Струйный инжектор для подачи воздуха в пиковый котел газотурбинной тепловой электростанции - Дипломная работа

К основному оборудованию газотурбинной электростанции относится собственно турбокомпрессорный блок, который служит приводом для электрического генератора, регенератор (рекуперативный воздухоподогреватель), который возвращает часть тепла уходящих газов в термодинамический цикл ГТУ, а также водогрейный котел на выходе из регенератора, использующий оставшуюся часть тепла от ГТУ на нужды теплофикации. В этом случае в работу вступает дополнительный пиковый котел (ПК), он расположен рядом с турбокомпрессорным блоком. Однако, в отличие от котла утилизатора, работающего на противодавлении ГТУ, для работы пикового котла необходимо автономное устройство, обеспечивающее подачу необходимого расхода воздуха через ПК. На данной станции было предложено вместо штатной воздуходувки для снабжения воздухом ПК использовать специально спроектированный блок струйных инжекторов (БСИ), состоящий из нескольких параллельно работающих газоструйных инжекторов, которые рассчитаны для подачи потребного расхода воздуха с необходимым избыточным давлением. По предварительным расчетам (см. далее), для получения на номинальном режиме указанного расхода, избыточного давления и температуры за инжектором, с учетом располагаемого рабочего давления за компрессором можно обеспечить с коэффициентом инжекции, равным U=5.Струйные аппараты появились в первой четверти XIX века, их родиной принято считать Англию. Своим появлением они обязаны бурному развитию паровых котлов и обслуживающих их вспомогательных систем, а также - поискам технических средств, способных повысить эффективность термодинамического цикла «пар - конденсат». Стоит отметить, что интенсивные теоретические исследования и широкое практическое внедрение струйных аппаратов отмечены в периоды экономических спадов: они позволяют более рационально использовать энергию - и, следовательно, сократить потребление ресурсов. Дальнейшее развитие подобных устройств шло по пути создания струйных тягодувных устройств и струйных (газо - эжекционных) насосов. Положительный сдвиг наметился только тогда, когда вместо сопловой насадки, образующую струю (круглую или плоскую) стали применять центробежные форсунки (образующие «зонтик») распыла.Различают два вида СА: эжекторы и инжекторы: - Эжекторы (дословно переводится как «толкатель») - устройство, в котором кинетическая энергия передается от рабочей среды, движущейся с большей скоростью, к пассивной среде. 2) СА, в которых рабочий и инжектируемый потоки находятся в разных агрегатных состояниях, не изменяющихся в процессе смешивания этих потоков; В этих аппаратах рабочий и инжектируемый потоки до смешивания находятся в разных фазах, а после смешивания - в одной фазе, т.е. в процессе смешивания изменяется агрегатное состояние одного из потоков. Степень сжатия называется отношение давления , т.е. отношение конечного давления сжатия к начальному, хотя более строго было бы назвать это отношение степенью повышения давления, поскольку под степенью сжатия обычно понимается отношение удельных объемов. По степени сжатия и степени расширения равнофазные СА для упругих сред можно классифицировать следующим образом: 1) Аппараты с большей степенью расширения и умеренной степенью сжатия.Группа аппаратов Состояние взаимодействующих сред Свойства взаимодействующих сред Степень сжатия, создаваемая аппаратом Аппараты Изменяющейся фазности Агрегатное состояние одной из сред изменяется Рабочая - упругая, инжектируемая - неупругая Любая Пароводяные инжекторыВ соответствии с режимным графиком работы энергоблока станции максимальный массовый расход сжатого воздуха на один ПК составляет 10,8 кг/с. При этом избыточное давление сжатого воздуха должно составлять не менее 600 мм вод. ст. С целью сокращения продольного габарита аппарата, компактного размещения, а также снижения уровня шума была предложена для использования система из нескольких параллельно включенных струйных инжекторов меньшего размера (т.н. секционных струйных инжекторов), объединенных в одном корпусе с общей трубной обвязкой и образующих БСИ. Для оценки параметров секционного инжектора и располагаемых ресурсов принято максимальное избыточное (над атмосферным) давление до котла, равное 600 мм вод. ст. При отрицательных температурах наружного воздуха, когда вводится в работу ПК, минимальное абсолютное давление воздуха в отборе составляет 6,5 , температураВ соответствии с п.2.2. расчет секционного струйного инжектора производится для максимального потребного расхода воздуха при минимальном располагаемом абсолютном давлении рабочей струи 6,2 кг/см2 и средней температуре 200ОС. Расчет ведется в итерационном режиме: для принятого коэффициента инжекции и параметров рабочей струи определяется основной параметр инжектора (избыточное давление за инжектором) с последующей его корректировкой.

Оглавление

Введение

Глава 1. Струйные аппараты

1.1 Основные понятия и принцип действия

1.2 Классификация струйных аппаратов

Глава 2. Исходные данные, оценка ресурсов и проектные решения

Глава 3. Проектировочный расчет струйного инжектора. Уточнение коэффициента инжекции

Глава 4. Расчет основных размеров струйного инжектора

Глава 5. Сравнение расчетных параметров инжектора с экспериментом

Глава 6. Модульное проектирование. Общие принципы компоновки. Особенности конструкции

Глава 7. Принципы управления БСИ для подачи воздуха в ПК. Технологическая схема применения БСИ на ГТУ - ТЭЦ

Глава 8. Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды

8.1 Опасные и вредные факторы при эксплуатации и меры защиты персонала

8.2 Оптимальные параметры условий труда

8.3 Расчет освещенности турбинного цеха

8.4 Способы уменьшения газообразных выбросов на ТЭС

8.5 Устойчивость работы в условиях чрезвычайных ситуаций

Глава 9. Экономическое обоснование работы

Выводы и заключения

Список литературы