Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Октября 2013 в 16:55, курсовая работа
Наука, изучающая процессы получения и использования теплоты в различных производствах, а также машин и аппаратов, предназначенных для этих целей, называется теплотехникой.
В настоящее время роль теплотехники очень высока в связи с необходимостью экономного использования топливно – энергетических ресурсов, решения проблем охраны окружающей среды и создания безотходных технологий. Поэтому большая роль отводится специалистам технического профиля, этим объясняется особая актуальность теплотехнической подготовки соответствующих инженерных кадров, в том числе и технологических специальностей.
Введение 2
1 Исходные данные 3
2 Принципиальная схема котельного агрегата 4
3 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА
3. 1 Расчет процесса горения топлива в топке котла 5
3. 2 Расчет процесса горения и ht – диаграмма продуктов сгорания топлива 9
3. 3 Тепловой баланс котельного агрегата 13
3. 4 Упрощенный эксергетический баланс котельного агрегата 17
4 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА – УТИЛИЗАТОРА
4. 1 Выбор типа котла – утилизатора 22
4. 2 Расчет поверхности теплообмена котла – утилизатора 22
4. 3 Термодинамическая эффективность работы котла – утилизатора 27
4. 4 Графическая зависимость по исследовательской задаче 28
4. 5 Термодинамическая эффективность совместной работы котельного 29 агрегата с котлом – утилизатором
5 Схема котла – утилизатора 30
6 Схема экономайзера 31
7 Схема воздухоподогревателя 32
8 Схема горелки 33
9 Заключение 34
10 Литература 35
б) без воздухоподогревателя
Зная и по ht – диаграмме определяем калориметрические температуры горения и . Построили диаграмму - продуктов сгорания и определили и , которые равны и
3. 1. 11 Определяем энтальпию уходящих газов
а) с воздухоподогревателем
б) без воздухоподогревателя
.
Для этого случая определяем приближенное значение температуры уходящих газов без воздухоподогревателя из уравнения теплового баланса последнего
где 1,295 и 1,293 – плотности дымовых газов и воздуха при нормальных условиях;
- средняя изобарная массовая теплоемкость газов,
принимаем ;
- средняя изобарная массовая теплоемкость воздуха,
принимаем ;
отсюда
3. 2 РАСЧЕТ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ И - ДИАГРАММА ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ СОДЕРЖАНИЕ КОМПОНЕНТОВ СМЕСИ
CH2 |
C2H6 |
C3H8 |
C4H10 |
|
92.900 |
3.200 |
1.900 |
0.600 |
C5H12 |
H2S |
H2 |
H2O |
0.100 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
O2 |
CO |
CO2 |
N2 |
|
0.000 |
0.400 |
0.000 |
0.900 |
Q – НИЗШАЯ ТЕПЛОТВОРНАЯ СПОСОБНОСТЬ, кДж/м3 Q = 36700.000
ОПРЕДЕЛЯЕМ ЭНТАЛЬПИЮ
Т/А |
1.0 |
1.2 |
1.4 |
1.6 |
1.8 |
0.0 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
100.0 |
1554.27 |
1820.83 |
2087.38 |
2353.94 |
2620.50 |
200.0 |
3129.59 |
3665.51 |
4201.42 |
4737.34 |
5273.26 |
300.0 |
4765.50 |
5575.67 |
6385.84 |
7196.01 |
8006.18 |
400.0 |
6434.08 |
7524.02 |
8613.96 |
9703.90 |
10793.85 |
500.0 |
8148.16 |
9524.87 |
10901.57 |
12278.28 |
13654.98 |
600.0 |
9907.46 |
11576.65 |
13245.85 |
14915.04 |
16584.24 |
700.0 |
11710.36 |
13678.50 |
15646.63 |
17614.77 |
19582.90 |
1400.0 |
25259.33 |
29435.06 |
33610.79 |
37786.52 |
41962.24 |
1500.0 |
27291.32 |
31794.28 |
36297.24 |
40800.20 |
45303.16 |
1600.0 |
29341.01 |
34173.71 |
39006.41 |
43839.11 |
48671.80 |
1700.0 |
31412.05 |
36575.45 |
41738.85 |
46902.25 |
52065.65 |
1800.0 |
33487.77 |
38984.78 |
44481.78 |
49978.79 |
55475.79 |
1900.0 |
35583.19 |
41414.40 |
47245.61 |
53076.82 |
58908.03 |
2000.0 |
37685.78 |
43853.79 |
50021.81 |
56189.82 |
62357.84 |
2100.0 |
39805.09 |
46309.03 |
52812.98 |
59316.92 |
65820.87 |
2200.0 |
41931.30 |
48774.16 |
55617.02 |
62459.88 |
69302.74 |
2300.0 |
44057.70 |
51240.24 |
58422.78 |
65605.33 |
72787.87 |
2400.0 |
46200.44 |
53725.13 |
61249.81 |
68774.50 |
76299.18 |
2500.0 |
48343.04 |
56207.72 |
64072.40 |
71937.08 |
79801.76 |
Т/А |
2.0 |
3.0 |
3.5 |
4.0 |
4.5 |
0.0 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
100.0 |
2887.05 |
4219.83 |
4886,22 |
5552.61 |
6219.00 |
200.0 |
5809.18 |
8488.78 |
9828.57 |
1168.37 |
12508.17 |
300.0 |
8816.36 |
12867.21 |
14892.63 |
16918.06 |
18943.48 |
400.0 |
11883.79 |
17333.50 |
20058.35 |
22783.21 |
25508.06 |
500.0 |
15031.69 |
21915.21 |
25356.98 |
28798.74 |
32240.50 |
600.0 |
18253.43 |
26599.41 |
30722.39 |
34945.38 |
31918.37 |
700.0 |
21551.04 |
31391.71 |
36312.05 |
41232.38 |
46152.72 |
1400.0 |
46137.97 |
67016.61 |
77455.93 |
87895.26 |
98334.58 |
1500.0 |
49806.12 |
72320.93 |
83578.33 |
94835.73 |
106093.13 |
1600.0 |
53504.50 |
77668.00 |
89749.75 |
101831.50 |
113913.25 |
1700.0 |
57229.05 |
83046.05 |
95954.55 |
108863.05 |
121771.55 |
1800.0 |
60972.80 |
88457.83 |
102200.34 |
115942.86 |
129658.37 |
1900.0 |
64739.24 |
93895.30 |
108473.32 |
123051.35 |
137629.38 |
2000.0 |
68525.85 |
99365.93 |
114785.96 |
130206.00 |
145626.04 |
2100.0 |
72324.81 |
104844.53 |
121104.39 |
137364.25 |
153624.12 |
2200.0 |
76145.60 |
110359.90 |
127467.05 |
144574.20 |
161681.35 |
2300.0 |
79970.41 |
115883.12 |
133839.48 |
151795.83 |
169752.19 |
2400.0 |
83823.86 |
121447.29 |
140259.00 |
159070.71 |
177882.42 |
2500.0 |
87666.45 |
126989.85 |
146651.56 |
166313.26 |
185974.97 |
Т/А |
5.0 |
5.5 |
6.0 |
6.5 |
7.0 |
0.0 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
100.0 |
6885.39 |
7551.78 |
8218.17 |
8884.56 |
9550.95 |
200.0 |
13847.96 |
15187.76 |
16527.56 |
17867.35 |
19207.15 |
300.0 |
20968.91 |
22994.34 |
25019.79 |
27045.19 |
29070.61 |
400.0 |
28232.92 |
30957.77 |
33682.63 |
36407.48 |
39132.34 |
500.0 |
35682.27 |
39124.03 |
42565.79 |
46007.55 |
49449.32 |
600.0 |
43291.36 |
47464.34 |
51637.33 |
55810.32 |
59983.30 |
700.0 |
51073.05 |
55993.39 |
60913.73 |
65834.06 |
70754.40 |
1400.0 |
108773.90 |
119213.22 |
129652.54 |
140091.86 |
150531.18 |
1500.0 |
117350.53 |
128607.93 |
139856.33 |
151122.74 |
162380.14 |
1600.0 |
125995.00 |
138076.45 |
150158.50 |
162240.25 |
174322.00 |
1700.0 |
134680.06 |
147588.56 |
160497.06 |
173405.56 |
186314.06 |
1800.0 |
143427.89 |
157170.40 |
170912.91 |
184655.43 |
198397.94 |
1900.0 |
152207.41 |
166785.44 |
181363.46 |
195941.49 |
210519.52 |
2000.0 |
161046.08 |
176466.12 |
191886.15 |
207306.19 |
222726.23 |
2100.0 |
169883.98 |
186143.84 |
202403.70 |
218663.56 |
234923.42 |
2200.0 |
178788.50 |
195895.65 |
213002.80 |
230109.95 |
247217.10 |
2300.0 |
187708.55 |
205664.90 |
223621.26 |
241577.61 |
259533.97 |
2400.0 |
196694.13 |
215505.84 |
234317.55 |
253129.26 |
271940.97 |
2500.0 |
205636.67 |
225298.38 |
244960.08 |
264621.78 |
284283.49 |
СУММА ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА И ФИЗИЧЕСКОЙ ТЕПЛОТЫ ПОДОГРЕТОГО ВОЗДУХА
Т/А |
1.0 |
1.2 |
1.4 |
1.6 |
1.8 |
0.0 |
36700.00 |
36700.00 |
36700.00 |
36700.00 |
36700.00 |
100.0 |
38008.55 |
38270.25 |
38531.96 |
38793.67 |
39055.38 |
200.0 |
39330.58 |
39856.69 |
40382.81 |
40908.92 |
41435.04 |
300.0 |
40676.35 |
41471.62 |
42226.89 |
43062.16 |
43857.44 |
400.0 |
42048.90 |
43118.68 |
44188.46 |
45258.24 |
46328.01 |
500.0 |
43455.55 |
44806.66 |
46157.77 |
47507.89 |
48860.00 |
600.0 |
44889.98 |
46527.98 |
48165.98 |
49803.97 |
51441.97 |
700.0 |
46355.71 |
48286.85 |
50217.99 |
52149.13 |
54080.27 |
Т/А |
2.0 |
3.0 |
3.5 |
4.0 |
4.5 |
0.0 |
36700.00 |
36700.00 |
36700.00 |
36700.00 |
36700.00 |
100.0 |
39317.09 |
40625.64 |
41279.91 |
41934.18 |
42588.46 |
200.0 |
41961.15 |
44591.73 |
45907.01 |
47222.30 |
48537.59 |
300.0 |
44652.71 |
48629.06 |
50617.23 |
52605.41 |
54593.59 |
400.0 |
47397.79 |
52746.69 |
55421.14 |
58095.59 |
60770.04 |
500.0 |
50211.11 |
56966.66 |
60344.44 |
63722.21 |
67099.99 |
600.0 |
53079.97 |
61269.95 |
65364.94 |
69459.93 |
73554.92 |
700.0 |
56011.41 |
65667.12 |
70494.97 |
75322.83 |
80150.68 |
Т/А |
5.0 |
5.5 |
6.0 |
6.5 |
7.0 |
0.0 |
36700.00 |
36700.00 |
36700.00 |
36700.00 |
36700.00 |
100.0 |
43242.73 |
43897.00 |
44551.27 |
45205.55 |
45859.82 |
200.0 |
49852.88 |
51168.16 |
52483.45 |
53798.74 |
55114.03 |
300.0 |
56581.76 |
58569.94 |
60558.12 |
62546.29 |
64534.47 |
400.0 |
63444.48 |
66118.93 |
68793.38 |
71467.83 |
74142.28 |
500.0 |
70477.77 |
73855.54 |
77233.32 |
80611.10 |
83988.87 |
600.0 |
77649.91 |
81744.90 |
85839.90 |
89934.89 |
94029.88 |
700.0 |
84978.53 |
89806.39 |
94634.24 |
99462.09 |
104289.95 |
3. 3 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА
Расчет теплового баланса
где - располагаемая или внесенная в котельный агрегат теплота;
- низшая теплота сгорания топлива;
- полезно использованная в котельном агрегате теплота;
- потери теплоты с уходящими газами;
- потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива;
- потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива;
- потери теплоты от наружного охлаждения;
- потери с физическим теплом шлака;
Разделив обе части уравнения (3.1) на и умножив на 100, получим уравнение теплового баланса
в котором величина , численно равна КПД котельного агрегата.
При сжигании газообразного топлива принимаем
Зная коэффициент , выбираем горелку. Нам подходит камерная топка для сжигания жидких и газообразных топлив, с потерей теплоты от химической неполноты сгорания .
По паропроизводительности котельного агрегата, которая равна можно определить потери тепла на наружное охлаждение .
3. 3. 1 Потери теплоты с уходящими газами определяем для двух случаев
а) с воздухоподогревателем
б) без воздухоподогревателя
где при ;
3. 3. 2 КПД брутто котельного агрегата
а) с воздухоподогревателем
б) без воздухоподогревателя
3. 3. 3 Часовой расход натурального топлива
а. с воздухоподогревателем
где D – паропроизводительность котельного агрегата, кг/ч;
б) без воздухоподогревателя
Информация о работе Теловой расчет и эксергетический анализ парагенераторов химимической технологии