Теплогенерирующие установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Томский государственный архитектурно-строительный университет»

Практическая работа

«Теплогенерирующие установки»

Выполнил: студент гр. 137 Семенюк Д.В

Проверил: Хуторной А.Н.

г. Томск 2020

Задача №1

Определить объем продуктов полного сгорания единицы топлива на выходе из топки котла, а также теоретический и действительный объемы воздуха, необходимого для горения.

При использовании угля в котлах с пневмомеханическим забрасывателем и решеткой обратного хода коэффициент избытка воздуха для топки берется в пределах 1,3-1,4.

Расчетная характеристика топлива

Рассчитываем теоретический объем воздуха необходимого для горения топлива, подаваемого в топку на рассчитываемую единицу топлива, м³:

Действительный объем подаваемого в топку воздуха должен быть рассчитан с учетом коэффициента избытка воздуха в топке.

Действительный объем продуктов сгорания на выходе из топки определяется по уравнению:

где теоретические объемы азота (), трехатомных газов (, ) и водяных паров () определяются по соотношениям при сжигании твердого топлива, м³/кг:

==2,79 м³/кг

Действительные объемы водяных паров можно определить по формуле:

Тогда:

Задача №2

Определить КПД котла при сжигании в нем известного топлива (данные задачи 1) и потери теплоты в процентах с уходящими газами, от химической и механической неполноты сгорания, в окружающую среду и с физической теплотой шлака. Рассчитать полезную тепловую мощность котла и расход топлива.

Характеристики котла

При работе котельного агрегата вся поступившая в него теплота , обычно равная низшей теплоте сгорания топлива, расходуется на выработку полезной теплоты , содержащейся в паре или горячей воде, и на покрытие различных тепловых потерь. Тепловой баланс котельного агрегата на единицу рассчитываемого топлива

или в относительных величинах по отношению к располагаемой теплоте , %:

где - полезная теплота, содержащаяся в паре или горячей воде, кДж/м³, %;

- потери теплоты с уходящими газами, кДж/м³, %;

- потери теплоты от химической неполноты сгорания, кДж/м³, %;

- потери теплоты от механической неполноты сгорания, кДж/м³, %;

- потери теплоты от наружного охлаждения котельного агрегата, кДж/м³, %;

- потери от физической теплоты удаляемого шлака, охлаждения панелей и балок, не включенных в циркуляционный контур котла, кДж/м³, %.

Рассмотрим более подробно составляющие теплового баланса котла и их определение.

1. Потери теплоты с уходящими газами (q₂) определяются по уравнению:

где I_УХ - энтальпия уходящих газов, определяемая по температуре уходящих газов, кДж/м³;

б_УХ - коэффициент избытка воздуха для последней поверхности нагрева котла;

Для котлов типа КВ-ТС -1,45-1,55. Принимаем -1,5;

- энтальпия теоретического объема холодного воздуха , требующегося на горение (при расчетах обычно принимается при температуре t_ХВ=30^оС) и рассчитывается по формуле:

где t_ух - температура уходящих газов.

2. Потери теплоты от химической неполноты сгорания (q₃) принимаем 0,75%;

3. Потери теплоты от механической неполноты сгорания(q₄) принимаем 4,0%;

4. Потери теплоты от наружного охлаждения котельного агрегата (q₅) принимаем 1,5%;

5. Потеря теплоты со шлаком и от охлаждения балок и панелей (q₆), не включенных в циркуляционный контур котла, зависит от зольности топлива, величины уноса, типа топочного устройства и т.д. принимаем 6,5 %.

При работе котельного агрегата вся поступившая в него теплота , обычно равная низшей теплоте сгорания топлива.

Тогда:

6. Определяем коэффициент полезного действия котла по выработанной теплоте, с помощью уравнения теплового баланса

_К =100-(q₂+q₃+q₄+q₅+q₆) =100-(23,7+0,75+4,0+1.5+6,5) = 63,55%

7.Рассчитываем полезную тепловую мощность котла:

- удельная энтальпия горячей воды на выходе из водогрейного котла и холодной воды на входе в котел, кДж/кг.

Тогда:

8. Рассчитываем расход топлива B, подаваемого в топку котла:

Вопросы

Приведите краткую классификацию топлива

К ископаемому топливу относят природное топливо, накопленное в недрах Земли в твердом, жидком или газообразном состояниях.

Искусственное топливо получают за счет соответствующей переработки, обычно, ископаемого топлива с целью получения новых видов топлива с наперед заданными качествами. При механическом смешивании различных горючих получают различные композиционные топлива (топливные суспензии, эмульсии, брикеты и гранулы). При термохимической переработке горючих веществ получают синтетическое топливо (продукты переработки нефти и угля: бензин керосин дизельное топливо газ)

Классифицировать топливо можно по разным признакам, пример как показано на рисунке.

теплогенерирующая установка котел сгорание

Объясните понятие "горение" и чем оно характеризуется? Что необходимо для начала процесса горения?

Горение- это химический процесс соединения топлива с окислителем, сопровождающийся интенсивным тепловыделением и резким повышением температуры продуктов горения.

Для начала процесса горения необходимо наличие: -топлива (горючего), -окислителя (кислорода в воздухе), -контакта между топливом и окислителем на молекулярном уровне, -тепловых условий обеспечивающих начало и протекание реакций горения.

Какие поверхности нагрева котла относят к конвективным и какие к хвостовым?

К конвективным поверхностям нагрева относят пароперегреватели, конвективные пучки, экономайзеры, воздухоподогреватели.

Экономайзеры и воздухоподогреватели, так как они стоят по ходу движения продуктов сгорания последними, называют хвостовыми поверхностями нагрева котла.

Для чего применяется в котлах острое дутье с задней стенки топки?

Сжигание твердого топлива на движущихся решетках с пневмо-механическими забрасывателями приводит к значительным потерям от механической и химической неполноты горения. Для уменьшения этих потерь и улучшения процесса горения в топочной камере за счет перемешивания газов применяется острое дутье, т.е. ввод в точную камеру со стороны задней стенки с большой скоростью (50…70 м/c) относительно тонких струй воздуха

В каких котлах используют предохранительные взрывные клапаны и где они обычно устанавливаются?

Устанавливают клапаны на перекрытиях и стенах топки и газоходов. Наиболее целесообразно устанавливать взрывные клапаны в верхней части топки и дымоходов. У котла типа ДЕ предохранительные взрывные клапаны устанавливают в местах где образуется замкнутый объем: топочной камере после первого конвективного пучка на газоходе между вторым конвективным пучком и экономайзером. Располагают клапаны так чтобы при срабатывании взрывной волной не был поражен обслуживающий персонал. Если же установить клапан таким образом нельзя, необходимо после клапана иметь защитный короб или козырек, прочно прикрепленный к конструкциям котла, отводящий взрывной выхлоп в сторону рис 9.3.

Какую коррозию называют химической и какую электрохимической?

Коррозия - это разрушение металлов и сплавов под действием окружающей среды. Различают два вида коррозии - химическую и электрохимическую..

Химическая коррозия - это разрушение металла окислителями, находящимися в окружающей среде, в отсутствии электролита. Такая коррозия протекает без возникновения электрического тока в системе.

Электрохимическая коррозия- Это разрушение металла при контакте его с электролитами и возникновением в системе электрического тока.

Размещено на Allbest.ru