Поверочный тепловой расчёт котельного агрегата

Конструктивные характеристики котельного агрегата, схема топочной камеры, ширмового газохода и поворотной камеры. Элементарный состав и теплота сгорания топлива. Определение объёма и парциальных давлений продуктов сгорания. Тепловой расчёт котла.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 05.08.2012
Размер файла 2,2 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/

Содержание

Задание

Исходные данные

1 Конструктивные характеристики котельного агрегата

1.1 Топочная камера

1.2 Первая ступень ширмового перегревателя

1.3 Поворотная камера

1.4 Выходная ступень вторичного перегревателя

1.5 Регенеративный воздухоподогреватель

1.6 Паропаровой теплообменник

2 Элементарный состав и теплота сгорания топлива

2.1 Определение объёма и парциальных давлений продуктов сгорания

2.2 Энтальпии продуктов сгорания

2.3 Диаграмма I - t

3 Тепловой расчёт котельного агрегата

Список использованных источников

Задание

Для расчёта принят прямоточный котельный агрегат под наддувом с жидким шлакоудалением и газоплотными мембранными стенками (рис. 1). топка закрытого типа, однокамерная, её стены выполнены из плавниковых труб O 32?6 и с шагом 48 мм. Экраны нижней радиационной части ошипованы по высоте на 6 м. В выходном окне топки расположены две ступени ширм из труб O 32?6 и с шагом 692/752 мм. Перед ширмами первой ступени установлены теплообменник и впрыскивающий пароохладитель, перед ширмами второй ступени - впрыскивающий пароохладитель.

Газоплотными панелями экранированы стены поворотной камеры (включая район экономайзера), а также потолочные перекрытия котла. В промперегревателе два пакета: холодный (из труб O 54?4) и горячей (из труб O 42?4).

Водяной экономайзер выполнен из двухзаходных змеевиков O 32?6.

Промперегреватель и водяной экономайзер по фронту разделены на восемь блоков. За конвективной шахтой установлены два регенеративных воздухоподогревателя диаметром 9800 мм.

Исходные данные

Паропроизводительность котла D

950 т/ч

Расход вторичного пара Dвт

800 т/ч

Температура питательной воды W

260 ?С

Давление питательной воды Pпв

30 МПа

Температура перегретого пара tп.п

565 ?С

Давление перегретого пара Pп.п

26 МПа

Температура вторичного пара на входе в котельный агрегат tґвх

307 ?С

Давление вторичного пара там же Pґ

4 МПа

Температура вторичного пара на выходе из котельного агрегата tґґ

570 ?С

Давление вторичного пара там же Pґґ

3,8 МПа

Давление в топке Pизб

300 мм вод ст

Топливо - Березовский уголь марки Б2

Схема пылеприготовления - замкнутая, мельницы среднеходовые

Рисунок 1 - Котельный агрегат

1 Конструктивные характеристики котельного агрегата

Рисунок 3 - Схема ширмового газохода

и поворотной камеры

Рисунок 2 - Схема топочной камеры

1.1 Топочная камера

Рассчитываемая

величина

Обозначение

Размерность

Формула или

обоснование

Расчёт или данные

чертежей

Диаметр и толщина экранных труб

мм

По чертежу

326

Шаг труб

--

То же

48

Ошипованная часть

Поверхности:

фронтовой стены

задней стены

боковой стены

пода

Неэкранированная поверхность в области горелок

Суммарная экранированная поверхность ошипованной части

Fф

Fз

Fб

Fпод

Fгор

м2

м2

м2

м2

м2

м2

По рис. I.

Fз= Fф

По рис. I.

То же

----

Fф+ Fз+2 Fб+ Fпод- Fгор

5,275*17,3=91,3

91,3

5,275*9,5+0,725*4,325=53,2

(4,5+4,5)17,3=155

12

91,3+91,3+2*53,2+155-12=432

Открытая часть

Объём топочной камеры до ширм

Эффективная толщина излучающего слоя

Vт

s

м3

м

По рис. 1.

17,3(53,2+220)=4710

1.2 Первая ступень (по ходу пара) ширмового перегревателя

Рассчитываемая

величина

Обозначение

Размерность

Формула или

обоснование

Расчёт или данные

чертежей

Диаметр и толщина труб

Количество параллельно включенных труб

nтр

мм

--

По чертежу

То же

326

2724=648

Количество ширм

Средний шаг между ширмами

nш

s1

--

мм

----

----

24

Продольный шаг

Относительный поперечный шаг

s2

у1

--

--

----

s1/d

35

Относительный продольный шаг

у2

--

s2/d

Поверхность нагрева ширм

Дополнительная область нагрева в области ширм

Поверхность входного окна

Лучевоспринемающая поверхность ширм

Hш1

Hдоп1

Hвх

Hл.ш1

м2

м2

м2

м2

2*2*2А*l*nш*x

По рис. 1.2.

То же

13,5*4,47*2+4,47*17,3=198

(4,47+13,5)17,3=311

Дополнительная лучевоспринемающая поверхность

Hл.доп1

м2

Hвх - Hл.ш1

311-287=24

Живое сечение для газов

Fг

м2

Живое сечение для пара

fп

м2

Эффективная толщина излучающего слоя

s

м

1.3 Поворотная камера

Рассчитываемая

величина

Обозначение

Размерность

Формула или

обоснование

Расчёт или данные

чертежей

Вертикальные перебросные стояки:

диаметр и толщина

количество

поверхность нагрева

n

Hв.ст

мм

--

м2

По чертежу

То же

рndl

10814

24

3,14*0,108*6,7*24=54,5

Подвесные экономайзерные трубы:

диаметр и толщина

количество

поверхность нагрева

n

Hэк

мм

--

м2

По чертежу

То же

рndl

326

1192=238

3,14*0,032*7,66*238=183

Поверхности нагрева:

входного окна

выходного окна

боковых стен

потолка, задней стены и ската

экранов поворотной камеры

Hвх

Hвых

Hб

УH

Hэкр

м2

м2

м2

м2

м2

По рис. 1.2.

То же

То же

То же

Hб+ УH

6,7*17,3=116

7,95*17,3=137,6

131

296

131+296=427

Поверхность ограждающих стен и подвесных труб

Объём поворотной камеры

Эффективная толщина излучающего слоя

H

V

s

м2

м3

м

Hэкр+Hэк+Hвх+Hвых+Hв.ст

По рис. II.

427+183+116+137,6+54,5=918,1

Живое сечение для среды в подвесных экономайзерных трубах

То же в вертикальных стояках

fэк

fв.ст

м2

м2

0,785*0,022*238=0,075

0,785*0,082*24=0,12

Живое сечение для газов в подвесных экономайзерных трубах

То же в вертикальных стояках

Fг.эк

Fг.в.ст

м2

м2

7,66*17,3-119*7,66*0,032=103,3

6,7*17,3-24*6,7*0,108=98,6

1.4 Выходная ступень второго перегревателя

Рисунок 4 - Вторичный перегреватель, выходная ступень

Рассчитываемая

величина

Обозначение

Размерность

Формула или

обоснование

Расчёт или данные

чертежей

Диаметр и толщина труб

Расположение

--

мм

--

По чертежу

То же

424

Шахматное

Поперечный шаг

Продольный шаг

s1

s1

мм

мм

То же

По рис.1.3.

144

575/11=52,2

Количество параллельно включенных труб

Число рядов по ходу газов

Длина трубы

Поверхность нагрева выходной ступени

Живое сечение для газов

То же для пара

n

z2

l

H

Fг

fп

--

--

м

м2

м2

м2

По чертежу

То же

По рис.1.3.

рndl

АВ-dln

238*3=714

12

50,95

3,14*0,042*50,95*238=1595

7,95*17,3 - 0,042*7,88*119=98

0,785*0,0342*714=0,647

Эффективная толщина излучающего слоя

s

м

0,9*0,042

Подвесные экономайзерные и перегревательные трубы:

диаметр и толщина

количество

Поверхность нагрева

Поверхность нагрева экранов в области выходного пакета

nэк

Hэк

Hэкр

мм

--

м2

м2

По чертежу

То же

рdlnэк

По рис. 1.3.

326

2*119=238

3,14*0,032*3,375*238=80,6

183,1

Рисунок 5 - Регенеративный

воздухоподогреватель

Рисунок 6 - Паропаровой теплообменник

1.5 Регенеративный воздухоподогреватель

Рассчитываемая

величина

Обозначение

Размерность

Формула или

обоснование

Расчёт или данные

чертежей

Диаметр ротора1

D

мм

По рис. 1.4.

9000

Диаметр ступицы

d

мм

То же

1200

Количество воздухоподогревателей на котёл

n

--

По чертежу

2

Количество секторов

--

--

То же

18 (8 газовых, 8 воздушных и 2 разделительных)

Доли поверхности, омываемые газами и воздухом

x1, x2

--

x1=x2

Горячая часть

Эквивалентный диаметр интенсифицированной набивки

dэ

мм

По чертежу

9,6

Живое сечение для газов и воздуха

F

м2

0,785*92*0,445*0,93*0,89*2=46,8

Высота набивки

hг

м

По рис. 1.4.

2,2

Поверхность нагрева

Hг

м2

0,95*0,785*92*0,93*365*2,2*2,0=90200

1 РВП o9000 мм в настоящее время не изготовляется.

1.6 Паропаровой теплообменник

Рассчитываемая

величина

Обозначение

Размерность

Формула или

обоснование

Расчёт или данные

чертежей

Диаметр и толщина труб первичного пара

мм

По чертежу

325

Диаметр и толщина труб вторичного пара

мм

То же

604

Количество труб в одной секции

nтр

--

По чертежу

5

Количество секций

z

--

То же

136=78

Количество параллельно включенных труб

n

--

nтрz

5*78=390

Длинна труб теплообменника

м

По рис. 1.5.

2,43*2+3,14*0,5=6,43

Поверхность нагрева теплообменника

H

м2

рndl

3,14*0,032*6,43*390=252

Живое сечение для первичного пара

fп.п

м2

0,785*0,0222*390=0,148

Живое сечение для вторичного пара

fвт

м2

0,785(0,0522-0,0322)390=0,52

Эквивалентный диаметр

dэ

м

2 Элементарный состав и теплота сгорания топлива

Углерод

Водород

Кислород

Сера

Азот

Зола

Вода

Низшая теплота сгорания ,

кДж/кг

37,6

2,6

12,7

0,4

0,4

7,3

39,0

13020

2.1 Определение объёма и парциальных давлений продуктов сгорания

Рассчитываемая

величина

Обозначение

Размерность

Формула или

обоснование

Расчёт или данные

чертежей

Теоретическое количество воздуха на 1 кг топлива:

-сухого

-влажного

м3/кг

м3/кг

0,089*37,6+0,265*2,6+0,033* (0,4-12,7)=3,939

3,939*(1+0,0016*10)=4,002

Влагосодержание

г/кг

Принимаем

10

Коэффициент избытка воздуха в топке

--

Выбираем в зависимости от топочного устройства и вида топлива

1,2

Присос воздуха в систему пылеприготовления

--

Выбираем по характеристике пылесистемы

0,04

Действительное количество воздуха на 1 кг топлива

м3/кг

1,2*4,002=4,802

Объем газов:

- трехатомных,

м3/кг

0,0186•(37,6+0,386•0,4)=0,702

- двухатомные,

м3/кг

0,21•(1,2-1)•3,939+ +0,79•1,2•3,939+ +0,4/1,25•100=3,903

- водяных паров,

м3/кг

1/0,804•(9•2,6+39)/100+0,0016• •1,2•3,939=0,783

- продуктов сгорания,

м3/кг

0,702+3,903+0,783=5,388

- углекислого газа,

м3/кг

1,86•37,6/100=0,699

Парциальное давление трехатомных газов:

- углекислого газа,

МН/м2

0,1•0,699/5,388=0,0129

- водяных паров,

МН/м2

0,1•0,783/5,388=0,0145

- суммарное

МН/м2

0,0129+0,0145=0,0274

Объемная доля трехатомных газов

0,702/5,388=0,13

Объемная доля водяных паров

0,783/5,388=0,145

Суммарная объемная доля трехатомных газов и водяных паров

0,13+0,145=0,275

Масса дымовых газов,

кг.газов/кг топл.

1-0,01•7,3+1,306•1,2•3,939=7,1

Безразмерная концентрация золовых частиц

7,3•0,8*/100•7,1=0,008

2.2 Энтальпии продуктов сгорания

Трехатомные газы

Двухатомные газы

Водяные пары

(ct)RO2

103, Дж/м3

VRO2(ct)RO2

103, Дж/кг

(ct)R2

103, Дж/м3

VR2(ct)R2

103, Дж/кг

(ct)H2O

103, Дж/м3

VН2О(ct)Н2О

103, Дж/кг

100

170

119,3

130

507,4

151

118,2

744,9

200

357

250,6

261

1018,7

304

238

1507,3

300

559

392,4

393

1533,9

463

362,5

2288,8

400

772

541,9

528

2060,8

626

490,1

3092,8

500

994

697,8

665

2595,5

795

622,5

3915,8

600

1225

859,9

807

3149,7

669

523,8

4533,4

700

1462

1026,3

951

3711,5

1149

899,6

5637,4

800

1705

1196,9

1097

4271,6

1334

1044,5

6513

900

1952

1370,3

1246

4863,1

1526

1194,8

7428,2

1000

2204

1547,2

1397

5452,5

1723

1349,1

8248,8

1100

2458

1725,5

1550

6049,6

1925

1507,2

9282,3

1200

2717

1907,3

1704

6650,7

2132

1669,3

10227,3

1300

2977

2089,8

1860

7259,8

2344

1827,5

11177,1

1400

3239

2273,8

2017

7872,3

2559

2003,7

12149,8

1500

3503

2459,1

2175

8489

2769

2168,1

13116,2

1600

3769

2645,8

2339

9129,1

3002

2354,5

14129,4

1700

4036

2833,2

2494

9734,1

3223

2523,6

15090,9

1800

4305

3022,1

2654

10358,5

3458

2707,6

16088,2

1900

4573

3210,2

2816

10990,8

3690

2889,2

17090,2

2000

4844

3400,5

2978

11623,1

3926

3074,1

18097,7

2100

5116

3591,4

3142

12263,2

4162

3258,8

19113,4

2200

5386

3780,9

3304

12895,5

4402

3446,7

20123,1

2.3 Диаграмма I - t

Рисунок 7 - Зависимость энтальпии от температуры

3 Тепловой расчёт котельного агрегата

котельный агрегат тепловой сгорание топливо

Рассчитываемая

величина

Обозначение

Размерность

Формула или

обоснование

Расчёт

Тепловой баланс

Располагаемое тепло топлива

кДж/кг

Задано

13020

Температура уходящих газов

°С

Принята предварительно

130

Энтальпия

кДж/кг

По диаграмме

973,6

Температура холодного воздуха

°С

Принята

30

Энтальпия

кДж/кг

По диаграмме

74,5

Температура горячего воздуха

°С

300 - 400

340

Тепло вносимое холодным воздухом

кДж/кг

1,3•4,802•30=172,8

Потери тепла:

-от химического недожога

q3

%

По таблице

0

-от механического недожога

q4

%

По таблице

0,5

-с уходящими газами

q2

%

(973,6-1,2•74,5)•

•(100-0,5)/13020=6,75

-в окружающую среду

q5

%

Принимаем

0,2

Доля золы топлива в шлаке

--

(1-0,8)=0,2

Температура жидкого шлака

°С

1350+100=1450

Энтальпия золы

кДж/кг

По таблице

1596

Потеря с теплом шлаков

%

0,2•1596•7,3/13020=0,18

Сумма тепловых потерь

%

6,75+0+0,5+0,2+0,18=7,63

КПД котельного агрегата

%

100-7,63=92,37

Давление перегретого пара за котельным агрегатом

МПа

Задано

26

Температура там же

°С

Задано

565

Энтальпия

кДж/кг

По таблице

3395

Температура питательной воды

°С

Задано

260

Энтальпия

кДж/кг

По таблице

1138,2

Расход вторичного пара

т/ч

Задано

800

Давление на входе в котельный агрегат

МПа

Задано

4

Температура там же

°С

Задано

307

Энтальпия

кДж/кг

По таблице

2995

Давление вторичного пара на выходе из котельного агрегата

МПа

Задано

3,8

Температура там же

°С

Задано

570

Энтальпия

кДж/кг

По таблице

3464

Тепло, полезно используемое в агрегате

кДж/ч

263,9(3395-1138)+222

(3464-2995)=699*103

Полный расход топлива

кг/с

Расчётный расход

кг/с

Коэффициент сохранения тепла

--

Топка

Коэффициент избытка воздуха в топке

--

Принимаем

1,2

Присос воздуха в систему пылеприготовления

--

По таблице

0,04

Температура горячего воздуха

°С

Принята предварительно

340

Тепло, вносимое воздухом в топку

кДж/кг

1,32•4,802•340=2155,1

Полезное тепловыделение в топке

кДж/кг

•(100-q3-q4- -)/(100-q4)+

13020•(100-0,5-0,18)/(100-

-0,5)=13073,6

Теоретическая температура горения

°К

По диаграмме

2064+273=2337

Относительное положение максимума температур по высоте топки

--

Коэффициент

--

Принимаем

0,5

Температура газов на выходе из топки

°К

Принята предварительно

1210+273=1483

Энтальпия

кДж/кг

По диаграмме

10322,3

Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания

кДж/кг°К

Произведение

МПа*м

Коэффициент ослабления лучей:

-трёхатомными газами

1/(МПа• •м)

-золовыми частицами

то же

-частицами кокса

то же

Принимаем для тощих углей

1

-топочной средой

то же

0,715•0,275+0,523•0,008+1=1,201

Оптическая толщина

--

1,201•0,103•8,14=1,01

Степень черноты факела

--

1-2,7-1,01=0,633

Коэффициент тепловой эффективности гладкотрубных экранов

--

при x=1

0,45

Коэффициент

--

Для открытой камерной топки

1,0

Коэффициент, учитывающий загрязнение ошипованных экранов, покрытых обмазкой

--

Коэффициент тепловой эффективности ошипованных экранов, покрытых обмазкой

--

при x=1

1*0,193=0,193

Коэффициент, учитывающий загрязнение ширм, расположенных в выходном окне топки

--

по таблице

0,92*0,45=0,414

Коэффициент тепловой эффективности ширм, расположенных в выходном окне топки

--

при x=1

1*0,414=0,414

Средний коэффициент тепловой эффективности

--

Степень черноты топочной камеры

--

Температура газов на выходе из топки

°K

Энтальпия

кДж/кг

По диаграмме

8215,9

Количество тепла, воспринятое в топке

кДж/кг

0,988•(13073,6-8215,9)=4799,4

Средняя тепловая нагрузка лучевоспринемающей поверхности нагрева

кВт/м2

Теплонапряжение топочного объёма

кВт/м2

Ширма I ступени

Температура газов на входе

°K

Из расчёта топки

1269

Энтальпия

кДж/кг

По диаграмме

8215,9

Лучистое тепло, воспринятое плоскостью входного сечения ширм по данным позонного расчёта

кДж/кг

Поправочный коэффициент для учёта излучения на пучок за ширмами

--

Принимаем

0,5

°С

Принята предварительно

1015

Средняя температура газов в ширмах I ступени

°С

Произведение

МПа*м

0,103*0,275*0,888=0,0251

Коэффициент ослабления лучей:

-трёхатомными газами

1/МПа*•м

-частицами золы

то же

Оптическая толщина

--

Степень черноты газов в ширме

--

1-2,7-0,313=0,267

Угловой коэффициент с входного на выходное сечение ширм

--

Тепло излучения из топки и ширм I ступени на фестон

кДж/кг

Тепло, получаемое излучением из топки ширмами I ступени (включая дополнительные поверхности)

кДж/кг

516,38-162,9=353,48

Тепловосприятие топочных экранов

кДж/кг

4799,4-516,38=4283,02

Прирост энтальпии среды в экранах

кДж/кг

Количество лучистого тепла, воспринятого из топки ширмами

кДж/кг

То же дополнительными поверхностями

кДж/кг

Энтальпия газов на выходе из ширм при принятой температуре

кДж/кг

По диаграмме

7551,3

Тепловосприятие ширм I ступени и дополнительных поверхностей по балансу

кДж/кг

0,998•(8215,9-7551,3)=663,27

В том числе:

-собственных ширм

-дополнительных поверхностей

кДж/кг

кДж/кг

Приняты предварительно

2450

240

Расход воды на I впрыск

кс/с

Принято

8,33

Расход воды на II впрыск

кс/с

Принято

5,55

Температура пара перед I впрыском

°С

Принята предварительно

459

Энтальпия пара там же

кДж/кг

По таблице

2960

Снижение энтальпии пара I впрыском

кДж/кг

Энтальпия пара после I впрыска

кДж/кг

Температура пара там же

°С

По таблице

450

Температура пара на входе в ширмы

°С

450

Энтальпия там же

кДж/кг

2900

Прирост энтальпии пара в ширмах

кДж/кг

Энтальпия пара на выходе

кДж/кг

2900+621,4=3521,4

Температура там же

°С

По таблице

540

Средняя температура пара

°С

Температурный напор

°С

Средняя скорость газов

м/с

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

Вт/(м2K)

По номограмме

Коэффициент загрязнения

2K)/

/Вт

Принимаем

0,0078

Температура наружной поверхности загрязнений

°С

Коэффициент теплоотдачи излучением

Вт/(м2K)

По номограмме

Коэффициент использования

--

Принимаем

0,87

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

Вт/(м2K)

Коэффициент теплопередачи

То же

96,99/1+(1+326,2/2450)•0,0078• •96,99=52,2

Тепловосприятие ширм по уравнению теплопередачи

кДж/кг

Отношение тепловосприятий

%

Средняя температура пара в дополнительных поверхностях

°С

Принята предварительно

350

Тепловосприятие дополнительных поверхностей по уравнению теплопередачи

кДж/кг

Отношение тепловосприятий

%

Примечание: Значения и разнятся меньше чем на 2%, а и меньше чем на 6 %, что допустимо.

Расчёт фестона аналогичен расчёту конвективных пучков и поэтому не приводится.

Расчёт ширм второй ступени выполняется аналогично расчёту ширм первой ступени и также опускается.

Поворотная камера

Температура газов на входе

°С

Из расчёта ширм второй ступени

922

Энтальпия газов на входе

кДж/кг

По диаграмме

7608,7

Температура газов на выходе

°С

Принята предварительно

853

Энтальпия газов на выходе

кДж/кг

По диаграмме

6998

Тепловосприятие экранов, подвесных экономайзерных труб и вертикальных стояков в поворотной камере

кДж/кг

0,998•(7608,8-6998)=609,6

Средняя температура газов

°С

Средняя скорость газов в сечении подвесных экономайзерных труб

м/с

здесь коэффициент 0,5* учитывает проход газов помимо подвесных труб

Коэффициент теплоотдачи конвекцией в подвесных экономайзерных трубах

Вт/(м2K)

По номограмме

52•0,92•0,95=45,4

Скорость газов в сечении вертикальных стояков

м/с

Коэффициент теплоотдачи конвекцией к вертикальным стоякам

Вт/(м2K)

По номограмме

58•0,91•0,96=50,7

Средняя температура пара в экранах и вертикальных стояках

°С

Принята предварительно

320

Коэффициент загрязнения экранов поворотной камеры, подвесных труб и вертикальных стояков

2K)/

/Вт

Принимаем

0,005

Температура наружной поверхности загрязнений экранных труб

°С

принимаем предварительно =38 кВт/м2

320+0,005•38•103=510

Произведение

МПа*м

0,103*0,275*4,45=0,126

Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами

1/МПа**м

Оптическая толщина

--

(2,84+0,58)•0,126=0,43

Коэффициент теплоотдачи излучением к экранам поворотной камеры

Вт/(м2K)

По номограмме

210•065=136

Тепловосприятие экранов по уравнению теплопередачи

кДж/кг

Тепловая нагрузка экранов

кВт/м2

Средняя температура среды в подвесных экономайзерных трубах

°С

Принята предварительно

320

Температура наружной поверхности подвесных экономайзерных труб

°С

принимаем предварительно =51 кВт/м2

Коэффициент теплоотдачи излучением к подвесным экономайзерным трубам

Вт/(м2K)

По номограмме

190•0,65=123,5

Суммарный коэффициент теплоотдачи к подвесным экономайзерным трубам

Вт/м2

Тепловосприятие подвесных экономайзерных труб

кДж/кг

Тепловая нагрузка подвесных экономайзерных труб

кВт/м2

Температура наружной поверхности подвесных экономайзерных труб

°С

принимаем предварительно =48 кВт/м2

Коэффициент теплоотдачи излучением к вертикальным стоякам

Вт/(м2K)

По номограмме

210•0,65=136,5

Суммарный коэффициент теплоотдачи к вертикальным стоякам

Вт/м2

Тепловая нагрузка вертикальных стояков

кВт/м2

Суммарное тепловосприятие экранов, подвесных экономайзерных труб и вертикальных стояков в поворотной камере

кДж/кг

379,6+166,4+45,3=591,3

Отношение тепловосприятий

%

Примечание: Величины и поверхностей поворотной камеры отличаются меньше чем на 10%, что допустимо.

Вторичный перегреватель

Выходная ступень

Температура газов на входе

°С

Из расчёта поворотной камеры

853

Энтальпия газов на входе

кДж/кг

То же

6998

Температура газов на выходе

°С

Принята предварительно

753

Энтальпия газов на выходе

кДж/кг

По диаграмме

6101,4

Тепло отданное газами.

В том числе:

тепловосприятие выходной ступени

дополнительных поверхностей

подвесных экономайзерных труб

кДж/кг

кДж/кг

кДж/кг

кДж/кг

Принято предварительно

То же

То же

0,998•(6998-6101,4)=894,8

605

125

52

Прирост энтальпии в выходной ступени

кДж/кг

Температура пара на выходе

°С

Задана

570

Энтальпия пара на выходе

кДж/кг

По таблицам водяного пара

3619,6

Энтальпия пара на входе

кДж/кг

3619,6-157,6=3462

Температура пара на входе

°С

По таблицам водяного пара

510

Средняя температура газов

°С

Средняя температура пара

°С

Температурный напор

°С

Средняя скорость газов

м/с

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

Вт/(м2K)

По номограмме

Средний удельный объём пара

м3/кг

По таблицам водяного пара

0,092(P=3,8 МПа)

Средняя скорость пара

м/с

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

Вт/(м2K)

По номограмме

1400•0,97=1358

Коэффициент загрязнения

2K)/Вт

По номограмме

0,0046

Температура наружной поверхности загрязнений

°С

Произведение

МПа*м

0,103*0,275*0,168=0,0047

Коэффициент ослабления лучей:

-трёхатомными газами

1/МПа*м

-частицами золы

то же

Оптическая толщина

--

(7,39+0,629)•0,103•0,168=0,138

Коэффициент теплоотдачи излучением

Вт/(м2K)

По номограмме

200*0,115=23

То же с учётом объёма, находящегося перед пучком

Вт/(м2K)

Коэффициент теплоотдачи

Вт/(м2K)

Тепловосприятие выходной ступени (по уравнению теплопередачи)

кДж/кг

Отношение тепловосприятий

%

Средняя температура пара в экранах выходной ступени

°С

Принята предварительно

320

Тепловосприятие в экранах выходной ступени

кДж/кг

Отношение тепловосприятий

%

Средняя температура среды в подвесных экономайзерах

°С

Принята предварительно

320

Тепловосприятие подвесных экономайзерных труб

кДж/кг

Отношение тепловосприятий

%

Примечание: Величины и отличаются меньше чем на 2%,и , а такжеи меньше чем на 10%, что допустимо.

Расчёт входной ступени выполняется аналогично.

Регенеративный воздухоподогреватель

Температура воздуха на входе

°С

Принята предварительно

345

Энтальпия воздуха на выходе

кДж/кг

По диаграмме

2650,6

Отношение расходов воздуха на выходе из горячей части к теоретическому

--

Из расчёта топки

1,2

Температура воздуха (промежуточная)

°С

Принята предварительно

75

Энтальпия воздуха на входе (промежуточная)

кДж/кг

По диаграмме

558,6

Энтальпия воздуха на входе

кДж/кг

Из расчёта экономайзера

3816,4

Температура газов на входе

°С

По диаграмме

488

Тепловосприятие ступени (по балансу)

кДж/кг

1,2•(2650,6-558,6)=2510,4

Энтальпия газов на выходе

кДж/кг

3816,4-2510,4/0,998=1301

Температура газов на выходе

°С

По диаграмме

173

Средняя температура газов

°С

Средняя температура воздуха

°С

Средний температурный напор

°С

330-210=120

Средняя температура стенки

°С

(330+210)/2=270

11)

Средняя скорость газов

м/с

Средняя скорость воздуха

м/с

Коэффициент использования

--

По таблице

0,85

Коэффициент теплоотдачи от газа к стенке

Вт/(м2K)

По номограмме

47,8•1,6•1•1=76,5

Коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху

Вт/(м2K)

По номограмме

47,8•1,6•0,98=74,9

Коэффициент теплопередачи

Вт/(м2K)

Тепловосприятие горячей части (по уравнению теплопередачи)

кДж/кг

Минимальная температура стенки

°С

Отношение тепловосприятий

%

Примечание: Величины и отличаются меньше чем на 2%.

Холодная часть воздухоподогревателя рассчитывается аналогично.

Уточнение теплового баланса.

Потеря тепла с уходящими газами

%

Сумма тепловых потерь

%

6,757+0+0,5+0,2+0,18=7,637

Коэффициент полезного действия котельного агрегата

%

100 - 7,637 = 92,363

Расчётный расход топлива

кг/с

Тепло, вносимое воздухом в топку

кДж/кг

1,2•2650,6=3180,72

Полезное тепловыделение в топке

кДж/кг

Количество тепла, воспринятое в топке

кДж/кг

0,998•(13073,6-8215,9)=4847,98

Невязка теплового баланса

кДж/кг

Относительная невязка баланса

%

Примечание: Допустимая невязка 0,5%.

Расчёт теплообменника.

Температура вторичного пара на входе

°С

Задано

307

Энтальпия вторичного пара на входе

кДж/кг

По таблицам водяного пара

2995

Температура вторичного пара после байпаса

°С

Из расчёта входной ступени вторичного пароперегревателя

340

Энтальпия пара

кДж/кг

По таблицам водяного пара

3081 (P=4 МПа)

Величина байпаса вторичного пара

%

Принято

60

Энтальпия вторичного пара на выходе

кДж/кг

Температура вторичного пара на выходе

°С

По таблицам водяного пара

390 (P=4 МПа)

Тепловосприятие теплообменника по балансу

кДж/кг

Энтальпия первичного пара на входе

кДж/кг

3034

Температура пара там же

°С

476 (P=4 МПа)

Расход первичного пара в теплообменнике

кг/с

Задан

250

Энтальпия первичного пара на выходе из теплообменника

кДж/кг

Температура первичного пара на выходе из теплообменника

°С

По таблицам водяного пара

459 (P = 27,5 МПа)

Средняя температура первичного пара

°С

Средняя температура вторичного пара

°С

Температурный напор

°С

Средний удельный объём вторичного пара

м3/кг

По таблицам водяного пара

0,06976 (P = 4 МПа)

Скорость первичного пара

м/с

Коэффициент теплоотдачи от греющегося пара к стенке

Вт/(м2K)

По номограмме

Скорость вторичного пара

м/с

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

Вт/(м2K)

По номограмме

Коэффициент теплопроводности стенки

Вт/(м2K)

Принимаем по материалу стенки

41870

Коэффициент теплоотдачи

Вт/(м2K)

Тепловосприятие теплообменника по уравнению теплопередачи

кДж/кг

Отношение тепловосприятий

%

Примечание: Величины и отличаются меньше чем на 2 %.

Список использованных источников

1 Н.В. Кузнецова Тепловой расчёт котельных агрегатов. /Под ред., В.В. Митора, И.Е. Дубовского, Э.С. Карасиной. - 2-е изд. перераб.- М.: Энергия, 1973.- 295 с.

2 Я.Ю. Грузберг Судовые парогенераторы. - 2-е изд. перераб. и доп.- Л.: Судостроение, 1974. - 189 с.

3 В.С. Виноградов Поверочный тепловой расчет прямоточного котельного агрегата: Учеб. Пособие , В.В. Смирнов. - Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2004. - 116с.

4 А.Н. Безгрешнов Расчет паровых котлов в примерах и задачах. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 320с.

5 Программа WaterSteamPro

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Описание парового котла. Состав и теплота сгорания топлива. Расчёт объемов и энтальпий воздуха, теплосодержания дымовых газов и продуктов сгорания, потерь теплоты и расхода топлива, топочной камеры, теплообмена в топке и конвективных поверхностей нагрева.

    курсовая работа [1000,2 K], добавлен 19.12.2015

  • Тепловая схема котельного агрегата Е-50-14-194 Г. Расчёт энтальпий газов и воздуха. Поверочный расчёт топочной камеры, котельного пучка, пароперегревателя. Распределение тепловосприятий по пароводяному тракту. Тепловой баланс воздухоподогревателя.

    курсовая работа [987,7 K], добавлен 11.03.2015

  • Расчетные характеристики топлива. Расчёт объема воздуха и продуктов сгорания, КПД, топочной камеры, фестона, пароперегревателя I и II ступеней, экономайзера, воздухоподогревателя. Тепловой баланс котельного агрегата. Расчёт энтальпий по газоходам.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 27.01.2016

  • Основные характеристики котельного агрегата Е-220 -9,8-540 Г: вертикально-водотрубный, однобарабанный, с естественной циркуляцией. Поверочный расчёт топочной камеры и ширмовых поверхностей нагрева. Конструктивный расчёт конвективных пароперегревателей.

    контрольная работа [2,6 M], добавлен 23.12.2014

  • Объем и энтальпия продуктов сгорания воздуха. Тепловой баланс, коэффициент полезного действия и расход топлива котельного агрегата. Тепловой расчет топочной камеры. Расчет пароперегревателя, котельного пучка, воздухоподогревателя и водяного экономайзера.

    курсовая работа [341,2 K], добавлен 30.05.2013

  • Расчетные характеристики топлива. Материальный баланс рабочих веществ в котле. Тепловой баланс котельного агрегата. Характеристики и тепловой расчет топочной камеры. Расчет фестона, пароперегревателя, воздухоподогревателя. Характеристики топочной камеры.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.06.2015

  • Расчет объемов и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Расчетный тепловой баланс и расход топлива котельного агрегата. Проверочный расчет топочной камеры. Конвективные поверхности нагрева. Расчет водяного экономайзера. Расход продуктов сгорания.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 11.04.2012

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.