 |
Реферат: Теплотехнический расчет котлоогрегата ДЕ 10 14
Название: Теплотехнический расчет котлоогрегата ДЕ 10 14
Раздел: Промышленность, производство
Тип: реферат
Добавлен 12:17:02 21 июня 2011 Похожие работы
Просмотров: 1335
Комментариев: 14
Оценило: 1 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
|
СОДЕРЖАНИЕ
1.
Введение______________________________________________стр. 4
2.
Описание котлоагрегата ____________________________________
4
3.
Выбор топочных устройств__________________________________6
4.
Обоснование выбранной температуры уходящих газов_________ 8
5.
Выбор хвостовых поверхностей нагрева_______________________8
6.
Горение топлива____________________________________________8
7.
Определение энтальпии воздуха_____________________________11
8.
Тепловой баланс___________________________________________13
9.
Расчет топочной камеры____________________________________14
10.
I. Конвективный пучок_____________________________________19
11.
II. Конвективный пучок____________________________________ 22
12.
Водяной экономайзер______________________________________ 25
13.
Выбор вспомогательного оборудования______________________ 27
14. Литература_______________________________________________ 32
|
ДП 1006 ТТ - 6
|
Расчётно - пояснительная записка к курсовому проекту на тему: Теплотехнический расчет котлоогрегата ДЕ 10 – 14
|
стадия
|
лист
|
листов
|
Разработал
|
Силин
|
УП
|
3
|
32
|
Принял
|
Прокофьева
|
ТТ – 41 у
|
2 Поверочный расчет котлоагрегата
2.1. Описание котлоагрегата
Газо-мазутные котлы типа ДЕ
Газо-мазутные котлы типа ДЕ, разработанные А.А.Дорожниковым и сотрудниками НПО ЦКТИ паропроизводятельностью от 4 до 25 т/ч (Бийский котельный завод) с давлением 14 кгс/м2. Они предназначены для выработки насыщенного пара идущего на технологические нужды промышленных предприятий. Топочная камера размещается сбоку от конвективного пучка, образованного вертикальными трубками, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Котлы типа ДЕ состоят из: верхнего и нижнего барабанов, диаметром 1000 мм каждый, конвективного пучка, оборудованного вертикальными трубками диаметром 51*2,5мм, фронтального, боковых и задних экранов , образующих топочную камеру. Ширина топочной камеры одинакова для всех видов котлов ДЕ -1790мм. Конвективный пучёк имеет газовые перегородки для изменения направления потоков газа, в свою очередь он отделен от топочной камеры. Трубы парового экрана котлов производительностью от 4 до 10 т/ч приваривают к коллекторам, трубы котлов с производительностью от 16 до 25 т/ч развальцованы в барабанах.
Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок.
— Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта.
— Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы).
— SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание.
SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз,
а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней.
Зарегистрироваться и Начать продвижение
Изоляция в котлах типа толщиной 100 мм, а обмуровка фронтальной и задней стенок из шламобетона. Снаружи обмуровка котлов покрыта металлической обивкой толщиной 2 мм. В отличии от парогенератора ДЕ-10-14 парогенератор ДЕ-16-14 имеет конвективный газоход без продольной перегородки и продукты сгорания в 1 газоходе, омывают поверхность нагрева, двигаясь от задней стенки к фронтальной. Возврат продуктов сгорания к задней стенке парогенератора производится по газоходу, расположенному под топочной камерой с выводом продуктов сгорания вверх. Это способствует удобному размещению водяного экономайзера.
В парогенераторе предусмотрено двухступенчатое испарение. Во вторую ступень испарения выведены частично трубы конвективного пучка. Общим спускным звеном всех контуров является последняя (по ходу продуктов сгорания) труба конвективного пучка.
Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:
— Разгрузит мастера, специалиста или компанию;
— Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой;
— Разошлет оповещения о новых услугах или акциях;
— Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет;
— Позволит записываться на групповые и персональные посещения;
— Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам;
— Включает в себя сервис чаевых.
Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
Зарегистрироваться в сервисе
Спускные трубы второй ступени испарения вынесены за пределы газохода. На парогенерато-торах производительностью от 16 до 25 т/ч предусмотрена установка горелки с предварительной газификацией топлива: ГМП. Для парогенераторов производительностью от 6,5 до 10 т/ч предусмотрена установка горелок использующих фронтовое устройство газомазутных парогенераторов.
С
хема циркуляции котла ДЕ- 16-14 имеет два контура циркуляции.
Первый контур: вода из верхнего барабана по опускной трубе, находящейся в обмуровке, поступает в нижний барабан, где она нагревается, и пароводяная смесь по экранным трубам поднимается в верхний барабан.
Второй контур: вода из верхнего барабана по слабообогреваемым трубам конвективного пучка поступает в нижний барабан, и после нагревания в сильнообогреваемых трубах вновь попадает в верхний барабан.
|
Схема циркуляции

Рис. 1.
Верхний барабан (1) служит для отделения пара от воды с помощью сепарирующих устройств, а также в него подается питательная вода от системы водоочистки с последующей деаэрацией, а также для периодической продувки, Нижний барабан котла (2) служит для продувки котлоагрегата, а также играет роль шламонакопителя; загрязненная вода периодически удаляется в дренаж. Правый боковой экран (3) питается из нижнего барабана(2). Задний, фронтовой экран (5) питается из нижних коллекторов, получающих воду из нижнего барабана. В первой (по ходу движения продуктов сгорания) половине конвективных труб (6) пароводяная смесь поступает в верхний барабан, поэтому они называются подъемными (кипятильными). Во второй половине питательная вода движется к нижнему барабану, поэтому они называются опускными. Пар через паровую задвижку направляется к потребителю,овой экран (3) питается из нижнего барабана (2).
|

Характеристика котлоагрегата
Таблица 1
Величина
|
ДЕ-10-14
|
Объем топки
|
м2
|
17.54
|
Площадь поверхности стен
|
м2
|
41.47
|
Диаметр экранных груб
|
мм
|
51*2.5
|
Площадь лучевоспрннимаемой поверхности нагрева
|
м2
|
38.96
|
Шаг труб боковых экранов
|
мм
|
55
|
Площадь поверхности нагрева конвективных пучков
|
м2
|
117.69
|
Диаметр труб конвектпвного пучка
|
мм
|
51*2.5"
|
Расположение труб
|
Коридорное
|
Поперечный шаг труб
|
мм
|
110
|
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания
|
м2
|
0.41
|
Продольный шаг труб
|
мм
|
110
|
Число рядов труб по ходу продуктов сгорания в одном газоходе
|
шт.
|
41
|
2.2 Выбор топочного устройства
Характеристика топлива
Газообразное топливо состоит из механической смеси горючих и негорючих газов с небольшой примесью водяных паров, смол и пыли, Очень важными свойствами газа являются токсичность и взрываемость. В природном газе в основном содержится метан (СН4) этан (С2Н6) и тяжелые углеводороды, а также негорючие газы - углекислый газ (С02) и азот СЫ). Природные газы состоят из 96° о метана, 2% этана, 0.5% тяжелых углеродов, 1.5% углекислый газ и азот. Природный газ при содержании его в воздухе от 3.8% до 7.8% (по объему) образует взрывоопасную смесь, ядовит, поэтому его одорируют.
Состав топлива
Таблица 2
Газо-провод
|
Состав газа по объему , %
|
Низшая теплота сгорания , КДЖ/м3
|
Qсн, кДж/м3
|
Рну, кг/м3
|
СН4
|
С2
Н6
|
С3
Н8
|
С4
Н10
|
С5
Н12
|
N2
|
С02
|
Газли-Каган
|
95,4
|
2,6
|
0,3
|
0,2
|
0,2
|
1,1
|
0,2
|
37,43
|
36590
|
0,750
|
Выбор топочного устройства
Газомазутные горелочные устройства должны обеспечивать оптимальные условия для правильного смешивания топлива с воздухом, для горения смеси я передачи теплоты от факела к тепловоспринпмающим поверхностям нагрева. К ним применяются следующие основные требования :
|

|
а) Длина горения факела не должна превышать значения, определяемого размерами топочной камеры.
б) Значение коэффициента избытка воздуха должно выбираться таким образом , чтобы обеспечивать минимальные потери теплоты . Содержание токсичных коррозионноактивных соединений в топочных газах не должно превышать предельно допустимых значений.
в) Температурные поля в различных сечениях топки должны быть максимально выравнены с тем, чтобы не было локальных перегрузок экранных труб котла или чрезмерного приближения факела к экрану.
Конструкция газомазутного горелочного устройства ГМ 7.
Горелка состоит из форсуночного узла, периферийной газовой части и одноразового возду-хонаправляющего устройства. В форсуночный узел входит паромеханические форсунки и устройства, предусматривающие установку смежной форсунки, которая включается на непродолжительное время, необходимое для замены основной форсунки. Распыляющее устройство это распыляющая головка, которая является основным узлом форсунки из парового и котельного завихрителя , распределительной шайбы, прокладки и втулки. Газовая часть горелки состоит из газового коллектора с газовыдающими отверстиями и газоподводящей трубой, Коллектор в сечении имеет прямоугольную форму, к торцу его приварен овод полукруглой формы. Внутри коллектора имеется разделительная обечайка, которая способствует равномерному распределению газа по коллектору. Воздух направляется в устройство, представляющее собой лопаточный завихритель осевого типа с профильными лопатками устанавливаемыми под углом 45°.
Горелка типа ГМ -7.
Рис. 2
1. Заглушка.
2. Мазутная форсунка,
3. Газовоздушная часть.
4. Лопаточный завихритель вторичного воздуха.
5. Лопаточный завихритель первичного воздуха.
6. Монтажная плитка.
|

|
2.3. Обоснование выбранной температуры уходящих газов
Потеря теплоты с уходящими газами обусловлены тем , что температура продуктов сгорания. покидающих котлоагрегат, значительно выше температуры атмосферного воздуха. Потери теплоты с уходящими газами являются наиболыиим из всех потерь теплоты и зависят от вида сжигаемого топлива, нагрузки котлоагрегата, температуры и объема уходящих газов, температуры воздуха, забираемого дутьевым вентилятором. Для снижения потерь теплоты с уходящими газами следует стремится к уменьшению их объема и температуры. Однако объем уходящих газов не может быть меньше теоретического, а температура ниже температуры точки росы, во избежание конденсата водяных паров и продуктов сгорания. Температура, при которой водяные пары в продуктах сгорания находясь в агрегатном парцио-нальном давлении начинают конденсироваться, называется температурой точки росы.
Согласно рекомендациям Р.И.Эстеркина, температуру уходящих газов принимаем 150°С.
2.4. Выбор хвостовых поверхностей нагрева
Выбор типа хвостовой поверхности нагрева
В производственно-отопительных котельных устанавливаются котлоагрегаты производительностью от 2.5 до 25 т/ч. Для получения этого количества пара в топках сжигается сравнительно небольшое количество топлива и образуется небольшое количество дымовых газов. Теплота, уносимая этими газами, недостаточна для подогрева воды в водяном экономайзере и воздуха воздухоподогревателя одновременно. Поэтому котлы типа ДЕ 10-14 ; оборудованы только одной поверхностью нагрева. В нашем случае более экономично в хвостовой поверхности установить водяной экономайзер, чтобы предотвратить низкотемпературную коррозию труб поверхностей нагрева котлоагрегата.
Водяной экономайзер
Экономайзер благодаря применению труб небольшого размера является недорогой и компактной поверхностью нагрева, в которых эффективно используется теплота уходящих газов. Водяной экономайзер воспринимает до 18% общего количества теплоты. Гидравлическое сопротивление водяного экономайзера по расчету для парогенераторов среднего давления не должно превышать 8% рабочего давления в барабане. В зависимости от материала, из которого сделан экономайзер их разделяют на чугунные и стальные- Для рабочего давления котла 2.4 мПа экономайзеры изготавливают чугунными, а. выше давления 3-9 мПа из стальных труб. При подогреве воды в чугунных экономайзерах вода не доводится до кипения во избежание гидравлических ударов, приводящих к разрыву труб. Нагрев воды производится в чугунных экономайзерах на 20°, а в стальных на 40°ниже температуры кипения.
|
2.5. Расчетная часть.
Горение топлива
Горение
— это процесс окисления горючего вещества, происходящий при высокой температуре и сопровождающийся выделением тепла.
Определение теоретического объема количества воздуха, м 3
/м 3
V0
=0,0476[0,5 * СО + 0,5* Н2
+ 1,5 * Н2
S + ∑ (m + n/4) * Сm
Нn
– O2 ] : М3
/М3
(2.1)
Где : m –
число атомов углерода ;
n -
число атомов водорода .
V0
= 0,0476*[0,5*0+0,5*0+1,5* 0+(1+4/4)*95,4+(2+6/4)*2,6+(3+8/4)*0,3
+(4+10/4)*0,2+(5*12/4)*0,2-0]
V0
=9,72468 м3
/м3
Определение теоретического объёма азота в продуктах сгорания , м3
/м3
V0
N
2
= 0,79 * V0
+N2
/100 м3
/м3
(2.2)
V0
N
2
= 0,79 * 9,72468 + 1,1/100 =7,6934 м3
/м3
Определение объёма трехатомных газов , М3
/М3
.
V0
RO
2
= 0,01* (СО2
+ СО + Н2
S + ∑ m Cm
Hn
) ; м3
/м3
.
(2,3)
V0
RO
2
= 0,01*(0,2+ 0 + 0 + (1 *95,4) + (2 * 2,6) + (3 * 0,3) + (4 * 0,2) + (5 * 0,2); м3
/м3
V0
RO
2
= 1,0350 м3
/м3
Определение теоретического объёма водяных паров м3
/м3
.
V0
Н2О
= 0,01*(Н2
S + H2
+ ∑ n/2 * СmHn + 0,124 * d ) + 0,0161 * V0
; м3
/м3
(2.4)
V0
Н2О = 0,01*( 0 + 0 + (4/2 * 95,4 ) + (6/2*2,6) + (8/2*0,3) + (10/2*0,2) + (12/2*0,2) +
+ (0,124 * 10)) + 0,0161 *9,72468
V0
Н2О
= 2,1889; м3
/ м3
|
Определение коэффициента избытка воздуха в газоходе для каждой поверхности нагрева.
Коэффициентом избытка воздуха называется отношение действительного количества воздуха к теоретически необходимому :
α =
Vφ
/
V
0
(2.5)
где V0
– теоретическое количество воздуха;
Vφ - фактическое или действительное количество воздуха .
Для газообразного топлива 1 ≤ α ≤ 1,1
а) Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки
αт
= 1,05 – D > 10 т/ч
(2.6)
D – производительность котла; т/ч.
б) Коэффициент избытка воздуха за конвективным пучком – α
Kn
α Kn
= αт + Δ α Kn
(2.7)
где Δ α Kn
- присос холодного воздуха в конвективный пучок
α Kn
= 1,05 + 0,1 = 1,15
в) Коэффициент избытка воздуха за водяным экономайзером –
α
в.эк
αв.эк
= α Kn
+ Δ αв.эк
(2.8)
где Δ αв.эк
-
присос воздуха в водяной экономайзер
αв.эк
= 1,25 + 0,1 = 1,35
Определение коэффициента избытка воздуха по газоходам котла.
Таблица 3
Величина
|
Расчетная формула
|
Теоретические объемы, м3
/м3
|
V0
, V0
N2, V0
RO2, V0
H2O
|
Газоходы
|
Топка
|
1 Кп
|
2Кп
|
Эк-зер
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Коэффиент избытка
после поверхности нагрева
|
α1
= αТ
+ ∑ Δ α1
|
1,05
|
1,15
|
1,25
|
1,35
|
Средний коэффициент
|
α ср
= (α׀
+ α׀׀
)/2
|
|

|
Величина
|
Расчетная формула
|
Теоретические объемы, м3
/м3
|
V0
, V0
N2, V0
RO2, V0
H2O
|
Газоходы
|
Топка
|
1 Кп
|
2Кп
|
Эк-зер
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
избытка воздуха в газоходе поверхности
|
гае α׀
– αв
– перед газоходом
α׀׀
– αв
– после газохода
|
1,05
|
1,1
|
1,2
|
1,3
|
Избыточное количество воздуха.
|
Vиз = Киз
Vиз = V0
(αср – 1)
|
0,4862
|
0,9824
|
2,43117
|
2,9124
|
Объём водяных паров
|
V0
н2о
= V0
н2о
+ +0,0161 * (αср
– 1)
|
2,1967
|
2,2046
|
2,2810
|
2,2359
|
Полный объём продуктов сгорания
|
V0
= V0
RO
2
+ V0
N
2
+
+(αср
– 1)*V0
+ V0
н2о
+
+0,0161* (αср
– 1)* V0
|
11,4151
|
11,9077
|
13,387
|
13,881
|
Объёмная доля водяных паров
|
rн2о
= = V0
н2о
/ V0
r
|
0,1917
|
0,1838
|
0,1635
|
0,1576
|
|
Объёмная доля 3-х атомных газов
|
rRO
2
= V0
Н
O2
/ V0
r
|
0,0906
|
0,0869
|
0,0773
|
0,0745
|
|
Суммарная объемная доля
|
r = rн2о
+r RO
2
|
0,2824
|
0,2707
|
0,2408
|
0,2322
|
2.6 Определение энтальпий воздуха.
Количество тепла, содержащейся в воздухе или продуктах сгорания называется энтальпией воздуха или продуктов сгорания.
При выполнении расчетов принято энтальпии воздуха или продуктов сгорания относить к 1 кг сжигаемого твердого топлива или к 1м3
газообразного топлива. Расчет энтальпий продуктов сгорания производится при действительных коэффициентах избытка воздуха для каждой поверхности нагрева [ L, берем из таблицы 3 к.п. ] определение энтальпий сводится в таблицу 4 курсового проекта, где Vr
– теоретический объем продуктов сгорания [ табл. 3 к. п. ]
(CV)в
-энтальпия 1м3
воздуха кДж/м3
;
I0
в - энтальпия теоретического объема воздуха для всего выбранного диапазона температур
(CV)RO
(CV)N
2
(CV)Н2О
- энтальпия 1м3
3-атомных газов, азота, водяного пара [табл.3 к.п.]
I0
изб
- энтальпия теоретического объема продуктов сгорания
I - энтальпия продуктов сгорания при α > 1
|

|
Расчет энтальпий продуктов сгорания
Таблица 4
Поверхность нагрева
|
t0
после поверхности нагрева
|
I0
в
= V0
(СV)в
|
I0
СО
2
= V0
Ro2
(СV) N2
+
V0
N2(СV)N2
+V0
H2O
(СV)H2O
|
I0
изб
= (αi
– 1)
|
I =I0
r
+ I0
изб
|
2000
|
29893,4204
|
37009,5203
|
1494,6710
|
38504,1913
|
Верх топочной
|
1900
|
28259,6876
|
34953,2676
|
1412,9844
|
36366,2520
|
камеры
|
1800
|
26625,9548
|
32880,5991
|
1331,2977
|
34211,8968
|
αт
=1,05
|
1700
|
25031,1204
|
30839,8392
|
1251,5560
|
32091,3952
|
1600
|
23446,0106
|
28814,3999
|
1172,3005
|
29986,6938
|
1500
|
21851,1762
|
26796,7385
|
1092,5588
|
27889,2973
|
1400
|
20256,3418
|
24816,4968
|
1012,8171
|
25829,3139
|
1300
|
18661,5074
|
22816,3532
|
933,0754
|
23749,4286
|
1200
|
17115,296
|
20860,3516
|
855,7648
|
21716,1164
|
1100
|
15559,36
|
18951,4998
|
777,9680
|
19729,4678
|
1000
|
14003,424
|
17049,3852
|
700,1712
|
17749,5564
|
900
|
12496,111
|
15161,6929
|
624,8056
|
15786,4985
|
800
|
11027,6964
|
13304,8074
|
551,3848
|
13856,1922
|
Первый
конвективный пучок
α1
k
.
n
= 1.15
|
1000
|
14003,424
|
17049,3852
|
2100,5136
|
19149,8988
|
900
|
12496,111
|
15161,6929
|
1874,4167
|
17036,1096
|
800
|
11027,6964
|
13304,8074
|
1654,1545
|
14958,9619
|
700
|
9549,5572
|
11484,3705
|
1432,4336
|
12916,8041
|
600
|
8090,8672
|
9715,6234
|
1213,6301
|
10929,2535
|
500
|
6671,0756
|
8002,2227
|
1000,6613
|
9002,8840
|
400
|
5280,4578
|
6315,2344
|
792,0687
|
7107,3031
|
300
|
3928,7384
|
4675,8908
|
589,3108
|
5265,2016
|
Второй
конвектив-ный
пучек
α2
k
.
n
= 1,25
|
600
|
9731,62
|
11549,671
|
2432,905
|
13982,276
|
500
|
8245,12
|
9772,176
|
2061,28
|
11833,456
|
400
|
6798,26
|
8049,832
|
1699,565
|
9749,3975
|
300
|
5381,13
|
6354,130
|
1345,2825
|
7699,4121
|
200
|
4003,64
|
4705,801
|
1000,91
|
5706,7109
|
αэк
= 1,35
|
400
|
5280,4578
|
6315,2344
|
1848,1602
|
8163,3946
|
300
|
3928,7707
|
4675,8908
|
1375,0697
|
6051,9231
|
200
|
2596,4682
|
3083,0569
|
908,7639
|
3991,8208
|
100
|
1293,3718
|
1523,6159
|
452,6801
|
1976,2960
|
|

|
2.7. Тепловой баланс.
При работе парового или водогрейного котла вся поступающая в него тегшота расходуется на выработку полезной теплоты, содержащейся в паре или воде, и на покрытие различных потерь теплоты. Суммарное количество теплоты, поступающей в котлоагрегат, называется располагаемой теплотой и обозначается Qp
p
. Между теплотой, поступающей в котлоагрегат и покинувшей его должно существовать равенство. Теплота покинувшая котлоагрегат , представляет собой сумму полезной теплоты и потерь теплоты, связанной с техническим процессом выработки пара. При тепловом расчете парогенератора или водогрейного котла, тепловой баланс составляют для определения КПД брутто и расчетного расхода топлива. Тепловой баланс котла составляют принципиально к установившемуся тепловому режиму. При поверочном расчете котлоагрегата определяют КПД по оборотному балансу.
Определение располагаемой теплоты, кДж / м3
[ таб.2, д.п.]
Qp
p
= Qс
н
=37430 кДж/м3
где Qс
н
– низшая теплота сгорания .
Определение теплоты с уходящими газами, %
g2
= (Iху
- α ух
* I0
х
.
в
.
)*(100 – g4
) : Qp
p
(2.9)
где Iху
- энтальпия уходящих газов, определяется при соответствующих значениях коэффициента избытка воздуха в уходящих газах [ табл.4, к.п.]
tух
=150°С I0
хв
=39,8 * V0
= 39,8 * 9,72468= 387,039 кДж/м3
α ух
= α эк
= 1,35 g2
= 0, т.е. топливо - газ
g2 =( 2984,0584 –1,35*387,039)*(100-0) : 37430 = 6,57%
Определение потерь теплоты от химической неполноты сгорания, %
g3
= 0,5
% g6
= 0, т.к. топливо - газ.
Определение потерь теплоты от наружного охлаждения, %
g5
= g5ном
* (Dном
: D ) где -g5ном
= 1,7 %
Опред
еление КПД бру
тто парового котла из уравнения теплового баланса, %
ηбр
=
100 – ( g2
+ g3
+ g4
+ g5
+ g6
), %
(2.10)
ηбр
=
100 – (6,57 + 0,5 + 0 + 1,7 + 0 ) = 91,22 %
|

Определение полезной мощности парового котла
Qп.г.
= DП.Е.
( iП.П.
– i П.П.
) + DН.П.
(iН.П.
– iП.В.
) +
0.01 * P (DП.Е.
+ DН.П.
) * ( i кип
– iп.в.
)
(2.11)
где – DП.Е.
= 0 – расход выработанного переднего пара, кг / с
DН.П.
- расход выработанного насыщенного пара, кг / с
DН.П.
- 10000 / 3600 = 2,7778 кг / с
P
-
непрерывная продувка парового котла , % учитывается только при P = 2% ; P = 3% .
QП.Г.
= 2,777 (2790 – 435,8 ) + 0,01 * 3 ( 0 + 2,77 ) * ( 828 – 435,8 ) = 6564,5897 к Вт
Определение расхода топлива, м3
/ с
ВП.Г.
= QП.Г.
:(Q p
p
* ηбр
) * 100
(2.12)
где QП.Г.
- полезная мощность парового котла
Q p
p
- располагаемая теплота, кДж /м3
ηбр
- КПД брутто парового котла
ВП.Г.
= ( 6383,794 / 37560 х 91,17) х 100 = 0.2 М3
/ С
Определение коэффициента сохранения теплоты
φ = 1 – g5
: ηбр
+ g5
φ = 1 – 1,7 : (91,22 +1,7)=0,981
(2.13)
2.8. Расчет топочной камеры
Расчет топочных камер заключается в определении температур продуктов сгорания на выходе из топки и количества теплоты, отданного дымовыми газами экранной поверхности нагрева. В конце курсового проекта проверяется надежность работы топочной камеры.
В современных теплогенераторах , топочная камера частично экранирована, поэтому, в результате лучистого теплообмена, между газами и экранными поверхностями, температура газов снижается. Лучистый теплообмен, в топочной камере, зависит от площади поверхности экранных труб, от полезного тепловыделения в топке, от частоты поверхности экранных труб, от вида сжигаемого топлива.
Перед началом расчета топочной камеры составляем эскиз топки по чертежам котлоагрегата, для определения её геометрических размеров и дальнейшего расчета площади поверхности стен и объёма топки.
|
Определение энтальпии продуктов сгорания, кДж/м3
Предварительно задаемся температурой продуктов сгорания на выходе из топки для газа в пределах от 1050°С. Для этой температуры определяем энтальпию продуктов сгорания на выходе из топки. [таблица 4 к.п.]
Т=1050°С
I\\
топки
= (17749,5565 + 19729,4678) : 2 = 18739,5121 кДж/м3
Определение полезного тепловыделения
Qт = ( Q p
p х ( 100 - g3 ) / 100 ) + QB
(2.14)
где QB
– теплота уносимая в топку воздухом, кДж/м3
QB
=
αт
* Iхв
= 1,05 * 387,039 = 406,39095
Iхв
= V° * 39,8 = 9,72468 * 39,8 = 387,039 кДж/м3
Iхв
– энтальпия теоретического объема холодного воздуха
g = 0,5 Qp
p
= 37430 кДж/м3
QТ
= 37430 * ((100 – 0,5) : 100 )) + 406,39095 = 37649,24095 кДж/м3
Определение коэффициента тепловой эффективности экрана
ψ = χ * ζ
(2.15)
где χ - угловой коэффициент , который равен отношению количества энергии, посылаемой на облучаемую поверхность к энергии излучения всей полусферической излучающей поверхности ;
ζ -
коэффициент загрязнения, учитывает снижение тепловосприятия экранных поверхностей нагрева из-за их загрязнения (лит. 6, стр.62, табл. 5.1.)
ζ = 0,65
ψ = 0,6 5 * 1 = 0,65
Определение эффективности толщины излучаемого слоя, м
S = 3,6 * Vт : Fс.т. S = 3,6 * 17,2 : 42,73 = 1,45 м (2.16)
где Vт
- объем топочной камеры, м3
Fc
т
-
площадь поверхности стен топочной камеры, м3
|
Определение коэффициента ослабления лучей к(мМпа) -1
При сжигании жидкого или газообразного топлива k зависит от коэффициента ослабления лучей 3-х атомными газами – kr
и коэффициента ослабления лучей – kc
k= kr
* kn
+ kc
(2.17)
где r - суммарная, объемная доля 3-х атомных газов (табл. 3, к.п.) r = 0,2824
kr
- ( лит. 4, стр. 63, табл. 5.4.) или по формуле
kr
= (7,8 + 16 * rН2О) : (31,16 * vPn * S ) * ( 1 – 0,37 ( Тт
\\
: 1000 ) , (м * мПа ) –1
kr
= 9
kс
= 0,3 *(2* αт
) * 1,6* (Т”т
:1000) * (Ср
: Мр
)
Тт
\\
- абсолютная температура на выходе из топки (Тт
\\
- 1323 К )
αт - 1,05
СР
НР
-
содержание углеводорода и водорода в рабочей массе топлива при сжигании природного газа.
Ср
/Нр
= 0,12 Σ m/n * Сm
* Hn
Ср
/Нp
= 0,12 * ( 1/4 * 95,4 + 2/6 * 3,6 + 3/8 * 0,3 + 4/10 * 0,27 + 5/12 * 0,2) = 3,08826 (м * мПа)-1
Kc = 0,3 ( 2 – 1,05 ) * ( 1,6 * (1323 : 1000 ) – 0,5 ) * 3,088 = 1,29
отсюда,
k = 9 * 0,2824 + 1,29 – 3,83 (м х мПа)-1
Определяем степень черного факела
α ф
= m * αсв
+ ( 1 – m ) * αr
(2,18)
где m - коэффициент, характеризующий долю топочного объема, заполненного светящейся частью факела
m =0,1
αc
в
-
степень черноты светящейся части факела, та, которой обладал бы факел при заполнении всей топки, только светящейся частью пламени.
αсв
= 1 – ехр[-(kr
*Rn
+kc
)PS]
где е - основание натурального логарифма
p- давление в топке для котлоагрегатов, работающих без продува Р =
0,1 мПа
α1
- степень черноты несветящихся 3-х атомных газов
αсв
=
1 – e–(9*0,2828+1,29)*0,1*1,45
= 0,4263
α1
=1- е ( kr * rn ) PS
αr
= 1- e-( 9*0.2824*0.1*1.61)
= 0.33413
αсв
=
0,4263
αr
= 0,33413
|
αф
= m * αсв
+ ( 1 – m ) * αr
= 0,1*0,4263 + (1-0,1)*0,33413 = 0343347
n – число труб расположенных в газоходе;
из чертежа топки определяем поперечный (S1
) и продольный (S2
) шаг трубы
Z1
= 6 – число труб в ряду;
Z2
= 41 – число рядов по ходу сгорания;
N = Z1
*Z2
= 6*41 = 246 (шт)
S1
= 110мм, S2
= 90мм
H – 3,14*0,056*1,98*246 = 85,65 м2
Определение степени черноты топки
αт
= αф
:(αф
+ ( 1- αф
)Ψср
)
(2.19)
Ψср
- среднее значение коэффициента эффективности экранов. Ψср
=(Ψпр.б.э
*Fпр.б.э
+Ψл.б.е.
*Fл.б.е.
+Ψпот.
*Fпот.
+Ψпод.
*Fпод.
+Ψзад.э
*Fзад.э
+Ψфр
*Fфр.
) / Fс
m
= 0,65 αт = 0343347 : (0,343347 + (1-0,343347)*0,65) = 0,44589
Определение параметров М
Параметр М учитывает распределение температуры топочной камеры. Он зависит от максимального положения температуры пламени, по высоте топки
М = 0,48 (принимаем по В.В. Померанцеву, лит.б, стр.67)
М=0,54-(0,2* 0,274) =0,48
Определение средней суммарной теплоёмкости продуктов сгорания на 1 м3
сжигаемого газа, кДж (м3
К)
Vср = (Qт - Iт\\ )/ (Tα - Tт\\)
(2.20)
где Tт
” - температура на выходе из топки принятая по предварительной оценки, К
Tα
- теоретическая температура горения в (К), [табл. № 4 к.п.] по Q равному энтальпии продуктов сгорания;
Qт
- полезное тепловыделение в топке;
Tт
” -энтальпия продуктов сгорания [таб. № 4 к.п. по принятой на выходе из топки температуре]
Qт = 37649,24095
Iт
” = 18739,5121
Тт
”=1323
Ta = 273 +1900 + ((37649,24095 – 36366,2520) / (38504,1913 – 36366,2520) * 100 =
= 2233,010541
Vср = (37649,24095 – 18739,5121) / (2233,010541 - 1323) = 20,7796
|
Определение действительной температуры на выходе из топки, °С.
gт = ( Тα
/ М * ((5,67 * ψср
* Fст
* Qт
* ( Tα
)3) / (1011 * φ * Вр
* Vср
)0,6 ) +1) –273
(2.21)
где Тα
- теоретическая температура горения, К
ψср - среднее значение коэффициента эффективности экранов
Qт -
степень черноты топки кДж/м3
φ- коэффициент сохранения теплоты
Вр - расчетный расход топлива, м3
/с
Fст - площадь поверхности стен топочной камеры, м2
Vср -теплоёмкость продуктов сгорания, кДж/м3
gт
= ( 2233,010541 /
0,485((5,67*0,632*42,717*0,44(2233,010541)3
) / (1011
* 0,981* 0,19*20,7796)0.6
)+1) - - 273 =1016
Определение удельной нагрузки топочного объёма
qv = Вр
* Qp
H
/ VT
(2.22)
qv = 0,19 * 37430 / 17,2 = 413,47093 rDn/v3
где Вр
- расчетный расход топлива
Qp
H
-
низшая теплота сгорания на 1 м3
газа
Vт
- объем топочной камеры
Расчет конвективных поверхностей нагрева
.
Конвективные поверхности нагрева котлов играют важную роль в процессе получения пара и использования теплоты продуктов сгорания, попадающих в топочную камеру. Эффективность работы поверхностей нагрева зависит от интенсивности передачи тепла продуктам сгорания и пару. Продукты сгорания передают теплоту наружным поверхностям труб путем конвенции и излучения. Расчет выполняется для 1 м3
газа при нормальных условиях. При расчете конвективных поверхностей нагрева используется уравнение теплопередачи и уравнение теплового баланса.
Определяем площади поверхности нагрева, расположенные в рассчитываемом газоходе.
H = π d Iср
n , м3
d = 0,056 - наружный диаметр труб;
I - длина труб в газоходе
|
Расчет первого конвективного пучка.
Определение температуры продуктов сгорания:
задаёмся температурой сгорания продуктов, °С
t = 300 °С t =
500 °С
Расчет ведем для обеих выбранных температур
Определяем теплоту отданною продуктами сгорания
QБ
= φ * ( I’ – I’’ + Δακ * I°пр
) ; кДж/м3
(2.23)
φ- коэффициент сохранения теплоты φ = 0,98 %
I’ - энтальпия продуктов сгорания перед первым конвективным пучком.
I" - энтальпия продуктов сгорания после первого конвективного пучка ( берём по таблице 4 к. п. для двух выбранных температур )
I’300
=5265,2016 кДж/м3 I"500
= 9002,8840 кДж/м3
Δακ - присос воздуха в конвективной поверхности нагрева Δακ = 0,05
Qб
=0,98 *(18066,34–5265,2+ Qб
= 0,98*(18066,34-9002,8840+
+0,05*387,039) = 13231,68 +0,05*387,039) = 9927,034
Определяем температуру потока продуктов сгорания в конвективном газоходе,°С
g = g’- g" / 2 ,
(2.24)
где g’ – действительная температура на выходе из топки
g" - заданная температура.
g’ = (1016 + 300) / 2 = 685 g" = (1016 + 500) / 2 = 758
Определяем среднюю скорость продуктов сгорания на поверхности нагрева, (м/с)
Wr
= Bp
* Vr
* ( ν * 273 ) / (F * 273)
(2.25)
|
|
Где Bp -расчетный расход топлива, Bp = 0,19 т/ч. Vr - объём продуктов сгорания на 1 м3 (табл. 3) , Vr = 11,9077
ν - средняя расчетная температура продуктов сгорания, °С
F - площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания - 0,41 м/с
Wr300 = 0,19*11,9077* (658+273) / 0,41*273 = 18,89
Wr500 = 0,19* 11,9077 * (758+273) / 0,41*273 = 20,8
Определяем коэффициент теплоотдачи конвекции от продуктов сгорания (Вт/м2
K
)
αк = αн * Cz * Cs * Cф
(2.26)
где αн - коэффициент теплоотдачи (лит. 6, стр.71)
αн = 97 αн = 107
Cz - поправка на число труб по ходу продуктов сгорания (лит.б, стр.71)
Cs - поправка на компоновку пучка; Cs = 1
Сф - коэффициент, учитывающий влияние, изменения физических параметров потока (лит.1, стр.71, рис.6.1.) Сф = 1,13 Сф =1,1 αк = 97*0,97*1,13 = 106,32 αк = 107*0,97*1,1 = 114,16
Определить степень черноты газового потока
При этом необходимо вычислить необходимую суммарную оптическую величину kps
= (kr
* rn
) * P * S
(2.27)
где r n - коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами.
k r
– коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами.
kr
300
= 30 (м*Па)-1
k r
500
= 28 (м*Па)-1
r n
– суммарная объёмная доля трёхатомных газов (таб.3, к.п.) ;
r n = 0.27
P – давление в газоходе без продува; P = 0.1мПа;
S – толщина излучаемого слоя;
S = 0,9*d*((4/ π)*(S1
* S2
)/d2
)-1) = 0,9*0,056*4/3,14*((011,0,09/0,0562
)-1) = 0,15; м
kр
s
300
=30*02707*0,1*0,15 = 0,12 k р
s
500
= 28*0,2707*0,1*0,15 = 0,11
Определение коэффициента теплоотдачи
αл
= αн
* dф
* Сr
(2.28)
где αл
- коэффициент, учитывающий передачу теплоты излучения поверхности нагрева
αн
- коэффициент теплоотдачи
Сr
- коэффициент пропорциональности
Для вычисления αн
* α * Сr
, определяем температуру загрязнённой среды.
t - средняя температура окружающей среды для паровых котлов.
|

|
t3
= t +Δt ; Δt =25 0
C
t3
= 195 +25 = 220 0
C
αл
300
= 94* 1,152* 0,96 = 13,17 αл
500
= 152 * 0,142 * 094 =20,28
Определение суммарного коэффициента теплоотдачи
α1 = ζ (αk + αл)
(2.29)
где ζ - коэффициент использования, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхности нагрева; ζ = 1
α1
= 1 * (106,32 + 13,71) =120,03 α1
= 1 * (114,16 + 20,28) =134,44
Определяем коэффициент теплоотдачи, (Вт/м2
K
)
К = ψ × α1
(2.30)
где ψ - коэффициент эффективности; ψ = 0,85
К = 0,85*120,03 = 102,025 К =0,85*134,44= 114,274
Определение воспринятого количества теплоты, (кДж/м3
)
QT
=(K*H*Δt) / (Bp*103
)
(2.31)
где - Δt – температурный напор для испарительной конвективной поверхности нагрева;
Δt = (υ’ - υ") / (2.3×Ig(υ’- t кип
) / (υ"- tкип
) ;
t кип
– температура кипения при давлении в паровом котле, 0
С
Δt300= 348 Δt500= 521,7
QT300 =(102,025*85,65*348) / (0,19*103) = 16005,14
QT500=(114,274*85,65*521,7) / (0,19*103) = 26874,6
Определяем погрешность (Δ)
Qp
= 449 °C QT
324
= (K*H*Δt) / (Bp*103
)
(2.32)
QT
324
= (102,025*85,65*374,3) / (0,23*103
) = 12720,86
Δt = (V’т
-Qp
) /(2,3 Ig(Vт
”-195) /(Qp
-195))
Δt324
= 692 /(2,3 Ig(821 /129)) = 374.3
Qб
= φ*(I’- I"+Δαk
*I°прис
)
(2.33)
Qб
324
= 0,98*(18739,5121 – 5707,3059 + 0,05 * 387,039) = 12790,52 кДж/м3
Δ = ( ( QБ
– QT
) / QБ
) *100%
Δ = ( (12790,52-12720,86 ) / 12790,52)*100 = 0,4%
Расчет второго конвективного пучка
.
Задаёмся температурой продуктов сгорания
t = 200 °С t = 300 °С
|
Определение теплоты отданной продуктами сгорания, (кДж/м3)
QБ
= φ*(I’- I"+Δαk
*I°прис)
(2.34)
I’ = 5707,3059 I’ = 5707,3059
I" = 3732,1740 I" = 5658,08,34
QБ
200
= (5707,3059 – 3732,1740 + 0,05*387,039)*0,98 = 1954,59
QБ
300
= (5707,3059 – 5658,0834 + 0,05*387,039)*0,98 =67,20
Определение расчетной температуры потока продуктов сгорания в конвективном газаходе.
υ = υ’+ υ" / 2 ,
(2.35)
υ’ = Qp + 200 /2 = 259,5 υ’ = Qp + 300 /2 =309,5
Определение средней скорости,
м/с
Wr = Br
* Vr
* ( ν + 273 ) / (F * 273)
(2.36)
Wr
200
= (0,19*13,387*(262+273)) / (0,41*273) = 12,15
Wr
300
= (0,19*13,387*(312+273)) / (0,41*273) = 13,27
Определение коэффициента теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева, Вт/м2К
αк
= αн
* Cz
* Cs
* Cф
(2.37)
αк
= 108,989 αк
= 115,005
Определение степени черноты газового поток.
kр
s
=(kr
*rn
)*P*S;
(2.38)
S=0,15; P=0,1; r=0,2408
kр
s
200
=40*0,2408*0,1*0,15=0,14 kр
s
300
= 38*0,2408*0,1*0,15=0,13
Определение коэффициента теплоотдачи.
αл
= αн
* α * Сr
(2.39)
αл
200
= 40*0,139*0,98=5,44 αл
300
= 39*0,132*0,96=4,94
|

Определение суммарного коэффициента теплоотдачи.
α1
= ζ (αk
+ αл
)
(2.40)
ζ = 1.
α1
= 1 * (106,32+5,44) =111,76 α1
= 1 * (114,96+4,94) =119,9
Определение коэффициента теплоотдачи
К = ψ * α1
(2.41)
ψ =0,85
К200
= 0,85*111,76=94,99 К300
= 0,85*119,9=101,9
Определение воспринятого количества теплоты, кДж/м3
QT
= (K*H*Δt) / (Bp
*103
)
(2.42)
Δt = (υ’ - υ") / 2,3*Ig((υ’- t кип
) / (υ"- t кип
))
(2.43)
Δt200
=38,19 Δt300
= 116
QT
200
= (94,99*85,65*38,19) / (0,19*1000) = 1635
QT
300
= (101,9*85,65*116) / (0,19*1000) = 5328
Определение погрешности (Δ)
Qp
= 210 ºC
Qб
= φ*(I’- I"+Δαk*
Iºприс
)
(2.44)
Qб
210
= 0,98*(5707,3058 – 3924,7649+0,05*387,039) = 1765,8
QT = (K*H*Δt) / (Bp
*103
)
(2.45)
∆t =(QPI
– QPII
)/( 2,3Ig*(( QPI
– 195)/ (QPII
– 195))=
=(324-210)/ 2,3Ig((342-195)/(210-195))=53,039 ºC
Qт
= ( 94,99*85,65*53,039) / (0,19*1000) = 1771,15 Δ = ( ( Qб
– Qт
) / Qб
) *100%
Δ = ( (1765,8-1771,15)/ 1765,8)*100 = 0,3%
|
Расчёт водяного экономайзера
Определяем отданное количество теплоты, кДж/м3
Qб
= φ*(I’эк
- I" эк
+ Δαэк
× Iºприс
)
(2.46)
I’эк
- энтальпия продуктов сгорания на входе в экономайзер I" эк
-энтальпия уходящих газов на выходе из водяного экономайзера, при t - 150 °С
Δαэк
- присос холодного воздуха в водяной экономайзер
Iºприс.
- энтальпия присасывающего воздуха
Qб
= 0,98* (3924,7649-2984,0584+0,05*387,039)=940,75
Определение энтальпии воды
i" эк
= ( (Bp
*Qб
) / (D + Dпр
) ) + I’ эк
(2.47)
где i" эк
-энтальпия воды после водяного экономайзера, кДж/кг
I’ эк
-энтальпия воды на входе экономайзера, кДж/кг
D - паропроизводительность котла, D = 2,78 кг/с
Dпр
- расход продувочной воды, Dпр = 0,11 кг/с
i" эк
=(( 0,19*940,75) / (2,78+0,11) )+940 =1001,84
По энтальпии воды после экономайзера и давлению определяем температуру воды на выходе из экономайзера
t"эк
= i" эк
/ 4,19
(2.48)
t "эк
= 1001,84/4,19=239,1 ºС
Если температура получится на 20°С выше температуры в барабане котла (195°С), то для котлов с давлением меньше 2,4 Мпа к установке принимают чугунный водяной экономайзер. При несоблюдении этого условия следует принимать стальной змеевиковый водяной экономайзер.
i " эк
= 239,1ºC
Определение температурного напора (°С)
Δt =( Δt б
– Δtн
) / ( 2.3×Ig (Δt б
/ Δtн
)
(2.49)
где Δt Б - Δtн. - большая и меньшая разности температуры продуктов сгорания и нагреваемой жидкости.
Δt б
= Qр
– Iух
. = 210-150 = 60 ºС
Δtн
= t"эк
– tкип
= 144-104 = 40 ºС
Δt =( 60-40) / ( 2.3×Ig (60/40) = 49,38 ºС
|
Выбор конструктивных характеристик принятого к установке водяного экономайзера.
Для чугунного и стального водяного экономайзера выбираем число труб в ряду с таким расчетом , чтобы скорость продуктов сгорания была в пределах от б до 9 м/с. Число труб в ряду чугунного экономайзера должна быть не менее 3 и не более 10.
Характеристика одной трубы экономайзера ВТИ
Таблица 5
Характеристика одной трубы
|
Экономайзер ВТИ
|
Длина, мм
|
2000
|
Площадь поверхности нагрева, м2
|
2,95
|
Площадь живого сечения , м2
|
0,12
|
Определяем действительную скорость продуктов сгорания в экономайзере, м/с
Wr
=( Bр
* Vr
* (νэк
+ 273 )) / (Fэк
* 273)
(2.50)
где νэк
- среднеарифметическая температура продуктов сгорания в экономайзере, м/с
Fэк
- площадь живого сечения для проходов продуктов сгорания.
νэк
=( t’эк
+ t" эк
) / 2
(2.51)
νэк
= (210 + 144) / 2 = 177 ºС
Fэк
= Z1
* Fтр
Fэк
= 0,12 * 12 = 1,44 м2
Wr
= (0,19*13,881* (177+273 )) / (1,44*273) = 3,01 м/с
Определение коэффициента теплопередачи, Вт/м 'К
К=Кm
* Сv
(2.52)
Где Кm
и Сv
- поправочные коэффициенты.
К= 23,5*1,03 = 24,2
Определение площади поверхности нагрева, м2
Hэк
= ( 103
*Qб
*Bр
) / (K×Δt)
(2.53)
Hэк
= ( 1000*940,75*0,19) / (24,2*49,38) =149,57 м2
Определение конструктивных характеристик
n = Hэк
/ Нтр
(2.54)
где Нтр
- площадь поверхности нагрева 1 трубы с газовой стороны, м2
n = 149,57/2,95=50,7
m = n / Z1
; m = 99,7 / 6 = 16,62
m - число рядов труб.
|

|
Определяем невязки теплового баланса :
ΔQ = Qp
р
* ŋбр
– ( Qл
+ Qk
+ Qэк
)
(2.55)
где Qл
+Qk
+Qэк
- количество теплоты воспринятой лучепринемающими поверхностями топки, конвекгивными пучками и водяным экономайзером.
ΔQ = 37430*0,91-(18550,44-12790,52+940,75)= 27360,63
( ΔQ / (Qp
р
* ŋбр
) ) * 100 = (2736,138/(37430*0,91) = 0,8 %
2.9.
Выбор вспомогательного оборудования.
Производительностью дымососа называется объём продуктов сгорания, перемещённых в единицу времени.
Необходимая расчетная производительность дымососа определяется с учетом условий всасывания, т.е. избыточное давление или разряжение и температура перед машиной и представляет собой действительные объёмы продуктов сгорания ( или воздуха который должен перемещать дымосос ).
Выбор дымососа
Таблица 6
Мощность парового котла МВт
|
Коэффициент запаса
|
По производительности
|
По напору
|
Дымосос
|
Вентилятор
|
Дымосос
|
Вентилятор
|
До 17,4
|
1,05
|
1,05
|
1,1
|
1,1
|
Расчетная производительность дымососа
Qp
= β1
* Vд
, м3
/ ч
(2.56)
где β1
- коэффициент запаса по производительности
Vд
- расход продуктов сгорания
Vд
= Bр
( Vух
+ Δαт
Vº) *( (ν ух
+ 273) / 273) ; м3
/ч
Bр
= 0,192*3600 =684 - расход топлива в час
|
Vух
= 13,881, Vº= 9,7246, ν ух
=150 ºС
Vд
= 684 ( 13,881 + 0,1*9,72) *( (150 + 273) / 273) =15741,56
Qp
= 1,05 * 15741,56=16528,63
Определение расчетного давления, Па
Нp
= β2
*Δ Нn
(2.57)
Δ Нn
= h"T
+ Δ Нn
где h"T
- разряжение верхней части топочной камеры = 20 мм. рт. cт. (Па)
ΔН - суммарное сопротивление газового тракта
Δ Н= Sобщ.
= 195.7 мм. рт. ст. (Па)
ΔНn
= 20 +195,7 =215,7(Па):
Hр
= 1,1х215,7 =237,27 Па
По рассчитанным данным Qр
и Нр выбираем дымосос по напорной характеристике в справочнике типа ВДН - 10.
Характеристика дымососа
Таблица 7
ХАРАКТЕРИСТИКА
|
ВЕЛИЧИНА
|
Подача, м3
/ч
|
19,6 х 103
|
Полное давление Р, кПа
|
3,45
|
Температура газа, ° С
|
200° С
|
КПД, η %
|
83
|
Потребляемая мощность, кВт
|
30
|
Тип электродвигателя
|
4А-180М4
|
Завод изготовитель
|
Бийский котельный завод
|
Определяем мощность двигателя, кВТ
N =( Qp
* Hр
* 1.2 ) / (3600 *102 * η )
(2.58)
N = (16528,63*273,27*1,2) / (3600 *102 * 0,83 ) =17,78
|

Nу
= 17,78 * 1,1 = 19,558
Тип двигателя 4А – 180М4
Выбор вентилятора
Таблица 8
ХАРАКТЕРИСТИКА
|
ВЕЛИЧИНА
|
Подача, м3/ ч
|
19,6 * 103
|
Полное давление Р, кПа
|
3.45
|
Температура газа, ° С
|
30° С
|
КПД, η %
|
83
|
Потребляемая мощность, кВт
|
11
|
Тип электродвигателя
|
4А-160S6
|
Завод изготовитель
|
Бийский котельный завод
|
Определяем расчетную производительность, м3
/ ч
Qp = β1
× Vв
(2.59)
где Vв
- расход воздуха
Vв
= Bр
*Vº(αт
– Δα ) *((tв
+ 273) / 273)
Vв = 684*9,72*(1,05-0,05)*((30+273)/273)=7379,08
Выбор питательных насосов
Расчетное полное давление
Нp
= β2
×Δ Нп
(2.60)
Нр
= 1,1*215,7=237,27 Па
Δ Нп
= ΔНr
ΔНr
= 20+195,7 =215,7 Па
ΔН =Sобщ
=195,7 мм.рт.ст. (Па)
Нp = 1,1*215,7 =237,27 Па
N =( Qp
* Hр
) / (3600 *102 * η )
N = ( 7748,034*273,27) / (3600 *102 * 0.83 ) = 6,03
Nу
= 1,1*6,03 =6,63
Qн
= (Д + Дпр
)*1,1
Д = 10, Дпр
=0,04*10 = 0,4
Qн
= (10 + 0,04)*1,1 = 11,4
|
Определяем расчетный напор питательного насоса
Рн
=1,1*(Рк
* (1+ΔР)+Рэк.
+Р"тр
+Рвс
тр
– 3 - Рд
)
(2.61)
где Рк
-давление в барабане котла =1,37 Мпа;
ΔР - избыточное давление в барабане котла на открывании задвижки
ΔР = 0,05*Рк
ΔР =0,05*1,37= 0,0685 МПа
Рэк
-сопротивление водяного экономайзера =0,18 Мпа
Р"тр
- сопротивление в трубопроводе до питательного котла с учетом сопротивления
автоматических клапанов питания
Рвс
тр
– сопротивление всасывающих трубопроводов =0,1 Мпа
Рд
-давление под которым находится питательная вода в деаэраторе =0,12 Мпа
Рн
=1,1(1,37*(1+0,685)+0,18+0,2+0,1+0,12)=2,9 МПа
Определяем мощность питательного насоса
N =( Q* Рн
) / (0,36 * η ) ;кВт
(2.62)
N =( 11,44*2,9 ) / (0,36 * 0,88) = 105,96 кВт
Ny
= 1,05*105,96 = 111,258
Характеристика питательного насоса марки ПЭ – 65 - 40
Таблица 9
Характеристика
|
Величина
|
Подача, м3
/ч
|
65
|
Напор, Мпа
|
4,4
|
Марка электродвигателя
|
А2-92-2
|
Мощность кВт
|
125
|
Завод изготовитель
|
Орловская область
область
|
2.10. Описание тепловой схемы.
Отпуск пара теплотехническим потребителям часто производится от котельных установок, которые называются производственными. Эти котельные обычно вырабатывают насыщенный или слабо-перегретый пар с давлением до 1,4 или 2,4 Мпа. Пар используется технологическими потребителями и в небольшом количестве на приготовление горячей воды, направляемой в систему теплоснабжения. Приготовление горячей воды производится в сетевых подогревателях установленных в котельной.
Принципиальная тепловая схема производственной котельной с отпуском небольшого количества теплоты на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, в закрытую систему теплоснабжения, показана на отдельном листе.
Насос сырой воды подаёт воду в охладитель продувочной воды, где она нагревается за счет теплоты продувочной воды. Затем сырая вода подогревается до температуры 20-30 ° С в пароводяном подогревателе сырой воды и направляется в химводоочистку. Химически очищенная вода направляется в охладитель деаэрированной воды и подогревается до определённой температуры.
|
лист
|
Дальнейший подогрев химически очищенной воды осуществляется в подогревателе паром. Перед поступлением в головку деаэратора часть химически очищенной воды проходит через охладитель выпара деаэратора.
Подогрев сетевой воды производится паром в последовательно включенных двух сетевых подогревателях. Конденсат от всех подогревателей направляется в головку деаэратора, в которую также поступает конденсат, возвращаемый внешним потребителем пара.
Подогрев воды в атмосферном деаэраторе производится паром от котлов и паром из расширителя непрерывной продувки. Непрерывная продувка от котлов используется в расширителе, где котловая вода в следствии снижения давления частично испаряется.
В котельных с паровыми котлами, независимо от тепловойй схемы, использование теплоты непрерывной продувки котлов является обязательным. Использованная в охладителе продувочная вода сбрасывается в продувочный колодец (барботер ) .
Деаэрированная вода с температурой 105 °С питательным насосом подаётся в паровые котлы. Подпиточная вода для систем теплоснабжения забирается из того же деаэратора, охлаждаясь в охладителе деаэрированной воды до 70 °С перед поступлением к подпиточному насосу. Использование общего деаэратора для приготовления питательной и подпиточной воды возможно только для закрытых систем теплоснабжения ввиду малого расхода подпиточной воды в них. В котельных с паровыми котлами, как правило, устанавливаются деаэраторы атмосферного типа.
Для технологических потребителей, использующих пар более низкого давления, по сравнению с вырабатываемым котлоагрегатами, и для собственных нужд , в тепловых схемах котельных предусматривается редукционная установка для снижения давления пара (РУ) или редукционно-охладительная установка для снижения давления и температуры пара (РОУ).
|
Лист
|
лист
|
ДП 1006 С-232
|
31
|
31
|
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ :
1. Е.Д.Будников « Производственные котельные установки », М.Энергоиздат, 1984 г.
2. Л.М.Сидельковский , В.Н.Юренев « Котельные установки промышленной ориентации » М.Энергоиздат, 1985 г.
3. Р.И.Эстеркин «Промышленные установки» Л.Энергоиздат, 1988 г.
4. « Тепловые и атомные электростанции ». Справочник М.Энергоиздат, 1989 г.
5. В. С Вергазов «Устройство и эксплуатация котлов » . Справочник . Н.Стройиздат ,1991 г.
6. Р.И.Эстеркин «Котельные установки .Курсовое и дипломное проектирование ». Л.Энергоиздат , 1989 г.
7. Д.Н.Сидоров, А-С.Сидоров « Монтаж оборудования котельных установок ». М.Высшая школа , 1991 г.
8. К.Ф.Роддатис , А.Н.Полтарецкий « Справочник по котельным установкам Малой производительности » М.Энергоиздат, 1989 г.
|
лист
|
32
|
|
Комментарии:
Хватит париться. На сайте FAST-REFERAT.RU вам сделают любой реферат, курсовую или дипломную. Сам пользуюсь, и вам советую! |
Никита | 13:22:38 05 ноября 2021 | |
|
|
|
|
|
|
Смотреть все комментарии (14) Работы, похожие на Реферат: Теплотехнический расчет котлоогрегата ДЕ 10 14
Назад |
 |