Тепловой расчет парогенератора

Тепловой баланс парогенератора и расход топлива. Основные конструктивные характеристика топки. Тепловой расчет парогенератора типа ТП-55У. Определение фестона, перегревателя и хвостовых поверхностей. Конструктивные размеры и характеристики экономайзера.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 25.08.2014
Размер файла 1,7 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/

Курсовой проект по дисциплине

Теплогенерирующие установки

на тему: Тепловой расчет парогенератора

Содержание

Задание, исходные данные

Введение

1. Тепловой расчет парогенератора типа ТП - 55У

1.1 Выбор типа топки

1.1.1 Топливо, воздух и продукты сгорания

1.2 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива

1.2.1 Основные конструктивные характеристика топки

1.2.2 Расчет теплообмена в топке

1.2.3 Поверочный расчет теплообмена в топке

1.3 Расчет фестона и перегревателя

1.4 Расчет хвостовых поверхностей

1.5 Поверочный расчет второй ступени перегревателя

1.6 Конструктивный расчет первой ступени перегревателя

1.7 Конструктивные размеры и характеристики экономайзера

1.8 Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя

1.9 Поверочный расчет второй ступени экономайзера

1.10 Поверочный расчет первой ступени воздухоподогревателя

1.11 Поверочный расчет второй ступени воздухоподогревателя

1.12 Расчет невязки теплового баланса парогенератора

Выводы

Перечень ссылок

парогенератор топливо тепловой экономайзер

Введение

В тепловом расчете парогенератора для принятых конструкций и размеров котельного агрегата при заданных нагрузке и виде топлива определяют температуры: воды, воздуха и газов при входе и выходе в отдельных поверхностях нагрева, коэффициент полезного действия парогенератора, а также расход топлива и расходы и скорости воздуха и дымовых газов.

Тепловой расчет парогенератора производиться также для оценки экономичности и надежности агрегата, при его работе на заданном топливе, влияние необходимых мероприятий по реконструкции, выбору вспомогательного оборудования, а также получения необходимых исходных данных для следующего вида расчета:

1. Аэродинамического;

2. Гидравлического;

3. Температур метала и прочности труб;

4. Интенсивности золового износа труб;

5. Коррозии.

Номинальной производительностью парогенератора называют наибольшую производительность которую агрегат должен обеспечивать в течении длительной эксплуатации при заданных номинальных величинах параметров пара и воды.

В тепловом расчете парогенератора температуры уходящих газов и горячего воздуха могут указываться в задании или выбираются в соответствии с рекомендациями изложенными в методической литературе.

Температура газов в конце топки и по газоходам, а также скорости газов воды и пара, а также энтальпии воды и пара в промежуточных (критических) точках пара - водяного тракта, также выбираются на основе рекомендаций, изложенных в методической литературе.

На рисунке 2.1 приведено расчетная схема парогенератора типа ТП - 35У выбранного в качестве прототипа.

Рис. 2.1 Расчетная схема парогенератора типа ТП - 35У

Описание и основные конструктивные характеристики парогенератора ТП-35У выбираемого в качестве прототипа, представленные в таблице 2-1:

Таблица 2-1. Технические и основные конструктивные характеристики парогенератора ТП-35У

Наименование показателем

Топливо

каменный уголь

бурый уголь

фрезерный торф

Номинальная паропроизводительность, т/ч

35

35

35

Рабочее давление пара, МПа

4

4

4

Температура перегретого пара, ?С

440

440

440

Тип топки

С шахматными мельницами и твердым шакоудалением

Системы Шершнева или шахматными мельницами

Площадь поверхностей нагрева, м2

лучевоспринимающая (экранов и фестона)

конвективная:

фестона

перегревателя

экономайзера

воздухоподогревателя

192

42

273-335

391

2000

192

42

209

335

2000

192

42

199

391

2000

1. Тепловой расчет парогенератора типа ТП-55У

1.1 Выбор типа топки

Выбор типа топки. Для сжигания заданного топлива выбираем камерную топку с твердым шлакоудалением и размолом топлива в шаровой барабанной мельнице, пылесистему -- с промежуточным бункером.

Температуру воздуха на входе в воздухоподогреватель принимаем равной 35°С, горячего воздуха --320° С.

1.1.1 Топливо, воздух и продукты сгорания

Расчетные характеристики топлива: Wp - 8,0%; Ap - 23,0%; Sр k+op - 3,2%; Cp - 55,2%; Hp - 3,8%; Np -1,0%; Op - 5,8%; Qнр - 22,04 МДж/кг; Vг - 40%.

Пересчитываем состав и теплоту сгорания топлива на заданные влажность Wp - 4%; Ар - 18% :

1.Sр k+op = (Sр k+op+к)таб. = 3,2 3,61%

2. Cp = Cp таб*78/69 = 55.2*78/69 = 62,4%

3.Hp = Hp таб *78/69 = 3,8*78/69 = 4,29%

4. Np = Np таб *78/69 = 1,0*78/69 = 1,13%

5. Op = Op таб*78/69 = 5,8*78/69 = 6,55%

Проверяем правильность расчета состава топлива:

Sр k+op+ Cp+ Hp+ Np+ Op+ Wp+ Ар = 3,61+62,4+4,2+1,13+6,55+4+18=99,89%

Определяем погрешность полученных вычислений:

Qнр =(Qр таб +25 Wpтаб)*1,17-25 Wp*зад = (22400+25*8,0)* 78/69 -25*4 = 25447.71КДж/кг

Определяем погрешность проведенных вычислений:

Даный тип топлива не рекомендуется для даного типа парогенератора.

Рассчитываем теоретический объем воздуха, необходимый для сжигания 1 кг топлива:

Vо= 0,0889*( Cp+0,375 Sр k+op)+0,265* Hp-0,0333 Op = 0,0889(62,4+0,45*0,375*3,61)+0,265*4,29-0,0333*6,55 = 6,58 м3/кг.

Определяем теоретические объемы продуктов сгорания топлива:

а) объем двухатомных газов:

VN2 = 0,79V0+0,008 Np = 0,79*6,58+0,008*1,0= 5,20 м3/кг.

б) объем трехатомных газов:

VRO2 = 1,866* = 1,866* = 1,18 м3/кг.

в) объем водяных паров:

VH2O=0,111 Hp+0,0124 Wp+0,0161V0=0,111*4,29+0,012*1.13+0,016*6,58= 0,59 м3/кг.

Результаты расчетов сводим в табл. 3-1.

Таблица 3-1 Присосы воздуха по газоходам ?а и расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах а"

Участки газового тракта

а"

а

Топка и фестон

0,07

1,2

1,58

Перегреватель (II ступень)

0,05

1,28

1,66

То же (I ступень)

0,05

1,3

1,68

Экономайзер стальной (II ступень)

0,04

1,33

1,71

Воздухоподогреватель трубчатый (II ступень)

0,03

1,36

1,74

Экономайзер стальной (I ступень)

0,08

1,39

1,77

Воздухонагреватель трубчатый (I ступень)

0,06

1,42

1,8

Рассчитываем объемы газов по газоходам, объемные доли газов, концентрацию золы в газах и полученные результаты сводим в табл. 3-2.

Таблица 3-2 Характеристика продуктов сгорания в газоходах парогенератора (Vo = 6,82 м3/кг; VRO2 = 1,26 м3/кг; VN2 = 5,39 м3/кг; VH2O = 0,63 м3/кг )

1.2 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива

Тепловой баланс составляем в расчете на 1 кг располагаемой теплоты топлива Qрр. Считая, что предварительный подогрев воздуха и топлива за счет внешнего источника теплоты отсутствует, имеем: Qв.н. = 0, и iт.л. = 0. Выполненные расчеты сводим в табл. 3-3

Таблица 3-3. Расчет теплового баланса парогенератора и расход топлива.

Наименование

Обозначение

Расчетная формула способ определения

Единицы

Расчет

Располагаемая теплота топлива

Qpр

Qpр+Qвн+t

кДж/кг

25447

Потеря теплоты от хим. неполноты сгорания топлива

q3

По таб. 4-3[2]

%

0

Потеря теплоты от мех. неполноты сгорания топлива

q4

То же [2]

%

5

Температура уходящих газов

?ух

135

оС

170

Энтальпия уходящих газов

Iух

2000

кДж/кг

2050

Температура воздуха в котельной

tхв

25

оС

25

Энтальпия воздуха в котельной

Iхв

250

оС

240

Потери теплоты с уходящими газами

q2

(Iух- aун* Iхв )*(100- q4)/ Qpр

кДж/кг

6,3

Потери теплоты от наружного охлаждения

q5

По рис. 3-1[2]

%

1,0

Сумма тепловых потерь

Уq

q2+q3+q4+q5

%

12,3

КПД парогенератора

зпг

100-Уq

оС

87,7

Коэффициент сохранения теплоты

ц

1- q5 / зпг +q5

-

0,986

Паропроизводительность агрегата

D

8,89

кг/с

15,27

Давление пара в барабане

Рб

4,2

Мпа

4,5

Температура перегретого пара

i п.п

250

оС

350

Температура питательной воды

t п.в

90

оС

100

Удельная энтальпия перегретого пара

i п.п

По таб. VI-8 [2]

кДж/кг

3084

Удельная энтальпия питательной воды

t п.в

VI-8 [2]

кДж/кг

373

Значение продувки

P

2,5

%

4,5

Полезно используемая теплота в агрегате

Qпв

D*(iп.п - iп.в)+DP/100(iкип-iп.в)

кВт

42,0*103

Полный расход топлива

В

(Qпг*100)/(Qpрпг)

кг/с

1,90

Расчетный расход топлива

Вр

В*(100-q4)/100

кг/с

1,80

Выводы: 1. Qpр согласно расчетам составляет 25447 кДж/кг, что больше 20000 не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

1.2 Отношение В/ Вр составляет 1,90%, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки

1.2.1 Основные конструктивные характеристики топки

Парогенераторы типа ТП-55У имеют пылеугольную топку для камерного сжигания каменных и бурых углей и фрезерного торфа. По чертежам парогенератора составляем расчетную схему топки. В соответствии с рекомендациями гл. 4 определяем активный объем и тепловое напряжение объема топки qv. Расчетное значение qv не должно превышать допустимого. Выбираем количество и тип пылеугольных горелок, устанавливаемых на фронтовой стене топки. Расчеты выполняем в табл. 3-4.

Таблица 3-4. Расчет конструктивных характеристик топки

1.2.2 Расчет теплообмена в топке

Топка парогенератора полностью экранированная трубами диаметром 60 мм и толщиной стенки 3 мм с шагом 110 мм на фронтовой и боковых стенах и 80 мм на задней стене. Для повышения устойчивости горения топлива с малым выходом летучих в нижней части топки устанавливаем зажигательный пояс из хромомагнезитовой обмазки, нанесенной на ошипованные экранных труб. По конструктивным размерам топки рассчитываем полную площадь ее стен и площадь лучевоспринимающей поверхности топки, результаты расчета сводим в табл. 3-5

Таблица 3-5. Расчет полной площади поверхности стен топки Fст и площади лучевоспринимающей поверхности топки Hл

1.2.3 Поверочный расчет теплообмена в топке

По конструктивным размерам и характеристикам топки выполняем поверочный расчет теплообмена в топке, результаты сводим в табл. 3-6

Таблица 3-6. Поверочный расчет теплообмена в топке.

Величина

Единица

Расчет

Наименование

Обозначение

Расчетная формула, способ определения

Суммарная площадь лучевоспринимающей поверхности

Нл

По конструктивным размерам

м2

326,4

Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов

Нл.откр

По конструктивным размерам

м2

277,1

Площадь лучевоспринимающей поверхности закрытых экранов

Нл.закр

По конструктивным размерам

м2

49,3

Полная площадь стен топочной камеры

Fст

По конструктивным размерам

м2

377,4

Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности

Ш

( жоткр*Нл.откр+ жзакр*Нл.зак)/Fст

-

0,356

Эффективная толщина излучающего слоя пламени

s

3,6*Vт/Fст

м

3,34

Полная высота топки

Нт

По конструктивным размерам

м

18,02

Высота расположения горелок

hr

По конструктивным размерам

м

4,42

Относительный уровень расположения горелок

Xт

hrт

-

0,4156

Параметр, учитывающий характер распределения температуры в топке

М

0,59-0,5Xт

-

0,382

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки

ат

По табл. 4 -3 [2]

-

1,2

Присос воздуха в топки

т

По табл. 2 - 1 [2]

-

0,1

Присос воздуха в системе пылеприготовления

плу

То же

-

0,1

Температура горячего воздуха

tг.в

По предварительному выбору

0С

380

Энтальпия горячего воздуха

Iг.в

По I? табл. [2]

кДж/кг

3500

Энтальпия присосов воздуха

Iпрс

То же

кДж/кг

225

Количество теплоты, вносимое в топку воздухом

Qв

(ат-?ат-?аплу)*Iгв+(?ат+?аплу)* Iпрс

кДж/кг

3545

Полезное тепловыделение в топке

Qт

Qp*(100-q3-q4-q6)/(100-q4)+ Qв- Qв.вн

кДж/кг

28992

Адиабатическая температура горения

?а

По табл. 10 [2]

0С

2500

Температура газов на выходе из топки

?т''

По предварительному выбору

0С

100

Энтальпия газов на выходе из топки

Iт''

По I? табл. [2]

кДж/кг

14500

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания

Vcср

(Qт-Iт")/(?а-?т'')

кДж/кг

9,66

Объемная доля:

водяных паров

rH2O

По табл. 1-2 [2]

-

0,060

трехатомных газов

rRO2

То же

-

0,108

Суммарная объемная доля трехатомных газов

rn

rRO2+ rH2O

-

0,168

Произведение

сrns

сrns

м*мПа

0,056

Коэффициент ослабления лучей:

kr

По рис. 5-5 или по формуле 5-26 [2]

l(м*мПа)

18

трехатомных газов

kзл

По рис. 5-6 или по формуле 5-27 [2]

l(м*мПа)

0,067

золовыми частицами

kкокс

По § 5-2 [2]

l(м*мПа)

10

частицами кокса

ч1

По § 5-2 [2]

-

1

Безразмерные параметры

ч2

То же

-

0,1

Коэффициент ослабления лучей топочной средой

k

kr*rn+ kзл* мзл+ kкокс* ч1* ч2

l(м*мПа)

5,26

Суммарная сила поглощения топочного объема

kсs

Kсs

-

1,7

Степень черноты факела

аф

По рис. 5-4 или по формуле 5-22 [2]

-

0,7

Степень черноты топки

ат

По рис. 5-3 или по формуле 5-20 [2]

-

0,8

Тепловая нагрузка стен топки

qF

p*Qт)/(Fст )

кВт/м2

138,2

Температура газов на выходе из топки

?т''

По рис. 5-7 или по формуле 5-3 [2]

0С

1055

Энтальпия газов на выходе из топки

Iт''

По I? табл. [2]

кДж/кг

14500

Общее тепловосприятие топки

Qт

ц*(Qт-Iт'')

кДж/кг

14289

Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки

Qл

p*Qт)/( Нл)

кВт/м

78,7

Выводы: 1.Vсср согласно расчетам составляет 9,66 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2.Qлт согласно расчетам составляет 14289 кДж/кг,Qт28992кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

1.3 Расчет фестона и перегревателя

При тепловом расчете серийного парогенератора фестон, как правило, не изменяют, а проверяют поверочным расчетом.

Перегреватель включен по сложной схеме с пароохладителем, установленным ,,в рассечку,,. Следовательно, расчет перегревателя нужно вести раздельно, до пароохладителя и после него. Тепловосприятие пароохладителя учтем при расчете первой (по ходу пара) ступени перегревателя.

Первая ступень выполнена из сдвоенных змеевиков и включена по схеме с параллельно - смешанным током, вторая - из одинарным змеевиком и включена по схеме с последовательно - смешанным током. Обе ступени имеют коридорное расположение труб.

Змеевики второй ступени перегревателя изготовлены из жаропрочной стали, и ее поверхность нагрева, а также конструктивные размеры изменять не следует. Эту ступень проверим поверочным расчетом.

Для первой ступени, выполненной из углеродистой стали, конструктивным расчетом определяют требуемую площадь поверхности нагрева.

Коэффициент теплопередачи гладкотрубных коридорных пучков перегревателя рассчитываем с учетом коэффициента тепловой эффективности Ш. Влияние излучения газового объема, расположенного перед первой ступенью, на коэффициент теплопередачи перегревателя учитываем путем увеличения расчетного значения коэффициента теплопередачи излучением.

Конструктивные размеры и характеристики перегревателя, взятые из чертежей и паспортных данных парогенератора, сводим в табл. 3-7.

Таблица 3-7. Поверочный расчет фестона

Вывод: 1.ак согласно расчету составляет 30.6 кВт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2.ал согласно расчету составляет 34.2 кВт/(м2К),что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.k согласно расчету составляет 32,8 кВт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

4.Qт согласно расчету составляет 1062 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

5.?Q согласно расчету составляет 7.182 %, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

Таблица 3-8 Конструктивные размеры и характеристики перегревателя

1.4 Расчет хвостовых поверхностей

При выполнении проекта установки агрегата на заданные паропроизводительность, параметры пара и вид топлива, а также при разработке проекта реконструкции существующего парогенератора в связи с повышением его производительности путем изменения параметров пара и вида топлива используют два варианта расчета хвостовых поверхностей:

1. Для парогенератора, хвостовые поверхности которого в основном соответствуют условиям задания на проектирование, поверочно - конструктивным расчетом проверяют экономайзер и воздухоподогреватель с внесением в их конструктивные размеры и характеристики необходимых корректив.

2. Для парогенератора, не имеющего хвостовых поверхностей или если имеющиеся хвостовые поверхности условиям задания на проектирование не удовлетворяют, конструктивным расчетом новых хвостовых поверхностей определяют их площади нагрева и конструктивные характеристики.

1 Полученное расхождение тепловосприятий выше допустимого. Для пересчета (второе приближение) принимаем другое значение температуры пара на входе в ступень и повторяем расчет.

2 Полученная температура отличается от температуры газов в первом приближении менее чем на 50° С, поэтому коэффициент теплопередачи пересчитывать не требуется.

3 Полученное расхождение тепловосприятий не превышает допустимого. Следовательно, значение температуры пара на входе во вторую ступень перегревателя V = 250° С, принятое при втором приближении, конструктивным характеристикам ступени соответствует и поверочный расчет ступени на этом заканчиваем.

1.5 Поверочный расчет второй ступени перегревателя

Таблица 3-9 Поверочный расчет второй ступени перегревателя

Выводы: 1.Q согласно расчетам составляет 415.6 кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2.ак согласно расчетам составляет 36 Вт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.ал согласно расчетам составляет 29,5 Вт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

4.?tпрт согласно расчетам составляет 540 оС, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

5.?t согласно расчетам составляет 537 оС, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

6. ?Q согласно расчетам составляет -56.9 %, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

1.6 Конструктивный расчет первой ступени перегревателя

Таблица 3-10 Конструктивный расчет первой ступени перегревателя

Выводы: 1.ак согласно расчетам составляет 56,9 Вт/(м2К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2.ал согласно расчетам составляет 21,7 Вт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.k согласно расчетам составляет 50,1 Вт/(м2К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

1.7 Конструктивные размеры и характеристики экономайзера

Используя чертежи и техническую документацию парогенератора ТП-55У, составляем таблицы конструктивных размеров и характеристик его экономайзера и воздухоподогревателя.

Таблица 3-11 Конструктивные размеры и характеристики экономайзера

Наименование

Обозначение

Единица

Ступень

I

II

Диаметр труб:

наружный

D

мм

32

32

внутренний

Dвн

мм

26

26

Расположение труб

-

-

шахматное

шахматное

Количество труб в горизонтальном ряду

z1

шт.

16

16

Количество горизонтальных рядов труб

z2

шт.

38

12

Шаг труб:

поперек потока газов (по ширине)

s1

мм

90

90

вдоль потока газов (по высоте)

s2

мм

56

56

Относительный шаг труб

поперечный

-

-

2,8

2,8

продольный

-

-

1,75

1,75

Площадь поверхности нагрева

H

м2

425

136

Размеры сечения газохода поперек движения газов

м

4,73

4,73

Площадь живого сечения для прохода газов

F

м2

7.14

7.14

Количество параллельно включенных труб (по воде)

z0

шт.

32

32

Площадь живого сечения для прохода воды

F

м2

0,028

0,028

1.8 Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя

Таблица 3-12 Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя

Наименование

Обозначение

Единица

Ступень

I

II

Диаметр труб:

наружный

d

40

40

внутренний

dвн

37

37

Длинна труб

L

3,4

3,4

Расположение труб

-

-

Шахматное

Шахматное

Количество ходов по воздуху

n

шт.

2

2

Количество труб в ряду поперек движения воздуха

z1

шт.

70

70

Количество рядов труб вдоль движения воздуха

z2

шт.

34

34

Шаг труб:

поперечный (поперек потока воздуха)

s1

Мм

56

56

продольный (вдоль потока воздуха)

s2

Мм

44

44

Относительный шаг:

поперечный

s1/d

-

1,4

1,4

продольный

s2/d

-

1,1

1,1

Количество параллельно включенных труб (по газам)

z0

шт.

2400

2400

Площадь живого сечения для прохода газов

F

м2

4.08

4.08

Ширина сечения воздушного канала

B

М

7.31

7.31

Средняя высота воздушного канала

h

М

1,7

1,7

Площадь живого сечения для прохода воздуха

м2

3.56

3.56

Площадь поверхности нагрева

H

м2

1700

1700

1.9 Поверочный расчет второй ступени экономайзера

Таблица 3-13 Поверочный расчет второй ступени экономайзера

Величина

Единица

Расчет

Наименование

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

Площадь поверхности нагрева ступени

Н

По конструктивным размерам

м2

246.5

Площадь живого сечения для прохода газов

Fр

То же

м2

7.14

То же, для прохода воды

f

То же

м2

0,017

Температура газов на входе в ступень

?'

Из расчета перегревателя

оС

950

Энтальпия газов на входе в ступень

I'

То же

кДж/кг

13500

Температура газов на выходе из ступени

?''

По выбору

оC

500

Энтальпия газов на выходе из ступени

I''

По I?-таблице[2]

кДж/кг

7400

Тепловосприятие ступени(теплота, отданная газами)

Qр

ц(I'- I'' +?а Iопрс)

кДж/кг

6020

Удельная энтальпия воды на выходе из ступени

i''

iп+ ?iпор/D(Qтл+Qк+Qпе)

кДж/кг

4824

Температура воды на выходе из ступени

t''

По табл. VI - 6 [2]

оС

257.4

Удельная энтальпия воды на входе в ступень

i'

t''-ВрQг/Dэк

кДж/кг

4146

Температура воды на входе в ступень

t'

По табл. VI - 6 [2]

оС

147

Средняя температура воды

t

0,5(t'+ t'')

оС

202.2

Скорость воды в трубах

щ

Dэкхср

м/с

10.3

Средняя температура газов

?

0,5(?'+ ?'')

оС

725

Средняя скорость газов

щг

(ВpVг+?)/273f

м/с

64.2

Коэффициент теплоотдачи конвекции

ак

По рис. 6 - 4 [2]

Вт/(м2К)

78

Эффективная толщина излучающего слоя

s

0,9*( 4s1s2/( рd2) - 1)*d

м

0,18

Суммарная поглощательная способность трехатомных газов

рrns

рrns

мМПа

0,0028

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

kr

По рис.5 - 5 [2]

l/(мМПа)

3.8

Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами

kзл

По рис. 5 - 6 [2]

l/(мМПа)

0,083

Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока

kрs

(krrn+ kзл мзл) ps

-

0,012

Степень черноты газов

а

По рис. 5 - 4 [2]

-

0,116

Температура загрязненной стенки трубы

tст

tср+ ?t

оС

262.2

Коэффициент теплоотдачи излучением

aл

По рис. 6 - 11 [2]

Вт/(м2К)

7

Температура в объеме камеры перед ступенью

?'

Из расчета перегревателя

оС

950

Коэффициент

А

По § 6 - 2 [2]

-

0,4

Глубина по ходу газов:

ступени

lп

По конструктивным размерам

м

3,23

объема перед ступенью

lоб

То же

м

3.06

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

a1

ж(ак+а'л)

Вт/(м2К)

86.2

Поправка к коэффициенту загрязнения

По табл. 6 - 1 [2]

м2К/Вт

0,002

Коэффициент загрязнения

е

По формуле (6-8) [2]

м2К/Вт

0,004

Коэффициент теплопередачи

k

а1/(1+еа1)

Вт/(м2К)

64.0

Разность температур между средами:

наибольшая

?tб

?'- t''

оС

692.6

наименьшая

?tм

?''- t'

оC

353

Отношение

R

?tб/?tм

-

1,9

Температурный напор

?t

0,5(?tб+?tм)

оС

522.8

Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена

Qт

kH?t/103Вp

кДж/кг

2370

Расхождение расчетных тепловосприятий

?Q

(Qт-Qр)/Qт

%

-0.6

Выводы: 1. ак согласно расчетам составляет 78 Вт/(м2К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2. ал согласно расчетам составляет 7 Вт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.k согласно расчетам составляет 64.0 Вт/(м2К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

4.Qт согласно расчетам составляет 2370 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

5. ?Q согласно расчетам составляет -0.6 %, что

соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

1.10 Поверочный расчет первой ступени воздухоподогревателя

Таблица 3-14 Поверочный расчет первой ступени воздухоподогревателя

Выводы:

1. Qт согласно расчетам составляет 1061 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки

2 ?Q согласно расчетам составляет -0.2 % что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

1.11 Поверочный расчет второй ступени воздухоподогревателя

Таблица 3-15 Поверочный расчет второй ступени воздухоподогревателя

Выводы: 1.k согласно расчетам составляет 19,8 Вт/(м2К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2. ?Q согласно расчетам составляет 60.3 %, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

Таблица 3-17 Конструкторский расчет первой ступени экономайзера

Величина

Единица

Расчет

Наименование

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

Температура газов на входе в ступень

?'

Из расчета второй ступени воздухоподогревателя

оС

349

Энтальпия газов на входе в ступень

I'

То же

кДж/кг

5300

Температура газов на выходе из ступени

?''

Из расчета первой ступени воздухоподогревателя

оС

150

Энтальпия газов на выходе из ступени

I''

То же

кДж/кг

3655

Количество теплоты, отданное газами

Qр

ц(I'- I'' +?аIопрс)

кДж/кг

1615

1.12 Расчет невязки теплового баланса парогенератора

Таблица 3-18 Расчет невязки теплового баланса парогенератора

Величина

Единица

Расчет

Наименование

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

Расчетная температура горячего воздуха

tг.в

Из расчета воздухоподогревателя

оС

370

Энтальпия горячего воздуха при расчетной температуре

Iог.в

То же

кДж/кг

3500

Количество теплоты, вносимое в топку воздухом

Qв

(ат-?ат-?аплу)Iов+(?а т+?аплу) Iопрс

кДж/кг

3722

Полезное тепловыделение в топке

Qт

Qрр(100-q3-q4-q6шл)/(100-q4)+ Qв

кДж/кг

29169

Лучистое тепловосприятие топки

Qтл

(Qг- I''т)ц

кДж/кг

14289

Расчетная невязка теплового баланса

?Q

рзпг(Qтл+ Qк+ Qпе+ Qэк)(1-q4/100)

4541

Невязка

-

?Q/Qрр*100

%

17,8

Выводы: 1. ?Q согласно расчетам составляет 4541 кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2. Невязка согласно расчетам составляет 17,5 %, что выше допустимого значения.

Выводы

Из расчёта теплового баланса парогенератора следует, что полезно используемая теплота 42.0*103 кДж/кг в агрегате соответствует рекомендациям по использованию типа топки, процент расхождения между полным расходом топлива и расчётным расходом составляет 0,1 %, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

Согласно поверочному расчету теплообмена в топке следует, что полезное тепловыделение в топке составляет 28992 кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания составляет 9.66 , что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Общее тепловосприятие топки составляет 14289 кДж/кг- что соответствует рекомендациям по использованию.

В соответствии с поверочным расчетом фестона, мы рассчитали коэффициент теплоотдачи конвекцией равный 30.6 кВт/(м2), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплоотдачи излучением равный 34.2 Вт/(м2), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплопередачи равный 32.8 кВт/(м2), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, суммарное тепловосприятие газохода фестона согласно расчётам составляет 1062.3 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Расхождение расчетных тепловосприятий составляет 7.182%, что соответствует рекомендациям.

Из вычислений поверочного расчета второй ступени перегревателя суммарное тепловосприятие ступени согласно расчётам составляет 415,6 кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплоотдачи конвекцией составляет 36 кВт/(м2?К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплоотдачи излучением равен 29.5 Вт/(м2), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, температурный напор при противотоке равный 540 ?С, что не соответствует рекомендациям 400?С, расхождение расчетных тепловосприятий составляет -23.4%, что меньше допустимой нормы.

Согласно конструктивному расчету первой ступени перегревателя следует, что коэффициент теплоотдачи конвекцией 56.9 кВт/(м2), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплоотдачи излучением равен 21.7 Вт/(м2?К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплопередачи равен 50.1 кВт/(м2), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, температурный перепад равный 305?С, что больше допустимой нормы 200?С.

В поверочном расчете второй ступени экономайзера мы рассчитали: коэффициент теплоотдачи конвекцией равный 78 кВт/(м2?К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки; коэффициент теплоотдачи излучением равный 7 Вт/(м2?К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки; коэффициент теплопередачи равный 64.0 кВт/(м2?К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Расхождение расчетных тепловосприятий равно -0.6 %, что меньше допустимой нормы.

Из поверочного расчета первой ступени воздухоподогревателя следует, что тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена составляет 1416 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки, расхождение расчетных тепловосприятий составляет 98 %, полученное расхождение тепловосприятий больше допустимого.

Согласно поверочному расчету второй ступени воздухоподогревателя следует, что коэффициент теплопередачи равен 19,1 кВт/(м2?К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Расхождение расчетных тепловосприятий согласно расчётам составляет -0.2 %, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки

Расчётная невязка теплового баланса парогенератора согласно расчётам составляет 17,8 %, полученное расхождение тепловосприятий выше допустимого, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

Перечень ссылок

1. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. - М.: Энергия, 2010г.

2. Тепловой расчет промышленных парогенераторов, Под. ред. В. И. Частухина.- Киев: Высшая школа, 1980г.

3. Гарденина Г. Н., Маргулин С.А. и др. Паровые котлы типа КЕ для сжигания твердого топлива.- Промышленная энергетика, 2007 г.

4. СНиП II-35-76. Котельные установки. -.: Стройиздат, 2011г.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Энтальпия воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива. Основные конструктивные характеристики топки. Расчет фестона, перегревателя, испарительного пучка и хвостовых поверхностей. Определение теплообмена в топке.

    курсовая работа [541,4 K], добавлен 25.06.2013

  • Действительное количество воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс котельного агрегата и расход топлива. Основные конструктивные характеристики топки. Расчет теплообмена, фестона, пароперегревателя, хвостовых поверхностей и невязки теплового баланса.

    курсовая работа [2,9 M], добавлен 24.10.2013

  • Тепловой расчет парогенератора: топливо, воздух, продукты сгорания. Основные конструктивные характеристики топки. Расчет фестона, перегревателя и испарительного пучка. Аэродинамический расчет топки и самотяги дымовой трубы. Выбор дымососа и вентилятора.

    курсовая работа [166,5 K], добавлен 16.03.2012

  • Пересчет состава и теплоты сгорания топлива. Тепловой баланс парогенератора. Предварительная расчетная схема и конструктивные размеры топки. Определение тепловыделения в топке и теоретической температуры горения. Характеристики и расчет экономайзера.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.05.2016

  • Проектно-экономические параметры парогенератора. Привязка расчета горения топлива к котлоагрегату. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива. Расчет характеристик топки, площади поверхности стен топки и площади лучевоспринимающей поверхности топки.

    курсовая работа [444,2 K], добавлен 03.01.2011

  • Котел с естественной циркуляцией, однобарабанный, однокорпусный, закрытой П-образной компоновки. Определение объемов дымовых газов и их энтальпий. Тепловой баланс парогенератора. Конструктивные характеристики топки. Расчет впрыскивающих пароохладителей.

    курсовая работа [509,0 K], добавлен 04.11.2015

  • Тепловой расчет промышленного парогенератора БКЗ-75-39 ФБ при совестном сжигании твердого и газообразного топлива. Выбор системы пылеприготовления и типа мельниц. Поверочный расчет всех поверхностей нагрева котла. Определение невязки теплового баланса.

    курсовая работа [413,3 K], добавлен 14.08.2012

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.