КР рем котл Кудрявцев А.И. (1). Курсовая работа по дисциплине Эксплуатация и ремонт котельных установок
 Скачать 1.73 Mb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тверской государственный технический университет» Кафедра «Технологические машины и оборудование» Курсовая работа по дисциплине «Эксплуатация и ремонт котельных установок» Тема: "Разработка варианта технической эксплуатации и ремонта котельной установки ПК – 39-2» Выполнил: студент ИДПО, группы Б.ТТ.АЭС.18.25. Кудрявцев А.И. Проверил: к.т.н., профессор Семеенко С.Д. Тверь 2022 2 Содержание Введение ............................................................................................................... 3 1. Характеристика и описание котла ПК – 39-2 ................................................. 7 1.1 Первичный тракт ...................................................................................... 10 1.2 Вторичный тракт ...................................................................................... 13 1.3 Каркас котла ............................................................................................. 14 2. Пуск котла из холодного состояния .............................................................. 21 2.1 Подготовка котла к пуску ........................................................................ 21 2.2 Растопка котла .......................................................................................... 25 3.Обслуживание котла в процессе эксплуатации ............................................. 33 4. Повреждения и ремонт топочных устройств ................................................ 36 4.1. Основные причины повреждений топочных устройств ........................ 36 4.2 Мероприятия по предупреждению аварий котлов, работающих на газовом топливе .............................................................................................. 39 5. Котлоочистительные работы ......................................................................... 47 5.1 Требования к технологии и схемы очистки ............................................ 48 5.2 Выбор технологии очистки ...................................................................... 50 5.3 Схемы очистки.......................................................................................... 52 Схемы ремонтных мастерских .......................................................................... 57 Примерная схема планировки комплектовочного отделения. ..................... 57 Примерная схема планировки отделения ремонта и электрооборудования ......................................................................................................................... 58 Список литературы ............................................................................................ 59 КР-2868280-13.03.01-06-22-00.00.000 ПЗ Изм. Лист № докум Подпись Дата Разраб Кудрявцев Содержание Литера Лист Листов Пров Семеенков y 1 ТГТУ группа Б.ТТ.АЭС.18.25. Н. Контр. Утв 3 Введение Высокие темпы промышленного производства и социального прогресса требуют резкого увеличения выработки тепловой энергии на базе мощного развития топливно-энергетического комплекса страны. Централизованные системы теплоснабжения от тепловых электрических станций (ТЭС) наиболее эффективны. В настоящее время, централизованное теплоснабжение крупных городов осуществляется на базе мощных атомных станций теплоснабжения. Для небольших теплопотребителей источником теплоты служат промышленные и отопительные котельные. Удельный вес их в балансе теплоснабжения составляет значительно большую часть. Несмотря на строительство крупных тепловых электростанций, с каждым годом увеличивается выпуск и улучшаются конструкции котлоагрегатов малой и средней мощности, повышаются надежность и экономичность котельного оборудования, снижается металлоемкость на единицу мощности, сокращаются сроки и затраты на производство строительно- монтажных работ. В качестве топлива для котельных установок используют угли, торф, сланцы, древесные отходы, газ и мазут. Газ и мазут – эффективные источники тепловой энергии. При их применении упрощаются конструкция и компоновка котельных установок, повышается их экономичность, сокращаются затраты на эксплуатацию. Практическое использование паросиловых установок дало новый источник энергии и сыграло большую роль в развитии промышленного производства. Ряд теоретических и экспериментальных работ по исследованию рабочих процессов котельных установок был проведен в конце XVIII и начале XI X вв. учеными В.В.Петровым и Я.Д. Захаровым.В теплоснабжении крупных городов, районных центров, поселков котельные играют важнейшую роль. Городская сеть теплоснабжения обычно разделена на районы питания по числу ТЭЦ. В системе теплоснабжения подача тепла в жилые кварталы и промышленным предприятиям осуществляется от районных тепловых станций - крупных котельных с водогрейными котлами. КР-2868280-13.03.01-06-22-00.00.000 ПЗ Изм. Лист № докум Подпись Дата Разраб Кудрявцев Введение Литера Лист Листов Пров Семеенков y 1 4 ТГТУ группа Б.ТТ.АЭС.18.25. Н. Контр. Утв 4 Элементы котельных установок Котельная установка представляет собой комплекс устройств, размещенных в специальных помещениях и служащих для преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию пара или горячей воды. Каждая котельная установка состоит из отдельных элементов – устройств. Одни устройства являются основными и без них котельная функционировать не может, другие – можно назвать дополнительными и без них установка будет работать, но с большим расходом топлива, а следовательно, с меньшим коэффициентом полезного действия; третьи – механизмы и устройства, выполняющие вспомогательные функции. К основным элементам котельной относятся: • котлы, заполняемые водой и обогреваемые теплом от сжигания. Котел - это теплообменное устройство, в котором теплота от горячих продуктов сгорания топлива передается воде. В результате этого в паровых котлах вода превращается в пар, а в водогрейных котлах нагревается до требуемой температуры. • топки, в которых сжигают топливо и получают нагретые до высоких температур дымовые газы. Топочное устройство служит для сжигания топлива и превращение его химической энергии в теплоту нагретых газов. Питательные устройства (насосы, инжекторы) предназначены для подачи воды в котел. • газоходы, по которым перемещаются дымовые газы и, соприкасаясь со стенками котла, отдают последним свою теплоту; • дымовые трубы, с помощью которых дымовые газы перемещаются по газоходам, а затем после охлаждения удаляются в атмосферу. Без перечисленных элементов не может работать даже самая простая котельная установка. К вспомогательным элементам котельной относят: • устройства топливоотдачи и пылеприготовления; • золоуловители, применяемые при сжигании твердых видов топлива и предназначенные для очистки отходящих дымовых газов и улучшающих состояние атмосферного воздуха вблизи котельной; КР-2868280-13.03.01-06-22-00.00.000 ПЗ Лист 2 Изм. Лист № докум Подпись Дата 5 • дутьевые вентиляторы, необходимые для подачи воздуха в топку котлов; • дымососы-вентиляторы, способствующие усилению тяги и тем самым уменьшению размеров дымовой трубы; • питательные устройства (насосы), необходимые для подачи воды в котлы; • устройства по очистки питательной воды, предотвращающие накипеобразование в котлах и их коррозию. • водяной экономайзер служит для подогрева питательной воды до ее поступления в котел. • воздухоподогреватель предназначен для подогрева воздуха перед его поступлением в топку горячими газами, покидающими котлоагрегат. • приборы теплового контроля и средства автоматизации, обеспечивающие нормальную и бесперебойную работу всех звеньев котельной. Кроме того, в котельных, работающих на жидком топливе, имеется мазутное хозяйство, а при сжигании газа – газорегуляторные станции. Классификация котельных установок Котельные установки в зависимости от типа потребителя разделяются на энергетические, производственно-отопительные и отопительные. По виду вырабатываемого теплоносителя они делятся на паровые (для выработки пара) и водогрейные (для выработки горячей воды). Энергетические котельные установки вырабатывают пар для паровых турбин на тепловых электростанциях. Такие котельные оборудуют, как правило, котлоагрегатами большой и средней мощности, которые вырабатывают пар повышенных параметров. Производственно-отопительные котельные установки (обычно паровые) вырабатывают пар не только для производственных нужд, но и для целей отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Отопительные котельные установки (в основном водогрейные, но они могут быть и паровыми) предназначены для обслуживания систем отопления, горячего водоснабжения и вентиляции производственных и жилых помещений. КР-2868280-13.03.01-06-22-00.00.000 ПЗ Лист 3 Изм. Лист № докум Подпись Дата 6 В зависимости от масштаба теплоснабжения отопительные котельные разделяются на местные (индивидуальные), групповые и районные. Местные отопительные котельные обычно оборудуют водогрейными котлами с нагревом воды до температуры не более или паровыми котлами с рабочим давлением до . Такие котельные предназначены для снабжения теплотой одного или нескольких зданий. Групповые отопительные котельные обеспечивают теплотой группы зданий, жилые кварталы или небольшие микрорайоны. Такие котельные оборудуют как паровыми, так и водогрейными котлами, как правило, большей теплопроизводительности, чем котлы для местных котельных. Эти котельные обычно размещают в специальных зданиях. Районные отопительные котельные предназначены для теплоснабжения крупных жилых массивов; их оборудуют сравнительно мощными водогрейными и паровыми котлами. КР-2868280-13.03.01-06-22-00.00.000 ПЗ Лист 4 Изм. Лист № докум Подпись Дата 7 1. Характеристика и описание котла ПК – 39-2 Прямоточный котёл двухкорпусной, изготовлен Подольским машиностроительным заводом им. Орджоникидзе (ЗИО) для работы в блоке с турбиной К-300-240. Котельный агрегат имеет паропроизводительность 950 т/час, давление острого пара на выходе из котла Ро=255 кгс/см² и температуру 545ºС. Вторичный пар поступает в котел в количестве 760 т/час после ЦВД турбины, перегревается до 545ºС и направляется в ЦСД с давлением 39,5 кгс/см². Каждый корпус имеет Т-образную компоновку. Оба корпуса аналогичны по конструкции. Котлоагрегат спроектирован для камерного сжигания каменного угля с подсушкой и размолом его по схеме прямого вдувания. Наличие четырёх опускных конвективных газоходов позволило обеспечить в них небольшие (по условиям износа труб) скорости газов. Пароводяной тракт котла, как по первичному, так и по вторичному пару, разделен на четыре однотипных потока по два на каждый корпус. Расположение и конструктивное оформление поверхностей нагрева обоих корпусов совершенно одинаковое и за счет использования отключающих задвижек на паропроводах и питательных трубопроводах каждый корпус котла может работать самостоятельно с нагрузкой равной половине общей производительности котла. Котлоагрегат имеет отдельный каркас и установлен в типовом здании из сборного железобетона, в ячейке котельного отделения с пролетом 51м и шагом колонн 12м. Оба корпуса котла расположены вдоль котельной, фронтом в сторону турбины. Габариты корпуса по осям колонн. (Без воздухоподогревателей): КР-2868280-13.03.01-06-22-00.00.000 ПЗ Изм. Лист № докум Подпись Дата Разраб Кудрявцев Характеристика и описание котла ПК-39-2 Литера Лист Листов Пров Семеенков y 1 14 ТГТУ группа Б.ТТ.АЭС.18.25. Н. Контр. Утв 8 Таблица 1 Длина (вдоль фронта) 21м Ширина 12м Верхняя отметка котла (по изоляции теплообменника) 48,1м Расстояние между корпусами 2м Котлоагрегат оборудован двумя дымососами типа ДО-31.5, размещенными в отдельном здании вне главного корпуса, и двумя дутьевыми вентиляторами типа ВДН-24´2-II. Схема газовоздушных трактов и их конструктивное исполнение одинаково для обоих корпусов и не имеет каких-либо поперечных связей по воздуху и газам. Для подогрева воздуха на котел устанавливаются 4 регенеративных воздухоподогревателя типа ВПР-9. Тракт пылеприготовления выполнен по схеме прямого вдувания. Для размола угля применены молотковые мельницы ММТ-2000/2600-590 с воздушно-проходным сепаратором – по 4 мельницы на корпус. Мельницы работают под наддувом. Подача угля в мельницы из бункеров осуществляется шнековыми питателями сырого угля. Каждая мельница обслуживает 3 турбулентных горелки верхнего или нижнего яруса с одной стороны топки. Для вентиляции и устойчивой транспортировки пыли на каждую мельницу установлен вентилятор горячего дутья типа ВГД-18,5 на бл.3,4,5; ВГД-15,5 на бл.6; ВГДН-15 установлен на 3ВГД- Ж, к-1А,2А,Б по одному на каждую мельницу. Горелки комбинированного типа со встроенной мазутной форсункой для растопки котла. На каждой боковой стене расположено 6 горелок в два яруса. Котлоагрегат выполнен с сухим шлакоудалением. Под холодной воронкой каждой топки имеются 3 шнековых устройства непрерывного механизированного шлакоудаления. Улавливание золы осуществляется в золовых бункерах конвективной шахты и -в четырех эл.фильтрах типа ЭГА- бл.1,2; КР-2868280-13.03.01-06-22-00.00.000 ПЗ Лист 2 Изм. Лист № докум Подпись Дата 9 -в трехпольных эл.фильтрах фирмы «Лурги» (Германия) по одному на корпус – бл.3; -в 4-х польных эл.фильтрах производства завода «Эдгар Андре» Германия – по одному на корпус на бл.4,5,6. Схема гидравлического зола-шлакоудаления станции оборудована смывными насосами 12ПДС-60 и 14Д-6 (внутренний гидрозатвор) и багерными насосами 12Гр-8Т-2, 1НрТ-1600/50. Пароводяной тракт котла Основные параметры пароводяного тракта котла. Таблица 2 Паропроизводительность котла D 950 т/ч Расход вторичного пара D вт 760 т/ч Температура питательной воды t пв 265°С Давление питательной воды Р пв 320 кг×с/см² Температура свежего пара t пп 545°С Давление свежего пара P пп 255 кг×с/см² Температура вторичного пара на входе в котельный агрегат 330°С Давление вторичного пара на входе в котельный агрегат Ркг 41 кг×с/см² Температура вторичного пара на выходе из котельного агрегата Т 545°С Давление вторичного пара на выходе из котельного агрегата Р 39,5 кг×с/см² КР-2868280-13.03.01-06-22-00.00.000 ПЗ Лист 3 Изм. Лист № докум Подпись Дата 10 Температура уходящих газов J ух 130 °С Котлоагрегат состоит из двух однотипных корпусов, объединенных в тепловой схеме по принципу «дубль-блока» с общим потребителем – паровой турбиной К-300-240. Принципиальная схема пароводяного тракта котла выполнена 4-х поточной. По первичному тракту каждый поток имеет автономное регулирование питания и температуры. По тракту промперегрева – распределение пара после ЦВД турбины осуществляется покорпусно. Распределение потока пара на каждом корпусе котла на две самостоятельные нитки выполнено для упрощения способа регулирования температуры пара промперегрева, благодаря симметричному расположению ниток в газоходах корпуса котла. В каждом корпусе котла расположены элементы двух потоков, включающие следующие поверхности нагрева (по движению среды). 1.1 Первичный тракт Водяной экономайзер одноступенчатый, включенный по схеме противотока, расположен в конвективной шахте и является последней по ходу газов ступенью поверхностей нагрева. Входные камеры питательной воды расположены на фронтовых стенах конвективных шахт. Нижняя радиационная часть состоит из настенных экранов, экранирующих топку по всем четырем стенам между отм.8,37-21,22 НРЧ-1 экранирует фронтовую (заднюю) стенку топки. В этой поверхности поток делится на 4 подпотока: 4 ленты по 21 трубе в каждой, 4 выходных камеры расположены – в верхней части НРЧ на этой же отметке и две на боковых стенках. Ленты НРЧ выполнены в виде вертикальных 3-х ходовых змеевиков, подвешенных на каркасе котла. НРЧ-2 экранирует боковые стенки топки. 4 входных камеры расположены в нижней части НРЧ, а 4 выходные – в верхней. Холодная воронка (ХВ) состоит из объемных трубных блоков, представляющих собой 4-х гранную усеченную пирамиду: большим основанием к верху является основанием топки. В этой поверхности поток делится на 4 подпотока, т.е. 4 выходных и 4 входных камеры, соединенные 4-х ходовыми горизонтальными змеевиками, КР-2868280-13.03.01-06-22-00.00.000 ПЗ Лист 4 Изм. Лист № докум Подпись Дата 11 экранирующими фронтовую и левую стенки для одного потока и заднюю и правую – для другого. Камеры расположены с фронта корпуса для одного потока и сзади корпуса – для другого. Зона максимальной теплоемкости одноступенчатая, включенная по схеме противотока, расположена в конвективных шахтах, в зоне умеренных температур. Каждый корпус имеет две ЗМТ, по одной на поток. Входные и выходные камеры расположены на задних стенках конвективных шахт. Пакет ЗМТ состоит из 8-ми ходовых змеевиков, расположенных горизонтально. Средняя радиационная часть состоит из настенных экранов, закрывающих самую узкую часть топки, т.е. «пережим»; СРЧ каждого потока разделяется на два подпотока: один подпоток – экраны фронтовой (задней) стены топки и другой – экраны боковой стены. Каждый подпоток, кроме того, делится на СРЧ-1 и СРЧ-2. Экран боковой стены СРЧ-1 и СРЧ-2 выполнен в виде ленты, состоящей из U – образных горизонтальных змеевиков. За СРЧ-1 имеется смесительная камера Æ 245´45, после которой среда попадает в змеевики СРЧ-2. Экраны фронтовой (задней) стены СРЧ-1 и СРЧ-2 также соединены между собой смесительной камерой, выполненной в виде ленты, состоящей из U – образных горизонтальных змеевиков. Входные и выходные камеры расположены на фронтовой (для одного потока) и задней (для второго потока) стенах топки. Потолочный экран в виде сплошной экранной поверхности, экранирующей потолок котла, и разделённой по оси каждого корпуса на два контура, каждый из них имеет свои входные и выходные камеры, т.е. два потока. Трубы камеры ПЭ подвешены к каркасу и несут обмуровку. Крепление труб состоит из 7-ми рядов жестких подвесок, расположенных равномерно по глубине корпуса параллельно входной (выходной) камере. ПЭ выполнен из 2-х ходовых горизонтальных змеевиков, по 150 шт. на поток. Входные и выходные камеры расположены в так называемом «теплом ящике». В потолочном экранировании имеется разводки труб: - для ремонтных лючков - для ширм 1,2,3,4 ступеней. Ширмовой пароперегреватель состоит из 4-х ступеней. Первая ступень ШПП-I имеет 32 ширмы, размещенные по16 в правой и левой КР-2868280-13.03.01-06-22-00.00.000 ПЗ Лист 5 Изм. Лист № докум Подпись Дата 12 половине корпуса. 8 ширм примыкают к фронтовой стене котла и 8 ширм к задней стене. Каждая ширма состоит из 11 вертикальных 4-х змеевиков и имеет входящую и выходящую камеры, которые соответственно подсоединяются к входному и выходному коллекторам ширм. Исключение представляет первый (обрамляющий) змеевик, 2-х ходовой, и выполнен из ст.Х18Н12Т, тогда как остальные змеевики выполнены из ст. 12Х2МФСР. Камеры и сбросные коллектора ширм расположены в «тёплом ящике». Ширмы крепятся подвесками к каркасу потолка с шагом 324 мм. Паровой теплообменник (ППТО) сконструирован из 4-х пакетов (по 2 на каждый корпус). Каждый пакет состоит из 18 секций на бл. 1, 2 и 17 секций на бл. 3, 4, 5, 6. Секция представляет собой горизонтальную U-образную петлю из трубы 168´10, заполненную пучком из труб диаметром 32´4мм, через который проходит первичный пар. Внутри трубы Æ 168мм проходит вторичный пар, который затем поступает в КПП. Движение первичного и вторичного пара встречное. Входные и выходные камеры первичного и вторичного трактов параллельны боковой стене конвективной шахты и расположены над левым и правым углами топки. Вход и выход первичного пара со стороны задней стены, вторичного – с фронта котла. После ППТО первичный тракт разделяется встроенной задвижкой и байпасирующим её растопочным узлом на две части: испарительную и перегревательную. Такое разделение первичного тракта создает условие для ускоренного пуска, т.е. с помощью арматуры растопочного узла имеется возможность пуска блока на скользящих параметрах перед турбиной при закритических параметрах в испарительной части котла. Верхняя радиационная часть выполнена из горизонтальных труб, охватывающих фронтовую, заднюю и боковые стены поворотной камеры, и разделена продольной осью корпуса на два потока. Каждый поток ВРЧ делится на 4 выходных (на фронтовой стене) камеры Æ 168´25. Лента подпотока состоит из 33-х 3-х ходовых горизонтальных змеевиков Æ 32´4. ВРЧ конструктивно расположена между СРЧ и ПЭ. В блоках имеются разводки под взрывные клапаны. Для обеспечения тепловых зазоров поверхностей нагрева ВРЧ, ленты, расположенные на задней и фронтовых стенах, стыкуются при монтаже к боковым лентам с холодным натягом длиной 70 мм. КР-2868280-13.03.01-06-22-00.00.000 ПЗ Лист 6 Изм. Лист № докум Подпись Дата 13 Вторая ступень ШПП-II имеет 32 ширмы, расположенные симметрично по 16 в центре правой и левой половин корпуса между ширм первой ступени. Ширмы ШПП-II аналогичны ширмам ШПП-I за исключением конструктивного размещения входных и выходных камер. Третья ступень ШПП-III по ходу газов расположена за первой ступенью ширм и подвешена над конвективной шахтой. Она состоит из 32 ширм, расположенных по 16 в правой и левой половинах корпуса. Восемь ширм примыкают к фронтовой стене котла и 8 – к задней. Шаг 324мм. Каждая ширма состоит из 13 вертикальных 4-х ходовых змеевиков, за исключением первого (обрамляющего) 2-х ходового. Четвертая ступень ШПП-IV имеет 32 ширмы, расположенные по 16 по ходу газов за ШПП-II. Конструктивное исполнение аналогично ШПП- III за исключением размещения входных и выходных камер. Входные камеры подсоединены к сбросному коллектору. Ширмы крепятся жесткими подвесками к каркасу потолка с шагом 324мм. |