Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания
Рассмотрение принципиальной схемы котла. Выбор его расчетных характеристик. Определение КПД и расхода топлива. Расчет первой и второй ступеней воздухоподогревателя и экономайзера. Расчет топки и фестона. Составление теплового баланса котлоагрегата.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.01.2015 |
| Размер файла | 372,2 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://www.allbest.ru/
Введение
Паровой котёл представляет собой системы поверхностей нагрева для производства пара из непрерывно поступающей в него воды, путём использования теплоты, выделяющейся при сжигании топлива, которое подаётся в топку вместе с необходимым для горения воздухом. Поступающая в паровой котёл питательная вода подогревается до температуры насыщения, испаряется, а выделившийся из котловой воды насыщений пар перегревается.
При сжигании топлива образуются продукты сгорания, которые в поверхностях нагрева отдают теплоту воде и пару. После поверхностей нагрева продукты сгорания при относительно низкой температуре удаляются из котла в атмосферу. В результате горения твёрдого топлива остаются также зола и шлак, которые также удаляются из агрегата.
В соответствии с законами фазового перехода получение перегретого пара характеризуется последовательным протеканием следующих процессов: подогрева питательной воды до температуры насыщения, парообразования и, наконец, перегрева насыщенного пара до заданной температуры. Эти процессы имеют чёткие границы протекания и осуществляются в трёх группах поверхностей нагрева. Подогрев воды до температуры насыщения происходит в экономайзере, образование пара в испарительных поверхностях нагрева, перегрев пара в пароперегревателе.
Агрегаты, в парообразующих трубах которых движение рабочего тела создаётся под воздействием напора циркуляции, естественно возникающего при обогреве этих труб, получили название паровых котлов с естественной циркуляцией.
Агрегаты, в которых движение рабочего тела осуществляется принудительно, например насосом, называются котлами с принудительной циркуляцией.
Отличительной особенностью паровых котлов с естественной и многократной принудительной циркуляцией является наличие барабана -ёмкости, позволяющей организовать циркуляцию в замкнутой гидравлической системе и обеспечить отделение воды от пара. Прямоточные котлы не имеют барабана, и через парообразующие трубы рабочее тело проходит однократно.
Паровые котлы могут иметь П-,Т-,N-,U-образную, четырех ходовую и башенную компоновки. В отечественной энергетике наиболее широкое применение получили котлы с П-образным профилем.
Топочные камеры, делятся на топки с твердым и жидким шлакоудалением. Отличительной особенностью топок с твёрдым шлакоудалением является наличие в нижней части топки холодной воронки, образованной путём сближения фронтального и заднего экранов с большим уклоном.
В данном курсовом проекте производится конструктивный тепловой расчёт барабанного котла с твёрдым шлакоудалением ПК-19.
Он предназначен для работы с твёрдым топливом. Котёл имеет П- образный профиль - это две вертикальные призматические шахты, соединённые вверху горизонтальным газоходом. Первая шахта - большая по размерам - является топочной камерой. В топочной камере по всему периметру и вдоль всей высоты стен располагаются трубные плоские системы - топочные экраны. Диаметр труб: 76 мм. Они получают теплоту прямым излучением от факела и являются радиационными поверхностями нагрева. Продолжением труб заднего экрана является фестон. Он образуется из экранных труб путём разведения их вдоль потока газов.
Из фестона теплоноситель поступает в барабан. Для исключения возможности образования накипи в барабане необходимо, чтобы концентрация солей в воде была меньше критической, при которой начинается их выпадение из раствора. С целью поддержания требуемой концентрации солей из котла продувкой выводится некоторая часть воды и вместе с ней удаляются соли в таком количестве, в каком они поступают с питательной водой. Применяют непрерывную и периодическую продувки котла. В данном котле применена непрерывная продувка величиной 2,5%.
Вторая вертикальная шахта и соединяющий её с топочной камерой горизонтальный газоход служат для размещения поверхностей нагрева, получающих теплоту конвекцией, и поэтому называются конвективными газоходами, а сама вертикальная шахта - конвективной шахтой. Поверхности нагрева, размещённые в конвективных газоходах, получили название конвективных. котел воздухоподогреватель экономайзер топка
В горизонтальном газоходе расположен конвективный пароперегреватель
- поверхность нагрева, в которой пар доводится до необходимой температуры. Он выполнен из стальных труб диаметром 38 мм и толщиной 4,5 мм. Из труб пароперегревателя образуют змеевики. Концы змеевиков приваривают к коллекторам круглого сечения. Пароперегреватель является двухступенчатым и выполнен по противоточно-прямоточной схеме. Первая ступень по ходу пара является однозаходной, вторая - двузаходная.
Дальнейшая утилизация теплоты осуществляется в низкотемпературных поверхностях нагрева, расположенных в конвективной шахте. Ими являются воздухоподогреватель и экономайзер. В данном котле компоновка низкотемпературных поверхностей нагрева - двухступенчатая.
В экономайзер поступает питательная вода с температурой 215 0С, которая подогревается до температуры, меньшей температуры насыщения. Змеевики экономайзера располагают перпендикулярно фронту котла. Экономайзер выполнен из гладких труб диаметром 32 мм и толщиной 4 мм. Компоновка экономайзера - одноходовая.
Воздухоподогреватель представляет собой систему вертикальных труб, через которые проходят продукты сгорания, а между трубами - нагреваемый воздух. Воздух, поступающий в воздухоподогреватель, имеет температуру 30 0С. Первая степень воздухоподогревателя имеет два хода по воздуху и выполнена из труб диаметром 41 мм и толщиной 1,5 мм. Вторая ступень воздухоподогревателя является одноходовой.
Расположение труб во всех поверхностях нагрева, кроме пароперегревателя - шахматное, в пароперегревателе - коридорное.
Котёл предназначен для получения пара температурой 510 0С и давлением 9,81 МПа. Паропроизводительность котла 33,33 кг/с=120 т/ч.
Задание
Выполнить тепловой расчет котлоагрегата (ПК-19) в связи с переводом его на новый состав топлива (топливо №6) при Исходные данные:
p 5,1%, Ap
23,7%
Паропроизводительность D,кг/с....33,33 давление пара р, МПа....9,81 температура перегретого пара tп.п., С0 510
температура питательной воды tп.в., С0.....215
температура холодного воздуха tх.в., С0.30 величина непрерывной продувки П, %.2,5
№ топлива - 6
Месторождение - Донецкий бассейн. Марка топлива - Т.
Класс или продукт обогащения - Р. Состав рабочей массы топлива:
W p 5,0%; Ap 23,8%; S p 2,8%;C p 62,7%; H p 3,1%; N p 0,9%;O p 1,7%.
Низшая теплота сгорания - Q p 24,22МДж / кг
Выход летучих на горючую массу: V Г
Температура плавки золы:
начало деформации t1=1060 C0
начало размягчения t2=1200 C0
15,0% .
начало плавкого состояния t3=1250 C0
Размеры поверхностей котлоагрегата
Таблица 1
|
Топка |
Фестон |
Пароперегреватель1-я ступень |
Пароперегреватель2-я ступень |
Экономайзер1 ступень |
Экономайзер2 ступень |
Воздухоподогреватель 1 ступень |
Воздухоподогреватель 2 ступень |
|
|
Vт = 700 м2 |
dЧд =76Ч6 |
dЧд =38Ч4,5 |
dЧд = 42Ч5 |
dЧд =32Ч4 |
dЧд =32Ч4 |
dЧд =41Ч1,5 |
dЧд =41Ч1,5 |
|
|
Fст =450 м2 |
S1 = 270 мм |
S1 = 90 мм |
S1 = 90 мм |
S1 = 68 мм |
S1 = 68 мм |
S1 = 62 мм |
S1 = 62 мм |
|
|
dЧд = 76Ч6 |
S2 = 340 мм |
S2 = 98 мм |
S2 = 180 мм |
S2 = 60 мм |
S2 = 60 мм |
S2 = 41 мм |
S2 = 42 мм |
|
|
Sфр = 90 мм |
Z1 = 3 шт |
Fпп =645 м2 |
Fпп =445 м2 |
Fэк =702 м2 |
Fэк =420 м2 |
Fвп =4920 м2 |
Fвп =2900 м2 |
|
|
Sбок= 90 мм |
Fф =88 м2 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
Sзадн= 90 мм |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
Нл = 410 м2 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Принципиальна схема котла ПК-19
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис.1. Схема барабанного котла с естественной циркуляцией ПК-19
Выбор расчетных характеристик
Температура уходящих газов
По табл. 2.2 [3] при Р=9,81 МПа и приведенной влажности Wп=5/24,22=0,206%/МДж выбираем ?ух
125 C.
Температура подогрева воздуха
По табл. 2.1 [3] по виду топки (с твёрдым шлакоудалением и замкнутой системе сушки топлива горячим воздухом) и виду топлива (тощий) выбираем tгв=3250С.
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки
По табл. 2.3 [3] исходя из вида топочного устройства (камерная топка с твёрдым шлакоудалением) и виду топлива (тощий) выбираем бт=1,25.
Присосы воздуха в топке
По табл. 2.4 [3] исходя из вида поверхности нагрева выбираем присосы воздуха:
в пароперегрвателе Дбпп=0,03;
в экономайзере на каждую ступень Дбэк=0,02;
в воздухоподогревателе на каждую ступень Дбвп=0,03;
в топке и фестоне присосов нет;
в пылесистеме Дбпл=0,04;
Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания
Пересчёт элементарного состава топлива и теплоты сгорания рабочей массы влажностью W1р и зольностью А1р на рабочую массу влажностью W2р и зольностью А2р.
Определение теоретического количества сухого воздуха
Теоретическое количество сухого воздуха определяется по формуле (3.2)
Определение объёмов продуктов сгорания на 1 кг топлива
Теоретический объём азота определяется по формуле (3.3)
Объём трёхатомных газов определяется по формуле (3.4)
Теоретический объём водяных паров определяется по формуле (3.5)
Расчеты объемов продуктов сгорания по газоходам котла представим в табличной форме (табл.3.1). В эту же таблицу внесем результаты расчетов массы ПС и концентрации золы.
Объем продуктов сгорания по газоходам
Таблица 2
|
№ п/п |
Величина и расчётная формула |
Единица измерения |
V 0 6,433м3 / кг ; V 0 5,089м3 / кг ;в N2V 1,192м3 / кг ; V 0 0,514м3 / кг .RO2 Н 2О |
||||||
|
Поверхности нагрева |
|||||||||
|
Топка, фестон |
ПП |
ЭКII |
ВПII |
ЭКI |
ВПI |
||||
|
1 |
Присосы воздуха в поверхностях нагрева |
? |
? |
0,03 |
0,02 |
0,03 |
0,02 |
0,03 |
|
|
2 |
Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева ?'' ?т ''????i |
- |
1,25 |
1,28 |
1,3 |
1,33 |
1,35 |
1,38 |
|
|
3 |
Средний коэффициент избытка воздуха поверхности нагрева ?ср |
- |
1,25 |
1,265 |
1,29 |
1,315 |
1,34 |
1,365 |
|
|
4 |
Объем водяных паровV V 0 ?H 2O H 2O?0,0161?(? ?1) ?V 0ср в |
м3/кг |
0,540 |
0,542 |
0,544 |
0,547 |
0,549 |
0,657 |
|
|
5 |
Полный объем газовV V 0 ?V 0 ?V 0 ?г N2 RO2 H2O?1,0161?(? ?1) ?V 0ср в |
м3/кг |
8,403 |
8,500 |
8,661 |
8,821 |
8,982 |
9,143 |
|
|
6 |
Объёмная доля трёхатомных VROгазов r 2RO2 Vг |
? |
0,142 |
0,140 |
0,138 |
0,135 |
0,133 |
0,130 |
|
|
7 |
Объёмная доля водяных Vпаров r H 2O H 2O Vг |
? |
0,061 |
0,060 |
0,059 |
0,058 |
0,057 |
0,056 |
|
|
8 |
Доля трёхатомных газов и водяных паров rп rRO ?rH O2 2 |
? |
0,203 |
0,201 |
0,197 |
0,193 |
0,190 |
0,187 |
|
|
9 |
Масса продуктов сгорания |
кг/кг |
11,264 |
11,390 |
11,600 |
11,810 |
12,020 |
12,230 |
|
|
ApG 1 ? ?1,306?? ?V 0г 100 cр в |
|||||||||
|
10 |
Концентрация золовых Ap ?a частиц ? унзл 100?Gг |
? |
0,020 |
0,020 |
0,019 |
0,019 |
0,019 |
0,018 |
Определение энтальпий по газоходам
Энтальпия газов при теоретическом расходе воздуха определяется по формуле
Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха определяется по формуле (3.7)
Энтальпия золы определяется по формуле (3.8)
Определение КПД и расхода топлива
Расчет теплового баланса и расхода топлива приведен в (табл. 4.1).
Тепловой баланс и расход топлива
Таблица 3
|
№ п/п |
Наименование параметра |
Обозначение |
Единица измерения |
Способ определения или расчетная формула |
Величина или расчёт |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Располагаемая теплота топлива |
Q p p |
кДжРазмещено на http://www.allbest.ru/
|
Q p н |
24218 |
|||||
|
2 |
Температура уходящих газов |
?ух |
0С |
табл.2.2 [3] |
125 |
3 |
Энтальпия уходящих газов |
H ух |
кДжРазмещено на http://www.allbest.ru/
|
H ??- таблица |
1182,835 |
|||||
|
4 |
Температура хол. воздуха |
t хв |
0С |
задана |
30 |
|
|
5 |
Энтальпия холодного воздуха |
H 0хв |
кДжкг |
H ??- таблица |
255,499 |
|
|
6 |
Потери теплоты от химического недожога |
q3 |
% |
по табл. 2.3 [3] |
0 |
|
|
7 |
Потери теплоты от механического недожога |
q4 |
% |
по табл. 2.3 [3] |
2 |
|
|
8 |
Потеря теплоты с уходящими газами |
q2 |
% |
H ?? ?H 0ух ух хв ?(100 ?q )Q р 4р |
1 182,835 ?1,38?255.499?(100 ?2) 3,3624218 |
|
|
9 |
Потери теплоты от наружного охлаждения |
q5 |
% |
рис. П1 [3] |
0,57 |
10 |
Потери тепла с физическим теплом шлаков |
q6 |
% |
? ?Ap ?c ?tшл зл шлРазмещено на http://www.allbest.ru/
|
0,05 ?23,7 ?560,6 0,02724218 |
||||||
|
11 |
Сумма тепловых потерь |
6?qi i 2 |
% |
q2 ?q3 ?q4 ?q5 ?q6 |
3,36 ?0 ?2 ?0,57 ?0,027 5,957 |
|
|
12 |
КПД котла брутто |
?бр |
% |
100?(q2 ?q3 ?q4 ?q5 ?q6 ) |
100 ?5,957 94,043 |
13 |
Энтальпия перегретого пара |
hпп |
кДжРазмещено на http://www.allbest.ru/
|
табл. 3 [5] |
3401,942 |
|||||
|
14 |
Давление пит.воды |
рпв |
МПа |
(1,15 ?1,2)?РппПринимаем 1,17 |
1,17?9,81 11,478 |
|
|
15 |
Энтальпия питательной воды |
hпв |
кДж кг |
табл. 3 [5] |
920,6 |
|
|
16 |
Величина непрерывной продувки |
П |
% |
задано |
2,5 |
17 |
Расход продувочной воды |
Dпр |
кг/с |
П ?DРазмещено на http://www.allbest.ru/
|
2,5 ?33,33 0,833100 |
||||||
|
18 |
Давление в барабане |
рб |
МПа |
1,1?pпп |
1,1?9,8110.791 |
|
|
19 |
Энтальпия котловой воды |
hкв |
к Д ж кг |
табл.2 [5] при рб |
1441,922 |
|
|
20 |
Полезно использованное тепло |
Qка |
кВт |
D ?(hпп ?hпв ) ?Dпр ?(hкв ?hпв ) |
33,33?(3401,942 ?920.6) ??0,833?(1441.922 ?920.6) 83137.521 |
|
|
21 |
Натуральный расход топлива |
В |
кг/с |
Qка ?100Q р ??р бр |
83137.521?100 3.65024218?94,043 |
|
|
22 |
Расчётный расход топлива |
Вр |
кг/с |
B ?100 ?q4100 |
3.650 ?100 ?2 3.577100 |
Расчет топки
Определение конструктивных характеристик топки
Рис. 2. Эскиз топки.
Конструктивные характеристики топки
Таблица 4
|
№ п/п |
Наименование параметра |
Обозначение |
Единица измерения |
Способ определения или расчетная формула |
Величина или расчёт |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
1 |
Диаметр и толщина экранных труб |
d ?? |
мм |
по рабочему чертежу или ТУ |
76?6 |
|
|
2 |
Поверхность боковой стены |
Fст.б. |
м2 |
по эскизу топки |
101,432 |
|
|
3 |
Поверхность фронтовой стены с потолком и частью холодной воронки |
Fст.фр.. |
м2 |
по эскизу топки |
150,699 |
|
|
4 |
Поверхность задней стены с частью холодной воронки |
Fст.з. |
м2 |
по эскизу топки |
85,683 |
|
|
5 |
Поверхность фестона |
Fст.ф. |
м2 |
по эскизу топки |
40,331 |
|
|
6 |
Суммарная поверхность стен топочной камеры |
Fст. |
м2 |
2 ?Fст.б. ?Fст.фр. ?Fст.з. ?Fст.ф. |
2 ?101,432 ?150,699 ?85,683 ?40,331479,577 |
|
|
7 |
Поверхность стен топки, закрытая экранами |
Fпл. |
м2 |
Fст. ?Fст.ф. |
479,577 ?40,331439,246 |
|
|
8 |
Шаг труб фронтового и боковых экранов |
Sф.б.. |
мм |
по рабочему чертежу или ТУ |
90 |
|
|
9 |
Шаг труб заднего экрана |
S.. |
мм |
по рабочему чертежу или ТУ |
90 |
|
|
10 |
Поперечный шаг труб фестона |
S.ф. |
мм |
по рабочему чертежу или ТУ |
270 |
11 |
Относительный шаг труб фронт. и боковых экранов |
ф.б. |
? |
Sф.б.Размещено на http://www.allbest.ru/
|
90 1,18476 |
12 |
Относит. шаг труб заднего экрана |
з. |
? |
Sз.Размещено на http://www.allbest.ru/
|
90 1,18476 |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
13 |
Относит. шаг труб фестона |
ф. |
? |
S.ф.Размещено на http://www.allbest.ru/
|
270 3,55376 |
||||||
|
14 |
Угловой коэф.фронт. и боковых экранов |
xф.б. |
? |
1 ?0,2 ?(?ф.б. ?1) |
1 ?0,2 ?(1,184 ?1) 0,963 |
|
|
15 |
Угловой коэф.заднего экрана |
xз. |
? |
1 ?0,2 ?(?з. ?1) |
1 ?0,2 ?(1,184 ?1) 0,963 |
|
|
16 |
Угловой коэф.фестона |
xф. |
? |
Рис П2 [1] |
0,76 |
|
|
17 |
Лучевосприни мающая поверхность фронт.и бок. экр |
Нлэфб |
м2 |
xф.б. ?(2 ?Fст.б. ?Fст.фр. ) |
0,963?(2 ?101,432?150,699) 340,537 |
|
|
18 |
Лучевозприни мающая пов. заднего экрана |
Нлэз |
м2 |
Fст.з. ?xз. |
85,683?0,963 82,526. |
|
|
19 |
Лучевосприни мающая пов.фестона |
Н лэф |
м2 |
Fст.ф. ?xф. |
40,331?0,76 30,652 |
|
|
20 |
Суммарная лучевоспринима ющая поверхность |
H лэ |
м2 |
Н лэфб ?Н лэз ?Н лэф |
340,537 ?82,526 ?30,652 453,715 |
|
|
21 |
Степень экранирования топки |
? |
? |
H лэ / Fст |
453,715/ 479,577 0,946 |
|
|
22 |
Объём топки |
Vт |
м3 |
Fст.б. ?b |
101,432?6,859 695,722 |
|
|
23 |
Расчетная высота заполняющего топку факела |
hт |
м |
по эскизу топки |
15,380 |
|
|
24 |
Высота размещения горелок |
hг |
м |
по эскизу топки |
3,360 |
|
|
25 |
Эффективная толщина излучающего слоя |
S |
м |
3,6 ?(Vт / Fст. ) |
3,6 ?(695,722/ 479,577) 5,223 |
Тепловой расчет топки
Результаты теплового расчета топки приведены в (табл 5.2).
Поверочный тепловой расчет топки
Т.к. температура газов на выходе из топки отличается от заданной более чем на +30 С ( т т=1058,781-1005=53,781), то следует повторить расчет для полученной температуры т С
Результаты расчетов сведем в (табл. 5.3)
Поверочный тепловой расчет топк
Расчет фестона
Определение конструктивных характеристик фестона
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 3. Эскиз фестона.
Конструктивные характеристики фестона
Таблица 5
|
№ п/п |
Наименование параметра |
Обозначение |
Единица измерения |
Способ определения или расчетная формула |
Величина или расчёт |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
1 |
Диаметр и толщина труб |
d ?? |
мм |
по рабочему чертежу |
76?6 |
|
|
2 |
Шаг по ширине |
S1 |
мм |
по рабочему чертежу |
270 |
|
|
3 |
Шаг по глубине |
S2 |
мм |
по рабочему чертежу |
340 |
4 |
Относительный шаг по ширине |
?1 |
? |
S1Размещено на http://www.allbest.ru/
|
270 3,55376 |
5 |
Относительный шаг по ширине |
?2 |
? |
S2Размещено на http://www.allbest.ru/
|
340 4.47476 |
||||||
|
6 |
Число труб в поперечном первом от фронт. стенки ряду |
z1 |
шт. |
по рабочему чертежу |
25 |
|
|
7 |
Число труб во втором и третьем рядах |
z2z3 |
шт. |
z1 ?1 |
25 ?1 2425 ?1 24 |
|
|
8 |
Длина труб фестона:в 1-м ряду во 2-м ряду в 3-м ряду |
l1 l2l3 |
м |
по рабочему чертежу |
5,225,045,12 |
|
|
9 |
Общая длина труб фестона |
L |
м |
z1 ?l1 ?z2 ?l2 ?z3 ?l3 |
25?5,22 ?24 5,04 ?24?5,12 374,34 |
|
|
10 |
Теплообменная поверхность фестона |
Fф |
м2 |
??d ?L |
??0,076?374,34 89.333 |
|
|
11 |
Сечение для прохода газов |
f г |
м2 |
l ф ?(b ?d ?z) |
5,88?(6,859 ?0,076?25) 29.159 |
|
|
12 |
Эффективная толщина излучающего слоя |
S |
м |
0,9 ?d ??4 s1 ?s 2 ?? ? 2 ?1??? d ? |
0,9 ?0,076???4 ?0,27 ?0,34 ??? 2 1??? 0,076 ?1,316 |
Тепловой расчет фестона
Результаты теплового расчета приведены в (табл. 6.2)
Таблица 6
|
№ п/п |
Наименование параметра |
Обозначение |
Единица измерения |
Способ определения или расчетная формула |
Величина или расчёт |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
1 |
Температура продуктов сгорания перед фестоном |
?ф ' |
0C |
из расчёта топки ?ф '?т '' |
1060,006 |
|
|
2 |
Энтальпия продуктов сгорания пред фестоном |
Hф ' |
к Д ж кг |
H ??- таблица |
14022,561 |
|
|
3 |
Температура продуктов сгорания за фестоном |
?ф1 '' |
0C |
?ф '?50 |
1010,006 |
|
|
?ф2 '' |
?ф '?100 |
960,006 |
||||
|
4 |
Энтальпия продуктов сгорания за фестоном |
H1 '' |
к Д ж кг |
H ??- таблица |
13294,072 |
|
|
H 2 '' |
12570,387 |
|||||
|
5 |
Тепловое восприятие по балансу |
Qб1 |
кДж кг |
??(Hф '?H1'') |
0,994?(14022,561?13294,072)724,337 |
|
|
Qб 2 |
??(Hф '?H2 '') |
0,994?(14022,561?13294,072) 1443,897 |
||||
|
6 |
Температура насыщения при давлении в барабанеpб 1,1?p |
tн |
0C |
табл. 2 [5] |
316.6 |
|
|
7 |
Средняя температура продуктов сгорания |
?1 |
0C |
0,5 ?(?ф '??ф1'') |
0,5 ?(1060,006 ?1010,006) 1035,006 |
|
|
?2 |
0,5?(?ф '??ф2 '') |
0,5 ?(1060,006 ?960,006) 1010,006 |
||||
|
8 |
Температурный напор на входе в фестон |
?tб |
0C |
?ф '?tн |
1060,006 ?316.6 743,406 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
9 |
Температурный напор на выходе из фестона |
?tм1 |
0C |
?ф1 ''?tн |
1010,006 ?316.6 693,406 |
|
|
?tм2 |
?ф2 ''?tн |
960,006 ?316.6 643,406 |
||||
|
10 |
Средний температурный напор |
?t1 |
0C |
0,5?(?tб ??tм1) |
0,5 ?(743,406 ?693,406) 718,406 |
|
|
?t2 |
0,5 ?(?tб ??tм2 ) |
0,5 ?(743,406 ?643,406) 693,406 |
||||
|
11 |
Средняя скорость продуктов сгорания в газоходе |
?г1 |
м / с |
Bр ?Vг ?(?1 ?273)273?fг |
3,577 ?6,433?(1035,006 ?273) 4,940273?29,159 |
?г 2 |
Bр ?Vг ?(?2 ?273)Размещено на http://www.allbest.ru/
|
3,577?6,433?(1010,006?273) 4,845273?29,159 |
||||||
|
12 |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией |
?к1 |
Вт м2 ?K |
рис. П8 [1]?к1 ?н1 ?Сz ?Сs ?Сф1 |
33,103 |
|
|
?к 2 |
рис. П8 [1]?к 2 ?н2 ?Сz ?Сs ?Сф2 |
32,143 |
||||
|
13 |
Температура загрязнённой стенки |
tз |
0C |
t ??t;?t 800 Cн |
316.6 ?80 396.6 |
|
|
14 |
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами |
kг1 ?rn |
1 м ?МПа |
kг1 ?rn ; kг1 -по рис. П4 [1] |
2,132 |
|
|
kг2 ?rn |
kг 2 ?rn ;kг 2 -по рис. П4 [1] |
2,234 |
||||
|
15 |
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами |
kзл1 ??зл |
1 м ?МПа |
рис. П5 [1] |
84 ?0,021 = 1.764 |
|
|
kзл2 ??зл |
рис. П5 [1] |
86 ?0,021 = 1.806 |
||||
|
16 |
Суммарная оптическая толщина излучающего слоя |
(k ?p ?s)1 |
? |
(kг1 ?rп ?kзл1 ??зл ) ?p ?s |
(2,132 ?1,764) ?0,1?1,316 0,459 |
|
|
(k ?p ?s)2 |
(kг 2 ?rп ?kзл2 ??зл ) ?p ?s |
(2,234?1,806) ?0,1?1,316 0,478 |
||||
|
17 |
Коэффициент теплового излучения продуктов сгорания |
a1 |
? |
1 ?e?(k ?p?s)1 |
1 ?e?0.459 0,368 |
|
|
a2 |
1?e?(k ?p?s)2 |
1 ?e?0,478 0,380 |
||||
|
18 |
Коэффициент теплоотдачи излучением |
?л1 |
Вт м2 ?K |
?н1 ?a1;?н1 -по рис. П10 [1] |
180?0,368 66.288 |
|
|
?л2 |
?н2 ?a2;?н2 -по рис. П10[1] |
175?0,380 66,846 |
||||
|
19 |
Коэффициент теплоотдачи |
?11 |
Вт м2 ?K |
??(?к1 ??л1 );?1 |
1?(33,013 ?66,288) 99,391 |
|
|
?12 |
??(?к2 ??л2 );?1 |
1?(32,143 ?66,486) 98,629 |
||||
|
20 |
Коэффициент тепловой эффективности |
? |
? |
табл. П14 [1] |
0.6 |
|
|
21 |
Коэффициент теплопередачи |
k1 |
Вт м2 ?K |
???11 |
0,6 ?99,93159,634 |
|
|
k2 |
???12 |
0,6 ?98,629 59,177 |
22 |
Тепловосприятие фестона |
Qт1 |
кДж кг |
k1 ?Fф ??t1Размещено на http://www.allbest.ru/
|
59,634 ?89.389 ?718,406 1070,4973.577 ?103 |
||||||
|
Qт2 |
k2 ?Fф ??t2B ?103р |
59,177 ?89.389 ?693,406 1025,3243,577 ?103 |
||||
|
23 |
Расчётная температура продуктов сгорания на выходе из фестона |
?ф '' |
0C |
(Qт1 ?Qб1 ) ?(?2 ??1 ) ??Q ?Q ?Q ?Q 1б 2 б1 т2 т1 |
987,374 |
|
|
24 |
Действительное количество тепла, воспринятое фестоном |
Qт |
кД ж кг |
Qб 2 ?Qб1 ?(?''??) ?Q??? ф 1 б1 2 1 |
1050,050 |
|
|
25 |
Энтальпия продуктов сгорания на выходе фестона |
H '' |
кД ж кг |
H ??- таблица |
12965,834 |
Расчет пароперегревателя
Размещено на http://www.allbest.ru/
Определение конструктивных характеристик пароперегревателя
Расчет первой ступени воздухоподогревателя
Определение конструктивных характеристик первой ступени ВП.
Таблица 7 - Конструктивные характеристики первой ступени воздухоподогревателя
|
№ п/п |
Наименование параметра |
Обозначение |
Единиц а измерения |
Способ определения или расчетная формула |
Величина или расчёт |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
1 |
Диаметр и толщина труб |
d ?? |
мм. |
по рабочему чертежу |
41?1,5 |
|
|
2 |
Число ходов по воздуху |
n |
шт. |
по рабочему чертежу |
6 |
|
|
3 |
Шаги труб |
|||||
|
поперечный |
S1 |
мм. |
по рабочему чертежу |
62 |
||
|
продольный |
S2 |
мм. |
по рабочему чертежу |
41 |
||
|
4 |
Относительные шаги труб |
поперечный |
?1 |
? |
S1Размещено на http://www.allbest.ru/
|
62 1,51241 |
продольный |
?2 |
? |
S2Размещено на http://www.allbest.ru/
|
41 141 |
||||||
|
5 |
Число труб в ряду |
z1 |
шт. |
по рабочему чертежу |
110 |
|
|
6 |
Число рядов труб |
z2 |
шт. |
по рабочему чертежу |
42 |
|
|
7 |
Число труб |
z |
шт. |
z1 ?z2 |
110 ?42 4620 |
|
|
8 |
Омываемая высота труб |
h |
м. |
по рабочему чертежу |
8,58 |
|
|
9 |
Высота хода |
hx |
м |
по рабочему чертежу |
1,2 |
|
|
10 |
Поверхность нагрева |
F |
м2 |
??(d ??) ?h ?z |
??(0,041 ?0,0015) ?8,58 ??4620 4916,5 |
|
|
11 |
Сечение для прохода продуктов сгорания |
fг |
м2 |
??(d ?2 ??)2z4 |
??(0,041?2 ?0,0015) 2?4?4620 5,237 |
|
|
12 |
Сечение для прохода воздуха |
fв |
м2 |
(b ?z1 ?d) ?hх |
(6,859 ?110 ?0,041) ?1,2 2,819 |
Тепловой расчет первой ступени воздухоподогревателя.
Результаты теплового расчета представлены в (табл.8.2).
Тепловой расчет первой ступени ВП
Таблица 8
|
№ п/п |
Наименование параметра |
Обозначение |
Единица измерения |
Способ определения или расчетная формула |
Величина или расчёт |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
1 |
Температура воздуха на входе |
tв ' |
0С |
t х.в. |
30 |
2 |
Энтальпия воздуха на входе |
H 0 'в |
кДжРазмещено на http://www.allbest.ru/
|
H ??- таблица |
255,499 |
|||||
|
3 |
Температура воздуха на выходе |
tв1 '' |
0С |
Принимается |
150 |
|
|
tв2 '' |
0С |
Принимается |
200 |
4 |
Энтальпия воздуха на выходе |
H 0 ''в1 |
кДжРазмещено на http://www.allbest.ru/
|
H ??- таблица |
1282,965 |
H 0 ''в 2 |
кДжРазмещено на http://www.allbest.ru/
|
H ??- таблица |
1714,265 |
|||||
|
5 |
Тепловосриятие ступени по балансу |
Q ВПб1 |
кДж кг |
? ?? ??? ' '? ВП ???H 0 ' '?H 0 '?ГВ в1 в? 2 ? |
? 0,03 ??1,21? ???1282,965?255,499?1258,645? 2 ? |
|
|
ВПQб 2 |
кД ж кг |
? ??ВП ? 0 0??ГВ ' '? ???Hв 2 ' '?Hв '?? 2 ? |
? 0,03??1,21? ???1714,265 ?255,499?2972,402? 2 ? |
|||
|
6 |
Энтальпия продуктов сгорания на входе |
Hг1 ' |
кД ж кг |
QВПH ? б1 ??? ?H 0 'уг ? ВП в |
1182,835 ?1258,645 ?0,03?255,499 2441,0300,994 |
|
|
Hг 2 ' |
кД ж кг |
ВПH ?Qб 2 ??? ?H 0 'уг ? ВП в |
1182,835 ?2972,402 ?0,03?255,499 2972,4320,994 |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
7 |
Температура продуктов сгорания на входе |
?г1 ' |
0С |
H ??- таблица |
188,141 |
|
|
?г 2 ' |
0С |
H ??- таблица |
227,848 |
|||
|
8 |
Температурный напор на выходе продуктов сгорания |
?t1 ' |
0С |
?г1'?tв1'' |
188,141?150 38,141 |
|
|
?t2 ' |
0С |
?г 2 '?tв 2 '' |
227,848 ?200 27,848 |
|||
|
9 |
Температурный напор на выходе продуктов сгорания |
?t'' |
0С |
?уг ?tх.в. |
125 ?30 95 |
|
|
10 |
Средний температурный напор при противотоке |
?tпр.т.1 |
0С |
?t1 '??t'' 2 |
38,141?95 66,5712 |
?tпр.т.2 |
0С |
?t2 '??t''Размещено на http://www.allbest.ru/
|
127,848 ?95 61,4242 |
11 |
Средняя температура продуктов сгорания |
?1 |
0С |
?г1'??ухРазмещено на http://www.allbest.ru/
|
188,141 ?125 156,5712 |
?2 |
0С |
?г 2 '??ухРазмещено на http://www.allbest.ru/
|
227,848?125 176,4242 |
12 |
Средняя скорость продуктов сгорания |
?г1 |
м/с |
Bр ?Vг ?(?1 ?273)Размещено на http://www.allbest.ru/
|
3,577?9,143?(156,571?273) 9,828273?5,237 |
?г 2 |
м/с |
Bр ?Vг ?(?2 ?273)Размещено на http://www.allbest.ru/
|
3,577?9,143?(176,424?273) 10,282273?5,237 |
||||||
|
13 |
Коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к стенке |
?11 |
Вт м2 ?К |
Cф1 ?Cl ??н1 рис. П11 [1] |
33,35 |
|
|
?21 |
Вт м2 ?К |
Cф2 ?Cl ??н2 рис. П11 [1] |
35,97 |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
14 |
Средняя температура воздуха |
t1 |
0С |
tв '?tв1 '' 2 |
30 ?150 902 |
|
|
t2 |
0С |
tв '?tв 2 '' 2 |
30 ?200 1152 |
|||
|
15 |
Средняя скорость воздуха |
wв1 |
м/с |
V 0 ?B ?(? ' '???ВП )в р ГВ 2?273?f в?(t1 ?273) |
036,433?3.577 ?(1,21 ?0, )2 ?273?2,819?(90 ?273) 13,297 |
|
|
wв 2 |
м/с |
V 0 ?B ?(? ' '???ВП )в р ГВ 2?273?f в?(t2 ?273) |
036,433?3,577 ?(1,21 ?0, )2 ?273?,819?(115 ?273) 14,213 |
|||
|
16 |
Коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху |
?12 |
Вт м2 ?К |
?н1 ?Сz ?Сs ?Сф1 рис. П8 [1] |
96,05 |
|
|
?22 |
Вт м2 ?К |
?н2 ?Сz ?Сs ?Сф2 рис. П8 [1] |
93,96 |
|||
|
17 |
Коэффициент теплоотдачи |
k1 |
Вт м2 ?К |
?1 ??1?? 1 2 ;??по табл. П11 [1]?1 ??11 2 |
0,8 ?33,35 ?96,05 19,72333,35 ?96,05 |
18 |
Теплопроводность ступени по уравнению теплопередачи |
Qт1 |
кД ж кг |
k1 ?F ??tпрт1Размещено на http://www.allbest.ru/
|
19,723?4916,5 ?66,571 3.577 ?1031804,446 |
Qт2 |
кДж кг |
k2 ?F ??tпрт2Размещено на http://www.allbest.ru/
|
20,809 ?4916,5 ?61,424 3.577 ?1031756,669 |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
19 |
Расчётная температура воздуха на выходе ступени |
tВП '' |
0С |
(Qт1 ?Qб1 ) ?(tв 2 ''?tв1 '') ?t ''Q ?Q ?Q ?Q в1 б 2 б1 т2 т1 |
197,369 |
|
|
20 |
Действительное количество тепла, воспринятое ступенью |
Q ВПт |
кД ж кг |
Qб 2 ?Qб1 ?(t ''?t '') ?Qt ''?t '' ВП в1 б1 в 2 в1 |
1759,183 |
|
|
21 |
Энтальпия продуктов сгорания на выходе |
H ' |
кД ж кг |
Q ВПH ? ??? ?H 0 'уг ? ВП В |
1182,835 ?1759,183 ?0,994?0,03 ?255,499 2959,768 |
|
|
22 |
Температура продуктов сгорания на входе |
?' |
0С |
H ??- таблица |
226,911 |
Список использованной литературы
1. Козлов А.Е., Щетинин В.В., Любимова Л.М.“ Тепловой расчёт котельного агрегата.”- М. :Московский энергетический институт, 1987г.
2. Конспект лекций по курсу ”Котельные установки промышленных предприятий”.
3. Митяшин И.П., Любова Т.С. «Реконструкция парового котла в связи с переводом его на новый состав или вид топлива. Выбор расчетных характеристик, определение КПД и расхода топлива» - Смоленск.:ГОУ ВПО МЭИ (ТУ),2007г.
4. Митяшин И.П., Любова Т.С., Галковский В.А. «Реконструкция парового котла в связи с переводом его на новый состав или вид топлива. Алгоритм теплового расчета поверхности нагрева» - Смоленск.: ГОУ ВПО МЭИ (ТУ),2004г.
5. Ривкин С.Л., Александров А.А. “Термодинамические свойства воды и водяного пара.” - М.:Энергоатомиздат,1984г.
6. Липов Ю.М., Самойлов Ю.Ф., Виленский Т.В. “Компоновка и тепловой расчёт парового котла.” - М.:Энер-гоатомиздат,2012г.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Описание конструкции котла. Особенности теплового расчета парового котла. Расчет и составление таблиц объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет теплового баланса котла. Определение расхода топлива, полезной мощности котла. Расчет топки (поверочный).
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.07.2010Расчет котла, предназначенного для нагрева сетевой воды при сжигании газа. Конструкция котла и топочного устройства, характеристика топлива. Расчет топки, конвективных пучков, энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчетная невязка теплового баланса.
курсовая работа [77,8 K], добавлен 21.09.2015Объем азота в продуктах сгорания. Расчет избытка воздуха по газоходам. Коэффициент тепловой эффективности экранов. Расчет объемов энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Определение теплового баланса котла, топочной камеры и конвективной части котла.
курсовая работа [115,2 K], добавлен 03.03.2013Описание котельной и ее тепловой схемы, расчет тепловых процессов и тепловой схемы котла. Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по газоходам, расчет объемов воздуха и продуктов сгорания, потерь теплоты, КПД топки и расхода топлива.
дипломная работа [562,6 K], добавлен 15.04.2010Принцип работы водогрейного котла ТВГ-8МС, его конструкция и элементы. Расход топлива котла, определение объемов воздуха и продуктов сгорания, подсчет энтальпий, расчет геометрических характеристик нагрева, тепловой и аэродинамический расчеты котла
курсовая работа [209,5 K], добавлен 13.05.2009Топливный тракт котла, выбор схемы подготовки топлива к сжиганию. Расчет экономичности работы котла, расхода топлива, тепловой схемы. Описание компоновки и конструкции пароперегревателя котла. Компоновка и конструкция воздухоподогревателя и экономайзера.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 12.06.2013Характеристика оборудования котельной установки. Обслуживание котла во время нормальной его эксплуатации. Расчет объемов, энтальпий и избытка воздуха и продуктов сгорания. Расчет ширмового и конвективного перегревателя. Уточнение теплового баланса.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 08.08.2012Химический состав и технические характеристики топлива, используемого в котле. Определение объемов и теплосодержания воздуха и продуктов сгорания топлива. Геометрические размеры топки. Расчет конструктивных поверхностей фестона и паропрогревателя.
курсовая работа [368,1 K], добавлен 31.10.2022Способы расчета котельного агрегата малой мощности ДЕ-4 (двухбарабанного котла с естественной циркуляцией). Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания и воздуха. Определение КПД котла и расхода топлива. Поверочный расчёт топки и котельных пучков.
курсовая работа [699,2 K], добавлен 07.02.2011Описание котла ДКВР 6,5-13 и схема циркуляции воды в нем. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Вычисление полезно-израсходованного тепла в котлоагрегате. Средние характеристики продуктов сгорания в топке. Описание кипятильного пучка.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 09.02.2012
