Парогенератора ПГВ-1000

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 31 Мая 2013 в 18:46, курсовая работа

Краткое описание

Парогенераторы АЭС с реакторами, охлаждаемыми водой, вырабатывают насыщенный пар. Требование поддержания высокой частоты теплоносителя обусловливает выполнение поверхностей теплообмена таких парогенераторов из аустенитной нержавеющей стали с электрополированными поверхностями. Трубы из такой стали промышленностью выпускаются длиной до 14 метров. Использование для поверхностей теплообмена труб из нержавеющей стали целесообразно только при минимально допустимых по условиям прочности толщинах стенок ст. Для высокого давления теплоносителя ст 1.5 мм, а для среднего ст 1.2 мм. По условиям технологии изготовления трубы из нержавеющей стали выпускаются с наименьшей толщиной 1.4 мм.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………...
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ…………………………………………………….....................
1.1 Описание котлоагрегата ДКВР-20-13………………………………………
1.2 Техническая характеристика котла…………………………………………
1.3 Характеристика топлива…………………………………………………….
1.4 Топочное устройство………………………………………………………...
1.5 Производство тепловой энергии из органического топливо……………..
2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………
2.1 Выбор исходных данных…………………………………………………...
2.2 Расчет объема воздуха, необходимого для горения и объемов
образующихся дымовых газов……………………………………………..
2.3 Расчет энтальпий продуктов сгорания…………………………………….
2.4 Тепловой баланс котлоагрегата……………………………………………
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………..

Скачать полностью (527.56 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Прикрепленные файлы: 1 файл

курс.docx

— 556.27 Кб (Скачать документ)

 

 

2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

 

2.1 Выбор исходных  данных

Тип котла – ДКВР-20-13

Тип топки – ПМЗ-ЛЦР

Паропроизводительность номинальная – 20 т/ч

Топливо – Артемовский (каменный уголь)

Хвостовые поверхности нагрева – экономайзер

Температура уходящих газов  – 1650С

 

 

2.2 Расчет расхода  воздуха и выхода продуктов  сгорания при сжигании твердого, жидкого и газообразного топлива

 

Таблица 1.2 – Характеристика топлива

 

Бассейн,мес

торождение

Марка

топлива

Класс

Состав рабочей массы  топлива

  
 

WP

AP

  

CP

HP

NP

OP 

 

 

Артемовское

БЗ

Р,СШ

24,0

24,3

0,3

35,7

2,9

0,7

12,1


 

 

 

Теоретический объем воздуха (V0, м3/кг), необходимый для полного сгорания 1 кг твердого или жидкого топлива заданного состава определяется по уравнению:

 

V0 = 0,0889( +0,375)+0,2650,0333                                (2.1)

 

V° = 0,0889(35,7+0,375∙0,3)+0,265∙2,9-0,0333∙12,1=3,549 кДж/кг                     

 

 

Теоретические объемы продуктов  сгорания (при α=1) при сжигании твердых  или жидких топлив (, м3/кг) рассчитываются по соотношениям:

а) объем азота

 

= 0,79V0 + 0,008NP                                                                                   (2.2)

 

= 0,79∙3,549+0,008∙0,7=2,81 кДж/кг

 

            б) объем трехатомных газов

 

= 1,866 ∙                                                                          (2.3)

 

 

 кДж/кг

 

 

в) объем для водяных  паров

 

= 0,111 + 0,0124 + 0,0161                                                      (2.4)

 

= 0,111∙2,9+0,0124∙24,0+0,0161∙3,549= 0,68 кДж/кг

 

Объемы продуктов сгорания твердых, жидких и газообразных топлив, полученные при избытке воздуха  α ≥ 1, отличаются от теоретических  на величину объемов избыточного  воздуха и водяных паров, содержащихся в избыточном воздухе . С учетом этого действительный объем водяных паров определяется по уравнению:

 

+ 0,0161(α-1)                                                                        (2.5)

 

а действительный объем дымовых газов по формуле:

 

+1,0161                                                 (2.6)

 

Объемные доли трехатомных  газов и водяных паров, равные их парциальным давлениям при  общем давлении 0,1 МПа, вычисляются  по соотношениям.

 

=                                                                                                      (2.7)

 

=                                                                                                    (2.8)

 

=                                                                                            (2.9)

 

 

 

Средняя плотность продуктов  сгорания (, кг/м3) определяется как:

 

=                                                                                                            (2.10)

где масса газов (GГ, кг/кг или кг/м3) при сжигании твердых и жидких топлив находится из выражения:

 

GГ = 1-0,01∙ + 1,306 ∙ α ∙                                                                    (2.11)

 

                             

 Расчетные характеристики топки

По таблице 5.1. для топки  ПМЗ-ЛЦР (топка с пневмомеханически  забрасывателями и цепной решеткой обратного хода);

Коэффицент избытка воздуха  на выходе из топки-т=1,4 тепловое напряжение площади зеркала горения-R=1400 тепловое напряжения объема топки-v=300 потеря теплоты от химической неполноты сгорания q3=0,5% потеря теплоты от механического неполноты сгорания-q4=4% для золы топлива, уносимая газами-УН=0,09             

        Коэффицент избытка воздуха в газовом тракте установки

Присосы воздуха в отдельных  элементах котельной установки  согласно таблице 5.4:

в конвективном пучке-КП=0,1

          в чугунном водяном экономайзере-э=0,1

   в золоуловителе-ЗУ=0,05

   в стальных газопроводах длиной l=10м  r=0,01

      

                           Коэффиценты избытка воздуха

За котлом (перед экономайзером) -к=э’=т+КП=1,4+0,1=1,5

За экономайзером -э”=э’+э=1.5+0.1=1.6

Перед дымососам –  g=э+ЗУ+r=1,5+0,05+0,01=1,66

 

Таблица 1.3 – Объем воздуха и продуктов сгорания

 

 

Высчитываемая величина

Размерность

Коэффициент избытка воздуха

αТ = 1,4

,5

αЭ = 1,6

αg=1,66

+ 0,0161(α-1)

м3/кг

2,116

2,471

2,826

3,038

Vr= =+∙(α---1)V0

"

4,920

5,961

6,322

6,538

=

-

0,139

0,112

0,106

0,102

=

      -

0,430

0,414

0,447

0,465

 

      -

0,746

0,526

0,553

0,567

GГ = 1-0,01∙ + 1,306 ∙ α ∙

кг/кг

7,246

7,709

8,173

8,451

=

кг/м3

1,473

1,293

1,293

1,193


 

2.3 Расчет энтальпий  продуктов сгорания

Энтальпия – это теплосодержание, продуктов сгорания. Оно зависит  от химического состава топлива  и температуры, при которой оно  определяется. Энтальпия продуктов  сгорания определяется как сумма  энтальпий теоретического объема газа и энтальпий избыточного количество воздуха. В расчетах рекомендуется  определять энтальпию в следующим  диапазоном температур.

Диапазон температур для  участка газового тракта.

топочная камера: 300°С - 2000°С

вход в экономайзер: 200°С - 400°С

выход из экономайзера: 100°С - 300°С

– газоход до дымососа: 100°С - 200°С

Энтальпия теоретического объема дымовых газов рассчитывается по формуле:

    (кДж/кг; кДж/) (2.12)

где, , - энтальпии 1 трехатомных газов, азота и водяных паров.

Энтальпия теоретического объема воздуха равна:

    (кДж/кг; кДж/ )

где, - это энтальпия 1 воздуха.

Энтальпия действительного  количество продуктов сгорания определяется зависимостью:

                       (2.13) 

Таблица 1.4- Расчет энтальпий продуктов сгорания

V°C

=0,668м3/кг 

= 2,81     (м3/м3)

= 0,379 

 

 

кДж/кг

V°= 3,549

 

 

кДж/кг

=  

(CV)в

        

100

169

130

151

535,421

132

468,468

722,8082

769,655

816,5018

844,6099

200

357

260

304

1084,292

266

944,034

1461,906

1556,309

1650,712

1707,354

300

559

392

463

1650,409

403

1430,247

2222,508

2365,533

2508,557

2594,372

400

772

527

626

2233,82

542

1923,558

3003,243

3195,599

3387,955

3503,368

500

996

664

794

2832,094

684

2427,516

3803,1

4045,852

4288,604

-

600

1222

804

967

3442,029

830

2945,67

4620,297

4914,864

-

-

700

1461

946

1147

4068,921

979

3474,471

5458,709

-

-

-

800

1704

1093

1335

4715,567

1130

4010,37

6319,715

-

-

-

900

1951

1243

1524

5373,694

1281

4546,269

7192,202

-

-

-

1000

2202

1394

1725

6041,851

1436

5096,364

8080,397

-

-

-

1100

2457

1545

1926

6712,68

1595

5660,655

8976,942

-

-

-

1200

2717

1695

2131

7385,555

1754

6224,946

9875,533

-

-

-

1300

2976

1850

2344

8074,844

1931

6853,119

10816,09

-

-

-

                     

1400

3240

2009

2558

8779,092

2076

7367,724

11726,18

-

-

-

1500

3504

2164

2779

9474,753

2239

7946,211

12653,24

-

-

-

1600

3767

2323

3001

10181,37

2403

8528,247

13592,66

-

  - 

-

1700

4035

2482

3227

10892,83

2566

9106,734

14535,53

-

-

-

1800

4303

2642

3458

11609,01

2729

9685,221

15483,09

-

-

-

1900

4571

2805

3688

12333,23

2897

10281,45

16445,81

  - 

-

-

2000

4843

2964

3926

13051,92

3064

10874,14

17401,57

-

-

-


 

 

 Рисунок 2.1-Диаграмма  t-J 

2.4 Тепловой баланс  котлоагрегата 

Суммарное количество теплоты, поступившее в котельный агрегат, называют располагаемой теплотой и  обозначают QP.

Теплота, покинувшая котельный  агрегат, представляет собой сумму  полезной теплоты (Q1) и потерь теплоты, связанных с технологическим процессом выработки пара или горячей воды.

Тепловым балансом парового или водогрейного котла называют равенство располагаемой теплоты  сумме полезной теплоты и потерь теплоты, имеющихся при работе агрегата.

Полезная теплота –  это теплота полученного пара или горячей воды.

В процессе получения пара или горячей воды возникают различные потери тепла, которые связаны с конструкцией топки, с качеством обработки топлива, с качеством теплоизоляций котлоагрегата и самое большое количество теплоты теряется с дымовыми газами. Оно зависит от вида топлива от низшей теплоты сгорания, ее определяем по справочнику.

Баланс тепла котельного агрегата, считая на 1 кг сжигаемого топлива, можно представить в виде следующего равенство:

 

                                                         (2.14)

где,

- полезно используемое  тепло, получаемое в виде пара  или горячей воды, ккал/кг;

 – потеря тепла  с уходящими из котла и выбрасываемыми  в атмосферу продуктами сгорания (газами), ккал/кг;

- потеря тепла от химической  неполноты сгорания, ккал/час;

 – потеря тепла  от механической неполноты сгорания (потери в провале, шлаке, уносе), ккал/кг;

- потеря тепла всеми  элементами котельного агрегата  в окружающую среду, ккал/кг;

- потеря с физическим  теплотой шлаков; ккал/кг.

Потери  и возникают только при сжиганий твердого топлива. Из уравнении баланса тепло видны, что чем больше потери тепла, тем меньше полезно используется тепло

                                                               (2.15)

Экономичность работы котла  оценивают коэффициентом полезного  действия, который равен отношению  количество полезно использованного  тепла на 1 кг сжигаемого топлива  к распологаемому теплу:

КПД(η) = 100%                                                (2.16)

Сокращение тепловых потерь приводит к повышению КПД котельного агрегата и экономии топлива

Для котлов, работающих на жидком и газообразном топливе или их смеси, применительно к потерям  тепла, разговор можно вести только о потерях  и .

 

 

 

 

 
 

 

 

Таблица 1.5 Тепловой баланс котлоагрегата

Расчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет

Результат

1. Распологаемая теплота

  

кДж/кг

=

-

13320

2.Температура уходящих  газов

  

°С

По заданию

-

165°

3.Энтальпия уходящих газов

  

кДж/кг

По таблице 1.2

  

4400

4.Температура холодного  воздуха

  

°С

По §8

  

30°

5.Энтальпия теоретический  необходимо качество воздуха

  

кДж/кг

  

3,549∙1,3∙30

138,41

6.Потери тепла:

а) от химического недожога

 

б) от механического

 

в) с уходящими газами

 

 

г) в окружающую среду

 

д) с физической теплотой шлака

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

 

-

 

-

 

 

%

 

-

 

Из расчетных характеристик  топки

-

 

 

              По рисунки 8.1.

 

 

 

-

 

-

     20т/час

 

∙100-4

При D=20т/ч

 

 

1

 

4

 

3,1

 

1,3

 

     0,93


 

Продолжение таблицы

Расчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет

Результат

7.Сумма тепловых потерь

Σ

-

  

3,1+0,5+4+1,3+0,93

9,83

8.КПД котлоагрегата

  

-

100- Σ

100-9,83

90,17

9. Энтальпия вырабатываемого  пара

  

кДж/кг

По таблице 8.2

Пар насыщенный

2786,0

10. Энтальпия котловой  воды

  

-

По таблице 8.2

P=1,4

814,7

11. Энтальпия питательной  воды

  

-

По таблице 8.4

tПВ =100°  

420

12. Расход воды продувку  котла

   кг/ч

кг/ч

 

P= 5%

D= 10000 кг/ч

  

1000

13. Теплота, полезно использованная  в котлоагрегате

  

кДж/ч

D

20000∙(2786,0-420)+1000∙(814,7-420)

47714700

14. Полный расход топлива

В

кг/с

    

1,104

15. Расчетный расход топлива

  

-

  

1,104(1-

1,059

16.Коэффициент сохранения  теплоты

У

-

  

1-(

0,986

Информация о работе Парогенератора ПГВ-1000