ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛОАГРЕГАТА БКЗ-75-39-ФБ ПРИ РАБОТЕ НА УГЛЕ Итатское Б1

ВВЕДЕНИЕ

Котлы типов БКЗ-75-39ФБ и БКЗ-75-39ФБЖ предназначены для получения пара, используемого в промышленности, строительстве, транспорте, коммунальном, сельском и др. отраслях хозяйства на технологию отопления и вентиляцию, а так же для малых электростанций. Котлы могут работать в закрытых и полузакрытых котельных, рассчитаны для установки в районах с сейсмичностью до 6 баллов.

Паровые котлы типа БКЗ-75-39ФБ рассчитаны для работы на бурых и каменных углях, торфе. Котёл работает с уравновешенной тягой.

Вертикально-водотрубные однобарабанные котлы с естественной циркуляцией выполнены по П-образной схеме ком компоновке поверхностей нагрева. Диапазон изменения паропроизводительности – 70-100% от номинальной. Топочная камера с твёрдым шлакоудалением экранирована трубами. Трубы фронтового и заднего экранов в нижней части образуют холодную воронку. В верхней части трубы заднего экрана разведены в четырехрядный фестон.

Для сжигания каменных углей топочная камера котла БКЗ-75-39ФБ оборудуются тремя пылеугольными вихревыми горелками, расположенными с фронта котла четырьмя пылеугольными горелками, расположенными соосно по две горелки встречно на боковых стенках.

Для сжигания фрезерного торфа топочная камера оборудуется двумя шахтными мельницами, шахтами с открытыми амбразурами, расположенными с фронта котла, с подачей топлива и воздуха тонкими струями. С целью обеспечения устойчивости сгорания торфа часть поверхности боковых экранов топочной камеры на уровне амбразур утепляется, для чего нижняя часть боковых экранов выполняется из труб d 60x4 мм с приваренными к ним шипами и покрывается хромитовой массой.

Для сжигания бурых углей топочная камера оборудуется двумя мельничными шахтами с открытыми амбразурами и эжекционными соплами.

Барабан котла внутренним диаметром 1500мм с толщиной стенки 40мм выполнен из стали 20К. В барабане иметься отсек первой ступени испарения и два отсека второй ступени испарения по торцам барабана, оборудованные внутрибарабанными циклонами. Третья ступень испарения состоит из двух выносных циклонов диаметром 337 мм. Пар из циклонов поступает в барабан. Качество питательной воды и пара должно соответствовать требованиям ГОСТа 20995-75. При работе с продувкой, равной 5% от производительности, концентрация солей в питательной воде не должна превышать по общему солесодержанию 250 мг/кг при солесодержании котловой воды в последней степени испарения до 6000 мг/кг и в чистом отсеке до 1000 мг/кг.

Пароперегреватель – конвективный, змеевиковый, вертикальный с коридорным расположением труб d 38x3 мм (сталь 20) выполнен из двух блоков расположенных за фестоном в поворотном проводе между топкой и конвективным газоходом. Температура перегрева пара регулируется поверхностным пароохладителем, расположенным в отсеке пароперегревателя.

Водяной экономайзер – кипящего типа, гладкотрубный змеевиковый, выполнен из труб d 32x3 мм и состоит из трёх блоков, расположенных в конвективном газоходе котла.

Трубчатых воздухоподогреватель – вертикального типа выполнен из труб d 40x16 мм, имеет четыре хода по воздушной стороне. Состоит из трех блоков.

При необходимости котлы могут быть оборудованы устройствами для дробевой очистки труб поверхностей нагрева водяного экономайзера и трубчатого воздухоподогревателя, а также средствами защиты от дробевого наклепа. Очистка труб экранов топки и пароперегревателя производиться стационарными паровыми обдувочными устройствами.

Каркас котла – металлический, сварной конструкции, с обшивкой . Обмуровка – трехслойная, выполнена из плит облегчённого типа, закрепляемых на каркасе котла. Толщина обумуровки составляет 265мм, в местах, не закрытых трубами, - 320мм.

Котлы снабжены всей необходимой регулирующей и запорной арматурой, устройствами для контроля температуры и давления пара на уровне воды в барабане.

Для удобства обслуживания и ремонта котлы оборудованы помостами и лестницами, а топочная камера и конвективные газоходы – лазами и гляделками.

ЗАДАННЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Задание:

Провести тепловой (проверочный) расчет котельного агрегата БКЗ-75-39-ФБ

Заданные параметры:

1.Производительность 75 т/час

2.Давление перегретого пара 40 кгс/см²

3.Давление в барабане 44 кгс/см²

4.Температура перегретого пара 440^°С

5.Давление питательной воды 50 кгс/см²

6.Температура питательной воды 145^°С

Заданное топливо:

Итатское Б1

Характеристика топлива:

Таблица 1

Выход летучих на горючую массу V^г = 48%

Низшая теплота сгорания Q^р_н = 3060*4,19=12,821 КДж/кг

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛОАГРЕГАТА БКЗ-75-39-ФБ ПРИ РАБОТЕ НА УГЛЕ Итатское Б1

Произведен тепловой расчет котлоагрегата БКЗ-75-39-ФБ при работе на угле Итатское Б1 и сведен в таблицу.

Таблица 2

3.ОБЪЕМ ВОЗДУХА И ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

Объем воздуха и продуктов сгорания при α = 1

= 0,0889× (36,6+0,0375×0,4) + 0,265× 2,6 – 0,0333×12,4= 3,53 (1)

= 0,79× 3,53 +0,008×0,4= 2,7 (2)

=1,866× = 0,68 (3)

= 0,111 × 2,6 +0,0124 ×40,5 + 0,0161× 3,53= 0,84 (4)

Выход летучих на горючую массу V^г = 45%

При избытке воздуха α > 1, расчет ведется по следующим формулам:

Объем водяных паров:

= + 0,0161× (α -1)× V⁰, м³/кг (5)

= 0,578+ 0,0161× (1,225 – 1)×3,3514 = 0,591

Объем дымовых газов:

V^г = + + +(α – 1)×V⁰, м³/кг (6)

V^г =0,164×2,6536 + 0,588 +(1,225-1)× 3,3514 = 1,89

Объем доли 3-х атомных газов, равные парциальным давлениям газов при общем давлении 1 кгс/см²,

(7)

(8)

Безразмерная концентрация золы в дымовых газах,

(9)

где α_ун = 0,95 доля золы уносимой газами

(Кузнецов табл. 17-19, с.200)

Масса дымовых газов:

(10)