Тепловой ( поверочный расчет) котла

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Мая 2013 в 09:52, курсовая работа

Краткое описание

Котельной установкой называется комплекс оборудования, предназначенного для превращения химической энергии топлива в тепловую энергию с целью получения горячей воды или пара заданных параметров.
Котельные установки подразделяются по роду вырабатываемого теплоносителя на паровые (предназначенные для выработки тепловой энергии в виде сухого насыщенного или перегретого пара) и водогрейные (предназначенные для выработки тепловой энергии в виде горячей воды, требуемой температуры). По характеру обслуживания потребителей – на отопительные, отопительно-производственные и производственные.

Скачать полностью (278.33 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Прикрепленные файлы: 1 файл

Kursovoy_Fedorov.doc

— 876.00 Кб (Скачать документ)

 = =0,071.

 

Определяем объемную долю водяных  паров по формуле

 

,                        (25)

,                         (26)

,                         (27)

,                        (28)

 

= = 0,18 м³/м³,

= =0,17 м³/м³,

= =0,16 м³/м³,

 = = = 0,15 м³/м³.

 

Определяем сумму объемных долей  трехатомных газов и водяных  паров по формуле

 

,               (29)

,              (30)

,              (31)

,              (32)

 

      

= 0,086+0,18 = 0,266,

= 0,082+0,18 = 0,252,

= 0,076+0,16 = 0,236,

= 0,071+0,15 = 0,221.

 

Результаты расчетов действительных объемов продуктов сгорания по характерным точкам газового тракта котла типа ДЕ сводятся в таблицу.

Таблица 5 – Объемы воздуха и  продуктов сгорания

Величина

Расчетная формула

Теоретические объемы:

V0= 9,52 м³/м³;  VRO2=1,004 м³/м³;

VºH2О= 2,16м³/м³;  VR2=7,52м³/м³.

топка

первый газоход

второй газоход

экономайзер

Коэффициент избытка  воздуха после поверхности нагрева

Ф. 5-7

1,1

1,15

1,25

1,35

Избыточное количество воздуха, м3/м3

Ф. 8

0,972

1,458

2,43

3,402

Объем водяных паров, м3/м3

Ф. 5

2,20

2,21

2,22

2,24

Полный объем продуктов сгорания, м3/м3

Ф. 10

12,002

12,481

13,46

14,422

Объемная доля трехатомных  газов

Ф. 11

0,086

0,082

0,076

0,071

Объемная доля водяных  паров 

Ф. 12

0,18

0,17

0,16

0,15

Суммарная объемная доля

Ф. 13

0,266

0,252

0,236

0,227


 

В состав продуктов сгорания входят: объемы трехатомных газов VRO2, м3/м3; объемы двух атомных газов VR2, м3/м3; объем водяных паров VH2O, м3/м3 и избыточный воздух ∆V, м3/м3. При от топки до дымовой трубы увеличивается: коэффициент избытка воздуха (от 1,1 до 1,35); избыточное количество воздуха (от 0,952 до 2,33 м3/м3); объем водяных паров (от 2,18 до 2,21 м3/м3); полный объем продуктов сгорания (от 12 до 14 м3/м3), а уменьшается: объемная доля трехатомных газов (от 0,09 до 0,07); объемная доля водяных паров (от 0,18 до 0,15) и суммарная объемная доля (от 0,264 до 0,222).

 

6 РАСЧЕТ ЭНТАЛЬПИИ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

Энтальпией продуктов сгорания называется количество теплоты, содержащееся в продуктах сгорания при сжигании одного кг твердого или жидкого топлива и одного м3 газообразного и численно равна произведению объемов отдельных газов, образующихся при сгорании одного кг и одного м3 топлива на их среднюю теплоемкость и температуру.

 

              (33)

 

где I – энтальпия продуктов сгорания, кДж/м3.

 

             (34)

 

где – энтальпия трехатомных газов, кДж/м3.

 

              (35)

 

где – энтальпия двухатомных газов, кДж/м3.

 

             (36)

 

где IH2O – энтальпия водяных паров, кДж/м3;

      CRO2, CR2, CH2O – соответственно теплоемкость трехатомных, двухатомных газов и водяных паров в продуктах сгорания, кДж/кг°С;

      VRO2, VR2, VH2O – соответственно объем трехатомных, двухатомных газов и водяных паров в составе продуктов сгорания, м3/м3;

       θ – температура продуктов сгорания в характерных точках, °С.

 

При α >1 в каждой характерной точке определяется теплосодержание избыточного воздуха по формуле

 

, кДж/м3,             (37)

 

где V – объем избыточного воздуха, необходимого для горения, м3;

      СВВ – теплоемкость избыточного воздуха (влажный воздух) при температуре 30 °С (температура воздуха в помещении котельной), кДж/кг°С.

При движении продуктов сгорания от топки до экономайзера энтальпия уменьшается прямо пропорционально температуре продуктов сгорания.

Результаты расчета энтальпии  продуктов сгорания по газоходам  котлоагрегата сводятся в таблицу.

 

 

I,кДж/м3

αТ=91,1

39842

14331,2

α1г=1,15

19050

7080

α2Г=1,25

9637

3722

αэк=1,35

6045

1974,1

Σ(VC)

19,921

17,914

19,05

17,7

19,274

18,61

20,15

19,741

 (ΣVc)V, кДж

19,921

17,914

19,05

17,7

19,274

18,61

20,15

19,741

избыток воздуха

VCBB

1,509

1,372

2,096

1,975

3,326

3,236

4,568

4,507

CBB, кДж/кг °С

1,553

1,412

1,438

1,355

1,369

1,332

1,343

1,325

∆V, м3м3

0,972

0,972

1,458

1,458

2,43

2,43

3,402

3,402

водяные пары

VH2O CH2O

4,320

3,671

3,810

3,460

3,529

3,381

3,456

3,373

CH2O, кДж/кг °С

1,964

1,669

1,724

1,566

1,590

1,523

1,543

1,506

VH2O, м3м3

2,20

2,20

2,21

2,21

2,22

2,22

2,24

2,24

двухатомные газы

VRO2 CRO2

11,568

10,656

10,851

10,267

10,352

10,134

10,189

10,088

CR2, кДж/кг °С

1,485

1,368

1,393

1,318

1,329

1,301

1,308

1,295

VR2, м3м3

7,79

7,79

7,79

7,79

7,79

7,79

7,79

7,79

трехатомные газы

VRO2 CRO2

2,524

2,215

2,293

1,988

2,067

1,859

1,937

1,773

СRO2, кДж/кг°С

2,439

2,141

2,216

1,931

1,998

1,797

1,872

1,714

VRO2, м3м3

1,035

1,035

1,035

1,035

1,035

1,035

1,035

1,035

Температура θ, °С

2000

800

1000

400

500

200

300

100


 

7 ТЕПЛОВОЙ БАЛЛАНС КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

Тепловым балансом котельного агрегата называется распределение тепла, выделившегося при сжигании топлива, на полезное и работу; сопровождающие работу котельного агрегата.

 

            (38)

 

где Q1 – полезно использованное тепло на образование пара или горячей воды, кДж/м3;

Q2 – потери тепла с уходящими дымовыми газами, кДж/м3;

Q3 – потери тепла от химической неполноты сгорания, кДж/м3;

Q5 – потери тепла в окружающую среду, кДж/м3.

Разделив обе части уравнения  на Qрр и умножив на 100 % получим уравнение теплового баланса следующего вида

 

100% = q1 + q2 + q3 + q5,             (39)

 

Определяем потери тепла с уходящими  газами, кДж/м3, по формуле

 

            (40)

 

где rух – энтальпия уходящих газов при температуре продуктов сгорания после экономайзера; tух = 150 °С (определяем по Iθ-диаграмме), rух = 3250 кДж/м3;

αух – коэффициент избытка воздуха в экономайзере (αух = 1,35);

Qpе – располагаемая теплота введенная в топку котла при сжигании газообразного топлива (принимается численно равной Qнс – низшей теплоте сгорания топлива);

– энтальпия теоретического объема воздуха, кДж/м3, при температуре tB = 30 °С (в помещении котельной), определяется по формуле

 

               (41)

 

где V0 – теоретический объем воздуха, м3/м3.

           IBB = 39,8 .9,72;

           IBB й=386,85кДж/м3;

      Qpp = Qнс = 36590 кДж/м3;

           q2 = =7,45%.

Определяем потери тепла от химической неполноты сгорания q3, по Л1, табл. 4.4 (принимается в зависимости от вида топки и топлива).

q3 = 0,5 %.

Определяем потери тепла q5, %,в окружающую среду по формуле

 

                         (42)

 

где q5ном – максимально допустимые потери теплоты от наружного ограждения парового котла, принимаем по Л1, табл. 4.5 (в зависимости от паропроизводительности котла);

Дном и Д – соответственно номинальная и расчетная паропроизводительность котла, т/ч;

       Дном и Д = 10т/ч;

        q5ном = 1,7 %;

        q5 = =1,7%.

Определяем  КПД парового котла, %, по формуле

 

 ,            (43)

 

96,5%.                                          

Работа котельного агрегата характеризуется  коэффициентом полезного действия. Различают КПД: брутто и нетто. В КПД брутто не учитываются затраты тепла на собственные нужды котельной, т. е. на привод питательных насосов, дутьевых вентиляторов и дымососов.

На практике КПД котла уменьшается  из-за расходов на собственные нужды, поэтому КПД нетто всегда меньше КПД Брутто.

Определяем полную мощность котла, кДж, по формуле

 

             (44)

 

где iн., iк, iп.в – соответственно энтальпии насыщенного пара в барабане котла, кипящей воды и питательной воды при соответствующей температуре, кДж/кг°С;

iн.п = 2789,7 кДж/кг°С,

iк = 830 кДж/кг°С,

iп.в = ,

t=

Температура питательной воды по заданию 105оС.

Тогда энтальпия питательной воды  определяется

Определяем расход пара на продувку кг/ч, по формуле

 

                                                                                                                         (45)

 

где Пр – процент продувки (3 %).

Переведем паропроизводительность котла  из т/час в кг/с

 

Д = ,

Д=2,7 кг/с.

 

Определяем расход пара на продувку кг/ч , по формуле

Дпр= 0,01. 3 . 2,7,

Дпр=0,081 кг/ч.

Qn = 2,7(2789,7-432,5)+0,081(830-432,5),

Qn=6396,63 .

 

Определяем расход топлива, м³/с, по формуле

                                                                                                                  (46)                     

 

Вр =

Вр=0,18.                                     

Определяем коэффициент сохранения тепла (для последующих расчетов)

                                                                              φ =                                                                  (47)

φ = ,

φ=0,983.                                                                                 

Информация о работе Тепловой ( поверочный расчет) котла