Проект парового котла з природною циркуляцією паропродуктивністю 50 т/год температурою та тиском перегрітої пари відповідно 440 0С та 4 МПа без проміжного перегріву

На даний час близько 60% електроенергії в світі виробляється на теплових електростанціях у теплосилових циклах парових турбін, пар для яких генерується енергетичними паровими котлами. І хоча сучасні світові тенденції напрямлені в сторону зростання частки атомної енергетики, задачі підвищення ефективності теплових паротурбінних циклів залишаються досить актуальними.
Метою даної роботи є проект парового котла з природною циркуляцією паропродуктивністю 50 т/год температурою та тиском перегрітої пари відповідно 440 0С та 4 МПа без проміжного перегріву. Котел спроектований на основі прототипу котла ГМ-50-1. Призначений для спалювання природного газу.

В дипломному проекті проведені розрахунки котлоагрегату на базі серійного котла Е-50-4-440Г. По заданим вихідним даним були проведені тепловий, гідравлічний, аеродинамічний розрахуноки та розрахунок на міцність.
В тепловому розрахунку визначені:
- робоча витрата палива ;
- економічність котла .
При розрахунку топки були дотримані основні вимоги:
- допустиме теплове навантаження топки по умовам горіння ;
- температура продуктів згоряння на виході із топки задовольняє умові та її значення розходиться з попередньо заданою величиною у межах 30 .
Для заданої температури перегрітої пари виконаний розрахунок пароперегрівача. Пароперегрівач встановлений у конвективній шахті за фестоном і призначений для підвищення температури пари, виконаний із паралельно включених по парі вигнутих в одній площині труб (змійовиків). Розташування труб – шахове. Число рядів труб поперек ходу газів 28.
Водяний економайзер та повітряпідігрівник та встановлені у вертикальних конвективних шахтах і призначені для зниження температури газів, що відходять, тобто для підвищення ефективності використання виділеної в топці теплоти. Гаряче повітря, яке подається в топку, покращує процес займання та горіння палива, підвищує температуру продуктів згорання, що сприяє зниженню втрат від хімічного та механічного недопалу.
Була визначена розрахункова нев’язка теплового балансу, яка складає 0,04%. Це говорить про те, що розподіл теплових навантажень по поверхням нагріву виконано вірно.
В ході аеродинамічного розрахунку були визначені значення опорів газового та повітряного трактів, що дало змогу вибрати димовий насос та вентилятор, котрі задовільняють вимогам транспортування димових газів та повітря. Газовий тракт обслуговується димовим насосом ДН-17 при необхідній потужності двигуна. Для перекачки повітря використовується вентилятор одностороннього всмоктування ВГДН-12,5 з електродвигуном.
Розрахунок на міцність надав можливість визначитися з товщиною стінки барабана та його днищ (відповідно 43 та 45 мм), вихідно камери пароперегрівача (12 мм) та впевнитися в тому, що труби пароперегрівача витримають навантаження при роботі.