Тепловой и аэродинамический расчет парового котла Т-35/40

Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида парового котла Т-35/40, А1
2. Сборка конструкции парового котла, А1

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 47 листах. В работе произведен тепловой и аэродинамический расчет парового котла Т-35/40.

Приведено описание проектируемого котла. Котел Т-35/40 представлен вертикальным однобарабанным агрегатом, имеющим П-образную компоновку с полностью экранированной топкой. В поворотном газоходе, за фестоном, выполнена установка горизонтального, дренируемого пароперегревателя. К хвостовым поверхностям нагрева относятся водяной экономайзер и воздухоподогреватель. Они выполнены в «рассечку», и смонтированы в вертикальном опускном газоходе. Топочная камера имеет объем 179 м³. Внутри нее по фронту в один ряд расположены две спаренные щелевые газовые горелки. Стены экранированы трубами диаметром 60х3 мм с шагом 80 мм. Тепловые удлинения обеспечены за счет подвижных креплений коллекторов экранов. Экраны топки разделены на восемь самостоятельных циркуляционных контуров. В котле установлен один барабан, имеющий внутренний диаметр 1500 мм, толщину стенки 36 мм. Цилиндрическая часть выполнена длиной 6560 мм. Применена схема двухступенчатого испарения для получения качественного пара. Первая ступень является чистым отсеком, вторая - образована солеными отсеками в количестве двух штук. В барабане размещены сепарационные устройства для получения пара требуемой чистоты. Установлен пароперегреватель конвективного типа. Он состоит из двух последовательно соединенных частей. В рассечке между ними включен поверхностный пароохладитель. Трубы расположены коридорным методом. Число змеевиков равно 62 шт. Они смонтированы перпендикулярно фронту котла. Конвективная шахта представлена опускным газоходом котла с размещенными в нем в рассечку водяным экономайзером и воздухоподогревателем, которые установлены в последовательности по ходу дымовых газов. Водяной экономайзер выполнен стальным, гладкотрубным, из труб диаметром 28х3 мм. Расположение змеевиков шахматное. Воздухоподогреватель - вертикальный, трубчатый, двухступенчатый. Для химического контроля котловой, питательной воды и пара, на агрегате предусмотрены устройства для отбора проб в количестве восьми штук. Для борьбы с образованием накипи на экранных трубах в барабан вводятся фосфаты посредством установки ввода фосфатов, в состав которого включен бак, перекачивающий насос, насосы-дозаторы, трубопроводы и арматура. Применена однониточная система питания, включающая в состав основную линию питания, резервную линии и байпасную. Котел оборудован дутьевым вентилятором и дымососом. Газовое оборудование представлено двумя горелочными прямоточными вертикальными щелевыми сдвоенными устройствами, которые расположены в один ряд на фронтовом экране.

Выполнен тепловой расчет.

Рассчитаны объемы воздуха и продуктов сгорания: сухого воздуха на 1 м³ топлива 9,5245 м³/м³, азота 7,5327 м³/м³, трехатомных газов 1,0038 м³/м³, водяных паров 2,1482 м³/м³.

Определены энтальпии воздуха и продуктов сгорания.

Составлен тепловой баланс. Вычислены значения:

Приведен расчет параметров топки: температура горячего воздуха 255 ⁰С, полезное тепловыделение 36737,62 кДж/м³, шаг экранных труб 1,333, температура газов на выходе 956 ⁰С, количество воспринятого тепла 19567,62 кДж/м³

В ходе расчета фестона вычислены показатели: теплообменная поверхность 33,550 м², температурный напор 691 ⁰С, скорость дымовых газов 4,017 м/с, толщина излучающего слоя 0,909 м, коэффициент тепловой эффективности шахматного пучка 0,72. Аналогичный расчет выполнен для пароперегревателя.

Графическим методом определена теплота, отдаваемая в пароохладителе питательной воде 1835,556 кВт. Рассчитаны значения для экономайзера второй ступени и первой ступени, воздухоподогревателя 1 ступени.  Выполнено уточнение теплового баланса с вычислением параметров: сумма тепловых потерь 7,29 %, полезно используемое тепло в котле 27717,083 кВт, полный расход топлива 0,893 м³/с, полезное тепловыделение в топке 367377,62 кДж/м³, невязка теплового баланса (-57,568 кДж/м³).

Приведен аэродинамический расчет. Сделан расчет тяги с определением сопротивлений: конвективной шахты 1252,02 Па, тракта до дымососа 92,91 Па, тракта от дымососа до выхода из трубы 128,48 Па. В ходе расчет самотяги вычислена высота конвективной шахты 15 м, температура в шахте 313,5 ⁰С. Самотяга конвективной шахты равна 54,45 Па, подъемного газохода 23,35 Па, дымовой трубы 200,12 Па. Аналогичные расчеты проведены для остальных конструктивных элементов. Рассчитано суммарное сопротивление тракта горячего воздуха 156,87 Па, воздушного тракта 1764,88 Па.

Сделан выбор тягодутьевых машин. Принято: дымосос ДН-19, дутьевой вентилятор ВДН-15. В проекте выполнен тепловой и аэродинамический расчет парового котла Т-35/40 в связи с переводом на непроектное топливо (газ), пониженные параметры пара и понижения температуры питательной воды

В программе: Компас 3D v