МОДЕРНИЗАЦИЯ КОТЛА ПК-14-2 В ЦЕЛЯХ ПОВЫШЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ В УСЛОВИЯХ ТЭЦ АО «ЕВРАЗ НТМК»

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ5
1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА И ОБОРУДОВАНИЯ………9
2. РЕЗУЛЬТАТЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ КОТЛА И ПОВЕРОЧНЫХ ТЕПЛОВЫХ РАСЧЕТОВ …………………………………………………………………………...12
3. ВЫБОР ИСХОДНЫХ ДАННЫХ, ОБЪЕМ И ОФОРМЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ………………………….………………..16
3.1. Основные конструктивные параметры и тепловая эффективность поверхностей нагрева после модернизации ..…………………..…………….16
3.1.1 Топка ……………………………………………………………………..16
3.1.2 Пароперегреватель ...……………………………………………………17
3.1.3 Воздухоподогреватель ……………………………………………….….17
3.1.4 Экономайзер …………………………………………………….……….18
3.2 Прочие условия, объем работы и оформления результатов …………..19
4 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА ПОСЛЕ МОДЕРНИЗАЦИИ..…...……22
4.1 Исходные данные ………………………...…………………..…………..22
4.2 Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания ……………..……22
4.3 Расчет теплового баланса и расхода топлива ……………………..……24
4.4 Расчет топки ………………………………………………………..……..25
4.5 Расчет фестона …………………………………………………..………..27
4.6 Расчет пароперегревателя ………………………………………..………29
4.7 Расчет водяного экономайзера II ступени ………………………..…….33
4.8 Расчет воздухоподогревателя ………………………………..………….35
4.9 Расчет водяного экономайзера I ступени ………………………….…...38
4.10 Расчет дополнительного экономайзера ……………………..……….…40
4.11 Сводная таблица теплового расчета котла ………………………..……42
5 ОПИСАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО МОДЕРНИЗАЦИИ КОТЛА .……44
5.1 Горелочное устройство …………………………………..………………44
5.2 Экранные поверхности нагрева ………………………………..………..48
5.3 Воздухопроводы …………………………………………………..……...49
5.4 Дополнительный экономайзер ……………………………………..……50
5.5 Газопроводы горючих газов ………………………………………..……51
6 РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТА ……………………………...54
6.1 Капиталовложения ………………………………………………..……...54
6.2 Экономия денежных средств, амортизационные отчисления, прирост чистой прибыли ……………………………………………………………..….58
6.3 Простой и дисконтированный срок окупаемости ………………..…….60
7 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ………………………………………………...62
7.1 Введение ………………………………………………………………..…62
7.2 Проверка установленных двигателей на требуемую мощность ……....63
7.3 Расчет электрических нагрузок ……………………………….…….…...64
7.4 Выбор проводов и жил кабелей …………………………………..……..67
7.5 Выбор аппаратов управления и защит ……………………………..…...70
8 КИПиА КОТЛА …………………………………………………………..73
9 ОХРАНА ТРУДА…………………………………………………………78
9.1 Краткая характеристика размещения объекта ……………………..…...78
9.2 Характеристика рабочего места ……………………………………..…..79
9.3 Безопасность проекта …………………………………………..………...80
9.4 Гигиеническая оценка условий труда ……………………………..……83
9.5 Пожарная безопасность ……………………………………………..…...88
9.6 Чрезвычайные ситуации ……………………………………………..…..90
9.7 Выводы ………………………………………………………………..…..93
10 ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ..95
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………98
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ………………………….101

Весь текст будет доступен после покупки

Сегодня основными проблемами в эксплуатации котла типа ПК-14-2 на ТЭЦ АО "ЕВРАЗ НТМК" являются ограничение нагрузки и потребления доменного газа в соответствии с требованиями тяги, а также поддержание требуемой температуры перегретого пара Тпе = 510 °C при температуре питательной воды 135 °C.
Также отмечаются проблемы ненадежности и неэкономичности работы установленных горелочных устройств.
Строительство котла №7 началось в 1960-х годах, и на момент его установки на НТМК не было доступа к природному газу. Котел предназначался для сжигания доменного газа (не более 50% по тепловой энергии), мазута и частично коксового газа по проекту Подольского котельного завода. Из-за этого поверхность нагрева пароперегревателя котла была значительно увеличена (до 2360 м2) по сравнению с аналогичными котлами, предназначенными только для газовых топлив, включая доменный газ (до 100% по теплоте) при расчетных параметрах пара и питательной воды. Суммарная проектная поверхность нагрева пароперегревателя в этих котлах не превышала 2110 м2 (на котлах ПК-14-2 ПВЭС ОАО "ММК" при температуре питательной воды 130-140 °C и максимально возможном потреблении доменного газа она была уменьшена до 1870 м2).
Кроме того, в соответствии с проектным топливным балансом, котел №7 был оборудован следующими элементами:
- системой рециркуляции газов в топке (до 25%) для поддержания расчетной температуры пара при сжигании мазута;
- калориферами и системой рециркуляции воздуха после турбовоздуходувки I ступени в напорные патрубки дутьевых вентиляторов для защиты входных кубов турбовоздуходувки от низкотемпературной сернистой коррозии;
- 20 горелочными устройствами для раздельного сжигания топлива.
В соответствии с расчетом завода-изготовителя котлов (расчет № Р-3 1954, 1961 г.), дымососы типа Д 20х2 с числом оборотов приводных электродвигателей n = 490 об/мин должны были обеспечивать с достаточным запасом требуемый напор и производительность при работе котла с номинальной производительностью и параметрами (D = 220 т/ч; Тпе = 540 оС; Рпе = 100 атм;

Весь текст будет доступен после покупки

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА И ОБОРУДОВАНИЯ

Котельный агрегат ПК-14-2 ТЭЦ АО "ЕВРАЗ НТМК" был изготовлен на Подольском котельном заводе и введен в эксплуатацию в 1965 году. Он предназначен для производства перегретого пара с параметрами: температура насыщенного пара (тп.п.) 540 °C, давление (Рпе) 100 атм, и температура питательной воды (тпв) 220 °C. Номинальная проектная паропроизводительность котла составляет 220 тонн в час.

Котел имеет форму "П" и состоит из топочной камеры, поворотного газохода и опускной конвективной шахты. Конвективная часть пароперегревателя состоит из трех ступеней и размещена в поворотном газоходе. В вертикальной конвективной шахте последовательно расположены следующие элементы по направлению газового потока: экономайзер 2-ой ступени, воздухоподогреватель 2-ой ступени, экономайзер 1-ой ступени и воздухоподогреватель 1-ой ступени.

Топочная камера имеет объем 1210 м3 и облицована трубами диаметром 76*6 мм с шагом 95 мм. Ширина топки составляет 9900 мм, а глубина - 7715 мм. Трубы заднего экрана в верхней части образуют фестон из 4-х рядов с общей площадью нагрева 146 м2. В настоящее время на котле установлено 20 горелок, в том числе: на боковых стенах топки по 2 горелки в ряд, расположенные на высоте 9650 мм и использующиеся для сжигания коксового и природного газа, на высотах 13400 и 14500 мм есть по 4 горелки для сжигания мазута и природного газа, а на фронтальной стене топки также есть по 4 горелки в ряд, установленные на высоте 11250 мм и используемые для сжигания доменного газа с производительностью 20000 м3/ч каждая, а также для сжигания природного газа и мазута на высоте 16800 мм.

Расчетная производительность горелок:
- Для коксового газа: 4000 м3/ч
- Для природного газа: 2000 м3/ч
- Для доменного газа и мазута: 1500 кг/ч

Пароперегреватель является конвективным, трехступенчатым и имеет переброс пара с одной стороны на другую. Общая площадь нагрева пароперегревателя составляет 2360 м2.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Махмудов С.А., Яковлев В.К., Никифоров Г.В., Мережкин В.Ф. «Повышение экономичности и надежности котлов ТЭЦ – ПВС металлургических предприятии при максимальном использовании доменного и коксового газов» // «Промышленная энергетика», 2006г, №5. С.
2. Чернецов И.И. Низкотемпературная коррозия и способы зашиты поверхностеи нагрева котлов ТЭЦ – ПВС предприятии МЧМ СССР при сжигании коксового газа. Москва, ЦЕНТРЭНЕРГОЧЕРМЕТ, 1970г.
3. Махмудов С.А., Чудновскии Б.Р. «Тепловые испытания котла ПК – 14 – 2 (ст.№6) ПВЭС – 2 ММК при совместном сжигании доменного, коксового и природного газов после реконструкции горелок». Техническии отчет. ЛП «ЦЕНТРЭНЕРГОЧЕРМЕТ», 1988г.
4. Тепловои расчет котельных агрегатов. Нормативныи метод. Москва, «Энергия», 1973г.
5. Тепловои расчет котельных агрегатов. Нормативныи метод. Санкт-Петербург, 1998г.
6. Руководяшие указания ЦКТИ. Выпуск 53. (Дополнение к нормативному методу теплового расчета котельных агрегатов.), Ленинград, 1987г.
7. Гидравлическии расчет котельных агрегатов. Нормативныи метод. Москва, «Энергия», 1978г.

Весь текст будет доступен после покупки