Исследование режимов работы паровых котлов типа “Е” при их работе на газообразном топливе

Федеральное агентство  по образованию

Филиал государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

“Самарский государственный технический  университет”

в г. Сызрани

 

 

Кафедра 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине “Общая энергетика”

на тему:

“Исследование режимов работы паровых котлов типа “Е” при их работе на газообразном топливе”

Вариант 4-4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

студента ИЭФ. 2 курс.

гр. ЭЭ-222                                                    Афанасьева О.С.

 

Руководитель                                                            

ст. преподаватель                                         Ачаков А.А.

                                                           

2007

Содержание

Введение …………………………………………………………………...............3

• Цель и задачи курсовой работы...........................................………...............4

1. Задание и необходимые исходные данные………………...................................6

2. Расчет объема воздуха и продуктов сгорания, приведение их к рабочим условиям, определение их энтальпии……………………..................................7

3. Тепловой баланс, определение КПД котельного агрегата и часового расхода топлива…………………………………………….....................................................8

4. Определение расхода электроэнергии на собственные нужды котельного агрегата и удельного расхода электроэнергии на 1 т пара......................................9

5. Определение влияния температуры уходящих газов, коэффициента избытка воздуха на выходе из котельного агрегата и паропроизводительности на КПД и расход топлива………………...................................................................................12

Расчетно-пояснительная  записка……………….....................................................18            

Библиографический список …………………………………………….................19

 

 

 

Введение

Объектом исследования в курсовой работе являются паровые  котлы типа “Е”, работающие на газообразном топливе.

Котлы типа “Е” (ДКВР) Бийского завода широко используются в промышленных и промышленно - отопительных котельных. Они являются крупными потребителями органического топлива. Для водотрубных  парогенераторов горизонтальной ориентации характерно то, что разворот их в серию осуществляется путем увеличения размеров агрегата по продольной оси и в ширину для сохранения высоты. 

Парогенераторы типа ДКВР производительностью от 2,5 до 20 т/ч рассчитаны на абсолютное рабочее  давление 1,37 МПа и предназначены  для выработки насыщенного или  перегретого пара с температурой 250 ⁰С (парогенераторы производительностью 2,5 т/ч выпускаются без пароперегревателя).

Все парогенераторы типа ДКВР имеют общую принципиальную схему. Это парогенераторы с естественной циркуляцией, двумя продольно расположенными барабанами и коридорным размещением  труб конвективной поверхности нагрева.

При разработке новой конструкции газомазутных парогенераторов серии ДЕ особое внимание было обращено на увеличение степени заводской готовности парогенераторов в условиях крупносерийного производства, снижение металлоемкости конструкции, приближение эксплуатационных показателей к расчетным.

Во всех типоразмерах серии от 4 до 25 т/ч диаметр верхнего и нижнего барабана парогенераторов 1000 мм. Все парогенераторы серии  выполнены по типу D. Толщина стенок обоих барабанов на давление 1,37 МПа  равна 13 мм. Длина цилиндрической части барабанов в зависимости от производительности изменяется от 2240 мм (парогенераторы производительностью 4т/ч) до 7500 мм (парогенератор производительностью 25 т/ч) В каждом барабане в переднем и заднем днище установлены лазовые затворы, что обеспечивает доступ в барабаны при ремонте.

Эксплуатация паровых  котлов, как и другого теплогенерирующего оборудования, использующего органическое топливо, связана с потреблением кислорода и выбросом в окружающую среду твердых, жидких и газообразных веществ, многие из которых являются токсичными и коррозионно-активными веществами, наносящими большой вред окружающей среде.

В связи с увеличением  в топливном балансе страны в  настоящее время газообразного  топлива создаются условия для  перевода котлов на газообразное топливо, позволяющее исключить выброс абразивных и токсичных твердых веществ, а за счет оптимизации режимов горения снизить количество токсичных и коррозионно-активных газов, таких, как окислы серы и азота, являющихся источником кислотных дождей.

Цель и задачи курсовой работы

Цель курсовой работы - определение зависимости КПД  и расхода топлива от температуры  уходящих газов, присосов воздуха по газовому тракту и паропроизводительности котла.

Задачей выполнения курсовой работы является ознакомление с устройством и работой парового котельного агрегата, получение навыков научно- исследовательской работы по определению зависимости технико-экономических показателей от режимов работы котельного агрегата.

Курсовая работа предусматривает  для заданного типа котла, параметров пара и температуры питательной воды, а также необходимой паропроизводительности следующее:

- определение объема  воздуха и продуктов сгорания  топлива, необходимых для выбора  тягодутьевых устройств и определения  расхода электроэнергии на их  привод;

- расчет и составление  теплового баланса, определение  расхода топлива при различных  режимах работы, определение зависимости КПД и удельного расхода топлива на 1 т пара от температуры уходящих газов, присосов воздуха по газовому тракту и паропроизводительности;

- расчет удельных затрат  электроэнергии на собственные  нужды в отдельном агрегате, связанных  с производством пара.

Объемом курсовой работы предусматривается выполнение целого ряда вариантов расчетов, составление  расчетно-пояснительной записки. Расчетно- пояснительная записка должна содержать выводы, рекомендации по снижению затрат топлива на производство пара и уменьшению вредных выбросов в окружающую среду.

 

1. Задание и необходимые исходные данные

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки

Сумма присосов воздуха в газоходах котельного агрегата

Теоретически необходимый объем  воздуха для горения 1м³ газообразного топлива

Теоретический объем дымовых газов при

Давление и температура при нормальных условиях

Энтальпия воздуха  и уходящих газов при температуре

Температура холодного воздуха 

Теплотворная способность  топлива 

Потери тепла от химической неполноты  сгорания

Потери тепла на наружное охлаждение

Температура питательной  воды

Номинальная фактическая паропроизводительность

КПД электропривода

Давление пара

Энергетический КПД насоса

Величина непрерывной  продувки

Плотность питательной воды

Время работы насоса

Полное давление, создаваемое дымососом

 

2. Расчет объема воздуха и продуктов сгорания, приведение их к рабочим условиям, определение их энтальпии

Коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания на выходе из котельного агрегата ,

Действительный удельный объем воздуха, подаваемый в топку  при нормальных условиях ,

Действительный удельный объем  продуктов сгорания (дымовых газов) ,

Перерасчет удельных объемов воздуха и дымовых  газов на рабочие условия производится в соответствии с характеристическим уравнением

для воздуха  ,

 для дымовых газов  ,

Энтальпия уходящих дымовых  газов при  ,

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                     Таблица_1

Определяемая величина	обозначение	размерность	значение
теоретический объем воздуха при н.у.
энтальпия теоретического объема воздуха при
действительный объем воздуха, подаваемого в топку при рабочих условиях
теоретический объем  дымовых газов при
действительный объем  дымовых газов на выходе из котельного агрегата, приведенный к н.у.
действительный объем дымовых газов на выходе из котельного агрегата при рабочих условиях
энтальпия продуктов  сгорания при

 

3. Тепловой баланс, определение КПД котельного агрегата и часового расхода топлива

Коэффициент полезного  действия котельного агрегата ,

где потери тепла с уходящими газами ,

Тогда

Часовой расход натурального топлива ,

где энтальпия питательной воды ,

Тогда

Расход условного топлива  ,

Удельный расход условного топлива на 1т пара ,

                    Таблица_2

определяемая величина	обозначение	размерность	значение
располагаемое тепло топлива
температура уходящих газов
энтальпия уходящих газов
температура холодного воздуха
энтальпия холодного  воздуха при
потери тепла от хим. недожога
потери тепла на наружное охлаждение
КПД брутто котельного агрегата
энтальпия получаемого в котле пара
температура питательной воды
энтальпия питательной воды
паропроизводительность котла
величина непрерывной продувки
энтальпия котловой воды
расход натурального топлива на котельном агрегате
расход условного топлива на котельном агрегате
удельный расход условного топлива на 1т пара