Янов Сергей Романович. Разработка рекомендаций и мероприятий по обеспечению тепловой эффективности поверхностей нагрева пылеугольных паровых котлов

brief description

Янов Сергей Романович. Разработка рекомендаций и мероприятий по обеспечению тепловой эффективности поверхностей нагрева пылеугольных паровых котлов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.14.04 / Янов Сергей Романович; [Место защиты: Сиб. федер. ун-т].- Красноярск, 2010.- 144 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/1853

Министерство образования Российской Федерации
Сибирский федеральный университет
ЯНОВ Сергей Романович
РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ И МЕРОПРИЯТИЙ
ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА ПЫЛЕУГОЛЬНЫХ
ПАРОВЫХ КОТЛОВ
05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика
05.14.14 - Тепловые электрические станции,
их энергетические системы и агрегаты
диссертация на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Красноярск — 2010 
Введение
1 Опыт эксплуатации пылеугольных паровых котлов при про¬блемах шлакования и загрязнения поверхностей нагрева и ме¬тоды их очистки
1.1 Анализ причин повреждения котельных агрегатов в процессе экс¬плуатации
1.2 Влияние шлакования и загрязнения поверхностей нагрева на надеж¬ность работы котельных агрегатов
1.3 Существующие методы борьбы со шлакованием и загрязнением по¬верхностей нагрева
1.4 Описание объектов исследований
1.4.1 Описание котла П-67 (Пп-2650-255) Березовской ГРЭС
1.4.2 Описание котла П-57 (Пп-1650-255) Рефтинской ГРЭС
1.4.3 Описание котла ПК-39 (Пп-950-255) Рефтинской ГРЭС
1.4.4 Описание котла ПК-3 8 Назаровской ГРЭС
1.5 Основные характеристики и экспертная оценка шлакующих и за¬грязняющих свойств углей
1.6 Постановка цели и задач исследования
2 Разработка методики исследования процессов шлакования и за¬грязнения поверхностей нагрева пылеугольных котельных аг¬регатов
2.1 Разработка методики и алгоритма определения интенсивности шла¬кования и загрязнения поверхностей нагрева паровых котлов в ре¬жиме реального времени
2.2 Формирование исходных данных, необходимых для определения интенсивности загрязнения полурадиационных и конвективных по¬верхностей нагрева
2.3 Методика проведения комплексных испытаний, измерений и обра¬ботки опытных данных
2.4 Результаты применения усовершенствованной методики и алгорит¬ма оценки тепловой эффективности на объектах исследований
2.5 Выводы
3 Экспериментально-расчетные исследования интенсивности шлакования и загрязнения поверхностей нагрева пылеуголь¬ных паровых котлов
3.1 Исследование зависимости тепловой эффективности конвективных поверхностей нагрева от температуры газов
3.2 Влияние температуры газов и температуры рабочей среды (темпера¬тура стенки) на интенсивность загрязнения полурадиационных и конвективных поверхностей нагрева
3.3 Влияние температуры и скорости газов на интенсивность загрязне¬ния полурадиационных и конвективных поверхностей нагрева
3.4 Влияние конструктивных характеристик поверхностей нагрева и
средств очистки на динамику шлакования и загрязнения поверхно¬стей нагрева -
3.5 Влияние качества угля на коэффициент тепловой эффективности ^ поверхности нагрева
3.6 Оценка погрешности результатов экспериментальных исследований 92
3.7 Выводы 93
4 Разработка рекомендаций и мероприятий для обеспечения и по- ^
вышения тепловой эффективности поверхностей нагрева
4.1 Использование результатов исследований тепловой эффективности ^
поверхностей нагрева в практике решения проектных задач
4.2 Разработка алгоритмического и технологического обеспечения для
технической диагностики процессов шлакования и загрязнения по- ^
лурадиационных и конвективных поверхностей нагрева в режиме реального времени
4.3 Разработка алгоритма прогнозирования периодичности проведения ^
обдувки полурадиационных поверхностей нагрева
4.4 Практическое применение методического, алгоритмического и про¬граммного обеспечения для оценки эффективности очистки полура- 108 диационных и конвективных поверхностей нагрева котла П-67
4.5 Практическое применение методического, алгоритмического и про¬граммного обеспечения для оценки эффективности очистки конвек- 109 тивных поверхностей нагрева котла ПК-38
4.6 Выводы 112
Основные результаты и выводы 114
Список использованных источников 117
Приложение 1 125
Приложение 2 127
Приложение 3 133
Приложение 4 135

bibliography

Выводы
1. Практическое использование результатов экспериментально¬расчетных исследований по определению коэффициента тепловой эффективно¬сти конвективных и полурадиационных поверхностей нагрева позволяет полу¬чать рациональные проектные решения, подбирая наиболее оптимальное рас¬положение проектируемой поверхности, как по газовому, так и по пароводяно¬му тракту в зависимости от проектно обоснованной величины коэффициента тепловой эффективности. Так например, при проектировании конвективных поверхностей нагрева котла, сжигающего березовский уголь, значение \f = 0,5 можно обеспечить поддержанием средней температуры газов « 640°С и темпе¬ратуры пара « 450°С или достижением альтернативной комбинации - темпера¬туры газов « 735°С и температуры пара « 300°С. Кроме того, при фиксирован¬ном значении температуры газов можно обеспечить требуемое значение р пу¬тем изменения площади живого сечения для прохода газов (числа поперечных рядов Zj пакета). Например, на котле ПК-39 при сжигании экибастузского угля для конвективных поверхностей нагрева изменение скорости газов с 7 до 8 м/с влечет за собой изменение величины |/ на 4-7 %. В этой связи, при проектиро¬вании паровых котлов рекомендуется площадь поверхности нагрева определять на номинальную паропроизводительность, а оценку работы регулирующих ор¬ганов на частичных нагрузках котла выполнять с учетом найденой зависимости vj/ от скорости газов.
2. Внедрение алгоритмического и программного обеспечения интегриро- ваного в АСУ ТП котла П-67 Березовской ГРЭС для текущей оценки интенсив¬ности шлакования и загрязнения поверхностей нагрева позволило скорректиро¬вать работу средств очистки полурадиационных поверхностей нагрева и сокра¬тить затраты на обдувку на ~ 800000 руб/год на два котла. Применение алго¬ритмического и программного обеспечения для текущей оценки интенсивности шлакования и загрязнения поверхностей нагрева на котле ПК-38 Назаровской ГРЭС подтвердило возможность сокращения периодичности проведения дро¬беочистки с 6 до 4 раз в сутки с обеспечением требуемой надежной работы кот¬ла. Сокращения числа циклов включения дробеочистки привело к снижению годовых затрат на закупку дроби с 621 до 463 тыс. руб., а так же к снижению затрат тепла на 482,2 Гкал/год.
3. На основе экспериментально-расчетных исследований динамики из-менения коэффициента тепловой эффективности полурадиационных поврехно- стей нагрева котла П-67 Березовской ГРЭС выявлены негативные факторы влияния скорости газов на интенсивность загрязнения и шлакования полура¬диационных поверхностей нагрева.
Разработаны методика прогноза процесса шлакования и алгоритм применений средств очистки полурадиационных и конвективных поверхностей нагрева от наружных отложений в режиме реального времени при различных режимах работы котла, основанные на анализе данных оперативного контроля показателей тепловой эффективности до и после использования обдувочных аппаратов, что позволяет повысить надежность и экономичность эксплуатации котла, а также эффективность применяемых средств очистки. Основной задачей данного алгоритма является определение скорости b изменения коэффициента тепловой эффективности рассматриваемой поверхности нагрева после проведе¬ния очистки. Величина скорости определяется в зависимости от режимных па¬раметров, таких как: температура газов, температура рабочей среды и скорость газов. В свою очередь данные параметры регистрируются алгоритмом прогно¬зирования после проведения очистки заданной поверхности нагрева