Экибастузский угольный бассейн

Содержание

Введение 4

1 Тепловой расчет котла БКЗ - 460 - 140 6

2 Аэродинамический расчет к/а БКЗ 460-140 49

3 Охрана окружающей среды 62

3. 1 Система золоулавливания ТЭЦ 62

3. 2 Расчет выбросов в атмосферу 63

4 Автоматика 70

4. 1 Описание автоматики котельного агрегата 70

4. 2 Расчет сужающего устройства, устанавливаемого 72

на трубопроводе

5 Охрана труда 77

5. 1 Организация воздухообмена в котельном цехе 77

5. 2 Требования ТБ при работе внутри топок, газоходов, 77

воздуховодов и барабанов котлов и на дымовых трубах

5. 3 Требования безопасности по содержанию зданий и 83

помещений на энергетических предприятиях

5. 4 Расчет аэрации 85

6 Расчет экономического эффекта 86

Заключение 92

Список использованных источников 93

Введение

Современная жизнь характеризуется бурным развитием промышленности, производства электроэнергии и расширением сферы использования транспорта всех видов. Эти процессы, а также сопровождающая их урбанизация обусловливают возрастающее загрязнение внешней среды, которое достигло такого уровня, что превратилось в одну из важнейших проблем. Решение ее преследует цель - не только сохранить природные ресурсы для дальнейшего экономического и социального развития республики, но прежде всего обеспечить благоприятные санитарные условия жизни населения и предупредить возможное вредное влияние загрязнений внешней среды на здоровье людей.

В мероприятиях, связанных с охраной окружающей среды, особое место занимает защита атмосферного воздуха от загрязнений.

Тепловые электростанции занимают одно из первых мест по выбросу вредных веществ в атмосферу. Локальное воздействие выбросов ТЭС на окружающую среду и человека распространяется на прилегающий район диаметром до 20-50 км. Неблагоприятное действие на окружающую среду оказывают оксиды азота и серы: разрушается хлорофилл растений, повреждаются листья и хвоя. Постоянное пребывание людей в атмосфере с концентрацией указанных веществ выше 0, 5 мг/м³ приводит к более частым заболеваниям и возрастанию смертности.

С каждым годом зольность Екибастузского угля возрастает. Повышение зольности угля произошло в основном, из-за увеличения в балансе доли угля высокозольного пласта и уменьшения селективной добычи на разрезах в связи с применением угледобывающей техники. В перспективе следует ожидать дальнейшего ухудшения качества Екибастузского угля за счет роста зольности, т. к. доля поставок угля от высокозольного пласта будет увеличиваться.

Чтобы надежно сжигать угли указанного качества, требуется своевременная реконструкция отдельных узлов оборудования, высокая организация всего энергетического производства и особенно таких звеньев, как эксплуатация и ремонт. В противном случае будет иметь место дальнейшее снижение надежности оборудования ТЭС и, соответственно, энергоснабжения потребителей.

Необходимо отметить, что увеличение средней зольности угля над проектной существенно снижает проектные резервы оборудования по производительности и надежности, а в большей части случаев ведет к ограничению мощности ТЭС.

Увеличение средней зольности угля над проектной на 1-3 % не так уж опасно, однако при этом возрастают колебания зольности угля в маршрутах в отдельных вагонах, достигая временами в маршрутах до 48 %, а в отдельных вагонах до 70 % и более, что значительно усложняет его сжигание и, соответственно, эксплуатацию котлов. Известно, что зола Екибастузского угля, состоящая до 95 % из окислов кремния и алюминия, тугоплавка, обладает слабыми шлакующими свойствами и после термической обработки в топке, высокой абразивностью.

Наличие в дымовых газах котлов большого количества высокоабразивной золы приводит к интенсивному золовому износу конвективных поверхностей нагрева. Вопросам золового износа конвективных поверхностей нагрева при сжигании высокозольных углей уделяется большое внимание, но пока что нет надежных и простых решений, позволяющих снизить износ, в том числе и локальный, в 2-3 раза продлить срок службы поверхностей да расчетных значений.

Главное место здесь отводится своевременному контролю и профилактическим ремонтам, знанию точных мест износа и ресурсов работы труб в наиболее изнашиваемых местах. При этом ресурс поверхностей нагрева может быть увеличен вдвое, т. к. они подвергаются в основном локальному износу, наступающему в 2-3 раза быстрее общего.

Следует отметить, что повышенный локальный золовой износ конвективных поверхностей нагрева обусловлен, в основном, неравномерными полями скоростей газов и концентрацией золы по сечению газоходов и в пучках, а в отдельных случаях, при низком уровне эксплуатации и ремонтов оборудования - рихтовкой труб поверхностей нагрева, отсутствием местных защит, присосами холодного воздуха в газоходы и другими эксплуатационными и ремонтными условиями.

Иногда наиболее целесообразно применять косвенные методы определения мест максимального золового износа, например, установкой по сечению газоходов специальных образцов с последующим определением скоростей газов и концентраций золы в наиболее изнашиваемых местах. В эксплуатации более достоверным способом снижения абразивного износа является полный и тщательный сбор и анализ статистических данных по повреждаемости поверхностей нагрева.

Указанные работы могут выполняться ремонтным персоналом ТЭС с привлечением наладочных организаций за период времени от 3 до 5 лет. Могут быть также использованы для анализа уже имеющиеся на ТЭС статистические данные при условии их объективности.

На ТЭЦ-3 высокой повреждаемости от золового износа подвержены конвективные поверхности нагрева всех котлов, но особенно следует выделить котлы БКЗ-420-140.

Из-за периодического увеличения зольности топлива до 41-43 % на сухую массу, несвоевременного ремонта котлов в связи с напряженным графиком нагрузок возросли присосы и, соответственно, скорости в газоходах до 8-9 м/с против расчетных 5, 9-6, 5 м/с.

Поэтому чрезмерно увеличился износ поверхностей нагрева и, особенно, водяных экономайзеров 1 и 2 ступеней.

1 Тепловой расчет котельного агрегата БКЗ-460-140

Котел паровой БКЗ-420-140 однобарабанный, вертикально-водотрубный, с естественной циркуляцией, крупноблочной конструкции с применением газоплотных панелей, предназначен для получения пара высокого давления при сжигании Екибастузского угля марки «СС» при твердом шлакоудалении.

Компоновка котла выполнена по Т-образной схеме. Топка представляет собой первый подъемный газоход. В опускных газоходах слева и справа от топки расположены конвективный пароперегреватель и вторая ступень водяного экономайзера.

В вынесенном опускном газоходе расположены первая ступень экономайзера и две ступени воздухоподогревателя.

Водяной объем котла - 86, м ³ . Паровой объем котла - 68, м ³ .

Допускается кратковременная работа котла с температурой питательной воды 160 ^о С (при временном отключении ПВД) . При работе котла с температурой ниже номинальной, его должна быть снижена с таким расчетом, чтобы тепловая нагрузка топки не превышала номинальной величины, а температуры пара и металла по тракту не превышала допустимых величин.

Топка открытого типа полностью экранирована гладкими трубами 60х6 сталь 20, с шагом 80 мм с варкой полосы между ними.

Боковые экраны в нижней части образуют скаты холодной воронки. Верх топки и горизонтальных газоходов закрыты трубами потолочного пароперегревателя.

Топка конструктивно разделена на две половины. Верхняя часть топки в горизонтальном сечении по осям труб противоположных экранов имеет следующие размеры: 15420х3860 мм, а нижняя часть 15420х8980 мм.

Объем топки составляет 1992 м ² .

Топка оборудована восемью двухпоточными пылеугольными горелками, расположенными на боковых стенах в один ярус. Для растопки котла предусмотрены мазутные форсунки паромеханического распыливания в количестве восьми штук, встроенные в пылеугольные горелки.

Максимальная суммарная производительность всех мазутных форсунок обеспечивает 35 % номинальной нагрузки котла. Давление мазута Р=0, 8 МПа, давление пара 1, 2 МПа. Регулирование давления пара перед форсунками осуществляется вентилем, расположенным перед форсункой. Для возможности регулирования расхода мазута предусмотрен регулирующий вентиль на подводе мазута к форсунке.

Для обеспечения плотности горелки приварены к экранным трубам и при тепловых расширениях перемещаются вместе с ними.

Пароотводящие трубы боковых экранов проходят внутри газохода и служат элементами подвесок боковых экранов. Все топочные блоки подвешены с помощью подвесок к потолочной раме. Вся топка расширяется вниз.

Жесткость и прочность стен топочной камеры обеспечивается поясами жесткости. Пояса жесткости состоят из швеллеров-бандажей и вынесенных из изоляции двутавровых балок. По углам двутавровые балки поясов жесткости шарнирно связаны между собой.

Котел имеет один сварной барабан с внутренним диаметром 1600 мм, с толщиной стенки 112 мм. Длина цилиндрической части барабана 19400 мм.

Средний уровень в барабане на 200 мм ниже геометрической оси барабана. Допустимые отклонения уровня воды от среднего при нормальной работе котла не должна превышать ⁺ -50 мм. Для предупреждения перепитки котла водой в барабане установлена труба аварийного слива.

Для сокращения продолжительности расхолаживания и улучшения температурного режима барабана при останове котла предусмотрено устройство парового охлаждения барабана, которое состоит из одного верхнего и двух нижних коллекторов.

При растопках два нижних распределительных коллектора используются для парового разогрева барабана от постоянного источника насыщенным паром давлением 4-16 МПа.

Для ввода в котловую воду фосфатов внутри барабана имеется перфорированная раздающая труба, пролегающая по всей длине барабана.

Для получения качественного пара в котле применена схема двухступенчатого испарения с соответствующими сепарационными устройствами.

Первой ступенью испарения (чистый отсек) являются барабан с подключенными к нему циркуляционными контурами. Сепарационные устройства первой ступени испарения расположены в барабане и представляют собой сочетание внутрибарабанных циклонов, барботажной промывки пара питательной водой и дырчатых листов.

Вся питательная вода после экономайзера поступает в питательные короба барабана, 50 % ее направляется на промывочные листы, протекает по ним и сливаются в водяной объем барабана. Остальные 50 % питательной воды из питательных коробов сливаются непосредственно в водяной объем барабана мимо дырчатых листов.

Пароводяная смесь из экранов котла, включенных в первую ступень испарения, поступает в распределительные короба, расположенные в барабане, откуда направляются во внутрибарабанные циклоны. Вода отсепарированная в циклонах, сливается в водяной объем барабана, а пар, поднимаясь вверх, проходит через слой питательной воды, текущей по промывочным листам и попадает в паровой объем барабана. Далее через дырчатый щит, который обеспечивает равномерную по длине барабана работу парового объема, пар направляется в пароперегреватель котла.

Вторая ступень испарения включает в себя два блока выносных циклонов с подключенными к ним циркуляционными контурами. К циклонам подключены правые средние блоки фронтовой и задней стенки топки.

Выносной циклон состоит из улиточного ввода и двух цилиндрических участков, пароводяная смесь подводится к улитке. В циклоне вода, отжатая к стенке, стекает вниз, а пар, поднимаясь, проходит через пароприемочный дырчатый потолок и направляется в паровой объем барабана.

Пароперегреватель котла по характеру восприятия тепла радиационно-конвективного типа. Радиационной частью пароперегревателя являются мембранные панели, закрывающие верх топки и боковые, фронтовые и задние стены нисходящих газоходов.

Полурадиационной частью пароперегревателя являются блоки ширм.

К конвективной части относятся блоки первой и третьей ступени пароперегревателя, расположенные в нисходящих газоходах справа и слева от топки.

Пароперегреватель имеет два потока. Потоки зеркальны. Схема движения пара в каждом потоке следующая: пар из барабана котла по шести трубам поступает в два входных коллектора мембранных панелей, экранирующих фронтовую и заднюю стенки нисходящих газоходов. Затем пар поступает в три входных коллектора потолочного пароперегревателя. Из выходных камер потолочного пароперегревателя пар подается в шесть входных коллекторов первой ступени пароперегревателя.

Пройдя первую ступень пароперегревателя и подвесные панели пар поступает в 12 выходных коллекторов, из которых поступает в коллектор растопочного пароперегревателя. В этом коллекторе два потока смешиваются и поступают в два коллектора, из которых пар подается в 10 средних ширм. Пройдя средние ширмы пар, подается в пароохладитель первой ступени, затем в крайние ширмы и в пароохладитель второй ступени, из которого по шести трубам направляется в выходную ступень пароперегревателя. На котле установлены две паросборные камеры.

В вынесенном опускном газоходе размещены в рассечку первая ступень водяного экономайзера и воздухоподогреватель. Газы поступают в газоход с двух сторон по двум газовым коробам.

Кубы воздухоподогревателя и блоки экономайзера первой ступени установлены друг на друге с проваром мест примыкания. Этим достигается высокая плотность по газовой и воздушной сторонам.

При тепловом расширении всех блоков опускной газоход перемещается вверх. Для обеспечения тепловых перемещений и создания газовой плотности на коробах подвода газа к опускному газоходу установлены компенсаторы.

Вторая ступень экономайзера расположена за первой ступенью пароперегревателя в нисходящих газоходах.

Экономайзеры первой и второй ступени выполнены из труб 32х4 в виде пакетов гладкотрубных змеевиков, расположенных в шахматном порядке.

Воздухоподогреватель трубчатый, выполнен по двухпоточной схеме.

На котле применена однопоточная схема питания. Сниженный узел питания состоит из основной питательной линии с регулирующим клапаном и двух байпасов с регулирующими клапанами.

Таблица 1. 1 - Исходные данные для расчета

Таблица 1. 2 - Конструктивные характеристики котла

Продолжение таблицы 1. 2

---

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.

• Информатика
• Банковское дело
• Оценка бизнеса
• Бухгалтерское дело
• Валеология
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Религия
• Общая история
• Журналистика
• Таможенное дело
• История Казахстана
• Финансы
• Законодательство и Право, Криминалистика
• Маркетинг
• Культурология
• Медицина
• Менеджмент
• Нефть, Газ
• Искуство, музыка
• Педагогика
• Психология
• Страхование
• Налоги
• Политология
• Сертификация, стандартизация
• Социология, Демография
• Статистика
• Туризм
• Физика
• Философия
• Химия
• Делопроизводсто
• Экология, Охрана природы, Природопользование
• Экономика
• Литература
• Биология
• Мясо, молочно, вино-водочные продукты
• Земельный кадастр, Недвижимость
• Математика, Геометрия
• Государственное управление
• Архивное дело
• Полиграфия
• Горное дело
• Языковедение, Филология
• Исторические личности
• Автоматизация, Техника
• Экономическая география
• Международные отношения
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда