Содержание:
Введение
Энергетика является ведущим звеном современного индустриально развитого народного хозяйства. Понятием «энергетика» охватывается, как известно, широкий круг установок для производства, транспорта и использования электрической и тепловой энергии и всех других энергоносителей, как-то: сжатый воздух, искусственный кислород и др. В их числе особо важное значение имеет электроэнергия в силу универсальности её применения в промышленности, на транспорте и в быту и большой транспортабельности – на многие сотни километров при минимальных потерях.
В Украине, примерно 60% электроэнергии производится на тепловых электростанциях (ТЭС), важнейшим звеном которых являются котельные установки, вырабатывающие пар для турбогенераторов.
Нужно указать далее, что промышленная энергетика является наиболее сложным энергетическим комплексом.
В его состав входят, помимо обычных котельных установок и паросиловых установок, специальные воздуходувные и кислородные станции, промышленные печи различного назначения, газификационные аппараты, сушильные и теплообменные устройства, тепловые и газовые сети, а также многообразное электрооборудование промышленных предприятий.
При выработке пара исходными рабочими веществами являются: топливо, окислитель - в основном кислород атмосферного воздуха и питательная вода, из которой получается пар нужных параметров, а производственными отходами – охлажденные дымовые газы и шлакозоловые остатки топлива. Дымовые газы получаются при сжигании (окислении) топлива в специальном устройстве – топке.
Тепло образующихся здесь горячих дымовых газов используется далее поверхностями нагрева для подогрева питательной воды, её испарения при определенном давлении, перегрева полученного пара, а также для нагрева воздуха, поступающего в топку для окисления горючих элементов топлива.
Дымовые газы, пройдя указанные теплоиспользующие устройства, выбрасываются затем в атмосферу. Вместе с ними уносится часть золы топлива, а остальная её часть в виде сплавленного шлака выпадает в нижней части топки, откуда она и выводится - непрерывно или периодически.
Сочетание топки и теплоиспользующих поверхностей именуется котельным агрегатом; котельная установка является более широким понятием, включающим дополнительно устройства для приготовления и ввода в топку топлива, вентиляторы для подачи воздуха и отвода в атмосферу охлажденных дымовых газов, питательные насосы и другое, более мелкое вспомогательное оборудование.
Промышленное применение пара имеет на сегодня почти двухвековую историю, считая со времен Ползунова (1728-1766 гг.) и Уатта (1736-1819 гг.), историю непрерывного прогресса в области паровых двигателей и паровых котлов. Однако значительные достижения были достигнуты в этих областях в 1930-1940 гг. За этот сравнительно весьма ограниченный отрезок времени в котельной технике достигнуто в количественном и качественном отношениях значительно больше, нежели за все предыдущие 150 лет.
Большие сдвиги котельной техники в1930-1640 гг., отражая общее ускорение темпов промышленно- технического прогресса, обуславливаются в основном бурным развитием за эти годы электроэнергетиков связи с интенсивным ростом энерговооруженности народного хозяйства, большой концентрацией мощностей и применением транспорта электроэнергии на огромные расстояния. Нужно указать, что до Октябрьской революции котлостроения в СССР фактически не было, как и многих других отраслей тяжелой промышленности, а вся сравнительно небольшая потребность в паровых котлах покрывалась импортом их из Германии и Англии. Начиная с 1928-1930 гг. у нас создается собственная и мощная топочно-котельная промышленность, концентрируемая на ряде специализированных заводов, важнейшими из которых являются Таганрогский, Подольский, Барнаульский и Белгородский.
Барабанный котел типа ТП-109 с естественной циркуляцией спроектирован для сжигания марки промпродукта донецких каменных углей в топочной камере с твердым шлакоудалением. Котел работает в блоке с турбиной К – 200 – 130 - 3 производства ЛМЗ.
Цели и задачи магистерской работы
Целью настоящей работы является определение и усовершенствования оптимальных режимных показателей работы котла ТП-109 по условиям максимального КПД котла и минимальных выбросов загрязняющих веществ на различных тепловых нагрузках, а также составление режимно-экологической карты работы котла, при сжигании донецких газовых углей без подсветки высокореакционным топливом в регулировочном диапазоне нагрузок.
Технология эколого-технологических испытаний
Работа выполняется в два этапа:
1. экспериментальная часть (проведение режимно-наладочных и балансовых опытов)
2. обработка материалов испытаний (составление технического отчета).
Рабочей программой предусматриваеться проведение четырех режимно-наладочных опытов в рабочем диапазоне паровых нагрузок котла: 435 т/ч (нагрузка блока 130МВт), 520 т/ч (нагрузка блока 160МВт), 575 т/ч (нагрузка блока 180МВт) и 640 т/ч (нагрузка блока 200МВт) для определения:
- коэффициента избытка воздуха в режимном сечении по условиям достижения оптимальных экономических и экологических показателей;
- потерь теплоты;
- КПД котла «брутто»;
- удельного расхода условного топлива на 1 Гкал выработанной теплоты;
- расхода электроэнергии на собственные нужды (по потребляемой мощности ДВ, ДС, ДСР, ШБМ, МВ);
- концентраций вредных веществ в уходящих газах.
После проведения серии режимно-наладочных опытов выполняется балансовые опыты на указанных выше нагрузках.
Выводы
Эколого-технологические испытания котлоагрегата проводятся для анализа и возможного улучшения характеристик с последующим повешением КПД котла, для дальнейшей его эксплуатации.