ДонНТУ   Портал магистров

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

Введение

Пароперегреватели предназначаются для перегрева насыщенного пара, поступающего из испарительной системы котла, а в установках высокого давления они применяются также для дополнительного вторичного перегрева пара, частично отработавшего в цилиндре высокого давления турбины. Пароперегреватель является одним из основных теплоиспользующих элементов котла и работает в наиболее тяжёлых условиях. С повышением параметров пара роль и значение пароперегревателя возрастают.

Металл поверхностей нагрева пароперегревателя имеет наибольшую по сравнению с другими теплоиспользующими поверхностями нагрева температуру, что обусловливается высокими температурами пара и большими удельными тепловыми нагрузками поверхностей нагрева.

1. Актуальность темы

Пароперегреватель в энергетических котельных агрегатах становится особенно важной поверхностью нагрева. Это обусловлено тем, что с повышением давления и температуры пара относительная доля тепла, расходуемого на перегрев, заметно возрастает, поскольку с ростом температуры перегретого пара его энтальпия увеличивается, а с повышением давления насыщенного пара она уменьшается.

Магистерская работа посвящена актуальной научной задаче повышения энергоэффективности пароперегревателя двухбарабанного парового котла типа ДКВР (двухбарабанный котёл вертикально-водотрубный реконструированный), направленной на увеличение срока эксплуатации пароперегревателя при достижении высоких параметров перегретого пара. Работа в данном направлении приведёт к снижению эксплуатационных затрат на обслуживание котлов данного типа, следовательно к снижению себестоимости единицы продукции.

2. Цель и задачи исследования

Целью исследования является повышение энергоэффективности пароперегревателя двухбарабанного парового котла типа ДКВР (двухбарабанный котёл вертикально-водотрубный реконструированный), направленной на увеличение срока эксплуатации пароперегревателя при достижении высоких параметров перегретого пара.

Основные задачи исследования:

  1. Анализ схем включения пароперегревателя по ходу потока продуктов сгорания.
  2. Нахождение оптимальной схемы движения теплоносителей.
  3. Анализ результатов исследований, сопоставление теоретических значений параметров пара и полученных опытным путём.

Объект исследования: пароперегреватель парового котла типа ДКВР.

Предмет исследования: влияние изменения схемы движения теплоносителей на качество перегретого пара и на срок эксплуатации металла пароперегревателя котла.

3. Исследование преимуществ и недостатков схем движения теплоносителей

Для надёжной работы пароперегревателя необходимо обеспечить достаточную скорость потока пара и его равномерную температуру по параллельно включённым змеевикам и применить наиболее рациональную схему включения пароперегревателя по ходу потока продуктов сгорания. В зависимости от направления движения потоков пара и продуктов сгорания различают пароперегреватели прямоточные, противоточные и со смешанным направлением потоков.

3.1 Прямоточная схема

В случае прямоточной схемы пароперегревателя в котле наиболее высокая температура дымовых газов соответствует наиболее низкой температуре перегретого пара. В принципе это должно обеспечивать низкие температуры металла пароперегревателя, однако при наличии капель котловой воды, поступающих с насыщенным паром из сепарационных устройств барабана, соли, содержащиеся в данных каплях, будут осаждаться на первых рядах змеевиков, приводя к резкому повышению температуры металла. Кроме того, при такой схеме движения теплоносителей температурный напор минимален, что требует увеличения необходимой поверхности нагрева пароперегревателя[1].

Рисунок 1 – Прямоточная схема включения пароперегревателя в газовый поток

3.2 Противоточная схема

При противоточной схеме движения в отопительном котле змеевики, обогреваемые продуктами горения с наиболее высокой температурой, встречают уже перегретый пар и охлаждаются при этом недостаточно. В результате, несмотря на то, что металл змеевиков пароперегревателя работает в наиболее тяжелых температурных условиях, температурный напор в этой схеме максимальный, а необходимая поверхность теплообмена минимальна, что позволяет делать пароперегреватели с такой схемой движения весьма компактными[1].

Рисунок 2 – Противоточная схема включения пароперегревателя в газовый поток

3.3 Смешанная схема

Оптимальной по условиям надежности работы является смешанная схема включения пароперегревателя, при которой первая по ходу пара часть пароперегревателя выполняется противоточной, а завершение перегрева пара происходит во второй его части при прямоточном движении теплоносителей. При этом в части змеевиков, расположенных в области наибольшей тепловой нагрузки пароперегревателя (в начале газохода), будет умеренная температура пара, а завершение процесса его перегрева происходит при меньшей тепловой нагрузке. Соотношение противоточной и прямоточной частей пароперегревателя выбирается из условия одинаковых температур металла в начале и в конце змеевика его прямоточной части [2].

Рисунок 3 – Смешанная схема включения пароперегревателя в газовый поток

Смешанная схема работает следующим образом: насыщенный пар поступает во вторую ступень пароперегревателя котла, которая работает по противоточной схеме, а затем, выходя из второй ступени пароперегревателя поступает в первую, работающую по прямоточной схеме.

Выводы

Применение смешанной схемы включения пароперегревателя в газовый поток значительно повысило срок работы металла пароперегревателя, данная схема является надёжной, перспективной, так называемой "золотой серединой" между "радикальными" противоточной и прямоточной схемами.

Магистерская работа посвящена актуальной научной задаче повышения энергоэффективности пароперегревателя двухбарабанного парового котла типа ДКВР (двухбарабанный котёл вертикально-водотрубный реконструированный), направленной на увеличение срока эксплуатации пароперегревателя при достижении высоких параметров перегретого пара. В рамках проведенных исследований выполнено:

  1. Тепловой расчёт пароперегревателя.
  2. Расчёт на прочность элемента котла.
  3. Конструктивный расчёт пароперегревателя.
  4. Оформление патента на полезную модель.

Дальнейшие исследования направлены на следующие аспекты:

  1. Интенсификация теплообмена в пароперегревателе путём введения оребрений.
  2. Исследование эффективности работы пароперегревателя при сверхноминальных параметрах пара.

При написании данного реферата магистерская работа еще не завершена. Окончательное завершение: декабрь 2013 года. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.

Список источников

  1. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. М.:Энергоатомиздат, 1988. - 528 с.
  2. Зах Р.Г. Котельные установки. М.: Энергия, 1968. - 352 с.
  3. Частухин В.И. Тепловой расчёт промышленных парогенераторов. – Киев: Высшая школа, 1980. – 184 с.
  4. Роддатис К.Ф., Бузников Е.Ф. Производственные и отопительные котельные. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 248 с.
  5. Бузников Е.Ф., Крылов А.К., Лесниковский Л.А. Комбинированная выработка пара и горячей воды. М.: Энергоатомиздат, 1981. - 208 с.
  6. Бузников Е.Ф. Циклонные сепараторы в паровых котлах. М.: Энергия, 1969. 248 с.
  7. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. М.: Энергия, 1980. – 424 с.