Расчёт теплового котла

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Декабря 2013 в 20:42, курсовая работа

Краткое описание

Примерно 85 % электрической энергии в нашей стране производится на тепловых электрических станциях (ТЭС), на которых электрическая энергия вырабатывается с использованием химической энергии сжигаемого органического топлива.
Паровой котел - это устройство для выработки пара с давлением выше атмосферного за счет теплоты от сжигания топлива.
Вырабатываемый в котельном агрегате КЭС пар поступает в турбину, которая приводит в действие генератор, вырабатывающий электрический ток. Отработанный в турбине пар поступает в конденсатор, откуда конденсатным насосом направляется в подогреватель низкого давления (ПНД) и далее в деаэратор, где из воды удаляются растворенные в ней газы - 02, С02 и др.

Содержание

Введение

1
Теоретическая часть

1.1
Краткое описание проектируемого парового котла

1.2
Характеристика топлива

2
Расчетная часть

2.1
Выбор теоретического количества воздуха, необходимого для горения, коэффициента избытка воздуха на выходе из топки и присосов воздуха в газоходах парового котла

2.2
Составление I-V таблицы и построение I-V диаграммы

2.3
Определение объема трехатомных и двухатомных газов, водяных паров, избыточного воздуха и полного объема продуктов сгорания по газоходам котла

2.4
Составление баланса теплоты парового котла. Определение расчетного часового расхода топлива и коэффициента сохранения теплоты

2.5
Расчет топки (поверочный)

2.6
Расчет поверхностей нагрева

2.6.1
Расчет РПП

2.6.2
Расчет ширмового пароперегревателя

2.6.3
Расчет конвективного пароперегревателя I
2.6.4 Расчёт конвективного пароперегревателя II

2.6.5
Расчет экономайзера

2.7
Определение расчетной невязки баланса теплоты парового котла

2.8
Составление сводной таблицы теплового расчета котла

Список литературы

Скачать полностью (76.70 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Прикрепленные файлы: 1 файл

Мидловец пз готовый2.doc

— 397.50 Кб (Скачать документ)

И в диаграмма

2.4 Составление баланса теплоты парового котла. Определение расчетного часового расхода топлива и коэффициента сохранения теплоты

Таблица 6 - Тепловой баланс парового котла БКЗ 320-140 ГМ-7

№ п/п	Наименование величин	Обозначение	Размерность	Формула или способ определения	Расчет
1	Располагаемое тепло топлива	Q^Р_Р	ккал/кг	Q^Р_Р=Q^Р_Н	8910
2	Энтальпия уходящих газов	I_ух	ккал/кг	По диаграмме I-t при V_ух = 112 ⁰С	535
3	Энтальпия холодного воздуха	I⁰_хв	ккал/кг	По диаграмме I-t при t_хв = 30 ⁰С	120
4	Потеря теплоты от химического недожога	q₃	%	Таблица №2 КП	0
5	Потеря теплоты от механического недожога	q₄	%	Таблица №2 КП	0
6	Потеря теплоты с уходящими газами	q₂	%		4,61
7	Потеря теплоты в окружающую среду	q₅	%	Стр.21 ТРКА	0,4
8	Коэффициент сохранения тепла	φ	-		0,99
9	Сумма тепловых потерь в котле	Σ_q	%	q₂ + q₃ + q₄ + q₅	5,01
10	Коэффициент полезного действия котла брутто	η^бр_ка	%	100-Σ_q	94,99
11	Энтальпия перегретого пара	I_ne	ккал/кг	Табл.воды и пара при Р_ne = 14 МПа; t_ne = 560 ⁰C	833
12	Энтальпия питательной воды	I_nв	ккал/кг	Там же при Рnв = 1,15∙Р_ne = 16,1МПа; t_nв=225 ⁰C	242
13	Паропроизводи- тельность котла	Д	кг/ч	Д∙1000	320000
14	Полезно использованное тепло	Q_ка	ккал/ч	Д∙(I_ne - I_nв)	1891200000
15	Полный часовой расход топлива на котел	В	кг/ч		31416
16	Расчетный часовой расход	В_р	кг/ч	В_р = В, т. к. q₄ =0	31416

Рис 2 топка

2.5 Расчет топки (поверочный)

1) Площадь боковой стены, м² :

F_б=F_I+F_II+F_III+F_IV+F_V

(1)

F_б=84,2+14,6+11,7+1,8+0,85=113,15 м²;

2) Площадь фронтовой стены, м²:

F_фр=H_ФХВ

(2)

где В - ширина топки, м;

H_Ф – высота фронтовой стены, м

F_фр=20,25Х12=143 м²;

3) Площадь задней стены, м²:

F_З=Н_ЗХВ

(3)

где Н_З – высота задней стены, м

F_З=18,5Х12=222 м²;

4) Площадь выходного окна топки, м²:

F_O=F_Ш=Н_ШХВ

(4)

где Н_Ш – высота выходного окна топки, м

F_O=3,3Х12=39,6 м²;

5) Активный объем топки, м²:

V_m=F_бХВ

(5)

V_m=113,15Х12=1358 м²;

6) Площадь занятая горелками, м²:

F_гор=(πХD²/4)Хn

(6)

F_гор=18,9 м² принимаем конструктивно для турбулентных горелкок;

7) Поверхность стен, закрытая экранами, м²:

F^Э_ст=F_фр+2ХF_б+F_З-F_гор

(7)

F^Э_ст=143+2Х113,15+222-18,9=572 м²;

8) Лучевоспринемающая поверхность экранов, м²:

Н^Э_Л=Х₀ХF^Э_ст

(8)

где Х₀ - угловой коэффициент экрана

Н^Э_Л=1Х572=572 м²;

9) Лучевоспринемающая поверхность в выходном окне топки, м²:

Н^О_Л=F_ш

(9)

Н^О_Л=39,6 м²;

10) Полная лучевоспринемающая поверхность топки, м²:

Н_Л=Н^Э_Л+Н^О_Л

(10)

Н_Л=572+39,6=612 м²;

11) Суммарная поверхность стен топки, м²:

F_ст=F^Э_ст+F_O+F_гор

(11)

F_ст=572+39,6+18,9=631 м²;

12) Степень экранирования топки:

х=(Н_л/F_cт)

(12)

х=(612/631)=0,970

13) Коэффициент ослабления факела трехатомными газами:

K=K_r·r_n

(13)

где, r_n - 0,282 таблица №5, для топки;

K_r – определяется по номограмме IX (5) при температуре газов V = 1200 ^оС, в зависимости от величины r_H₂_O таблица 5;

Так как котел под разряжением, следовательно принимаем:

P_n·S=r_n·S

(14)

где S – толщина излучающего слоя, м, таблица 7

r_n·S=0,282·7,75=2,19

K_r – 0,26

K=0,26х0,282=0,073

K·S = 0,073·7,75 = 0,57

14) Коэффициент ψ для определения V ^//_m по номограмме I:

ψ=X·ζ

(15)

где ζ - 0,65 коэффициент для газообразного топлива

ψ=0,970·0,65=0,631

Таблица 7 - Тепловой расчет топки

№ п/п	Наименование величин	Обозн.	Разм.	Формула или способ определения	Расчет
1	Температура горячего воздуха	t_гв	⁰С	Принимается по заданию	250
2	Энтальпия горячего воздуха	I⁰_гв	ккал/кг	по диаграмме I-t	990
3	Тепло вносимое в топку	Q_в	ккал/кг	I⁰_гвх(a_т- a_т)+∆a_тхI⁰_хв	990х(1,03-0,05)+0,05х120=976
4	Полезное тепло выделенное в топочной камере	Q_т	ккал/кг	Q ^р_Н+Q_в	8910+976= 9886
5	Теоретическая температура горения	V_а	⁰С	По диаграмме I-V Q_т= 9802	2105
6	Толщина излучающего слоя	S	м	3,6х(V_т/F_ст)	3,6х(1358/631) =7,75
7	Поправочный коэффициент	β	-	Примечание №2 МП	1
8	Степень черноты факела	а_ф	-	βхα	0,48
9	Степень черноты среды заполняющую топку	а	-	Номограмма XI	0,48
10	Коэффициент загрязнения экранных поверхностей		-	Примечание №3 МП	0,65
11	Уровень высоты горелок	h_гор	м	По эскизу топки, чертежу	3
12	Высота топки	Н_m	м	По эскизу топки, чертежу	18,5
13	Местоположение максимума действия температуры газов	Х_m	-	h_гор/H_m	3/18,5=0,16
14	Расчетный коэффициент	М	-	А-0,2хХ_m	054-0,2х0,16=0,51
15	Температура газов на выходе из топки	V ^//_m	⁰C	Номограмма I	1300
16	Энтальпия газов на выходе из топки	I ^//_m	ккал/кг	По I-V диаграмме	5630
17	Тепло переданное излучением в топке	Q_л	ккал/кг	х(Q_m- I ^//_m)	0,99х(9886-5630)=4213
18	Тепловое напряжение топочного объема	Q/V	ккал/м³ч	(В_РхQ_m)/V_m	(31416х9886)/1358=228703
19	Тепловое напряжение топочной площади		ккал/м²ч	(В_РхQ_m)/F_ст	(31416х9886)/631=492200

Принимаем Q_л 50% от 50%х8910=4455

Рис 3 пароперегреватели

2.6 Расчет поверхностей нагрева

2.6.1 Расчет РПП

1) Поверхность нагрева РПП, м²:

Н_л^РПП=I_РПП·В·Х_РПП

(16)

где I_РПП - длина участка потолка занятая трубами, ГЧ ВО л.1, равная 6,1 м;

В - ширина котла равная 12 м;

Х_РПП=1

Н_л^РПП=6,1·12·1=73,2 м²

2) Количество тепла переданное в РПП, ккал/кг:

Q_л^РПП=Q_л·(Н_л^РПП/Н_л)·у

(17)

где Q_л - тепло, переданное излучением в топке, равное 4225 ккал/кг;

Н_л = - лучевоспринемающая поверхность топки, равная 612 м²;

у – коэффициент для газа равный 0,5

Q_л^РПП=4455·(73,2/612)·0,5=533 ккал/кг

3) Энтальпия пара на входе в РПП:

i^/_РПП=i_Н=618 ккал/кг

4) Температура пара на входе в РПП:

t^/_РПП=t_Н=347 ⁰C и давлении P=P_б=16,1 кгс/см²

5) Энтальпию пара на выходе из РПП, ккал/кг:

(18)

где Д_ВПР - расход воды на впрыск (кг/ч);

(19)

где Δi_no1 - тепло, переданное в первом пароохладителе равное 10 ккал/кг;

Δi_no2 - тепло, переданное во втором пароохладителе равное 5 ккал/кг;

i_впр = I_nв - энтальпия впрыскиваемой воды равная 242 ккал/кг

i^//_РПП=i^/_РПП+Δi_РПП 618+13=631 ккал/кг

5) Температура пара на выходе из РПП по i^//_РПП=631 ккал/кг и Р = 154 кгс/см²; t^//_РПП=354 ⁰С

6) Расход воды на первый впрыск, кг/ч:

(20)

7) Расход воды на второй впрыск, кг/ч:

(21)

2.6.2 Расчет ширмового пароперегревателя

Конструктивные характеристики ширм:

1) Наружний диаметр труб d_н равный 38 мм.

2) Внутренний диаметр труб d_ВН равный 32 мм.

3) Шаг между ширмами S₁ равный 800 мм.

4) Шаг труб в ширме S₂ = d_н + 4 = 38 + 4 = 42 мм.

5) Количество ширм, шт:

Z₁=(В/ S₁)

(22)

Z₁=(12/0,8)-1=14 шт.

6) Число труб в одной ширме, шт:

Z₂=(a/S₂)

(23)

где а - высота ширмы, равная 3,15 м

Z₂=(3,15/0,042)-1=75 шт.;

7) Число труб во всех ширмах:

n = Z₁· Z₂

(24)

n=14·75=1050 шт.

8) Полная поверхность нагрева ширм:

Н_ш = π· d_n· l_ср· n

(25)

Н_ш=3,14·0,038·19,2·1050 = 2406 (м²), г

где l_ср - средняя длина одной трубы ширм равная 19,2 м

Таблица 8 - Тепловой расчет ширм

№ п/п	Наименование величин	Обозначение	Размерность	Формулы или способ определения	Расчет
1	Полное тепловыделение 1 кг пара в п/пе	Δi_ne	ккал/ кг	i_ne - i_н + Δi_nо	833-618+15=230
2	Тепловыделение ширм	Δi_ш	ккал/ кг	0,4∙Δi_ne	0,4∙230=92
3	Полное тепловыделение	Q^б_ш	ккал/ кг		((320000-12765)∙92)/ /31416=900
4	Энтальпия газов перед ширмами	I ^/_ш	ккал/ кг	Из расчета топки	5630
5	Температура газов перед ширмами	V ^/_ш	⁰С	Из расчета топки	1300
6	Энтальпия газов за ширмами	I ^//_ш	ккал/ кг		5630- -900/0,99= =4721
7	Температура газов за ширмами	V ^//_ш	⁰С	По диаграмме I-V	1030
8	Температура пара на входе в ширмы	t ^/_ш	⁰С	t ^/_ш= t ^//_РПП	354
9	Энтальпия пара на входе в ширмы	i ^/_ш	ккал/ кг	i ^/_ш= i ^//_РПП	631
10	Энтальпия пара на выходе из ширм	i ^//_ш	ккал/ кг	i ^/_ш+Δi_ш	631+92=723
11	Температура пара на выходе из ширм	t ^//_ш	⁰С	По табл. воды и пара при Р_ш=15 МПа и i ^//_ш=723 ккал/кг	412

Информация о работе Расчёт теплового котла