulée vers le flux d'air. À chaque instant, 13 secteurs sur 24 sont inclus dans le trajet du gaz, et 9 secteurs - dans le trajet de l'air, et 2 secteurs sont bloqués par des plaques d'étanchéité et désactivés du fonctionnement.

Pour éviter l'aspiration d'air (séparation étanche des flux de gaz et d'air), il existe des joints radiaux, périphériques et centraux. Les joints radiaux sont constitués de bandes d'acier horizontales fixées sur les chicanes radiales du rotor - plaques mobiles radiales. Chaque plaque est fixée sur les couvercles supérieur et inférieur avec trois boulons de réglage. Les écarts dans les joints sont ajustés en soulevant et en abaissant les plaques.

Les joints périphériques sont constitués de brides de rotor, qui sont tournées lors de l'installation, et de patins mobiles en fonte. Les patins ainsi que les guides sont fixés sur les couvercles supérieur et inférieur du boîtier RAH. Les coussinets sont ajustés avec des boulons de réglage spéciaux.

Les joints d'arbre internes sont similaires aux joints périphériques. Les joints d'arbre externes sont de type boîte à garniture.

Espace libre pour le passage des gaz : a) dans la "partie froide" - 7,72 m2.

b) dans la "partie chaude" - 19,4 m2.

Espace libre pour le passage de l'air : a) dans la "partie chaude" - 13,4 m2.

b) dans la "partie froide" - 12,2 m2.

1.6. Nettoyage des surfaces chauffantes.

Le nettoyage par grenaille est utilisé pour nettoyer les surfaces chauffantes et le tuyau de descente.

Dans la méthode de grenaillage de nettoyage des surfaces chauffantes, une grenaille de fonte de forme arrondie d'une taille de 3 à 5 mm est utilisée.

Pour un fonctionnement normal du circuit de nettoyage de la grenaille, il doit y avoir environ 500 kg de grenaille dans la trémie.

Lorsque l'éjecteur d'air est activé, la vitesse d'air nécessaire est créée pour soulever la grenaille à travers le tube pneumatique jusqu'au sommet de l'arbre de convection dans le piège à grenaille. À partir du capteur de tir, l'air d'échappement est évacué dans l'atmosphère et le tir s'écoule à travers un clignotant conique, une trémie intermédiaire avec un treillis métallique et à travers un séparateur de tir par gravité dans les goulottes de tir.

Dans les goulottes, la vitesse du flux de grenaille est ralentie à l'aide d'étagères inclinées, après quoi la grenaille tombe sur des épandeurs sphériques.

Après avoir traversé les surfaces à nettoyer, la grenaille épuisée est collectée dans une trémie, à la sortie de laquelle un séparateur d'air est installé. Le séparateur est utilisé pour séparer les cendres du flux de grenaille et pour maintenir la trémie propre à l'aide de l'air entrant dans le conduit de fumée à travers le séparateur.

Les particules de cendres, captées par l'air, retournent à travers le tuyau vers la zone de circulation active des fumées et sont emportées par celles-ci à l'extérieur du puits de convection. La grenaille nettoyée des cendres passe à travers le clignotant du séparateur et à travers le treillis métallique du bunker. De la trémie, la grenaille est à nouveau introduite dans le tuyau de transport pneumatique.

Pour nettoyer le puits de convection, 5 circuits avec 10 goulottes de grenaille ont été installés.

La quantité de grenaille passée à travers le flux de tubes de nettoyage augmente avec l'augmentation du degré initial de contamination du faisceau. Par conséquent, pendant le fonctionnement de l'installation, il faut s'efforcer de réduire les intervalles entre les nettoyages, ce qui permet à des portions relativement petites de la grenaille de garder la surface propre et, par conséquent, pendant le fonctionnement des unités pour toute l'entreprise, d'avoir le valeurs minimales des coefficients de pollution.

Pour créer un vide dans l'éjecteur, l'air d'une unité d'injection avec une pression de 0,8-1,0 atm et une température de 30-60 ° C est utilisé.

1. Calcul de la chaudière.

2.1. Composition du carburant.

2.2. Calcul des volumes et des enthalpies de l'air et des produits de combustion.

Les calculs des volumes d'air et de produits de combustion sont présentés dans le tableau 1.

Calcul d'enthalpie :

1. L'enthalpie de la quantité d'air théoriquement requise est calculée par la formule

où est l'enthalpie de 1 m 3 d'air, kJ / kg.

Cette enthalpie se retrouve également dans le tableau XVI.

1. L'enthalpie du volume théorique des produits de combustion est calculée par la formule

où, sont les enthalpies de 1 m 3 de gaz triatomiques, le volume théorique d'azote, le volume théorique de vapeur d'eau.

Nous trouvons cette enthalpie pour toute la plage de température et inscrivons les valeurs obtenues dans le tableau 2.

1. L'enthalpie de l'excès d'air est calculée par la formule

où est le coefficient d'excès d'air, et se trouve dans les tableaux XVII et XX

1. L'enthalpie des produits de combustion à a > 1 est calculée par la formule

Nous trouvons cette enthalpie pour toute la plage de température et inscrivons les valeurs obtenues dans le tableau 2.

2.3. Estimation du bilan thermique et de la consommation de carburant.

2.3.1. Calcul des pertes de chaleur.

La quantité totale de chaleur fournie à la chaudière est appelée chaleur disponible et notée. La chaleur sortant de la chaudière est la somme de la chaleur utile et des pertes de chaleur associées au processus technologique de production de vapeur ou d'eau chaude. Par conséquent, le bilan thermique de la chaudière a la forme: \u003d Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5 + Q 6,

où - chaleur disponible, kJ / m 3.

Q 1 - chaleur utile contenue dans la vapeur, kJ / kg.

Q 2 - perte de chaleur avec les gaz sortants, kJ / kg.

Q 3 - perte de chaleur due à une combustion incomplète chimique, kJ / kg.

Q 4 - perte de chaleur due à une combustion incomplète mécanique, kJ / kg.

Q 5 - perte de chaleur due au refroidissement externe, kJ / kg.

Q 6 - perte de chaleur due à la chaleur physique contenue dans le laitier retiré, plus pertes pour les panneaux et poutres de refroidissement non inclus dans le circuit de circulation de la chaudière, kJ / kg.

Le bilan thermique de la chaudière est établi par rapport au régime thermique établi et les pertes de chaleur sont exprimées en pourcentage de la chaleur disponible :

Le calcul des pertes de chaleur est donné dans le tableau 3.

Remarques sur le tableau 3 :

H ux - enthalpie des gaz de combustion, déterminée selon le tableau 2.

H cool - surface de réception des poutres et des panneaux, m 2 ;

Q to - puissance utile de la chaudière à vapeur.

2.3.2. Calcul de l'efficacité et de la consommation de carburant.

Le rendement d'une chaudière à vapeur est le rapport entre la chaleur utile et la chaleur disponible. Toute la chaleur utile générée par l'unité n'est pas envoyée au consommateur. Si le rendement est déterminé par la chaleur générée, il est dit brut, s'il est déterminé par la chaleur dégagée, il est net.

Le calcul de l'efficacité et de la consommation de carburant est donné dans le tableau 3.

Tableau 1.

Valeur calculée		La désignation	Dimension		Calcul ou justification
Quantité théorique nécessaire pour complet combustion de carburant.					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)
Théorique volume d'azote					0,79 9,725+0,01 1
triatomique					*98,2+2*0,4+3*0,1+4* *0,1+5*0,0+6*0,0)
Théorique volumes d'eau					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*
Volume d'eau					2,14+0,0161(1,05-
Volume de fumée					2,148+(1,05-1) 9,47
Fractions volumiques de triatomique		rRO2, rH2O
Densité du gaz sec à n.o.
Masse des produits de combustion					G Ã \u003d 0,7684 + (0/1000) + 1,306 1,05 9,47

Tableau 2.

Surface chauffante	Température après surface chauffante, 0 С	H 0 B, kJ / m 3	H 0 G, kJ / m 3	H B g, kJ / m 3
Haut de la chambre de combustion un T \u003d 1,05 + 0,07 \u003d 1,12
Surchauffeur blindé, une mne \u003d 1,12 + 0 \u003d 1,12
surchauffeur convectif, un kpe \u003d 1,12 + 0,03 \u003d 1,15
Économiseur d'eau a CE = 1,15+0,02=1,17
Aérotherme un VP \u003d 1,17 + 0,15 + 0,15 \u003d 1,47

Tableau 3

Valeur calculée	La désignation	Dimension		Calcul ou justification	Résultat
L'enthalpie du volume théorique d'air froid à une température de 30 0 C				Je 0 =1,32145 30 9,47
Enthalpie des fumées			Accepté à une température de 150 0 C	Nous acceptons selon le tableau 2
Perte de chaleur due à une combustion incomplète mécanique				Lors de la combustion du gaz, il n'y a pas de pertes dues à l'incomplétude mécanique de la combustion
Chaleur disponible pour 1 kg. Carburant par
Perte de chaleur avec les gaz de combustion				q 2 \u003d [(2902.71-1.47 * 375.42) *
Perte de chaleur due au refroidissement externe				Nous déterminons à partir de la Fig. 5.1.
Perte de chaleur due à une combustion chimique incomplète				Déterminer selon le tableau XX
Efficacité brute			h br \u003d 100 - (q 2 + q 3 + q 4 + q 5)	h br \u003d 100 - (6,6 + 0,07 + 0 + 0,4)
Consommation de carburant par (5-06) et (5-19)				En pg = (/) 100
Consommation de carburant estimée selon (4-01)				B p \u003d 9,14 * (1-0 / 100)

2.4. Calcul thermique de la chambre de combustion.

2.4.1 Détermination des caractéristiques géométriques du four.

Lors de la conception et de l'exploitation de chaufferies, le calcul de vérification des dispositifs de four est le plus souvent effectué. Lors de la vérification du calcul du four selon les dessins, il est nécessaire de déterminer: le volume de la chambre de combustion, le degré de son blindage, la surface des murs et la surface du rayonnement- recevant les surfaces chauffantes, ainsi que les caractéristiques structurelles des tubes écrans (diamètre des tubes, distance entre les axes des tubes).

Le calcul des caractéristiques géométriques est donné dans les tableaux 4 et 5.

Tableau 4

Valeur calculée	La désignation	Dimension	Calcul ou justification	Résultat
zone du mur avant			19,3*14, 2-4*(3,14* *1 2 /4)
Zone de paroi latérale			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)
Mur arrière			2(0,5*7,04*2,1)+
Zone d'écran à double lumière			2*(6,136*20,8-(0,5*1,4 *1,7+0,5*1,4*1,2)-
Zone de sortie du four
Surface occupée par les brûleurs
Largeur du foyer			selon les données de conception
Volume actif de la chambre de combustion

Tableau 5

Nom de surface					selon nomogramme-
mur avant
parois latérales
double écran lumineux
mur arrière
fenêtre à gaz
Superficie des murs grillagés (hors brûleurs)

2.4.2. Calcul du four.

Tableau 6

Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule	Calcul ou justification	Résultat
La température des produits de combustion à la sortie du four			Selon la conception de la chaudière.	Préalable accepté selon le combustible brûlé
Enthalpie des produits de combustion				Accepté selon le tableau. 2.
Dégagement de chaleur utile dans le four selon (6-28)				35590 (100-0.07-0)/(100-0)
Degré de dépistage selon (6-29)			Poutre H / F st
Le coefficient d'encrassement des écrans de combustion			Accepté selon le tableau 6.3	en fonction du carburant brûlé
Le coefficient d'efficacité thermique des écrans selon (6-31)
L'épaisseur effective de la couche émise selon
Coefficient d'atténuation des rayons par les gaz triatomiques selon (6-13)

Coefficient d'atténuation des rayons par les particules de suie selon (6-14)				1.2/(1+1.12 2) (2.99) 0.4 (1.6 920/1000-0.5)
Coefficient caractérisant la proportion du volume du four rempli de la partie lumineuse de la torche			Accepté à la page 38	En fonction de la charge spécifique du volume du four :
Le coefficient d'absorption du milieu de combustion selon (6-17)				1,175 +0,1 0,894
Critère de capacité d'absorption (critère de Bouguer) par (6-12)				1,264 0,1 5,08
La valeur effective du critère de Bouguer pour				1.6ln((1.4 0.642 2 +0.642 +2)/ (1,4 0,642 2 -0,642 +2))
Paramètre de lestage des fumées selon				11,11*(1+0)/(7,49+1,0)
Consommation de combustible fourni au brûleur étagé

Le niveau des axes des brûleurs dans un palier de (6-10)				(2 2,28 5,2+2 2,28 9,2)/(2 2,28 2)
Niveau relatif de l'emplacement des brûleurs selon (6-11)			x G \u003d h G / H T
Coefficient (Pour les fournaises au mazout avec brûleurs muraux)				Nous acceptons à la page 40
Paramètre selon (6-26a)				0,40(1-0,4∙0,371)
Coefficient de rétention de chaleur selon
Température de combustion théorique (adiabatique)				Il est pris égal à 2000 0 С
Capacité calorifique totale moyenne des produits de combustion selon la page 41

La température à la sortie du four a été choisie correctement et l'erreur était (920-911.85) * 100% / 920 = 0.885%

2.5. Calcul des surchauffeurs de chaudière.

Les surfaces de chauffage par convection des chaudières à vapeur jouent un rôle important dans le processus d'obtention de la vapeur, ainsi que dans l'utilisation de la chaleur des produits de combustion sortant de la chambre de combustion. L'efficacité des surfaces chauffantes par convection dépend de l'intensité du transfert de chaleur des produits de combustion vers la vapeur.

Les produits de combustion transfèrent la chaleur à la surface extérieure des tuyaux par convection et rayonnement. La chaleur est transférée à travers la paroi du tuyau par conduction thermique et de la surface interne à la vapeur par convection.

Le schéma de circulation de la vapeur à travers les surchauffeurs de la chaudière est le suivant :

Surchauffeur mural situé sur la paroi avant de la chambre de combustion et occupant toute la surface de la paroi avant.

Surchauffeur de plafond situé au plafond, traversant la chambre de combustion, les surchauffeurs à écran et le haut du puits de convection.

La première rangée de surchauffeurs à écran situés dans la chambre rotative.

La deuxième rangée de surchauffeurs à écran situés dans la chambre rotative après la première rangée.

Un surchauffeur convectif à courant mixte série et un désurchauffeur à injection installés dans une encoche sont installés dans le puits convectif de la chaudière.

Après le point de contrôle, la vapeur entre dans le collecteur de vapeur et sort de la chaudière.

Caractéristiques géométriques des surchauffeurs

Tableau 7

2.5.1. Calcul d'un surchauffeur mural.

Le FS mural est situé dans le four ; lors de son calcul, nous déterminerons l'absorption de chaleur en tant que partie de la chaleur dégagée par les produits de combustion de la surface du FS par rapport aux autres surfaces du four.

Le calcul de NPP est présenté dans le tableau n°8

2.5.2. Calcul d'un surchauffeur de plafond.

Compte tenu du fait que le FFS est situé à la fois dans la chambre de combustion et dans la partie convective, mais que la chaleur perçue dans la partie convective après le FFS et sous le FFS est très faible par rapport à la chaleur perçue du FFS dans le four (environ 10% et 30%, respectivement (d'après le manuel technique de la chaudière TGM-84 Le calcul du PPP est effectué dans le tableau n ° 9.

2.5.3. Calcul d'un surchauffeur d'écran.

Le calcul du SHPP est effectué dans le tableau n°10.

2.5.4. Calcul d'un surchauffeur convectif.

Le calcul du point de contrôle est effectué dans le tableau n ° 11.

Tableau 8

Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule	Calcul ou justification	Résultat
Surface de chauffe			Du tableau 4.	Du tableau 4.
Surface de réception du faisceau du circuit imprimé mural			Du tableau 5.	Du tableau 5.
Chaleur perçue par NPP				0,74∙(35760/1098,08)∙268,21
Augmentation de l'enthalpie de la vapeur dans la centrale nucléaire				6416,54∙8,88/116,67
Enthalpie de la vapeur avant NPP				Enthalpie de la vapeur saturée sèche à une pression de 155 atm (15,5 MPa)
Enthalpie de vapeur devant le surchauffeur de plafond			Je" ppp \u003d je" + DI npp
Température de la vapeur devant le surchauffeur de plafond			À partir de tableaux de propriétés thermodynamiques de l'eau et de la vapeur surchauffée	La température de la vapeur surchauffée à une pression de 155 ata et une enthalpie de 3085,88 kJ/kg (15,5 MPa)

La température après NPP est supposée égale à la température des produits de combustion à la sortie du four = 911,85 0 С.

Tableau 9

Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule	Calcul ou justification	Résultat
Surface de chauffage de la 1ère tranche du PPP
Surface réceptrice de rayonnement PPP-1			H l ppp \u003d F ∙ X
Chaleur perçue par PPP-1				0,74(35760/1098,08)∙50,61
Augmentation de l'enthalpie de la vapeur dans PPP-1				1224,275∙9,14/116,67
Enthalpie de vapeur après PPP-1			I`` ppp -2 =I`` ppp +DI npp
Augmentation de l'enthalpie de la vapeur dans SPP sous SPP				Environ 30% de DI vpp
Augmentation de l'enthalpie de la vapeur en PPP par BPP			Accepté préliminaire selon les méthodes standard de calcul de la chaudière TGM-84	Environ 10% de DI vpp
Enthalpie de vapeur devant SHPP			I`` ppp -2 +DI ppp -2 +DI ppp-3	3178,03+27,64+9,21
Température de la vapeur devant le surchauffeur de l'écran			À partir de tableaux de propriétés thermodynamiques de l'eau et de la vapeur surchauffée	La température de la vapeur surchauffée à une pression de 155 ata et une enthalpie de 3239,84 kJ/kg (15,5 MPa)

Tableau10.

Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule	Calcul ou justification	Résultat
Surface de chauffe			∙d ∙l∙z 1 ∙z 2	3,14∙0,033∙3∙30∙46
Zone dégagée pour le passage des produits de combustion selon (7-31)				3,76∙14,2-30∙3∙0,033
La température des produits de combustion après la SHPP				Estimation préliminaire de la température finale
Enthalpie des produits de combustion devant SHPP			Accepté selon le tableau. 2 :
Enthalpie des produits de combustion après SHPP			Accepté selon le tableau. 2
Enthalpie de l'air aspiré dans la surface convective, à t in = 30 0 С			Accepté selon le tableau. 3
				0,996(17714,56-16873,59+0)

Coefficient de transfert de chaleur		W / (m 2 × K)	Déterminé par le nomogramme 7
Correction du nombre de conduits le long des produits de combustion selon (7-42)				Lors du lavage transversal de faisceaux en ligne
Correction de l'alignement du faisceau			Déterminé par le nomogramme 7	Lors du lavage transversal de faisceaux en ligne
			Déterminé par le nomogramme 7	Lors du lavage transversal de faisceaux en ligne
Coefficient de transfert thermique par convection de p/s vers la surface chauffante (formule en nomogramme 7)		W / (m 2 × K)		75∙1,0∙0,75∙1,01
Épaisseur optique totale par (7-66)			(k g r p + k zl m)ps	(1,202∙0,2831 +0) 0,1∙0,628
L'épaisseur de la couche rayonnante pour les surfaces d'écran selon
Coefficient de transfert de chaleur		W / (m 2 × K)	Nous déterminons par le nomogramme -

tops dans la région vous-

fenêtre d'entrée du foyer

Coefficient			Nous déterminons par le nomogramme -
Coefficient de transfert de chaleur pour un écoulement sans poussière		W / (m 2 × K)
		Coefficient de répartition absorption de chaleur en fonction de la hauteur du four Voir Tableau 8-4
La chaleur reçue par rayonnement du four par la surface chauffante, à côté de la sortie à la fenêtre du foyer
Enthalpie préliminaire de la vapeur à la sortie de la SHPP selon (7-02) et (7-03)
Température vapeur préliminaire en sortie de SHPP				Température de la vapeur surchauffée sous pression 150 ata
Facteur d'utilisation				Nous choisissons selon la Fig. 7-13
		W / (m 2 × K)

Coefficient d'efficacité thermique des écrans				Déterminer à partir du tableau 7-5
Coefficient de transfert de chaleur selon (7-15v)		W / (m 2 × K)
La température réelle des produits de combustion après le SHPP				Puisque Q b et Q t diffèrent de (837,61 -780,62)*100% / 837,61 le calcul de surface n'est pas spécifié
Débit du désurchauffeur à la page 80			0.4=0.4(0.05…0.07)D
Enthalpie moyenne de la vapeur dans le trajet				0,5(3285,78+3085,88)
Enthalpie de l'eau utilisée pour l'injection de vapeur			D'après les tableaux des propriétés thermodynamiques de l'eau et de la vapeur surchauffée à une température de 230 0 С

Tableau 11

Valeur calculée	La désignation	Dimension	Formule	Calcul ou justification	Résultat
Surface de chauffe				3,14∙0,036∙6,3∙32∙74
Zone dégagée pour le passage des produits de combustion le long
Température des produits de combustion après convection BP			2 valeurs pré-acceptées	Selon la conception de la chaudière
Enthalpie des produits de combustion avant boîte de vitesses			Accepté selon le tableau. 2 :
Enthalpie des produits de combustion après RCP			Accepté selon le tableau. 2
La chaleur dégagée par les produits de combustion				0,996(17257,06-12399+0,03∙373,51) 0,996(17257,06-16317+0,03∙373,51)
Vitesse moyenne des produits de combustion
Coefficient de transfert de chaleur		W / (m 2 × K)	Déterminé par le nomogramme 8	Lors du lavage transversal de faisceaux en ligne
Correction du nombre de conduits le long des produits de combustion			Déterminé par le nomogramme 8	Lors du lavage transversal de faisceaux en ligne
Correction de l'alignement du faisceau			Déterminé par le nomogramme 8	Lors du lavage transversal de faisceaux en ligne
Coefficient prenant en compte l'influence des modifications des paramètres physiques de l'écoulement			Déterminé par le nomogramme 8	Lors du lavage transversal de faisceaux en ligne
Coefficient de transfert de chaleur par convection de p/s à la surface chauffante		W / (m 2 × K)		75∙1∙1,02∙1,04 82∙1∙1,02∙1,04
Température de paroi sale selon (7-70)
Facteur d'utilisation			Nous acceptons les instructions pour	Pour les poutres difficiles à laver
Le coefficient de transfert de chaleur total pour		W / (m 2 × K)		0,85∙ (77,73+0) 0,85∙ (86,13+0)
Coefficient d'efficacité thermique			Nous déterminons selon le tableau. 7-5
Coefficient de transfert de chaleur selon		W / (m 2 × K)
L'enthalpie préliminaire de la vapeur à la sortie du réducteur selon (7-02) et (7-03)
Température de la vapeur préliminaire après RCP			À partir de tableaux de propriétés thermodynamiques de la vapeur surchauffée	Température de la vapeur surchauffée sous pression 140 ata
Différence de température selon (7-74)
La quantité de chaleur perçue par la surface chauffante selon (7-01)				50,11 ∙1686,38∙211,38/(9,14∙10 3) 55,73∙1686,38∙421,56/(9,14 ∙10 3)
Chaleur réelle perçue au point de contrôle			Nous acceptons selon l'annexe 1
La température réelle des produits de combustion après la boîte de vitesses			Nous acceptons selon l'annexe 1	Le graphique est basé sur les valeurs de Qb et Qt pour deux températures.
Augmentation de l'enthalpie de la vapeur dans la boîte de vitesses				3070∙9,14 /116,67
Enthalpie de la vapeur après RCP			Boîte de vitesses I`` + boîte de vitesses DI
Température vapeur après boîte de vitesses			À partir de tableaux de propriétés thermodynamiques de l'eau et de la vapeur surchauffée	La température de la vapeur surchauffée à une pression de 140 atm et une enthalpie de 3465,67 kJ/kg

Résultats du calcul :

Q p p \u003d 35590 kJ / kg - chaleur disponible.

Q l \u003d φ (Q m - I´ T) \u003d 0,996 (35565,08 - 17714,56) \u003d 17779,118 kJ / kg.

Q k \u003d 2011,55 kJ / kg - absorption thermique du SHPP.

Qpe \u003d 3070 kJ / kg - absorption de chaleur du point de contrôle.

L'absorption de chaleur de NPP et PPP est prise en compte dans Q l, puisque NPP et PPP sont situés dans le four de la chaudière. Autrement dit, Q NPP et Q PPP sont inclus dans Q l.

2.6 Conclusion

J'ai effectué un calcul de vérification de la chaudière TGM-84.

Dans le calcul thermique de vérification, selon la conception et les dimensions adoptées de la chaudière pour une charge et un type de combustible donnés, j'ai déterminé les températures de l'eau, de la vapeur, de l'air et des gaz aux limites entre les surfaces de chauffage individuelles, l'efficacité, la consommation de combustible, débit et vitesse de la vapeur, de l'air et des fumées.

Le calcul de vérification est effectué pour évaluer l'efficacité et la fiabilité de la chaudière lorsqu'elle fonctionne avec un combustible donné, identifier les mesures de reconstruction nécessaires, sélectionner les équipements auxiliaires et obtenir les matières premières pour les calculs : aérodynamique, hydraulique, température du métal, résistance des tuyaux, usure des cendres intensité à propos sa tuyaux, corrosion, etc.

3. Liste de la littérature utilisée

1. Lipov Yu.M. Calcul thermique d'une chaudière à vapeur. -Izhevsk : Centre de recherche "Dynamique régulière et chaotique", 2001
2. Calcul thermique des chaudières (méthode normative). - Saint-Pétersbourg : NPO CKTI, 1998
3. Conditions techniques et mode d'emploi de la chaudière à vapeur TGM-84.

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Compilé par : M.V. KALMYKOV UDC 621.1 Conception et fonctionnement de la chaudière TGM-84 : méthode. ukaz. / Samar. Etat technologie. un-t ; Comp. M.V. Kalmykov. Samara, 2006. 12 p. Les principales caractéristiques techniques, la disposition et la description de la conception de la chaudière TGM-84 et le principe de son fonctionnement sont pris en compte. Les dessins de la disposition de l'unité de chaudière avec les équipements auxiliaires, la vue générale de la chaudière et de ses composants sont donnés. Un schéma du parcours vapeur-eau de la chaudière et une description de son fonctionnement sont présentés. Des consignes méthodiques sont destinées aux étudiants de la spécialité 140101 "Centrales thermiques". Il. 4. Bibliographie : 3 titres. Imprimé par décision du conseil de rédaction et d'édition de SamSTU 0 CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES DE LA CHAUDIÈRE Les chaudières TGM-84 sont conçues pour produire de la vapeur à haute pression en brûlant du combustible gazeux ou du fioul et sont conçues pour les paramètres suivants : Débit vapeur nominal … ………………………….. Pression de service dans le tambour ………………………………………… Pression de service de la vapeur derrière la vanne de vapeur principale ……………. Température vapeur surchauffée ………………………………………. Température de l'eau d'alimentation ……………………………………… Température de l'air chaud a) pendant la combustion du fioul …………………………………………. b) lors de la combustion de gaz ……………………………………………. 420 t/h 155 ata 140 ata 550 °С 230 °С 268 °С 238 °С Il se compose d'une chambre de combustion, qui est un conduit de gaz ascendant et un puits convectif descendant (Fig. 1). La chambre de combustion est divisée par un écran à deux lumières. La partie inférieure de chaque écran latéral passe dans un écran de foyer légèrement incliné dont les collecteurs inférieurs sont fixés aux collecteurs de l'écran à deux feux et se déplacent avec les déformations thermiques lors de l'allumage et de l'arrêt de la chaudière. La présence d'un écran à deux lumières permet un refroidissement plus intensif des fumées. En conséquence, la contrainte thermique du volume du four de cette chaudière a été choisie pour être nettement supérieure à celle des unités à charbon pulvérisé, mais inférieure à celle des autres tailles standard de chaudières à gazole. Cela a facilité les conditions de travail des tuyaux de l'écran à deux lumières, qui perçoivent la plus grande quantité de chaleur. Dans la partie supérieure du four et dans la chambre rotative se trouve un surchauffeur à écran semi-radiatif. Le puits convectif abrite un surchauffeur convectif horizontal et un économiseur d'eau. Derrière l'économiseur d'eau, il y a une chambre avec des bacs de réception de nettoyage de grenaille. Deux réchauffeurs d'air régénératifs de type RVP-54, connectés en parallèle, sont installés après le puits de convection. La chaudière est équipée de deux soufflantes VDN-26-11 et de deux ventilateurs d'évacuation D-21. La chaudière a été reconstruite à plusieurs reprises, à la suite de quoi le modèle TGM-84A est apparu, puis le TGM-84B. En particulier, des écrans unifiés ont été introduits et une distribution plus uniforme de la vapeur entre les tuyaux a été obtenue. Le pas transversal des tuyaux dans les piles horizontales de la partie convective du surchauffeur de vapeur a été augmenté, réduisant ainsi le risque de contamination par de l'huile noire. 2 0 R et s. 1. Coupes longitudinale et transversale de la chaudière à gazole TGM-84 : 1 - chambre de combustion ; 2 - brûleurs; 3 - tambour ; 4 - écrans ; 5 - surchauffeur convectif; 6 - unité de condensation ; 7 – économiseur ; 11 - receveur de tir; 12 - cyclone de séparation à distance Les chaudières de la première modification TGM-84 étaient équipées de 18 brûleurs fioul-gaz placés sur trois rangées sur la paroi avant de la chambre de combustion. Actuellement, quatre ou six brûleurs de productivité plus élevée sont installés, ce qui simplifie l'entretien et la réparation des chaudières. DISPOSITIFS DES BRÛLEURS La chambre de combustion est équipée de 6 brûleurs fioul-gaz installés sur deux niveaux (sous forme de 2 triangles alignés, tête en haut, sur la paroi frontale). Les brûleurs du niveau inférieur sont réglés à 7200 mm, le niveau supérieur à 10200 mm. Les brûleurs sont conçus pour une combustion séparée du gaz et du fioul, vortex, simple flux avec distribution centrale de gaz. Les brûleurs extrêmes du niveau inférieur sont tournés vers l'axe du demi-four de 12 degrés. Pour améliorer le mélange du combustible avec l'air, les brûleurs ont des aubes directrices à travers lesquelles l'air est torsadé. Des gicleurs à mazout à pulvérisation mécanique sont installés le long de l'axe des brûleurs sur les chaudières, la longueur du canon de la buse à mazout est de 2700 mm. La conception du four et la disposition des brûleurs doivent assurer un processus de combustion stable, son contrôle, et également exclure la possibilité de formation de zones mal ventilées. Les brûleurs à gaz doivent fonctionner de manière stable, sans séparation ni contournement de la flamme dans la plage de régulation de la charge thermique de la chaudière. Les brûleurs à gaz utilisés sur les chaudières doivent être certifiés et avoir des passeports de fabricant. CHAMBRE DU FOUR La chambre prismatique est divisée par un écran à deux lumières en deux demi-fours. Le volume de la chambre de combustion est de 1557 m3, la contrainte thermique du volume de combustion est de 177000 kcal/m3 heure. Les parois latérales et arrière de la chambre sont protégées par des tubes évaporateurs de 60 x 6 mm de diamètre au pas de 64 mm. Les écrans latéraux dans la partie inférieure ont des pentes vers le milieu du foyer avec une pente de 15 degrés par rapport à l'horizontale et forment un foyer. Afin d'éviter la stratification du mélange vapeur-eau dans des conduites légèrement inclinées sur l'horizontale, les sections des écrans latéraux formant le foyer sont recouvertes de briques réfractaires et de masse de chromite. Le système d'écran est suspendu aux structures métalliques du plafond à l'aide de tiges et a la capacité de tomber librement lors de la dilatation thermique. Les tuyaux des écrans d'évaporation sont soudés avec une tige D-10 mm avec un intervalle de hauteur de 4-5 mm. Pour améliorer l'aérodynamisme de la partie supérieure de la chambre de combustion et protéger les chambres de la grille arrière des rayonnements, les tuyaux de la grille arrière en partie haute forment un rebord dans le four avec un porte-à-faux de 1,4 m. Le rebord est formé de 70 % des tuyaux de la lunette arrière. 3 Afin de réduire l'effet d'un chauffage irrégulier sur la circulation, tous les écrans sont sectionnés. Les écrans à deux feux et les deux écrans latéraux ont chacun trois circuits de circulation, l'écran arrière en a six. Les chaudières TGM-84 fonctionnent selon un schéma d'évaporation en deux étapes. La première étape d'évaporation (compartiment propre) comprend un tambour, des panneaux de l'arrière, des écrans à deux feux, 1er et 2ème de l'avant des panneaux d'écran latéraux. Le deuxième étage d'évaporation (compartiment à sel) comprend 4 cyclones déportés (deux de chaque côté) et un troisième panneaux d'écrans latéraux à l'avant. Aux six chambres inférieures de la lunette arrière, l'eau du tambour est alimentée par 18 tuyaux de vidange, trois à chaque collecteur. Chacun des 6 panneaux comprend 35 tubes criblés. Les extrémités supérieures des tuyaux sont reliées aux chambres, à partir desquelles le mélange vapeur-eau pénètre dans le tambour par 18 tuyaux. L'écran à deux lumières a des fenêtres formées par des tuyauteries pour l'équilibrage de la pression dans les demi-fours. Aux trois chambres inférieures de l'écran à double hauteur, l'eau du tambour entre par 12 tuyaux de ponceau (4 tuyaux pour chaque collecteur). Les panneaux d'extrémité ont 32 tubes de tamis chacun, celui du milieu a 29 tubes. Les extrémités supérieures des tuyaux sont reliées à trois chambres supérieures, à partir desquelles le mélange vapeur-eau est dirigé vers le tambour à travers 18 tuyaux. L'eau s'écoule du tambour à travers 8 tuyaux de vidange vers les quatre collecteurs inférieurs avant des écrans latéraux. Chacun de ces panneaux contient 31 tubes criblés. Les extrémités supérieures des tuyaux de tamis sont reliées à 4 chambres, à partir desquelles le mélange vapeur-eau pénètre dans le tambour par 12 tuyaux. Les chambres inférieures des compartiments à sel sont alimentées par 4 cyclones distants à travers 4 tuyaux de vidange (un tuyau de chaque cyclone). Les panneaux du compartiment à sel contiennent 31 tuyaux de criblage. Les extrémités supérieures des tuyaux de tamis sont reliées aux chambres, à partir desquelles le mélange vapeur-eau pénètre dans 4 cyclones distants à travers 8 tuyaux. TAMBOUR ET DISPOSITIF DE SÉPARATION Le tambour a un diamètre intérieur de 1,8 m et une longueur de 18 m. Tous les tambours sont en tôle d'acier 16 GNM (acier au manganèse-nickel-molybdène), épaisseur de paroi 115 mm. Poids du tambour environ 96600 kg. Le ballon de la chaudière est conçu pour créer une circulation naturelle de l'eau dans la chaudière, nettoyer et séparer la vapeur produite dans les canalisations du tamis. La séparation du mélange vapeur-eau de la 1ère étape d'évaporation est organisée dans le tambour (la séparation de la 2ème étape d'évaporation est effectuée sur des chaudières dans 4 cyclones distants), le lavage de toute la vapeur est effectué avec de l'eau d'alimentation, suivi de piégeage de l'humidité de la vapeur. L'ensemble du tambour est un compartiment propre. Le mélange vapeur-eau des collecteurs supérieurs (à l'exception des collecteurs des compartiments à sel) entre dans le tambour des deux côtés et entre dans une boîte de distribution spéciale, à partir de laquelle il est envoyé aux cyclones, où a lieu la séparation primaire de la vapeur de l'eau. Dans les tambours des chaudières, 92 cyclones sont installés - 46 à gauche et 46 à droite. 4 Des séparateurs horizontaux à plaques sont installés à la sortie de la vapeur des cyclones.La vapeur, après les avoir traversés, entre dans le dispositif de lavage à bulles. Ici, sous le dispositif de lavage du compartiment propre, la vapeur est fournie par des cyclones externes, à l'intérieur desquels la séparation du mélange vapeur-eau est également organisée. La vapeur, après avoir traversé le dispositif de bullage-rinçage, pénètre dans la tôle perforée, où la vapeur est séparée et le flux est égalisé simultanément. Après avoir traversé la tôle perforée, la vapeur est évacuée par 32 tuyaux de sortie de vapeur vers les chambres d'entrée du surchauffeur mural et 8 tuyaux vers l'unité de condensat. Riz. 2. Schéma d'évaporation à deux étages avec cyclones à distance : 1 - tambour ; 2 - cyclone à distance ; 3 - collecteur inférieur du circuit de circulation ; 4 - tuyaux générateurs de vapeur; 5 - tuyaux de descente; 6 - alimentation en eau d'alimentation; 7 – sortie d'eau de purge ; 8 - tuyau de dérivation d'eau du tambour au cyclone ; 9 - tuyau de dérivation de vapeur du cyclone au tambour ; 10 - tuyau de sortie de vapeur de l'unité Environ 50% de l'eau d'alimentation est fournie au dispositif de rinçage à bulles et le reste est évacué par le collecteur de distribution dans le tambour sous le niveau de l'eau. Le niveau d'eau moyen dans le tambour est de 200 mm en dessous de son axe géométrique. Fluctuations de niveau admissibles dans le tambour 75 mm. Pour égaliser la teneur en sel dans les compartiments à sel des chaudières, deux ponceaux ont été transférés, de sorte que le cyclone droit alimente le collecteur inférieur gauche du compartiment à sel et celui de gauche alimente celui de droite. 5 CONCEPTION DU SURCHAUFFEUR DE VAPEUR Les surfaces de chauffe du surchauffeur sont situées dans la chambre de combustion, la cheminée horizontale et le puits de descente. Le schéma du surchauffeur est à double flux avec mélange multiple et transfert de vapeur sur toute la largeur de la chaudière, ce qui vous permet d'égaliser la distribution thermique des serpentins individuels. Selon la nature de la perception de la chaleur, le surchauffeur est conditionnellement divisé en deux parties : radiative et convective. La partie radiante comprend un surchauffeur mural (SSH), la première rangée d'écrans (SHR) et une partie du surchauffeur de plafond (SHS), protégeant le plafond de la chambre de combustion. À la convection - la deuxième rangée d'écrans, une partie du surchauffeur de plafond et un surchauffeur convectif (KPP). Surchauffeur mural à rayonnement Des conduites NPP protègent la paroi frontale de la chambre de combustion. La centrale nucléaire se compose de six panneaux, deux d'entre eux ont 48 tuyaux chacun et les autres ont 49 tuyaux, le pas entre les tuyaux est de 46 mm. Chaque panneau a 22 tuyaux de descente, les autres sont en haut. Les collecteurs d'admission et de sortie sont situés dans la zone non chauffée au-dessus de la chambre de combustion, les collecteurs intermédiaires sont situés dans la zone non chauffée au-dessous de la chambre de combustion. Les chambres hautes sont suspendues aux structures métalliques du plafond à l'aide de tiges. Les tuyaux sont fixés sur 4 niveaux de hauteur et permettent un mouvement vertical des panneaux. Surchauffeur de plafond Le surchauffeur de plafond est situé au-dessus du four et de la cheminée horizontale, se compose de 394 tuyaux placés avec un pas de 35 mm et reliés par des collecteurs d'entrée et de sortie. Surchauffeur à écran Le surchauffeur à écran est constitué de deux rangées d'écrans verticaux (30 écrans dans chaque rangée) situés dans la partie supérieure de la chambre de combustion et du carneau rotatif. Pas entre les écrans 455 mm. L'écran se compose de 23 serpentins de même longueur et de deux collecteurs (entrée et sortie) installés horizontalement dans une zone non chauffée. Surchauffeur à convection Le surchauffeur à convection de type horizontal se compose de parties gauche et droite situées dans le conduit de descente au-dessus de l'économiseur d'eau. Chaque côté, à son tour, est divisé en deux étapes directes. 6 CHEMIN DE VAPEUR DE LA CHAUDIÈRE La vapeur saturée du tambour de la chaudière à travers 12 tuyaux de dérivation de vapeur entre dans les collecteurs supérieurs de la centrale nucléaire, d'où elle descend à travers les tuyaux médians de 6 panneaux et entre dans 6 collecteurs inférieurs, après quoi elle monte à travers le tuyaux extérieurs de 6 panneaux vers les collecteurs supérieurs, dont 12 tuyaux non chauffés sont dirigés vers les collecteurs d'entrée du surchauffeur de plafond. De plus, la vapeur se déplace sur toute la largeur de la chaudière le long des tuyaux de plafond et pénètre dans les collecteurs de sortie du surchauffeur situés sur la paroi arrière du conduit de convection. A partir de ces collecteurs, la vapeur est divisée en deux flux et dirigée vers les chambres des désurchauffeurs du 1er étage, puis vers les chambres des écrans extérieurs (7 à gauche et 7 à droite), après passage par lesquels les deux flux de vapeur entrent dans le désurchauffeurs intermédiaires du 2ème étage, gauche et droit. Dans les désurchauffeurs des étages I et II, la vapeur est transférée du côté gauche vers le côté droit et, vice versa, afin de réduire le déséquilibre thermique causé par le désalignement des gaz. Après avoir quitté les désurchauffeurs intermédiaires de la deuxième injection, la vapeur pénètre dans les collecteurs des écrans intermédiaires (8 gauche et 8 droit), en passant par lesquels elle est dirigée vers les chambres d'entrée du poste de contrôle. Des désurchauffeurs Stage III sont installés entre les parties supérieure et inférieure de la boîte de vitesses. La vapeur surchauffée est ensuite envoyée aux turbines par une conduite de vapeur. Riz. 3. Schéma du surchauffeur de chaudière : 1 - tambour de chaudière ; 2 - panneau de tube de rayonnement bidirectionnel à rayonnement (les collecteurs supérieurs sont conditionnellement affichés à gauche et les collecteurs inférieurs à droite); 3 - panneau de plafond ; 4 - désurchauffeur d'injection ; 5 - lieu d'injection d'eau dans la vapeur ; 6 - écrans extrêmes; 7 - écrans moyens ; 8 - paquets convectifs ; 9 – sortie de vapeur de la chaudière 7 REFROIDISSEURS DE GROUPE DE CONDENSATS ET DE DÉPÔT D'INJECTION Pour obtenir ses propres condensats, la chaudière est équipée de 2 groupes de condensats (un de chaque côté) situés au plafond de la chaudière au-dessus de la partie convective. Ils se composent de 2 collecteurs de distribution, de 4 condenseurs et d'un collecteur de condensats. Chaque condensateur est constitué d'une chambre D426x36 mm. Les surfaces de refroidissement des condenseurs sont formées par des tuyaux soudés à la plaque tubulaire, qui est divisée en deux parties et forme une chambre de sortie d'eau et une chambre d'entrée d'eau. La vapeur saturée du ballon de la chaudière est envoyée par 8 tuyaux vers quatre collecteurs de distribution. De chaque collecteur, la vapeur est déviée vers deux condenseurs par des tuyaux de 6 tuyaux vers chaque condenseur. La condensation de la vapeur saturée provenant du ballon de la chaudière est réalisée en la refroidissant avec de l'eau d'alimentation. L'eau d'alimentation après que le système de suspension est alimentée dans la chambre d'alimentation en eau, passe à travers les tubes des condenseurs et sort dans la chambre de drainage et plus loin dans l'économiseur d'eau. La vapeur saturée provenant du tambour remplit l'espace de vapeur entre les tuyaux, entre en contact avec eux et se condense. Le condensat résultant à travers 3 tuyaux de chaque condenseur entre dans deux collecteurs, de là il est acheminé à travers les régulateurs vers les désurchauffeurs I, II, III des injections gauche et droite. L'injection de condensat se produit en raison de la pression formée à partir de la différence dans le tuyau Venturi et de la chute de pression dans le trajet de vapeur du surchauffeur du tambour au site d'injection. Le condensat est injecté dans la cavité du tuyau Venturi à travers 24 trous d'un diamètre de 6 mm, situés sur la circonférence au point étroit du tuyau. Le tube Venturi à pleine charge sur la chaudière réduit la pression de la vapeur en augmentant sa vitesse au point d'injection de 4 kgf/cm2. La capacité maximale d'un condenseur à 100 % de charge et les paramètres de conception de la vapeur et de l'eau d'alimentation sont de 17,1 t/h. ÉCONOMISEUR D'EAU L'économiseur d'eau serpentin en acier se compose de 2 parties placées respectivement sur le côté gauche et droit de l'arbre de descente. Chaque partie de l'économiseur se compose de 4 blocs : inférieur, 2 moyens et supérieur. Des ouvertures sont pratiquées entre les blocs. L'économiseur d'eau se compose de 110 batteries disposées parallèlement à l'avant de la chaudière. Les bobines dans les blocs sont décalées avec un pas de 30 mm et 80 mm. Les blocs médian et supérieur sont installés sur des poutres situées dans le conduit de fumée. Pour se protéger du milieu gazeux, ces poutres sont recouvertes d'un isolant, protégé par des tôles de 3 mm d'épaisseur de l'action de la grenailleuse. Les blocs inférieurs sont suspendus aux poutres à l'aide de crémaillères. Les racks offrent la possibilité de retirer le paquet de bobines lors de la réparation. 8 Les chambres d'entrée et de sortie de l'économiseur d'eau sont situées à l'extérieur des conduits de gaz et sont fixées au châssis de la chaudière avec des supports. Les poutres de l'économiseur d'eau sont refroidies (la température des poutres pendant l'allumage et pendant le fonctionnement ne doit pas dépasser 250 ° C) en leur fournissant de l'air froid à partir de la pression des ventilateurs soufflants, avec refoulement d'air dans les caissons d'aspiration des ventilateurs soufflants. AÉROTHERME Deux aérothermes régénératifs RVP-54 sont installés dans la chaufferie. Le réchauffeur d'air régénératif RVP-54 est un échangeur de chaleur à contre-courant composé d'un rotor rotatif enfermé dans un boîtier fixe (Fig. 4). Le rotor est constitué d'une virole d'un diamètre de 5590 mm et d'une hauteur de 2250 mm, en tôle d'acier de 10 mm d'épaisseur et d'un moyeu d'un diamètre de 600 mm, ainsi que de nervures radiales reliant le moyeu à la virole, divisant le rotor en 24 secteurs. Chaque secteur est divisé par des feuilles verticales en P et s. Fig. 4. Schéma structurel de l'aérotherme régénératif : 1 – conduit ; 2 - tambour ; 3 - corps; 4 - farce; 5 - arbre; 6 - roulement; 7 - joint; 8 - moteur électrique trois parties. Des sections de feuilles chauffantes y sont posées. La hauteur des sections est installée sur deux rangées. La rangée supérieure est la partie chaude du rotor, constituée d'entretoise et de tôles ondulées de 0,7 mm d'épaisseur. La rangée inférieure de profilés est la partie froide du rotor et est constituée de tôles droites entretoises de 1,2 mm d'épaisseur. La garniture d'extrémité froide est plus sensible à la corrosion et peut être facilement remplacée. Un arbre creux passe à l'intérieur du moyeu du rotor, ayant une bride dans la partie inférieure, sur laquelle repose le rotor, le moyeu est fixé à la bride avec des goujons. RVP a deux couvercles - supérieur et inférieur, des plaques d'étanchéité sont installées dessus. 9 Le processus d'échange de chaleur s'effectue en chauffant la garniture du rotor dans le flux de gaz et en la refroidissant dans le flux d'air. Le mouvement séquentiel de la garniture chauffée du flux de gaz au flux d'air est effectué grâce à la rotation du rotor à une fréquence de 2 tours par minute. À chaque instant, sur 24 secteurs du rotor, 13 secteurs sont inclus dans le trajet du gaz, 9 secteurs - dans le trajet de l'air, deux secteurs sont mis hors service et sont recouverts de plaques d'étanchéité. L'aérotherme utilise le principe du contre-courant : l'air est introduit du côté sortie et évacué du côté entrée de gaz. Le réchauffeur d'air est conçu pour chauffer l'air de 30 à 280 °С tout en refroidissant les gaz de 331 °С à 151 °С lors du fonctionnement au mazout. L'avantage des aérothermes régénératifs est leur compacité et leur faible poids, le principal inconvénient est un débordement important d'air du côté air vers le côté gaz (l'aspiration d'air standard est de 0,2 à 0,25). CHÂSSIS DE LA CHAUDIÈRE Le châssis de la chaudière est constitué de colonnes en acier reliées par des poutres horizontales, des fermes et des entretoises, et sert à absorber les charges du poids du ballon, de toutes les surfaces de chauffage, de l'unité de condensat, du revêtement, de l'isolation et des plates-formes de maintenance. Le châssis de la chaudière est réalisé en métal laminé et en tôle d'acier soudé. Les colonnes du cadre sont fixées à la fondation souterraine en béton armé de la chaudière, la base (chaussure) des colonnes est coulée avec du béton. POSE Le revêtement de la chambre de combustion est constitué de béton réfractaire, de dalles de covelite et d'enduit de magnésie d'étanchéité. L'épaisseur du revêtement est de 260 mm. Il est installé sous la forme de boucliers fixés au châssis de la chaudière. Le revêtement du plafond est constitué de panneaux de 280 mm d'épaisseur reposant librement sur les tuyaux du surchauffeur. La structure des panneaux : une couche de béton réfractaire de 50 mm d'épaisseur, une couche de béton thermiquement isolant de 85 mm d'épaisseur, trois couches de plaques de covelite, d'une épaisseur totale de 125 mm et une couche d'enduit de magnésie d'étanchéité, de 20 mm d'épaisseur, appliqué à un treillis métallique. Le revêtement de la chambre d'inversion et l'arbre de convection sont montés sur des écrans qui, à leur tour, sont fixés au châssis de la chaudière. L'épaisseur totale du revêtement de la chambre d'inversion est de 380 mm: béton réfractaire - 80 mm, béton thermiquement isolant - 135 mm et quatre couches de dalles de covelite de 40 mm chacune. Le revêtement du surchauffeur convectif est constitué d'une couche de béton thermiquement isolant de 155 mm d'épaisseur, d'une couche de béton réfractaire - 80 mm et de quatre couches de plaques de covelite - 165 mm. Entre les plaques, il y a une couche de mastic sovelite d'une épaisseur de 2÷2,5 mm. Le revêtement de l'économiseur d'eau, d'une épaisseur de 260 mm, est constitué de béton réfractaire et thermiquement isolant et de trois couches de dalles de covelite. MESURES DE SÉCURITÉ Le fonctionnement des chaudières doit être effectué conformément aux "Règles pour la conception et le fonctionnement sûr des chaudières à vapeur et à eau chaude" approuvées par Rostekhnadzor et aux "Exigences techniques pour la sécurité contre les explosions des chaudières fonctionnant au mazout". et Gaz Naturel", ainsi que les "Règles de Sécurité pour la maintenance des équipements thermiques des centrales". Liste bibliographique 1. Manuel d'utilisation de la chaudière électrique TGM-84 au TPP VAZ. 2. Meiklyar M.V. Chaudières modernes TKZ. M.: Energy, 1978. 3. A.P. Kovalev, N.S. Leleev, T.V. Vilensky. Générateurs de vapeur : manuel pour les universités. M.: Energoatomizdat, 1985. 11 Conception et fonctionnement de la chaudière TGM-84 Compilé par Maksim Vitalievich KALMYKOV Editor N.V. Versh i nina Rédacteur technique G.N. Shan'kov Signé pour publication le 20.06.06. Format 60×84 1/12. Papier offset. Impression offset. R.l. 1.39. Condition.cr.-ott. 1.39. Uch.-éd. l. 1.25 Circulation 100. P. - 171. _________________________________________________________________________________________________ Établissement d'enseignement supérieur d'État "Université technique d'État de Samara" 432100, Samara, st. Molodogvardeyskaya, 244. Bâtiment principal 12

MINISTERE DE L'ENERGIE ET ​​DE L'ELECTRIFICATION DE L'URSS

DEPARTEMENT TECHNIQUE PRINCIPAL POUR L'EXPLOITATION
SYSTÈMES ÉNERGÉTIQUES

DONNÉES ÉNERGÉTIQUES TYPIQUES
DE LA CHAUDIÈRE TGM-96B POUR COMBUSTION COMBUSTIBLE

Moscou 1981

Cette caractéristique énergétique typique a été développée par Soyuztekhenergo (ingénieur G.I. GUTSALO)

La caractéristique énergétique typique de la chaudière TGM-96B a été compilée sur la base d'essais thermiques effectués par Soyuztekhenergo au Riga CHPP-2 et Sredaztekhenergo au CHPP-GAZ, et reflète l'efficacité techniquement réalisable de la chaudière.

Une caractéristique énergétique typique peut servir de base à la compilation des caractéristiques standard des chaudières TGM-96B lors de la combustion de mazout.

annexe

. BRÈVE DESCRIPTION DU MATÉRIEL D'INSTALLATION DE LA CHAUDIÈRE

1.1 . Chaudière TGM-96B de l'usine de chaudières de Taganrog - gazole à circulation naturelle et disposition en forme de U, conçue pour fonctionner avec des turbines J -100/120-130-3 et PT-60-130/13. Les principaux paramètres de conception de la chaudière lorsqu'elle fonctionne au mazout sont indiqués dans le tableau. .

Selon le TKZ, la charge minimale admissible de la chaudière en fonction des conditions de circulation est de 40% de la charge nominale.

1.2 . La chambre de combustion a une forme prismatique et en plan est un rectangle aux dimensions de 6080 × 14700 mm. Le volume de la chambre de combustion est de 1635 m 3 . La contrainte thermique du volume du four est de 214 kW/m 3 , soit 184 10 3 kcal/(m 3 h). Des écrans d'évaporation et un surchauffeur à paroi radiante (RNS) sont placés dans la chambre de combustion. Dans la partie supérieure du four dans la chambre rotative se trouve un surchauffeur à écran (SHPP). Dans le puits convectif descendant, deux ensembles d'un surchauffeur convectif (CSH) et d'un économiseur d'eau (WE) sont situés en série le long du flux de gaz.

1.3 . Le chemin de vapeur de la chaudière se compose de deux flux indépendants avec transfert de vapeur entre les côtés de la chaudière. La température de la vapeur surchauffée est contrôlée par injection de son propre condensat.

1.4 . Sur la paroi avant de la chambre de combustion se trouvent quatre brûleurs fioul-gaz à double flux HF TsKB-VTI. Les brûleurs sont installés sur deux niveaux à des altitudes de -7250 et 11300 mm avec un angle d'élévation de 10° par rapport à l'horizon.

Pour la combustion du mazout, les buses mécaniques à vapeur "Titan" sont fournies avec une capacité nominale de 8,4 t / h à une pression de mazout de 3,5 MPa (35 kgf / cm 2). La pression de vapeur pour le soufflage et la pulvérisation de mazout recommandée par l'usine est de 0,6 MPa (6 kgf/cm2). La consommation de vapeur par buse est de 240 kg/h.

1.5 . La chaufferie est équipée de :

Deux ventilateurs de tirage VDN-16-P d'une capacité de 259 10 3 m 3 /h avec une marge de 10%, une pression de 39,8 MPa (398,0 kgf/m 2) avec une marge de 20%, une puissance de 500/ 250 kW et une vitesse de rotation de 741/594 tr/min chaque machine ;

Deux extracteurs de fumée DN-24 × 2-0,62 GM avec une capacité de marge de 10% 415 10 3 m 3 / h, pression avec une marge de 20% 21,6 MPa (216,0 kgf / m 2), puissance 800/400 kW et un vitesse de 743/595 tr/min de chaque machine.

1.6. Pour nettoyer les surfaces de chauffage par convection des dépôts de cendres, le projet prévoit une usine de grenaille, pour nettoyer le RAH - lavage à l'eau et soufflage à la vapeur d'un tambour avec une diminution de la pression dans l'usine d'étranglement. La durée de soufflage d'un RAH 50 min.

. CARACTÉRISTIQUES ÉNERGÉTIQUES TYPIQUES DE LA CHAUDIÈRE TGM-96B

2.1 . Caractéristique énergétique typique de la chaudière TGM-96B ( riz. , , ) a été compilé sur la base des résultats des tests thermiques des chaudières de Riga CHPP-2 et CHPP GAZ conformément aux documents pédagogiques et aux directives méthodologiques pour la normalisation des indicateurs techniques et économiques des chaudières. La caractéristique reflète le rendement moyen d'une nouvelle chaudière fonctionnant avec des turbines J -100/120-130/3 et PT-60-130/13 dans les conditions suivantes prises comme initiales.

2.1.1 . Le bilan énergétique des centrales électriques à combustibles liquides est dominé par le fioul à haute teneur en soufre M 100. Par conséquent, la caractéristique est établie pour le fioul M 100 (GOST 10585-75 ) avec des caractéristiques : A P = 0,14 %, W P = 1,5 %, SP = 3,5 %, (9500 kcal/kg). Tous les calculs nécessaires sont effectués pour la masse de travail du mazout

2.1.2 . La température du fioul devant les gicleurs est supposée être de 120° C( t t= 120 °С) basé sur les conditions de viscosité du fioul M 100, égal à 2,5 ° VU, selon § 5.41 PTE.

2.1.3 . La température annuelle moyenne de l'air froid (t x .c.) à l'entrée du ventilateur soufflant est pris égal à 10° C , puisque les chaudières TGM-96B sont principalement situées dans des régions climatiques (Moscou, Riga, Gorky, Chisinau) avec une température annuelle moyenne de l'air proche de cette température.

2.1.4 . La température de l'air à l'entrée de l'aérotherme (t vp) est pris égal à 70° C et constante lorsque la charge de la chaudière change, conformément au § 17.25 PTE.

2.1.5 . Pour les centrales électriques avec raccordements croisés, la température de l'eau d'alimentation (t ac) devant la chaudière est prise calculée (230 °C) et constante lorsque la charge de la chaudière change.

2.1.6 . La consommation de chaleur nette spécifique pour la centrale à turbine est supposée être de 1750 kcal/(kWh), selon des tests thermiques.

2.1.7 . Le coefficient de flux de chaleur est supposé varier avec la charge de la chaudière de 98,5 % à la charge nominale à 97,5 % à une charge de 0,6.Numéro D.

2.2 . Le calcul de la caractéristique standard a été effectué conformément aux instructions du «Calcul thermique des chaudières (méthode normative)», (M.: Energia, 1973).

2.2.1 . L'efficacité brute de la chaudière et la perte de chaleur avec les gaz de combustion ont été calculées conformément à la méthodologie décrite dans le livre de Ya.L. Pekker "Calculs d'ingénierie thermique basés sur les caractéristiques réduites du combustible" (M.: Energia, 1977).

où

ici

euh = α "je + Δ α tr

euh- coefficient d'excès d'air dans les gaz d'échappement ;

Δ α tr- ventouses dans le circuit gaz de la chaudière ;

Tu euh- température des fumées derrière l'extracteur de fumée.

Le calcul prend en compte les températures des fumées mesurées lors des essais thermiques de la chaudière et ramenées aux conditions de construction d'une caractéristique type (paramètres d'entréet x dans, t "kf, t ac).

2.2.2 . Coefficient d'excès d'air au point de mode (derrière l'économiseur d'eau)α "je pris égal à 1,04 à charge nominale et passant à 1,1 à 50% de charge selon essais thermiques.

La réduction du coefficient d'excès d'air calculé (1.13) en aval de l'économiseur d'eau à celui adopté dans la caractéristique standard (1.04) est obtenue par le maintien correct du mode de combustion selon la carte de régime de la chaudière, le respect des exigences PTE concernant aspiration d'air dans le four et dans le circuit des gaz et sélection d'un jeu de buses .

2.2.3 . L'aspiration d'air dans le circuit de gaz de la chaudière à charge nominale est prise égale à 25 %. Avec un changement de charge, l'aspiration d'air est déterminée par la formule

2.2.4 . Pertes de chaleur dues à l'incomplétude chimique de la combustion du carburant (q 3 ) sont pris égaux à zéro, car lors des essais de la chaudière avec excès d'air, acceptés dans la caractéristique énergétique Typique, ils étaient absents.

2.2.5 . Perte de chaleur due à l'incomplétude mécanique de la combustion du carburant (q 4 ) sont pris égaux à zéro selon le "Règlement d'harmonisation des caractéristiques réglementaires des équipements et des consommations spécifiques estimées de carburant" (M. : STsNTI ORGRES, 1975).

2.2.6 . Perte de chaleur dans l'environnement (q 5 ) n'ont pas été déterminées lors des essais. Ils sont calculés conformément à la "Méthode d'essai des chaudières" (M.: Energia, 1970) selon la formule

2.2.7 . La puissance absorbée spécifique de la pompe électrique d'alimentation PE-580-185-2 a été calculée en utilisant les caractéristiques de la pompe adoptées à partir des spécifications TU-26-06-899-74.

2.2.8 . La consommation électrique spécifique pour le tirage et le souffle est calculée à partir de la consommation électrique pour l'entraînement des ventilateurs de tirage et des extracteurs de fumée, mesurée lors des essais thermiques et ramenée aux conditions (Δ α tr= 25 %), retenue lors de l'élaboration des caractéristiques réglementaires.

Il a été établi qu'à une densité suffisante du trajet de gaz (Δ α ≤ 30 %) les extracteurs de fumée assurent la charge nominale de la chaudière à petite vitesse, mais sans aucune réserve.

Des ventilateurs soufflants à petite vitesse assurent le fonctionnement normal de la chaudière jusqu'à des charges de 450 t/h.

2.2.9 . La puissance électrique totale des mécanismes de la chaufferie comprend la puissance des entraînements électriques: pompe d'alimentation électrique, extracteurs de fumée, ventilateurs, réchauffeurs d'air régénératifs (Fig. ). La puissance du moteur électrique du réchauffeur d'air régénératif est prise selon les données du passeport. La puissance des moteurs électriques des extracteurs de fumée, des ventilateurs et de la pompe électrique d'alimentation a été déterminée lors des essais thermiques de la chaudière.

2.2.10 . La consommation de chaleur spécifique pour le chauffage de l'air dans une unité calorifique est calculée en tenant compte du chauffage de l'air dans les ventilateurs.

2.2.11 . La consommation de chaleur spécifique pour les besoins auxiliaires de la chaufferie comprend les pertes de chaleur dans les réchauffeurs dont l'efficacité est supposée être de 98 % ; pour le soufflage de vapeur de RAH et la perte de chaleur avec le soufflage de vapeur de la chaudière.

La consommation de chaleur pour le soufflage à la vapeur de RAH a été calculée par la formule

Q obd = G obd · je suis obd · τ obd 10 -3 MW (Gcal/h)

où G obd= 75 kg/min conformément aux « Normes de consommation de vapeur et de condensat pour les besoins auxiliaires des groupes électrogènes 300, 200, 150 MW » (M. : STSNTI ORGRES, 1974) ;

je suis obd = je nous. paire= 2598 kJ/kg (kcal/kg)

τ obd= 200 min (4 appareils avec un temps de soufflage de 50 min lorsqu'ils sont allumés pendant la journée).

La consommation de chaleur avec la purge de la chaudière a été calculée par la formule

Produit Q = G produit · je kv10 -3 MW (Gcal/h)

où G produit = DP nom 10 2 kg/heure

P = 0,5 %

je kv- enthalpie de l'eau de chaudière ;

2.2.12 . La procédure de réalisation des tests et le choix des instruments de mesure utilisés dans les tests ont été déterminés par la "Méthode de test des chaudières" (M.: Energia, 1970).

. MODIFICATIONS AU RÈGLEMENT

3.1 . Afin d'amener les principaux indicateurs normatifs du fonctionnement de la chaudière aux conditions modifiées de son fonctionnement dans les limites d'écart autorisées des valeurs des paramètres, des modifications sont données sous forme de graphiques et de valeurs numériques. Amendements àq 2 sous forme de graphiques sont représentés sur la fig. , . Les corrections de la température des fumées sont indiquées dans la fig. . En plus de ce qui précède, des corrections sont apportées pour le changement de température du mazout de chauffage fourni à la chaudière et pour le changement de température de l'eau d'alimentation.

3.1.1 . La correction du changement de température du fioul fourni à la chaudière est calculée à partir de l'effet du changement Pour Q sur le q 2 par formule