Расширение диапазона работы барабанного парового котла с сохранением номинальной температуры пара за счет совершенствования его тепловой схемы

• Автор: Дьяконов, Евгений Михайлович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Глава 1. СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОСТОЯНСТВА ТЕМПЕРАТУРЫ ПЕРЕГРЕТОГО ПАРА ПРИ СНИЖЕНИИ НАГРУЗКИ КОТЛА
1.1 Основные способы газового регулирования
1.2 Основные способы парового регулирования
1.3 Способы расширения диапазона регулируемых нагрузок
Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УСЛОВИЙ САМОРЕГУЛИРУЕМОСТИ БАРАБАННОГО ПАРОВОГО КОТЛА
2.1 Основные положения по формированию тепловой схемы барабанного парового котла
2.2 Разработка математической модели условий саморегули-

руемости барабанного парового котла
2.3 Методика формирования тепловой схемы саморегулируемого парового котла
2.4 Выводы
Глава 3. РАСШИРЕНИЕ ДИАПАЗОНА РЕГУЛИРУЕМЫХ НАГРУЗОК БАРАБАННЫХ ПАРОВЫХ КОТЛОВ ПРИ РАБОТЕ НА ПРОЕКТНОМ ТОПЛИВЕ
3.1 Объект и программа расчетных исследований
3.2 Методика расчетных исследований
3.3 Результаты исследований и методика их обработки
3.4 Анализ результатов
3.5 Выводы
Глава 4. РАСШИРЕНИЕ ДИАПАЗОНА РЕГУЛИРУЕМЫХ

НАГРУЗОК ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВ, ОТЛИЧАЮЩИХСЯ ПО СВОЙСТВАМ
4.1 Исследование возможности обеспечения равенства суммарных расходов на впрыск при сжигании природного газа и мазута.
4.2 Исследование возможности расширения диапазона регулируемых нагрузок барабанного парового котла при сжигании нескольких топлив.
4.2.1 Объект и программа расчетных исследований .2.2 Методика и последовательность проведения расчетных исследований
4.2.3 Результаты исследований и методика их обработки
4.3 Анализ результатов
4.4 Выводы
Глава 5 МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ БАРАБАННОГО ПАРОВОГО КОТЛА С РАСШИРЕННЫМ ДИАПАЗОНОМ РЕГУЛИРУЕМЫХ НАГРУЗОК
5.1 Формирование тепловой схемы барабанного парового котла при сжигании проектного топлива.
5.2 Формирование тепловой схемы барабанного парового котла при сжигании гаммы топлив.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Ситуация, сложившаяся в настоящее время в энергетической отрасли страны в первую очередь характеризуется наличием большого количества физически и морально устаревшего оборудования, выработавшего свой ресурс. Наиболее остро данная проблема стоит для паровых котлов электростанций. Ограниченность инвестиций в развитие энергетики не позволяет решить существующие проблемы наиболее эффективным методом - заменой устаревшего оборудования на современное. В существующих условиях наиболее перспективным решением данной проблемы является разработка замещающих агрегатов, устанавливаемых в существующие котельные ячейки с сохранением главных корпусов, что значительно сокращает капитальные затраты на обновление оборудования. При этом, при разработке замещающих котлов должны быть учтены особенности эксплуатации оборудования, возникшие в связи с изменениями в режимах потребления и производства электроэнергии, а также в топливно-энергетическом балансе страны
В первую очередь должны быть учтены особенности, определяемые наметившейся в энергетике нашей страны тенденцией к разуплотнению графиков нагрузки, несмотря на наличие в энергетике "избыточной" мощности. Объективными причинами этого являются увеличение в суммарной нагрузке доли высокоэкономичных электростанций, работающих в базисном режиме, а также увеличение доли теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), работающих в режимах комбинированной выработки тепла и электроэнергии. Это требует повышения маневренности тепловых электростанций (ТЭС), работающих в ЕЭС России в переменной части графика нагрузки и по скорости изменения нагрузки и по диапазону регулируемых нагрузок (диапазону нагрузок котла, в котором возможно поддержание температуры перегретого пара на заданном уровне) [33], [35]. Причинами отклонений температуры перегретого пара (гпе) являются динамические возмущения и изменение нагрузки котла. Как в прямоточном (ППК), так и барабанном (БПК) паровых котлах для обеспе-

конвективных А£?пе> составляющих тепловосприятий
пароперегревательных и водосодержащих поверхностей нагрева:
А(2пе = -^пе^пе»
А(?пе = НпеАд пе >
А0в =#ВЛД<7ВЛ, д ак=явкд^вк.
Как видно из условия (2.9), при выбранном топочном устройстве, когда его лучистая поверхность Яд не меняется, добиться саморегулируемо-сти котла нельзя, подбирая только тепловосприятия радиационных и конвективных пароперегревательных поверхностей нагрева. Необходим также соответствующий подбор тепловосприятий радиационных и конвективных водосодержащих поверхностей нагрева.
Лучистые поверхности в топке взаимосвязаны и изменение, например, Я„е приведет к соответствующему изменению Яв . Поэтому поиск
оптимальных значений радиационных и конвективных составляющих тепловосприятий пароперегревательных и водосодержащих поверхностей нагрева, обеспечивающих саморегулирование котла, необходимо производить во взаимосвязи их с работой котла в целом.
В условие саморегулируемости котла (2.9) входят четыре переменные, представляющие собой величины поверхностей нагрева Яле, Яв,
Нпе > К. Две из них Яде и Яв взаимосвязаны, т.к. их сумма должна
быть равна лучистой поверхности топки Н. Будем считать, что топка
котла спроектирована и ее лучистые поверхности не меняются при анализе вариантов тепловой схемы котла.
Для получения однозначного решения уравнения, у которого 3 неизвестных величины, необходимы две дополнительные связи. Ими МО-