Содержание работы

В первой главе проведен обзор литературных источников, посвященных существующим системам золошлакоудаления тепловых электростанций, работающих на твердом топливе. Рассмотрено применение методов математического моделирования процессов движения сыпучих материалов в винтовых конвейерах с позиций механики сплошной среды, а также изучено влияние эффекта пристенного скольжения на границах каналов на реологические характеристики сыпучих материалов.

В результате сделаны следующие выводы:

1) наибольшее распространение на тепловых электростанциях, работающих на твердом топливе, получили гидравлические системы золошлакоудаления, при работе которых наблюдается ряд существенных недостатков: большой расход воды, отведение значительных площадей земельных угодий под золоотвалы, нередкие сбросы сточных вод в водоемы. В последнее время большое внимание стало уделяться вопросам экологии и сбережения природных ресурсов, что вызывает необходимость замены традиционных систем ГЗУ на другие, например, механогидравлические системы золошлакоудаления на базе винтовых конвейеров;

2) в настоящее время не существует методики расчета механогидравлических систем золошлакоудаления на базе винтовых конвейеров, позволяющей проектировать системы золошлакоудаления с учетом конкретных условий вновь строящихся и реконструируемых станций. Составной частью такой методики является метод расчета винтовых конвейеров, что требует создания математической модели движения сыпучей среды в винтовых каналах;

3) анализ литературных источников показал, что в качестве математических моделей в основном используются упрощенные формы сечений каналов и крайне редко учитывается эффект пристенного скольжения сыпучего материала на границах.

Во второй главе рассмотрены гидравлические системы золошлакоудаления действующих электростанций на примерах Казанской ТЭЦ-2 и Каширской ГРЭС.

Казанская ТЭЦ-2 находится в черте городского массива и имеет большую протяженность трасс золошлакоудаления. Система ГЗУ Казанской ТЭЦ-2 имеет два золоотвала, один из которых (Московский) расположен внутри городского района, а другой (Кировский) находится на окраине города.

На Каширской ГРЭС установлены мощные котлы ПП-950/255ж, работающие на многозольном твердом топливе, с большим выходом золы и шлака. Золоотвалы, предназначенные для складирования золошлакового материала, выработаны, поэтому существует вероятность сброса золошлаковой пульпы в р.Ока вследствие прорыва ограждающих дамб во время паводка.

Приведены основные характеристики, технологические схемы систем золошлакоудаления и физико-механические свойства образующихся золошлаковых материалов каждой станции.

Третья глава посвящена разработке комплексной методики расчета механогидравлических систем золошлакоудаления на базе винтовых конвейеров. Разработан алгоритм проектирования, расчета режимных параметров и выбора оборудования механогидравлических систем золошлакоудаления.

Методика расчета и проектирования технологической схемы механогидравлического золошлакоудаления состоит из четырех блоков.

Блок I. Расчет самотечных каналов.

Целью расчета является определение общего расхода воды на систему золошлакоудаления и общего количества золовой или золошлаковой пульпы.

В зависимости от типа внутрицехового золошлакоудаления (совместного или раздельного) производится расчет самотечных золовых, шлаковых или совместных золошлаковых каналов. При раздельном внутрицеховом золошлакоудалении расчету подлежат только золовые каналы. Каналы совместного транспорта шлака и золы отсутствуют. Определяется расход воды на золоуловители, гашение и орошение шлака. количество устанавливаемых побудительных сопел и мощность, необходимая для транспортирования золы по самотечным каналам.

В конечном итоге подсчитывается общее количество золовой или золошлаковой пульпы перед входом в багерный насос. Выбираются смывные и орошающие насосы.

Блок II. Расчет винтовых конвейеров.

Данный блок состоит из двух частей.

1. Расчет винтовых шлакоудаляющих устройств.

Целью расчета является определение числа, режимных и конструктивных параметров, и суммарной мощности винтовых конвейеров. Расчет винтовых конвейеров, предназначенных для удаления шлака из шлаковых ванн котлов, производится как для совместного, так и для раздельного внутрицехового золошлакоудаления.

2) Расчет транспортирующих винтовых конвейеров.

Расчет состоит в определение необходимого числа конвейеров, их длин и компоновке. После выбора трассы и компоновки оборудования производится расчет производительности и необходимой мощности каждого винтового конвейера (в случае установки секционного конвейера – каждой секции). Затем определяется общее количество шлакового материала, перед входом в багерный насос, и суммарная мощность всех винтовых конвейеров.