Тепловой расчет котла-утилизатора

Подключение испарительного охлаждения и предвключенной испарительной секции. Температура дымовых газов за пароперегревателем. Расчет испарительных секций, паропроизводительности котла. Средняя скорость движения дыма. Коэффициент теплоотдачи излучением.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 25.06.2013
Размер файла 455,1 K

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

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

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

Выполнить тепловой расчёт котла-утилизатора, установленного за мартеновской печью ёмкостью 600 т. Объём дымовых газов перед котлом VДО=10 м3/с, температура дыма на входе в котел tДН=600°С. Состав дымовых газов перед котлом: CO2 = 9 %; H2O% =8%; O2 =11%; N2 =72%. Подсос воздуха в газоходах котла составляет Vпод = 0,16% VДО, температура подсасываемого воздуха tпод =25°С. Давление пара после пароперегревателя рп.е =1800 кПа, температура tп.е =362°С. Коэффициент сохранения тепла считаем равным ц=0,95, процент продувки в=8%.

Расчёт пароперегревателя

Принимаем, что котёл - утилизатор работает без подключения испарительного охлаждения и без предвключённой испарительной секции.

Согласно таблицы выбираем для установки за печью котел-утилизатор типа КУ-50

Для упрощения расчета принимаем расчетное количество дымовых газов, проходящее через котел, равным

Расчет пароперегревателя

Принимаем температуру дымовых газов за пароперегревателем равной tДК=330°С. Учитывая, что температура дыма перед котлом равна tДН=600°С, температура перегретого пара tп.е=362°С, а температура пара в барабане при давлении 1800 кПа равна t'=210°С, по формуле(117) для противоточной схемы движения находим среднелогарифмическую разность температур.

Температура продуктов сгорания(формула 143)

Объемный расход дымовых газов через пароперегреватель

Средняя скорость дымовых газов

Значение живого сечения прохода для дыма fд заимствованно из табл. 37. По номограмме на рис. 7 находим коэффициенты теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к шахматному пучку труб бо=64 Вт/(м2•К). Используя данные табл. 36 находим S1/d=80/26=3,08; S2/d=65/26=2,5 и число продольных рядов z2=8. Тогда

kz=0,93; kS=1,11 и kt=0,97

бконво·kz·kS·kt =64•0,93•1,1•0,97=63,5 Вт/(м2•К).

Так как (S1+S2)/d=(80+65)/26=5,5<7, то эффективную толщину газового слоя находим по формуле:

Произведение пропорционального давления на эффективную толщину газового слоя (длину луча)

;

.

По номограммам на рис. 13-15 находим степень черноты газов при

И по формуле (65) .

Энтальпию дымовых газов при температуре находим по приложению II.

CO2 ...

H2O …

O2

N2

Oриентировочно определяем значение количества тепла, переданного в пароперегревателе

Площадь поверхности пароперегревателя F=87 м2 берем из табл.36.

Средняя температура стенок труб равна :

Находим коэффициент теплоотдачи излучения

Здесь - эффективная степень черноты.

Суммарный коэффициент теплоотдачи равен:

Средний коэффициент теплопередачи определяется по формуле:

Количество тепла, воспринятое поверхностью пароперегревателя от 1 м3 дыма равно

Энтальпия дымовых газов на выходе из пароперегревателя:

,

Где iпод=39,6 кДж/м3 - энтальпия подсосанного воздуха.

Таким образом, и температура дыма на выходе из пароперегревателя равна

Т.е. практически совпадает со значением температуры уходящих газов, принятых в начале расчета ().

Расчет испарительных секций

Температуру газов в конце секции примем равной t2=300 °C. Теперь можно определить величину среднелогарифмической разности температур

Температура газового потока равна t2=210+199,2=409,2°C. Объемный расход дымовых газов

А средняя скорость движения дыма

По номограмме находим значение коэффициента конвективной теплоотдачи и коэффициентов и затем

При

по номограммам находим

а по формуле

Среднюю температуру труб находим по формуле:

При температуре t2=300°C энтальпия дымовых газов равна

CO2 ...

H2O …

O2

N2

Коэффициент теплоотдачи излучением

Средний коэффициент теплоотдачи определяем по формуле:

Количество тепла, воспринятое поверхностью испарительных секций от 1 м3 дыма равно

Здесь F=511 (табличное значение)

Энтальпия дымовых газов на выходе из испарительных секций равна

Энтальпию дымовых газов при температуре равна

CO2 ...

H2O …

O2

N2

Находим истинную температуру дыма на выходе из испарительных секций

Расхождение между принятой и полученной величиной составляет

Что находится в пределах допустимого

Расчет экономайзера

Принимая температуру газов после экономайзера равной t2=275°C, найдем среднелогарифмическую разность температур

При температуре газового потока объемный расход газов

а средняя скорость дыма

По номограмме на рис.7 находим значение , и затем

При по графикам на рис. 13-15 находим

А по формуле

Среднюю температуру стенок труб экономайзера:

Где по формуле ориентировочно найдено

Энтальпия дымовых газов при температуре t2=275°C равна

Коэффициент теплоотдачи излучением

Средний коэффициент теплоотдачи равен

Количество тепла, воспринятое поверхностью экономайзера от 1 м3 дыма равно

Энтальпия дымовых газов на выходе из экономайзера равна

Энтальпия дымовых газов при температуре равна , при . Тогда истинная температура дымовых газов на выходе из экономайзера

Расхождение между принятой и полученной величиной составляет

Поскольку расхождение между принятым и полученным значениями температур превышает 5%, расчет водяного экономайзера следует повторить, приняв в качестве расчетной температуры уходящих газов значение

В результате повторного расчета получаем значение температуры дымовых газов на выходе из водяного экономайзера равное t2=290 °C.

Расчет паропроизводительности котла

котел испарительный секция дым

Найдем энтальпию дымовых газов при температурах (на входе) и (на выходе)

CO2 ...

H2O …

O2

N2

Энтальпия подсосанного воздуха равна iпод=39,6 кДж/м3. Количество тепла, отданное дымовыми газами в котле

Количество тепла, воспринятое в котле 1 кг воды равно:

Здесь - энтальпия перегретого газа;

При

Паропроизводительность котла равна

Библиографический список

1.Мастрюков Б.С Теория, конструкции и расчёты металлургических печей, т.2 -М.:Металлургия,1986.376 с.

2.Мастрюков Б.С Теория конструкции и расчёты металлургических печей, т.2 -М.:Металлургия,1978.271 c.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Анализ компоновочных решений и обоснование конструкции котла-утилизатора. Байпасная система дымовых газов. Характеристика основного топлива. Разработка конструкции пароперегревателя, испарительных поверхностей нагрева, расчет на прочность элементов котла.

    дипломная работа [629,3 K], добавлен 25.03.2014

  • Полезная тепловая нагрузка печи. Расчет процесса горения топлива в печи. Коэффициент избытка воздуха. Построение диаграммы продуктов сгорания. Тепловой баланс процесса горения. Подбор котла-утилизатора. Расчет испарительной поверхности, экономайзера.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.12.2012

  • Расчетные характеристики топлива. Расчет теоретических объемов воздуха и основных продуктов сгорания. Коэффициент избытка воздуха и объемы дымовых газов по газоходам. Тепловой баланс котла и топки. Тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева.

    контрольная работа [168,0 K], добавлен 26.03.2013

  • Описание конструкции котла. Расчет продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов и концентраций золовых частиц в газоходах котла. Определение расхода топлива. Коэффициент полезного действия котла. Расчет температуры газов на выходе из топки.

    курсовая работа [947,7 K], добавлен 24.02.2023

  • Расчет горения топлива. Тепловой баланс котла. Расчет теплообмена в топке. Расчет теплообмена в воздухоподогревателе. Определение температур уходящих газов. Расход пара, воздуха и дымовых газов. Оценка показателей экономичности и надежности котла.

    курсовая работа [4,7 M], добавлен 10.01.2013

  • Характеристика котла ДЕ-10-14ГМ. Расчет объемов продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов. Коэффициент избытка воздуха. Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива. Расчет теплообмена в топке, водяного экономайзера.

    курсовая работа [267,4 K], добавлен 20.12.2015

  • Характеристики судовых паровых котлов. Определение объема и энтальпия дымовых газов. Расчет топки котла, теплового баланса, конвективной поверхности нагрева и теплообмена в экономайзере. Эксплуатация судового вспомогательного парового котла КВВА 6.5/7.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 31.03.2012

  • Выполнение теплового расчета стационарного парового котла. Описание котельного агрегата и горелочных устройств, обоснование температуры уходящих газов. Тепловой баланс котла, расчет теплообмена в топочной камере и конвективной поверхности нагрева.

    курсовая работа [986,1 K], добавлен 30.07.2019

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

    курсовая работа [242,4 K], добавлен 21.10.2014

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

    курсовая работа [542,4 K], добавлен 07.11.2014

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