Тепловий розрахунку котельного агрегату типу КЕ 4-14

Размещено на http://www.allbest.ru

Вступ

Сучасна котельна установка є складною спорудою, що складається з великої кількості різного устаткування і будівельних конструкцій, зв'язаних в єдине ціле загальною технологічною схемою виробництва пари.

Технологічна схема котельної установки видозмінюється залежно від її призначення, продуктивності, параметрів пари, виду палива, способу його спалювання і місцевих умов.

У котельних установках, що використовують рідке і газоподібне палива, відсутні золоулавливающие пристрої, устаткування для видалення шлаку і золи, значно спрощуються пристрої для зберігання (при газоподібному паливі - відпадають), транспорту і підготовки палива до спалювання.

На промислових підприємствах є котельні установки, що доповнюють технологічні агрегати, в яких пар виробляється за рахунок теплоти газів, що відходять, або теплоти, що передається їх охолоджуваним елементам. Останніми роками знайшли застосування енерготехнологічні установки, в яких казан є невід'ємною частиною технологічного агрегату.

Устаткування котельної установки умовно розділяють на основне (власне казан) і допоміжне. Допоміжними називають устаткування і пристрою для подачі палива, живильної води і повітря, для видалення продуктів згорання, очищення димових газів, видалення золи і шлаку, паропроводи, водопроводи і ін.

Котел складається з топкової камери і газоходів, поверхонь нагріву, що знаходяться під внутрішнім тиском робочого середовища (води, пароводяної суміші, пари): економайзера, випарних елементів, пароперегрівача. Випарні поверхні - екрани і фестон включені в барабан і разом з опускними трубами, що сполучають барабан з нижніми колекторами екранів, утворюють циркуляційний контур. Поверхні нагріву, що знаходяться під тиском, об'єднані барабаном, в якому відбувається розділення пари і води. Перегрів пари здійснюється в пароперегревателе. Підігрів повітря проводиться в повітряному підігрівачі.

Паливо разом з повітрям подається через пальники в топкову камеру, де спалюється факельним способом. На стінах топкової камери розташовані екрани, що складаються з великого числа вертикальних труб, і на виході з топки - фестон, які утворюють випарні поверхні нагріву, одержуючі частину теплоти продуктів згоряння. Природна циркуляція води і пароводяної суміші в системі організовується за рахунок різниці мас стовпа води в опускних трубах і пароводяній суміші в підйомних трубах екранів і фестона.

Після топкової камери продукти згорання проходять через пароперегреватель, в якому пара перегрівається до необхідної температури, після чого прямує до споживачів. Після пароперегревателя продукти згорання проходять через економайзер, в якому підігрівається живильна вода, і повітряний підігрівач, в якому підігрівається повітря, що йде на спалювання палива.

Охолоджені продукти згоряння віддаляються з котла.

Є різноманітні конструкції котлів. Застосовується, наприклад, примусова циркуляція води і пароводяної суміші у випарній системі казана за допомогою спеціальних насосів. Випарні поверхні котлів іноді виконуються у вигляді трубних поверхонь нагріву, розміщених за топковою камерою. У ряді випадків частина поверхні пароперегревателя розміщується в топці, а економайзер і воздухоподогреватель виконуються в декілька ступенів і так далі

Сучасний котел оснащується системами автоматизації, що забезпечують надійність і безпеку його роботи, раціональне використання палива, підтримку необхідної продуктивності і параметрів пари, підвищення продуктивності праці персоналу і поліпшення умов його роботи, захист навколишнього середовища від шкідливих викидів.

1. Загальні положення

1.1 Мета проекту

Основною метою перевірочного розрахунку парового, або водогрійного котла являється визначення основних показників роботи котлоагрегату, а також реконструктивних заходів, що забезпечують надійність і економічність його експлуатації при заданих умовах. Тепловий розрахунок парового і водогрійного котла може бути конструктивним, або перевірочним. В процесі розрахунку курсового проекту перевірочний розрахунок ми навчилися виконувати з елементами конструктивного розрахунку окремих поверхонь нагріву. Основною метою перевірочного розрахунку є вирішення основних показників роботи котлоагрегату. В процесі виконання курсового проекту студенти повинні надбати практичні навички в розрахунку парового чи водогрійного котла, більш глибоко засвоїти теоретичне положення і ознайомитися із діючими нормативними матеріалами. Отже, курсовий проект це робота виконана мною самостійно з метою закріплення і поглиблення знань та вироблення умінь застосовувати теоретичні матеріали при вирішенні конкретних практичних задач.

Курсовий проект це єдиний комплекс задач тісно пов'язаних між собою і завершує підготовку спеціаліста по даному предмету.

1.2 Опис котлоагрегату

Парогенератор серії КЕ, призначений для спалювання твердого палива. Вона розволожена з права від поверхні нагріву, рівну довженні парогенератора. Ширина топочної камери обмежується зліва крайніми( периферійними) трубам кип'ятильного пучка, виготовленим з шагом рівним 0,005. Вони складають газощільну екранну розподільну перегородку. З права, з верху і з низу топка обмежується гнутими трубами таким же шагом.

Всі кип'ятильні поверхні нагріву генераторів серії ДЕ виготовляються із труб діаметром 0,051, 0,0025.

Парогенератор має два барабани, що розташовані на одній вертикальній осі. Діаметр барабанів 1,0м, їх довжина залежить від типу розміра парогенератора відстань між горизонтальними вісями барабанів 2,75м. Вони з'єднані між собою коридорним пучком гнутих кип'ятильних труб з шагом 0,09 і 0,11.

Топочна камера крім лівого бокового екрана і комбінованого правого потолочено-бокового додатково має фронтовий та задній екран при кроці труб 0,075 так, як топка повністю екранована. зовнішні труби виконують роль зовнішніх огорож виконується з шагом 0,055. До труб кріпляться натрубна облегшена обмурівка.

Димові гази із топочної камери входять в конвективних пучок, через вікно в кінці топки по всій висоті кип'ятильних труб з ввареними між ними стальними жаростійкими полосками товщиною 0,025м. В пучці гази роблять декілька під'ємно опускних ходів або омивають труби поперечними потоками в один хід. Виходячи фронт парогенератора, димові гази піднімаються по спеціальному коробу вверх і напрямляються в газохід розміщений під топочними ділянками екранних труб. Потім гази направляються в водяний економайзер ( стальний чи чавунний ) і димову трубу.

2. Технологічна частина

2.1 Вихідні дані

Завданням курсового проекту передбачено виконати розрахунок перевірочний котельного агрегату тип КЕ 4-14. Технічну характеристику цього котла звожу в таблицю 2.1.1.

Таблиця 2.1.1. Характеристика котлоагрегату.

Величина	Одиниці виміру
Тип к/а Паропродуктивність Вид пари Робочий тиск Температура живильної води Паливо газоподібне Температура холодного повітря Температура від ходячих продуктів згорання Відсоток продувки Тип економайзера	КЕ - 4 - 14 4 т/год. насичена 1,4МПа 100 0С Кузнецьке 30 0С 130 0С 3% ЕП

2.2 Конструктивний розрахунок

Розрахунок конструктивних характеристик котла звожу в таблицю 2.2.1.

Таблиця 2.2.1. Конструктивні характеристики котла

Величина	Одиниці виміру
1. Об'єм топки, м3 2. Площа поверхні стін топки, м2 3. Діаметр екранних труб, мм 4. Крок труб бічних екранів, мм 5. Площа променесприймальної поверхні нагріву, м2 6. Площа конвективних поверхонь нагріву, м2 7. Розтушування труб 8. Діаметр труб конвективних пучків, мм 9. Поперечний крок труб, мм 10. Повздовжній крок труб, мм 11. Площа живого перерізу для проходу продуктів згорання, м2 12. Кількість рядів труб походу продуктів згорання	12,03 38,57 51*2 55 20,5 91,89 коридорне 51*2,5 90 110 0,59 15

2.3 Розрахунок горіння палива

Для виконання курсового проекту, завданням передбачено паливо газоподібне, з трубопроводу Кузнецьке.

Для виконання подальших розрахунків із ТРКА виписую елементарний склад палива:

С^р = 66%

Н^p = 4,7%

S^p = 0,5%

О ^р = 7,5%

N^p = 1,8 %

W^p = 8,5%

A^p = 11%

? = 100 %

Знаючи склад палива визначаю нижчу теплову здатність палива Q_р^н за формулою Менделєєва:

Q^н_р =339*66+1030*4,7+109(7,5-0,5)-25,1*8,5/4,19= 6262,2 КДж

A^np= A^P*1000/Q^PH *4.187 A^np=11*1000/6262,2*4,187=7,36

S^np=S^p *1000/ Q^PH*4.187 S^np =0,5*1000/6262,2*4,187=0,33

W^np=W^p*1000/ Q^PH*4.187 W^np=8,5*1000/6262,2*4,187=5,7

Знаючи склад палива, виконую розрахунок горіння палива. Визначаю кількість теоретично - необхідного повітря для спалювання 1м³ палива:

V⁰_В = 0.0889(C ^P+0.375*S^p_o+k)+0.265H^P-0.0333O^P, м³/кг

V⁰_В =0,0889(66+0,375*0,5)+0,265*4,7-0,0333*7,5=6,87 м³/кг

Визначаю теоретичний об'єм трьохатомних сухих продуктів згоряння:

V⁰_RO2 = 0,01866(C^P+0,375S^P_o+k), м³/кг

V⁰_RO2 = 0,01866(66+0,375*0,5)=1,23 м³/кг

Визначаю теоретичний об'єм азоту в продуктах згоряння:

V⁰_N2 = 0.79V^o+0.8N^P/100,м³/кг

V⁰_N2 =0,79*6,87+0,8*1,8/100=5,44 м³/кг

Визначаю теоретичний об'єм водяної пари в продуктах згорання:

Vн₂о = 0.111H^p+0.0124W^p+0.0161V⁰,м³/кг

Vн₂о = 0,111*4,7+0,0124*8,5+0,0161*6,87=0,74 м³/кг

Визначаю теоретичний об'єм сухих газів:

V⁰_сг = V⁰_RO2 + V⁰_N2

V⁰_сг = 1,23+5,44=6,67м³/кг

Визначаю сумарний теоретичний об'єм газів:

V⁰_г = V⁰_сг + Vн₂о

V⁰_г =6,67+0,65=7,4м³/кг

Таблиця 2.3.1. Середні характеристики продуктів згорання в поверхнях нагріву котла

Назва розрахункової величини і розрахункова формула	Позначення	Одиниці виміру	V0п=6,87 , V0N2=5,44 , V0RO2=1,23 , V0сг=6,67, V0г=7,4, =0,74
			Назва елементів газового тракту
			топка	1 газохід	2 газохід	в. екон.
Коефіцієнт надлишку повітря в кінці топки	?т	-	1,3	-	-	-
Присос по елементам тракту	??	-	-	0,05	0,1	0,1
Коефіцієнт надлишку повітря	??	-	1,3	1,35	1,45	1,55
Коефіцієнт надлишку повітря (середній)	?сер	-	1,3	1,32	1,4	1,47
Надлишковий об'єм повітря ?Vв=(?-1)V0В	?Vв	м3/кг	2,061	2,4	3,02	3,77
Надлишковий об'єм в. парів ?VН2О=0,0161?Vв	?VН2О	м3/кг	0,033	0,038	0,048	0,06
Дійсній об'єм водяних парів VН2О=?VН2О + +V0Н2О	VН2О	м3/кг	0,773	0,778	0,788	0,8
Дійсній об'єм продуктів згорання Vг=?Vв+ VН2О+ +V0сг	Vг	м3/кг	9,47	9,81	10,43	11,18
Обємна частка сухих 3- х атом. прод. згорання r RO2= V0RO2/ Vг	r RO2	-	0,13	0,12	0,11	0,11
Обємна частка водяних парів в продуктах згорання rН2О= VН2О/ Vг	rН2О	-	0,078	0,075	0,070	0,66
Обпа об'ємна частка 3- х атомних газів в продуктах згорання rп = rН2О +r RO2	rп	-	0,208	0,195	0,18	0,176

2.4 Тепловий розрахунок котельного агрегату

Таблиця 2.4.1. Розрахунок теплового балансу

Назва розрахункової величини	Позначення	Одиниці виміру	Розрахункова формула	Розрахунок	Відповідь
Наявне тепло	Qрр	ккал/кг	Qрр = Qнр	-	6262,2
Температура відходячих газів	?ух	0 С	З вихідних даних	-	150
Ентальпія уходячих газів	Іух	ккал/кг	По І - t діаграмі	Для 130 0С	610
Ентальпія теоретично необхідної кількості холодного повітря	І0х. в	ккал/ За РН - 5 - 02 (табл. 2)кг	V0ВСВ tХ.В	__	70,28
Температура холодного повітря потрапляючого в к/а	t х. в	0С	По вихідним даним	Прийнято 30°С	30
Втрати тепла з уходячими газами	q2	%	( Іух -?ух * І0х. в)* *(100- q4)/ Qрр	(610-1,55*70,28) (100-6)/6262,2	7,5
Втрати тепла от мех. неповноти згорання	q4	%	-	-	6
Втрати тепла от хім. недопалу	q3	%	За РН - 5 - 02 (табл. 2)	-	0,8
Втрати тепла в зовнішнє середовище	q5	%	За РН - 5 - 01 по графіку	-	2,9
Втрати з фіз. недопалом	q6	%	З технічних міркувань.	Прийнята рівною 0.	0
Сума теплових втрат	?q	%	q2 +q3 +q4 +q5+ +q6	7,5+0,8+2,9	17,2
ККД к/а з врахуванням роботи вод. економайзера	?ка	%	100 - ?q	100-17,2	82,8
Коофіціент збереження тепла		-	1- q5/100	1 - 2,9 / 100	0,971
Процент продувки котлоагрегату	?	%	З вихідних даних	Таблиця 2.1	3
Ентальпія насиченої пари	Інп	ккал /м3	Приймається з (1) при р = 1,4МПа	-	666,2
Ентальпія живильної води	Іжв	ккал /кг		-	100,1
Тепло. на 1кг утвореної пари	Qка1	ккал /кг	( іпп - іж)+ +?/100 * ( і'- іж )	(666,2-100,1)+ +3/100 * (197,3- - 100,1)	569
Корисно використане тепло	Qка	ккал /кг	D * Qка1	4000*569	2276000
Повна витрата палива	В	м3/год	Qка*100 / Qрр* * ?ка	(2276000*100)/ (6262,2 * 82,8)	438,9
Розрахункова витрата палива	Вр	м3/год	В( 1 - q4/100)	438,9*(1-6/100)	412,5

2.5 Розрахунок топки

Таблиця 2.5.1. Розрахунок топки

Назва розрахункової величини	Позначення	Одиниці виміру	Розрахункова формула	Розрахунок	Відповідь
Об'єм топочної камери разом з камерою догорання	Vт	м3	З вихідних даних	Таблиця 2.2	12,03
Повне променесприймаюча поверхня нагріву	Нл	м2	теж	Таблиця 2.2	20,5
Площа поверхні стінок топки	FТ	м2	теж	Таблиця 2.2	38,57
Ступінь екрановки топки	?	-	теж	? = Нл/ Fт= 20,5/38,57	0,53
Поправочний коофіціент	?	-	Згідно (1)	Однакове для всіх	1
Ефективна товщина випромінюючого шару	S	-	S=3.6VТ/FТ	S=3.6*12,03/38,57	1.12
Коофіціент поглинання променів 3- х атомних газів	Кг	-	По номограмі ІХ	rH2O = 0,078	1,1
Коефіціент ослаблення променів	К	-	Кг rn	1,1*0.208	0,2288
Ступінь чорноти середовища топки	а	-	По номограмі ХІ. При K*S	0.2288*1.12=0,25	0,23
Ефективний ступінь чорноти	аф	-	?*a	1*0,23	0,23
Умовний коефіціент забруднення	?	-	Згідно (1)	-	0,9
Ступінь чорноти топки	ат	-	По РН-6-02	0.23/0.23+(1-0.23)*0.53*0,9	0,38
Коефіцієнт надлишку повітря в топці	?т	-	Прийнято з пункту 2.3	-	1,3
Тепловміст холодного повітря	І0хв	ккал/ м3	Vв Cв tх.в	-	70,2
Тепло внесене в топку повітрям	Qв	ккал/ м3	?т I0х.в	1,3*70,2	91,26
Тепло виділення в топці на1 м3	Qm	ккал/ м3	Qрр (100-q3/100 )+ Qв	6262,2(100-0,8/100)+91,26	6303,3
Теоретична температура	?а	0С	По і-t діаграмі	-	1720
Тепло виділення на 1 м2 поверхні.	-	ккал/ м3 год	Вр* Qm/ ? * Нл	412,5*6303,3/ /0,9*20,5	140927
Температура газів на виході з топки	?m?	0С	По номограмі І	-	960
Тепловміст газів	Іm?	ккал/м3	По і-t діаграмі	-	3500
Тепло передане в топці	Qл	ккал/м3	?( Qm - Іm?)	0,97(6303,3-3500)	2622
Теплове навантаження променесприймаючої поверхні	_	ккал/ м3 год	Вр* Qл/Нл	412,5*2622/ /20,5	54771,9
Видиме теплонавантаження топочного об'єму	_	ккал/ м3 год	Вр* Qнс/ Vт	412,5*6262,2/ /12,03	214426,3

2.6 Розрахунок 1 газоходу

Розрахунок зручно вести в табличній формі.

Таблиця 2.6.1. Розрахунок 1 газоходу

Назва розрахункової величини	Позначення	Одиниці виміру	Розрахункова формула	Розрахунок	Відповідь
Температура газу на вході в 1 газохід	?'г1	0С		-	960
Ентальпія газів на вході в 1 газоході	І' г1	ккал/м3	По І - t таблиці		3475
Температура газу за 1 газоходом	??г1	0С			500	600
Ентальпія газів за 1 газоходом	І? г1	ккал/м3	По І - t таблиці		1675	2125
Тепло сприйняття газів по рівнянню теплового балансу	Qб	ккал/м3	?(І' г1 - І? г1 + + ??г1 * I0х.в)	0,97( 3475 - -1675 + +0,05*70,2)	1751,2	1314,2
Температурний напір на початку 1 газоходу	?tб	0С	?'г1 - tн	960 - 194	766
Температурний напір за 1 газоходом	?tм	0С	??г1 - tн	500 - 194 600 - 194	306	406
Середній температурний напір в 1газоході	?tг1ср	0С	?tб - ?tм / 2,3 * * lg ?tб /?tм	766-306/2,3 lg 766/306 766-406/2,3 lg 766/406	511	606
Середня температура газів в 1газоході	?срг1	0С	(?'г1+ ??г1)/2	(960+500)/2 (960+600)/2	730	780
Середня швидкість димових газів в 1 газоході	?г1	м/сек	Врvг(?срг1+ +273)/3600Fжг1*273	412,5*9,81(730+ +273)/3600*0,59*273	6,9	7,3
Коефіцієнт тепловіддачі конвекціею від газів до стінки	?к	ккал/ м3год	По номограмі ІІ	-	42,42	42,14
Сума поглинаючої здатності 3-х атомних газів	-	м*ам	rпSг1	0,195*0,165	0,0321
Коефіцієнт послаблення променів 3-х атомн. газами	Кг	-	По номограмі ІХ		1,09	1,1
Сума сил поглинання газового напору	КрS	-	Кг rпSг1	1,09*0,0321 1,1*0,0321	0,034	0,035
Ступень чорноти газового потоку	а	-	По номограмі ХІ		0,1	0,1
Коефіцієнт забруднення труб		м2час0С/ /ккал	По номограмі		0,01	0,01
Температура зовнішньої поверхні труб	tст	0С	tн+ ВрQбЕ/Н1г	194+412,5* *1751,2*0,01 / 55,1	325,1	292,38
Коефіцієнт тепловіддачі випроміненням незапиленого потоку.	?л	ккал/ /м2час0С	По номограмі ХІ	0,1*42*1 0,1*43*1	4,2	4,3
Коефіцієнт омивання газоходу	?	-	По РН - 7- 03		0,9
Коефіцієнт тепловіддачі от газів до стінки	?1	ккал/ /м2час0С	? ?к + ?л	0,9*42,42+4,2 0,9*42,14+4,3	42,3	42,2
Коефіцієнт тепло передачі в 1газоході	К	ккал/ /м2час0С	?1/1+ ?1	42,3/(1+ +0,01* 42,3)	29,7	29,6
Тепло сприйняття 1 газоходу по рівнянню теплового балансу	Qm	ккал/м3	КНг1?tг1ср/Вр	29,7*55,1* *511/412,5	2027,2	2396,02
Відношення значення теплосприйняття	-	%		(2027,2-1751,2)/2027,2*100	13,6	42,15
Температура газу на вході в 1 газохід	?'г1	0С		-	960
Ентальпія газів на вході в 1 газоході	І' г1	ккал/м3	По І - t таблиці		3475
Температура газу за 1 газоходом	??г1	0С			530
Ентальпія газів за 1 газоходом	І? г1	ккал/м3	По І - t таблиці		1600
Тепло сприйняття газів по рівнянню теплового балансу	Qб	ккал/м3	?(І' г1 - І? г1 + + ??г1 * I0х.в)	0,97( 3475- 1600+1,3* 70,2)	1909
Температурний напір на початку 1 газоходу	?tб	0С	?'г1 - tн	960 - 194=766	766
Температурний напір за 1 газоходом	?tм	0С	??г1 - tн	530- 194=336	336
Середній температурний напір в 1газоході	?tг1ср	0С	?tб - ?tм / 2,3 * * lg ?tб /?tм	766-336/2,3 lg 766/336	528
Тепло сприйняття 1газоходу по рівнянню теплового балансу	Qm	ккал/м3	КНг1?tг1ср/Вр	28,6*55,1* *528/412,5	2017,1
Нев'язка	-	%		(2017,1-1909)*100/2017,1	0,05

Так як відношення значення тепло сприйняття не співпадає, креслю графік і визначаю температуру газу та виконую перерахунок.

Розрахунок вважаю закінченим тому що нев'язка близька до 2%.

2.7 Розрахунок 2 газоходу

Таблиця 2.7.1. Розрахунок 2 газоходу

Назва розрахункової величини	Позначення	Одиниці виміру	Розрахункова формула	Розрахунок	Відповідь
Температура газу на вході в 2 газохід	?'г2	0С		-	530
Ентальпія газів на вході в 2 газохід	І' г2	ккал/м3	По І - t таблиці		1550
Температура газу за 2 газоходом	??г2	0С			300	400
Ентальпія газів за 2 газоходом	І? г2	ккал/м3	По І - t таблиці		1050	1400
Тепло сприйняття газів по рівнянню теплового балансу	Qб	ккал/м3	?(І' г2 - І? г2 + + ??г2 * I0х.в)	0,97( 1550 - -1050 + 0,1*70,2)	492,3	152,4
Температурний напір на початку 2 газоходу	?tб	0С	?'г2 - tн	530 - 194	336
Температурний напір за 2 газоходом	?tм	0С	??г2 - tн	300 - 194 400 - 194	106	206
Середній температурний напір в 2газоході	?tг2ср	0С	?tб - ?tм / 2,3 * * lg ?tб /?tм	336-106/2,3 lg 336/106	199,5	266
Середня температура газів в 2газоході	?срг2	0С	?'г2+ ??г2/2	(530+300)/2 (530+400)/2	415	465
Середня швидкість димових газів в 2 газоході	?г2	м/сек	ВрVг(?срг2+ +273)/3600Fжг2*273	412,5*10,45* (415+273)/3600*0,59*273	5,1	5,4
Коефіцієнт тепловіддачі конв. від газів до стінки	?к	ккал/ м3год	По номограмі II	?к=1*1.01*35 ?к=1*1*36,5	35,3	36,5
Сума поглинаючої здатності 3-х атомних газів	-	м*ам	rпSг2	0,18*0,165	0,029
Коефіцієнт ослаблення променів 3-х атомн. газами	Кг	-	По номограмі ІХ		1,01	1
Сума сил поглинання газового напору	КрS	-	Кг rпSг2	1,01* 0,029	0,029	0,029
Ступень чорноти газового потоку	а	-	По номограмі ХІ		0.1	0.1
Коефіцієнт забруднення труб		м2час0С/ /ккал	По номограмі		0,01	0,01
Температура зовнішньої поверхні труб	tст	0С	tн+ ВрQб/Н2г	194+412,5* *492,3*0.01/ 36,78	249,2	211
Коефіцієнт тепловіддачі випроміненням незапиленого потоку.	?л	ккал/ /м2час0С	По номограмі ХІ	0.1*35*1 0.1*36,5*1	3,5	3,65
Коефіцієнт омивання газоходу	?	-	По РН - 7- 03		0,9
Коефіцієнт тепловіддачі от газів до стінки	?1	ккал/ /м2час0С	? ?к + ?л	0,9*35,3+3,5 0,9*36,5+3,65	35,2	36,5
Коефіцієнт тепло передачі в 2газоході	К	ккал/ /м2час0С	?1/1+Е ?1	35,2/(1+ +0,01* 35,2)	26	26,7
Тепло сприйняття 2газоходу по рівнянню теплового балансу	Qm	ккал/м3	КНг2?tг2ср/Вр	26*36,78* *199,5/412,5	462,4	633,2
Відношення значення теплосприйняття	-	%		(462,4-492,3)100/462,4	-6,4	315
Температура газу на вході в 2 газохід	?'г2	0С		-	530
Ентальпія газів на вході в 2 газохід	І' г2	ккал/м3	По І - t таблиці		1600
Температура газу за 2 газохід	??г2	0С			306
Ентальпія газів за 2 газоходом	І? г2	ккал/м3	По І - t таблиці		1100
Тепло сприйняття газів по рівнянню теплового баланса	Qб	ккал/м3	?(І' г2 - І? г2 + + ??г2 * I0х.в)	0,97( 1600 - -1100+0,1*70,28)	492,3
Температурний напір на початку 2 газоходу	?tб	0С	?'г2 - tн	530 - 194	336
Температурний напір за 2 газоходом	?tм	0С	??г2 - tн	306 - 194	112
Середній температурний напір в 2газоході	?tг2ср	0С	?tб - ?tм / 2,3 * * lg ?tб /?tм	336-112/2,3 lg 336/112	204,1
Тепло сприйняття 2газоході по рівнянню теплового балансу	Qm	ккал/м3	КНг2?tг2ср/Вр	27,4*36,78* *204,1/412,5	498,6
Нев'язка	-	%		(498,6-492,3)100/ 498,6	1,26

Так як відношення значення теплосприйняття різниться більше ніж на 2% виконую перерахунок.

Розрахунок вважаю закінченим.

2.8 Розрахунок водяного економайзера

Таблиця 2.8.1. Розрахунок водяного економайзера

Назва розрахункової величини	Позначення	Одиниці виміру	Розрахункова формула	Розрахунок	Відповідь
Тепло сприйняття економайзера	Qв.е	ккал/м3	Qрр * ?ка - (Qл + +Qг1 + Qг2 )	6262,2 * 0,82-(2622 +1909 + 492,3)	117
Ентальпія води на виході із економ.	і?в.е	ккал/м3	Qв.е. * Вр / (( 1 + +?/100) * D)+100	117*412,5/((1+ +3/100)*4000)+100	111,7
Температура повітря на виході з економайзера	t?в.е.	0С	По таблиці 1 Вакаловича	-	111,7
Температурний напір на початку економайзера	?tб	0С	?'в.е. - t?в.е.	306-111,7	194,3
Температурний напір в кінці економайзера	?tм	0С	??в.е. - tп.в.	150-100	50
Середній температурний напір в економайзері	?tв.е.	0С	?tб - ?tм / 2,3 * * lg ?tб /?tм	194,3 - 50/ 2,3 *lg 194,3/ 50	106,4
Середня температура димових газів	?срв.е.	0С	?'в.е + ??в.е. / 2	(306+150) / 2	228
Середня швидкість димових газів	?в.е.	м/сек	Вр* vг (?срв.е + +273) / 3600*Fжв.е.** 273	412,5 * 11,18* 228+273)/3600 *0,24 * 273	9,7
Коефіціент омивання водяного економайзера димовими газами	?	-	По РН - 7 - 03	-	0,9
Коефіціент теплопередачі в водяному економайзері	К	ккал/м2* * ч * 0С	По номограмі xvІ	-	19,9
Поверхня нагріву водяного економайзера	Нв.е.	м3	Qв.е * Вр / К * ?tв.е	117* 412,5/ /19,9*106,4	22,7

2.9 Підбір допоміжного обладнання

Для забезпечення нормальної роботи котла потрібна дібрати обладнання до якого входять: живильні насоси, вентилятори, димососи і димова труба. Для безперервної роботи потрібно встановити не менше двох насосів з незалежним приводом, тобто один електричний, а інший з паровим приводом. котлоагрегат котел паливо топка

Живильні насоси призначені для подачі живильної води.

Напір визначається за формулою:

Н_н = Р_к + Н_е

де Рк - тиск у котлі 1.4 МПа

Н_е - витрата напруги в мережі на ділянці, від живильного баку до вводу в котел, приймають 100-400 кПа. Таким чином тиск насосу буде:

Н_н=1,4+0,2=1,6МПа

Вибираю насос ЦНС 13-175, який має такі характеристики:

- подача - 13 м³/час;

- напір - 175 м;

- кількість обертів - 2950 об/хв.;

- потужність двигуна - 18,5 кВт

Вибір димососу

Для забезпечення нормальної роботи котла необхідно подавати у топку повітря для горіння палива і відводити із котла в атмосферу продукти згорання. Такі умови підтримуються тягодутєвими пристроями. За допомогою утвореної ним тяги, пересилюються опори, а також забезпечується рух в котлоагрегаті.

V_дим = 1,1 В V_г (t_г + 273)/273

V_дим = 1,1 * 412,5 * 11,18* (150 + 273)/273 = 7860,2 м³/год

Для відводу продуктів згорання вибираю димосос типу ДН-9, який має такі характеристики:

- потужність - 11 кВт;

- частота обертів - 1000 об/хв.;

- продуктивність - 9930 м³/год;

- повний тиск -90Па;

- маса - 560 кг.

Вибір вентилятора для подачі повітря

V_вент = 1,1 ?_т *V⁰_в*В_р (t_в + 273)/273

V_вент = 1,1 *1,3 *6,87*412,5 (50+273)/273 = 4794,6 м³/год

Вибираю вентилятор ВДН-6,3, який має наступні характеристики:

- потужність - 5,5 кВт;

- частота обертів - 1500 об/хв.;

- продуктивність - 5120 м³/год;

- повний тиск - 125 Па;

- маса - 325 кг.

Визначення висоти димової труби

Згідно СП 41-104-2000 «Автономні джерела теплопостачання» , СНиП II-35-76 (зі змінами 1978, 1 1998) «Котельні установки», ОНД-86 «Методика розрахунку шкідливих викидів» та СНиП 2.1.6.1032-01 приймаю , що висота гирла димових труб для вбудованих, прибудованих і дахових котельних повинна бути вище за межу вітрового підпору, але не менше 0,5 м вище за дах, а також не менше 2 м над крівлею вищої частини будівлі або найвищої будівлі в радіусі 10 м.

До встановлення приймається стандартна димова труба висотою 30 м.

Чавунні економайзери

Блочні чавунні економайзери виготовляються Кусинським машинобудівельним і Белгородським енергетичним машинобудівним заводами за даними стандартами ОСТ 24.03.002 «Економайзери чавунні блочні».

На основі виконаних розрахунків вибираю чавунний блочний економайзер типу ЕП2-94. Який має наступні технічні характеристики:

- кількість колонок -2 шт;

- довжина труби - 2000мм;

- кількість труб у ряду - 2 шт;

- кількість рядів труб - 8 шт;

- площа поверхні - 94,4 м³;

- основні габаритні розміри: А = 2620 мм, В = 850 мм, Н = 1970 мм.

Висновок

У даному курсовому проекті я виконав перевірочний розрахунок парового котлоагрегату типу КЕ 4 - 14, пара - насичена, тип топки камерна, який працює на природному газі із родовища Кузнецьке.

Спочатку я визначив об'єм продуктів згорання палива і знаючи їх, а також склад палива побудував І - t діаграму, яка дозволила мені виконати подальший розрахунок. Потім склав тепловий баланс по методиці збереження тепла, тобто аналітичним способом визначив q₂, а решту тепловтрат по довідковій літературі. На основі цього ККД склав - 82,8%. Визначив витрату палива, яка стала - 412,5м³/год і знаючи цю витрату я розрахував температуру газів на виході з топки, що склала 960 ⁰С. Потім визначив температуру газів на виході з першого газоходу графо-аналітичним способом 530⁰С. Таким же методом визначив температуру газів у другому газоході 306⁰С. Після цього розрахував поверхню нагріву економайзера і підібрав допоміжне обладнання: живильний насос типу ЦНС 13-175, димосос типу ДН - 9, вентилятор ВДН-6,3, димову трубу висотою 30м та економайзер ЕП2-94.

Література

1. Тепловой расчет котельних агрегатов (ТРКА).Нормативний метод.М. "Эне ргия" 1973.

2.Эстеркин Р.И. "Котельные установки".Курсовое и диломное проектирование Л.."Энергоатомиздат" 1989.

З.В.Ф. Яценко " Методика расчета курсового проекта по теплотехнике" М. "Высшая школа" 1984

4.Двойнишников В.А., Деев Л.В. "Конструкция и расчет котельных установок",М, Машиздат, 1988.

5. Частухин В.И. Тепловой расчет промышленных парогенераторов.- Киев: Вища школа, 1980

6.Бойко Е.А.Котельные установки и парогенераторы.(Тепловой расчёт парового котла)-К.КГТУ,2005

Размещено на Allbest.ru