- •М осковский энергетический институт (технический университет)
- •(Технический университет)
- •Задание
- •Аннотация.
- •Введение
- •1.Теплотехническая часть
- •1.1. Тепловой расчет котла
- •1.1.1.Исходные данные для теплового расчета котла Пп-1000-25-545/545 гм
- •1.1.2 Обоснование выбора типоразмера котла для тэс и турбины
- •1.1.3 Компоновка котла, особенности его конструкции и работы. Схема компоновки
- •1.1.4 Топливо, его характеристики, процессы и параметры топливного тракта
- •1.1.4.1 Характеристики топлива
- •1.1.4.2 Подготовка топлива к сжиганию (рис.1)
- •1.1.5 Воздушный тракт, обоснование выбора параметров, обеспечение движения воздуха
- •1.1.6 Тракт дымовых газов, параметры тракта, организация движения газов
- •1.1.7 Водопаровой тракт котла, параметры рабочей среды по тракту
- •1.1.8 Выбор и обоснование исходных данных, необходимых для расчета тепловой схемы котла
- •1.1.8.1 Характеристики топлива
- •1.1.8.2 Характеристики режима
- •1.1.8.3 Присосы воздуха
- •1.1.8.4 Энтальпии рабочей среды
- •1.1.8.5 Температура воздуха и продуктов сгорания
- •1.1.8.6 Тепловые потери
- •1.1.8.7 Конструктивные характеристики топки
- •1.1.8.8 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- •1.1.8.9 Расчет кпд котла
- •1.1.8.10 Расчет расхода топлива котла
- •1.1.8.11. Расчёт тепловосприятий по теплообменным поверхностям котла, тепловой баланс
- •2.Специальная часть
- •2.1 Теплотехнический контроль и тепловая защита
- •2.1.1 Управление работой котла
- •2.1.2 Тепловая защита котла
- •2.2 Автоматическое регулирование прямоточного котла
- •2.2.1 Прямоточный паровой котел, как объект управления.
- •2.2.2. Регулирование тепловой нагрузки и температурного режима первичного такта
- •2.2.3 Регулирование экономичности процесса горения
- •2.2.4. Регулирование перегрева пара
- •2.2.5 Регулирование температуры вторичного перегрева
- •2.3. Разработка системы регулирования подачи топлива и питательной воды прямоточного котла Пп-1000-25-545/545 гм
- •2.3.1. Принципиальная схема аср с описанием
- •2.3.2 Регулируемые величины и требования к ним, включая условия срабатывания защит и блокировок
- •2.3.3. Регулирующие воздействия с описанием метода изменения физического параметра
- •2.3.4. Известные методы управления регулируемой величиной
- •2.3.5 Структурная схема предлагаемой аср с описанием
- •2.3.6 Динамические характеристики участка технологического объекта по каналу регулирующего воздействия
- •2.3.7. Схема моделирования аср с помощью пакета 20-sim (рис.2.14) Структурная схема моделирования аср:
- •2.4. Расчёт оптимальных настроек регуляторов температуры переходной зоны и давления перегретого пара
- •2.4.1 Расчёт настроек аср по эквивалентным передаточным функциям ( с использованием итерационной процедуры)
- •2.4.1.1. Построение переходных процессов и ачх по имитационной модели
- •2.4.1.2. Оценка качества регулирования по модульному и интегральному показателям качества (рис. 2.19).
- •2.4.2 Расчёт настроек аср численным методом с использованием эволюционного алгоритма “Optim-mga” ( индивидуальное задание)
- •2.4.2.1 Краткое описание алгоритма и его реализация в среде MathCad
- •2.4.2.1 Расчёт настроек численным методом и анализ переходных процессов
- •2.5. Техническая реализация системы управления
- •2.5.1 Функциональная схема аср со спецификацией на средства автоматизации
- •2.5.2 Краткая характеристика программно-технического комплекса Квинт-5 Функциональное описание Квинта Назначение
- •Функциональные возможности
- •Концепция Квинта
- •2.5.3 Алгоритмическая схема реализации структуры контроллера р-310 для задачи пользователя на базе библиотечных алгоритмов
- •2.5.4.Описание цепи преобразования сигналов с указанием всех физических устройств от измерительного преобразователя до регулирующего органа
- •Заключение
- •Список литературы
1.1.8 Выбор и обоснование исходных данных, необходимых для расчета тепловой схемы котла
1.1.8.1 Характеристики топлива
Теоретический объем воздуха ; теоретический объем водяных паров ; теоретический объем сухих трехатомных газов , теоретический объем газов ; соотношение углерода и водорода в топливе ; теплота сгорания топлива указаны в п. 1.1.4.1.
1.1.8.2 Характеристики режима
Расход острого пара ; расход пара промежуточного перегрева ; температура острого пара ; температура пара после промперегрева ; температура пара на входе в промперегреватель даны в задании (табл.1.1).
Температура питательной воды указана в табл. 1.1 (это значение стандартизировано)
Расход воды на впрыск принимаем из условия, что котел работает в базовом режиме (при небольших колебаниях нагрузки):
.
Коэффициент избытка воздуха за топкой выбираю согласно табл. 1.7[1],
Доля рециркуляции дымовых газов в соответствии с заданием.
1.1.8.3 Присосы воздуха
Выбираю согласно табл. 1.8. [1].
Присосы в топке ; ширмах ;горизонтальном газоходе ; конвективном пароперегревателе высокого давления ; пароперегревателе промежуточного перегрева ; экономайзере ; регенеративном воздухоподогревателе .
1.1.8.4 Энтальпии рабочей среды
Энтальпия острого пара ; пара после промперегрева ; пара, поступающего на промперегрев ; питательной воды рассчитываются по температурам и давлениям рабочей среды с помощью термодинамических таблиц [3].
1.1.8.5 Температура воздуха и продуктов сгорания
Температуру холодного воздуха и температуру воздуха на входе в воздухоподогреватель выбираю согласно табл. 1.5[1], с учетом среднегодовой температуры и вида топлива; температуру горячего воздуха выбираю согласно табл. 1.6[1] с учетом вида топлива; температуру дымовых газов после воздухоподогревателя нахожу по табл. 1.4[1] с учетом вида топлива; температуру дымовых газов на выходе из топки принимаем, исходя из паропроизводительности котла на стр. 39[1].
1.1.8.6 Тепловые потери
Тепловые потери с химическим недожегом и допустимое теплонапряжение объема топки нахожу по табл. 4.6[1] с учетом вида топлива; тепловые потери в окружающую среду исходя из паропроизводительности котла по (3.11)[1].
1.1.8.7 Конструктивные характеристики топки
Ширину топки ; глубину топки в нижней части до ширм ; глубину топки в верхней части ; вертикальный размер ширм на выходе из топки ; высоту горелок от пода топки нахожу по чертежам котла.
Все необходимые данные для теплового расчета котла Пп-1000-25-545/545 ГМ (ТГМП-314) приведены в табл.1.5-1.11.
Таблица 1.5. Характеристики топлива
№ п/п |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Величины |
|
|
|
|
|
|
Размерность |
|
|
|
|
--- |
|
Значение |
10,62 |
1,51 |
1,58 |
11,48 |
7,23 |
40280 |
Таблица 1.6. Характеристики режима
№ п/п |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Величины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Размерность |
|
|
|
|
|
|
|
|
--- |
--- |
Значение |
277,8 |
222,2 |
13,1 |
270 |
545 |
545 |
297 |
289 |
1,03 |
0 |
Таблица 1.7. Присосы воздуха
№ п/п |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Величины |
|
|
|
|
|
|
Размерность |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
Значение |
0 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,02 |
0,2 |
Таблица 1.8. Энтальпии рабочей среды
№ п/п |
1 |
2 |
3 |
4 |
Величины |
|
|
|
|
Размерность |
|
|
|
|
Значение |
3323 |
1197 |
3551 |
2952 |
Таблица 1.9. Температура воздуха и продуктов сгорания
№ п/п |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Величины |
|
|
|
|
|
Размерность |
|
|
|
|
|
Значение |
30 |
30 |
280 |
125 |
1300 |
Таблица 1.10. Тепловые потери
№ п/п |
1 |
2 |
3 |
Величины |
|
|
|
Размерность |
|
|
|
Значение |
0,5 |
0,2 |
300 |
Таблица 1.11. Конструктивные характеристики топки
№ п/п |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
Величины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Размерность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значение |
17,36 |
8,54 |
10.241 |
8.062 |
10,1 |
1.744 |
3.486 |
4.9 |
11.985 |
11,548 |
3,6 |