Объемы работ по ремонту котла тгм 84. Котельно-вспомогательное оборудование

М. А. Таймаров, А. В. Симаков

РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕРНИЗАЦИИ И ИСПЫТАНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ

ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ КОТЛА ТГМ-84Б

Ключевые слова: паровой котел, испытания, тепловая мощность, номинальная паропроизводительность, газопадающие отверстия.

В работе экспериментально получено, что конструкция котла ТГМ-84Б позволяет увеличить его паропроизводительность на 6,04 % и довести ее до 447 т/ч путем увеличения диаметра газоподающих отверстий второго ряда на центральной газоподающей трубе.

Keywords: the Steam caldron, test, heat power, nominal capacity, gas giving holes.

In work experimentally is obtained, that the construction of the boiler ТGМ-84B allows to increase it Potency at 6,04 % and to finish it up to 447 t/h by magnification of a diameter Gas pipe of orifices of the second number on central Gas pipe.

Введение

Котел ТГМ-84Б был спроектирован и изготовлен раньше на 10 лет, по сравнению с котлом ТГМ-96Б, когда большого практического и конструкторского опыта в проектировании, изготовлении и эксплуатации котлов повышенной производительности у Таганрогского котельного завода не имелось. В этой связи был сделан значительный запас площади тепловоспринимающих экранных поверхностей нагрева в который, как показал весь опыт эксплуатации котлов ТГМ-84Б, нет никакой необходимости. Производительность горелок на котлах ТГМ-84Б также уменьшалась за счет меньшего диаметра газовыпускных отверстий. По первому заводскому чертежу Таганрогского котельного завода в горелках газовыпускные отверстия второго ряда предусмотрены диаметром 25 мм, а позднее, исходя из опыта эксплуатации для увеличения теплонапряженности топок, этот диаметр газовыпускных отверстий второго ряда увеличен до 27 мм. Однако все еще имеется запас по увеличению диаметра газовыпускных отверстий горелок с целью увеличения паропроизводительности котлов ТГМ-84Б.

Актуальность и постановка задачи исследования

На ближайшую перспективу на 5.. .10 лет резко возрастет потребность в тепловой и электрической энергии. Рост потребления энергоресурсов связан с одной стороны с использованием зарубежных технологий углубленной переработки нефти, газа, древесины, продукции металлургии непосредственно на территории России, а с другой с выбыванием и снижением мощности из-за физического износа имеющегося парка тепло и электрогенерирующего оборудования. Возрастает потребление тепловой энергии для отопительных целей.

Быстро восполнить возрастающую потребность в энергоресурсах можно двумя путями:

1. Вводом нового тепло- и электрогенерирующего оборудования.

2. Модернизацией и реконструкцией существующего работоспособного оборудования.

Первое направление требует больших капиталовложений.

При втором направлении увеличения мощности тепло- и электрогенерирующего оборудования затраты связаны с объемом необходимой реконструкции и надстройки для повышения мощности. В среднем при использовании второго направления повышения мощности тепло- и электрогенерирующего оборудования затраты обходятся в 8 раз дешевле, чем ввод новых мощностей.

Технические и конструктивные возможности решения повышения мощности котла ТГМ-84 Б

Особенностью конструкции котла ТГМ-84Б является наличие двухсветного экрана.

Двухсветный экран обеспечивает более интенсивное охлаждение топочных газов, чем в близком по производительности газомазутном котле ТГМ-9бБ, который не имеет двухсветного экрана. Габариты топок котлов ТГМ-9бБ и ТГМ-84Б практически одинаковы. Конструктивные исполнения, за исключением наличия двухсветного экрана в котле ТГМ-84Б, также одинаковы. Номинальная паропроизводительность котла ТГМ-84Б составляет 420 т/час, а для котла ТГМ-9бБ номинальная паропроизводительность составляет 480 т/час. В котле ТГМ-9б установлены 4 горелки в два яруса. В котле ТГМ-84Б установлено б горелок в 2 яруса, но эти горелки менее мощные, чем в котле ТГМ-9бБ.

Основные сравнительные технические характеристики котлов ТГМ-84Б и ТГМ-9бБ приведены в таблице 1 .

Таблица І - Сравнительные технические характеристики котлов ТГМ-84Б и ТГМ-96Б

Наименование показателей ТГМ- 84Б ТГМ- 96Б

Паропроизводительность, т/ч 420 480

Топочный объем, м 16x6,2x23 16x1,5x23

Двухсветный экран Имеется Нет

Номинальная тепловая мощность горелки при сжигании газа, МВт 50,2 88,9

Количество горелок, шт. б 4

Суммарная тепловая мощность горелок, МВт 301,2 355,6

Расход газа, м3/час 33500 36800

Номинальное давление газа перед горелками при температуре газа (t = - 0,32 0,32

4 °С), кГ/см2

Давление воздуха перед горелкой, кГ/м2 180 180

Требуемый расход воздуха на дутье при номинальной паровой 3/ нагрузке, тыс. м / час 345,2 394,5

Требуемая производительность дымососов при номинальной паровой 3 / 399,5 456,6

нагрузке, тыс. м / час

Паспортная номинальная суммарная производительность 2-х дутьевых вентиляторов ВДН-26-У, тыс. м3/час 506 506

Паспортная номинальная суммарная производительность 2-х дымососов Д-21,5х2У, тыс. м3/час 640 640

Из табл. 1 видно, что требуемая паровая нагрузка 480 т/ч по расходу воздуха обеспечивается двумя вентиляторами ВДН-26-У с запасом 22 %, а по удалению продуктов сгорания двумя дымососами Д-21,5х2У с запасом на 29 %.

Технические и конструктивные решения по увеличению тепловой мощности котла ТГМ-84Б

На кафедре котельных установок КГЭУ выполнена работа по увеличению тепловой мощности котла ТГМ-84Б ст. № 10 НчТЭЦ. Проведен теплогидравлический расчет

горелок с центральной подачей газа, выполнен аэродинамический и тепловой расчеты при увеличении диаметра газоподающих отверстий .

На котле ТГМ-84Б со станционным № 10 на горелках №1,2,3,4 первого (нижнего) яруса и №5,6 второго яруса рассверливались (равномерно по окружности через одно отверстие) 6 из существующих 12-ти газовыпускных отверстий 2-го ряда с диаметра 027 мм до диаметра 029 мм. Измерялись падающие потоки, температура факела и другие режимные параметры котла №10 (табл. 2). Единичная тепловая мощность горелок возросла на 6,09 %, и составила 332,28 МВт вместо 301,2 МВт до рассверливания. Паропроизводительность возросла на 6,04 % и составила 447 т/час вместо 420 т/час до рассверливания.

Таблица 2 - Сравнение показателей котла ТГМ-84Б ст. №10 НчТЭЦ до и после реконструкции горелки

Показатели котла ТГМ-84Б №10 НчТЭЦ Диаметр отверстий 02? Диаметр отверстий 029

Тепловая мощность одной горелки, МВт 50,2 55,58

Тепловая мощность топки, МВт 301,2 332,28

Увеличение тепловой мощности топки, % - 6,09

Паропроизводительность котла, т/час 420 441

Увеличение паропроизводительности, % - 6,04

Расчеты и испытания модернизированных котлов показали отсутствие отрыва газовой струи от газоподающих отверстий при малых паровых нагрузках .

1. Увеличение диаметра газоподающих отверстий 2-го ряда с 27 до 29 мм на горелках не вызывает срыва потока газа при малых нагрузках.

2. Модернизация котла ТГМ-84Б путем увеличения площади сечений газоподающих

отверстий с 0,205 м до 0,218 м позволила при сжигании газа увеличить номинальную парапроизводительность с 420 т/ч до 447 т/ч.

Литература

1. Таймаров, М.А. Котлы ТЭС большой мощности и сверхкритические Часть 1: учебное пособие / М.А. Таймаров, В.М. Таймаров. Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2009. - 152 с.

2. Таймаров, М.А. Горелочные устройства / М.А. Таймаров, В.М. Таймаров. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2007. - 147 с.

3. Таймаров, М.А. Лабораторный практикум по курсу «Котельные установки и парогенераторы» / М.А. Таймаров. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2004. - 107 с.

Котлоагрегат ТГМ-84 спроектирован по П-образной компоновке и состоит из топочной камеры, являющейся восходящим газоходом, и опускной конвективной шахты, разделенной на 2 газохода. Переходной горизонтальный газоход между топкой и конвективной шахтой практически отсутствуют. В верхней части топки и поворотной камере расположен ширмовый пароперегреватель. В конвективной шахте, разделенной на 2 газохода, размещены последовательно (по ходу газов) горизонтальный пароперегреватель и водяной экономайзер. За водяным экономайзером находится поворотная камера с золоприемными бункерами.

Два включенных параллельно регенеративных воздухоподогревателя установлены позади конвективной шахты.

Топочная камера имеет обычную призматическую форму с размерами между осями труб 6016*14080 мм и разделена двухсветным водяным экраном на две полутопки. Боковые и задняя стены топочной камеры экранированы испарительными трубами с диаметром 60*6 мм (сталь-20) с шагом 64 мм. Боковые экраны в нижней части имеют скаты к середине в нижней части под углом 15 к горизонтали и образуют «холодный» под.

Двухсветный экран состоит так же из труб диаметром 60*6 мм с шагом 64 мм и имеет окна, образованные разводкой труб, для выравнивания давления в полутопках. Экранная система с помощью тяг подвешена к металлоконструкциям потолочного перекрытия и имеет возможность при тепловом расширении свободно опускаться вниз.

Потолок топочной камеры выполнен горизонтальным и экранирован трубами потолочного пароперегревателя.

Топочная камера, оборудованная 18-ю мазутными горелками, которые расположены на фронтовой стене в три яруса. На котле установлен барабан внутренним диаметром 1800 мм. Длина цилиндрической части 16200 мм. В барабане котла организована сепарация промывка пара питательной водой.

Принципиальная схема пароперегревателей

Пароперегреватель котла ТГМ-84 по характеру восприятия тепла радиационно конвективный и состоит из следующих основных 3-х частей: радиационный, ширмовый или полурадиационный и конвективной.

Радиационная часть состоит из настенного и потолочного пароперегревателя.

Полурадиационный пароперегреватель состоит из 60 унифицированных ширм. Конвективный пароперегреватель горизонтального типа состоит из 2-х частей, размещенных в 2-х газоходах опускной шахты над водяным экономайзером.

На фронтовой стене топочной камеры установлен настенный пароперегреватель, выполненный в виде шести транспортабельных блоков из труб диаметром 42*55 (сталь 12*1МФ).

Выходная камера потолочного п/п состоит из 2-х сварных между собой коллекторов, образующих общую камеру, по одной на каждую полутопку. Выходная камера топочного п/п одна и состоит из 6-и сварных между собой коллекторов.

Входная и выходная камеры ширмового пароперегревателя расположены одна над другой и изготовлены из труб диаметром 133*13 мм.

Конвективный пароперегреватель выполнен по Z-образной схеме, т.е. пар заходит со стороны передней стенки. Каждый п/п состоит из 4-х однозаходных змеевиков.

К устройству для регулирования температуры перегрева пара относятся конденсационная установка и впрыскивающие пароохладители. Впрыскивающие пароохладители устанавливаются перед ширмовыми пароперегревателями в рассечке ширм и в рассечке конвективного пароперегревателя. При работе на газе работают все пароохладители, при работе на мазуте - только установленный в рассечке конвективного п/п.

Стальной змеевиковый водяной экономайзер состоит из 2-х частей, размещенных в левом и правых газоходах опускной конвективной шахты.

Каждая часть экономайзера состоит из 4-х пакетов по высоте. В каждом пакете два блока, в каждом блоке 56 или 54 четырехзаходних змеевика из труб диаметром 25*3,5 мм (сталь20). Змеевики расположены параллельно фронту котла в шахматном порядке с шагом 80 мм. Коллекторы экономайзера внесены наружу конвективной шахты.

На котле установлено 2 регенеративных вращающихся воздухоподогревателя РВП-54.

^ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
«Устройство отбора проб уходящих газов котлов НГРЭС»

ОГЛАВЛЕНИЕ:

1 ПРЕДМЕТ 3

^ 2 ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА 3

3 ОБЪЕМ ПОСТАВКИ \ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ \ ОКАЗАНИЯ УСЛУГ 6

4 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 11

5 ИСКЛЮЧЕНИЯ\ ОГРАНИЧЕНИЯ\ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА ПО ПРЕДОСТАВЛЕНИЮ РАБОТ\ПОСТАВОК\УСЛУГ 12

6 Испытания, приемка, ввод в эксплуатацию 13

^ 7 СПИСОК ПРИЛОЖЕНИЙ 14

8 ТРЕБОВАНИЯ по ОБЕСПЕЧЕНИЮ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАБОТ 14

9 ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПОДРЯДНЫМИ ОРГАНИЗАЦИЯМИ 17

^ 10 АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 18

1ПРЕДМЕТ

В соответствии с Экологической программой ОАО «Энел ОГК-5» на 2011-2015 годы филиала «Невинномысская ГРЭС» ОАО «Энел ОГК-5» необходимо следующее:

Определение фактической величины концентрации оксидов азота, оксида углерода, метана при разных нагрузках и разных режимах работы котлов ТГМ-96 (котел № 4) приборным парком исполнителя.
Определение плотности распределения диоксида азота по площади конвективной поверхности в контрольном сечении.

3. Оценка снижения образования оксидов азота за счет применения режимных мероприятий и изменения технико-экономических показателей работы котлов (определения эффективности применения режимных мероприятий) .

4. Разработка предложений по применению малозатратных реконструктивных мероприятий направленных на снижение выбросов оксидов азота .

2ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА

Общие сведения

Невинномысская государственная районная электрическая станция (НГРЭС) проектной мощностью 1340 МВт предназначена для покрытия потребностей в электрической энергии Северного Кавказа и снабжения тепловой энергией предприятий и населения города Невинномысска. В настоящее время установленная мощность Невинномысской ГРЭС составляет 1700,2 МВт.

ГРЭС расположена на северной окраине города Невинномысска и состоит из теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), конденсационных энергоблоков открытой компоновки (блочная часть) и парогазовой установки (ПГУ).

Полное наименование объекта: филиал «Невинномысская ГРЭС» открытого акционерного общества «Энел пятая генерирующая компания оптового рынка электроэнергии» в г. Невинномысске Ставропольского края.

Место нахождения и почтовый адрес: Российская Федерация, 357107, город Невинномысск, Ставропольского края, улица Энергетиков, дом 2.

^ Климатические условия

Климат: умеренно-континентальный

Климатические условия и параметры окружающего воздуха в данной местности соответствуют месторасположению ГРЭС (г. Невинномысск) и характеризуются данными таблицы 2.1.

Таблица 2.1 Климатические данные региона (г. Невинномысск из СНиП 23-01-99)

край, пункт	Температура наружного воздуха, град. С
	Температура наружного воздуха, средняя по месяцам, град. С
	I	II	III	IV		V	VI		VII	VIII		IX	X	XI		XII
Ставрополь	-3,2	-2,3	1,3	9,3		15,3	19,3		21,9	21,2		16,1	9,6	4,1		-0,5
					Меньше 8 ℃						Меньше 10℃
Средне-годовая	Наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92				Продолжи-тельность, сут.			Средняя температура, град. С			Продолжи-тельность, сут				Средняя температура, град. С
9,1	-19				168			0,9			187				1,7

Многолетняя средняя температура воздуха наиболее холодного зимнего месяца (январь) составляет минус 4,5°С, самого жаркого (июля) +22,1°С.

Продолжительность периода с устойчивыми морозами около 60 дней,

Скорость ветра, повторяемость которого не превышает 5%, равна - 10-11 м/сек.

Господствующее направление ветра – восточное.

Годовая относительная влажность составляет – 62,5%.

^ ХАРАКТЕРИСТИКА И КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА ТГМ - 96.

Газомазутный котел типа ТГМ-96 Таганрогского котельного завода однобарабанный, с естественной циркуляцией, паропроизводительностью 480 т/ч со следующими параметрами:

Давление в барабане - 155 ати

Давление за главной паровой задвижкой - 140 ати

Температура перегретого пара - 560С

Температура питательной воды - 230С
^ Основные расчетные данные котла при сжигании газа:
Паропроизводительность т/час 480

Давление перегретого пара кг/см 2 140

Температура перегретого пара С 560

Температура питательной воды С 230

Температура холодного воздуха перед РВВ С 30

Температура горячего воздуха С 265
^ ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПКИ

Объем топочной камеры м 3 1644 Теплонапряжение топочного объема ккал/м 3 ч 187,10 3

Часовой расход топлива ВР нм 3 /ч т/ч 37.2.10 3

^ ТЕМПЕРАТУРА ПАРА

За настенным пароперегре вателем С 391 Перед крайними ширмами С 411

После крайних ширм С 434 После средних ширм С 529 После входных пакетов конвективного пароперегревателя С 572

После выходных пакетов конвективного п/п. С 560

^ ТЕМПЕРАТУРА ГАЗОВ

За ширмами С 958

За конвективным п/п С 738 За водяным экономайзером С 314

Уходящих газов С 120
Компановка котла П- образная, с двумя конвективными шахтами.Топочная камера экранирована испарительными трубами и панелями радиационного пароперегревателя.

Потолок топки горизонтального газохода поворотной камеры экранирован панелями потолочного перегревателя. В поворотной камере и переходном газоходе расположен ширмовой перегреватель.

Боковые стены поворотной камеры и скосы конвективных шахт, экранированы панелями настенного водяного экономайзера. В конвективных шахтах расположен конвективный пароперегреватель и водяной экономайзер.

Пакеты конвективного пароперегревателя крепятся на подвесных трубах водяного экономайзера.

Пакеты конвективного водяного экономайзера опираются на балки, охлаждаемые воздухом.

Поступающая в котел вода проходит последовательно подвесные трубы, конденсаторы, настенный водяной экономайзер, конвективный водяной экономайзер и поступает в барабан.

Пар из барабана поступает в 6 панелей настенного радиационного пароперегревателя, из радиационного поступает в потолочный, из потолочного в ширмовый, из ширмового в потолочно-настенный и затем в конвективный пароперегреватель. Регулирование температуры пара осуществляется двумя впрысками собственного” конденсата. Первый впрыск осуществляется на всех котлах перед ширмовым пароперегревателем, второй на К-4,5 и третий на 5А впрыски между входными и выходными пакетами конвективного п/п, второй впрыск на К-5А в рассечку крайних и средних ширм.

Для подогрева воздуха, необходимого для горения топлива, установлены три регенеративных воздухоподогревателя, расположенных с задней стороны котла. Котел оборудован двумя дутьевыми вентиляторами типа ВДН-26. II и двумя дымососами типа ДН26х2А.

Топочная камера котлоагрегата имеет призматическую форму. Размеры топочной камеры в свету:

Ширина - 14860 мм

Глубина - 6080 мм

Объем топочной камеры - 1644 м 3 .

Видимое тепловое напряжение топочного объема при нагрузке 480 т/час: - на газе 187.10 3 ккал/м 3 час;

На мазуте - 190.10 3 ккал/ м 3 час.

Топочная камера полностью экранирована испарительными трубами диам. 60х6 с шагом 64мм и перегревательными трубами. Для понижения чувствительности циркуляции к различным тепловым и гидравлическим перекосам, все испарительные экраны секционированы, причем каждая секция (панель) представляет собой самостоятельный контур циркуляции.

Горелочный аппарат котла.

Наименование величин Един. измер. Г а з Мазут

1. Номинальная производительн. кг/час 9050 8400
2. Скорость воздуха м/сек 46 46
3. Скорость истечения газа м/сек 160 -
4. Сопротивление горелки кг/м 2 150 150

по воздуху.
5. Максимальная производитель- нм 3 /час 11000

ность по газу
6. Максимальная производитель- кг/час - 10000

ность по мазуту.
7. Допустимый предел регулиро- % 100-60% 100-60%

вания нагрузки. от номин. от номин.
8. Давление газа перед горелкой. кг/м 2 3500 -
9. Давление мазута перед горел- кгс/см 2 - 20

кой.
10. Минимальное понижение дав- - - 7

ления мазута при понижен.

нагрузке.

Краткое описание горелки - типа ГМГ.
Горелки состоят из следующих узлов:

а) улитки, предназначенной для равномерного подвода периферийного воздуха к направляющим лопаткам,

б) направляющих лопаток с регистром, установленных на входе в камеру периферийного подвода воздуха. Направляющие лопатки предназначены для турбулизации потока периферийного воздуха и изменения его крутки. Увеличение его крутки путем прикрытия направляющих лопаток увеличивает конусность факела и уменьшает его дальнобойность и наоборот,

в) камеры центрального подвода воздуха, образованной с внутренней стороны поверхностью трубы диам. 219 мм, которая одновременно служит для установки в ней рабочей мазутной форсунки и с наружной стороны поверхностью трубы диам. 478 мм, которая одновременно является внутренней поверхностью камеры на выходе в топку, имеет 12 зафиксированных направляющих лопаток (розетку), которые предназначены для турбулизации потока воздуха, направляемого к центру факела.

г) камеры периферийного подвода воздуха, образованы с внутренней стороны поверхностью трубы диам. 529 мм, которая одновременно является наружной поверхностью камеры центрального подвода газа и с наружной стороны поверхностью трубы диам. 1180мм, которая одновременно является внутренней поверхностью камеры периферийного подвода газа,

д) камеры центрального подвода газа, имеющей со стороны выхода в топку ряд сопел диам. 18 мм (8 шт) и ряд отверстий диам. 17 мм (16 шт). Сопла и отверстия расположены в два ряда по окружности наружной поверхности камеры,

е) камеры периферийного подвода газа, имеющей со стороны выхода в топку два ряда сопел диам. 25 мм в количестве 8 шт и диам. 14 мм в количестве 32 шт. Сопла расположены по окружности внутренней поверхности камеры.

Для возможности регулирования расхода воздуха на горелках установлены:

Общий шибер на подводе воздуха к горелке,

Шибер на периферийном подводе воздуха,

Шибер на центральном подводе воздуха.

Для предотвращения подсоса воздуха в топку установлена заслонка на направляющей трубе мазутной форсунки.

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
ЭНЕРГОСИСТЕМ

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
КОТЛА ТГМ-96Б ПРИ СЖИГАНИИ МАЗУТА

Москва 1981

Настоящая Типовая энергетическая характеристика разработана Союзтехэнерго (инж. Г.И. ГУЦАЛО)

Типовая энергетическая характеристика котла ТГМ-96Б составлена на базе тепловых испытаний, проведенных Союзтехэнерго на Рижской ТЭЦ-2 и Средазтехэнерго на ТЭЦ-ГАЗ, и отражает технически достижимую экономичность котла.

Типовая энергетическая характеристика может служить основой для составления нормативных характеристик котлов ТГМ-96Б при сжигании мазута.

Приложение

. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

1.1 . Котел ТГМ-96Б Таганрогского котельного завода - газомазутный с естественной циркуляцией и П-образной компоновкой, предназначен для работы с турбинами T -100/120-130-3 и ПТ-60-130/13. Основные расчетные параметры котла при работе на мазуте приведены в табл. .

По данным ТКЗ, минимально допустимая нагрузка котла по условию циркуляции составляет 40 % номинальной.

1.2 . Топочная камера имеет призматическую форму и в плане представляет собой прямоугольник с размерами 6080×14700 мм. Объем топочной камеры - 1635 м 3 . Тепловое напряжение топочного объема составляет 214 кВт/м 3 , или 184 · 10 3 ккал/(м 3 · ч). В топочной камере размещены испарительные экраны и на фронтовой стене радиационный настенный пароперегреватель (РНП). В верхней части топки в поворотной камере размещен ширмовый пароперегреватель (ШПП). В опускной конвективной шахте расположены последовательно по ходу газов два пакета конвективного пароперегревателя (КПП) и водяной экономайзер (ВЭ).

1.3 . Паровой тракт котла состоит из двух самостоятельных потоков с перебросом пара между сторонами котла. Температура перегретого пара регулируется впрыском собственного конденсата.

1.4 . На фронтовой стене топочной камеры расположены четыре двухпоточные газомазутные горелки ХФ ЦКБ-ВТИ. Горелки установлены в два яруса на отметках -7250 и 11300 мм с углом подъема к горизонту 10°.

Для сжигания мазута предусмотрены паромеханические форсунки «Титан» номинальной производительностью 8,4 т/ч при давлении мазута 3,5 МПа (35 кгс/см 2). Давление пара на продувку и распыл мазута рекомендовано заводом 0,6 МПа (6 кгс/см 2). Расход пара на форсунку составляет 240 кг/ч.

1.5 . Котельная установка укомплектована:

Двумя дутьевыми вентиляторами ВДН-16-П производительностью с запасом 10 % 259 · 10 3 м 3 /ч, давлением с запасом 20 % 39,8 МПа (398,0 кгс/м 2), мощностью 500/250 кВт и частотой вращения 741/594 об/мин каждой машины;

Двумя дымососами ДН-24×2-0,62 ГМ производительностью с запасом 10 % 415 · 10 3 м 3 /ч, давлением с запасом 20 % 21,6 МПа (216,0 кгс/м 2), мощностью 800/400 кВт и частотой вращения 743/595 об/мин каждой машины.

1.6 . Для очистки конвективных поверхностей нагрева от отложений золы проектом предусмотрена дробевая установка, для очистки РВП - водная обмывка и обдувка паром из барабана со снижением давления в дросселирующей установке. Продолжительность обдувки одного РВП 50 мин.

. ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА ТГМ-96Б

2.1 . Типовая энергетическая характеристика котла ТГМ-96Б ( рис. , , ) составлена на основании результатов тепловых испытаний котлов Рижской ТЭЦ-2 и ТЭЦ ГАЗ в соответствии с инструктивными материалами и методическими указаниями по нормированию технико-экономических показателей котлов. Характеристика отражает среднюю экономичность нового котла, работающего с турбинами T -100/120-130/3 и ПТ-60-130/13 при нижеприведенных условиях, принятых за исходные.

2.1.1 . В топливном балансе электростанций, сжигающих жидкое топливо, большую часть составляет высокосернистый мазут M 100. Поэтому характеристика составлена на мазут M 100 (ГОСТ 10585-75 ) с характеристиками: A P = 0,14 %, W P = 1,5 %, S P = 3,5 %, (9500 ккал/кг). Все необходимые расчеты выполнены на рабочую массу мазута

2.1.2 . Температура мазута перед форсунками принята 120 ° C (t тл = 120 °С) исходя из условий вязкости мазута M 100, равной 2,5° ВУ, согласно § 5.41 ПТЭ.

2.1.3 . Среднегодовая температура холодного воздуха (t x .в. ) на входе в дутьевой вентилятор принята равной 10 ° C , так как в основном котлы ТГМ-96Б находятся в климатических районах (Москва, Рига, Горький, Кишинев) со среднегодовой температурой воздуха, близкой к этой температуре.

2.1.4 . Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель (t вп ) принята равной 70 ° C и постоянной при изменении нагрузки котла, согласно § 17.25 ПТЭ.

2.1.5 . Для электростанций с поперечными связями температура питательной воды (t п.в ) перед котлом принята расчетной (230 °С) и постоянной при изменении нагрузки котла.

2.1.6 . Удельный расход тепла нетто на турбоустановку принят 1750 ккал/(кВт. ч), по данным тепловых испытаний.

2.1.7 . Коэффициент теплового потока принят изменяющимся с нагрузкой котла от 98,5 % при номинальной нагрузке до 97,5 % при нагрузке 0,6 D ном .

2.2 . Расчет нормативной характеристики проведен в соответствии с указаниями «Теплового расчета котельных агрегатов (нормативный метод)», (М.: Энергия, 1973).

2.2.1 . Коэффициент полезного действия брутто котла и потери тепла с уходящими газами подсчитаны в соответствии с методикой, изложенной в книге Я.Л. Пеккера «Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива» (М.: Энергия, 1977).

где

здесь

α ух = α " вэ + Δα тр

α ух - коэффициент избытка воздуха в уходящих газах;

Δα тр - присосы в газовый тракт котла;

Т ух - температура уходящих газов за дымососом.

В расчет заложены значения температур уходящих газов, измеренные в опытах тепловых испытаний котла и приведенные к условиям построения нормативной характеристики (входные параметры t x в , t " кф , t п.в ).

2.2.2 . Коэффициент избытка воздуха врежимной точке (за водяным экономайзером) α " вэ принят равным 1,04 на номинальной нагрузке и изменяющимся до 1,1 на 50 %-ной нагрузке по данным тепловых испытаний.

Снижение расчетного (1,13) коэффициента избытка воздуха за водяным экономайзером до принятого в нормативной характеристике (1,04) достигается правильным ведением топочного режима согласно режимной карте котла, соблюдением требований ПТЭ в отношении присосов воздуха в топку и в газовый тракт и подбором комплекта форсунок.

2.2.3 . Присосы воздуха в газовый тракт котла на номинальной нагрузке приняты равными 25 %. С изменением нагрузки присосы воздуха определяются по формуле

2.2.4 . Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива (q 3 ) приняты равными нулю, так как во время испытаний котла при избытках воздуха, принятых в Типовой энергетической характеристике, они отсутствовали.

2.2.5 . Потери тепла от механической неполноты сгорания топлива (q 4 ) приняты равными нулю согласно «Положению о согласовании нормативных характеристик оборудования и расчетных удельных расходов топлива» (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1975).

2.2.6 . Потери тепла в окружающую среду (q 5 ) при испытаниях не определялись. Они рассчитаны в соответствии с «Методикой испытаний котельных установок» (М.: Энергия, 1970) по формуле

2.2.7 . Удельный расход электроэнергии на питательный электронасос ПЭ-580-185-2 рассчитывался с использованием характеристики насоса, принятой из технических условий ТУ-26-06-899-74.

2.2.8 . Удельный расход электроэнергии на тягу и дутье рассчитан по расходам электроэнергии на привод дутьевых вентиляторов и дымососов, измеренным при проведении тепловых испытаний и приведенный к условиям (Δα тр = 25 %), принятым при составлении нормативной характеристики.

Установлено, что при достаточной плотности газового тракта (Δα ≤ 30 %) дымососы обеспечивают номинальную нагрузку котла на низкой частоте вращения, но без какого-либо запаса.

Дутьевые вентиляторы на низкой частоте вращения обеспечивают нормальную работу котла до нагрузок 450 т/ч.

2.2.9 . В суммарную электрическую мощность механизмов котельной установки включены мощности электроприводов: питательного электронасоса, дымососов, вентиляторов, регенеративных воздухоподогревателей (рис. ). Мощность электродвигателя регенеративного воздухоподогревателя принята по паспортным данным. Мощности электродвигателей дымососов, вентиляторов и питательного электронасоса определены во время тепловых испытаний котла.

2.2.10 . Удельный расход тепла на нагрев воздуха в калориферной установке подсчитан с учетом нагрева воздуха в вентиляторах.

2.2.11 . В удельный расход тепла на собственные нужды котельной установки включены потери тепла в калориферах, КПД которых принят 98 %; на паровую обдувку РВП и потери тепла с паровой продувкой котла.

Расход тепла на паровую обдувку РВП рассчитывался по формуле

Q обд = G обд · i обд · τ обд · 10 -3 МВт (Гкал/ч )

где G обд = 75 кг/мин в соответствии с «Нормами расхода пара и конденсата на собственные нужды энергоблоков 300, 200, 150 МВт» (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1974);

i обд = i нас. пара = 2598 кДж/кг (ккал/кг)

τ обд = 200 мин (4 аппарата с продолжительностью обдувки 50 мин при включении в течение суток).

Расход тепла с продувкой котла подсчитывался по формуле

Q прод = G прод · i к.в · 10 -3 МВт (Гкал/ч )

где G прод = PD ном 10 2 кг/ч

P = 0,5 %

i к.в - энтальпия котловой воды;

2.2.12 . Порядок проведения испытаний и выбор средств измерений, применяемых при испытаниях, определялись «Методикой испытаний котельных установок» (М.: Энергия, 1970).

. ПОПРАВКИ К НОРМАТИВНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

3.1 . Для приведения основных нормативных показателей работы котла к измененным условиям его эксплуатации в допустимых пределах отклонения значений параметров даны поправки в виде графиков и цифровых значений. Поправки к q 2 в виде графиков приведены на рис. , . Поправки к температуре уходящих газов приведены на рис. . Кроме перечисленных, приведены поправки на изменение температуры подогрева мазута, подаваемого в котел, и на изменение температуры питательной воды.

3.1.1 . Поправка на изменение температуры мазута, подаваемого в котел, рассчитана по влиянию изменения К Q на q 2 по формуле