Поверочный расчет котельного агрегата ПК–19
Основные конструктивные характеристики, расчеты по топливу, воздуху и продуктам сгорания, составление теплового баланса котельного агрегата ПК-19. Выявление потерь от механического и химического недожога и вследствие теплообмена с окружающей средой.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.07.2009 |
| Размер файла | 603,3 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.
Нф=Z?Lср???d
Lср -средняя длинна труб в фестоне
Lср =4.5м-по конструктивным особенностям
Нф=80?4.5?3.14?0.076=85.91м2
К- коэффициент теплоотдачи, от газов, к обогреваемой среде
К =???1
? =0.65 ?1 - коэффициент теплопередачи от газов к стенке
?1 =??( ?к+ ?л)
где- ? коэффициент использования тепловосприятия
? =1 ?к - коэффициент теплоотдачи конвекцей
?к =?кн?Cz?Cs?Cф
?1=S1/d = 270/76 = 3/55
- относительные поперечный и
продольный шаги
?2=300/76=3.95=4 труб
Cz = 0.9 Cs = 0.91 Cф = 0.95 - поправочный коэффициент учитывающий конструктивные особенности фестона
?кн =44 коэффициент теплоотдачи найденный по номограмме 13
?к =44?0,89*0,91*0,96=34,21кКал/м2*ч*оС;
?л= ?кн? а - для запылённого потока
Z=3 ряда.
?л - коэффициент теплоотдачи излучением;
а -степень черноты:
РпS =Р??п?S =1?0.225?1.15=0.25;
Кг=1м?кг?с/м2 ;
Кзл=7.4 м?кг?с/м2 (по номограмме) ;
KPS=(1?0.225+7.4?0.031)?1.15=0.52;
а=0.41;
tз- емпература загрязнённой стенки:
tз = tкип+ ?t;
tз =314+80=394?С;
?t =80 ?С ;
?нл=130*0,41=53,3 кКал./ч * м* ?С 2.
?1=??(34.24+ 53,3) =68,8 кКал/ ч * м2.* ?С;
К=0.65?68,8=44,72 кКал/ ч * м2.* ?С;;
Qтф= ==572.55 кдж/кг; (5,6)
Так как расхождение между количеством тепла подсчитанного по уравнениям теплового баланса и теплопередачи более 5% произвожу перерасчёт и принимаю температуру дымовых газов за фестоном
?ф=920 ?С
Н?ф = кдж/кг;
Qбф = 0.99?(9943,73-9708,6)=232,7кдж/кг
?С
?tср=930-314=616 ?С
Qтф == =565,6 кдж/кг
?100 ?100=1.21%
Вывод так как расхождение между количеством теплоты равняется 1,21% расчет фестона закончен.
5.2 Расчет пароперегревателя
Рисунок 5.2.1 Эскиз пароперегревателя.
1. Барабан
2. Выходной коллектор
3. Промежуточны и коллектор 4.1 ступень пароперегревателя 5.2 ступень пароперегревателя
5.2.1 Определение расчётных характеристик пароперегревателя
Количество тепла, необходимое для перегрева пара, воспринимается пароперегревателем путем конвективного теплообмена с газовым потоком и за счет лучистого теплообмена с топочной камерой через фестон.
QЛПЕ - теплота переданная пароперегревателю излучением из топки,
QКПЕ - теплота переданная пароперегревателю конвекцией газового потока,
QЛПЕ = ?в? (5.15)
где ?В - коэффициент распределения топочного излучения, находится по номограмме11,
?В=1,15
QЛ- количество теплоты передаваемое лучевоспринимающими поверхностями в топке,
QЛ=??(QT-H''T) (5.16)
?=0,99;
QT=20070.1 кДж/кг ;
H''T=Н'Ф =10002,52 кДж/кг;
QЛ=0,99?(22916.1 -10002,52)
QЛ=13013,6кДж/кг
НЛ- луче- воспринимающая поверхность топки, определяем по формуле
НЛ= Нэл+ НЛОК (5,17)
Нэл =Fст?Х
НЛОК=вОК?LОК
Х- угловой коэффициент поверхностей расположенных в выходном окне топки
Х=1[1 c 22]
Нэл =519.6?1=519.6 м2 ;
НЛОК=7.29?4,5;
НЛОК=32.8м2;
Нл= Нэл+ НЛОК =552.4 м2 ;
НЛПЕ- луче- воспринимающая поверхность пароперегревателя, определяем по формуле:
НЛПЕ=НЛОК?(1-ХПУЧ) (5.17)
Хпуч- угловой коэффициент фестона
Хпуч- при шахматном расположении труб фестона
Хпуч=0.77 [1c 240]
НЛПЕ=32.8?(1-0,77)
НЛПЕ=7.54м2
QЛПЕ=1.15?
QЛПЕ=177,62кДж/кг
QКПЕ = ?(hПП-hНП+?hПО) - QЛПЕ (5.19)
Где hПП=3403,14 кДж/кг
hНП=h''=2718 кДж/кг -[2c 30]
?hПО=62,9 кДж/кг
QКПЕ =?(3403.14-2718+62,9*4,19)-177,62 кДж/кг;
QКПЕ =5189,98 кДж/кг
Находим энтальпию газов за пароперегревателем Н''ПЕ, по формуле:
Н''ПЕ= Н''Ф- +??ПЕ?НОХВ (5.20)
Н''ПЕ=9708,6-+0.03?208,95
Н''ПЕ=4459,932Дж/кг
По полученному значению Н''ПЕ нахожу по таблице 2.3 значение температуру дымовых газов за 1ступенью пароперегревателя
?1пе=400+х
?Х+4032,057=4459,932;
Х=;
Х=39,65;
?1пе =400+39,65=439,65?С;
5.3 Расчет второй ступени пароперегревателя
Принимаем температуру газов на выходе из 2 ступени
?2пе=677
Н?2стПЕ=?77+7339,485=8211,478 кДж/кг;
Н?2стПЕ= 8211,478 кДж/кг
Определяем количество теплоты, переданной 2 ступени пароперегревателя QБ2стПЕ ,по формуле:
QБ2стПЕ=??( Н?ф- Н?2стПЕ+ ?НОХВ) ; (5.21)
QБ2стПЕ=0,99?(9943,73- 8211,478 +?208.95);
QБ2стПЕ=1718,032 кДж/кг;
Определяем количество теплоты воспринятой 2 ступенью пароперегревателя Qт2стПЕ, по формуле:
Qт2стПЕ=;
Н2стпе-поверхность нагрева второй ступени;
Н2пе=n?z?Lср ? ? ? d ;
n - количество рядов второй ;
n =8;
d-диаметр труб ;
d =42Х5;
z-количество труб в ряду:
+1=+1=82;
S1=90 S2=135
Lср =85?50=4.25м по конструктивным особенностям
Н2пе= 8?82?4.25?3.14?0.042
Н2пе= 367.68 м2
;?t ср= ?? ?t прт
? - коэффициент перехода к действительной схеме
? =0.99 [1c271]
?tпрт температурный напор при противоточной схеме
?tпрт=
Энтальпия пара на входе во вторую ступень
h2пп= hпп -(Qлпе+Qб2пе)?кДж/кг
h2пп= 3403.14-(177,62+1718,032)?
h2пп= 3121,53=3067 кДж/кг
t?1пе=t?2пе=372°С
=920-372=548°С;
?tм=?2пе- tпп=713-510=203°С;
?tпрт==279,18°С
?tс р=0.99?279,18=276,38;
К- коэффициент теплопередачи
К=?? ?=0.65
?1 - коэффициент теплоотдачи от газов к стенке кДж/м2ч*°С;
?2 - коэффициент теплоотдачи от стенки к пару
?1 =??( ?к+ ?л )
?к- коэффициент теплоотдачи конвекцией определяется пономограмме 12
ср===1276,5;
tс р= ==441
hс р=4.75-средняя высота газохода
Fг= hс р ?b-Zр?Lс р?dн
dн =42 b =7.29 по конструктивным особенностям
b - ширина газохода
Fг =4.75?7.29-82?4.25?0.042=19.99=20
fп= Zр ?
fп= 82?=0.066м2
Vг.сек= м3/с
Vг.сек= =187,82 м3/с
Wг= м/с Wг= =9,3 м/с
Vпп= м3/с
? = 0.0343 м3/кг [2 c 58]
Vпп= =1.124
Wпп== =17,03м/с
коэффициент теплоотдачи
К- коэффициент теплопередачи
К=?? кДж/м2ч°С ?=0.65
?1 - коэффициент теплоотдачи от газов к стенке кДж/м2ч
?2 - коэффициент теплоотдачи от стенки к пару
?1 =??( ?к+ ?л ) ?=1
?к- коэффициент теплоотдачи конвекцией определяется пономограмме 12
?к =Cz?Cs?Cф? ?кн
?кн =88ккал Сф=0.98
?1===2.1
?2===3.2
Cs =1 Cz =0.98
?к =0.98?1?0.98?88=84.5
?л= ?лн?а
tз-температура загрязнённой стенки
tз= tср+(?+)??(Qб2пе+Qлпе) °С
Для коридорных пароперегревателей
? =0.0012м2ч°С /кДж
?н2=2250 Сd=0.98
?2= Сd ? ?н2 ккал/м2ч°С
?2= 0.98?2250=2205;
Н??пе-поверхность ?? ступени пароперегревателя
Н??пе=Z?n?Lср???d
Н??пе= 82?8?4.25?3.14?0.042=367.7м2
tз= 441+(0.0012+)??(2723,314+177,62)
tз= 590,7
?лн =168 ккал/м2ч°С по номограмме19[1c 261]
Ѕ=0.9?dн?(?-1)
Ѕ=0.9?0.042?( ?-1)
Ѕ= 0.29м
Р=1
KPS=(Кг??п+Кзл??)?P?S
Pп S= P? ?п ?S
Pп S= 1?0,262?0/29
Pп S= 0,075
Кг =3;
номограмма 3;
Кз=10;
номограмма 4
KPS=( 3?0.262+10?0.031)?1?0.29
KPS=0.31
а=0.18;
?л=188?0.18=33,84;
?1=1?(84.5+33,84)=118,34;
К=0.65?=77,38;
Qт2ПЕ=кДж/кг
Qт2ПЕ=
Qт2ПЕ= 1879,58 кДж/кг
Нахожу отношение, которое должно быть100+ 2%;l
Так как расхождение между количеством теплоты больше 2% произвожу перерасчет и принимаю температуру дымовых газов на выходе из 2 ступени пароперегревателя 2ПЕ=730 оС
Перерасчёт
Н?2пе=?30+7339.485=7686,43;
Q2ПЕ=0.99?(9708,6-7686,43+?208.95)=2005,5;
?tм= 730-510=220°С
?tпрт==308,43°С
?tср=0.99?308,43=305,34°С
Qт2ПЕ= =2036,5;
Нахожу отношение которое должно быть100+ 2%;l
=101,54% =1,54%
Так как расхождение между количеством теплоты меньше2%, расчёт второй ступени закончен.
5.3 Конструктивный расчет первой ступени пароперегревателя
Рисунок 5.3 Эскиз 1 ступени пароперегревателя.
dн=38Х4
Ѕ1=90
Ѕ2=150
Lср =2.6м
hс р=3м
n=10
nнит=2
Нахожу расчетную поверхность 1-ой ступени пароперегревателя.
Н1пе=м2
Н1пе= =566,48 м2
Находим поверхность нагрева одного ряда:
Нр=?? dн ?Lср?Zр
Нр= 3.14?0.038?2.6?82
Нр= 25.44
Определяем количество рядов:
nрряд===22.30=23;
Определяем количество петель:
nпет===5.75=6;
Определяем глубину пакета 1-й ступени пароперегревателя по ходу газов:
Впак= nпет ? Ѕ2 ?2 м
Впак =6?0.15?2=1.8м
Н1пе=7686,43 кДж/кг;
Н1пе=Нпе= 4459,932 кДж/кг;
Q1пе= 0,99* (7686,43- 4459,932+0,03/2 *204,2 );
Q1пе=3197,26 кДж/кг;
Средняя температура газов:
= ;
tср.г=584*С;
Средняя температура пара:
;
tср.п=;
tср.п=442,5;
Число труб в ряду:
Zp=82 штуки;
Средняя высота газохода:
h= 3м ( по конструктивным особенностям);
Средняя длина труб:
L= 2,6м ( по конструктивным особенностям.) ;
Сечение для прохода газов:
FГ = hср*В - ZР* Lср*dн
FГ =3*7,29-82*2,6*0,03
FГ=5,24 м2
Сечение для прохода пара:
(5.57)
где nР - количество рядов, определяем по формуле:
nР=ZР*nНИТ (5.59)
nР=82*2
nР=164;
fп=0,116 м2
Средний секундный расход газа:
(5.60)
Vг.сек.= 111,4 м3/с
Средняя скорость газа:
Wг=Vг.сек (5.61)
FГ
Wг=111,4
20.7
Wг=5.38м/с
6. Хвостовые поверхности нагрева
Рисунок 6.1 Эскиз опускной шахты.
tвзп= tпв+40+0.7?( tух-120) где - tпв температура питательной воды
tвзп= 145+40+0.7?(142-120)
tвзп= 200,4°С
(Нов)взп1=1401.75 кДж/кг
Qбвзп1=(?т-??т- ??плу+ ??взп2+ )?[ (Нов)взп1-(Нов)'] кДж/кг
где ??взп2 и ??взп1присос воздуха в 1 и 2ступени воздухоподогревателя
Qбвзп1=(1.165-0.07-0+0.03+ )?(1401.75-208.95)
Qбвзп1=1359.8 кДж/кг
Н'взп1=Нух+- ??взп1 ?Н0прс1
где - Н0прс1энтальпия воздуха присасываемого в 1юступень воздухоподогревателя при средней температуре воздуха в ней
tпрс1=
tпрс1==115,2°С
Н0прс1=?15+698.25
Н0прс1= 803.77
Н'взп1=1495.97+-0.03?803.77
Н'взп1= 2845.14
Н'взп1= Нвзп1
Тепловосприятие второй ступени ВЗП
Qбвзп2=(?т-??т- ??плу+ )?[Hогв- (Нов)'взп2] кДж/кг
Qбвзп2=( 1.165-0.07-0+)?(2672,25-1401.75)
Qбвзп2=1410,525кДж/кг
Принимаем 2взп=410°С
Н'взп2=?10+4089.177=4198.6
Нвзп2= Н'взп2 - + ??взп ?Н0прс2
Н0прс2 - энтальпия воздуха присасываемого во 2юступень ВЗП при tпрс2
tпрс2 =
tпрс2 = =287,7
Н0прс2 - интерполируем
Н0прс2 =?85+1401.75=2013.1
Нвзп2= 4198.6-+0.03?2013.1=2846.9
Нвзп2= 2846.9
Qбвэ1=??( Нвзп2- Н'взп1+ ??вэ1? Hохв) кДж/кг
Qбвэ1= 0.99?(2846.9-2845.14+0.02?208.95)=-5.87
Qбвэ1= -5.87
Qбвэ2=??( Нпе- Н'взп2+ ??вэ2? Hо хв)
Qбвэ2= 0.99?(4455.932 - 4198.6 + 0.02?208.95)=297.63
Qбвэ2=297.63
?Q=Qрр? ?ка-(Qл+Qбф+Qбпп2+ Qбпп1+Qбвэ2+Qбвэ1)?()
Qбпп1 = ??( Н2пе- Н1пе+? Hо хв)
Qбпп1 = 0.99?(7455.1-4495.06+?208.95)=2933.5
?Q= 4790?4.19?0.916-(12493.47+883.4+1932.6+2933.5+297.63+5.87)?
х()
?Q= -115.9 кДж/кг
При переходе на заданный вид топлива необходимости в установке ЭК 1йступени н
Заключение
В данном курсовом проекте был проведён поверочный расчет котельного агрегата ПК -19 при камерном сжигании каменного угля с низшей теплотой сгорания равной 18394.1кДж/кг и с температурой дымовых газов после котла равной 140оС.
В ходе проектирования были найдены промежуточные температуры дымовых газов между поверхностями нагрева котла и определены их основные конструктивные характеристики.
Используемая литература
1.Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Котельные установки ТЭС»
2. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. «Энергия»,1973.
З. М.И.Резников. Ю.М. Липов. Котельные установки электростанций. Москва «Энергоатомиздат.» 1987г.
4. А.А.Александров. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. Москва 1999 г.
Подобные документы
Состав, зольность и влажность твердого, жидкого и газообразного топлива. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Расход топлива котельного агрегата. Основные характеристики топочных устройств. Определение теплового баланса котельного устройства.
курсовая работа [108,9 K], добавлен 16.01.2015Описание двухбарабанного вертикально-водотрубного реконструированного котла и его теплового баланса. Количество воздуха необходимого для полного сгорания топлива и расчетные характеристики топки. Конструкторский расчет котельного агрегата и экономайзера.
курсовая работа [611,8 K], добавлен 20.03.2015Определение объема воздуха, продуктов сгорания, температуры и теплосодержания горячего воздуха в топке агрегата. Средние характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева. Расчет энтальпии продуктов сгорания, теплового баланса и пароперегревателя.
контрольная работа [432,5 K], добавлен 09.12.2014Способы 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 07.02.2011Основные контуры естественной циркуляции промышленных котлов КЕ-25-14 ГМ. Расчет теплового баланса котельного агрегата и расхода топлива, конструктивных характеристик и теплообмена в топке, первого и второго конвективных пучков. Расчет экономайзера.
курсовая работа [132,5 K], добавлен 08.04.2014Тепловой 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 28.09.2013Тепловой расчет котельного агрегата Е-25М. Пересчет теоретических объемов и энтальпии воздуха и продуктов сгорания для рабочей массы топлива (сернистый мазут). Тепловой баланс, коэффициент полезного действия (КПД) и расход топлива котельного агрегата.
курсовая работа [352,0 K], добавлен 17.03.2012Расчетные 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 13.02.2016Управление гидравлическими и паровыми турбинами. Передаточная функция объекта управления. Расчет и построение частотных характеристик. Расчет оптимальных настроек регулятора температуры печи котельного агрегата методом расширенных частотных характеристик.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 30.01.2011Проектирование и тепловой расчет котельного агрегата. Характеристика котла, пересчет топлива на рабочую массу и расчет теплоты сгорания. Определение присосов воздуха. Вычисление теплообмена в топке и толщины излучающего слоя. Расчет пароперегревателя.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 08.04.2011
