Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Исходные данные:
Тип котла ТПЕ-430
Производительность D = 500 т/ч;
Продувка Dпр = 2 %;
Давление за котлом Pпп = 14 МПа;
Температура за котлом tпп = 560 °С;
Давление в барабане Pб = 16,0 МПа;
Давление питательной воды Рпв = 16,5 МПа;
Температура питательной воды tпв = 230 °С;
Избыток воздуха вверху топки αт = 1,2;
Температура газов на выходе из топки = 1170°С;
Температура газов за пароперегревателем = 550°С;
Температура газов за экономайзером = 270°С;
Температура уходящих газов = 140°С;
Количество ступеней экономайзера 2;
Количество ступеней воздухоподогревателя 2;
Топливо Кизеловский Г,отсев.
Определить:
Расчетно-технологическая схема парового котла:
Уголь Кизеловский Г,отсев;
; VГ=42%;
; t1=1200°С;
; ;
;
;
NP=0,8%;
;
где W – влажность топлива, % ; A – зольность топлива, % ; Sк – содержание колчеданной серы, % ; S0 – содержание органической серы, % ; C – содержание углерода, % ; H – содержание водорода ,% ; N – содержание азота, % ; O – содержание кислорода, % ; VГ-выход летучих горючих, %; – низшая теплота сгорания топлива.
где – содержание углерода, серы, водорода, кислорода на рабочую массу топлива;
;
2.2 Теоретический объем азота, выделившийся при сжигании топлива, м3/кг:
2.3 Теоретический объем водяных паров, выделившийся при сжигании топлива, м3/кг:
;
2.4 Объем трёхатомных газов, выделившийся при сжигании топлива, м3/кг:
α т = 1,2.
∆αшпп = 0,00;
∆αкпп = 0,03;
∆αвэ = 0,02;
∆αвп = 0,03;
где ∆αшпп – присосы воздуха в ширмовом пароперегревателе; ∆αкпп – присосы воздуха в конвективном пароперегревателе; ∆αвэ – присосы воздуха в водяном экономайзере;
∆αвп – присосы воздуха в воздухоподогревателе.
2.7 Коэффициенты избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева:
где – коэффициент избытка воздуха за ширмовым пароперегревателем;
коэффициент избытка воздуха за конвективным пароперегревателем;
– коэффициент избытка воздуха за 2-й ступенью водяного экономайзера;
– коэффициент избытка воздуха за 2-й ступенью воздухоподогревателя;
– коэффициент избытка воздуха за 1-й ступенью водяного экономайзера;
– коэффициент избытка воздуха за 1-й ступенью воздухоподогревателя;
2.9 Объем водяных паров с учетом коэффициентов избытка воздуха по газоходам, м3/кг:
2.10 Полные объемы продуктов сгорания с учетом коэффициента избытка воздуха, м3/кг:
2.11 Объемные доли трехатомных газов:
2.12 Объемные доли водяных паров:
2.13 Объемные доли трехатомных газов и водяных паров:
2.14 Масса дымовых газов, кг/кг:
2.15 Концентрация золы в дымовых газах, кг/кг:
При сжигании твердых топлив в топках с твердым шлакоудалением αун= 0,95;
Все данные заносим в таблицу 1.
Таблица 1.
|
Топка , ширмы, фестон |
Конвек - тивный перегре- ватель |
Водяной эконом- айзер II ступени |
Воздухо подогре- вательII cтупени |
Водяной эконом- айзер I cтупени |
Воздухо подогре- вательI cтупени |
||
|
Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева α”; |
_ |
1,2 |
1,23 |
1,25 |
1,28 |
1,3 |
1,33 |
|
Коэффициент из-бытка воздуха, средний по газоходу αcр |
_ |
1,2 |
1,215 |
1,24 |
1,265 |
1,29 |
1,315 |
|
Объем водяных паров VH2O= VоH2O +0,0161(αcp-1)Vo |
м3 /кг |
0,567 |
0,569 |
0,571 |
0,573 |
0,575 |
0,578 |
|
Объем дымовых газов Vг= VRO2 + VN2+VH2O+(αcp-1)Vo |
м3\кг |
7,086 |
7,8459 |
7,291 |
7,433 |
7,565 |
7,698 |
|
Объемная доля трехатомных газов RO2= VRO2/ Vг |
_ |
0,133 |
0,132 |
0,129 |
0,127 |
0,125 |
0,123 |
|
Объемная доля водяных паров rH2O= VH2O/Vг |
_ |
0,08 |
0,079 |
0,078 |
0,077 |
0,076 |
0,075 |
|
Суммарная доля трехатомных газов и водяных паров rn= rRO2 + rH2O |
_ |
0,213 |
0,211 |
0,207 |
0,204 |
0,201 |
0,198 |
|
Масса дымовых газов Gг=1- Ар/100+1,306αсрVо |
кг\кг |
9,02 |
9,13 |
9,3 |
9,47 |
9,65 |
9,82 |
|
Концентрация золы в дымовых газах μзл= Ар*αун/ 100* Gг |
кг\кг |
0,032 |
0,031 |
0,031 |
0,03 |
0,03 |
0,029 |
Таблица 2.
|
Расчетная температура, |
Удельные энтальпии, ккал/кг(кДж/кг) |
||||
|
воздух: ( ct )В |
углекислый газ: ( сv )co2 |
азот: ( сv )N2 |
водяные ( сv )H2O |
зола: (cv )ЗЛ |
|
|
140 270 550 1170 |
44,4(186) 88,7(371) 181,1(757) 408,1(1706) |
59(247) 120(502) 266,7(1115) 631,3(2639) |
43,5(182) 84,6(354) 196,6(822) 396,8(1659) |
52,8(212) 99,2(415) 211(882) 495,2(2070) |
80,3(336) 56,2(235) 121,7(509) 280,6(1173) |
3.1 Энтальпию теоретически необходимого воздуха, кДж/кг:
где удельная энтальпия воздуха при температуре поверх-ти нагрева; [1.с.18]
(20)
где Iзл=(c )ЗЛ* αун *АР/100, ккал/кг(кДж/кг);
Если приведенная величина уноса золы то энтальпией золы при определении действительного объема продуктов сгорания можно пренебречь.
Используя формулы (14),(15),(16),проведём расчёт для каждого участка газохода
А) На выходе из топки при Т”=1170°С; Т=1,2:
Iзл =11733*0,249=82,5(344,9)
;
Б) За конвективным пароперегревателем при ПП”=550 °С; Т=1,23:
Iзл =509*0,294=35,7(149,6) ккал/кг(кДж/кг);
В) За водяным экономайзером при ЭК”=270 °С; =1,3:
Iзл =235*0,294=16,5(69,3) ккал/кг(кДж/кг);
;
Г) Энтальпия уходящих газов при УХ”=140 °С; Т=1,33:
Iзл =336*0,31*0,95=23,6(98,9) ккал/кг(кДж/кг);
;
4. Тепловой баланс котла и определение расхода топлива:
Цель составления теплового баланса котла - определение коэффициента его полезного действия и расхода топлива.
При расчете котла коэффициент полезного действия брутто определяется из обратного баланса:
где потери тепла с уходящими газами, %;
потери тепла от химической неполноты сгорания топлива, % ;
потери тепла от механической неполноты сгорания топлива, % ;
потери тепла от наружного охлаждения котла, % ;
потери с физическим теплом шлаков, %.
Потери тепла и принимаются по нормам в зависимости от сжигаемого топлива, типа топочного устройства и способа шлакоудаления. При сжигании твёрдых топлив в топках с твердым шлакоудалением величину рекомендуется принимать равной нулю. Величину можно принять 1%. Потери при паропроизводительности котла 230 т/ч составляют 0,57%. Итак, принимаем =0, =1% , =0,57% .
Потери с физическим теплом шлаков, % :
где ашл=1- аун – доля золы топлива в шлаке; (сv)зл – энтальпия золы, кДж/кг (в зависимости от температуры удаляемого шлака, которая может быть принята 800°С).
При t=800°С (сv)зл=183,4(764) ккал/кг(кДж/кг);
Потери тепла с уходящими газами применительно к сжиганию твёрдых топлив в топках с твердым шлакоудалением, % :
где энтальпия уходящих газов (определена раннее);
энтальпия холодного воздуха при t=30;
После определения коэффициента действия котлоагрегата найдём коэффициент сохранения тепла:
который используется при тепловых расчетах топки и конвективных поверхностей нагрева.
Полный расход топлива, подаваемого в топку котла, вычисляется из прямого баланса тепла, кг/ч:
где тепло, полезно используемое в котлоагрегате. Оно определяется по заданной паропроизводительности котла D, энтальпии перегретого пара пп и питательной воды п.в. , с учётом непрерывной продувки Dпр (для поддержания заданного солевого режима в контурах циркуляции).
энтальпии кипящей воды; [1.с.22, 23]
Расчетный расход топлива, кг/ч:
4.Расход воздуха и газов
где
;
в нём по газовой стороне, т.е. 0,03; tхв=30°С –температура холодного воздуха; =0,1 –присос воздуха в топке парового котла для твёрдого топлива.
4.2 Расход газов у дымососов, м3/ч:
где =0,12 –присосы в золоуловителях и газоходах после воздухоподогревателя; Vух=Vг (за воздухоподогревателем 1-й ступени)=8,506 м3/кг;
Список используемой литературы:
2007. – 28 с.
2. Ковалёв А.П. , Лелеев Н.С. , Виленский Т.В. Парогенераторы.- М.:
Энергоатомиздат , 1985. – 376 с.
Новосибирский Государственный Технический Университет
Кафедра: Тепловые электрические станции
Расчетно–графическая работа:
Расчет объемов и энтальпий воздуха, и продуктов сгорания; определение теплового баланса и расхода топлива, воздуха и газов на котел.
Вариант 14.33.
Факультет: Энергетики
Группа: ТЭ-72
Студент: Балакин М.М
Преподаватель: Баранов В.Н.
Новосибирск 2010 г.