Расчет котельной установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

1.1 Теоретически необходимый объем воздуха

1.2 Объем продуктов сгорания

2 Определение коэффициентов избытка воздуха, объемных долей трехатомных газов и концентрации золовых частиц

3 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания

4 Тепловой баланс котла

5 Расчет топки

6 Расчет поверхностей нагрева парового котла

6.1 Расчет ширмового пароперегревателя

6.2Расчет конвективного пароперегревателя

6.3 Расчет второй ступени экономайзера

6.4 Расчет второй ступени воздухоподогревателя

6.5 Расчет первой ступени экономайзера

6.6 Расчет первой ступени воздухоподогревателя

7 Уточнение теплового баланса

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Паровой котел - это основной агрегат тепловой электростанции (ТЭС). Рабочим телом в нем для получения пара является вода, а теплоносителем служат продукты горения различных органических топлив. Необходимая тепловая мощность парового котла определяется его паропроизводительностью при обеспечении установленных температуры и рабочего давления перегретого пара. При этом в топке котла сжигается расчетное количество топлива.

Получение перегретого пара из воды характеризуется последовательным протеканием следующих процессов: подогрев питательной воды до температуры насыщения, парообразование и, наконец, перегрев полученного насыщенного пара до заданной температуры. Эти процессы осуществляются в трех по назначению видах поверхностей нагрева.

Подогрев воды до температуры насыщения происходит в поверхности экономайзера, образование пара - в парообразующей (испарительной) поверхности нагрева, перегрев пара - в пароперегревателе.

Все эти поверхности нагрева выполнены из труб, обогреваемых снаружи высокотемпературными продуктами сгорания топлива.

Номинальной производительностью называется наибольшая производительность по пару, которую котел должен обеспечить в длительной эксплуатации при номинальных параметрах пара и питательной воды с допускаемыми отклонениями от этих величин.

Номинальное давление пара - наибольшее давление пара, которое должно обеспечивать непосредственно за пароперегревателем котла.

Номинальные температуры пара высокого давления (свежего пара) и пара промежуточного перегрева (вторичного перегретого пара) - температуры пара, которые должны обеспечиваться непосредственно за пароперегревателем с допускаемыми отклонениями при поддержании номинальных давлений пара, температуры питательной воды и паропроизводительности.

При изменении нагрузки котла номинальные температуры пара (свежего и вторично - перегретого) и, как правило, давления должны сохраняться (в заданном диапазоне нагрузок), а остальные параметры будут изменяться.

При выполнение расчета парового котла его производительность, параметры пара и питательной воды являются заданными.

Поэтому цель теплового поверочного расчета состоит в определении температур и тепловосприятий рабочего тела и газовой среды в поверхностях нагрева заданного котла.

1 РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ ВОЗДУХА И ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

1.1 Теоретический объем воздуха

V°в = 0,0889(CP+ 0,375SP) + 0,265HP - 0,0333OP, м3/кг.

V°в = 0,0889(65+ 0,375 * 0,7) + 0,265 * 3,4 - 0,0333 * 7,3=6,46м3/кг.

Объём трёх атомных атомов

VRO2 = 0,01866(СР + 0,375SP), м3/кг

VRO2 = 0,01866(65+ 0,375 *0,7) =1,217м3/кг

Полный объём азота

V°N2 = 0,79Vв + 0,008NP, м3/кг

V°N2 = 0,79 * 6,46+ 0,008 * 0,5 = 5,107м3/кг

Необходимый теоретический объём водяных паров

V°H2O = 0,111НР + 0,0124WP + 0,0161Vв , м3/кг

V°2O = 0,111 * 3,4 + 0,0124 * 6 + 0,0161 * 6,46= 0,555м3/кг

1.2 Объём продуктов сгорания

V°Г = V°N2 + VRO2 + V°H2O = 6,879м3/кг

сгорание котельный газ нагрев

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ИЗБЫТКА ВОЗДУХА, ОБЬЁМНЫЕ ДОЛЕЙ ТРЕХАОТМНЫХ ГАЗОВ И КОНЦЕНТРАЦИЯ ЗОЛОВЫХ ЧАСТИЦ

Таблица 1 Таблица присосов

Газоходы	Б	Дб
1	2	3	4
Топка	1,2	0,08	1,05
Ширма	1,23	0	1,05
КПП	1,26	0,03	1,065
ВЭК-2	1,28	0,02	1,09
ВЗП-2	1,31	0,03	1,12
ВЭК-1	1,33	0,02	1,14
ВЗП-1	1,36	0,03	1,651

Таблица 2. «Объёмы продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов и концентрации золовых частиц».

Величина и расчетная формула	Газоход
	Топка	Ширма	КПП	ВЭК-2	ВЗП-2	ВЭК-1	ВЗП-1
1)Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева, б	1,2	1,23	1,26	1,28	1,31	1,33	1,36
2)Средний Коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева, бср	1,05	1,05	1,065	1,09	1,12	1,14	1,165
3)Полный объем водяных газов, =+0,0161(бср-1)	0,56	0,56	0,561	0,564	0,567	0,569	0,572
4)Полный объем дымовых газов, =+(бср-1) * , м3/м3	7,202	7,202	7,2989	7,46	7,654	7,783	7,944
5)Объемная доля трехатомных газов, =/Vr	0,168	0,168	0,166	0,163	0,159	0,156	0,153
6)Объемная доля водяных газов, rH2O=VH2O/Vr	0,077	0,077	0,076	0,075	0,074	0,073	0,072
7)Суммарная объемная доля, rn=rRO2+rH2O	0,245	0,245	0,242	0,238	0,233	0,229	0,225
8)Масса дымовых газов сожженного топлива. GГ=1-0,01AP+1,036*б*V?в	8,857	9,057	9,258	9,392	9,593	9,727	9,927
9)Концентрация золы в дымовых газах, µ=APбун/100GГ При ЖШУ бун=0,8	0,018	0,018	0,017	0,017	0,017	0,016	0,016

=+0,0161(бср-1)

=0,555+0,0161(1,05-1) 6,46=0,560

=0,555 +0,0161(1,05-1)6,46 =0,560

=0,555+0,0161(1,065-1)6,46 =0,561

=0,555+0,0161(1,09-1) 6.46=0,564

=0,555+0,0161(1,12-1)6,46 =0,567

=0,555+0,0161(1,14-1)6,46 =0,569

=0,555+0,0161(1,165-1) 6,46=0,572

=+(бср-1) * , м3/м3

=6,879+(1,05-1)6,46 =7,202

=6,879+(1,05-1)6,46 =7,202

=6,879+(1,065-1)6,46 =7,2989

=6,879+(1,09-1)6,46 =7,46

=6,879+(1,12-1)6,46=7,654

=6,879+(1,14-1)6,46 =7,783

=6,879+(1,165-1)6,46 =7,944

=/Vr

=1,217/7,202=0,16

=1,217/7,202=0,1603

=1,217/7,2989=0,158

=1,217/7,46=0,155

=1,217/7,654=0,151

=1,217/7,783=0,148

=1,217/7,944=0,145

=/Vr

=0,56/7,202=0,077

=0,56/7,202=0,077

=0,561 /7,298=0,076

=0,564/7,46 =0,075

=0,567/7,654=0,074

=0,569/7,783=0,073

=0,572/7,944=0,072

3. РАСЧЁТ ЭНТАЛЬПИЙ ВОЗДУХА И ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

Энтальпия теоретически необходимого объема воздуха при

=(Сt)в, кДж/кг

100°С=6,46·132=852,72

200°С=6,46·266=1718,36

300°С=6,46·403=2603,38

400°С=6,46·542=3501,32

500°С=6,46·684=4418,64

600°С=6,46·830=5361,8

700°С=6,46·979=6324,34

800°С=6,46·1130=7299,8

900°С=6,46·1281=8275,26

1000°С=6,46·1436=9276,56

1100°С=6,46·1595=10303,7

1200°С=6,46·1754=11330,84

1300°С=6,46·1913=12357,98

1400°С=6,46·2076=13410,96

1500°С=6,46·2239=14463,94

1600°С=6,46·2403=15523,38

1700°С=6,46·2566=16576,36

1800°С=6,46·2729=17629,34

1900°С=6,46·2897=18714,62

2000°С=6,46·3064=19793,44

2100°С=6,46·3232=20878,72

2200°С=6,46·3399=21957,57

Энтальпия продуктов сгоранияпри

=++, кДж/кг

100=1,217·169+5,107·130+0,555·151=953,388

200=1,217·357+5,107·260+0,555·304=1931,009

300=1,217·559+5,107·392+0,555·463=2939,212

400=1,217·772+5,107·527+0,555·626=3978,343

500=1,217·996+5,107·664+0,555·794=5042,85

600=1,217·1222+5,107·804+0,555·967=6129,887

700=1,217·1461+5,107·946+0,555·1157=7245,844

800=1,217·1704+5,107·1093+0,555·1335=8394,644

900=1,217·1951+5,107·1243+0,555·1524=9568,188

1000=1,217·2202+5,107·1394+0,555·1725=10756,367

1100=1,217·2457+5,107·1545+0,555·1926=11949,414

1200=1,217·2717+5,107·1695+0,555·2161=13145,659

1300=1,2172976+5,107·1850+0,555·2344=14370,662

1400=1,217·3240+5,107·2009+0,555·2558=15622,733

1500=1,217·3504+5,107·2164+0,555·2779=16838,261

1600=1,217·3767+5,107·2323+0,555·3001=18113,555

1700=1,217·4035+5,107·2482+0,555·3227=19377,154

1800=1,217·4303+5,107·2642+0,555·3458=20648,635

1900=1,217·4571+5,107·2805+0,555·3688=21934,882

2000=1,217·4843+5,107·2964+0,555·3926=23210,009

2100=1,217·5115+5,107·3127+0,555·4161=24503,899

2200=1,217·5387+5,107·3290+0,555·4399=25799,454

Энтальпия золы

, кДж/кг

=0,01·0,95·17,4·80,8=13,356

=0,01·0,95·17,4·169,12=27,952

=0,01·0,95·17,4·263,7=43,589

=0,01·0,95·17,4·360=59,508

=0,01·0,95·17,4·458,5=75,79

=0,01·0,95·17,4·560,5=92,667

=0,01·0,95·17,4·662,9=109,577

=0,01·0,95·17,4·767,6=126,884

=0,01·0,95·17,4·874=144,472

=0,01·0,95·17,4·984=162,652

=0,01·0,95·17,4·1096=181,168

=0,01·0,95·17,4·1206=199,351

Теплосодержание дымовых газов на 1 кг сжигаемого топлива

, кДж/кг

=953,388+(1,2-1) ·852,72=1123,932

=1931,009+(1,2-1) ·1718,36=2274,681

=2939,212+(1,2-1) ·2603,88=3459,888

=3978,343+(1,2-1) ·3501,32=4678,607

=5043,85+(1,2-1) ·4418,64=5927,578

=6129,887+(1,2-1) ·5361,8=7202,242

=7245,844+(1,2-1) ·6324,34=8510,712

=8396,644+(1,2-1) ·7298,8=9856,604

=9568,188+(1,2-1) ·8275,26=11223,24

=10756,367+(1,2-1)·9276,56 =12611,679

=11949,414+(1,2-1) ·10303,7=14010,154

+(1,2-1) ·11330,84=15411,827

=14370,662+(1,2-1) ·12357,98=16842,258

=15622,733+(1,2-1) ·13410,96=18304,925

=16858,261+(1,2-1) ·14463,94=19751,049

18113,555+(1,2-1) ·15523,38=21218,231

19377,154+(1,2-1) ·16858,261=22692,426

=20648,635+(1,2-1) ·17629,34=24174,503

=21934,882+(1,2-1) ·18714,62=25677,806

=23210,009+(1,2-1) ·19793,44=27168,697

24503,899+(1,2-1) ·20878,72=29679,643

=25799,454+(1,2-1) ·21957,57=30190

Ширма при =1,23

=953,388+(1,23-1) ·852,72=1149,531

=1931,009+(1,23-1) ·1718,36=2326,2318

=2939,212+(1,23-1) ·2603,88=3537,9894

=3978,343+(1,23-1) ·3501,32=4783,6466

=5043,85+(1,23-1) ·4418,64=6060,1372

=6129,887+(1,23-1) ·5361,8=7363,01

=7245,844+(1,23-1) ·6324,34=8700,4822

=8396,644+(1,23-1) ·7298,8=10075,798

=9568,188+(1,23-1) ·8275,26=11471,4978

=10756,367+(1,23-1)· 9276,56 =12899,975

=11949,414+(1,23-1) ·10303,7=14319,265

=+(1,23-1) ·11330,84=15751,7522

=14370,662+(1,23-1) ·12357,98=17212,9974

=15622,733+(1,23-1) ·13410,96=18707,0538

=16858,261+(1,23-1) ·14463,94=20184,9672

=18113,555+(1,23-1) ·15523,38=21683,9324

=19377,154+(1,23-1) ·16858,261=23180,6088

=20648,635+(1,23-1) ·17629,34=24703,3832

=21934,882+(1,23-1) ·18714,62=26239,2446

=23210,009+(1,23-1) ·19793,44=27762,5002

=24503,899+(1,23-1) ·20878,72=29306,0046

=25799,454+(1,23-1) ·21957,57=30849,6751

КПП=1,26

=953,388+(1,26-1) ·852,72=1175,0952

=1931,009+(1,26-1) ·1718,36=2377,7826

=2939,212+(1,26-1) ·2603,88=3616,0908

=3978,343+(1,26-1) ·3501,32=4888,6862

=5043,85+(1,26-1) ·4418,64=6192,6964

=6129,887+(1,26-1) ·5361,8=7523,955

=7245,844+(1,26-1) ·6324,34=8890,1724

=8396,644+(1,26-1) ·7298,8=10294,592

=9568,188+(1,26-1) ·8275,26=11719,7556

=10756,367+(1,26-1)· 9276,56 =13168,2726

=11949,414+(1,26-1) ·10303,7=14628,376

=+(1,26-1) ·11330,84=16091,6774

=14370,662+(1,26-1) ·12357,98=17583,7368

=15622,733+(1,26-1) ·13410,96=19109,5826

=16858,261+(1,26-1) ·14463,94=20618,8854

=18113,555+(1,26-1) ·15523,38=22149,6338

=19377,154+(1,26-1) ·16858,261=23687,0076

=20648,635+(1,26-1) ·17629,34=25232,2634

=21934,882+(1,26-1) ·18714,62=26800,6832

=23210,009+(1,26-1) ·19793,44=28356,3034

=24503,899+(1,26-1) ·20878,72=29932,3662

=25799,454+(1,26-1) ·21957,57=31508,4222

ВЭК-2=1,28

=953,388+(1,28-1) ·852,72=1192,1496

=1931,009+(1,28-1) ·1718,36=2412,1498

=2939,212+(1,28-1) ·2603,88=3668,1584

=3978,343+(1,28-1) ·3501,32=4958,7126

=5043,85+(1,28-1) ·4418,64=6281,0692

=6129,887+(1,28-1) ·5361,8=7631,191

=7245,844+(1,28-1) ·6324,34=9016,6592

=8396,644+(1,28-1) ·7298,8=9016,6592

=9568,188+(1,28-1) ·8275,26=11885,2608

=10756,36+(1,28-1)· 9276,56 =13353,8038

=11949,414+(1,28-1) ·10303,7=14834,45

=+(1,28-1) ·11330,84=16318,2942

=14370,662+(1,28-1) ·12357,98=17830,8964

=15622,733+(1,28-1) ·13410,96=19377,8018

=16858,261+(1,28-1) ·14463,94=20908,1642

=18113,555+(1,28-1) ·15523,38=22460,1014

=19377,154+(1,28-1) ·16858,261=24018,5348

=20648,635+(1,28-1) ·17629,34=25584,8502

=21934,882+(1,28-1) ·18714,62=27174,9756

=23210,009+(1,28-1) ·19793,44=28752,1722

=24503,899+(1,28-1) ·20878,72=30349,9306

=25799,454+(1,28-1) ·21957,57=31957,5736

ВЗП-2=1,31

=953,388+(1,31-1) ·852,72=1217,7312

=1931,009+(1,31-1) ·1718,36=2463,7006

=2939,212+(1,31-1) ·2603,88=3746,2598

=3978,343+(1,31-1) ·3501,32=3063,7522

=5043,85+(1,31-1) ·4418,64=6413,6284

=6129,887+(1,31-1) ·5361,8=7792,045

=7245,844+(1,31-1) ·6324,34=9206,3894

=8396,644+(1,31-1) ·7298,8=10659,582

=9568,188+(1,31-1) · 8275,26=12133,5186

=10756,36+(1,31-1)· 9276,56=13632,1006

=11949,414+(1,31-1) ·10303,7=15143,561

=+(1,31-1) ·11330,84=16658,2194

=14370,662+(1,31-1) ·12357,98=18201,6358

=15622,733+(1,31-1) ·13410,96=19780,1306

=16858,261+(1,31-1) ·14463,94=21342,0824

=18113,555+(1,31-1) ·15523,38=2925,8028

=19377,154+(1,31-1) ·16858,261=24515,8256

=20648,635+(1,31-1) ·17629,34=26113,7304

=21934,882+(1,31-1) ·18714,62=27736,4142

=23210,009+(1,31-1) ·19793,44=29345,9754

=24503,899+(1,31-1) ·20878,72=30976,3022

=25799,454+(1,31-1) ·21957,57=32606,3007

ВЭК-1=1,33

=953,388+(1,33-1) ·852,72=1234,7856

=1931,009+(1,33-1) ·1718,36=2498,0678

=2939,212+(1,33-1) ·2603,88=3798,3274

=3978,343+(1,33-1) ·3501,32=5133,7786

=5043,85+(1,33-1) ·4418,64=6502,002

=6129,887+(1,33-1) ·5361,8=7899,281

=7245,844+(1,33-1) ·6324,34=9332,8762

=8396,644+(1,33-1) ·7298,8=10805,578

=9568,188+(1,33-1) ·8275,26=12299,0238

=10756,36+(1,33-1)· )· 9276,56=13817,6318

=11949,414+(1,33-1) ·10303,7=15349,635

=+(1,33-1) ·11330,84=16884,8362

=14370,662+(1,33-1) ·12357,98=18448,7954

=15622,733+(1,33-1) ·13410,96=20048,1498

=16858,261+(1,33-1) ·14463,94=21631,3612

=18113,555+(1,33-1) ·15523,38=23236,2704

=19377,154+(1,33-1) ·16858,261=24847,3528

=20648,635+(1,33-1) ·17629,34=26466,3172

=21934,882+(1,33-1) ·18714,62=28110,7066

=23210,009+(1,33-1) ·19793,44=29741,8442

=24503,899+(1,33-1) ·20878,72=31393,8766

=25799,454+(1,33-1) ·21957,57=33045,4521

ВЗП-1=1,36

=953,388+(1,36-1) ·852,72=1251,8505

=1931,009+(1,36-1) ·1718,36=2842,195

=2939,212+(1,36-1) ·2603,88=3850,395

=3978,343+(1,36-1) ·3501,32=5203,805

=5043,85+(1,36-1) ·4418,6=6590,374

=6129,887+(1,36-1) ·5361,8=8006,517

=7245,844+(1,36-1) ·6324,34=9459,363

=8396,644+(1,36-1) ·7298,8=10951,574

=9568,188+(1,36-1) · 8275,26=12464,529

=10756,36+(1,36-1)· 9276,56=14003,163

=11949,414+(1,36-1) ·10303,7=15555,709

=+(1,36-1) 11330,84=17111,453

=14370,662+(1,36-1) ·12357,98=18695,955

=15622,733+(1,36-1) ·13410,96=20316,369

=16858,261+(1,36-1) ·14463,94=21920,64

=18113,555+(1,36-1) ·15523,38=23546,738

Таблица 3 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания

t, ?C				Топка	Ширма \	КПП	ВЭК-2	ВЗП-2	ВЭК-1	ВЗП-1
100	852,72	953,388	13,356	1123,932	1194,3136	1175,0952	1192,149	1217,7312	1234,78	1251,86
200	1718,36	1931,009	27,952	2274,681	2326,2318	2377,7826	2412,149	2463,7	2498,06	2842,195
300	2603,38	2939,212	43,589	3459,888	3537,9894	3616,0908	3668,15	3746,25	3798,32	3850,395
400	3501,32	3978,343	59,508	4678,607	4783,6466	4888,6862	4958,712	5068,75	5133,77	5203,805
500	4418,64	5043,85	75,79	5927,578	6060,1372	6192,6964	6281,06	6413,6	6502,0012	6590,374
600	5361,8	6129,887	92,667	7202,242	7363,101	7523,955	7631,191	7792,04	7899,281	8006,517
700	6324,34	7245,844	109,507	8510,712	8700,4822	8890,1724	9016,659	9206,8	9332,8762	9459,363
800	7299,8	8396,644	126,884	9856,604	10075,798	10294,592	10440,5	10659,5	10805,578	10951,674
900	8275,26	9568,188	144,472	11223,24	11417,4978	11719,7556	11885,26	12133,51	12299,0238	12464,529
1000	9276,56	10756,36	162,652	12611,67	12819,9758	13168,2726	13353,8	13632,1	13817,6318	14093,163
1100	10303,7	11949,41	181,168	14010,15	14319,265	14628,376	14834,45	15143,56	15349,635	15555,709
1200	11330,84	13415,65	199,351	15411,82	15751,7522	16091,6774	16318,29	16658,21	16884,83	17111,453
1300	12357,98	14370,66		16842,258	17212,9974	17583,7368	17830,89	18201,63	18448,79	18695,955
1400	13410,96	15622,73		18304,925	18707,0538	19109,5826	19377,8	19780,13	20048,14	20316,369
1500	14463,94	16858,26		19751,049	20184,9672	20618,8854	20908,16	21342,08	21631,3612	21920,64
1600	15523,38	18113,55		21218,231	21683,9324	22149,6338	22460,1	22925,8	23326,27	23546,738
1700	16576,36	19377,15		22692,426	23180,6088	23687,0076	24018,5	24512,82	24847,35	25178,88
1800	17629,34	20648,63		24174,503	24703,3832	25232,2634	25584,8	26113,73	26466,31	26818,904
1900	18714,62	21934,88		25677,806	26239,2446	26800,6832	27174,9	27736,41	28110,7	28484,999
2000	19793,44	23210		27168,697	27762,5002	28356,3034	28752,17	29345,07	29741,8	30137,713

=19377,154+(1,36-1) ·16858,261=25178,88

=20648,635+(1,36-1) ·17629,34=26818,904

=21934,882+(1,36-1) ·18714,62=28484,999

=23210,009+(1,36-1) ·19793,44=30137,713

=24503,899+(1,36-1) ·20878,72=31811,451

=25799,454+(1,36-1) ·21957,57=33484,6035

4. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЛА

Таблица 4 Тепловой баланс котла

Наименование рассчитываемой величины	Обозначение или формула	Единица измерения	Значение
1	2	3	4
1)Располагаемое тепло топлива		кДж/кг(м3)	22950
2)Температура уходящих газов	фух	?C	141
3)Теплосодержание уходящих газов	Iух	кДж/кг(м3)	1354,204
4)Температура холодного воздуха	tх.в.	?C	27
5)Теплосодержание холодного воздуха	Iх.в.	кДж/кг(м3)	230
6)Потери тепла т мех.недожога		%	1,5
7)Потери тепла с уходящими газами		%	4,307
8)Потери тепла от хим. Недожога		%	0
9)Потери тепла с физ. теплом шлаков	для ТШУ-(Ct)шл, при tшл=t3+100	% кДж/кг(м3)	0,066 0,05 1890 1600
10)Потери тепла в окр. Среду	q5	%	0.45
11)Коэф. сохран. тепла		%	0,9955
12)Сумма тепловых потерь	?q=	%	5.823
13)КПД котла		%	94,177
14)Температура перегретого пара	(дана по заданию)	?C	555
15)Давление перегретого пара		МПа	13.8
16)Теплосодержание перегретого пара пит.воды		кДж/кг(м3)	3477.2
17)Температура пит.воды		?C	262
18)Теплосодержание пит.воды		кДж/кг(м3)	1144.7
19)Полезно используемое тепло в агрегате		кДж/кг(м3)	979650000
20)Полный расход топлива		кг/час	45325.6
21)Расчетный расход топлива	)	кг/час	44872.3

5. РАСЧЕТ ТОПКИ

Таблица 5 Расчет топки

Наименование рассчитываемой величины	Обозначение или формула	Единица измерения	Значение
1	2	3	4
1)Объем топочной камеры		м3	2463
2)Поверхность нагрева стен топки		м2	1761
3)Степень экранирования	Ш		0.98
4)Полная лучевоспринимающая поверхность		м2	1725.78
5)Температура горячего воздуха		?С	300
6)Теплосодержание горячего воздуха		кДж/кг(м3)	2603.38
7)Тепло, вносимое воздухом в топку		кДж/кг(м3)	3030.15 0.04
8)Полезное тепловыделение в топке		кДж/кг(м3)	25964.843
9)Теоретическая температура горения		?C	1920
10)Относительное положение макс. температур по высоте топки		М	0.23
11)Коэф. положения ядра по высоте топочной камеры			0,475
12)Напряжение стен топки		кДж/кг(м3)	661613.983
13)Температура газа при выходе из топки (пред.знач.)		?C	1000
14)Энтальпия газа при выходе из топки(пред.знач.)		кДж/кг(м3)	12611.679
15)Эффект.толщинаизлуч. слоя		М	5,03
16)Произведение Давление в топ.кам. т.к. котлы работают под наддувом	P=1	м*кг*с/см2 кг*с/см2	1.232
17)Коэф. ослабления лучей а)3-х атомными газами б)Золовыми частицами в)Частицами кокса		1/м*кг*с/см2	9 70 0.1 0,5 0,1 0.018
18)Оптическая толщина			817.4541
19)Степень черноты факела			0,81
20)Условныйкоэф. лучевоспр. поверхности	О		0,45
21)Коэф. тепловой эффективности экранов	ц=Ш*о		0,441
22)Степень черноты топочной камеры	(номограмма 11)	?C	0.91
23)Температура газов на выходе из топки		?C	950
24)Энтальпия газа на выходе из топки	(в таблице 3 по	кДж/кг(м3)	12611,679
25)Количество тепла воспринятого в топке		кДж/кг(м3)	13293,07
26)Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей нагрева		кДж/кг(м3)	338775,6
27)Тепловое напряжение топочного объема		кДж/кг(м3)	422339,6



Рис 1 Топочная камера с ТШУ

6. РАСЧЕТ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА ПАРОВОГО КОТЛА

Таблица 6.1 Расчёт ширмового пароперегревателя

Наименование рассчитываемой величины	Обозначение или формула	Единица измерения	Значение
1)Диаметр труб	d1/d2	мм/мм	32/23
2)Шаги между трубами	S1/S2	мм/мм	560/38
3)Лучевоспринимающаяпоеверхность нагрева		м2	51
4)Поверхность нагрева		м2	900
5)Температура газов на входе в ширму		?C	950
6)Теплосодержание газов на входе в ширму		кДж/кг(м3)	12611,6
7)Коэф. учитывающий теплообмен топки и ширмы	В		0,8 0,8-0,95
8)Неравномерность тепловой нагрузки по высоте топки			1,1
9)Тепловая нагрузка ширм на выходе из топки		кДж/кг(м3)	298122,5
10)Тепловосприятие ширм излучением из топки		кДж/кг(м3)	338,8
11)Температура газов на выходе из ширмы		?C	650
12)Теплосодержание газов на выходе из ширмы		кДж/кг(м3)	10075,798
13)Средняя температура газов		?С	1070
14)Толщина излучающего слоя	S	М	0,9
15)Произведение		м*кг*с/см2	0,2205
16)Коэф. ослабления лучей а)3-х атомными газами б)золовыми частицами		1/м*кг*с/см2	35 65
17)Оптическая толщина		М	9,745
18)Тепловой расчёт ширм по балансу			2524,4
19)Степень черноты газов в ширмах	Е		0,6
20)Прирост энтальпии пара в ширмах		кДж/кг(м3)	305,9
21)Температура пара перед ширмой		?С	400
22)Теплосодержание пара на входе в ширму			3013,5
23)Теплосодержание пара после ширмы		кДж/кг(м3)	3319,4
24)Температура пара на выходе из ширмы		?C	496
25)Средняя температура пара		?C	448
26)Температурный набор		?C	402
27)Средняя скорость газов		м2	4,5
28)Средний удельный объем пара в ширмах		м3/кг	0,02044
29)Средняя скорость пара		м/с	19,42
30)Коэф. теплоотдачи конвекцией		кДж/кг(м3)	714,7
31)Коэф. загрязнения	Е		0,032
32)Температура поверхности		?C	450,3
33)Коэф. теплоотдачи излучением		кДж/кг(м3)	5,152
34)Коэф. использования	о		0,85
35)Коэф. теплоотдачи от газов к стенке			969,35
36)Коэф.теплоотдачи отнесенный к расчетной пов. нагрева			26,8
37)Тепловосприятие ширм на уровне теплоотдачи		кДж/кг(м3)	2500
38)Отношение тепловосприятий	/		0,99



Рис 2 Схема ширмового пароперегревателя

1-выходные коллекторы радиационного пароперегревателя, 2 перебросные коллекторы с впрыскивающими пароохладителями, 3 ввод охлаждающей среды (собственный конденсат или питательная вода), 4-ширмы, 5-подвесные трубы заднего экрана, 6-входные коллекторы конвективного пароперегревателя, 7- дополнительные поверхности нагрева в области ширм, 8-узел крепления

Таблица 6.2 Расчёт конвективного пароперегревателя

Наименование рассчитываемой величины	Обозначение или формула	Единица измерения	Значение
1	2	3	4
1)Диаметр труб	d1/d2	мм/мм	32/24
2)Шаги между трубами	S1/S2	мм/мм	80/60
3)Сечение для прохода газа		м2	47
4)Сечение для прохода пара		м2	0,177
5)Температура газов на входе в КПП	=	?C	750
6)Энтальпия газов на входе в КПП		кДж/кг(м3)	9592,3822
7)Температура пара на входе в КПП	=	?C	496
8)Энтальпия пара на входе в КПП	=	кДж/кг(м3)	3319,4
9)Температура пара на выходе из КПП		?C	555
10)Энтальпия пара на выходе из КПП		кДж/кг(м3)	3477,2
11)Тепловосприятие по балансу		кДж/кг(м3)	1476,9
12)Энтальпия газов на выходе из КПП		кДж/кг(м3)	8119,9422
13)Температура газов за КПП		?C	656
14)Средняя температура газов		?C	703
15)Средняя температура пара		?C	525
16)Средняя скорость газа		м/сек	7
17)Средний удельный объем пара		м3/кг	0,02416
18)Средняя скорость пара		м/сек	24,1
19)Коэффициент теплоотдачи		кДж/м2?С	253,8
20)Коэффициент теплопередачи от стенки к пару			4800
21)Эффективная толщина излучающего слоя	Sэф	м	0,14
22)Произведение		м*кг*с/см2	4,74
23)Коэффициент ослабления лучей а)3-атомными газами б)золовыми частиц.		1/м*кг*с/см2	24 105
24)Оптическая толщина			510
25)Степень черноты продуктов сгорания	е		1,19
26)Коэффициент теплоотдачи излуч.	бл	кДж/кг(м3)	157,4
27)Коэффициент загрязнения	Е		0,025
28)Коэффициент теплопередачи		кДж/м2?С	36,38
29)Температурный набор на входе газов при противотоке		?C	195
30)Температурный набор на выходе при противотоке		?C	160
31)Температурный набор на входе газов при прямотоке	=	?C	254
32) Температурный набор на выходе при прямотоке	=	?C	101
33)Температурный напор при противотоке		?C	177,6
34)Температурный напор при прямотоке		?C	166,3
35)Температурный напор		?C	171,95
36)Расчётная поверхность нагрева		м2	1965,8

Таблица 6.3 Расчет второй ступени экономайзера

Наименование рассчитываемой величины	Обозначение или формула	Единица измерения	Значение
1	2	3	4
1)Диаметр труб	d1/d2	мм/мм	32/25
2)Шаги между трубами	S1/S2	мм/мм	80/55
3)Сечение для прохода газа		м2	46
4)Температура газов на входе в ВЭК-2	=	?C	656
5)Теплосодержание газов на входе в ВЭК-2		кДж/кг(м3)	8240
6)Расчётное тепловосприятие экономайзера двух ступеней	Qвэк=	кДж/кг(м3)	2176,488
7)Энтальпия воды на выходе		кДж/кг(м3)	1377,22
8)Температура воды		?C	303
9)Температура газа на выходе из ВЭК-2	=-50	?C	576
10)Теплосодержание газа на выходе из ВЭК-2		кДж/кг(м3)	6605
11)Тепловосприятие поверхности по балансу		кДж/кг(м3)	1632,79
12)Теплосодержание воды в ВЭК-2		кДж/кг(м3)	1202,7
13)Температура воды на входе в ВЭК-2		?C	276
14)Средняя температура газов		?C	616
15)Средняя температура воды		?C	290
16)Температурный набор		?C	326
17)Температура поверхности загрязн.	t3=tвэк2+60	?C	360
18)Средняя скорость газа		м/сек	6,5
19)Коэффициент теплоотдачи конвекцией			255,4
20)Коэффициент загрезнения			0,0041
21)Коэффициент теплопередачи		кДж/кг(м3)	124,7
22)Поверхность нагрева ВЭК2, требуемая по расчету		м2	1802,22

Таблица 6.4 Расчет второй ступени воздухоподогревателя

Наименование рассчитываемой величины	Обозначение или формула	Единица измерения	Значение
1	2	3	4
1)Диаметр труб	d1/d2	мм/мм	40/37
2)Шаги между трубами	S1/S2	мм/мм	50/38
3)Сечение для прохода газа		м2	23,4
4)Сечение для прохода воздуха		м2	31,6
5)Температура газов на входе в ВЗП2	=	?С	576
6)Теплосодержание газов на входе в ВЗП2		кДж/кг(м3)	6744,44
7)Температура воздуха на выходе из ВЗП2		?С	300
8)Теплосодержание воздуха на выходе из ВЗП2		кДж/кг(м3)	2603,38
9)Температура воздуха перед ВЗП2		?С	277
10)Теплосодержание воздуха на входе в ВЗП2		кДж/кг(м3)	1921,91
11)Тепло, воспринятое в ВЗП2		кДж/кг(м3)	746,2
12)Энтальпия газов на выходе из ВЗП2	+	кДж/кг(м3)	6062,7
13)Температура газов на выходе из ВЗП2		?С	426,09
14)Средняя температура воздуха		?С	288
15)Средняя температура газов		?С	501
16)Температурный набор		?С	213
17)Средняя скорость газов		м/сек	11,5
18)Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны			34,9
19)Средняя скорость воздуха		м/сек	6,9
20)Коэффициент теплоотдачи от сечения воздуху			40
21)Коэффициент использования поверхности	о		0,85
22)Коэффициент теплопередачи			15,8
23)Поверхность нагрева		м2	5865,6

Таблица 6.5 Расчёт первой ступени экономайзера

Наименование рассчитываемой величины	Обозначение или формула	Единица измерения	Значение
1	2	3	4
1)Диаметр труб	d1/d2	мм/мм	32/25
2)Шаги между трубами	S1/S2	мм/мм	110/45
3)Сечение для прохода газа		м2	34,2
4)Температура газов на входе в ВЭК-1	=	?С	426
5)Теплосодержание газов на входе в ВЭК-1		кДж/кг(м3)	6146,2
6)Тепловосприятие поверхности по балансу	Qбвэк1=Qвэк-Qбвэк2	кДж/кг(м3)	543,7
7)Температура воды на входе в ВЭК-1		?С	262
8)Теплосодержание воды на входе в ВЭК-1		кДж/кг(м3)	1144,7
9)Теплосодержание воды на выходе ВЭК-1		кДж/кг(м3)	1202,7
10)Температура воды на выходе из ВЭК-1		?С	276
11)Теплосодержание газов на выходе из ВЭК-1		кДж/кг(м3)	5594
12)Температура газов на выходе из ВЭК-1		?С	466
13)Средняя температура воды		?С	269
14)Средняя температура газов		?С	446
15)Средний температурный режим		?С	177
16)Температура поверхности загрязнения		?С	294
17)Средняя скорость газа		м/сек	9,1
18)Коэффициент теплоотдачи конвекцией	бк	кДж/кг(м3)	314,25
19)Коэффициент загрязнения	Е		0,0198
20)Коэффициент теплоотдачи			43,5
21)Поверхность нагрева ВЭК-1, требуемая по расчету		м2	879

Рис. 3 Водяной экономайзер

1-входные коллекторы; 2-выходные коллекторы; 3-узел крепления труб (стойки и балки); 4-трубы экономайзера

Таблица 6.6 Расчет первой ступени воздухоподогревателя

Наименование рассчитываемой величины	Обозначение или формула	Единица измерения	Значение
1	2	3	4
1)Диаметр труб	d1/d2	мм/мм	40/37
2)Шаги между трубами	S1/S2	мм/мм	70/45
3)Сечение для прохода газа		м2	20,4
4)Сечение для прохода пара		м2	30,7
5)Температура уходящих газов	фух	?С	141
6)Теплосодержание уходящих газов	Iух	кДж/кг(м3)	1354,2
7)Температура воздуха на выходе из ВЗП-1	=	?С	253
8)Теплосодержание воздуха на выходе в ВЗП-1		кДж/кг(м3)	1921,9
9)Температура воздуха на входе в ВЗП-1	=tх.в.	?С	27
10)Теплосодержание воздуха на входе в ВЗП-1	=Iх.в.	кДж/кг(м3)	230
11)Тепловосприятие по балансу	=( - )*вср	кДж/кг(м3)	3595,1
12)Средняя температура воздуха	tвзп1=(+)/2	?С	153
13)Теплосодержание среней температуры воздуха		кДж/кг(м3)	1259,5
14)Температура газов на входе в ВЗП-1		кДж/кг(м3)	466
15)Теплосодержание газов на входе в ВЗП-1		кДж/кг(м3)	5675,2
16)Теплосодержание газов на выходе из	= - Д*	кДж/кг(м3)	2026,1
17)Температура газов на выходе из ВЗП-1		?С	151

7. УТОЧНЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА

=1,06

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Ю.М. Липов, Ю.Ф. Самойлов и др. Компоновка и тепловой расчет парового котла. М. Энергоатомиздат. 1988 - 207с.

2 М.И. Резников, Ю.М. Липов. Котельные установки электростанций М. Энергоатомиздат. 1987 -287 с.

3 Тепловой расчет котельных агрегатов, нормативный метод. Ленинград, 1973 г.

Размещено на Allbest.ru