Дипломная работа: Розробка топково-пальникового пристрою котла

Уякості температурних характеристик золи прийняті температури плавкостіt₁ , t₂ , t₃ .

Мінеральна частинапаливау процесійогозгоряння при деякійтемпературі переходитьурідкий станіутворює оплавленуабо спікшуся порувату масу – шлак, котраудеякихвипадках може привести к порушенню роботи топки. Окрімцього, більшість компонентів мінеральної частинипаливамають аморфну структуру ітому переходять з твердого стануурідкий, поступово разм’якшуючисьудеякомуінтервалі температур. У результатіцьоговстановити фіксовану температуру плавлення мінеральної частинипалива неможливо, доводиться розглядати температурніінтервалиплавленняй характерні точки цього процесу. Розрізнюють легкоплавкута тугоплавку золу. Фіксують температуру трьох характерних моментівзміни формизразка:

1. – температура початку деформації - t₁ =1100⁰ С;

2. – температура розм’якшення - t₂ -1200⁰ С;

3. – температура початкурідкого стануt₃ = 1250⁰ С.

Показником плавкості золивважають температуру початкурідкогостану t₃ ,.Ця температура є одниміз важливих факторів при виборі типушлаковидалення.

1.3 Вибір системи пилоприготування і млинів

Для котла продуктивністю 640т/г на паливіАШ приймається схема пилоприготування с проміжним бункером ікульовими барабанними млинамиКБМ 400/800 (К50).У кількостідвох.

Упилоприготувальній установці [3] с промбункером легко можнаодержати тонкийідобре висушений пил, що необхідно для ефективного йекономічного спалюванняпаливазвідносно невеликим виходом летючих. Паливо підігрівається гарячим повітрямз температурою 250-400⁰ С ізповітропідігрівника. Наявність промбункера підвищує надійність установки [4]. Цьому сприяє такожзв’язок млиновихпристроївокремих агрегатів задопомогою пилових шнеків, що дозволяють, якщо буде потреба,подаватипаливовід одного котла к іншому. У системі пилоприготуванняз проміжним бункером такожєможливість повністю завантажувати млинове обладнання. К недолікам системи слідвіднестизбільшеннявитрат на обладнання.

1.4 Вибір типу шлаковидалення

Вибір типушлаковидалення один з важливих моментів проектування топково–пальниковогопристрою котла.

Економічно вигіднозастосовувати топки зрідкимшлаковидаленням при спалюванні низькореакційнихпалив (антрацит, напівантрацит, худі кам'яні вугілля), а такожпаливз низькою температурою плавлення золи, які втопках з твердим шлаковидаленням викликають сильнешлакування топковихекранів.

Для забезпеченнярідкогошлаковидалення необхідно, щоб температура газів у стін нижньої частини топки іу районі поду була вища за температуру текучестішлаку, тобто υ_г > t_{нр .} , де t_нр = t₃ +(50÷100)⁰ С –температура нормального рідкотекучего стану.

Переваги топковихпристроївзрідкимшлаковидаленнямупорівнянніз твердим видаленнямшлакуполягаєунаступних основних моментах:

– при спалюваннітого самого видупаливавтратиз механічним недопаломq₄ увипадкурідкогошлаковидаленнязнижуються приблизно на 30%;

– загальна теплова напруга топкового об’ємувиявляєтьсяу середньому на 20% выше.

Це значить, що ущільнювання нижньої частини топки зменшують присосиповітря в топкову камеру, що приводитьдодеякого сниженнявитрат з газами, що виходять. У топках зрідкимшлаковидаленнямпомітно скорочуютьсявитрати на золоуловлюючіпристрої [2].

Разом з тим топки зрідкимшлаковидаленняммають і ряд недоліків:

– збільшуєтьсявтрата теплаз високотемпературним шлакомq₆ , щоубагато разів перевищуєзменшеннявтратиq₄ (механічний недопал);

– знижується діапазон робочих навантаженьза умовами виходурідкогошлаку;

– зростання температурного рівняу ядрісмолоскипа ведедозбільшення виходушкідливих оксидів азоту;

– не всякепаливо можна спалюватиіззабезпеченнямрідкого виходушлаку. Якщо для паливзвідносно легкоплавкою золою (t₃ =1150÷1300⁰ С) не виникають затруднення, то при значенні t₃ >1350⁰ C необхідно провести розрахунокзабезпечення виходурідкогошлаку [2].

У даномувипадкупаливо - антрацитовий штиб АШ, вихід летючих – = 3,5%; наведена вологість – 1,58%; початокрідкоплавкого стану – 1250⁰ С; істиннорідкий стан – 1280⁰ С.

Тому приймаєморідкешлаковидалення (РШВ).

1.5 Температура газів на виході з топки

Температура газів на виході з топки ,^о С, характерезує кількість теплоти, що сприймається променесприймаючими поверхнями нагріву, огороджуючими топковий об`єм, а також умови надійності і економічної роботи поверхонь нагріву котла, розташованих за топковим об`ємом.

Оптимальна температура газів на виході з топки для палива АШ становить 1000–1150^о С. За оптимальної температури досягаєтьсямінімальні витрати палива на котел взагалі. Зниження цієї температури призводить допідвищеннявитрати на топкові екрани (внаслідок зниження інтенсивностіпроменевого теплообміну) тадозбільшеннявитратиметалуна всі конвективні поверхні нагріву (за рахунок зниження температурних напорів). Підвищення температури на виході з топкибільшеоптимальної ускладнює умови роботи металу, в основному пароперегрівників, що потребує використаннядорогихсталей аустенітного класу.

На практицідотримання оптимальної температури на виході з топкипов'язано з рядом труднощів. Дану температуру приймаємо на підставірекомендацій [1, с.66]. Враховуючи великі розміри даного котла, а також те, що він працює на паливі АШ, температуру газів на виході з топки приймаємо 1050^о С. Отримати температуру більш близьку до оптимальної неможливотому, що теплову напругу топкового об'ємуне можна занижати, оскільки необхідно буде знизити ступінь екранованості топки. Це викличе більші втрати з зовнішнім охолодженням, а також збільшить товщину обмуровки.

1.6 Повітряний баланс топки