Тепловой расчет парового котла

Определение конструктивных характеристик и геометрических размеров парового котла. Поверочный тепловой расчет поверхностей нагрева котлоагрегата. Выбор конвективного и ширмового пароперегревателя. Определение объема воздуха и продуктов сгорания в топке.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 11.06.2017
Размер файла 281,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ФГБОУ ВО «АмГУ»)

Факультет Энергетический Кафедра Энергетики

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему: Тепловой расчет парового котла

по дисциплине: Котельные установки и парогенераторы

Исполнитель: студент А.В. Давыдов

Руководитель: старший преподаватель

Ю.В. Хондошко

Благовещенск 2017

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Описание котла Е-220-9.8Ф и определение теплового баланса

1.1 Описание котла

1.2 Определение теплового баланса котла

2. Конструктивные характеристики поверхностей нагрева

2.1 Геометрические размеры топочной камеры

2.2 Геометрические размеры ширмового пароперегревателя

2.3 Геометрические размеры пароперегревателя

2.4 Геометрические размеры поворотной камеры

3. Поверочный тепловой расчет поверхностей нагрева котлоагрегата

3.1 Поверочный расчет пароперегревателя

3.2 Проверочный расчет ширмового пароперегревателя

3.3 Проверочный расчет конвективного пароперегревателя третьей ступени

3.4 Поверочный расчет поворотной камеры

3.5 Поверочный расчет ВЭК второй ступени

3.6 Поверочный расчет ВЗП второй ступени

3.7 Поверочный расчет ВЭК первой ступени

3.8 Поверочный расчет

3.9 Поверочный расчет ВЗП первой ступени ВК и НК

Заключение

Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ

Ерковецкий разрез введен в эксплуатацию в 1932 году. Он расположен в Амурской области и отрабатывает запасы угля «Райчихинского» буроугольного месторождения. Марка добываемого угля на разрезе «Северо-Восточный» -- «2БР». На разрезе применяется усложненная бестранспортная система разработки. На горных работах задействованы экскаваторы-драглайн с большими линейными параметрами: ЭШ-15/90, ЭШ-11/70, ЭШ-10/70, ЭШ-10/60, экскаваторы ЭКГ-5А и гидравлические экскаваторы Caterpillar.

Производственная мощность разреза -- 1,1 млн. тонн угля в год. Максимально достигнутый объем добычи - 1,8 млн. тонн в 2005 году, экскавируемой горной массы - 39,6 млн. м3 в 2005 году.

Добываемый уголь отгружается непосредственно из забоя в полувагоны. Продукция разреза «Северо-Восточный» представлена марками угля «2БПК», «2БОМСШ», «2БР». Сортовые марки угля выпускаются в результате переработки на дробильно-сортировочном комплексе разреза «Северо-Восточный» рядового угля. Товарная продукция поставляется на внутренний рынок России. Отгрузка угля потребителю осуществляется самовывозом и ЖД транспортом. Определение качественных характеристик добываемых углей и товарной угольной продукции проводит Управление качества в г. Райчихинск, в состав которого входит центральная углехимическая лаборатория и лаборатория при ОТК разреза «Ерковецкий».

В работе проведен тепловой расчет парового котла Е-220-9.8Ф

Целью данного курсового проекта является исследование котлоагрегата с помощью следующих расчетов:

1) тепловой расчет;

2) геометрические параметры;

3) тепловой баланс котла.

1. ОПИСАНИЕ КОТЛА Е-220-9.8Ф И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА

1.1 Описание котла

Котел работает на буром угле Ерковецкого месторождения, его номинальная производительность 220 пара с давлением острого пара 100 и температурой 500 .

Таблица 1 - Основные характеристики топлива Ерковецкого месторождения

Основные характеристики

Обозначение

Размерность

Расчетные данные

1

Влажность

%

38

2

Зольность

%

12.4

3

Углерод

%

35

4

Водород

%

2

5

Азот

%

0.5

6

Кислород

%

11.8

7

Сера

%

0.3

8

Низшая теплота сгорания

кДж/кг

11510

9

Выход летучих веществ

%

44

10

Температура начала деформации золы

t1

°C

1140

11

Температура размягчения золы

t2

°C

1230

12

Температура жидкоплавкого состояния

t3

°C

1210

Таблица 2 - Теоретические объемы продуктов сгорания воздуха

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула и обоснование

Расчет или данные чертежей

1

Теоретическое количество воздуха

4,029

2

Теоретический объем продуктов сгорания азота

3,187

3

Теоретический объем продуктов сгорания сухих трехатомных газов

0,655

4

Теоретический объем продуктов сгорания водяных паров

0,758

Таблица 3 - Поверхности нагрева

Поверхности нагрева

1

Топка и конвективный пароперегреватель

0

1.2

1.2

2

ВЭК 2

0.02

1.22

1.21

3

ВЗП 2

0.03

1.25

1.235

4

ВЭК 1

0.02

1.27

1.26

5

ВЗП 1

0.03

1.3

1.285

Таблица 4 - Объемы воздуха и продуктов сгорания

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Газоходы котлоагрегата

Топка

ВЭК2

ВЗП2

ВЭК1

ВЗП1

Уходящие газы

1

Средний коэффициент избытка воздуха

-

Из таблицы

1.2

1.21

1.235

1.26

1.28

1.3

2

Объем водяных паров

м3/кг

0.771

0.772

0.773

0.775

0.776

0.777

3

Полный объем дымовых газов

-

0.121

0.119

0.118

0.116

0.114

0.112

4

Объемная доля сухих трехатомных газов

-

0.121

0.119

0.118

0.116

0.114

0.112

5

Объемная доля водяных паров

-

0.142

0.141

0.139

0.137

0.134

0.133

6

Суммарная объемная доля

-

0.263

0.26

0.257

0.253

0.248

0.245

7

Масса объемных газов

кг/кг

7.19

7.24

7.37

7.51

7.628

7.716

8

Концентрация золы в продуктах сгорания

кг/кг

0.01638

0.01627

0.01598

0.01568

0.0154

0.0153

Таблица 5 - Энтальпия воздуха и продуктов сгорания

Энтальпии

Топка,

КПП

ВЭК2

ВЗП2

ВЭК1

ВЗП1

Уходящие газы

100

560.15

432.41

9.52

656.15

660.48

671.29

682.09

692.91

699.39

200

1135.48

870.04

19.92

1329.41

1338.11

1359.86

1381.6

1403.4

1461.4

300

1729.95

1313.2

31.1

2023.7

2036.82

2069.65

2102.5

2135.3

2155.01

400

2339.12

1766.14

42.41

2734.76

2752.42

2796.57

2840.7

2884.9

2911.3

500

2339.12

1766.14

42.41

2734.76

2752.42

2796.57

2840.7

2884.9

2911.3

600

3612.33

2704.61

65.97

4219.22

4246.27

4313.88

4381.5

4449.11

4489.6

700

4273.76

3190.13

77.98

4989.76

5021.67

5101.42

5181.2

5260.93

5308.7

800

4947.35

3678.92

90.35

5773.48

5810.27

5902.25

5994.2

6086.19

61404.38

900

5637.82

4180.73

103.07

6577.04

6618.87

6723.26

6827.9

6932.4

6995.1

1000

6339.15

4685.81

115.92

7392.23

7439.1

7556.23

7673.4

7790.5

7860.8

1100

7044.77

5197.4

129.93

8213.48

8265.45

8395.39

8525.3

8655.26

8733.2

1200

7765.87

5715.52

142.07

9108.2

9108.2

9251.09

9393.98

9538.8

9622.6

1300

8475.88

6236.89

160.33

9945.96

9945.96

10101.88

10257.8

10413.7

10507.28

1400

9210.07

6764.77

186.48

10817.15

10817.2

10986.27

11155.4

11324.5

11425.98

1500

9951.88

7295.92

207.21

11691.23

11691.2

11873.63

12056.1

12238

12347

1600

10699.8\

7830.32

220.99

12486.86

12565.9

12760.93

12956.7

13152.4

13269.9

1700

11456.5

8364.73

243.14

13372.63

13456.3

13665.39

13874.5

14083.6

14209.1

1800

12216.1

8902.39

257.15

14253.69

14342.7

14565.27

14787.8

15010.39

15143.93

1900

12977.8

9446.57

281.19

15148.33

15242.8

15478.96

15715.2

15951.3

16092.99

2000

13745.8

9990.75

295.91

16039.87

16139.6

16389.55

16639.3

16889.08

17038.95

2100

14517.8

10538.2

-

16625.41

16730.8

16994.24

17257.7

17521.15

17679.23

2200

15291.2

11085.6

-

17508.35

17619.2

17896.34

18173.5

18450.62

18616.91

2300

16069.4

11636.3

-

18396.65

18513.0

18803.93

1994.83

19385.74

19560.29

1.2 Определение теплового баланса котла

Таблица 6 - тепловой расчет котельного агрегата Е-220-9.8Ф

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет или данные чертежей

1

Располагаемое тепло рабочей массы топлива

11693,62

2

Рабочая низшая теплота сгорания

из задания

11510

3

Тело внесенное в котел с воздухом, подогретым вне котла

183,62

4

Относительное кол-во воздуха, проходящее через нагревательную установку

-

1,26

5

Энтальпия подогретого воздуха

по таблице

327,924

6

Температура подогретого воздуха

принимаем

54

7

Температура холодного воздуха

принимаем

30

8

Физическая теплота топлива

пункт 5-04 [3]

0

9

Потери тепла с химическим недожогом

%

по таблице XVII [3]

0

10

Потери тепла с мех. Недожогом топлива

%

по таблице XVII [3]

1.5

11

Потери тепла с уходящими газами

%

6.312

12

Температура уходящих газов

принимаем

140

13

Энтальпия уходящих газов

определяется по путем интерполяции

968.19

14

Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах

-

по таблице 2 [3]

1.3

15

Энтальпия холодного воздуха

по таблице

182.19

16

Потери тепла от наружного охлаждения через обмуровку котла

%

пункт 5-10, рис. 5-1 [3]

0.6

17

Доля шлакоудаления в топочной камере

-

0.05

18

Потери тепла с физическим теплом шлака, удаляемым из топки

%

0.03

19

Температура шлака при твердом шлакоудалении

принимаем

600

20

Сумма потерь тепла в парогенераторе

%

8.442

21

КПД котлоагрегата

%

91.558

22

Давление перегретого пара

из задания

9.8

23

Энтальпия перегретого пара

по таблице Ривкина - Александрова

3379.235

24

Температура питательной воды

по таблице II-8 принимаем [3]

215

25

Энтальпия питательной воды

определяем путем интерполяции

924.733

26

Давление питательной воды на входе в ВЭК

12

27

Полное количество тепла полезно воспринимаемое в котлоагрегате

149994.617

28

Расход перегретого пара

61.11

29

Полный расход топлива, поступающего в топку

14.01

30

Расчетный расход топлива

13.79

31

Коэффициент сохранения тепла

-

0.993

2. КОНСТРУКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

2.1 Геометрические размеры топочной камеры

Таблица 7 - геометрические размеры топки котлоагрегата

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет или данные чертежей

1

Поверхность фронтовой стены топки

-

158.795

2

Поверхность задней стены

-

114.205

3

Поверхность боковой стены

-

121.465

4

Поверхность потолка

-

57.78

5

Поверхность окна

-

58.24

6

Поверхность пода топки

-

36.4

7

Количество горелок

-

данные чертежа

3

8

Поверхность горелок

-

12.825

9

Поверхность стен топки

668.35

10

Полная площадь стен топки

681.175

11

Площадь нагрева ширм

-

221.179

12

Поверхность стен топки и ширм

902.354

13

Поверхность фронтовой стены, прилегающей к ширмам

Ширма расположена далеко от фронтовой стены топки

0

14

Поверхность задней стены, прилегающей к ширмам

-

10.924

15

Поверхность боковых стен, прилегающих к ширмам

-

33.24

16

Поверхность потолка, прилегающего к ширмам

-

16.38

17

Поверхность окна, прилегающего к ширмам

-

58.24

18

Суммарная поверхность стен, прилегающих к ширмам

118,78

19

Поверхность стен свободного объёма

562,395

20

Объём топки

-

1105,33

21

Объем, занятый ширмами

-

151,242

22

Объем топки, свободный от ширмы

954,088

23

Разделительная поверхность между объемом занятым ширмами и не занятым

-

159,25

24

Эффективная толщина излучающего слоя объема свободного от ширм

4,76

25

Эффективная толщина излучающего слоя объема, занятого ширмами

1,3162

26

Эффективная толщина излучающего слоя в топке

5,646

2.2. Геометрические размеры ширмового пароперегревателя

Таблица 8 - геометрические размеры ширм котлоагрегата

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет или данные чертежей

1

Внешний диаметр труб

-

2

Внутренний диаметр труб

-

3

Количество ширм

-

4

Количество труб в каждой ширме

-

5

Полная поверхность нагрева ширм

815,36

6

Длина трубы ширм

-

7

Поверхность нагрева по плоскости

221,17

8

Лучевоспринимающ. поверхность ширм

155,67

9

Живое сечение для прохода пара

0,18

10

Поперечный шаг труб

-

0,013

11

Продольный шаг труб

-

0,05

паровой тепловой котёл топка сгорание

2.3 Геометрические размеры пароперегревателя

Таблица 9 - конструктивные характеристики пароперегревателя котлоагрегата

Рассчитываемая величина

Обозначение

размерность

Формула или обоснование

Расчет или данные чертежей

1

2

3

4

5

6

2

Наружный диаметр труб 3ступени пароперегревателя

-

0,038

3

Наружный диаметр труб 4ступени пароперегревателя

-

0,038

4

Внутренний диаметр труб 3ступени пароперегревателя

-

0,026

5

Внутренний диаметр труб 4ступени

-

0,028

6

Расположение труб

-

-

коридорное

-

7

Поперечный шаг труб 3 и 4 ступеней

-

0,1

8

Продольный шаг труб 3 и 4 ступеней

-

0,084

9

Количество параллельно включённых труб

-

286

10

Полн. поверхность нагрева

167,22

11

Длина трубы 3 и 4 ступеней пароперегревателя

-

9,8

12

Живое сечение для прохода пара 3 ступени

0,15

13

Живое сечение для прохода пара 4 ступени

0,176

14

Живое сечение для прохода газа 3,4 ступеней

37,54

15

Высота газохода на ширину котлоагрегата

54,6

16

Эфф. Толщина излучающего слоя 3,4 ступеней пароперегревателя

0,219

17

Наружный и внутренний диаметр труб 1 ступени

Из чертежа

18

Расположение труб 1 ступени пароперегревателя

-

-

коридорное

-

19

Поперечный и продольный шаг 1ступени пароперегревателя

Из чертежа

20

Количество параллельно включённых труб 1ступени

-

Из чертежа

143

21

Количество рядов по ходу газа 1ступени пароперегревателя

-

Из чертежа

8

22

Полная поверхность нагрева 1ступени

477,76

23

Длина трубы 1ступени пароперегревателя

28

24

Живое сечение для прохода пара 1ступени

0,101

25

Живое сечение для прохода газа 1ступени

18,43

26

Высота газохода в пароперегревателе на ширину котлоагрегата

35,94

27

Эфф. Толщина излучающего слоя 1ступени пароперегревателя

0,18

2.4 Геометрические размеры поворотной камеры

Таблица 10 - конструктивные характеристики поворотной камеры котлоагрегата

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет или данные чертежей

1

2

3

4

5

6

1

Площадь входного окна

По чертежу

47

2

Поверхность выходного окна

По чертежу

68,97

3

Поверхность задней стены

По чертежу

88,93

4

Поверхность боковой стены

По чертежу

29,34

5

Поверхность фронтовой стены

По чертежу

41,93

6

Суммарная поверхность нагрева камера

276,17

7

Лучевоспринимающая поверхность

229,17

8

Объем поворотной камеры

424,26

9

Эффективная толщина излучающего слоя

5,53

3. ПОВЕРОЧНЫЙ ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА КОТЛОАГРЕГАТА

3.1 Поверочный расчет пароперегревателя

Таблица 11- Поверочный тепловой расчет парогенератора

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет или данные чертежей

1

2

3

4

5

6

1

Коэффициент избытка воздуха в топке

-

Из задания

1,2

2

Присос воздуха в топке

-

Из задания

0

3

Присос воздуха в систему пылеприготовления

-

-

0

4

Температура горячего воздуха

По таблице 11-10 [3]

380

5

Энтальпия горячего воздуха

Из таблицы путем интерполяции

1675,6

6

Температура холодного воздуха

Из расчета теплового

30

7

Энтальпия холодного воздуха

Из расчета теплового

182,19

8

Тело, вносимое в топку с воздухом

2010,66

9

Полезное тепло, выделенное в топке

13517,1

10

Энтальпия газов

Принимаем

13517,1

11

Теоретическая температура горения

Из таблицы путем интерполяции

1716,39

12

Температура газов на выходе из топки

1090

13

Температура начала деформации золы

Из задания

1140

14

Коэффициент учитывающий характер распределения температуры по высоте топки

-

По п. 6-13 [3]

0,5

15

Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания

8,6

16

Произведение

1,53

17

Парциальное давление

-

1,03

18

Толщина излучающего слоя

Из геометрии кола

5,646

19

Суммарная объёмная доля водяных паров

-

-

0,263

20

Коэффициент ослабления лучей для светящегося факела пыл. Топлива

0,359

21

Коэффициент ослабления лучей для светящегося факела трехатомными газами

По номограмме 3 [3]

0,22

22

Коэффициент ослабления лучей для светящегося факела зол. частицами

По номограмме 4 [3]

5,4

23

Коэффициент ослабления лучей для светящегося факела частицами кокса

По п. 6-08 [3]

1

24

Концентрация золы в продуктах сгорания

Таблица 2 [3]

0,0164

25

Безразмерные параметры, учитывающие влияние концентрации коксовых частиц в факеле

-

По п. 6-08 [3]

0,5

0,1

26

Степень черноты факелы

-

0,876

27

Степень черноты топочных камер

-

По номограмме 6 [3]

0,96

28

Температура газов на выходе из топки

По номограмме 7 [3]

1020

29

Энтальпия газов на выходе из топки

Из таблицы

7556,48

30

Средний коэффициент тепловой эффективности

-

0,58

31

Коэффициент тепловой эффективность откр. экранов

-

По таблице 6-2 [3]

0,45

32

Полная площадь стен топки

Из геометрии котлоагрегата

681,175

33

Поверхность стен топки

Из геометрии котлоагрегата

668,35

34

Площадь нагрева ширм

Из геометрии котлоагрегата

221,179

35

Коэффициент сохранения тепла

-

Таблица 4 [3]

0,993

36

Количество тепла, воспринятого в топке

5918,9

37

Средняя тепловая нагрузка лучевоспр. Поверхностей нагрева

438690,3

38

Теплонапряжение топочного объема

525199,1

39

Расход топлива, поступающего в топку

Из теплового баланса парогенератора

14,01

40

Расчетный расход топлива

Из теплового баланса парогенератора

13,79

41

Низшая рабочая теплота сгорания

Из задания

11510

3.2 Проверочный расчет ширмового пароперегревателя

Таблица 12 - поверочный тепловой расчет ширм

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет или данные чертежей

1

2

3

4

5

6

1

Поверхность нагрева со стороны газового потока

221,179

2

Температурный коэффициент ширм

-

Для твердого топлива

1100

3

Поправочный коэффициент

-

1,078

4

Температура дымовых газов на выходе из топки

-

1020

5

Угловой коэффициент загрязнения поверхности

-

0,45

6

Тепловосприятие ширм

978,518

7

Средний коэффициент тепловой эффетивности

-

-

0,58

8

Количество тепла воспринятого в топке

-

5918,9

9

КПД поверхности нагрева

-

Принимаем

0,8

10

Суммарная поверхность с учетом неполного освещения

895,187

11

Поверхность прилегающих экраном с учетом неполного освещения

111,65

12

Температура пара на входе в ширмы

Принимаем

360

13

Энтальпия пара на входе в ширмы

При

2956,46

14

Энтальпия пара на выходе из ширмовых подогревателей

3201,86

15

Суммарный расход пара на впрыске в пароохладитель

6,11

16

Температура пара на выходе из ширм

По таблице 26 [3]

436,29

17

Средняя температура пара

398,145

18

Температура газа на входе в ширмы

Из расчета топки

1020

19

Энтальпия газа на входе в ширмы

Из расчета топки

7556,48

20

Температура газа на выходе из ширм

принимаем

860

21

Энтальпия газа на выходе из ширм

Из таблицы

6255,62

22

Теплоизлучения из топки и ширм на фестон

33,75

23

Расчетный расход топлива

Из теплового баланса парогенератора

49644

24

Средняя температура газов в ширмах

-

1379

25

Лучевоспринимающая поверхность входного сечения ширм в топке

Из геометрии котлоагрегата

35,86

26

Угловой коэффициент с входного на выходное сечение ширм

-

0,0015

27

Поправочный коэффициент для учета излучения на пучок за ширмами

-

По п. 7 - 04 [3] для углей и жидкого топлива

0,5

28

Тепло получаемое излучением из топки ширмами (включая дополнительные поверхности)

944,79

29

Тепловосприятие топочных экранов

4940,38

30

Прирост энтальпии среды в экранах

-

1114,82

31

Количество лучистого тепла, из топки воспринятого ширмами

По приложению VIII [3]

114,37

32

Количество лучистого тепла из топки, воспринятого ширмами с дополнительными поверхностями

По приложению VIII [3]

6,02

33

Тепловосприятие ширм и дополнительных поверхностей по балансу

1219,754

34

Тепловосприятие ширм по балансу

1122,174

35

Тепловосприятие дополнительных поверхностей

97,58

36

Расход воды на 1 впрыске в ширмы

17,6

37

Расход воды на 2 впрыске в ширмы

4,4

38

Температура пара в ширмах перед 1 впрыском

Принимаем

380

39

Энтальпии пара перед 1 впрыском

По таблице 25 [3]

3026,918

40

Снижение энтальпии пара впрыском

70,458

41

Энтальпия пара после 1 впрыска

2956,46

42

Температура пара после впрыска

По таблице 26 [3]

360

43

Прирост энтальпии пара в ширмах

245,346

44

Температурный напор

-

621,855

45

Средняя скорость газов в ширмовом пароперегревателе

6,7

46

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

По номограмме 19 [3]

23,5

47

Коэффициент загрязнения

По п. 7-49 рис. 7-9 [3]

0,008

48

Температура наружной поверхности загрязнений

631,8

49

Коэффициент теплоотдачи излучением

По монограмме 19 [3]

81,2

50

Коэффициент использования в ширмах

-

По п. 7-49 рис. 7-9 [3]

0,85

51

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

-

98,72

52

Коэффициент теплопередачи

-

44,76

53

Тепловосприятие ширм по уравнению теплопередачи

215,8

54

Отношение тепловосприятий

%

98,49

55

Тепловосприятие доп. поверхностей по уравнению теплопередачи

17,15

56

Отношение тепловосприятий

QТ.Доп / Q Б.Доп

%

91,6

3.3 Проверочный расчет конвективного пароперегревателя третьей ступени

Таблица 13 - поверочный тепловой расчет конвективного пароперегревателя

Рассчитываемая величина

обозначение

размерность

Формула или обоснование

Расчет или данные чертежей

1

2

3

4

5

6

1

Температура газов на входе

1100

2

Энтальпия пара на входе

Из таблицы

1906,7

3

Температура газов на выходе из КПП

-

775

4

Энтальпия пара на входе из КПП

-

1413,95

5

Тепло, отданное газами

423,1

6

Тепло, отданное дополнительными поверхностями

36,53

7

Тепловосприятие выходной ступени

386,54

8

Температура пара на выходе КПП

Из задания

560

9

Энтальпия пара на входе из КПП

При давлении 100 кг/см2

833

10

Энтальпия пара на выходе из КПП

812

11

Температура пара на входе в КПП

При давлении 100 кг/см2

537

12

Средняя температура газов

879

13

Средняя температура пара

539

14

Температурный напор пароперегревателя

332

15

Площадь живого сечения

Из геометрии

73,42

16

Скорость дымовых газов в пароперегревателе

6,7

17

Поправка на число рядов труб по ходу тазов

-

1

18

Относительный поперечный шаг пучка

3,3

19

Относительный продольный шаг пучка

2,2

20

Поправка на геометрическую компоновку пучка

-

При этих значениях

1

21

Зависимость физ. характеристик от температуры и состава газов на коэф. теплоотдачи

-

-

1

22

Коэффициент теплоотдачи конвекцией корн. пучков

Номограмма 12 [3]

56

23

Коэф. теплоотдачи конвекцией при попер. омывании коридорных пучков

56

24

Коэф. теплоотдачи конвекцией при омывании шахматных труб

Номограмма 12 [3]

63

25

Коэф. теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании шахматных труб

63

26

Средний коэф. теплоотдачи конвекцией

60

27

Средний удельный объем пара

-

0,0244

28

Живое сечение для прохода пара

0,12

29

Средняя скорость пара

21,22

30

Средний удельный объем пара

По таблице 15 [3]

0,098

31

Поправка для диаметра

-

Номограмма 15[3]

1,02

32

Коэффициент теплоотдачи конвекции

Номограмма 15 [3]

3400

33

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

3468

34

Поправка для диаметра

-

-

1

35

Фракционная поправка для пароперегревателя

-

Задаемся

1

36

Исходный коэффициент загрязнения

-

-

0,003

37

Коэффициент загрязнения

0,0088

38

Температура наружной стенки

727,68

39

Эффективная толщина излучающегося слоя в объеме КПП

Из геометрии

0.3

40

Произведение

0.083

41

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

Номограмма 3

2.3

42

Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами

Номограмма 4 [3]

8

43

Оптическая толщина излучающего слоя

-

0.22

44

Степень черноты топочного слоя при сжигании топлива

-

0.2

45

Номогранное значение

53

46

Коэффициент тепловой эффективности

-

Таблица 7-1 [3]

0.65

47

Коэффициент использования для пароперегревателя

-

-

0.85

48

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

-

95.4

49

Коэффициент теплопередачи

60.33

50

Тепловосприятие выходной ступени

373

51

Процентное отношение

%

97

52

Невязка баланса

%

1.56

3.4 Поверочный расчет поворотной камеры

Таблица 14 - поверочный тепловой расчет поворотной камеры

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет или данные чертежей

1

2

3

4

5

6

1

Температура газов на входе в поворотную камеру

775

2

Температура газов на выходе

Принимаем

730

3

Энтальпия газов на входе в поворотную камеру

Из таблицы 1-9

238.19

4

Энтальпия газов на выходе из поворотной камеры

Из таблицы 1-9

212.65

5

Тепловосприятия поворотной камеры

23.36

6

Коэффициент сохранения тепла

-

Из топочной камеры

0.993

3.5 Поверочный расчет ВЭК второй ступени

Таблица 15 - расчет ВЭК второй ступени

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет или данные чертежей

1

2

3

4

5

6

1

Расположение

Шахматное

2

Диаметр наружный

По чертежу

0.032

3

Диаметр внутренний

По чертежу

0.024

4

Поперечный шаг

По чертежу

0.075

5

Продольный шаг

По чертежу

0.055

6

Количество труб в петле

-

-

2

7

Количество параллельно включенных труб

-

-

62

8

Количество потоков

2

9

Длина труб в пучке

По чертежу

100.8

10

Полная поверхность нагрева

2511

11

Полное сечение

68.7

12

Длина трубы

По чертежу

7.1

13

Живое сечение для прохода газа

41

14

Живое сечение для прохода воды

0.112

15

Энтальпия газов на входе

Из таблицы 1-9

730

16

Температура газов на входе

891

17

Энтальпия газов на выходе

Из таблицы 1-9

600

18

Температура газов на выходе

Принимаем

860

19

Тепло, отданное газом

308

20

Средняя температура газов

505

21

Температура насыщения

-

350

22

Температура воды на входе

Принимаем

260

23

Температура воды на выходе

335

24

Средняя температура воды

297.5

25

Средняя скорость газов

8.2

26

Коэффициент теплоотдачи конвекцией номограммный

-

70

27

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

Номограмма 13

71.34

28

Температурный напор

204

29

Коэффициент теплоотдачи от газа к стенке конвективного пучка

71.34

30

Коэффициент загрязнения

0.006

31

Коэффициент теплопередачи

50.12

32

Тепловосприятие

308.45

33

Отношение

%

100.23

34

Навязка баланса

%

0.254

3.6 Поверочный расчет ВЗП второй ступени

Таблица 16 - расчет ВЗП второй ступени

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет или данные чертежей

1

2

3

4

5

6

1

Расположение

-

-

Коридорное

-

2

Диаметр наружный

По чертежу

0.04

3

Диаметр внутренний

По чертежу

0.037

4

Поперечный шаг

По чертежу

0.06

5

Продольный шаг

По чертежу

0.042

6

Количество труб по ходу воздуха

-

-

237

7

Число рядов

-

-

44

8

Количество потоков

-

-

2

9

Количество труб

-

20856

10

Средний диаметр

0.0384

11

Длина трубы

-

3.4

12

Поверхность нагрева

8550.1

13

Живое сечение для прохода газа

22.2

14

Ширина воздухоподогревателя

Из чертежа

14.52

15

Живое сечение для прохода воздуха

34.3

16

Температура воздуха на выходе

Принимаем

350

17

Энтальпия воздуха на выходе

-

516

18

Температура газов на входе

600

19

Энтальпия газов на входе

-

860

20

Температура воздуха на входе

Принимаем

245

21

Энтальпия воздуха на входе

-

279.015

22

Коэффициент присоса воздуха ВЗП

-

-

1.2

23

Тепло отданное газом

148

24

Энтальпия газов на выходе из воздухоподогревателя

608.23

25

Температура газов на выходе

-

346

26

Средняя температура газов

383

27

Средняя скорость газов

м/с

13.24

28

Средняя температура воздуха

297.5

29

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

-

33

30

Коэффициент теплоотдачи от газа к стенке

По номограмме 14

38

31

Коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху

По номограмме 12

45

32

Средняя скорость воздуха

м/с

6.024

33

Коэффициент теплопередачи

17.5

34

Температурный напор

84.56

35

Тепловосприятие выходной ступени

152

36

Процентное отношение

%

102.803

37

Невязка баланса

%

0.803

3.7 Поверочный расчет ВЭК первой ступени

Таблица 17 - расчет ВЭК первой ступени

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет или данные чертежей

1

2

3

4

5

6

1

Расположение

Шахматное

2

Диаметр наружный

По чертежу

0.032

3

Диаметр внутренний

По чертежу

0.024

4

Поперечный шаг

По чертежу

0.075

5

Продольный шаг

По чертежу

0.046

6

Количество труб в петле

-

-

2

7

Количество параллельно включенных труб

-

-

51

8

Количество потоков

2

9

Длина труб в петле

По чертежу

55

10

Полная поверхность нагрева

2254.771

11

Полное сечение

60.732

12

Длина трубы

По чертежу

7.15

13

Живое сечение для прохода газа

37.394

14

Живое сечение для прохода воды

0.092

15

Энтальпия газов на входе

Из таблицы 1-9

602.226

16

Температура газов на входе

350

17

Энтальпия газов на выходе

Из таблицы 1-9

507.03

18

Температура газов на выходе

Принимаем

275

19

Тепло, отданное газом

94.72

20

Средняя температура газов

309

22

Температура воды на входе

Из задания

230

23

Температура воды на выходе

260

24

Средняя температура воды

245

25

Средняя скорость газов

м/с

7.085

26

Коэффициент теплоотдачи конвекцией номограммный

-

65

27

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

Номограмма 13

67.6

28

Температурный напор

61.394

29

Коэффициент теплоотдачи от газа к стенке конвективного пучка

67.6

30

Коэффициент загрязнения

0.003

31

Коэффициент теплопередачи

56.202

32

Тепловосприятие

93.583

33

Отношение

%

98.8

34

Невязка баланса

%

1.202

3.8 Поверочный расчет

Таблица 18 - расчет ВЗП первой ступени

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула для обоснования

Расчет или данные чертежей

1

2

3

4

5

6

1

Расположение

коридорное

2

Диаметр наружный

По чертежу

0,04

3

Диаметр внутренний

По чертежу

0,037

4

Поперечный шаг

По чертежу

0,06

5

Продольный шаг

По чертежу

0,042

6

Количество труб в ряду по ходу воздуха

-

-

237

7

Число рядов

-

-

44

8

Количество ВП

-

-

2

9

Количество потоков

m

-

-

2

10

Количество труб

n

-

41712

11

Средний диаметр

0,038

12

Длина трубы

L

-

3,4

13

Поверхность нагрева

Н

17108,85

14

Живое сечение для прохода газа

2217,2

15

Ширина ВЗП

h

Из чертежа

14,52

16

Живое сечение для прохода воздуха

34,272

3.9 Поверочный расчет ВЗП первой ступени ВК и НК

Таблица 19 - расчет ВЗП первой ступени ВК и НК

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула для обоснования

Расчет или данные чертежей

1

2

3

4

5

6

1

Расположение

коридорное

2

Диаметр наружный

По чертежу

0,04

3

Диаметр внутренний

По чертежу

0,037

4

Поперечный шаг

По чертежу

0,06

5

Продольный шаг

По чертежу

0,042

6

Количество труб в ряду по ходу воздуха

-

-

204

7

Число рядов

-

-

36

8

Количество ВЗП

-

-

1

9

Количество потоков

m

-

-

2

10

Количество труб

n

-

14688

11

Средний диаметр

0,0384

12

Длина трубы

L

-

2,4

13

Поверхность нагрева

Н

4252,605

14

Полная поверхность нагрева

21361,46

15

Живое сечение для прохода газа

15,614

16

Живое сечение для прохода газа приведенное

20,532

17

Ширина ВЗП

h

Из чертежа

12,5

18

Живое сечение для прохода воздуха

20,832

19

Живое сечение для прохода воздуха

30,912

20

Температура воздуха на выходе

245

21

Энтальпия воздуха на выходе

-

279,015

22

Температура газов на входе

272

23

Энтальпия газов на входе

-

570,026

24

Температура воздуха на входе

Принимаем

100

25

Энтальпия воздуха на входе

-

113,35

26

Коэф. присоса воздуха ВЗП

-

-

1,2

27

Тепло, отданное газом

203,756

28

Энтальпия газов на выходе

308,125

29

Температура газов на выходе

-

165

30

Средняя температура газов

218,5

31

Средняя скорость газов

11,272

32

Средняя температура воздуха

172,5

33

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

-

30

34

Коэффициент теплоотдачей от газа к стенке

По номограмме 14[3]

32

35

Коэффициент теплоотдачей от стенки к воздуху

По номограмме 12[3]

43

36

Средняя скорость воздуха

5,345

37

Коэффициент теплопередачи

k

18,163

38

Температурный напор

43,253

39

Коэффициент перекрестного тока

-

По номограмме 31 [3]

0,99

40

Температурный напор с учетом перекрестного тока

42,82

41

Тепловосприятие выходной ступени

199,84

42

Процентное отношение тепловосприятия

-

%

98,08

43

Невязка баланса

%

1,92

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе данной работы был исследован паровой котел Е-220-9.8Ф, работающий на Ерковецком угле.

Был произведен его тепловой расчет, тепловой баланс и конструктивные особенности.

По окончанию работы было выявлено, что данный котлоагрегат эффективен, экономичен и работоспособен в паре с Ерковецким углем.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 Александров, А. А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. : справочник/ А. А. Александров, Б. Г. Егорьев. - М. : Изд-во МЭИ, 2009. - 596 с.

2 Акимов, Ю. И. Тепловой расчет котлоагрегатов. : Учеб. пособ./ Ю. И. Акимов, В. А. Васильев, Г. Б. Антропов. - С. : Изд-во Сарат. госуд. технич. Университет, 2010. - 88 с.

3 Кузнецов, Н. В. Тепловой расчет котельных агрегатов. : Нормативный метод/ Н. В. Кузнецов, В. В. Митор и др. : Под ред. Кузнецова Н. В. - 2-е изд. пер. - М. : Энергия, 2012. - 256 с.

4 Резников, М. И. Парогенераторные установки электростанций. - М. : Энергия, 2008. - 360 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Конструкция котлоагрегата, топочной камеры, барабанов и сепарационных устройств, пароперегревателя. Тепловой расчет парового котла ПК-10. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания, экономичность работы. Расчет конвективного пароперегревателя.

    курсовая работа [2,6 M], добавлен 15.03.2014

  • Выбор расчетных температур и способа шлакоудаления. Расчет энтальпий воздуха, объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет КПД парового котла и потерь в нем. Тепловой расчет поверхностей нагрева и топочной камеры. Определение неувязки котлоагрегата.

    курсовая работа [392,1 K], добавлен 13.02.2011

  • Определение объемов воздуха и продуктов сгорания, коэффициента полезного действия и расхода топлива. Расчет топки котла, радиационно-конвективных поверхностей нагрева, ширмового пароперегревателя, экономайзера. Расчетная невязка теплового баланса.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 15.11.2011

  • Описание конструкции котла и топочного устройства. Расчет объемов продуктов сгорания топлива, энтальпий воздуха. Тепловой баланс котла и расчет топочной камеры. Вычисление конвективного пучка. Определение параметров и размеров водяного экономайзера.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.01.2014

  • Назначение, конструкция и рабочий процесс котла парового типа КЕ 4. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс котла и расход топлива. Тепловой расчет топочной камеры, конвективного пучка, теплогенератора, экономайзера.

    курсовая работа [182,6 K], добавлен 28.08.2014

  • Характеристика котла ТП-23, его конструкция, тепловой баланс. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания топлива. Тепловой баланс котельного агрегата и его коэффициент полезного действия. Расчет теплообмена в топке, поверочный тепловой расчёт фестона.

    курсовая работа [278,2 K], добавлен 15.04.2011

  • Выбор температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания, а также энтальпии воздуха. Тепловой баланс теплового котла. Расчет теплообменов в топке, в газоходе парового котла. Тепловой расчет экономайзера.

    курсовая работа [242,4 K], добавлен 21.10.2014

  • Расчетно-технологическая схема трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха. Тепловой баланс парового котла. Определение расчетного расхода топлива. Расход топлива, подаваемого в топку. Поверочный тепловой расчет топочной камеры и фестона.

    курсовая работа [3,4 M], добавлен 13.12.2011

  • Определение необходимой тепловой мощности парового котла путем его производительности при обеспечении установленных температуры и давления перегретого пара. Выбор способа шлакоудаления, расчет объемов воздуха, продуктов сгорания и неувязки котлоагрегата.

    курсовая работа [464,7 K], добавлен 12.01.2011

  • Выбор типа котла. Энтальпия продуктов сгорания и воздуха. Тепловой баланс котла. Тепловой расчет топки и радиационных поверхностей нагрева котла. Расчет конвективных поверхностей нагрева котла. Расчет тягодутьевой установки. Расчет дутьевого вентилятора.

    курсовая работа [542,4 K], добавлен 07.11.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.