Повышение эффективности процессов тепломассообмена прямоточной цилиндрической камеры сгорания мобильных парогенераторов

• Автор: Михайленко, Екатерина Викторовна
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ухта
• Количество страниц: 218 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩЕГО ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ИСПОЛЬЗУЕМОГО В ПРОМТЕПЛОЭНЕРГЕТИКЕ
1.1. Современное состояние теплоэнергетического оборудования используемого в промтеплоэнергетике.
1.2. Краткий обзор теплогенерирующих установок применяемых на различных объектах промтеплоэнергетики
1.3. Анализ технических характеристик горелок применяемых в типовых конструкциях парогенераторов

Цель и задачи работы.

2. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ И ГОРЕЛОЧНОГО УСТРОЙСТВА ПАРОГЕНЕРАТОРА ЦППС5.

2.1. Принцип работы парогенераторной установки ЦППС5.

2.2. Разработка конструкции топки и поверхностей нарева котла.

2.3. Разработка конструкции горелочного устройства камеры сгорания парогенератора ЦППС
2.4. Исследование влияния конструктивных параметров аксиальнотангенциального завихрителя на гидравлические характеристики горелочного устройства
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КАМЕР СГОРАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПРЯМОТОЧНЫХ ПАРОГЕНЕРАТОРОВ
3.1. Принцип работы и конструктивные особенности экспериментального натурного стенда
3.2. Последовательность проведения аэродинамических исследований работы камеры сгорания.
3.3. Методика обработки опытных данных и полученных результатов
3.4. Последовательность проведения исследования тепловых характеристик камеры сгорания.
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ПАРОГЕНЕРАТОРА ЦППС
4.1. Математическая модель теплообмена камеры сгорания
и горелки ЦППС
4.2. Расчет лучистой составляющей теплового потока
4.3. Расчет конвективной составляющей теплового потока
4.3.1. Расчет теплообмена на начальном участке
центрального канала ЦППС
4.3.2. Расчет теплообмена при стабилизированном течении газа в центральном канале парогенератора ЦППС.
4.3.3. Расчет теплообмена в кольцевом зазоре парогенератора ЦППС
4.4. Расчет энтальпии газового потока и пароводяной смеси.
4.5. Программа теплового расчета камеры сгорания парогенераторов типа ЦППС5, ПАРОГЕНЕРАТОР
4.6. Результаты расчета программы ПАРОГЕНЕРАТОР.
4.6.1. Оценка вклада лучистой составляющей в суммарный тепловой поток камеры сгорания ЦППС5
5. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ АСПЕКТОВ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРИМЕНЕНИЯ МОБИЛЬНОЙ ПАРОГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ ЦППС5 ДЛЯ ПАРОТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЛАСТ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЯРЕГА
5.1. Технологические и конструктивные решения, повышающие экологический уровень цилиндрического прямоточного парогенератора ЦППС5.
5.2. Анализ экологических показателей применения парогенераторов ЦППС5 для паротеплового воздействия на пласт месторождения Ярега
5.2.1. Краткая характеристика расположения рабочей площадки.
5.2.2. Геологопромысловая характеристика месторождения.
5.2.3. Существующая система разработки месторождения
5.2.4. Определение выбросов газообразных загрязняющих веществ расчетными методами
ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Некоторое оживление в практику последних лет внесли новые технологические исследования и образцы оборудования, к ним можно отнести передвижные малопроизводительные парогенераторы ПГГУМ Россия, ВПГ6 ЦКТИ Россия, ПГГУЗМ Россия, СШФ Н К Япония Витермо ЗФХРК0,5 Финляндия производительность установок составляет в среднем тч. Харакгерной положительной особенностью этих установок является возможность их перемещения на объектах с быстрой установкой и подключением. Использование блочных передвижных парогенераторных установок позволяет значительно сократить расходы и сроки обустройства промышленного объекта. Эксплуатация этих установок не требует сооружения специальных стационарных зданий. Опыт эксплуатации теплоэнергетического оборудования показал, что строительство стационарных котельных установок теплопроизводительностью более МВт экономически оправдано только в случаях, когда в районе строительства установка будет обеспечивать теплоносителем другие объекты, не связанные с основным производственным процессом. В связи с этим применение передвижных парогенераторных установок имеет большие преимущества по сравнению со строительством стационарных теплостанций
В таблице 1. Данные таблицы 1. И МВт. При этом удельная масса составляет 0,4,7 тч, по результатам испытаний и эксплуатации, в оборудовании имеют место низкие энерго экономические и эксплуатационные показатели, КПД установок в среднем не превышает . Проанализируем конструкции наиболее распространенных типов мобильных парогенераторов используемых в промтеплоэнергетике , . Из отечественных установок наиболее распространенной является передвижная парогенераторная установка VI . Наряду с указанными выше основными решениями в конструкции УПГТГ применен ряд новых технических решений. Вместо деаэратора высокого давления в данной установке используется химическое связывание кислорода и углекислого газа, для уменьшения объема парогенератора использована противоточная схема движения пароводяной смсси и продуктов сгорания топлива, применен нерегулируемый трех плунжерный насос с регулирующим клапаном на обводной линии. Тип установки Характеристика Ед. О и и с О га 4 Оч УПГ0 ЦКТИ д 5 к со Д ППУЗМ ППУА0 УПГ4 СШФН 0К Стразерс БУС1. Производитель ность тч 4 9 6 1 1. Компоновка Блочная на двух платформах Блочная Блочнотранспортабельная на жд платф. В соответствии с тепловой схемой рисунок 1. МПа подается в зимнее время сначала в подогреватель исходной воды I, где подогревается до температуры С, затем вода поступает в бак исходной питательной воды 2. После бака исходной воды, вода последовательно проходит механические 4 и двухступенчатые натрийкатионитовые фильтры 5,6. После фильтров вода поступает в резервуар умягченной воды 7 где подогревается острым паром до температуры С. Из резервуара химочищенной воды через перепускную линию, в которую с помощью дозировочных насосов 8 подаются химреагенты. Далее питательная вода поступает в емкость обескислороженной воды, откуда питательным насосом подается в парогенератор . Прямоточный парогенератор Пр0 представляет собой моноблок, который состоит из следующих основных узлов трубная система, корпус, щиты, горелочное устройство влагомер и обдувочное устройство рисунок 1. Главная составная часть парогенератора трубная система, которая состоит из трех цилиндрических спиралей разных диаметров выполненных из труб, концентрично вставленных одна в другую. Внутренняя спираль образует топочную камеру. Две другие образуют конвективные поверхности нарева. Для зашиты от высоких температур тыльный и фронтовой щиты экранированы плоскими спиральными змеевиками, выполненными из труб. В центре фронтового щита расположено горелочное устройство. Трубная система помещена в цилиндрическом корпусе, имеющем двойные стенки. В пространство между стенками подастся воздух, который подогревается, одновременно охлаждая обшивку парогенератора. По перепускному коробу воздух из корпуса подается в короб фронтового щита, где лопаточный завихригель закручивает его и направляет к устью горелки. Воздух смешивается с топливом на выходе горелки и сгорает в камере сгорания. Первоначальное зажигание пламени производится защитнозапальным устройством ЗЗУ. Рисунок 1.