Тепловой расчет котлоагрегата
Проектирование 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.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.04.2011 |
Размер файла | 3,4 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/
76
Министерство образования Российской Федерации
Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина
Учебно-методический комплекс
По специальности «Промышленная теплоэнергетика»
для студентов заочной формы обучения
Котельные установки и парогенераторы
Курсовой проект
Тепловой расчет котлоагрегата
Составители:
П.В. Деменчук, Е.А.Бажанова
Москва, 2007
Введение
В процессе обучения студенты заочного отделения специальности 140104 -«Промышленная теплоэнергетика» изучают курс «Котельные установки и парогенераторы». По учебному плану курса предусмотрен курсовой проект.
Задачи и тематика курсового проекта
При выполнении курсового проекта рекомендуется производить поверочный расчет с элементами конструктивного расчета отдельных поверхностей нагрева (пароперегревателя, водяного экономайзера, воздухоподогревателя).
Основной целью поверочного расчета является определение основных показателей работы котлоагрегата, а также конструктивных мероприятий, обеспечивающих высокую надежность и экономичность его эксплуатации при заданных условиях.
В процессе выполнения курсового проекта: студенты должны приобрести практические навыки в расчете парового или водогрейного котла, более глубоко усвоить теоретические положения и ознакомиться с действующими нормативными материалами.
Каждому студенту выдается индивидуальное задание на выполнение курсового проекта. Варьирование заданий производится путем типа и паропроизводительности (теплопроизводительности) котлоагрегата и вида сжигаемого топлива.
Конструктивный и поверочный расчет парового или водогрейного котла выполняется в соответствии с нормативным методом теплового расчета котельных агрегатов, разработанным ЦКТИ им. И.И. Ползунова и ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского.
В данной методической разработке приводится в качестве численного примера тепловой расчет котельного агрегата типа ДЕ-16-14 ГМ.
ЗАДАНИЕ
Выполнить тепловой расчет и спроектировать котельный агрегат по следующим исходным данным:
тип котла ДЕ-16-14 ГМ
паропроизводительность котла Д= 16 т/ч = 4,4 кг/с
абсолютное давление пара в барабане котлаРк= 1,2 МПа
температура перегретого параtпе= 250 °С
температура питательной воды tпв = 104 °С
топливо Уренгойский газ
влажность рабочего топливаWp = 0%
зольность на сухую массуАс = 0%
температура уходящих газов хух= 150 °С
температура дутьяtд = 30 °С
Коэффициент избытка воздуха в конце топкиаТ = 1,05
1. Вспомогательные расчеты
1.1 Определение элементарного состава топлива и его теплоты
сгорания
В соответствии с заданием, в котором указан бассейн добычи (месторождения), топлива, следует выбрать основные расчетные параметры топлива: элементарный химический состав рабочей массы, низшую теплоту сгорания рабочей массы ; приведенная влажность ; зольность ; выход летучих . В приложении приведены усредненные расчетные характеристики твердых и жидких топлив. Однако, зольность и влажность твердого топлива может заметно отличаться от усредненных. Поэтому следует пересчитать его элементарный состав. Для этого каждый элемент, входящий в состав топлива умножается на множитель
Пересчет низшей теплоты сгорания производится по формуле:
где - низшая теплота сгорания рабочей массы топлива, принятого по приложению
, - содержание влаги и золы в рабочей массе топлива, принятого по приложению
Расчетные характеристики природных газов по отдельным газопроводам приведены в приложении.
Для природного газа Уренгойского месторождения
CH4=98.4% , C2H6=0.1% , N2=1.2% , CO2=0.3% , =41750
1.2 Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха
по газоходам
Принципиальная скелетная схема котельного агрегата для данного примера показана на рис.1 (п/п- пароперегреватель, в/э- водяной экономайзер)
Коэффициент избыточного воздуха по мере движения продуктов сгорания по газоходам котельного агрегата увеличивается. Это обуславливается тем, что давление в газоходах (для котлов, работающих под разряжением) меньше давления окружающего воздуха и через неплотности в обмуровке происходят присосы атмосферного воздуха в газовый тракт агрегата. Обычно при расчетах температуру воздуха, присасываемого в газоходах, принимают 30 °С.
Размещено на http://www.allbest.ru/
76
Присос воздуха принято выражать в долях от теоретического количества воздуха, необходимого для горения:
,
где: - количество воздуха, присасываемого в соответствующий газоход агрегата, приходящийся на 1кг сжигаемого твердого или жидкого топлива или на 1 газа при нормальных условиях, /кг или /.
При расчете присосы воздуха принимаются (см. Приложение).
Коэффициенты избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева после топочной камеры подсчитываются прибавлением соответствующих присосов воздуха:
,
где i-номер поверхности нагрева после топки по ходу продуктов сгорания;
- коэффициент избытка воздуха на выходе из топки.
Коэффициент избытка воздуха принимается в зависимости от вида топлива, способа его сжигания и конструкции топки (Таблица 2 Приложение). Принимаем =1,05
Коэффициент избытка воздуха за ходом:
1,05+0,05=1,1
Коэффициент избытка воздуха за пароперегревателем:
1,1+0,05=1,15
Коэффициент избытка воздуха за ходом:
1,15+0,1=1,25
Коэффициент избытка воздуха за экономайзером:
1,25+0,1=1,35
1.3 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
При расчете определяются теоретические и действительные объемы воздуха и продуктов сгорания.
Теоретический объем воздуха, необходимого для полного сгорания:
При сжигании твердого и жидкого топлива:
При сжигании газа:
Теоретический объем азота в продуктах сгорания:
При сжигании твердого и жидкого топлива:
При сжигании газа:
Объем трехатомных газов:
При сжигании твердого и жидкого топлива:
При сжигании газа:
При расчете следует учитывать, что диоксид углерода и сернистый газ принято объединять и называть «сухие трехатомные газы», обозначая через RO2, т.е. RO2=CO2+SO2 .
Теоретический объем водяных паров:
При сжигании твердого и жидкого топлива:
При сжигании газа:
Средний коэффициент избытка воздуха в газоходе для каждой поверхности нагрева:
где: б` - коэффициент избытка воздуха перед газоходом, б``- коэффициент избытка воздуха после газохода.
Избыточное количество воздуха для каждого газохода:
Действительный объем водяных паров:
Действительный суммарный объем продуктов сгорания:
Объемные доли трехатомных газов, водяных паров и суммарную объемную долю:
,
Концентрация золовых частиц в продуктах сгорания (считается только при сжигании твердого топлива):
где: бун - доля золы топлива в уносе, для камерных топок при сжигании твердого топлива принимается бун =0,95 , для слоевых топок выбирается из характеристик топки или принимается в пределах бун =0,05-0,25 в зависимости от вида твердого топлива и вида колосниковой решетки.
Результаты расчета действительных объемов продуктов сгорания по газоходам; котлоагрегата сводятся в таблицу.
Таблица 1. Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов, концентрация золы
Вели-чина |
Теоретические объёмы V0 = 9,38м3/м3; = 7,42м3/м3; =0,99м3/м3; = 2,12м3/м3 |
|||||
топка |
1 ход |
п/п |
2 ход |
Экономайзер |
||
1,05 |
1,1 |
1,15 |
1,25 |
1,35 |
||
1,05 |
1,075 |
1,125 |
1,2 |
1,3 |
||
0,469 |
0,704 |
1,173 |
1,876 |
2,814 |
||
2,128 |
2,131 |
2,139 |
2,150 |
2,165 |
||
11,007 |
11,245 |
11,721 |
12,436 |
13,389 |
||
0,0899 |
0,088 |
0,084 |
0,0796 |
0,0739 |
||
0,193 |
0,1895 |
0,182 |
0,173 |
0,162 |
||
0,283 |
0,278 |
0,268 |
0,253 |
0,236 |
||
м |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1.4 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
Количество теплоты, содержащееся в воздухе или продуктах сгорания, называют теплосодержанием (энтальпией) воздуха или продуктов сгорания. При выполнении расчетов принято энтальпию воздуха и продуктов сгорания относить к 1 кг сжигаемого твердого и жидкого топлива и к 1 м3 газообразного топлива. Расчет энтальпий продуктов сгорания производится при действительных коэффициентах избытка воздуха после каждой поверхности нагрева (значения коэффициента избытка воздуха берутся из табл. 1). Расчет следует производить для всего возможного диапазона температур после поверхностей нагрева, так как температуры эти неизвестны. В дальнейших расчетах при использовании значений энтальпии допускается линейная интерполяция в интервале температур 100 °C
Энтальпия теоретического объема воздуха для всего выбранного диапазона температур:
,[кДж/кг, кДж/м3]
где: - энтальпия 1 воздуха, кДж/ принимается для каждой выбранной температуры из таблицы 4 Приложение ; V° - теоретический объем воздуха, необходимый для горения.
Энтальпия теоретического объема продуктов сгорания для всего выбранного диапазона температур:
где: , , - энтальпия 1 трехатомных газов, теоретического объема азота, теоретического объема водяных паров, принимается для каждой выбранной температуры (табл. 4 Приложение); - объемы трехатомных газов, теоретические объемы азота и водяных паров (табл. 1.).
Энтальпия избыточного количества воздуха для всего выбранного диапазона температур:
[кДж/кг, кДж/м3]
Энтальпия продуктов сгорания при коэффициенте избытка воздуха б>1
[кДж/кг, кДж/м3]
Энтальпия золы, учитывается только для твердого топлива при
:
где: - энтальпия 1кг золы.
Для нашего примера энтальпия золы не учитывается.
Результаты расчета энтальпии продуктов сгорания по газоходам котлоагрегата сводятся в таблицу (форма расчетной таблицы: применительно к промышленному котлоагрегату приведена в табл.2).
котел топливо топка пароперегреватель
Таблица 3. Энтальпия продуктов сгорания.
Поверхность нагрева |
Температура |
|||||
Топка, бт=1,05 |
2200 |
31985,8 |
39237,36 |
1599,29 |
40836,65 |
|
2100 |
30409,96 |
37241,62 |
1520,49 |
38761,11 |
||
2000 |
28834,12 |
35220,75 |
1441,706 |
36662,46 |
||
1900 |
27258,28 |
33264,02 |
1362,914 |
34626,93 |
||
1800 |
25628,44 |
31291,11 |
1284,122 |
32575,23 |
||
1600 |
22615,18 |
27421,54 |
1130,759 |
28552,3 |
||
1400 |
19538,54 |
23617,13 |
976,927 |
24594,06 |
||
1200 |
16508,8 |
19852,72 |
825,44 |
20678,16 |
||
1000 |
13507,2 |
16227,67 |
675,36 |
16903,03 |
||
800 |
10636,92 |
12675,75 |
531,85 |
13207,6 |
||
ход б1х=1,1 |
1100 |
15008 |
18037,19 |
1500,8 |
19537,99 |
|
1000 |
13507,2 |
16227,67 |
1350,72 |
17578,39 |
||
900 |
12053,3 |
14431,65 |
1205,33 |
15636,98 |
||
800 |
10636,92 |
12665,03 |
1063,692 |
13728,72 |
||
700 |
9211,16 |
10933,04 |
921,116 |
11854,16 |
||
500 |
6434,68 |
7620,37 |
643,468 |
8263,838 |
||
400 |
5093,34 |
6015,38 |
509,334 |
6525,714 |
||
Пароперегреватель, бп/п=1,15 |
800 |
10636,92 |
12665,03 |
1595,03 |
14260,57 |
|
700 |
9211,16 |
10933,04 |
1381,674 |
12314,71 |
||
600 |
7804,16 |
9250,66 |
1170,624 |
10421,28 |
||
500 |
6434,68 |
7620,37 |
965,202 |
8585,572 |
||
400 |
5093,34 |
6015,38 |
764,001 |
6779,381 |
||
350 |
4441,43 |
5235,255 |
666,2145 |
5901,47 |
||
300 |
3789,52 |
4455,13 |
568,428 |
5023,558 |
||
ход б2х=1,25 |
600 |
7804,16 |
9250,66 |
1951,04 |
11201,7 |
|
500 |
6434,68 |
7620,37 |
1608,67 |
9229,04 |
||
400 |
5093,34 |
6015,38 |
1273,335 |
7288,715 |
||
350 |
4441,43 |
5235,255 |
1110,358 |
6345,613 |
||
300 |
3789,52 |
4455,13 |
947,38 |
5402,51 |
||
250 |
3146,99 |
3696,88 |
786,7475 |
4483,628 |
||
200 |
2504,46 |
2938,63 |
626,115 |
3564,745 |
||
Водяной Экономайзер, бэк=1,35 |
400 |
5093,34 |
6015,38 |
1728,669 |
7798,049 |
|
350 |
4441,43 |
5235,255 |
1554,501 |
6789,756 |
||
300 |
3789,52 |
4455,13 |
1326,332 |
5781,462 |
||
250 |
3146,99 |
3696,88 |
1101,447 |
4798,327 |
||
200 |
2504,46 |
2938,63 |
876,561 |
3715,191 |
||
150 |
1876,00 |
2195,825 |
656,600 |
2852,425 |
||
100 |
1247,54 |
1453,02 |
436,639 |
1889,659 |
Данные таблицы 3 позволяют в следующих расчетах по температуре продуктов сгорания определить их энтальпию:
или, наоборот, по энтальпии продуктов сгорания - их температуру; ,
где: - энтальпия, соответствующая большей и меньшей температурам искомого интервала температур, приведенным в табл. 3; tизe - температура, для которой вычисляется энтальпия; tм - температура, соответствующая меньшей энтальпии искомого интервала; Iизв - энтальпия, по значению которой определяется температура.
По итогам расчета энтальпии строится I-х диаграмма для определения температуры и энтальпии графическим методом для любой поверхности нагрева.
1.5 Расчет потерь теплоты и КПД котлоагрегата
Тепловой баланс котла составляется применительно к установившемуся тепловому режиму, потери теплоты выражаются в процентах располагаемой теплоты:
Потери теплоты с уходящими газами () обусловлена тем, что температура продуктов сгорания, покидающим котельный агрегат, значительно выше температуры окружающего атмосферного воздуха. Величина зависит от вида сжигаемого топлива, бух, температуры уходящих газов, чистоты наружных и внутренних поверхностей нагрева, температуры воздуха, забираемого дутьевым вентиляторам. Потеря теплоты определится:
где: - энтальпия уходящих газов, определяется по табл. 3.(=2852 кДж/ ) при соответствующих значениях и выбранной температуре уходящих газов; - энтальпия теоретического объема холодного воздуха, определяется при tв=30°C:
-- коэффициент избытка воздуха в уходящих газах, (табл. 2) в сечении газохода
после последней поверхности нагрева; Св.=1,324 - теплоемкость воздуха; - потеря тепла от механической неполноты горения для газа и мазута =0, для твердого топлива принимается по таблицам 5,6,7 Приложения.
Потеря теплоты от химической неполноты сгорания () обусловлена появлением в уходящих газах горючих газов СО, H2, CH4. Потеря зависит от вида топлива и содержания в нем летучих, способа сжигания топлива и конструкции топки, от уровня и распределения температуры в топочной камере, организации смесеобразовательных процессов в топке. Для газа и мазута , для твердого топлива принимается по таблицам 5,6,7 Приложения .(=0,5%)
Потеря теплоты от наружного охлаждения при номинальной нагрузке определяется по таблице 8 Приложение.
Потери тепла со шлаком:
Коэффициент полезного действия котлоагрегата:
1.6 Расчет количества полезно отданного тепла
Количества полезно отданного тепла:
где:
- паропроизводительность котлоагрегата =16000 кг/ч,(4,4 кг/с)
- энтальпия перегретого пара, определяется по температуре и давлению перегретого пара =250 °С по термодинамическим таблицам воды и водяного пара (= 2931,16 кДж/кг)
inв- энтальпия питательной воды, определяется по давлению и температуре питательной воды
=104 °С по термодинамическим таблицам воды и водяного пара (iпв=436 кДж/кг);
- расход воды на продувку, принимаем процент питательной воды, удаленной при продувке n=5%;
Тогда:
[кг/с]
- энтальпия кипящей жидкости при давлении в барабане котла Рк=12 ата, по термодинамическим таблицам воды и водяного пара ( = 2783,4 кДж/кг).
1.7 Расчет расхода топлива и испарительной способности
Часовой расход топлива на котел:
Испарительная способность топлива:
2. Расчет теплообмена в топке
2.1 Предварительно задаются температурой продуктов сгорания на
выходе из топочной камеры
Температура продуктов сгорания принимается на основе рекомендации Приложение Таблица 13, во избежание шлакования, при сжигании твердых топлив, полученная температура должна быть на 50-70 ниже температуры начала деформации золы. Рекомендуется предварительно принимать температуру продуктов сгорания на выходе из топки при сжигании природного газа 1050-1100 , мазута 1000-1050, твёрдого топлива 850-950
Размещено на http://www.allbest.ru/
76
[]
=1000 []
2.2 Для принятой температуры определяется энтальпия продуктов
сгорания на выходе из топки по таблице 3.
2.3 Определяем полезные тепловыделения в топке:
,
где: - теплота, вносимая в топку воздухом, кДж/кг или .
где: - энтальпия теоретически необходимого горячего воздуха (Таблица 3), энтальпия холодного воздуха -. Для котлов, не имеющих воздухоподогревателя Qв=
2.4 Определяем коэффициент тепловой эффективности экранов
где: x=0,99 - угловой коэффициент (отношение количества энергии посылаемой на облучаемую поверхность, к энергии излучения всей полусферической излучающей поверхности), определяется по рис.1 Приложение.
- коэффициент загрязнения топочных экранов:
- для газообразного топлива
- для мазута
- все виды топлива при слоевом сжигании
2.5 Определяем толщину излучающего слоя
, [м]
S=
где: - объем топочной камеры (=22,5), берется из характеристик котлоагрегата таблица 3,4,5 Приложение; - поверхность стен топочной камеры, м2.Fcm=51,84м2
2.6 Определяем коэффициент ослабления лучей
При сжигании жидкого и газообразного топлива:
где: - коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, определяется по рис. 2 Приложение; - суммарная объемная доля трехатомных газов, берется по расчетной таблице 2; - коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами:
kc=,
где: , - содержание углерода и водорода в рабочей массе жидкого топлива.
При сжигании природного газа:
=0,12
где: - процентное содержание входящих в состав природного газа углеводородных соединений.
При сжигании твердого топлива:
где: - коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, определяется по рис. 2 Приложение (=7,77); - суммарная объемная доля трехатомных газов, берется по таблице 2 =0,357); - коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы, определяется по рис. 3 Приложение ; - концентрация золы в продуктах сгорания, берется по расчетной таблице 2; - коэффициент ослабления лучей частицами кокса, принимается: для топлив с малым выходом летучих (антрациты, полуантрациты, тощие угли) при сжигании в камерных топках =1, а при сжигании в слоевых =0,3, для высокореакционных топлив (каменный и бурый угли торф) при сжигания; в камерных топках =0,5, а при сжигании в слоевых =0,15.
2.7 Определяем суммарную оптическую толщину среды:
2.8 Определяем степень черноты факела
При сжигании твердого топлива:
При сжигании жидкого и газообразного топлива:
где: m- коэффициент, характеризующий долю топочного объема, заполненного светящейся частью факела, принимается по таблице:
=
Удельная тепловая нагрузка топочного объёма
Доля топочного объема, заполненного светящейся частью факела
Вид сжигаемого топлива и удельная нагрузка топочного объема |
Коэффициент т |
|
Газ при сжигании светящимся факелом с 400 |
0,1 |
|
То же при |
0,6 |
|
Мазут при |
0,55 |
|
То же при |
1,0 |
Примечание. При удельных нагрузках топочного объема больше 400 и меньше
1000 коэффициент m определяется линейной интерполяцией
2.9 При слоевом сжигании твердого топлива определяем площадь
зеркала горения:
где: - удельная нагрузка зеркала горения , принимается по Таблицам 5,6,7 Приложение. Затем для механических топок окончательно выбирается ее типоразмер. Площадь зеркала горения Таблица 10 Приложение.
2.10 Определяется степень черноты топки:
Для слоевых топок:
где: R- площадь зеркала горения принятой к установке топки;
Для камерных топок при сжигании твердого топлива:
для камерных топок при сжигании жидкого топлива и газа:
2.11 Определяется параметр М зависимости от относительного положения максимума температуры пламени по высоте топки ():
при сжигании газа и мазута:
М=0,54-0,2
при камерном сжигании высокореактивных топлив и слоевом сжигании всех топлив:
М=0,59-0,5
при камерном сжигании малореактивных твердых топлив (антрацит и тощий уголь), а также каменных углей с повышенной зольностью (типа экибастузского):
М=0,56-0,5
Значение коэффициента М можно принять:
Газ и мазут - М=0,49-0,53
Твердое топливо - М=0,42-0,52
Принимаем значение М=0,5
2.12 Определяется средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания на 1 кг сжигаемого твердого и жидкого топлива или на 1 газа при нормальных условиях:
,
Где: - теоретическая (адиабатическая) температура горения, K, определяется из таблицы 3 по значению , равному энтальпии продуктов сгорания ; - температура (абсолютная) на выходе из топки, принятая по предварительной оценке, К; - энтальпия продуктов сгорания, берется из таблицы 3, при принятой на выходе из топки температуре; -- полезное тепловыделение в топке (см. п.3).
(=2533 К =1273 ; =16903 кДж/кг; =41935 кДж/кг).
2.13 Определяется действительная температура на выходе из топки по Номограмме рис. 5 Приложение или по формуле:
,
Полученная температура на выходе из топки сравнивается с температурой, принятой ранее в п.1. Если расхождение между полученной температурой () и ранее принятой на выходе из топки не превысит ±100 °С, то расчет считается оконченным. В противном случае задаются новым, уточненным, значением температуры на выходе из топки и весь расчет повторяется.
После проведения повторного расчета температура на выходе из топки получилась равной = 824 °С.
Так как полученное значение температуры на выходе из топки имеет расхождение с принятой ранее меньше чем на 100 °С, то расчет считается оконченным.
2.14 Определяю полезные тепловыделения в топке
3. Расчет первого котельного пучка
3.1 Определение действительной поверхности нагрева первого хода
,
Исходные данные для расчета.
Задачей расчета, является определение температуры продуктов сгорания на выходе из конвективной поверхности (первого котельного пучка).
Показатель |
Величина |
|
Расход топлива |
В=0,3 кг/с |
|
Теоретический объем воздуха |
=9,38 /м3 |
|
Температура окружающего воздуха |
tокр=30 °С |
|
Коэффициент сохранения тепла |
=0,987 |
|
Присос воздуха в первом ходе |
=0,05 |
|
Температура продуктов сгорания перед первым котельным пучком |
=1031,86°С |
|
Энтальпия продуктов сгорания перед первым котельным пучком |
=17518,77кДж/м3 |
3.2 Предварительно задаемся двумя значениями температур
1)=800 2) =500.
По данным значениям находим из таблицы 3 или по I-t диаграмме :
1) =13728,72 кДж/м3
2) =8264,84 кДж/м3
3.3 Определяется теплота, отданная продуктами сгорания
1) Qб = 0,987
2) Qб = 0,987
где: - коэффициент сохранения тепла; - энтальпия продуктов сгорания перед котельным пучком, определяется по температуре; - присос воздуха в конвективную поверхность нагрева; - количество тепла, внесенное в газоход с присасываемым воздухом:
где: - энтальпия 1 воздуха, ; - теоретический объем воздуха, необходимый для горения.
3.4 Определяется расчетная температура потоков продуктов сгорания в
конвективном газоходе
1) ,
3.5 Определяется температурный напор:
,
где: - температура газов на выходе из топки; - принятая температура газов на выходе из первого котельного пучка; - температура насыщенного пара (188 °С) принимается по таблицам свойств воды и водяного пара.
3.6 Определяется средняя скорость продуктов сгорания в поверхности
нагрева:
,
где: В - расход топлива; - полный объем продуктов сгорания в газоходе; F -живое сечение для прохода продуктов сгорания в газоходе берется из характеристик котла или подсчитывается: При поперечном омывании труб:
,
При продольном омывании с наружи:
,
где: Z - общее число труб в пучке; - общее число труб в ряду; - ширина газохода; в - глубина газохода (высота).
3.7 Определяется коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов
сгорания к поверхности нагрева
при поперечном омывании коридорных и шахматных пучков:
при продольном омывании:
где: - коэффициент теплоотдачи, определяемый по номограмме: при поперечном омывании коридорных пучков - по рис. 6 Приложение (ан=105), при продольном омывании шахматных пучков - по рис. 7 Приложение, при продольном омывании - рис. 8 Приложение; - поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания, определяется при поперечном омывании коридорных пучков - по рис. 6. Приложение (=1), при поперечном омывании шахматных пучков - по рис.2 Приложение: - поправка на компоновку пучка, определяется: при поперечном омывании коридорных пучков - по рис. 6 Приложение ( =1), при поперечном омывании шахматных пучков - по рис.7 Приложение: - коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока; определяется: при поперечном омывании коридорных пучков - по рис. 6 Приложение (=0,94;), при поперечном омывании шахматных пучков - по рис. 7 Приложение, при продольном омывании труб - рис.8 Приложение: - поправка на относительную длину, вводится при в случае прямого входа в трубу, без закругления.
,
3.8 Вычисляется степень черноты газового потока
Вычисления производится по номограмме рис. 4 Приложение. При этом необходимо вычислить суммарную оптическую толщину:
где - коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, определяется по рис. 2 Приложение (=6; =7), - коэффициент ослабления лучей эоловыми частицами, определяется по рис. 3 Приложение ; при сжигании топлива в пылеугольных топках; при сжигании газа, жидкого и твердого топлив в слоевых и факельно-слоевых топках принимается =0; - концентрация эоловых частиц, берется из расчетной таблицы 2 , - суммарная объемная: доля трехатомных газов, берется по расчетной таблице 2 (0,278), р - давление в газоходе, для котлоагрегатов без наддува принимается равным 0,1 МПа; s - толщина излучающего слоя для гладкотрубных пучков:
,
3.9 Определяется коэффициент теплоотдачи , учитывающий
передачу теплоты излучением в конвективных поверхностях нагрева
Для запыленного потока (при сжигании твердого топлива):
,
Для не запыленного потока (при сжигании жидкого и газообразного топлива):
,
где - коэффициент теплоотдачи, определяется по номограмме рис. 9 Приложение (=110, =57); а- степень черноты; - коэффициент (0,98; 0,99), определяется по номограмме рис. 9 Приложение.
Для определения и коэффициента вычисляется температура загрязненной стенки:
,
где: t - средняя температура окружающей среды, для паровых котлов принимается равной температуре насыщения при давлении в котле, а для водогрейных -полусумме температур воды на входе в поверхность нагрева и на выходе из нее; - при сжигании твердых и жидких топлив принимается равной 60 °С, при сжигании газа 25 °С.
3.10 Подсчитывается суммарный коэффициент теплоотдачи от
продуктов сгорания к поверхности нагрева:
,
где - коэффициент использования, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхности нагрева вследствие неравномерного омывания ее продуктами сгорания; для поперечно омываемых пучков принимается = 1, для сложно омываемых пучков = 0,95.
3.11 Вычисляется коэффициент теплопередачи:
,
где: - коэффициент тепловой эффективности, определяемый из таблиц 11,12 Приложение в зависимости от вида сжигаемого топлива.
3.12 Определяется количество теплоты, воспринятое поверхностью
нагрева:
,
где: - температурный напор.
Определяется для прямотока, перекрестного тока с числом ходов более четырех при постоянной температуре одной из сред:
,
где: - большая и меньшая температуры продуктов сгорания и температуры нагреваемой жидкости.
Для испарительной конвективной поверхности нагрева:
,
где: - температура насыщения при давлении в паровом котле, определяется из таблиц воды и водяного пара .
Если для прямотока, противотока, перекрестного тока с числом ходов более четырех при постоянной температуре одной из сред , то температурный напор определится:
,
3.13 По принятым двум значениям температуры и , и полученным
значениям и производится графическая интерполяция для
определения температуры продуктов сгорания после поверхности
нагрева
Строится график на миллиметровке с указанием масштабов для и Q. Точка пересечения прямых укажет температуру продуктов сгорания, за первым ходом.
Температура продуктов сгорания на выходе из первого хода . Определяем по диаграмме фактическую энтальпию продуктов сгорания за первым ходом: .
Фактическая теплота, отданная продуктами сгорания в 1 ходе:
4. Расчет пароперегревателя
4.1 Из уравнения теплового баланса находим энтальпию продуктов
сгорания покидающих пароперегреватель:
,
Зная по таблице 3, или по It- диаграмме, находим температуру газов покидающих пароперегреватель - энтальпия продуктов сгорания перед пароперегревателем определяется по таблице 3 (), или по It- диаграмме; -тепло внесенное в газоход с присасываемым воздухом.
,
-присос воздуха в газоходе пароперегревателя; =1,324 - теплоемкость воздуха; - энтальпия перегретого пара берется из термодинамических таблиц воды и водяного пара - энтальпия кипящей жидкости r-скрытая теплота парообразования, берется из термодинамических таблиц воды и водяного пара; (1-x)=0,02-0,03 - степень влажности насыщенного пара.
4.2 По полученному значению энтальпии продуктов сгорания на
выходе из пароперегревателя определяем температуру продуктов
сгорания (по - диаграмме для пароперегревателя: =400 ).
4.3 Определяю тепловосприятия в пароперегревателе:
5. Расчет второго котельного пучка
5.1 Определение действительной поверхности нагрева второго хода
Исходные данные для расчета:
Задачей расчета является определение температуры продуктов сгорания на выходе из конвективной поверхности (пароперегревателя).
Показатель |
Величина |
|
Расход топлива |
В=0,3 кг/с |
|
Теоретический объем воздуха |
V0=9,38 м3/м3 |
|
Температура окружающего воздуха |
txв=30 °С |
|
Коэффициент сохранения тепла |
ц=0,987 |
|
Присос воздуха во втором ходе |
Д2х=0,1 |
|
Температура продуктов сгорания перед вторым котельным пучком |
400°С |
|
Энтальпия продуктов сгорания перед вторым котельным пучком |
кДж/м3 |
5.2 Предварительно задаемся двумя значениями температур
Диапазон температур: 1) =3500С 2)=250 0С.
По данным значениям находим из таблицы 3 или по It-диаграмме, I2, I2`. И подставляем в уравнение вместо I:
1)6345,613 кДж/м3
2)4483,63 кДж/м3
5.3 Определяется теплота, отданная продуктами сгорания во втором
котельном пучке [кДж/кг, кДж/м3]
где: - коэффициент сохранения тепла; I` - энтальпия продуктов сгорания перед котельным пучком, определяется по температуре из таблицы 3; - присос воздуха в конвективную поверхность нагрева; Iв - количество тепла, внесенное в газоход с присасываемым воздухом:
, [кДж/кг, кДж/м3]
5.4 Определяется расчетная температура потока продуктов сгорания в
конвективном газоходе
, [оС]
5.5 Определяется температурный напор:
, [оС]
где: -температура насыщения пара (188 оС) принимается по таблицам свойств воды и водяного пара.
5.6 Определяется средняя скорость продуктов сгорания в поверхности
нагрева:
, [м/с]
где: В- расход топлива; VГ - полный объем продуктов сгорания в газоходе; F -живое сечение для прохода продуктов сгорания в газоходе берется из характеристик котла или подсчитывается:
При поперечном омывании труб:
,[м2]
При продольном омывании с наружи:
, [м2]
где: Z - общее число труб в пучке; Z1 - число труб в ряду; а - ширина газохода; в - глубина газохода (высота).
5.7 Определяется коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов
сгорания к поверхности нагрева:
при поперечном омывании коридорных и шахматных пучков:
при продольном омывании:
где: - коэффициент теплоотдачи, определяемый по номограмме: при поперечном омывании коридорных пучков - по рис. 6 Приложение (=72,5 Вт/м2К; =67,5Вт/м2К), при продольном омывании шахматных пучков - по рис. 7 Приложение, при продольном омывании - рис.8 Приложение; - поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания, определяется при поперечном омывании коридорных пучков - по рис.6. Приложение (=0,99), при поперечном омывании шахматных пучков - по рис.2 Приложение; - поправка на компоновку пучка, определяется: при поперечном омывании коридорных пучков - по рис. 6 Приложение (; сs=1), при поперечном омывании шахматных пучков - по рис.7 Приложение; -коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока; определяется: при поперечном омывании коридорных пучков - по рис. б Приложение (=1,05; =1,07), при поперечном омывании шахматных пучков - по рис. 7 Приложение , при продольном омывании труб - рис.8 Приложение; сl- поправка на относительную длину, вводится при l/d<50 в случае прямого входа в трубу, без закругления.
, [Вт/м2К]
5.8 Вычисляется степень черноты газового потока
Вычисление производится по номограмме рис.4 Приложение. При этом необходимо вычислить суммарную оптическую толщину:
где - коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, определяется по рис.2 Приложение (=9; =9,2), - коэффициент ослабления лучей эоловыми частицами, определяется по рис. 3 Приложение при сжигании топлива в пылеугольных топках; при сжигании газа, жидкого и твердого топлив в слоевых и факельно-слоевых топках принимается =0; - концентрация эоловых частиц, берется из расчетной таблицы 2 , - суммарная объемная: доля трехатомных газов, берется по расчетной таблице 2 (0,253), р - давление в газоходе, для котлоагрегатов без наддува принимается равным 0,1 МПа; s - толщина излучающего слоя для гладкотрубных пучков:
, [м]
5.9 Определяется коэффициент теплоотдачи ал, учитывающий передачу
теплоты излучением в конвективных поверхностях нагрева:
Для запыленного потока (при сжигании твердого топлива):
[Вт/м2К]
Для не запыленного потока (при сжигании жидкого и газообразного топлива):
, [Вт/м2К]
где - коэффициент теплоотдачи, определяется по номограмме рис.9 Приложение (=34, =32); -степень черноты; -коэффициент (0,98; 0,99), определяется по номограмме рис.9 Приложение .
Для определения и коэффициента вычисляется температура загрязненной стенки:
, [оС]
где t - средняя температура окружающей среды, для паровых котлов принимается равной температуре насыщения при давлении в котле, а для водогрейных -полусумме температур воды на входе в поверхность нагрева и на выходе из нее; - при сжигании твердых и жидких топлив принимается равной 60 °С, при сжигании газа 25 °С.
5.10 Подсчитывается суммарный коэффициент теплоотдачи от
продуктов сгорания к поверхности нагрева:
, [Вт/м2К]
где - коэффициент использования, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхности нагрева вследствие неравномерного омывания ее продуктами сгорания; для поперечно омываемых пучков принимается =1 , для сложно омываемых пучков =0,95.
5.11 Вычисляется коэффициент теплопередачи:
, [Вт/м2К]
где - коэффициент тепловой эффективности, определяемый из таблиц 11,12 Приложение в зависимости от вида сжигаемого топлива.
5.12 Определяется количество теплоты, воспринятое поверхностью
нагрева:
, [кДж/кг, кДж/м3]
где -температурный напор.
Определяется для прямотока, перекрестного тока с числом ходов более четырех при постоянной температуре одной из сред:
, [оС]
где - большая и меньшая температуры продуктов сгорания и температуры нагреваемой жидкости.
Для испарительной конвективной поверхности нагрева:
, [оС]
где - температура насыщения при давлении в паровом котле, определяется из таблиц для насыщенных водяных паров, оС.
5.13 По принятым двум значениям температуры и , и полученным
значениям Qб и QТ производится графическая интерполяция для
определения температуры продуктов сгорания после поверхности
нагрева
Строится график на миллиметровке с указанием масштабов для и Q. Точка пересечения прямых укажет температуру продуктов сгорания.
Температура продуктов сгорания на выходе из второго хода =290 оС. Определяем по -диаграмме фактическую энтальпию продуктов сгорания за вторым котельным пучком при этой температуре . Фактическая теплота, отданная продуктами сгорания во втором котельном пучке:
6. Расчет хвостовых поверхностей нагрева
6.1 Расчет водяного экономайзера
В промышленных паровых котлах, работающих при давлении пара до 2,5 МПа, чаще всего применяются чугунные водяные экономайзеры, а при большом давлении - стальные. При этом в котлоагрегатах горизонтальной ориентации производительностью до 25 т/ч, имеющих развитые конвективные поверхности, часто ограничиваются только установкой водяного экономайзера.
Последовательность расчета водяного экономайзера:
6.2 Исходные данные для расчета
Показатель |
Величина |
|
Расход топлива |
В=0,3 кг/с |
|
Теоретический объем воздуха |
V°=9,38м3/м3 |
|
Температура окружающего воздуха |
||
Коэффициент сохранения тепла |
=0,987 |
|
Присос воздуха в водяном экономайзере |
Давэ=0,1 |
|
Температура продуктов сгорания перед водяным экономайзером |
||
Энтальпия продуктов сгорания перед экономайзером |
=5218,73кДж/м3 |
|
Температура питательной воды |
||
Температура уходящих газов |
=150°C |
|
Процент продувки |
n=5% |
6.3 Определение температуры воды на выходе из водяного
экономайзера
Уравнение теплового баланса для экономайзера:
, [кДж/кг, кДж/м3]
где: - энтальпия продуктов сгорания на выходе из водяного экономайзера, определяется по расчетной таблице 3. (=2852,425 кДж/м3); `-энтальпия питательной воды, берется из термодинамических таблиц воды и водяного пара при P=12 ата и tпв=104 0С (`=463,46 кДж/м3); Dэк - расход продувочной воды (Dэк=4,62 кг/с); Давэ-присос воздуха в водяном экономайзере (Давэ =0,1); - теплоемкость воздуха (=1,324). По полученной энтальпии воды после экономайзера и ее давлению из таблиц воды и водяного пара определяем температуру воды на выходе из экономайзера . Сравниваем полученную энтальпию с энтальпией кипящей жидкости ; следовательно, экономайзер не кипящий. Устанавливаем чугунный не кипящий экономайзер типа ВТИ.
Таблица конструктивных характеристик труб чугунных экономайзеров типа ВТИ и ЦККБ
Характеристики одной трубы |
ВТИ |
ЦККБ |
||||
Длина, мм |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
1990 |
|
Площадь поверхности нагрева с газовой стороны, м2 |
2,18 |
2,95 |
3,72 |
4,49 |
5,50 |
|
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2 |
0,088 |
0,120 |
0,152 |
0,184 |
0,21 |
Проводим предварительный расчет экономайзера:
6.4 Определение среднего температурного напора
, [0C]
где: , а
6.5 Определение поверхности нагрева экономайзера
Оптимальная скорость продуктов сгорания в котельном агрегате WГ=8-12 м/с, для данного расчета принимаем скорость продуктов сгорания равной WГ=8 м/с.
, [м3]
Количество тепла воспринимаемое в водяном экономайзере определится из уравнения теплового баланса:
Коэффициент теплопередачи для чугунного водяного экономайзера определится по уравнению:
где, - коэффициент теплопередачи, определяем по номограмме рис.10 Приложение (=24,5 Вт/м2К), СV - определяем по номограмме рисунок 10 Приложение (СV=0,98)
, [м3]
6.6 Определяем конструктивные характеристики
Принимаем к установке экономайзер, выполненный из труб длиной lтр=3 м.
Площадь поверхности нагрева с газовой стороны Fтр=4,49 м2
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания fтр=4,49 м2
Число труб экономайзера:
Располагаем в одном ряду по 5 труб, а так как обдувочный аппарат эффективно работает на глубину 4-х рядов труб, то трубы располагаем в 5 пакетов по 20 шт.
Высота одного пакета h= м
Расстояние между пакетами для установки обдувочного аппарата принимаем 0,4 м, тогда общая высота экономайзера составит:
м
6.7 Уточненный расчет экономайзера
Секундный расход продуктов сгорания через экономайзер:
, [м3/с]
- берем из расчетной таблицы 2, - средняя температура газов:
Живое сечение для прохода газов при принятой компоновке:
м2
Скорость продуктов сгорания:
м/с
ошибка в расчете составляет:
Если ошибка составила более 3%, то производится повторный расчет, и уточняются конструктивные характеристики.
7. Расчёт воздухоподогревателя
Целью расчёта воздухоподогревателя является определение температуры на выходе из воздухоподогревателя, его поверхности нагрева и основных конструктивных характеристик. Иначе говоря для воздухоподогревателя выполняется тепловой поверочный и конструктивный расчёты. Расчёт воздухоподогревателя производится только при сжигании твёрдых и жидких видов топлива.
Исходные данные для расчёта:
Расход топлива, B, кг/с 0,3
Теоретический объём воздуха, ,м3/кг 9,38
Коэффициент сохранения тепла, 0,987
Присос воздуха в воздухоподогревателе, 0,06
Температура дымовых газов перед воздухоподогревателем,, 290
Энтальпия продуктов сгорания перед
воздухоподогревателем,,кДж/кг 5218,73
Температура уходящих газов, 150
Коэффициент избытка воздуха за воздухоподогревателем, 1,31
Коэффициент избытка воздуха в конце топки, 1,1
Присос воздуха в топке, 0,05
Определение температуры воздуха на выходе из воздухоподогревателя.
Температура горячего воздуха определяется из уравнения теплового баланса для воздухоподогревателя.
где: -соответственно энтальпия дымовых газов и воздуха на входе и выходе воздухоподогревателя.
Энтальпия продуктов сгорания на выходе из воздухоподогревателя при определяется по -диаграмме кДж/кг.
Теоретическая энтальпия холодного воздуха при tв=30
кДж/м3
Уравнение теплового баланса решается относительно энтальпии на выходе из воздухоподогревателя
кДж/м3=
=578,33ккал/м3
Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель.
Для полного исключения коррозии труб температура воздуха на входе должна быть выше температуры точки росы на 50С.Температура точки росы зависит от температуры конденсации водяных паров и определяется по уравнению:
tк-температура конденсации водяных паров при давлении PH2O=0.162*0.1=0.0162 МПа.tk=550C
Принимаем температуру воздуха на входе в воздухоподогреватель tвп/=300С.Средняя температура стенки труб составит
Определяем средний температурный напор:
где: -коэффициент пересчёта от противоточной схемы к схеме с перекрёстным током. Для определения находим безразмерные параметры
где:tб,tм-большая и меньшая разность температур греющей и нагреваемой сред.
По Л-2 рис.6.10 стр.96
где: -температурный напор при противотоке
Конструктивные характеристики и прикидочный расчёт воздухоподогревателя.
Выбираем трубчатый воздухоподогреватель. Наружный диаметр труб dн=40 мм, внутренний диаметр dвн=37 мм. Расположение труб -шахматное. Поперечный шаг S1=56мм, продольный шаг S2=44мм.
Предварительно задаёмся коэффициентом теплопередачи Квп=20ккал/м2К=23,36 Вт/м2К.
Определяем количество тепла передаваемого в воздухоподогревателе:
Поверхность нагрева воздухоподогревателя:
Средняя температура дымовых газов:
Секундный расход дымовых газов:
где: -полный объём продуктов сгорания на входе и выходе из воздухоподогревателя.
1)
2)
B=B/3600-секундный расход топлива
Принимаем скорость дымовых газов wг=12м/с, а скорость воздуха определяется
Wв=(0,5-0,6)wг .Wв=6м/с.тогда площадь живого сечения определится по формуле:
Определяем число труб в воздухоподогревателе:
Высота воздухоподогревателя определяется по формуле:
Определение коэффициента теплопередачи:
Уточняем коэффициент теплопередачи ,где:
-коэффициенты теплоотдачи от греющей среды к стенки и от стенки к нагреваемой среде.
-коэффициент использования.
По номограммам Л-2 стр71-74 определяем для этого необходимы дополнительные расчёты:
=
Уточнение конструктивных характеристик воздухоподогревателя
Поверхность нагрева воздухоподогревателя:
Трубы воздухоподогревателя компануют в пакет при шахматном расположении 17 рядов по 16 труб и 17 рядов по 17 труб. Итого 17*16+17*17=561труба.
Уточняем высоту воздухоподогревателя
Высота одного хода
Живое сечение для воздушного потока
в=33*44+20=1472мм
Количество воздуха проходящее в секунду через 1 ход воздухоподогревателя
Скорость воздуха в воздухоподогревателе определится по формуле
При расчёте скорость принималась 6 м/с. Некоторое уменьшение скорости на
,практически не скажется на величине коэффициента теплопередачи, поэтому конструктивный расчёт на этом можно считать законченным.
Итоги произведенного теплового поверочного расчета котлоагрегата сводятся в таблицу
№ |
Поверхность нагрева |
Топка |
1 ход |
п/п |
2 ход |
в/э |
|
1 |
t продуктов сгорания а) На входе °С б) На выходе °С |
1987 856 |
856 670 |
670 430 |
430 385 |
385 150 |
|
2 |
Тепловосприятие кДж/м3 |
27388 |
3189 |
3234 |
1130 |
3651 |
|
3 |
t нагреваемого теплоносителя а) На входе 0С б) На выходе °С |
188 188 |
188 188 |
188 250 |
188 188 |
104 160 |
|
4 |
Скорость продуктов сгорания |
- |
19,15 16,51 |
- |
9,76 8,30 |
8,21 |
Список литературы:
Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. Издание 2-е, переработанное. ЭНЕРГИЯ, Москва, 1973 г.
Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование. Р.И. Эстеркин. Ленинград, ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1989 г.
Термодинамические свойства воды и водяного пара. Справочник. С.Л. Ривкин, А.А. Александров. ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1984 г
Методические указания по курсовому и дипломному проектированию. «Расчет теплообмена в топке». В.Е. Дымков, В.В. Исаев, А.Б. Каленков, П.В. Деменчук. МТИ, Москва, 1987 г.
Методические указания по курсовому и дипломному проектированию. «Расчет конвективных поверхностей котла». В.Е. Дымков, В.В. Исаев, А.Б. Каленков, П.В. Деменчук. МТИ, Москва, 1988 г.
Методические указания по курсовому и дипломному проектированию. «Расчет хвостовых поверхностей нагрева». В.Е. Дымков, В.В. Исаев, А.Б. Каленков, П.В. Деменчук. МТИ, Москва, 1990 г.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Приложение 1
Таблица №1 Расчетные характеристики некоторых твердых и жидких топлив.
Бассейн, месторождения |
Марка топлива |
Класс |
Состав рабочей массы топлива % |
Qрн Мдж/кг |
|||||||
Wр |
Ар |
Sор+к |
Ср |
Hp |
Np |
Op |
|||||
Донецкий |
Д |
Р |
13.0 |
21,8 |
3,0 |
49,3 |
3,6 |
1,0 |
8,3 |
19,59 |
|
Г |
Р |
8,0 |
23,0 |
3.2 |
55,2 |
3,8 |
1,0 |
5,8 |
22,02 |
||
Т |
Р |
5,0 |
1 23,8 |
2,8 |
62,7 |
3,1 |
0,9 |
1,7 |
24,20 |
||
Кузнецкий |
Д |
Р,СШ |
12,0 |
13,2 |
0,3 |
58,7 |
4,2 |
1,9 |
9,7 |
22,82 |
|
Томусинские Черниговский углеразрезы |
1СС 2СС |
Р |
12,0 |
18,9 |
0,4 |
59,1 |
3,4 |
1,7 |
4,5 |
22,57 |
|
Экибастузский |
СС |
Р |
7,0 |
38,1 |
0,8 |
43,4 |
2,9 |
0,8 |
7,0 |
1б,75 |
|
Подмосковный |
Б2 |
Р |
32,0 |
25,2 |
2,7 |
28,7 |
2,2 |
0,6 |
8,6 |
10,42 |
|
Печерский |
Ж |
Р |
5,5 |
23,6 |
0,8 |
59,6 |
3,8 |
1,3 |
5,4 |
23,65 |
|
Кизеловский |
Г |
Р, К, М |
6,0 |
31,0 |
6,1 |
48,5 |
3,6 |
0,8 |
4,0 |
19,68 |
|
Челябинский |
БЗ |
Р |
18,0 |
29,5 |
1,0 |
37,3 |
2,8 |
0,9 |
10,5 |
13,94 |
|
Ирша-Бородииское |
Б2 |
Р |
33,0 |
6,0 |
0,2 |
43,7 |
3,0 |
0,6 |
13,5 |
15,66 |
|
Сучанский |
Т |
Р |
5,0 |
22,8 |
0,5 |
64,6 |
2,9 |
0,8 |
3,4 |
24,24 |
|
Артемовское |
БЗ |
Р, СШ |
24,0 |
24,3 |
0,3 |
35,7 |
2,9 |
0,7 |
12,1 |
13,31 |
|
Торф |
- |
фрезерный |
50,0 |
6,3 |
0,1 |
24,7 |
2,6 |
1,1 |
15,2 |
8,12 |
|
Мазут |
малосернистый |
3,0 |
0,05 |
0,3 |
84,6 |
11,7 |
0,3 |
40,28 |
|||
сернистый |
3,0 |
0,1 |
1,4 |
83,8 1 |
11,2 |
0,5 |
39,73 1 |
||||
высокосернистый |
3,0 |
0,1 |
2,8 |
83,8 |
10,4 |
0,7 |
38,77 |
Таблица №2 Расчетные характеристики природных газов
Газопровод |
Состав газа по объему, % |
Qрн Мдж/кг |
|||||||
СН4 |
С2Нб |
С3Н8 |
С4Н10 |
С5Н12 |
N2 |
СО2 |
|||
Саратов - Москва |
84,5 |
3,8 |
1,9 |
0,9 |
0,3 |
7,8 |
0,8 |
35800 |
|
Саратов - Горький |
91,9 |
2,1 |
1,3 |
0,4 |
0,1 |
3,0 |
1,2 |
36130 |
|
Ставрополь - Москва |
93,8 |
2,0 |
0,8 |
0,3 |
0,1 |
2,6 |
0,4 |
36090 |
|
Серпухов - Ленинград |
89,7 |
5,2 |
1,7 |
0,5 |
0,1 |
2,7 |
0,1 |
37430 |
|
| Брянск - Москва |
92,8 |
3,9 |
1,1 |
0,4 |
0,1 |
1,6 |
0,1 |
37300 |
|
Кумертау -Ишимбай - Магнитогорск |
81,7 |
5,3 |
2,9 |
0,9 |
0,3 |
8,8 |
0,1 |
36800 |
|
Промысловка - Астрахань |
97,1 |
0,3 |
0,1 |
0 |
0 |
2,4 |
0,1 |
35040 |
|
Ставрополь-Невинномысск-Грозный |
98,2 |
0,4 |
0,1 |
0,1 |
0 |
1,0 |
0,2 |
35630 |
|
Саушино - Лог - Волгоград |
93,2 |
0,7 |
0,1 |
0,1 |
0 |
2,8 |
0,2 |
35130 |
|
Коробки - Лог - Волгоград |
93,2 |
1,9 |
0,8 |
0,3 |
0,1 |
3,0 |
0,7 |
35840 |
|
Бухара - Урал |
94,9 |
3,2 |
0,4 |
0,1 |
0,1 |
0,9 |
0,4 |
36720 |
|
Урицк - Сторожовка |
91,9 |
2,4 |
1,1 |
0,8 |
0,1 |
3,2 |
0,5 |
36470 |
|
Линево - Кологривовка - Вольск |
93,2 |
2,6 |
1,2 |
0,7 |
- |
2,0 |
0,3 |
37010 |
|
Средняя Азия - Центр |
93,8 |
3,6 |
0,7 |
0,2 |
0,4 |
0,7 |
0,6 |
37550 |
|
Уренгой - Помары - Ужгород |
98,4~ |
0,1 |
- |
- |
- |
1,2 |
0,3 |
41750 |
Приложение 2
Условные обозначения следует давать в соответствии с принятыми в Нормативном методе.
Перечень основных обозначений.
Физическая величина |
Единица |
Обозначение |
|
Топливо и очаговые остатки |
|||
Твердое и жидкое топливо |
|||
Содержание на рабочую массу: |
|||
- Влаги |
Wp |
||
- Золы |
Ap |
||
- Двуокиси углерода |
(CO2)pk |
||
- Серы общей, сульфатной |
% |
Spоб,Spсм |
|
- Углерода |
Cp |
||
- Водорода |
Hp |
||
- Азота |
Np |
||
- Кислорода |
Op |
||
Теплота сгорания рабочей массы по колориметрической |
|||
бомбе: |
|||
- Высшая |
кДж/кг |
||
- Низшая |
|||
Выход летучих на горючую массу |
% |
Vг |
|
Приведенная зольность топлива |
кг102/МДж |
Ап |
|
Приведенная влажность топлива |
кг102/МДж |
Wп |
|
Остаток топлива на сите с отверстиями 90 и 200 hкm |
% |
R90, R200 |
|
Секундный расход топлива |
кг/с |
B |
|
Расчетный расход топлива с поправкой на механическую полноту сгорания |
кг/с |
Bp |
|
Массовая доля одного вида в смеси топлив |
- |
g |
|
Доля тепловыделения одного из топлив в смеси топлив |
- |
q |
|
Газообразное топливо |
|||
Содержание влаги в газообразном топливе |
dг.тл |
||
Низшая теплота сгорания 1 м3 сухого газа |
кДж/м3 |
||
Плотность сухого и влажного газа |
кг/м3 |
ссг.тл, свг.тл |
|
Воздух и продукты сгорания |
|||
Теоретический объем воздуха необходимого для сгорания |
м/кг3 |
Vo |
|
Теоретический объем азота |
VoN2 |
||
Суммарный объем углекислого газа СО2 и сернистого газа SOi |
м3/м3 |
VoRO2 |
|
Объем продуктов сгорания при а=1 |
Voг |
||
Полный объем продуктов сгорания |
Vг |
||
Объемные доли трехатомных газов, водяных паров и их сумма |
- |
rRO2, rH2O, rП |
|
Массовая концентрация золы в продуктах сгорания |
кг/кг |
мзл |
|
Удельная теплоемкость продуктов сгорания |
кДж/м3К |
Сг |
|
Суммарная удельная теплоемкость продуктов сгорания |
кДж/кгК |
Vc |
|
Энтальпия продуктов сгорания 1кг твердого и 1м3 газообразного топлива |
|||
кДж/кг |
I |
||
Энтальпия продуктов сгорания 1кг (1 м3) топлива при а-1 |
кДж/кг |
Io |
|
Энтальпия воздуха теоретически необходимого для сгорания топлива |
|||
кДж/кг |
Ioв |
||
Температура воздуха |
оС |
tв |
|
Температура продуктов сгорания |
оС |
н |
|
Коэффициент избытка воздуха |
- |
б |
|
Присос воздуха в газоходах |
- |
Дб |
|
Отношение количества воздуха к теоретически необходимому |
- |
в |
|
Тепловой баланс, нагрузки |
|||
Располагаемая теплота на 1кг (1м3) топлива |
кДж/кг |
Qpp |
|
Полезные тепловыделения в топке на 1кг (1мэ) топлива |
кДж/кг |
QТ |
|
Количество теплоты, переданное поверхности нагрева |
|||
излучением на 1кг (1м3) топлива |
кДж/м3 |
Qл |
|
Полезно используемая теплота |
кДж/м3 |
QI |
|
Потери теплоты при работе котла |
% |
q |
|
Удельная нагрузка зеркала горения |
кВт/м2 |
qR |
|
Удельная нагрузка топочного объема |
кВт/м3 |
qV |
|
Вода и вар |
|||
Паропроизводительность, расход пара |
кг/с |
Д |
|
Количество воды идущей на продувку |
кг/с |
Дпр |
|
Расход питательной воды |
кг/с |
Дпв |
|
Расход перегретого, насыщенного пара |
кг/с |
Дпп,Днп |
|
Абсолютное давление |
МПа |
Р |
|
Энтальпия перегретого и насыщенного пара |
кДж/кг |
hпп,hнп |
|
Энтальпия питательной воды |
кДж/кг |
hпв |
|
Энтальпия воды при кипении |
кДж/кг |
hкип |
|
Теплота парообразования |
кДж/кг |
r |
|
Снижение энтальпии пара в пароохладителе |
кДж/кг |
Дhпв |
|
Энтальпия пара (воды) на входе в поверхность и на вы- ходе из нее |
|||
кДж/кг |
h`,h` |
||
Температура и давление |
|||
Теоретическая (адиабатная) температура сгорания |
нб |
||
Температура на выходе из топки |
нт” |
Подобные документы
Описание котельной и ее тепловой схемы, расчет тепловых процессов и тепловой схемы котла. Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по газоходам, расчет объемов воздуха и продуктов сгорания, потерь теплоты, КПД топки и расхода топлива.
дипломная работа [562,6 K], добавлен 15.04.2010Определение 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 09.12.2014Тепловой 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 17.03.2012Техническая характеристика водогрейного котла. Расчет процессов горения топлива: определение объемов продуктов сгорания и минимального объема водяных паров. Тепловой баланс котельного агрегата. Конструкторский расчет и подбор водяного экономайзера.
курсовая работа [154,6 K], добавлен 12.12.2013Расчетные 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 13.02.2016Техническая 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 10.05.2015Принципиальное 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 30.01.2014Тепловой 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 28.09.2013Термодинамическая эффективность работы котла-утилизатора. Расчет процесса горения топлива в топке котла, котельного агрегата. Анализ зависимости влияния температуры подогрева воздуха в воздухоподогревателе на калориметрическую температуру горения топлива.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.10.2012Способы 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 07.02.2011