Главная Коллекция "Otherreferats" Производство и технологии Тепловой расчет парового котла БКЗ-75-39

Тепловой расчет парового котла БКЗ-75-39

Описание и конструктивные характеристики котла блочной конструкции БКЗ-75-39. Расчетные характеристики топлива. Объемы воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс котла. Расчет воздухоподогревателя, экономайзера, топочной камеры, пароперегревателя.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 13.05.2015
Размер файла 4,6 M

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/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОПИСАНИЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОТЛА БКЗ-75-39

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Основным оборудованием, вырабатывающим тепловую энергию в промышленных и отопительных установках, является парогенераторы и водяные котлы. Промышленные предприятия потребляют огромное количество тепла на технологические нужды, вентиляцию, отопление и горячее водоснабжение. Тепловая энергия в виде пара и горячей воды вырабатывается теплоэлектростанциями, промышленными районами отопительными котельными. Одной из основных задач при выработке тепловой энергии является всемирная экономия всех видов топлива. При комбинированном или раздельной выработке электрической и тепловой энергии чаще всего в качестве теплоносителя применяется водяной пар. Агрегат предназначен для выработки пара называют парогенераторами. Кроме водяного пара в качестве теплоносителя используется горячая вода. Агрегаты для получения горячей воды называют водогрейными котлами. Таким образом, основным агрегатом предназначенным для выработки пара и горячей воды являются парогенераторы и водогрейные котлы.

котел паровой тепловой топливо

1. ОПИСАНИЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОТЛА БКЗ-75-39

Котел блочной конструкции (рис.1) предназначен для работы на каменном и буром угле, фрезторфе, номинальной производительностью 75 т/ч пара на давление за главной парозапорной задвижкой 4,0 МПа с температурой перегрева 440 0С. Основные характеристики котла для данных марок топлива приведены в табл. 1.

Котел с естественной циркуляцией, однобарабанный, П - образной компоновки. Основными элементами котла являются полностью, экранированная топочная камера полным объемом 454 м3. Фронтового и заднего экранов образуют скаты «холодной воронки». В верхней части топки трубы заднего экрана разведены в 4 рядный, шахматный пучок, фестона - отделяющий топочную камеру от газохода пароперегревателя. На выходе из топки трубы заднего экрана, разведены.

При сжигании каменного угля топочная камера оборудуется тремя турбулентными горелками, а при сжигании бурых углей и фрезторфа - двумя шахматными мельницами. Пылеугольные горелки и шахматные мельницы располагаются на фронтовой стене. Топка экранирована трубами диаметром 60 х 5 мм. На каждой стене экраны секционированы на три независимых циркуляционных контура. Экранные трубы расположены с шагом 75 мм на задней стене топки, а также на одной трети части боковых стен, примыкающей к задней стене. На фронтовой и остальной частях боковых стен шаг экранных труб составляет 90 мм.

Пароперегреватель конвективный, вертикально - змеевикового типа, двухступенчатый, с поверхностным регулятором перегрева, включенным в рассечку между ступенями. Первая по ходу пара и газа часть пароперегревателя с поверхностью нагрева 220 м2 при сжигании различных марок топлива остается неизменной. Поверхность нагрева второй ступени в зависимости от вида топлива изменяется в пределах 220-400 м2. Змеевики пароперегревателя изготовлены из труб диаметром 38 х 3. Вторая ступень пароперегревателя по ширине котла состоит из трех пакетов. Пар из прохладителя поступает в крайние противоточные секции пароперегревателя, а затем переходит в среднюю, параллельную секцию. Выходная часть змеевиков (по ходу пара) пароперегревателя, выполнена из низколегированной стали 12ХМ, а остальные трубы изготовлены из углеродистой стали.

Рис. 1 Котлоагрегат БКЗ - 75 - 39

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

Топливо

В качестве расчетного принят Тарбагатайский бурый уголь.

Расчетные характеристики топлива, %

№

Wr

Ar

Sr

Cr

Hr

Nr

Or

Qrн

Vr

%

%

%

%

%

%

%

МДж/кг

%

106

31,5

15,4

1,8

41,4

0,3

0,9

6

15,78

48

Температура плавкости золы

t1

t2

t3

1100

1300

1350

Теоретические объемы воздуха и продуктов сгорания (м3/кг)

Vн0

VнRO2

Vн0N2

Vн0H2O

Vн0Г

4,34

0,79

3,43

0,79

5,01

Объемы воздуха и продуктов сгорания сведены в таблицу 1.

Таблица 1 Действительные объемы продуктов сгорания

Наименование величины

Размерность

Топка, фестон

Газоходы

Пароперегреватель

ВЭ II

ВП II

ВЭ I

ВП I

КПП 1

КПП 2

Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева,

--

1,2

1,215

1,23

1,25

1,28

1,3

1,33

Средний коэффициент избытка воздуха

в поверхности нагрева

--

1,2

1,2075

1,2225

1,24

1,265

1,29

1,315

Действительный объем водяных паров

м3/кг

0,8040

0,8045

0,8055

0,8068

0,8085

0,8103

0,812

Полный объем газов

м3/кг

5,892

5,925

5,9912

6,0684

6,1786

6,2889

6,3991

Объемная доля трехатомных газов

--

0,1341

0,1333

0,1319

0,1302

0,1279

0,1256

0,1235

Объемная доля водяных паров

--

0,1340

0,1333

0,1319

0,1302

0,1279

0,1256

0,1235

Суммарная объемная доля

--

0,2682

0,2667

0,2637

0,2604

0,2557

0,2512

0,2469

Концентрация золовых частиц.

;

кг/кг

0,0191

0,0191

0,0188

0,0186

0,0183

0,0179

0,0176

Масса газа

кг/кг

7,647

7,6902

7,7752

7,8744

8,0161

8,1578

8,2995

Таблица 2 Расчет энтальпий продуктов сгорания по газоходам котла

(кДж/кг)

,

,

,

Топка

Пароперегреватель

ВЭ II

ВП II

ВЭI

ВП I

Фестон

КПП I

КПП II

оС

кДж

кг

кДж

кг

1,2

1,215

1,23

1,25

1,28

1,3

1,33

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

100

701

575

890,75

200

1420

1158

1710

1744,2

1767,4

1802,1

911,39

400

2922

2350

3462,5

3510

1800

3580

1835,8

3627

1859,6

3697,5

1895,4

600

4509

3599

5282,8

5336,8

1874,3

5409

1899,3

5516,7

1936,7

5588,7

1961,7

800

6171

4895

7150

7223,4

1940

7296,9

1960,1

7395

1986

7541,6

2024,9

7639,5

2050,8

1000

7903

6235

9150

2000

9243,5

2020

9337,1

2040,2

9462

2067

1200

9677

7605

11198

2048

11312

2068

1400

11469

9001

13269

2071

1600

13318

10419

15402

2132

1800

15199

11845

17568

2166

2000

17095

13293

19754

2186

Таблица 3 Тепловой баланс котла

N

п/п

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет

1

Располагаемое тепло топлива

кДж/кг

15780

2

Температура уходящих газов

оС

Принята предварит.

150

3

Энтальпия уходящих газов

кДж/кг

табл.2

890/100*50+890=1346

4

Температура холодного воздуха

оС

задана

45

5

Энтальпия холодного воздуха

кДж/кг

табл.2

575/100*45=258

Потери тепла:

6

- от химического недожога

%

[6, табл.2.6]

0

7

- от механического недожога

q4

%

[6, табл.2.6]

1

8

- в окружающую среду

q5

%

[6, рис.2]

0,8

9

- с уходящими газами

q2

%

[6, форм. 4.1]

6,57

10

Сумма тепловых потерь

%

q2+ q3+ q4+ q5+ q6

0,5+0,8+6,5=8,45

11

Коэффициент полезного действия котельного агрегата (брутто)

%

100 -

100-8,45=91,55

12

Давление перегретого пара за котельным агрегатом

МПа

задано

3,9

13

Температура перегретого пара

оС

задана

440

14

Энтальпия

КДж/кг

2

3312

15

Температура питательной воды

оС

задана

145

16

Энтальпия питательной воды

КДж/кг

628,5

17

Давление питательной воды

Рпв

МПа

Рпп+0,02 Рпп

3,9+0,02*3,9=3,978

18

Расход насыщенного пара

Dнп

Т/ч

(0,06-0,08)Dка

75*0,06=4,5

19

Температура насыщенного пара при Рб

tнп

0С

[2]

255

20

Энтальпия Температура насыщенного пара

iнп

КДж/кг

Таблица воды и водяного пара

2798

21

Энтальпия котловой воды

iкв

КДж/кг

[2]

1101,7

22

Тепло, полезно используемое в котельном агрегате

кДж/ч

Д( іnn- inв)+

Д? с /100( iкв-inв)

75000(3308-628,5)-1500(1101,7-628,5) =203167605

23

Полный расход топлива

В

кг/с

56435*100/15780*91,5=3,91

24

Расчетный расход топлива

кг/с

4(1-0,5/100)=3,86

25

Коэффициент сохранения тепла

--

1-(0,8/91,5+0,8)=0,991

Таблица 4 Расчет воздухоподогревателя I ступени

№

п/п

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет

1

Диаметр труб

d

Мм

По конструкт. характеристикам

40х1,5

2

Шаги труб

S1 /S2

Мм

- // -

70/45

3

Относительные шаги:

- поперечный шаг,

s1

Мм

S1/d

1,75

1,125

- продольный шаг

s2

Мм

S2/d

4

Число рядов труб: поперек хода, по ходу

шт

шт

По констр. характеристикам воздуха

23

39

5

Общее количество труб

n

Шт

- // -

6868

6

Живое сечение для прохода газов

Fг

м2

- // -

4,35

7

Живое сечение для прохода воздуха

fв

м2

- // -

4,9

8

Поверхность нагрева

Н

м2

2617

9

Температура уходящих газов

J''ух

°С

Тепловой баланс

150

10

Энтальпия

I''ух

кДж/кг

Табл. 2

890/100*50+890=1346

11

Температура газов на входе в ВП

°С

Принимается с последующим уточнением

220

250

12

Энтальпия

кДж/кг

Табл. 2

(1802,1/200)*20 +1802=1991,5

(1802,1/200)*30+1991,5=2275,7

13

Температура холодного воздуха

°С

Задана

45

14

Энтальпия

кДж/кг

Табл. 2

575/100*45=258

15

Тепловосприятие экономайзера по балансу

Qб 1,2

кДж/кг

0,991*(1991,5-1346+258*0,03)=632,02

0,991*(2275,7-1346+258*0,03)=921,96

16

Присос воздуха в топку

Daт

--

[6, табл. 3.2.]

0,05

17

Присос воздуха в пылесистему

Daпл

--

[6, табл. 3.3.]

0,04

18

Отношение кол-ва горячего воздуха к

bгв

--

aт-Daт- Daпл

1,2-0,05-0,04=1,11

19

Коэффициент избытка воздуха на выходе из ВП

--

bгв+Daвп1

1,14

20

Энтальпия горячего воздуха на выходе из ступени

КДж/кг

(632,02/(1,14+0,03/2))+258 = 805,203

(921,96/(1,14+0,03/2))+258=1056,23

21

Температура горячего воздуха на выходе из ступени

°С

Табл. 2

100/575*(805-575)+100=140

100/575*(1056-575)+100=183,65

22

Средняя температура воздуха

t

°С

(45+140)/2=93

(45+183,65)/2=114

23

Средняя температура газов

ср

°С

140+250=195

140+300/2=235

24

Объем газов на 1 кг. топлива

Vг

м3/кг

Табл. 1

6,3991

25

Объемная доля водяных паров

м3/кг

Табл. 1

0,123

26

Средняя скорость газов

Wг

м/с

3,86*6,39(273+195)/4,35*273=9,54

3,985*6,39(273+235)/4,35*273=9,86

27

Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны

a2

По рис. 6-5

32*1,13*1,01=36,52

33*1,08*1,01=36

28

Средняя скорость воздуха

Wв

м/с

(1,14+0,03/2)*6,39*3,86/273*4,9*(273+93)=

5,24

(1,14+0,03/2)*6,39*3,86/273*4,9(273+114)=

5,54

29

Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны

a1

По рис. 6-6

62*0,95*1*1=58,9

65*0,95*1*1=61,7

30

Коэффициент использования поверхности нагрева

x

--

[6, табл. 6.6.]

0,9

0,9

31

Коэффициент теплопередачи

k

(58,9*36,52/58,9+36,52)*0,9=20,29

(61,7*36/31,7+61,7)*0,9=20,47

32

Температурный напор на входе газов

Dt'

°С

150-45=105

33

Температурный напор на выходе газов

Dt''

°С

220-140=80

250-183=67

34

Температурный напор при противотоке

Dtпрот

°С

Dt'+Dt''

2

(105+80)/2=92

(105+67)/2=86

35

Коэффициент

--

[6, рис. 16]

0,98

36

Температурный напор

Dt

°С

Dtпр

0,98*92=90,16

0,98*84=84,28

37

Тепловосприятие по уравнению теплопередачи

QT

кДж/кг

(20,29*90,16*2617)/(1000*3,86)=1237,82

(20,47*84,28*2617)/(1000*3,86)=1167,2

=270 С; Qут=1120 кДж/кг; =2070С; = 11,48м/с; =8,13м/с.

Таблица 5 Расчет водяного экономайзера I ступени

№ п/п

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет

1

Диаметр труб

мм

По конструктивным характеристикам

32/29

2

Шаги труб:

поперечный

продольный

S1

S2

мм

По конструктивным характеристикам

80

55

3

Живое сечение для прохода газов

Fг

м2

- // -

7,09

4

То же для воды

fв

м2

- // -

0,027

5

Относительные шаги:

поперечный

продольный

1

2

--

--

S1/d

S2/d

1,75

2,5

6

Число рядов труб в Змеевике

Z2

--

По конструктивным характеристикам

24

7

Число змеевиков

-

По конструктивным характеристикам

21

8

Поверхность нагрева

Н

м2

425

9

Температура газов на выходе из ступени

оС

Из расчета ВП

270

10

Энтальпия газов на выходе

КДж/кг

Табл. 3

((3627-1767)/200)*70+1767=2418

11

Теплосодержание воды на входе в экономайзер

КДж/кг

[2]

613

12

Температура воды на входе в экономайзер

оС

Задана

145

13

Температура газов на входе в экономайзер

оС

Принимается с последующим уточнением

300

3

14

Энтальпия газов на входе

кДж/кг

Табл. 2

((3627-1767)/200)*100+1767=2697

((3627-1767)/200)*150+1767=3162

15

Тепловосприятие экономайзера по балансу

кДж/кг

0,991(2697-2418+0,03*258)=268,81

0,991(3162-2418+0,03*258)=729,63

16

Теплосодержание воды на выходе

кДж/кг

613+(268,81*3,86/(0,28*(75*0,05*75))=633,3

613+(729,63*3,86/(0,28*(75*0,05*75))=717,56

17

Температура воды на выходе из ступ.

оС

При

633,3/4,19=151,23

717,56/4,19=171,26

18

Температурный напор на входе газов

оС

300-151,23=148,77

350-171,26=178,74

19

То же на выходе

оС

270-145=125

20

Средний температурный напор

оС

(148,77+125)/2=136,85

(178,7-125)/2=151,8

21

Средняя температура газов

оС

(300+270)/2=285

(350+270)/2=310

22

Средняя температура воды

t

оС

(151+145)/2=148

(171,26+145)/2=158,1

23

Температура загрязненной стенки

оС

t+25

148+25=173,25

167,94+25=183,13

24

Объем газов на 1 кг топлива

V

м3/кг

Табл. 1

6,29

25

Объемная доля водяных паров

-

Табл. 1

0,13

26

Суммарная объемная доля трехатомных газов и водяных паров

-

Табл. 1

0,262

27

Концентрация золы в дымовых газах

Кг/кг

Табл. 1

0,0059

28

Средняя скорость газов

Wг

М/с

3,86*6,29(273+285)/7,09*273=7,06

3,86*6,29(273+310)/7,09*273=7,38

29

Коэффициент тепло отдачи конвекцией

к

По рис. 6-4

75*1,01*1,08=80,85

77*1*1,08=83,16

30

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

[6, п. 5.6]

0,13

31

Суммарная поглощательная способность

РпS

МПа . м

rпS

0,2622*0,13= 0,032

32

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

kг

1/МПа

- рис. 6,12.

0,2622*16=4,25

0,2622*15,5=4,5

33

Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами

1/МПа

Рис 6.13

((100000*0,75)/(285+273)^2/3))*(0,0054/(1+1,2*0,0054*0,09))=1,8

34

Коэффициент поглощения частиц кокса

1/МПа

Табл. 6-2

0,1

35

Коэффициент поглощения продуктов сгорания

1/МПа

4,25+1,8+0,1=6,24

4,5+1,8+0,1=6,49

36

Критерий Бугера

--

6,24*0,09*0,1=0,08

6,49*0,09*0,1=0,084

37

Степень черноты газов

а

___

1-е-kps наногр.17

1-2,7^-0,08=0,08

1-2,76-0,084=0,08

38

Коэффициент теплоотдачи излучением

л

Рис 6.14

37,5*0,04=1,5

50*0,04=2

39

Коэффициент тепловой эффективности

-

п. 6,табл.6,

4

0,7

40

Коэффициент теплопередачи

k

0,75(80,85+1,5)=61,76

0,75(83,16+2)=63,87

41

Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи

Qт

61,76*425*136,83/1000*3,86=956,2

63,87*425*151,8/1000*3,86=1094,05

После последующего уточнения получаем:

=400 0С; Qут = 1250кДж/кг; = 192 0С;

Таблица 6 Расчет воздухоподогревателя II ступени

№

п/п

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет

1

Диаметр труб

d

Мм

По конструкт. характеристикам

40х1,5

2

Шаги труб

S1 /S2

Мм

- // -

60/42

3

Относительные шаги:

- поперечный шаг,

- продольный шаг

1

2

Мм

Мм

S1/d

S2/d

1,5

1,05

4

Число рядов труб:

поперек хода,

по ходу воздуха;

шт.

шт.

По конструктивным характеристикам

27х4=108

47 (в 2-х рядах)

5

Общее количество труб

n

шт.

- // -

4984

6

Живое сечение для прохода газов

Fг

м2

- // -

5,36

7

Живое сечение для прохода воздуха

fв

м2

- // -

6,04

8

Поверхность нагрева

Н

м2

1659

9

Температура уходящих газов

''

С

Расчет водяного экономайзера I ступени

400

10

Энтальпия

I''

кДж/кг

Табл. 2

3580

11

Температура газов на входе в ВП

С

Принимается с последующим уточнением

500

5

12

Энтальпия

кДж/кг

Табл. 2

((5516,7-3580)/200)*100+3580=4548,35

((5516,7-3580)/200)*150+3580=5032,5

13

Температура горячего воздуха

С

Из расчета воздухоподогревателя

207

14

Энтальпия

кДж/кг

Табл. 2

(2350-1158)/200)*7+1158=1199,72

15

Тепловосприятие экономайзера по балансу

Qб 1,2

кДж/кг

0,991(4548,35-3580+258*0,03)=951,96

0,991(5032,5-3580+258*0,03)= 1431,75

16

Присос воздуха в топку

т

--

[п.6]

0,05

17

Присос воздуха в пылесистему

пл

--

[ п.6]

0,04

18

Отношение кол-ва горячего воздуха к теоретическому

гв

--

т-т- пл

1,11

19

Коэффициент избытка воздуха на выходе из ВП

--

гв+вп1

1,11+0,03=1,14

20

Энтальпия горячего воздуха на выходе из ступени

КДж/кг

(951,96/(1,14+0,03/2))+1199,72=2023,2

(1431,75/(1,14+0,03/2))+1199,72=2439,33

21

Температура горячего воздуха на выходе из ступени

С

Табл. 2

(200/(2350-1158))*(2023,2-1158)+200=345,13

(200/(3599-2350))*(2439-2350)+400=414,25

22

Средняя температура воздуха

t

С

(207+345,13)/2=276

(207+414,25)/2=310,625

23

Средняя температура газов

С

(500+400)/2=450

(550+400)/2=475

24

Объем газов на 1 кг. топлива

Vг

м3/кг

[табл. 1]

6,67

25

Объемная доля водяных паров

м3/кг

[табл. 1]

0,127

26

Средняя скорость газов

Wг

м/с

3,68*6,67*(273+450)/5,43*273=12,97

3,968*6,67(273+475)/5,43*273=13,41

27

Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны

2

По рис. 6-5

39*1,05*0,93=38,5

39 *0,89*1,05=37,22

28

Средняя скорость воздуха

Wв

м/с

1,155*6,07*3,68/5,7*273(273+276)=6,25

1,155*6,07*3,68/5,7*273(273+310,62)=6,66

29

Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны

1

По рис. 6-4

60*1,1=66

60,9*1,1=67

30

Коэффициент использования поверхности нагрева

--

Табл 6.6

0,9

31

Коэффициент теплопередачи

k

0,9(38,5*66/38,5+66)=22,87

0,9(37,2*67/37,2+67)=22,49

32

Разность температур между средами:

наибольшая

наименьшая

єС

=400-207=193

1)500-345,13=154,8

2)550-414,25=135,8

33

Средний температурный напор при противотоке

єС

1)(193+154,8)/2=173,9

2)(193+135,8)/2=164,4

34

Коэффициент

--

0,98

0,98

35

Температурный напор

t

єС

0,98*173,9=170,42

0,98*164,4=275,38

36

Тепловосприятие по уравнению теплопередачи

QT

кДж/кг

22,87*1659*170,42/3,68*1000=1757,05

22,49*1659*161,11/3,68*1000=1633,46

=562 0С; Q ут =1600кДж/кг; =4300С; =15,39 м/с; = 7,01м/с.

Таблица 7 Расчет водяного экономайзера II ступени

№

п/п

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет

1

Диаметр труб

мм

По конструктивным характеристикам

32/26

2

Шаги труб:

поперечный

продольный

S1

S2

мм

По конструктивным характеристикам

100

55

3

Живое сечение для прохода газов

Fг

м2

- // -

9,28

4

То же для воды

fв

м2

- // -

0,0196

5

Относительные шаги:

- поперечный

- продольный

1

2

--

--

S1/d

S2/d

2,5

3,59

6

Число рядов труб в Змеевике

Z2

--

По конструктивным характеристикам

37

7

Число змеевиков

-

По конструктивным характеристикам

10,5

8

Поверхность нагрева

Н

м2

По конструктивным характеристикам

204

9

Температура газов на выходе из ступени

оС

Из расчета ВП

562

10

Энтальпия газов на выходе

КДж/кг

Табл. 2

((5409-3510)/200)*162+3510=5048,19

11

Теплосодержание воды на входе в экономайзер

КДж/кг

[2]

192*4,19=804,48

12

Температура воды на входе в экономайзер

оС

Из расчета

192

13

Температура газов на входе в экономайзер

оС

Принимается с последующим уточнением

700

750

14

Энтальпия газов на входе

кДж/кг

Табл. 2

((7395-5409)/200)*100+5409=6402

((7395-5409)/200)*150+5409=6898,5

15

Тепловосприятие экономайзера по балансу

кДж/кг

0,991(6402-5048,19+258*0,03)=1333,95

0,991(6898,5-5048+258*0,03)=1826,17

16

Теплосодержание воды на выходе

кДж/кг

804,48+1333,95*3,68/(0,28*(75+0,05*75)=1027

804,48+1826,17*3,68/0,28+(75+0,05*75)=1109,46

17

Температура воды на выходе из ступени

оС

При

1027/4,19=245,1

1109,46/4,19=264,781

18

Температурный напор на входе газов

оС

700-245,1=454,9

750-264,781=485,2

19

То же на выходе

оС

562-192=370

20

Средний температурный напор

оС

(454,9+370)/2=412,45

(485,2+370)/2=427,6

21

Средняя температура газов

оС

(700+562)/2=631

(750+562)/2=656

22

Средняя температура воды

t

оС

(245,1+192)/2=218,5

(264,78+192)/2=228,39

23

Температура загрязненной стенки

оС

t+60

218,5+60=278,5

228,39+60=288,39

24

Объем газов на 1 кг топлива

V

м3/кг

Табл. 1

6,06

25

Объемная доля водяных паров

-

Табл. 1

0,1302

26

Суммарная объемная доля трехатомных газов и водяных паров

-

Табл. 1

0,26

27

Средняя скорость газов

Wг

М/с

3,68*6,07(273+733)/273*9,28=8,54

3,68*6,07*(273+758)/273*9,28=8,77

28

Коэффициент тепло отдачи конвекцией

к

[6, рис.6.5]

75,5*1,05=76,5

75,7*1,05=76,76

29

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

[6.2.2]

0,3

30

Суммарная поглощательная способность

РпS

МПа . м

rпS • 0,1

0,0082

31

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

kг

1/МПа

- рис.6.12

0,2716*25,5=9,62

0,2716*25=9,51

32

Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами

1/МПа

[6, п. 4.3 рис 6.13]

1,14

33

Коэффициент поглощения частиц кокса

1/МПа

Табл.6.1

0,1

34

Оптическая толщина излучающего слоя

1/МПа

6,93+1,14+0,1=11,24

6,79+1,14+0,1=8,92

35

Критерий Бугера

--

8,17*0,3*0,1=0,19

8,03*0,3*0,1=0,14

36

Степень черноты факела

а

___

1-е- kps

1-2,7^-0,25=0,171

1-2,7^0,24=0,129

37

Коэффициент теплоотдачи излучением

л

0,171*60=13,02

0,129*63=13,4

38

Коэффициент тепловой эффективности

-

Табл 6.4

0,75

39

Коэффициент теплопередачи

k

0,7(76,5+13,02)=69,11

0,7(76,76+13,4)=68,19

40

Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи

Qт

204*69,11*412,45/3,68*1000=1580,13

204*68,19*427,6/3,68*1000=1616,36

После графического уточнения:

=725 0С; Qут =1600 кДж/кг; =255 0С;

Таблица 8 Расчет топочной камеры

№

п/п

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Расчетная формула или обоснование

Расчет

1

Коэффициент избытка воздуха в топке

-

[табл -4.3]

1,2

2

Присос воздуха в систему пылеприготовления

-

[табл-2.1]

0,05

3

Температура горячего воздуха

оС

Из расчета ВП II

430

4

Энтальпия

кДж/кг

Табл. 2

((3599-2350)/200)*30+2350=2537,35

5

Тепло, вносимое в топку с воздухом

кДж/кг

1,11*2537,35+0,09*258=2839,67

6

Полезное тепловыделение в топке

кДж/кг

15780(100-1-0-0,08/100-1)+ 2839,67=18606,91

7

Теоретическая температура горения

оС

По таблице при по

(200/(19754-17568))*(18606,91-17568)+1800=1895,05

8

Относительное положение максимума температур

-

0,376

9

Коэффициент

М

-

[п. 7.4]

0,4

10

Температура газов на выходе из топки

оС

Принята ориентировочно по золы

1100

11

Энтальпия

кДж/кг

Табл. 2

((11198-9150)/200)*100+9150=10174

12

Произведение

0,13

13

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания

18606,91-10174/1895,0-1100= 10,60

14

Коэффициент ослабления лучей:

- (рисунок 6,12)

- трехатомными газами

1,62

15

- золовыми частицами

[6, рис 6,13]

1,04

16

- частицами кокса

[6, табл. 6,2]

0,1

17

Эффективная толщина излучающего слоя

м

4,9

18

Оптическая толщина

k

-

кг+m?кс?q2+(кзл?мзл+ккокс?мкокс)(1-q2)

2,22

19

Критерий Бугера

-

2,2,2•4,9•0,1=1,17

20

Коэффициент тепловой эффективности экранов

-

[6, табл. 7.4]

0,45

21

Эффективное значение критерия Бугера

-

[6, формула 7.21]

22

Температура газов на выходе из топки

оС

23

Энтальпия

кДж/кг

Табл. 2

((11198-9150)/200)*133+9150=

10517,61

24

Количество тепла, воспринятое в топке излучением

кДж/кг

0,911(18606,91-10517,61)=7369,35

25

Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающей поверхности нагрева

3,68*7369,3/296=

91,61

26

Теплонапряжение топочного объема

3,68*15780/454=127,9

Таблица 9 Расчет пароперегревателя

№ п/п

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет

1

Диаметр труб

мм

По конструктивным характеристикам

38/35

3

Живое сечение для прохода воды

м2

- // -

9,954

4

Шаги труб:

мм

По конструктивным характеристикам

- поперечный

S1

112

- продольный

S2

122

5

Живое сечение для прохода газов

Fг

м2

- // -

13,25

6

Эффективная толщена излучающего слоя

эф

м

[6, формула 5.31]

0,42

7

Относительные шаги:

1

--

S1/d

2,96

- поперечный

- продольный

2

--

S2/d

3,22

8

Расчетная поверхность нагрева 1ступени

Нр

м2

По конструктивным характеристикам

455

9

Угловой коэффициент фестона

Чф

м2

- // -

0,84

10

Лучевоспринемающая поверхность фестона

Нлф

м2

- // -

73

11

Тепловосприятие перегревателя излучением из топки

Qл

кДж/кг

12

Коэффициент тепловой эффективности фестона

ш

__

[6, п. 7.6, табл. 7.4]

0,6

13

Температура газов на выходе

оС

Из расчета ВЭ

725

14

Энтальпия газов на выходе

КДж/кг

Табл. 2

(7296,9-5336,8)/200*125+5336,8=6561

15

Температура пара на входе

оС

По tн при Рб

255

16

Энтальпия

КДж/кг

Табл. воды и водяного пара

2799

17

Температура газов на входе в поверхность

оС

Из расчета фестона

1114

18

Энтальпия газов на входе

кДж/кг

Табл. 2

((11312 - 9243,5) / 200) * 114 + 9243,5=10422,545

19

Тепло, переданное в пароохладитель

принята

54,47

20

Тепловосприятие пароперегревателя

Qпе

кДж/кг

((3312,8-2799-54,47)*0,28*75/3,68)-328=2160

21

Средняя температура газов

оС

(1114+725)/2=919,5

22

Средняя температура пара

оС

(440+255)/2=347,5

23

Объем газов на 1 кг топлива

Vг

м3/кг

Табл. 2

5,92

24

Объемная доля водяных паров

-

- // -

0,133

25

Суммарная объемная доля трехатомных газов и водяных паров

-

- // -

0,2667

26

Концентрация золы

м

кг/кг

- // -

0,0019

27

Средняя скорость га-зов

Wг

М/с

3,68*5,93*(273+919,5)/(273*13,25)=7,19

28

Коэффициент тепло отдачи конвекцией

к

[6, рис. 5.5.]

71,1*0,96=68,31

29

Удельный объем пара

м3/кг

[2]

0,0625

30

Скорость пара

Wп

м/с

0,28*75*0,0625/0,123=16,26

31

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

[рис. 5.7.]

1235

32

Температура загрязненной стенки

tз

0C

t+100

447,5

33

Суммарная поглощательная способность

РпS

МПа . м

rпS•0,1

0,011

34

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

kг

1/МПа

5,07

35

Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами

1/МПа

[6, п. 7.3]

0,04

36

Коэффициент поглощения частиц кокса

1/МПа

[6, табл.7.3]

0,1

37

Коэффициент поглощения продуктов сгорания

1/МПа

5,21

38

Критерий Бугера

Bu

--

0,207

39

Степень черноты факела

аф

1/МПа

1-2,7^-0,207=0,186

40

Коэффициент теплоотдачи излучением

л

[6, рис. 5.9]

153*0,186=24,4

41

Коэффициент теплопередачи

k

0,6(68,31+24,4)= 60,26

42

Температурный напор на входе газов при противотоке

0C

1114-440=674

43

То же на выходе

0C

725-255=470

44

Средний температурный напор при противотоке

0C

674-470/2,3lg674/470=593,04

45

Температурный напор на входе газов при прямотоке

0C

1114-255=859

46

То же на выходе

0C

725-440=285

47

Средний температурный напор при прямотоке

0C

859-285/2,3lg859/285=555,5

48

Отношение температурных напоров

__

_

593,04/555,5=0,94

Размещено на http://www.allbest.ru/

Отношение температурных напоров равно 0,94 , следовательно, нет необходимости уточнять расчёт для каждой ступени в отдельности

Таблица 10. Сводная таблица расчета

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Газоходы котла

Топка

Фестон

Пароперегреватель

ВЭ II

ВП II

ВЭI

ВПI

КПП

Температура газов на входе в ступень

0С

-

1133

1114

725

562

400

270

То же на выходе

0С

1133

1114

725

562

400

270

150

Температура рабочего тела на входе

0С

-

-

255

192

207

145

45

То же на выходе

0С

-

-

440

255

430

192

207

Тепловосприятие по балансу

кДж/кг

-

-

2160

1600

1600

1250

1120

Проверка расчета на:

Qррзкаут=(Qлт +Qбпп+Qбвп+Qбвэ)*(1-q4/100)

15780*0,91=(7369,3+52160 + 1600 + 1600 + 1250 + 1120)*(1-1/100)

14359=14948

100=4,1

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При выполнении курсового проекта был проведен тепловой расчет парового котла БКЗ-75-39 при сжигании Тарбагатайского угля 3Б.

Последовательно был проведен поверочный расчет всех поверхностей нагрева котла: топки, пароперегревателя, водяного экономайзера, воздухоподогревателя. Поскольку парогенератор спроектирован на сжигание другого топлива, возникла необходимость в проведении поверочно-конструктивного расчета.

В ходе поверочного расчета поверхности нагрева приходится задаваться изменением температуры одной из теплообменивающихся сред (разностью температур на входе и выходе). Этим определяется тепловосприятие поверхности в первом приближении. Далее можно вычислить температуры другой среды на концах поверхности нагрева, температурный напор, скорости газового потока и рабочей среды и все другие величины, необходимые для вычисления тепловосприятия во втором приближении. При расхождении принятого и расчетного тепловосприятий выше допустимого повторяют расчет для нового принятого тепловосприятия. Таким образом, поверочный расчет поверхности нагрева выполняется методом последовательных приближений.

Расчет парогенератора заканчивается определением невязки (ошибки) теплового баланса. В курсовом проекте величина невязки составляет 4,1%.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Бочкарев В.А. Охрана окружающей среды. Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 100500. - Иркутск, 2002.

2. Вукалович М.П. Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара. - М.: Энергия, 1985.

3. Липов Ю.М., Самойлов Ю.Ф. Компоновки и тепловой расчет парового котла. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

4. Резников М.И., Липов Ю.М. Паровые котлы тепловых электростанций. - М.: Энергоатомиздат, 1981.

5. Тепловой расчет котлов (нормативный метод), издание 3. / под. Ред. Р.А. Петросяна и Е.К. Чавчанидзе, ЦКТИ-ВТИ. - С-П; М., 1994.

6. Сорокина Л.А., Федчишин В.В., Кудряшов А.Н. Котельные установки и парогенераторы. - Иркутск, 2002.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчетно-пояснительная записка теплового расчета парового котла типа БКЗ-320-140

    Топливный 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 12.06.2013

  • Тепловой поверочный расчет котельного агрегата КЕ-25-14-225С

    Расчетные характеристики топлива. Материальный баланс рабочих веществ в котле. Характеристики и тепловой расчет топочной камеры. Расчет фестона и экономайзера, камеры охлаждения, пароперегревателя. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания.

    дипломная работа [382,2 K], добавлен 13.02.2016

  • Расчет парового котла ДЕ-6,5-14

    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 12.07.2010

  • Компоновка и тепловой расчет парового котла

    Объем 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 03.03.2013

  • Расчетные характеристики работы котла

    Топливо, его состав, объемы воздуха и продуктов сгорания для котла определенного типа. Элементарный состав топлива. Коэффициент избытка воздуха в топке. Объёмы продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, расчет расхода топлива на весь период его работы.

    контрольная работа [35,6 K], добавлен 16.12.2010

  • Тепловой расчет котла ДЕ16–14ГМ

    Принципиальное устройство котла ДЕ16-14ГМ. Теплота сгорания топлива; присосы воздуха, коэффициенты его избытка по отдельным газоходам; энтальпии продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, расход топлива. Поверочный расчет теплообмена в топочной камере.

    курсовая работа [261,7 K], добавлен 30.01.2014

  • Тепловой баланс котла и расчет топлива

    Элементарный состав и геометрические характеристики топлива. Определение объемов воздуха и продуктов сгорания топлива при нормальных условиях. Состав котельной установки. Конструкция и принцип действия деаэратора. Конструктивный расчет парового котла.

    курсовая работа [594,6 K], добавлен 25.02.2015

  • Поверочный расчет котельного агрегата ПК-14

    Тепловой расчет и компоновка парового котла ПК-14. Выбор топлива, расчет его теплосодержания и продуктов сгорания. Определение тепловых потерь и коэффициента полезного действия котла. Расчет топочной камеры, конвективных и хвостовых поверхностей нагрева.

    курсовая работа [751,1 K], добавлен 28.09.2013

  • Тепловой расчет стационарного котла

    Техническая характеристика и схема котла ДКВР-4-13. Определение энтальпий воздуха, продуктов сгорания и построение i-t диаграммы. Расчет теплообмена в топочной камере и в конвективной испарительной поверхности нагрева. Поверочный тепловой расчет котла.

    курсовая работа [651,4 K], добавлен 10.05.2015

  • Тепловой расчет водогрейного котла КВГ-4-150

    Проектно-экономические параметры парогенератора КВГ-4-150. Тепловой баланс котла и расход топлива. Расчет полной площади поверхности стен топки. Конструктивные размеры характеристики экономайзера. Расчет невязки теплового баланса парогенератора.

    курсовая работа [714,2 K], добавлен 07.12.2014

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.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены