. (4.17)

Коефіцієнт послаблення променів золовими частками, 1/(м·МПа):

 (4.18)

де  – щільність димових газів, приймається рівною 1,3 кг/м3;

 – безрозмірна концентрація золи у димових газах (визначається по 1. формула 4-11, с.16.);

- визначається по номограмі 4 [I, с. 243.];

-середній (по питомій поверхні) діаметр золових часток, ; його значення наведені в [1.таблица 6-1,с.25.]

=0,146.

.

Критерій Бугера:

Bu=0,946×0,1×6,57=0,6215.

4.4. Розрахунок теплообміну в топці

Розрахунок теплообміну в топці котла заснований на застосуванні теорії подібності до процесу теплообміну між топкового середовища і поверхнями нагріву котла, які утворюють активний топковий об'єм пристрою.

Як визначальний критерій теплообміну використовують безрозмірну температуру на виході з топки , К, яка характеризує зниження температури топкових газів на виході з активного топкового об'єму, , К, порівняно з теоретичною температурою продуктів згоряння палива , К.

Величина  визначається за формулою:

, (4.19)

де М – безрозмірний параметр розподілу температур по довжині (уздовж осі пальників) топки, який залежить від виду спалюваного палива, способу його спалювання, типа пальникових пристроїв і розміщення їх в топковій камері.

При камерному спалюванні низькореакційних палив (АШ):

М = 0,56-0,5·xп, (4.20)

де хп – відносний рівень розташування пальників в топці.

М = 0,56-0,5·0,25=0,435.

Во – безрозмірний критерій Больцмана, що характеризує зв'язок між кількістю теплоти, переданою середою з оптичними властивостями абсолютно чорного тіла і геометричними розмірами топкової камери:

, (4.21)

де  – розрахункова витрата палива, м3/с.

Середня сумарна теплоємність топкових газів (продуктів згоряння), кДж/м3 визначаються по формулі:

, (4.22)

де  - корисне тепловиділення в топці, кДж/кг;

- ентальпія продуктів згоряння 1 кг палива на виході з топки при температурі  і надлишку повітря aт ;

- температура на виході з топки;

- теоретична (адіабатна) температура горіння, оС, визначається по корисному тепловиділенню в топці, =.

, (4.23)

де , - відповідно робоча теплота палива, кДж/кг і втрати теплоти з механічним та хімічним недопалюванням, з теплом шлаку, % (визначені при розрахунку теплового балансу котла);

- теплота внесена до топки повітрям, кДж/кг:

 (4.24)

Величина присосів у топці =0,05 і у пилоприготувальній системі

 = 0,1 вихзначаються по [I, табл. ХVI, с. 198].

Так як температура гарячого повітря  =4000С, визначаємо ентальпію  =3276,6 кДж/кг [I. табл. ХIV, с. 180], 300С, 255,6 кДж/кг.

=(1,2-0,05-0,1)·3276,6+(0,05+0,1)·255,6=3478,7;

;

;

sо – коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла; sо = 5,67×10-11 кВт/(м2×К4);

yср – середній коефіцієнт теплової ефективності екранів топки, характеризує частку теплоти, яку вони сприймають, визначається за формулою:

, (4.25)

де  - площа поверхні, що сприймає теплоту, м2;

Fст – повна поверхня стін топкової камери, обчислена по розмірах поверхонь, які захищають активний топковий об'єм, м2;

 - кутовий коефіцієнт ділянки стіни топки, визначається по [1, номограма1, стр. 240] залежно від поверхні.

На неекранованих ділянках (у зонах розміщення амбразур горілок, лазів, лючків та ін.) x=0. Для ошинованих частин екранів, а також вихідного вікна кутовий коефіцієнт x приймається рівним 1. x=0,99.

Коефіцієнт забруднення  i-тої ділянки огорож топкового об'єму залежить від типа поверхні огорожі і виду палива. При спалюванні АШ z= 0,45 по [I, табл. 6-2, с. 29]. Нижня частина екранів ошинована і вкрита хромитовою масою, для цієї частини екрану z= 0,2.

.

Критерій Больцмана буде рівний:

.

Температуру газів на виході з топки можна визначити за формулою, оС:

; (4.26)

.

Температура газів на виході з топки відрізняється від прийнятої менш, ніж на 1000С. Для даного палива температура  прийнятна, тобто зола на виході з топки знаходиться в твердому стані і нема небезпеки шлакування труб.

Розрахунок топки можна вважати закінченим.

5. Вибір пальникового пристрою

При спалюванні вуглей марки АШ для інтенсифікації запалення доцільно пил у топку транспортувати гарячим повітрям, а сушильный агент із млинової системи подавати через скидальні пальники [1. с.67].

Для камерного спалювання твердого палива найбільше поширення отримали вихрові круглі пальники [1,4]. При рідкому шлаковидаленні і продуктивності 640т/г рекомендується застосовувати 16 вихрових пальників при зустрічному їх розташуванні. Приймемо розташування пальників на бокових стінах топки [1.табл. II-3б, с.67-68] у два яруси.

Режимні характеристики пальників (для первинного повітря, швидкості первинного, вторинного або загального повітря на виході з амбразури) у залежності від типу і теплової потужності, а також від марки палива, що спалюється, наведені у [1.табл. II-5, табл. II-5, табл. II-6в, п.14 с.69-70,5].

5.1 Теплова потужність топки. МДж/кг:

Теплова потужність топки показує кількістб тепла, що поступає в топку за одиницю часу. Розраховується за формулою, МВт:

,(5.1)

де  - нижча теплота згоряння палива.

20,7·22,58=467,4.

5.2 Теплова потужність пальника

Теплова потужність пальника показує яка кількість тепла подається в топку пальником за одиницю часу. Розраховується за формулою, МВт:

; (5.2)

,

де  - число пальників, дорівнює 16 шт.

5.3 Площа поперечного перетину канала первинного повітря (аеросуміші)

Розраховується за формулою, м2:                   , (5.3)

де ВР - розрахункова витрата палива (із теплового балансу ВР);

ВР=20,7кг/с;

V0 – теоретична витрата палива (із розрахунку матеріального балансу);

V0=5,984 м3/кг;

хПП –доля первинного повітря, хп1=20%=0,2.

W1=швидкість первинного повітря, м/с.

nп -загальна кількість пальників, nп=16.

 -температура аеросуміші. =2000С.

=0,178 м2

5.4 Площа поперечного перетину амбразури пальника

Розраховується за формулою, м2:

, (5.4)

де  – коефіцієнт надлишку і присос повітря в топці (із розрахунку матеріального балансу =1,2; =0,05);

W2 – швидкість вторинного повітря на виході з пальника, м/с

W2=20 м/с.

tГП - температура гарячого повітря 0С, прийнята по [1.табл.II-10, c. 72]

tГП=4000C [3,4].

1,1 - коефіцієнт захаращування перетину стінками обичайок, розділяючих канали пальника:

= 1,193 м2.

5.5 Діаметр амбразури пальника

Розраховується за формулою, м:

=1,129; (5.5)

.

5.6 Діаметр каналу аеросуміші

Розраховується за формулою, м:

; (5.6)

Так як найближчий стандартний розмір f1=0,186м2 [5], а розрахункова величина f1=0,178м2, то приймаємо пальник двозавиткового типу: ГУ-II (ОН-127-59) з діаметром амбразури 950 мм і орієнтовною тепловою потужністю 23-35 МВт.

Рисунок 5.1 – Ескіз двозавиткового пальникового пристрою

6. Охорона праці і навколишнього середовища

6.1 Загальні положення

Охорона праці - це система законодавчих актів, соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів і засобів, що забезпечують безпеку, збереження здоров'я і працездатності людини в процесі праці [4].

Повністю безпечних і нешкідливих виробництв не існує. Задача охорони праці - звести до мінімуму вірогідність ураження або захворювання працівника з одночасним забезпеченням комфорту при максимальній продуктивності праці.

Розгляд і аналіз питань з охорони праці, виробничої санітарії і пожежної безпеки в даному розділі виконано для парового котла паропродуктивністю 640 т/г, що працює на вугіллі марки АШ.

6.2 Загальна характеристика умов експлуатації проектного об'єкта

Відповідно до вимог ГОСТ 12.0.003 - 74 [5] на машиністів котлів при перебуванні їх у виробничому приміщенні і на території ІТЦ, діють наступні небезпечні, шкідливі виробничі фактори:

- електрообладнання, що знаходиться під напругою від 36 до 6000 В;

обертові механізми, що рухаються;

- висока температура повітря при обходах і огляді працюючих котлів і агрегатів;

- перебування поблизу теплотехнічного обладнання, що працює під тиском;

- виробничий шум та вібрація в приміщеннях з працюючим енергетичним обладнанням ;

- запиленiсть повiтря пов’язана з вiдкритим транспортуванням сипких матеріалів і з наявністю численних місць перепадів пилоутворюючих матеріалів з одного обладнання на інше.

Джерела виникнення шкідливих і небезпечних факторів, а також заходи щодо їхнього зниження приведені в таблиці 6.1

Таблиця 6.1 - Джерела виникнення шкідливих і небезпечних факторів, а також заходи щодо їхнього зниження.

6.3 Промислова санітарія

Зміст шкідливих речовин у повітрі робочої зони виробничого приміщення не перевищує встановлених гранично-допустимих концентрацій (ГДК) відповідно до ГОСТ 12.1005-88 [6] і приведено в таблиці 6.2.

Таблиця 6.2 - Зміст шкідливих речовин у повітрі робочої зони виробничого приміщення

Персонал котельного відділення виконує фізичні роботи середньої важкості (категорія ІІ-б) з витратою енергії 200-250 ккал/год, зв'язані з ходьбою і перенесенням невеликих вантажів (до 10 кг). Експлуатаційний персонал водопідготовки і щитової виконує роботи категорії І-б з енерговитратами організму 120-150 ккал/год, які зв'язані з постійною ходьбою, не потребуючи переміщення вантажів.

Вентиляція й опалення приміщень котельного відділення забезпечують видалення надлишків вологи, шкідливих газів і пилу, а також утримання наступних значень мікроклімату підприємства, які представлені в таблиці 6.3.

Таблиця 6.3 - Оптимальні параметри мікроклімату

Приміщення котельного цеху відноситься до приміщень з надлишком теплоти, тому що котлоагрегати є джерелами теплового випромінювання. Тому вони обладнані ефективною приточно-витяжною вентиляцією, згідно з СНиП 2.04.05-91 [7]. Щитова обладнана водяним опаленням. У приміщенні щитів керування передбачена приточно-витяжна вентиляція з механічним спонуканням і подачею повітря у верхню зону з очищенням від пилу. Опалення водяне і повітряне; повітряне здійснюється підігрітим в калориферах повітрям і сполучено із системою припливної вентиляції.

Усі гарячі частини обладнання котельного відділення, трубопроводи, балки й інші елементи, дотик до яких викликає опіки, мають теплову ізоляцію. Температура на поверхні ізоляції при температурі навколишнього повітря 25°С, не перевищує 45°С згідно [6]. Усі гарячі ділянки поверхонь обладнання і трубопроводів, що знаходяться в зоні влучення на них вибухонебезпечних чи шкідливих речовин, покриті металевою обшивкою.

6.3.1 Виробниче освітлення

Згідно ДБН В. 25-28-2006 [8], виробничі приміщення електростанцій відносяться до 1-ої групи приміщень, у яких виконується розрізнення об'єктів зорової роботи при фіксуванні напрямку лінії зору, що подають на робочу поверхню.

При освітленні виробничих приміщень використовується природне освітлення, яке здійснюється через світлові прорізи в зовнішніх огороджуючих конструкціях. У виробничих приміщеннях освітлення бічне, однобічне.

Для штучного освітлення виробничих приміщень застосовуються газорозрядні лампи і лампи накалювання.

Характеристики виробничого освітлення наведені у таблиці 6.4.

Таблиця 6.4 - Характеристика виробничого освітлення.

Коефіцієнт природного освітлення КПО визначаємо за формулою:

, (6.1)

де  - значення КПО [8, таблиця 1];

m - коефіцієнт світлового клімату [8, таблиця 4], m = 0,9;

с - коефіцієнт сонячного клімату [8, таблиця 5], с = 0,95.

Котельна зала:

е  = 1,6·0,9·0,95 = 1,37 %.

Пульт керування:

е  = 2,1·0,9·0,95 = 1,8 %.

Аварійне освітлення дозволяє продовжувати роботу при відключенні робочого освітлення, воно складає не менш 5 % від загального освітлення, при цьому 2 Лк у середині приміщення і 1 Лк на території електростанції. Аварійне освітлення повинне мати автономне джерело живлення й автоматичне вмикання при необхідності. Місця розташування аварійного освітлення:

1. Площадки і сходи котлів.

2. Вентиляторні і димосмоктні площадки.

3. Щити і пульти керування.

4. Водоуказники і вимірювальні прилади.

5. Фронт котла, проходи між котлами.

6. Приміщення для баків і деаераторів, обладнання водопідготовки.

Евакуаційне освітлення передбачене для евакуації людей при аварійному відключенні робочого освітлення. Його норма - 0,5 Лк.

Охоронне освітлення використовується при відсутності спеціальних технічних засобів охорони. Його норма - 0,5Лк.

6.3.2 Шум і вібрація у виробничих приміщеннях

Відповідно до ГОСТ 12.1.003-83 [9], (ГДР = 80 дБА), захист від шуму досягається розробкою шумобезпечної техніки, застосуванням засобів і методів колективного захисту.

Для колективного захисту застосовують:

- звукопоглинаюче облицювання у газоповітряних трактах вентиляційних систем з механічним спонуканням і систем кондиціонування повітря;

- звукоізольовані кабіни спостереження і дистанційного керування технологічним обладнання;

- кожухи трансформаторів.

До засобів індивідуального захисту (ЗІЗ) відносяться:

- каска ВЦНИИОТ – 2; противошумні навушники ВЦНИИОТ - 4М; вкладиші.

На електростанції джерелом вібрації згідно [10], (ГДР=92дБ по віброшвидкості) є електрообладнання (вентилятори, насоси). Систематичний вплив вібрацій приводить до порушень здоров'я обслуговуючого персоналу.

Страницы: 1, 2, 3, 4