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
|
+-------------------------------------------------------------------------------------------------- I. Теоретическая часть. 1. Введение. Предприятия или установки, предназначенные для производства электрической энергии, называются электростанциями. Электроэнергию на них получают путём преобразования других видов энергии. Источником энергии могут быть движущая вода, топливо, атом и нетрадиционные возобновляемые источники (ветровой, приливной и т.д.). Наибольшее распространение получили гидравлические, тепловые и атомные электростанции. Тепловая электростанция (ТЭС) преобразует химическую энергию топлива (угля, газа, мазута) в электрическую энергию и теплоту. Тепловая электростанция с комбинированным производством электрической энергии и теплоты в теплофикационных паротурбинных установках – это теплоэлектроцентраль (ТЭЦ). Современная электростанция – это сложное предприятие, включающее большое количество различных видов оборудования (теплосилового, электрического, электродного и др.) и строительные конструкции. Основным теплосиловым оборудованием ТЭС являются котельная и паротурбинная установки. Котельная установка представляет собой совокупность котла и вспомогательного оборудования (устройства). Она предназначена для получения пара заданных параметров или для нагрева воды под давлением. Котёл – это конструктивно объединённые в одно целое комплекс устройств для получения пара или для нагрева воды под давлением за счёт теплоты сжигаемого топлива, при протекании технологического процесса или преобразовании электрической энергии в тепловую. Для нормального функционирования котла необходимо обеспечить подготовку и подачу к нему топлива, подачу окислителя для горения, а также удалить образующиеся продукты сгорания, золу и шлак (при сжигании твёрдого топлива). Вспомогательное оборудование котла – это дутьевые вентиляторы, дымососы и т.д. Основными элементами котла являются поверхности нагрева – теплообменные поверхности, предназначенные для передачи теплоты от теплоносителя к рабочей среде (вода, пароводяная смесь, пар или воздух). Экономайзер – предназначен для подогрева или для подогрева и частичного испарения питательной воды, поступающей в котёл. Испарительные поверхности нагрева: радиационные или радиационно-конвективные поверхности нагрева – экраны, фестоны, котельные пучки. Перегреватели – (перегревательные поверхности нагрева) – радиационные, ширмовые, конвективные. Элементами котла являются обмуровка и каркас. Обмуровка – система огнеупорных и теплоизоляционных ограждений или конструкций, предназначенная для уменьшения тепловых потерь и обеспечения плотности. Каркас – несущая металлическая конструкция, воспринимающая нагрузку от массы котла с находящимся в нём рабочим телом и другие нагрузки и обеспечивающая требуемое взаимное расположение элементов котла. На каркасе котла предусмотрены площадки обслуживания и переходные лестницы.
|
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
3 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
2.Состав и характеристика топлива.
Марка топлива: Мазут Состав топлива: Wр = 3.00% Ар = 0.05% Sср + К = 0,3% Ср = 84.65% Нр = 11.7% Nр = 0.15% Ор = 0.15% Qpp = 40.28 мДж/кг (Л-1 таблица 2.1 стр.14-15) Топливо характеризуется: Энергетическое топливо под ним понимают: горючие вещества, которые экономичней и целесообразней использовать для получения тепловой и электрической энергии. Это сложные углеводородные соединения, содержащие некоторое количество минеральных примесей. Топливо может быть: органическое и не органическое. По агрегатному состоянию: твёрдое, жидкое, газообразное. По происхождению: естественное (нефть, газ, уголь), искусственное (мазут, кокс). Топливо в том виде котором оно попадает в котельную называется рабочим. В составе топлива входят: горючие элементы, не горючие элементы, влага. В состав горючей части входят углерод С, водород Н и сера S, находящиеся в сложных соединениях с кислородом О и азотом N. Важная характеристикой топлива является теплота сгорания. Теплота сгорания – количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании топлива. Различают низшую и высшую теплоту сгорания. При сжигании топлива в зоне высоких температур, они претерпевают изменения и образуется зола. Зола – смесь минералов, находящихся в свободном состоянии или связанных с топливом. Летучая зола - это мельчайшие частицы золы, которые уносятся дымовыми газами из топки (фестон, пароперегреватель). Они являются активными загрязнителями конвективных поверхностей. Часть золы расплавляется в ядре факела и выпадает вниз топочной камеры (шлакоприемник). Или прилипает к нижним экранным трубам, затвердевает и загрязняет их. Т.о. шлак – это твердый раствор минералов и его химический состав отличается от химического состава золы. Одна из важнейших характеристик золы – плавкость. Ее определяют в лабораторных условиях. Если твердое топливо постепенно нагревать в среде без доступа вздуха, то при высоких температурах начала выделяются водяные пары, за тем происходит разложение кислотосодержащих молекул топлива с образованием газообразных веществ, получавших название летучие вещества: СО, СО2 , Н2. Так же топливо характеризуется абразивностью, твёрдостью и плотностью. Абразивность - это способность топлива при контакте с другими материалами (металлами)вызывать их износ .Зависит от: колчеданной серы, коксового остатка и золы. Твёрдость – это сопротивляемость топлива размельчению и размолу. Характеризуется коэффициентом размолоспособности. Плотность – эта характеристика учитывается при выборе оборудования систем загрузки, хранения и транспортировки. Например: при снижении плотности должен возрасти объем сжигаемого топлива, а системы топливоподачи и топливоприготовления могут не пропустить повышенный объем, что приведет к необходимости снижения нагрузки котла. Мазут. Из жидких топлив в энергетике используется мазут трех марок — 40, 100 и 200. Марка определяется предельной вязкостью, составляющей при 80°С для мазута 40 — 8,0; для мазута 100 — 15,6; для мазута 200 — 6,5—9,5 град. усл. вязкости (°УВ) при 100°С. В мазуте содержится углерода 84—86% и водорода — 11—12%, содержание влаги не превышает 3—4%, а золы — 0,5%. Мазут имеет высокую теплоту сгорания МДж/кг (9400—9600 ккал/кг). По содержанию серы различают малосернистый мазут Sр≤0,5%, сернистый — Sр до 2% и высокосернистый Sр до 3,5%; по вязкости — маловязкий и высоковязкий, содержащий смолистые вещества и парафин. Наиболее вязкие сорта мазута имеют температуру застывания 25— 35 0С. В связи с этим при сжигании применяется предварительный нагрев вязких мазутов до температуры 80—120°. |
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
4 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
3.Описание парогенератора.
При разработке газомазутных парогенераторов серии ДЕ особое внимание было обращено на увеличение степени заводской готовности парогенераторов в условиях крупносерийного производства снижение металлоемкости конструкций, приближение эксплуатационных показателей к расчетным. Характерная конструктивная особенность котлов типа ДЕ – расположение топочной камеры сбоку от конвективного пучка, что предотвращает обогрев верхнего барабана и уменьшает площадь ограждающих поверхностей. Котлы всех типоразмеров имеют единый поперечный профиль (различаются длиной и движением газов в конвективном газоходе). Топка полностью экранизирована. Задний и боковые экраны плотные (из труб диаметром 51х2,5мм). Боковые экраны вальцованы в барабаны. Конвективный пучок, образованный трубами диаметром 51х2,5мм, отделяется от топочной камеры вертикальным боковым экраном, в конце которого выполнен фестон, где газы проходят в конвективный газоход. Боковой экран (из гнутых труб) образует потолочный и подовый экраны. В котлах типа ДЕ производительностью 6,5т/ч движение дымовых газов осуществляется поворотом конвективного газохода в горизонтальной плоскости и выходом его со стороны задней стенки обмуровки. Котлы производительностью 6,5 т/ч выполнены с одноступенчатой схемой испарения. Пароперегреватель котлов производительностью 6,5 т/ч выполнен в виде змеевика из труб. На котлах производительностью 6,5 т/ч устанавливаются горелки типа ГМ. В качестве хвостовых поверхностей нагрева котлов применяются стальные или чугунные экономайзеры. Котлы оборудованы системами очистки поверхностей нагрева при работе на жидком топливе. Котлы имеют опорную раму, передающие все нагрузки на фундамент. Свобода температурных перемещений элементов котлов обеспечивается неподвижным закреплением передней опоры нижнего барабана и подвижным креплением за счет овальных отверстий для болтов, которыми крепится задняя опора к раме котла.
|
|||||||
140.102 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
5 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
4.Выбор топочного устройства. Топочное устройство предназначено для сжигания топлива. Топочное пространство - это объем, ограниченный сбоку стенами, сверху - поверхностью нагрева, снизу - горячим топливом. Зеркало горения - это слой горящего топлива. R = В * L В - ширина, (9,5 - 31 м), L - длина ( глубина ) (6,5-10м) Ширина зависит от вида топлива, глубина - от расположения горелок - факел не должен касаться экранов, т.к. произойдет перегрев металла. Объем топки: Vт = R * hт hт – высота топки, должна обеспечить полное сгорание топлива (3 – 100 м) Требование к топкам.
Все котлоагрегаты серии КЕ оборудованы цепными решетками с пневмомеханическими забрасывателями. Они предназначены для сжигания твердого топлива. По способу организации процесса горения подразделяются: 1. Неподвижная колосниковая решетка и неподвижный горящей слой топлива. 2. Подвижная колосниковая решетка и неподвижный горящий слой 3. Подвижная колосниковая решетка и подвижный слой горящего топлива При сгорании угля на ленте цепной решетке образуется шлак, поэтому необходимо оборудовать топку шлаковым бункером для его сбора. В идеале топливо должно сгорать полностью и без потерь, но на практике это невозможно. |
=
|
5. Технические характеристики парогенератора. Конструктивные характеристики котлоагрегата. Котёл серии ДЕ 4-14 Объём топки – 14.77 м2 Площадь поверхности стен топки – 44.52 м2 Диаметр экранных труб – 51*2,5 мм Относительный шаг экранных труб – 1.56 Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева – 24.78 м2 Диаметр труб конвективных пучков – 51*2,5 м2 Расположение труб конвективных пучков – коридорное. Поперечный шаг – 90 м2 Продольный шаг – 100 м2 Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания – 0,95 м2 Число рядов труб по ходу продуктов сгорания – 23. |
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
6 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
6.Обоснование температуры уходящих газов. При работе парового или водогрейного котла вся поступившая в него теплота расходуется на выработку полезной теплоты, содержащейся в паре или горячей воде, и на покрытие различных потерь теплоты. Суммарное количество теплоты поступившее в котельный агрегат, называют располагаемой теплотой (QРР) между теплотой, поступившей в котельный агрегат и покинувшей его, должно существовать равенство. Теплота покинувшая котельный агрегат, представляет собой сумму полезной теплоты и потерь теплоты, связанных с технологическим процессом выработки пара или горячей воды. Потери могут быть следующими: q2 – потери тепла с уходящими газами. q3 – потери с химической недожогом. q4 – потери с механическим недожогом. q5 – потери тепла от наружного охлаждения q6 – потери тепла с удаляемым шлаком. Потери теплоты с уходящими газами (q2), определяется тем, что продукты сгорания после прохождении газового тракта не охлаждается до температуры окружающего воздуха, а имеют достаточно высокую температуру. Главными факторами, влияющими на потери теплоты с уходящими газами – это размер поверхности нагрева, омываемой дымовыми газами и интенсивность теплоотдачи этим поверхностям. Снижение температуры уходящих газов приведет: к уменьшению температурного напора, к увеличению поверхностей нагрева, увеличится затраты на тягу, увеличится сопротивление газового тракта, уменьшается эффективность используемого топлива, увеличивается перерасход топлива, растет коррозия низкотемпературных поверхностей нагрева (экономайзер и воздухоподогреватель). Для котлов работающих под разряжением q2 составляет от 5-20%. Это самые большие потери. !!!Расчетное значение q2 достигается только при эксплуатации чистых поверхностей нагрева. Потери с химической недожогом (q3) – это теплота, которая могла бы быть получена в топочной камере в случае догорания всех газообразных горючих. q3= 0 - 0,5% (жидкое и газообразное топливо). Потери зависят от: коэффициента избытка воздуха( чем он больше, тем больше потери), нагрузки парового котла (чем меньше производительность , тем больше потери), эффективности смешения воздуха с топливом (чем хуже, тем больше потери). Потери с механическим недожогом (q4) определяются неполнотой сгорания топлива в виде твердых частиц. Возникают при нехватке кислорода в топке q4=3-10%. Потери от наружного охлаждения (q5) определяются потерей теплоты через обмуровку котла. Зависят, главным образом, от качества обмуровки. Потери теплоты с удаляемым шлаком (q6) - шлак удаляется из топки в горячем состоянии, а, следовательно, «забирает» с собой часть теплоты. Потери зависят от: коэффициента избытка воздуха (при его понижении недожог увеличивается, а, следовательно, увеличивается количество шлака), тонкости помола топлива и степени его распыления. |
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
7 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
II. 1. Практическая часть. 1. Определение объёма воздуха и продуктов сгорания.
VВ0 = 0,0889(СР+0,375*SР)+0,265*HР-0,0333*QР VВ0 = 0,0889(84.65+0,375*0,3)+0,265*11.7-0,0333*0.15 = 10.63м3 (Л - 4, ф.3.7, стр.38) СР – содержание на рабочую массу углерода = 84.65 % SP – содержание на рабочую массу серы = 0,3% НР – содержание на рабочую массу водорода = 11.7 % ОР – содержание на рабочую массу кислорода = 0.15%
VоRO2 = 0,01866(СР+0,375*SР) VoRO2 = 0,01866(84.65+0,375*0,3) = 1,581м3 (Л – 4, ф.3.7 стр.38)
VoN2 = 0,79*VoВ+0,8*NР (Л – 4, ф.3.5 стр.38) VoN2 = 0,79*10.63+0,008*0.15= 8.3989м3 VoВ – теоретический объём воздуха = 10.63 м3 NР – содержание на рабочую массу азота = 0.15 %
VoH2O = 0,111*НР+0,0124*WР+0,0161*VоВ (Л – 4, ф.3.9 стр.38) VoH2O = 0,111*11.7+0,0124*3.0+0,0161*10.63 = 1.687м3 WР – содержание на рабочую массу влаги = 3,0 %
Определение среднего значения коэффициента избытка воздуха. α топки = 1.1 α кпн = (α топки + α кпн) α кпн = (1,1+ 0,15) = 1,25 α экн = (αкпн + αэкн) α экн. = (1,25 + 0,1) = 1,35 (Л – 4, ф.3.11 стр.38) 7.Действительное количество объёма воздуха. Vоизб.=VоВ (αср.-1) (Л – 4, ф.3.12 стр.39) Топка: Vоизб. = 10.63 (1,1 – 1) = 1.063 м3/кг. КПН: Vоизб. = 10.63 (1,25 – 1) = 2.657 м3/кг. ЭКН: Vоизб. = 10.63(1,35 – 1) = 3.720 м3/кг. 8. Объём трёхатомных газов. VRO2 = VoRO2 (Л – 4, ф.3.12 стр.39) VRO2 = 1,1 м3/кг. 9. Объём двухатомных газов. VN2 = VoN2 + (ср – 1) * VВо (Л – 4, ф.3.12 стр.39) Топка: VN2 = 8.398 + (1,1 – 1) * 10.63= 9.461 м3/кг КПН: VN2 =8.398 + (1,175 – 1) * 10.63 = 10.25м3/кг ЭКМ: VN2 =8.398 + (1,3 -1) * 10.63 = 11.58 м3/кг |
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
8 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
10. Объём водяных паров. Vн2o = Voн2o + 0,0161 (ср – 1) VВо Топка: Vн2o = 1.687+ 0,0161 (1,1 – 1) * 10.63 = 1.704 м3/кг КПН: Vн2o = 1.687 + 0,0161 (1,175 – 1) * 10.63 = 1.716 м3/кг ЭКН: Vн2o =1.687+ 0,0161 (1,3 -1) * 10.63 = 1.738 м3/кг 11. Полный объём дымовых газов. Vд.г: VRO2 + VN2 + Vн2o Топка: Vд.г. = 1.581+ 9.461+ 1.704 = 12.746 м3/кг КПН: Vд.г. = 1.581+10.25+1.716 = 13.547 м3/кг ЭКН: Vд.г. = 1,581+11.58+1.738= 14.899 м3/кг 12. Доля трёхатомных газов. (Л – 4, ф.3.15 стр.40) Топка: = 1.581/12.746=0.124м3/ч КПН: = 1.581/13.547=0.116м3/ч ЭКН: = 1.581/14.899=0.106м3/ч 13. Доля водяных паров. (Л – 4, ф.3.16 стр.40) Топка 1.704/12.746=0.13м3/ч КПН: 1.716/13.547=0.126м3/ч ЭКН: 1.738/14.899=0.116м3/ч 14. Суммарная доля. (Л – 4, ф.3.17 стр.40) Топка: R= 0.124+0.13= 0,254 м3/кг КПН: R= 0,116+0.126= 0,242 м3/кг ЭКН: R= 0,106+0.116 = 0,222 м3/кг 15. Концентрация золовых частиц (Л – 4, ф.3.18 стр.40) Топка: г/м3 КПН: г/м3 ЭКН: г/м3 Результаты сводятся в таблицу 1. |
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
9 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
таблица 1
|
Величина |
Расчётная формула |
Теоретические объёмы м3 м3 м3 м3 |
|||||
|
Топка |
КПН |
ЭКМ |
|||||
|
1. Коэффициент избытка воздуха |
1,1 |
1,25 |
1,35 |
||||
|
2. Среднее значение коэффициента избытка воздуха |
1,1 |
1,25 |
1,35 |
||||
|
3. Действительный объём воздуха |
1.063 |
2.657 |
3.720 |
||||
|
4. Действительный объём водяных паров |
0,124 |
0,116 |
0,106 |
||||
|
5. Действительный объём 3-х атомных газов |
9.461 |
10.25 |
11.58 |
||||
|
6. Действительный объём 2-х атомных газов |
1.704 |
1.716 |
1.738 |
||||
|
7. Полный объём продуктов сгорания |
12.746 |
13.547 |
14.899 |
||||
|
8. Доля 3-х атомных газов |
0,124 |
0,116 |
0,106 |
||||
|
9. Доля водяных паров |
0,13 |
0,126 |
0,116 |
||||
|
10. Суммарная доля |
0.254 |
0,242 |
0,222 |
||||
|
11. Концентрация золовых частиц |
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
10 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
2. Определение энтальпии воздуха и продуктов сгорания. таблица 2 |
|||||||||
|
Поверхность нагрева |
Температура поверхности нагрева |
(Энтальпия газов) |
Jзолы |
||||||
|
αтопки = 1,5 |
2000 |
32953.3 |
7677 |
25181 |
5948 |
38806 |
3295 |
312,7 |
42101 |
|
1900 |
31152.3 |
7217 |
23834 |
5587 |
36638 |
3115 |
364 |
39753 |
|
|
1800 |
29351.4 |
6820.9 |
22445 |
5238 |
34504 |
2935 |
271,9 |
37439 |
|
|
1700 |
27393.3 |
6397 |
21090 |
4889 |
32376 |
2759 |
256,8 |
35135 |
|
|
1600 |
25845.9 |
5972 |
19743 |
4546 |
30261 |
2584 |
233,4 |
32845 |
|
|
1500 |
24087.8 |
5553 |
18388 |
4211 |
28152 |
2408 |
218,9 |
30560 |
|
|
1400 |
22329.8 |
5136 |
17075 |
3874 |
26085 |
2232 |
196,9 |
28317 |
|
|
1300 |
20571.7 |
4718 |
15720 |
3551 |
23989 |
2057 |
169,4 |
26046 |
|
|
1200 |
18867 |
4307 |
14407 |
3228 |
21942 |
1886 |
150 |
23828 |
|
|
1100 |
17152 |
3894 |
13128 |
2917 |
19939 |
1715 |
134,5 |
21654 |
|
|
1000 |
15436.8 |
3490 |
11841 |
2612 |
17943 |
1543 |
122,5 |
19486 |
|
|
900 |
13775 |
3092 |
10562 |
2308 |
15962 |
1377 |
108,2 |
15221 |
|
|
800 |
12156.5 |
2700 |
9283 |
2023 |
14006 |
1215 |
95,4 |
17045 |
|
|
αкпн =1,65 |
1000 |
||||||||
|
900 |
13775 |
3092 |
10562 |
2308 |
15961 |
3443 |
108,9 |
19405 |
|
|
800 |
12156.5 |
2700 |
9283 |
2023 |
14006 |
3039 |
95,4 |
17045 |
|
|
700 |
10527 |
2316 |
8038 |
1798 |
12092 |
2631 |
82,4 |
14723 |
|
|
600 |
8919 |
1937 |
6826 |
1464 |
10227 |
2229 |
69,7 |
12456 |
|
|
500 |
7353.9 |
1578 |
5641 |
1203 |
8422 |
1838 |
57 |
10260 |
|
|
400 |
5820.9 |
1222.9 |
4472 |
948 |
6643 |
1455 |
44,8 |
8098 |
|
|
300 |
4330.9 |
886 |
3328 |
700 |
4914 |
1082 |
32,7 |
5996 |
|
|
αэкм = 1,75 |
500 |
7353.9 |
1578 |
5641 |
1203 |
8422 |
1838 |
57 |
10260 |
|
400 |
5820.9 |
1222.9 |
4472 |
948 |
6643 |
1455 |
44,8 |
8098 |
|
|
300 |
4330.9 |
886 |
3328 |
700 |
4914 |
1082 |
32,7 |
4238 |
|
|
200 |
2862 |
567 |
2210 |
460 |
3237 |
1001 |
21 |
4238 |
|
|
100 |
1425.8 |
268 |
1101 |
228 |
1597 |
499 |
10 |
2093 |
|
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||||
|
11 |
|||||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
3. Определение теплового баланса расхода топлива Топливо: Малосернистых мазут Производительность котла: 6,5 т/ч
1. Qрр=Qрн=40280кДж/кг
2. = (3,1655-1,35*423,07)*(100-0)/40280*1000=6,44 =10,63*39,8=423,07 3. - потери от химического недожога = 0,5 % - потери от механического недожога = 3% - потери в окружающую среду = 1,8 % 4. 100 – (q2 + q3 + q4 + q5 + q6) = 100 – 13,2 = 86,8 % 5. Полезная мощность парового котла Qп.г. = Дп.к. (iн.п. – iп.в.) Дп.к.– расход перегретого пара (стр.50 таб.4.5) Iп.к.– энтальпия насыщенного (перегретого) пара Iп.к. = 2789 кДж/кг Iп.к. = 335,2о С Iп.к; iп.в. – таб. Вукаловича (tп.в = 80о С) Q п.к = 1,67 (2786 – 420,1) = 4097,8 кДж/кг |
|||||||
|
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
12 |
|||||||
|
Изм |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
||
|
. Расход топлива. кг/с 8. Коэффициент сохранения теплоты %
|
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
13 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
4. Расчёт топочной камеры 1. стр.25 таб.2.8 Vт = объём топки Vт = 14,77 м3 Sт – площадь поверхности стен топки Sт = 44,52 м2
2. Задаёмся температурой уходящих газов на выходе из топки t = 900 оС 3. Для принятой температуры определяем энтальпию продуктов сгорания по It-графику Iт" = 13186кДж/кг 4. Подсчитываем полезное тепловыделение в топке кДж/кг Qв=39,8*V0=39,8*6.02=239,6 кДж/кг 5.Определяем коэффициент тепловой эффективности экранов - угловой коэффициент, показывающий какая часть полусферического лучистого потока, испускается одной поверхностью - коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия экранных поверхностей в следствии их загрязнения наружными отложениями или закрытия экрана огнеупорной массой. 6. Определяем эффективную толщину излучающего слоя м |
|||||||
|
|
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
|||||
|
14 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
7. Определяем коэффициент ослабления лучей (Л-4, ф. 5.12 стр. 62) - коэффициент ослабления лучей частицами м*МПа суммарная доля 8 .Определяем суммарную оптическую толщину среды 9. Подсчитываем степень черноты факела (Л-4, ф.5.16 стр.46) 10. Определяем степень черноты топки (Л-4. ф.5.21стр.68) м3 кВт/м3 (Л-4, стр. 46 таб. 4.1)
|
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
15 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
11. Слоевое сжигание М = 0,59 – 0,5*xт = 0,59 – 0,5 * 0,14 = 0,52 xт = 0,14 12. Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания.
– тепловая мощность = 1480 + 273 = 900 + 273 кДж/кгК 13. Действительная температура на выходе из топки |
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
16 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
5. Расчёт конвективных поверхностей нагрева (КПН) Теплота передаётся с помощью конвекции Цель: определение tд.г. на выходе из КПН Назначение КПН: 1. Участвуют в получении горячей воды или пара 2. Используют теплоту продуктов сгорания, покидающих топку 3. Осуществляется сложный теплообмен, в котором присутствуют все виды передачи теплоты, но особенно конвекция При расчёте используют уравнение теплового баланса и уравнение теплопередачи Расчёт: 1. Предварительно принимаем 2 значения температуры продуктов сгорания Qдг = 889 оС Qг = 300 оС Qг = 400 оС 2. Тепло, отданное продуктами сгорания (ф.6.2 стр.69 Л – 4)
кДж/кг кДж/кг
3. Средняя расчётная температура потоков продуктов сгорания в газоходе °С °С 4. Определяем температуру напора t = - tкипения tкипения = 194 оС t = 595 – 194 = 401 оС t = 645– 194 = 451 оС 5. Определяем среднюю скорость продуктов сгорания
м/с м/с |
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
17 2227227 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
6. Определяем коэффициент теплоотдачи конвекцией Cz – поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания (Л – 4, стр.71 рис.6.7) Cs- поправка на компоновку пучка (Л – 4, стр.71 рис.6.1) Сф – коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока (Л – 4, стр.71 рис.6.1) н = 55 Вт/м2к н = 57 Вт/м2к к = 55 Вт/м2к к = 57 Вт/м2к (рис. 6.1 Л-4) 7. Определяем степень черноты газового потока: kps = (kг*rг*kзл*)PS (Л – 4, стр.64 рис.56)
м
kps = (46,09*0,11*0,05*12,3)0,1*0,18=0,056 kps =(43,9*0,11*0,05*12,3)0,1*0,18=0,056 (Л – 4, стр.64 рис. 5.6) 8. Определяем коэффициент, учитывающий передачу тепла излучением в КПН л = н * (Л – 4, ф.6.14 стр.78) tз = t + t (Л – 4, ф.6.16 стр.78) t – температура при давлении насыщения = 1,4 МПа; t = 194 оС t = 60 оС tз = 194 + 60 = 254 оС н = 35 Вт/м2к н = 45 Вт/м2к л = 35 * 0,13 = 4,55 Вт/м2к л = 45 * 0,13 = 5,85 Вт/м2к |
|||||||
|
|
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
|||||
|
18 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
9. Определяется суммарный коэффициент теплоотдачи (Л – 4, ф.6.71 стр.97) - коэффициент, учитывающий уменьшение тепловосприятия, вследствие неравномерного омывания продуктами сгорания. = 1 1 = 1 * (55 + 4,55) = 59,55 Вт/м2к 1 = 1 * (57+ 5,85) = 62,85 Вт/м2к 10. Определяем коэффициент теплоотдачи (Л – 1, ф.6.18 стр.79) - коэффициент тепловой эффективности (Л – , таб.6.1 стр.79) k = 59,55 * 0,7 = 41,7 Вт/м2к k = 62,85 * 0,7 = 44 Вт/м2к 11. Определяем температурный напор (Л – 4, ф.6.21 стр. 79)
12. Определяем количество теплоты воспринятой поверхностью нагрева
кДж/кг кДж/кг Cтроим график зависимости Q = f() = 270оС
|
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
19 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
6. Расчёт экономайзера 1. По уравнению теплового баланса определяем количество теплоты (Л – 4, ф.6.48 стр.89) - энтальпия продуктов сгорания на входе в экономайзер - энтальпия уходящих газов, определяем по принятой в начале расчёта температуре уходящих газов. tух.г.=150 оС = 4930,7 кДж/кг = 2227,2 кДж/кг эк = 0,7 VВ0 =39,8*6,02 = 239,6кДж/кг = 0,98(4930,7 – 2227,2 + 0,7 * 239,6) = 2871 кДж/кг 2. Определяем температуру воды (энтальпию) после экономайзера (Л – 4, ф.6.49 стр.90) = 335 кДж/кг (таб. Вакуловича) D – паропроизводительность котла D = 6,5 т/ч = 1,8 кг/с Dпр – расход продувочной воды Dпр = 4% 1,8 – 100 % Х – 4 % = 0,07 кг/с кДж/кг Температура питательной воды = 156 оС (таб. Вакуловича) 3. Конструктивные характеристики экономайзера: Выбираем экономайзер с учётом ширины газохода (ВТИ) Длина – 2500 мм. Площадь поверхности нагрева с газовой стороны – 3,72 м2 (Нтр) Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания 0,152 м2 (F) (Л – 4, табл.63 стр.90) 4. Определяем действительную скорость продуктов сгорания в экономайзере (Л – 4, ф.6.51 стр.91) |
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
20 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
Fэк = Z * Fтр Fтр – площадь живого сечения одной трубы для прохода продуктов сгорания Fэк = 5 *0,152 = 0,552 м2 Fэк - площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания (Л – 4, ф.6.52 стр.91) Z – число труб в ряду (5 вряд) (Л – 4, таб.6.3 стр.90) эк – средняя температура продуктов сгорания в экономайзере м/с 5. Определяем коэффициент теплоотдачи К = 17 Вт/м2К (Л – 4, рис.6.9 стр.92)
6. Определяем температурный напор (Л – 4, ф.6.20 стр.79) °С 7. Определяем площадь поверхности нагрева (Л – 4, ф.6.56 стр.92) м2 8. Общее число труб (Л – 4, ф.6.57 стр.93) Hтр – площадь поверхности нагрева одной трубы (Л – 4, таб. 6.3 стр.90) шт. 9. Количество рядов (Л – 4, ф.6.58 стр.93) шт. Принимаем: средние – 7 рядов, крайние – 5 рядов. |
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
21 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
7. Подбор дымососа Подбор производится по производительности и развиваемому давлению 1. Производительность дымососа м/ч 2. Определяем полное расчётное давление (Л – 4, ф.11.30 стр.230) мм.в.ст. – коэффициент запаса по напору Н – перепад давлений в газовом тракте (Л – 4, таб.11.1 стр.212) 3. Определяем приведённое давление
мм.в.ст. Выбираем дымосос: ДН – 9 (дутьевой напорный) Производительность: 14650 м3/ч Полное давление: 1,75 кПа Максимальный КПД: 83% Мощность на валу: 30 кВт Частота вращения: 1500 об/мин Температура: 100 (Л – 2 таб.5.1 стр.119) |
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
22 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
8. Подбор вентилятора 1. Определяем производительность вентилятора:
м3/ч tв = 30 2. Определяем полное давление мм.в.ст. - коэффициент запаса по напору - перепад давления у газового тракта (Л – 4, таб.11.1 стр.212) Выбираем вентилятор: ВДН – 9 (дутьевой напорный) Производительность: 9750 м3/ч Полное давление: 1,22 кПа Максимальный КПД: 83% Мощность на валу: 1,1 кВт Частота вращения: 1000 об/мин Температура: 30 (Л – 2, таб.5.2 стр.119) |
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
23 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
9. Подбор насоса 1. Определяется производительность насоса Дн = 1,1 * Дпп * n Дпп – производительность котлоагрегатов Дпп = 6,5 т/ч n – количество котлоагрегатов n = 1 шт. Дн = 1,1 * 1,81 * 1 = 1,99 м3/ч 2. Полное давление насоса Нн = Нс + Рк Рк – давление в котле Рк = 14 атм. = 1,4 МПа Нс – сопротивление сети на участке от питательного бака до места ввода в котёл Нс = 0,3 мПа Нн = 0,3 + 1,4 = 1,7 МПа Подбираем центробежный насос: К8/18 Подача: 8 м3/ч Полный напор: 0,18 мПа Частота вращения: 2900 об/мин Мощность электродвигателя: 1,5 кВт (Л – 2, таб.5.4 стр.128) |
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
24 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
10. Невязка теплового баланса 1. Теоретическая теплота, выделяющаяся в топке. кДж/кг 2. Количество теплоты, отданное продуктами сгорания экранным трубам: кДж/кг – энтальпия продуктов сгорания при действительной температуре на выходе из топки. t = 930 3. Количество теплоты, отданное продуктами сгорания КПН кДж/кг 4. Количество теплоты, отданное продуктами сгорания в экономайзере = 2673 кДж/кг 5. Невязка теплового баланса кДж/кг
0,12% < 0,5% |
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
25 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
Библиография 1. Двойников В.А., Деев Л.В., Изюмов М.А. «Конструкция и расчёт котлов и котельных установок» Изд.: Москва, «Машиностроение», 1988 год (Л - 1). 2. Павлов И.И., Фёдоров М.М. «Котельные установки и тепловые сети» Изд.: Москва, Стройиздат, 1986 год. (Л-2) 3. Щекин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача» Изд.: Москва, «Высшая шко- ла», 1980 год (Л – 3.) 4. Эстеркин Р.И. «Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование» Изд.: Санкт – Петербург, Энергоатомиздат, 1989 год (Л – 4.) |
|||||||
140102.51 КП ПЗ |
Лист |
||||||
|
26 |
|||||||
|
Изм. |
Кол. |
Лист |
№ док |
Подпись |
Дата |
|
СОДЕРЖАНИЕ Стр. |
|||||||
|
1. Введение 2. Состав и характеристики топлива 3. Краткое описание парогенератора 4. Выбор топочного устройства 5. Технические характеристики парогенератора 6. Обоснование температуры уходящих газов 7. Определение объёмов воздуха и продуктов сгорания 8. Определение энтальпии воздуха и продуктов сгорания 9. Определение теплового баланса расхода топлива 10. Расчёт топочной камеры 11. Расчёт конвективных поверхностей нагрева (КПН) 12. Расчёт экономайзера 13. Подбор дымососа 14. Подбор вентилятора 15. Подбор насоса 16. Невязка теплового баланса 17. Библиография |
1 2 3 4 5 6 7 10 11 13 16 19 21 22 23 24 25 |
||||||
|
140102.51 КП. ПЗ. |
|||||||
|
Изм. |
Кол.уч |
Лист |
№док |
Подп. |
Дата |
||
|
Проект |
Пучок С.М. |
Поверочный расчёт котлоагрегата ДЕ 6,5/14 |
Стадия |
Лист |
Листов |
||
|
Рук. |
Марусенко Т. Н. |
У |
1 |
27 |
|||
|
Конс. |
Пояснительная записка |
П.Т.Г.Х. Гр.Т - 31 |
|||||
|
Н.-контр. |
|||||||
|
Реценз. |