Научная статья на тему 'Анализ вариантов повышения эффективности котла пк-20-4 при использовании в качестве топлива газов технологических производств'

Анализ вариантов повышения эффективности котла пк-20-4 при использовании в качестве топлива газов технологических производств Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
218
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ХВОСТОВЫЕ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА / ГАЗОВОЕ ТОПЛИВО / ЭКОНОМАЙЗЕРНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ / УТИЛИЗАЦИЯ ТЕПЛОТЫ / ЭНЕРГОЗАТРАТЫ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Шелыгин Борис Леонидович, Мошкарин Андрей Васильевич, Мельников Юрий Викторович, Гуськов Владимир Аверьянович, Кузнецов Борис Львович

Представлены варианты реконструкции хвостовых поверхностей котла ПК-20-4 в двух вариантах их компоновки. Показано увеличение показателей энергоэффективности котла после реконструкции.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Шелыгин Борис Леонидович, Мошкарин Андрей Васильевич, Мельников Юрий Викторович, Гуськов Владимир Аверьянович, Кузнецов Борис Львович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Анализ вариантов повышения эффективности котла пк-20-4 при использовании в качестве топлива газов технологических производств»

УДК 621.311.22

АНАЛИЗ ВАРИАНТОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОТЛА ПК-20-4 ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА ГАЗОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

ШЕЛЫГИН Б.Л., канд. техн. наук, МОШКАРИН А.В., д-р техн. наук,

МЕЛЬНИКОВ Ю.В., ГУСЬКОВ В.А., КУЗНЕЦОВ Б.Л., инженеры, ШОМОВ Е.В., студ.

Представлены варианты реконструкции хвостовых поверхностей котла ПК-20-4 в двух вариантах их компоновки. Показано увеличение показателей энергоэффективности котла после реконструкции.

Ключевые слова: хвостовые поверхности нагрева, газовое топливо, экономайзерная поверхность, утилизация теплоты, энергозатраты.

ANALYZING EFFICIENCY INCREASE FOR PK-20-4 BOILER BURNING PRODUCTION GAS

B.L. SHELYGIN, Candidate of Engineering, A.V. MOSHKARIN, Doctor of Engineering,

Yu.V. MELNIKOV, V.A. GUSKOV, B.L. KUZNETSOV, Engineers, E.V. SHOMOV, Student

The authors present reconstruction options of PK-20-4 boiler tail surfaces in two variants of their arrangement. The article shows boiler energy efficiency rates after the reconstruction.

Key words: heat tail surfaces, gas fuel, economizer

Анализ состояния оборудования энергопредприятий, входящих в представительство Центроэнерго РАО «ЕЭС России», показывает, что большинство ТЭЦ, построенных в 60-70-е годы прошлого века, имеют низкие режимные и экономические показатели [1].

Предлагаемое расчетное исследование посвящено разработке предложений вариантов реконструкции хвостовых поверхностей нагрева парового котла марки ПК-20-4 паровоздуходувной станции Западно-Сибирского металлургического комбината (ст. №7) в целях повышения их тепловосприятия, утилизации теплоты уходящих газов и увеличения КПД котла. Исследование проводилось кафедрой ТЭС ИГЭУ совместно с ООО НТЦ «Промышленная Энергетика» (г. Иваново) по заказу ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат» (г. Новокузнецк, Кемеровская обл.).

Разработанный Подольским Машиностроительным заводом им. С. Орджоникидзе (ЗиО) котел марки ПК-20-4, предназначенный для сжигания твердого топлива, имеет двухступенчатую компоновку хвостовых поверхностей нагрева (водяного экономайзера и воздухоподогревателя). Такая компоновка поверхностей нагрева была необходима для достижения температуры горячего воздуха выше 380 оС по условию сушки топлива в мельничных устройствах [2].

Котел ст. №7 ПВС с момента пуска в 1985 г. работает исключительно на газовом топливе. Однако при сжигании газовых топлив нет необходимости в высоких температурах окислителя. Поэтому повышение экономичности котла при неизменной высоте опускаемого газохода может быть достигнуто за счет удаления части воздухоподогревательных и соответствующего размещения экономайзерных поверхностей нагрева. Согласно [3], если вы© ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет

ce, heat recovery, energy expenses.

сокий подогрев воздуха не требуется, целесообразно устанавливать одноступенчатый воздухоподогреватель.

Предлагаемый расчетный анализ посвящен проработке следующих вопросов:

• определение условий тепловосприятия экономайзерных поверхностей при обеспечении максимального КПД котла без замены существующих тягодутьевых машин;

• предложение конструктивных и геометрических характеристик дополнительной ступени ЭКО;

• размещение дополнительной экономай-зерной поверхности в газоходе с учетом существующей компоновки ранее установленных поверхностей нагрева;

• расчет экономии условного топлива от замены ступени ВЗП на дополнительную эко-номайзерную поверхность;

• расчет увеличения (уменьшения) энергозатрат на собственные нужды котлоагрегата вследствие изменения аэродинамического сопротивления газового и воздушного тракта.

В котле ПК-20-4 нагрев воздуха последовательно осуществляется в многоходовом ВЗП-1 и одноходовом ВЗП-2 (рис. 1). При этом размещение дополнительной ступени экономайзера (ЭКО-3) возможно в двух вариантах:

1) за счет удаления из газохода верхней части ВЗП-1;

2) за счет удаления ВЗП-2.

Полностью удалять ВЗП-1 нельзя, так как

при температуре питательной воды 158 оС и температурном напоре за котлом 40-50 оС температура уходящих газов будет, по-прежнему, оставаться неоправданно высокой (195-205 оС).

В.И. Ленина»

""б) “

Рис. 1. Варианты реконструкции опускного газохода котла ПК-20-4: а - исходный; б - вариант №1; в - вариант №2

Выполнен расчетный анализ эффективности вариантов №1 и №2 по сравнению с исходными, базовыми условиями работы котла ПК-20-4. Анализ проводился с использованием математической модели парового котла с последующим исследованием влияния конструктивных характеристик хвостовых поверхностей нагрева на выходные параметры агрегата. Для проведения сравнительного анализа с использованием программы «ТРАКТ» [4, 5] специально разработана математическая модель котла ПК-20-4.

Модель котла включает расчетные схемы газового, водопарового и воздушных трактов. Все рабочие тракты представлены в виде комбинации последовательно расположенных и пронумерованных элементов. Номера присвоены участкам газохода, отдельным поверхностям нагрева, узлам ввода (вывода) материальных и тепловых потоков.

Исходная информация для выполнения расчетов подготавливалась с использованием стандартных методов [4, 5]. Исходные данные формировались на основании описания котло-агрегата, чертежей и технического отчета по испытаниям котла ст. №7 в 2005 г.

Основные рабочие параметры (табл. 1) принимались согласно режимной карте. По результатам испытаний сумма значений присосов холодного воздуха в отдельные участки газохода составляла величину 0,2, а потеря теплоты с химическим недожогом - д3 = 0. Потеря теплоты от наружного охлаждения котла, согласно [3], принята д5 = 0,7 %. Значения перепада давления в элементах водопарового тракта принимались согласно [6].

Для оценки среднегодовых показателей парового котла в расчетах всех режимов температура холодного воздуха принята равной 5 оС. Температура воздуха, присасываемого в газоходы котла, принята равной 30 оС.

Расчетное исследование выполнено применительно к доменному газу со следующими техническими характеристиками [3]:

СН4 = 0,3%; С2Н5 = 0%; С3Н8 = 0%; С5Н2 = 0%; С4Н10 = 0%; N2 = 55%; СО2 = 12,5%; = 0%;

О2 = 0,2%; СО = 27%; Н2 = 5%; Он° = 903 ккал/м3. По данным предприятия, температура топлива -39 °С, а его влагосодержание - 64,1 г/м3.

Тип расчета принят ТР = 2 (на заданный расход топлива), тип нагрузки котла ТН = 2 (частичная). Признак топлива принят ТТЬ = 5 (газовое) [4]. Во всех режимах постоянство температуры перегретого пара достигалось с учетом требуемого количества теплоты в поверхностном пароохладителе и необходимого расхода конденсата на впрыск в рассечку ступеней конвективного пароперегревателя.

Расчет конкретного статического режима (исходный вариант, варианты №1 и 2) при заданных граничных параметрах проводился путем одновременного изменения текущих значений:

• расхода топлива;

• съема теплоты в пароохладителе;

• доли впрыска конденсата в паровой тракт;

• доли рециркуляции горячего воздуха.

Критерии окончания расчетных итераций:

• температура насыщения в барабане (316-3180С);

• температура перегретого пара (530-5310С);

• температура воздуха на входе в ВЗП-1 (58-590С).

В случае удаления из опускаемого газохода верхней половины ВЗП-1 его поверхность снижается до Нвп-1 = 2970 м2. При этом освобождается пространство высотой 4,4 м для размещения дополнительной экономайзерной поверхности ЭКО-3.

В участке газохода в качестве дополнительной экономайзерной поверхности (ЭКО-3) можно разместить блок змеевиков, аналогичный блоку ЭКО-1, высота которого с учетом расположения входного и выходного коллекторов составляет 3,36 м.

Для интенсификации утилизации теплоты уходящих газов поверхность нагрева ЭКО-3 может быть выполнена в виде блока из двух пакетов труб (по = 20 шт. в каждом). С учетом принятого заводом «ЗиО» расстояния между пакетами 1,28 м и величины 0,6 м для размещения за пределами газохода входного (выходного) коллектора общая высота блока составит 4,0 м. При числе труб в одном ряду пакета г1 = 44 поверхность нагрева одного ряда блока ЭКО-3 равна 31,61 м2.

Конструктивные характеристики поверхностей нагрева для анализа работы котла при различных значениях поверхности ЭКО-3 в условиях реконструкции опускного газохода по варианту №1 представлены в табл. 2.

Отдельные результаты теплового расчета котла в условиях его реконструкции по варианту №1 (шифры «Р11» и «Р12») представлены в табл. 3

Таблица 1. Основные режимные параметры, используемые в качестве исходных данных

Наименование величины Значение

Паропроизводительность котла, т/ч 105

Давление перегретого пара, ата 98

Температура перегретого пара, 0С 530

Температура питательной воды, 0С 158

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки 1,16

Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах 1,36

Процент непрерывной продувки котловой воды, % 1,5

Температура воздуха перед ВЗП-1, 0С 57-59

Таблица 2. Конструктивные характеристики поверхностей нагрева в условиях реконструкции котла по варианту №1

Наименование величины Шифр расчета

Р Р11 Р12

Поверхность нагрева ВЗП-1 Нвп-1, м2 5940 2970 2970

Число труб в ряду ЭКО-3 ^ - 44 44

Число труб в ЭКО-3 по ходу газов е2 - 24 40

Наружный диаметр труб <^н, м - 0,032 0,032

Шаги труб дополнительной ступени ЭКО-3:

-поперечный Бі, м - 0,068 0,068

-продольный Э2, м - 0,04 0,04

Поверхность нагрева ЭКО-3 Нэк.3, м2 - 759 1265

Таблица 3. Результаты теплового расчета котла в условиях его реконструкции по варианту №1

Наименование величины Шифр расчета

Р Р11 Р12

Поверхность нагрева ЭКО-3 Нэк.3, м2 - 759 1265

Поверхность нагрева ЭКО-1 Нэк--|, м2 760 760 760

Поверхность нагрева ЭКО-2 Нэк.2, м2 478 478 478

Поверхность нагрева ВЗП-1 Н^, м2 5940 2970 2970

Температура уходящих газов , 0С 202 176 162

Потеря теплоты с уходящими газами q2, % 14,73 12,73 11,72

Температура питательной воды 1п.в., 0С 158 158 158

Температура перегретого пара ^е, 0С 530 530 530

Паропроизводительность котла й, т/ч 105 105 105

Расход топлива В, нм3/ч 90,75 88,63 87,61

КПД котла (брутто) г|к, % 84,58 86,57 87,58

Относительный расход конденсата на впрыск й^р, % 3,0 3,0 3,0

Съем теплоты в поверхностном пароперегревателе О, ккал/с -330 -90 -15

Доля рециркуляции горячего воздуха на вход в ВЗП-1 р„ец 0,14 0,148 0,15

В случае удаления из опускного газохода второй ступени воздухоподогревателя ВЗП-2 в газоходе освобождается пространство высотой 3,8 м для размещения дополнительной эконо-майзерной поверхности (ЭКО-3).

В данном участке газохода в качестве дополнительной экономайзерной поверхности (ЭКО-3) можно разместить блок элементов, аналогичный блоку ЭКО-1, высота которого с учетом расположения входного и выходного коллекторов составляет 3,36 м.

Для интенсификации утилизации теплоты уходящих газов поверхность нагрева ЭКО-3 может быть предложена в виде блока из двух пакетов труб (по г'2 = 16 шт. и г"2 = 20 шт.) в случае расстояния между пакетами 1,1 м и величины 0,6 м для размещения за пределами газохода входного (выходного) коллектора; общая высота блока составит 3,66 м.

При числе труб в одном ряду пакета г-| = 38 поверхность нагрева одного ряда блока ЭКО-3 равна 27,3 м2

Конструктивные характеристики поверхностей нагрева для анализа работы котла при различных поверхностях ЭКО-3 в условиях реконструкции опускного газохода по варианту №2 представлены в табл. 4.

Отдельные результаты теплового расчета котла в условиях его реконструкции по варианту №2 (шифры «Р21» и «Р22») представлены в табл. 5.

Результаты сравнительного анализа работы котла ПК-20-4 в условиях его реконструкции представлены в табл. 6.

Расчет аэродинамического сопротивления поверхностей нагрева, участвующих в реконструкции опускного газохода котла, проводился с учетом общепринятых норм [7]. Исходными данными для анализа являлись конструктивные характеристики поверхностей нагрева и результаты теплового расчета вариантов компоновки котла.

Согласно результатам испытаний, встроенный в газовый тракт котла ранее установленный скруббер (для задержания эоловых частиц) обладает аэродинамическим сопротивлением 70-150 кг/м2. Применительно к режиму работы котла ст.№7 (й = 105 т/ч, Vyх = 2000С, аух = 1,35), согласно которому разрабатывалась исходная модель варианта (шифр «Р») по данным режимной карты, сопротивление скруббера составляет АИскрруб = 70 кг/м2. В случае демонтажа скруббера сопротивление газового тракта снижается на 70 кг/см2.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Изменение значений сопротивления участков 4 и оценка изменения энергозатрат на собствен-

газового и воздушного трактов для разных вариан- ные нужды представлены в табл.7 и 8.

тов реконструкции опускного газохода котла ПК-20-

Таблица 4. Конструктивные характеристики поверхностей нагрева в условиях реконструкции котла по варианту №2

Наименование величины Шифр расчета

P P21 P22

Поверхность нагрева ВЗП-1 Нвп-1, м2 5940 5940 5940

Поверхность нагрева ВЗП-2 Нвп.2, м2 З692 0 0

Число труб в ЭКО-3 по ходу газов е2 - 24 З6

Наружный диаметр труб <^н, м - 0,0З2 0,0З2

Шаги труб дополнительной ступени ЭКО-3: 0,08 0,08

-поперечный Бі, м - 0,04 0,04

-продольный Э2, м Поверхность нагрева ЭКО-3 Нэк.3, м2 - 655 98З

Таблица 5. Результаты теплового расчета котла в условиях его реконструкции по варианту №2

Наименование величины Шифр расчета

P P21 P22

Поверхность нагрева ЭКО-3 Нэк-3, м2 - 655 98З

Поверхность нагрева ЭКО-1 Нэк-1, м2 760 760 760

Поверхность нагрева ЭКО-2 Нэк.2, м2 478 478 478

Температура уходящих газов , 0С 202 169 157

Потеря теплоты с уходящими газами q2, % 14,7З 12,25 11,ЗЗ

Температура питательной воды t„.B., 0С 158 158 158

Температура перегретого пара t„e, 0С 5З0 5З0 5З0

Паропроизводительность котла D, 105 105 105

Расход топлива B, нм3/ч 90,75 88,1 З 87,25

КПД котла брутто г|к , % 84,58 87,05 87,97

Относительный расход конденсата на впрыск Db^, % З,0 0 0

Съём теплоты в поверхностном пароперегревателе Q, ккал/с -ЗЗ0 0 0

Доля рециркуляции горячего воздуха на вход в ВЗП-1 ррец 0,14 0,295 0,З4

Таблица 6. Изменения показателей работы котла ПК-20-4 в различных условиях его реконструкции (по сравнению с исходным, базовым вариантом)

Наименование величины Шифр расчета

P11 P12 P21 P22

Уменьшение поверхностей нагрева ступеней воздухоподогревателя, м2 -2970 -2970 -З692 -З692

Увеличение экономайзерных поверхностей нагрева, м2 +759 + 1265 +655 +98З

Снижение температуры уходящих газов, 0С -26 -40 -ЗЗ -45

Повышение КПД котла брутто, % +1,99 +З,0 +2,47 +З,З9

Снижение удельного расхода топлива, кгу.т/Гкал -З,9 -5,8 -4,8 -6,5

Таблица 7. Оценка изменения энергозатрат применительно к реконструкции по варианту №1

Наименование величины Шифр расчета

P P11 P12

Расход газов при 1 = 0 0С Уграсч, нм3/с 50,З7 49,19 48,6З

Средняя температура газов в ВЗП-1 угср, 0С 247 205 188

Расход газов в ВзП-1 Угвп'1, м3/с 95,94 86,1 82,1

Сопротивление ВЗП-1 по газам АИгв„.1, кг/м2 60,6 28,З 26,1

КПД дымососа пд,% 80 80 80

Мощность, расходуемая на преодоление сопротивления ВЗП-1 по газам, Мгвп.1, кВт Средняя температура газов в газоходеЭКО-1 и ЭКО-3 Угср, 0С 71,1 З0,0 26,4

З51 З07 294

Сопротивление ЭКО-1 и ЭКО-3 по газам АИэк, кг/м2 22,1 41,З 54,7

Расход газов в газоходе ЭКО-1 и ЭКО-3 Увэк'1,3, м3/с 115,1 104,5 101,0

Мощность, расходуемая на преодоление сопротивления ЭКО-1 и ЭКО-3, Мгэк.13, кВт З1,З 5З,1 68,0

Расход газов при 1 = 0 0С Уврасч, нм3/с 20,5 19,98 19,75

Средняя температура воздуха ВЗП-1 1вср, 0С 169 129 121

Доля рециркуляции воздуха ррец 0,14 0,148 0,15

Расход воздуха ВзП-1 У^-1, м3/с З7,84 ЗЗ,8 З2,8

КПД вентилятора г|э,% 70 70 70

Сопротивление ВЗП-1 по воздуху АЬ^ии, кг/м2 50,З 29,8 28,9

Мощность, расходуемая на преодоление сопротивления ВЗП-1 (по воздуху), Іни, кВт 26,65 14,1 1З,З

Суммарная мощность, расходуемая на преодоление сопротивления эКо-3 и ВЗП-1 (по газам и воздуху), £І, кВт 129,1 97,2 107,7

Мощность, расходуемая на преодоление сопротивление скруббера, 1\1скруб, кВт 74,7 - -

Мощность, расходуемая на собственные нужды, с учетом аэродинамического сопротивления скруббера, £Ы+ Мскруб, кВт 20З,8 97,2 107,7

Таблица 8. Оценка изменения энергозатрат применительно к реконструкции по варианту №2

Наименование величины Шифр расчета

Р Р21 Р22

Расход газов при 1 = 0 0С Уграсч, нм3/с 50,1 - -

Средняя температура газов в ВЗП-2 угср, 0С 354 - -

Расход газов в ВзП-2 У^-2, м3/с 115,1 - -

Сопротивление ВЗП-2 по газам АИ1^, кг/м2 33,15 - -

КПД дымососа пэ,% 80 80 80

Мощность, расходуемая на преодоление сопротивления ВЗП-2 по газам, ІМ1^, кВт Средняя температура газов в газоходеЭКО-2 и ЭКО-3 Угср , 0С 48,65 - -

540 473 453

Сопротивление ЭКО-2 и ЭКО-3 по газам АИэк, кг/м2 23,8 44,6 53,6

Расход газов в газоходе ЭКО-2 и ЭКО-3 Увэк-2,3, м3/с 149,1 131,4 127,7

Мощность, расходуемая на преодоление сопротивления ЭКО-2 и ЭКО-3, 1\Гэк-2,3, кВт 43,5 71,8 83,8

Расход газов при 1 = 0 0С Уврасч, нм3/с 20,5 19,9 19,7

Средняя температура воздуха ВЗП-2 1вср, 0С 293 - -

Доля рециркуляции воздуха ррец 0,14 - -

Расход воздуха ВЗП-2 У^-2, м3/с 48,5 - -

КПД вентилятора пэ,% 70 - -

Сопротивление ВЗП-2 по воздуху АИ1^, кг/м2 33,15 - -

Мощность, расходуемая на преодоление сопротивления ВЗП-2 (по воздуху), МІ1^, кВт 22,5 - -

Суммарная мощность, расходуемая на преодоление сопротивления ЭКО-3 и ВЗП-2 (по газам и воздуху), £М1, кВт 66,0 71,8 83,8

Мощность, расходуемая на преодоление сопротивление скруббера, 1\1скруб, кВт 74,7 - -

Мощность, расходуемая на собственные нужды, с учетом аэродинамического сопротивления скруббера, £Ы+ 1\1скруб, кВт 140,7 71,8 83,8

Итоговые результаты расчетного исследования возможных вариантов реконструкции опускного газохода парового котла ст. №7 ПВС ЗСМК марки ПК-20-4 с размещением дополнительной ступени водяного экономайзера (ЭКО-3) представлены в табл. 9.

Применительно ко всем предлагаемым вариантам реконструкции конвективных поверхностей нагрева опускного газохода котла ПК-20-4 по условию экономии топлива, снижения металлоза-трат и энергозатрат на собственные нужды все новые технические предложения являются предпочтительнее по сравнению с существующим (исходным) вариантом. Наилучшими являются показатели вариантов №1 и №2 при максимально возможных изменениях значений дополнительной экономайзерной поверхности (ЭКО-3), соответственно составляющих 1265 и 983 м2. Таким образом, по сравнению с вариантом №1, экономия эко-номайзерных поверхностей нагрева применительно к варианту №2 составляет 282 м2. При этом дополнительно на 722 м2 снижается поверхность нагрева ступеней воздухоподогревателя. В результате реконструкции температура уходящих газов может быть снижена на 26-45 0С при соответствующем

повышении КПД котла брутто на 2,0-3,4 % и снижении удельного расхода условного топлива на 3,9-6,5 кг у.т./Гкал. По данным показателям лучшим следует признать вариант №2 при максимально возможной поверхности нагрева дополнительной ступени экономайзера (Нэк-3 = 983 м2), когда снижение сопротивления газового тракта составляет 55,1 кг/м2, снижение сопротивления воздушного тракта составляет 33,15 кг/м2, а снижение мощности, расходуемой на собственные нужды, не превышает 57,0 кВт.

По сравнению с вариантом №1, перерасход энергозатрат на собственные нужды для варианта №2 составляет лишь 39,2 кВт. Однако при этом в случае варианта №2 за счет снижения температуры уходящих газов повышается КПД котла брутто на 0,39 %. При снижении удельного расхода топлива на 0,7 кг у.т./Гкал и общем снижении металлозатрат на 440 м2 самым перспективным в условиях реконструкции опускного газохода котла ПК-20-4 является вариант №2.

Таблица 9. Итоговые результаты анализа по сравнению с исходным (существующим) вариантом

Наименование величины Шифр расчета

Р11 Р12 Р21 Р22

Уменьшение поверхностей нагрева ступеней воздухоподогревателя, м2 2970 2970 3692 3692

Увеличение величины поверхностей нагрева, ступеней водяного экономайзера, м2 759 1265 655 983

Снижение температуры уходящих газов, 0С 26 40 33 45

Повышение КПД котла брутто, % 1,99 3,0 2,47 3,39

Снижение удельного расхода топлива, кгу.т/Гкал 3,9 5,8 4,8 6,5

Снижение сопротивления газового тракта, кг/м2 82,5 71,3 64,1 55,1

Снижение сопротивления воздушного тракта, кг/м2 20,5 21,4 33,15 33,15

Снижение мощности, расходуемой на собственные нужды котла, кг/м2 106,6 96,1 68,9 56,9

Общая компоновка поверхностей нагрева в опускном газоходе котла по варианту реконструкции №2 представлена на рис. 2. Конструктивные особенности блока дополнительной ступени водяного экономайзера ЭКО-3 представлены на рис. 3.

Рис. 2. Компоновка поверхностей нагрева в опускном газоходе котла по варианту реконструкции №2 (поперечный разрез)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Камера О 273х20

в1=80 Б2=40

4=:

£_= £_= і л~

Трубы

<Ос?.22§>5

7960

Т

Заключение

Выполнен расчетный анализ вариантов реконструкции поверхностей нагрева опускного газохода котла ПК-20-4 при установке вместо части воздухоподогревательных поверхностей дополнительных экономайзерных поверхностей нагрева. По условию максимального повышения КПД котла брутто при минимальных металлозатратах и энергозатратах на собственные нужды наиболее эффективным является вариант удаления из газохода ВЗП-2 с последующим размещением третьей ступени водяного экономайзера.

Список литературы

1. Анализ перспектив развития отечественной теплоэнергетики / А.В. Мошкарин, М.А. Девочкин, Б.Л. Шелыгин и др; Под ред. А.В. Мошкарина / Иван. гос. энерг. ун-т. - Иваново, 2002.

2. Резников М.И., Липов Ю.М. Паровые котлы тепловых электростанций. - М.: Энергоиздат, 1981.

3. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод) / Под ред. Н.В. Кузнецова, В.В. Митора, И.Е. Дубовитского, Э.С. Карасиной. - М.: Энергия, 1973.

4. Гудзюк В.Л., Ривкин А.С., Шелыгин Б.Л. Тепловой поверочный расчет паровых котлов на ЭВМ ЕС: Метод. указания / Иван. энерг. ин-т. - Иваново, 1986.

5. Ривкин А.С., Шелыгин Б.Л. Тепловой расчет парового котла с естественной циркуляцией на ЭВМ-ЕС: Метод. указания / Иван. энерг. ин-т. - Иваново, 1989.

6. Гидравлический расчет котельных агрегатов (Нормативный метод) / Под ред. С.И. Мочана. - Л.: Энер-гия,1977.

7. Аэродинамический расчет котельных установок (Нормативный метод) / Под ред. С.И. Мочана. - Л.: Энергия, 1977.

Камера О 273х20

Рис. 3. Блок дополнительной ступени водяного экономайзера ЭКО-3 (продольный разрез)

ЭКО-2

Шелыгин Борис Леонидович,

ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина», кандидат технических наук, доцент кафедры тепловых электрических станций, admin@tes.ispu.ru

Мошкарин Андрей Васильевич,

ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина», доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой тепловых электрических станций, телефон (4932) 41-60-56, admin@tes.ispu.ru

Мельников Юрий Викторович,

ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина»,

инженер кафедры тепловых электрических станций,

admin@tes.ispu.ru

Гуськов Владимир Аверьянович,

ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат», начальник специализированной энергетической лаборатории, адрес: Кемеровская обл., г. Новокузнецк, шоссе Космическое, д. 16.

Кузнецов Борис Львович,

ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат»,

главный инженер паровоздуходувной станции,

адрес: Кемеровская обл., г. Новокузнецк, шоссе Космическое, д. 16.

Шомов Евгений Владимирович,

ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина»,

студент кафедры тепловых электрических станций,

admin@tes.ispu.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.