Сокращение стоимости тепловой энергии путем перевода работы котельной на более дешевое топливо

Щитовую (рисунок 12,г) обмуровку выполняют в виде отдельных прямоугольных щитов, которые укреплены на каркасе котла. Щит делают многослойным из огнеупорного бетона, армированного стальной сеткой, и теплоизолирующих слоев.

Натрубная (рисунок 12,д) обмуровка крепится непосредственно к трубам и состоит из слоя хромитовой или шамотной массы и изоляционного слоя из минераловатных матрацев, на которые нанесена газонепроницаемая магнезиальная обмазка.

Барабаны паровых котлов.

Следует отметить многоцелевое назначение барабанов паровых котлов, в частности, в них осуществляются следующие процессы:

- разделение пароводяной смеси, поступающей из подъемных обогреваемых труб, на пар и воду и сбор пара;

- прием питательной воды из водяного экономайзера либо непосредственно из питательной магистрали;

- внутрикотловая обработка воды (термическое и химическое умягчение воды);

- непрерывная продувка;

- осушка пара от капелек котловой воды;

- промывка пара от растворенных в нем солей;

- защита от превышения давления пара.

Барабаны котлов изготовливают из котельной стали со штампованными днищами и лазом. Внутреннюю часть объема барабана, заполненную до определенного уровня водой, называют водяным объемом, а заполненную паром при работе котла -- паровым объемом. Поверхность кипящей воды в барабане, отделяющая водяной объем от парового, называется зеркалом испарения. В паровом котле горячими газами омывается только та часть барабана, которая с внутренней стороны охлаждается водой. Линия, отделяющая обогреваемую газами поверхность от необогреваемой, называется огневой линией.

Пароводяная смесь поступает по подъемным кипятильным трубам, ввальцованным в днище барабана. Из барабана вода по опускным трубам подается в нижние коллекторы.

На поверхности зеркала испарения возникают выбросы, гребни и даже фонтаны, при этом в пар может попасть значительное количество капелек котловой воды, что снижает качество пара в результате повышения его солесодержания. Капли котловой воды испаряются, а соли, содержащиеся в них, осаждаются на внутренней поверхности пароперегревателя, ухудшая теплообмен, в результате которого повышается температура его стенок, что может привести к их пережогу. Соли могут также откладываться в арматуре паропроводов и привести к нарушению ее плотности.

Для равномерного поступления пара в паровое пространство барабана и снижения его влажности используются различные сепарационные устройства. На рисунке 13 показана схема сепарационного устройства с погружным дырчатым листом 7. Ввод 5 пароводяной смеси в барабан перекрывается глухим щитом 6, который гасит кинетическую энергию струй и направляет их под уровень воды в барабан. На 50... 75 мм ниже уровня воды в барабане расположен погружной дырчатый лист 7, обеспечивающий равномерное поступление пара в паровое пространство. Питательная вода подается по трубопроводу через отверстия, имеющиеся в нем по всей длине барабана.

Пар выходит в паровое пространство, в котором происходит выпадение наиболее крупных капель воды под действием силы тяжести, и далее поступает в жалюзийный сепаратор 4. При резких поворотах пара в жалюзийном сепараторе осуществляется выделение капелек котловой воды под действием сил инерции. Последней ступенью осушки является дырчатый лист 3. Осушенный пар поступает в пароотводящие трубы 2, а вода -- в опускные трубы 8.

1 -- ввод питательной воды; 2 -- пароотводящая труба; 3 -- дырчатый лист для осушки пара; 4 -- жалюзийный сепаратор; 5 -- ввод пароводяной смеси в барабан; 6 -- шит; 7-- погружной дырчатый лист; 8 -- опускная труба.

Рисунок 13 -- Сепарационное устройство барабана.

Пароперегреватели котлов.

Получение перегретого пара из сухого насыщенного осуществляется в пароперегревателе. Пароперегреватель -- один из наиболее ответственных элементов котельного агрегата, так как из всех поверхностей нагрева он работает в наиболее тяжелых температурных условиях (температура перегрева до 425 °С). Змеевики пароперегревателя и коллекторы выполняются из углеродистой стали.

По способу тепловосприятия пароперегреватели подразделяются на конвективные, радиационно-конвективные и радиационные. В котельных агрегатах низкого и среднего давлений используются конвективные пароперегреватели с вертикальным или горизонтальным расположением труб. Для получения пара с температурой перегрева более 500°С применяют комбинированные пароперегреватели, т.е. в них одна часть поверхности (радиационная) воспринимает теплоту за счет излучения, а другая часть -- конвекцией. Радиационная часть поверхности нагрева пароперегревателя располагается в виде ширм непосредственно в верхней части топочной камеры.

В зависимости от направлений движения газов и пара различают три основные схемы включения пароперегревателя в газовый поток: прямоточную (рисунок 14, а), при которой газы и пар движутся в одном направлении; противоточную (рисунок 14, б), где газы и пар движутся в противоположных направлениях; смешанную (рисунок 14, в), в которой в одной части змеевиков пароперегревателя газы и пар движутся прямоточно, а в другой -- в противоположных направлениях.

В прямоточной схеме наиболее высокая температура газов находится в области наиболее низкой температуры пара, что в принципе должно было бы обеспечить низкие температуры металла пароперегревателя. Однако при наличии капелек котловой воды, поступающих с насыщенным паром из сепарационных устройств барабана, соли, содержащиеся в них, будут осаждаться на первых рядах змеевиков, что приводит к резкому повышению температуры металла. Кроме того, при такой схеме движения теплоносителей температурный напор (усредненная по поверхности разность температур между греющей и нагреваемой средой) минимален, что требует увеличения необходимой поверхности пароперегревателя.

а -- прямоточная; б -- противоточная; в -- смешанная; стрелками показано движение насыщенного пара (НП), перегретого пара (ПП) и продуктов горения (ПГ).

Рисунок 14--Схемы включения пароперегревателей в газовый поток.

При противоточной схеме движения змеевики, обогреваемые продуктами сгорания с наиболее высокой температурой, встречают уже перегретый пар и охлаждаются при этом недостаточно. В результате металл змеевиков пароперегревателя работает в наиболее тяжелых температурных условиях. Вместе с тем, температурный напор в этой схеме максимальный и необходимая поверхность теплообмена минимальна, что делает пароперегреватели с такой схемой движения весьма компактными.

Оптимальной по условиям надежности работы является смешанная схема включения пароперегревателя, при которой первая по ходу пара часть пароперегревателя выполняется противоточной, а завершение перегрева пара происходит во второй его части при прямоточном движении теплоносителей. При этом в части змеевиков, расположенных в области наибольшей тепловой нагрузки пароперегревателя, в начале газохода будет умеренная температура пара, а завершение перегрева пара происходит при меньшей тепловой нагрузке. Соотношение противоточной и прямоточной частей пароперегревателя выбирается из условия одинаковых температур металла в начале и в конце змеевика его прямоточной части.

Водяные экономайзеры.

В экономайзере питательная вода перед подачей в котел подогревается дымовыми газами за счет использования теплоты продуктов сгорания топлива. Наряду с предварительным подогревом возможно частичное испарение питательной воды, поступающей в барабан котла. В зависимости от температуры, до которой ведется подогрев воды, экономайзеры подразделяют на два типа -- не кипящие и кипящие. В не кипящих экономайзерах по условиям надежности их работы подогрев воды ведут до температуры на 20єС ниже температуры насыщенного пара в паровом котле или температуры кипения воды при имеющемся рабочем давлении в водогрейном котле. В кипящих экономайзерах происходит не только подогрев воды, но и частичное (до 15 мас.%) ее испарение.

В зависимости от металла, из которого изготавливают экономайзеры, их разделяют на чугунные и стальные. Чугунные экономайзеры используют при давлении в барабане котла не более 2,4 МПа, а стальные могут применяться при любых давлениях.

Чугунный водяной экономайзер выполняется из оребренных труб 3 (рисунок 15), соединяемых между собой посредством калачей. Питательная вода проходит последовательно по всем трубам снизу вверх, а продукты сгорания проходят через зазоры между ребрами труб. В чугунных экономайзерах недопустимо кипение воды, так как это приводит к гидравлическим ударам и разрушению экономайзера. Для очистки поверхности нагрева водяные экономайзеры имеют обдувочные устройства.

В соответствии с требованиями Госгортехнадзора экономайзеры не кипящего типа должны быть отключаемыми по водяному тракту и тракту продуктов сгорания (т.е. должны иметь обводные линии).

Устройство обводного газохода для отключения индивидуального водяного экономайзера по тракту продуктов сгорания необязательно при наличии сгонной линии, обеспечивающей возможность постоянного пропуска воды через экономайзер в деаэратор в случае повышения температуры после него.

а -- продольный разрез; 6 -- поперечный разрез; 1 -- заслонка;

2 -- обдувочное устройство; 3 -- чугунные оребренные трубы; 4 -- газоход.

Рисунок 15 --Блочный одноколонковый чугунный водяной экономайзер

Воздухоподогреватели.

В современных котельных агрегатах воздухоподогреватель играет весьма существенную роль, воспринимая теплоту от отходящих газов и передавая ее воздуху, он уменьшает наиболее заметную статью потерь теплоты с уходящими газами. При использовании подогретого воздуха повышается температура горения топлива, интенсифицируется процесс сжигания, повышается коэффициент полезного действия котельного агрегата. Вместе с тем при установке воздушного подогревателя увеличиваются аэродинамические сопротивления воздушного и дымового трактов.

Температура подогрева воздуха выбирается в зависимости от способа сжигания и вида топлива. Для природного газа и мазута, сжигаемых в камерных топках, температура горячего воздуха составляет 200...250 °С, а для пылеугольного сжигания твердого топлива ? 300...420 °С.

При наличии в котельном агрегате экономайзера и воздухоподогревателя первым по ходу газа устанавливается экономайзер, а вторым -- воздухоподогреватель, что позволяет более глубоко охладить продукты горения, так как температура холодного воздуха ниже температуры питательной воды на входе в экономайзер.

По принципу действия воздухоподогреватели разделяют на рекуперативные и регенеративные. В рекуперативном воздухоподогревателе передача теплоты от продуктов сгорания к воздуху происходит непрерывно через разделительную стенку, по одну сторону которой движутся продукты сгорания, а по другую -- нагреваемый воздух.

В регенеративных воздухоподогревателях передача теплоты от продуктов сгорания к нагреваемому воздуху осуществляется путем попеременного нагревания и охлаждения одной и той же поверхности нагрева.

На рисунке 16 приведен стальной трубчатый воздухоподогреватель рекуперативного типа, в котором к двум трубным доскам 1 толщиной 20...30мм приварены стальные трубы 2 наружным диаметром 33...40 мм с толщиной стенки 1,2... 1,5 мм.

Дымовые газы (продукты горения) движутся по трубам 2 сверху вниз, а воздух поперечным потоком обтекает расположенные в шахматном порядке трубы снаружи.

Воздухоподогреватель может быть разделен поперечными перегородками 3 по воздушной стороне на два, три, четыре и даже пять лопатки 5 для более равномерного обтекания воздухом труб воздухоподогревателя.

Для компенсации температурных удлинений труб и кожуха в воздухоподогревателе предусмотрен линзовый компенсатор 6.

В трубчатых воздухонагревателях при заданной невысокой температуре уходящих газов можно подогреть воздух до определенной температуры (не выше 300... 320 °С). Для подогрева воздуха до более высоких температур (380...420°С), например, при сжигании влажных топлив, вместо одноступенчатой применяют двухступенчатую компоновку воздухонагревателя, устанавливая между ступенями I и II экономайзер, что позволяет увеличить температурный напор на ступени II и уменьшить ее поверхность нагрева.

Регенеративный воздухоподогреватель (рисунок 15) имеет металлический корпус 11, внутри которого на валу 12 вращается ротор 5 с набивкой 6 из тонких (0,6... 1 мм) стальных гофрированных и плоских листов, образующих каналы малого эквивалентного диаметра (d₃ = 4...5 мм) для прохода воздуха и продуктов сгорания. Набивкой, которая служит поверхностью теплообмена, заполняется пустотелый ротор, разделенный сплошными перегородками на изолированные один от другого секторы. На корпусе, опирающемся на раму 4, установлены патрубки 1 и 2 соответственно подвода и отвода воздуха и газов, привод зубчатого колеса 7, включающий шестерню 8, редуктор 9 и электродвигатель 10, а также разделительные перегородки 3, под которым расположены уплотнительные плиты, обеспечивающие радиальное уплотнение.

Ротор медленно (с частотой вращения 2...6 мин ¹) вращается в неподвижном корпусе. Пластины ротора нагреваются газом (при прохождении под газовыми патрубками), а после поворота ротора (при прохождении под воздушными патрубками) отдает теплоту проходящему воздуху.

Регенеративные воздухоподогреватели (РВ) применяются как с вертикально (ВВ), так и с горизонтально (РВГ) расположенным ротором. Регенеративные подогреватели более компактны имеют меньшие металлоемкость и сопротивление по сравнению с трубчатыми, их коррозия меньше сказывается на работе котла. Площадь поверхности нагрева 1 м³ набивки составляет 200...250 м.

В то же время наличие вращающихся деталей требует установки сложных уплотнений, которые ненадежны в работе, приводят к повышенному перетоку воздуха в газовую среду (нормативны подсос воздуха 0,2...0,25). Из-за вращающихся деталей необходим постоянный контроль за охлаждением вала ротора и подшипников усложнены условия эксплуатации из-за забивания золой межпластинчатых зазоров, особенно при работе на высокозольных топливах. Вследствие коробления набивки подогрев воздуха в регенеративных подогревателях ограничен температурой 300 єС.

1 -- трубные доски; 2 -- тру6ы: 3 -- перегородка: 4 -- кожух; 5 -- направляющая лопатка: 6 -- линзовый компенсатор

Рисунок 16 --Воздухоподогреватель рекуперативного типа

Из общего и подробного обзора котлов всех видов, выбран котел паровой типа ДКВр (двухбарабанный вертикально-водотрубный котел), так как он удовлетворяет показателям цены и качества, а так же в котлах этого типа реализовано полное экранирование не только боковых стен топки (как у котлов других типов), но и фронтовой и задней, что позволяет достигать высоких температур с наименьшими потерями тепла; котлы ДКВр обладают неограниченными возможностями увеличения паропроизводительности; внедрены подогрев воздуха (воздухоподогреватели) и пароперегреватели,в которых воздух и пар подогреваются за счёт отходящих газов при горении топлива, что не мало важно при производстве перегретого пара.

2. Специальная часть

2.1 Общая характеристика котлоагрегата

Принимаем к установке три паровых котла ДКВр-10-13 один из которых находится в резерве и два водогрейных КВ-ТСВ-10 теплопроизводительностью 10 Гкал/ч каждый. Так как производительность паровых котлов представлена в т/ч, произведём пересчёт и выясним сколько тонн пара/ч соответствует 20 Гкал/ч, задавшись первоначальными величинами:

- температура пара tп = 190;

- плотность пара =6,494 кг/ м³, при tп = 190 и давлении пара Р =13 ати;

- объём пара V=1 м³ ;

- теплоёмкость пара Ср =2,82 КДж/ (кг*К) при tп = 190.

Расчёт теплоты Q для 6,494 кг насыщенного водяного пара, при tп = 190 и Р =13 ати

Q = Ср* tп* (2)

Q = 6,494*190*2,82 *10³= 34794852 Дж ,

Расчёт количества пара, вырабатываемого двумя паровыми котлами общей производительностью 20 Гкал/ч

М_п= 20*10⁹*4,19/ 34794852 = (2408,40*6,494)/1000= 15,640 т пара/ч.

Значит два паровых котла, общей производительностью 20 Гкал/ч вырабатывают 15,640 т пара/ч, тогда один котёл вырабатывает 7,82 т пара/ч. Выбираем два паровых котла ДКВр-10-13,каждый из которых вырабатывает по 10 Гкал/ч аргументируя это тем, что в общем по пару необходимо вырабатывать 20 Гкал/ч.

Характеристика котла ДКВР 10-13.

Первое число после наименования котла обозначает паропроизводительность, т/ч.

Второе число - давление пара в барабане котла, кгс/см2;

Котлы ДКВр состоят из следующих основных частей: двух барабанов (верхний и нижний); экранных труб; экранных коллекторов ( камер ).

Барабаны котлов на давление 13 кгс/см² имеют одинаковый внутренний диаметр ( 1000 мм ) при толщине стенок 13 мм.

Для осмотра барабанов и расположенных в них устройств, а также для очистки труб шарошками на задних днищах имеются лазы; у котла ДКВр-10 с длинным барабаном имеется еще лаз на переднем днище верхнего барабана.

Для наблюдения за уровнем воды в верхнем барабане установлены два водоуказательных стекла и сигнализатор уровня. У котлов с длинным барабаном водоуказательные стекла присоединены к цилиндрической части барабана, а у котлов с коротким барабаном к переднему днищу. Из переднего днища верхнего барабана отведены импульсные трубки к регулятору питания. В водяном пространстве верхнего барабана находятся питательная труба, у котлов ДКВр 10-13 с длинным барабаном - труба для непрерывной продувки; в паровом объеме - сепарационные устройства. В нижнем барабане установлены перфорированная труба для периодической продувки, устройство для прогрева барабана при растопке и штуцер для спуска воды.

Боковые экранные коллекторы расположены под выступающей частью верхнего барабана, возле боковых стен обмуровки. Для создания циркуляционного контура в экранах передний конец каждого экранного коллектора соединен опускной необогреваемой трубой с верхним барабаном, а задний конец - перепускной трубой с нижним барабаном.

Вода поступает в боковые экраны одновременно из верхнего барабана по передним опускным трубам, а из нижнего барабана по перепускным. Такая схема питания боковых экранов повышает надежность работы при пониженном уровне воды в верхнем барабане, увеличивает кратность циркуляции.

Экранные трубы паровых котлов ДКВр изготавливают из стали 512.5 мм.

В котлах с длинным верхним барабаном экранные трубы приварены к экранным коллекторам, а в верхний барабан ввальцованы.

Шаг боковых экранов у всех котлов ДКВр 80 мм, шаг задних и фронтовых экранов - 80 130 мм.

Пучки кипятильных труб выполнены из стальных бесшовных гнутых труб диаметром 512.5 мм.

Концы кипятильных труб паровых котлов типа ДКВр прикреплены к нижнему и верхнему барабану с помощью вальцовки.

Циркуляция в кипятильных трубах происходит за счет бурного испарения воды в передних рядах труб, т.к. они расположены ближе к топке и омываются более горячими газами, чем задние, вследствие чего в задних трубах, расположенных на выходе газов из котла вода идет не вверх, а вниз.

Топочная камера в целях предупреждения затягивания пламени в конвективный пучок и уменьшения потери с уносом ( Q₄ - от механической неполноты сгорания топлива), разделена перегородкой на две части: топку и камеру сгорания. Перегородки котла выполнены таким образом, что дымовые газы омывают трубы поперечным током, что способствует теплоотдаче в конвективном пучке.

2.2 Исходные данные и расчёт горения топлива

Расчёты горения топлива проводятся по стехиометрическим реакциям горения при нормальных условиях, на единицу массы или единицу объёма топлива, чаще всего предполагается полное сгорание горючих компонентов.

Расчёт горения включает:

- определение теплоты сгорания топлива;

- определение расхода воздуха или дутья, обогащенного кислородом;

- нахождение объема и состава газообразных продуктов сгорания(дыма), образующихся в процессе горения;

- составление материального баланса горения;

- расчёт температуры горения топлива.

Произведём расчёт горения топлива применительно к условиям проектируемого объекта: уголь марки ТПКО (Угольный Красногорский разрез, Угольный разрез Сибиргинск, Кемеровское месторождение) со следующим процентным содержанием:

- содержание углерода С^Р=59,718%;

- водорода- Н^Р=6,18696%;

- кислорода- О^Р=7,82%;

- влаги- W^Р=1,0%;

- серы- S^Р=0,41%;

- золы- А^Р=18,1%;

- азота- N^P=1,86997%;

- объём кислорода в воздухе Vо2 = 21%;

- объём водорода в воздухеVN2 = 79%.

Расчёт теплоты сгорания топлива Q^P_H определяют по формуле Д.И. Менделеева:

Q^P_H =340*С^Р+1260*Н^Р+109*(S^Р-О^Р)-25*(W^Р+9Н^Р) (3)

Q^P_H =340*59,718+1260*6,1869+109(0,41-7,82)-25*(5,9+9*6,1869)= 25661,76 КДж/кг,

где С^Р и Н^Р и др.- компоненты рабочей массы топлива, масс.%;

Расчёт теоретического расхода кислорода Vо₂

Vо₂=0,01*(1,867*С^Р*+5,6*Н^Р+0,7*(S^Р?О^Р)) (4)

Vо₂=0,01*(1,867*59,718+5,6*6,1869+0,7*(0,41-7,82))=1,4095 м³/кг,

где С^Р, Н^Р, S^Р ,О^Р- процентное содержание углерода,водорода,серы и кислорода в составе данного топлива ;

Расчёт теоретического расхода воздуха Lо

Lо =Vо₂/nо₂ (5)

Lо =1,4095/0,21=6,712 м³/кг,

где nо2-доля кислорода в воздухе =0,21 для сухого атмосферного воздуха;

Расчёт практического расхода воздуха Lб

Lб =б- Lо (6)

Lб = 1,4*6,712=9,3968 м³/кг, где б - коэффициент расхода воздуха - 1,4;

Расчет объемов продуктов сгорания

VCO₂ =0,01*1,867* С^Р (7)

VCO₂ =0,01*1,867*59,718=1,1149 м³/кг,

VH₂O =0,01*(11,2*Н^Р+1,244*W^Р)+0,001244*g*Lб (8)

VH₂O =0,01(11,2*6,18696+1,244*(5,9-0)+0,00124*0*9,3968)=0,76633 м³/кг,

VSO₂ =0,01*0,7*S^Р (9)

VSO₂ =0,01*0,7*0,41=0,00287 м³/кг,

VO₂изб =nо₂*(Lб-Lо) (10)

VO₂изб =0,21*(9,3968-6,712)=0,5638 м³/кг,

VN₂ =0,01*0,8*N^P+(1- nо2)* Lб=0,01*0,8*1,8699+(1-0,21)*9,3968=7,4385 м³/кг;

Общий объём дыма Vд при полном сгорании 1 кг твердого топлива

Vд = VCO₂+VSO₂+VH₂O+VN₂+VO₂изб (11)

Vд = 1,115+0,00287+0,76633+7,4385+0,5638=9,8865 м³/кг;

Расчёт состава продуктов сгорания

% СО₂ =(VCO2/ Vд)*100% (12)

% СО₂ = (1,115/9,8865)*100%=11,277 %,

% SO₂ =(VSO2/ Vд)*100% (13)

% SO₂ = (0,00287/9,8865)*100%=0,0290 %,

% Н₂О =(VH₂O/ V_д)*100% (14)

% Н₂О = (0,7663/9,8865)*100%=7,7513 %,

% О₂изб.=( VO₂изб/ V_д)*100% (15)

% О₂изб.= (0,5638/9,8865)*100%=5,7028 %,

% N₂=( VN₂/ V_д)*100% (16)

N₂= (7,4386/9,8865)*100%=75,2393 %,

У=100%.

Расчёт плотности дымовых газов ₀^д

₀^д = (N₂*% N₂ + СО₂*% СО₂ + SO₂*% SO₂ + Н₂О*% Н₂О + О₂изб*% О₂изб) / 2240 кг/м³, (17)

₀^д=(75,239*28+11,277*44*0,029*64+7,751*18*5,7028*32)/2240=

=(2106,69+496,188+1,856+139,518+182,464)/2240=1,3065 кг/м³;

Расчёт плотности воздуха ₀^в

₀^в= (VN2* N₂+ Vо2* О₂)/2240 кг/м³, (18)

₀^в=(79*28+21*32)/2240=1,2875 кг/м³;

Расчёт массы золы М_з

М_з=0,01* А^Р (19)

М_з=0,01*18,1=0,181, кг;

Расчёт массы дыма

М_д=Vд*₀^д (20)

М_д=9,8865*1,3065=12,9167,кг

Все расчёты сведены в таблице 1 материального баланса.

Таблица 1- Материальный баланс топлива

Приход	Масса,кг	Расход	Масса,кг
Масса топлива	1	Масса дыма	Vд*0д=9,8865* *1,307=12,9176
Масса воздуха	Lб*0в=9,3968*1,2875=12,0989	Масса золы	0,01* АР=0,181
Масса прихода	Мт+Мв=1+12,0989=13,098	Масса расхода	Mд+Мз=12,9167+0,181=13,097

Невязка: (М_прих.-М_расх.)/М_прих.=(13,098-13,097)/13,098=0,007< 0,5%

Расчёт калориметрической энтальпии i_к ,КДж/ м³_,

i_к=(Q^P_H+ Q_ф.т+ Q_ф.в)/Vд, (21)

Расчёт тепла подогретого воздуха Q_ф.в

Q_ф.в=С_в*t_в* Lб (22)

Q_ф.в=1,3035*150*9,39689=1837,32 КДж/кг,

тогда

i_к= (Q^P_H+ Q_ф.в+ Q_ф.т)/Vд (23)

i_к= (25661,76+1837,32+0)/9,88645=2781,49КДж/ м³.

Расчёт относительного содержания воздуха в дыме V_L

V_L=( L_б-L₀)/V_д (24)

V_L= ((9,39689-6,71206)/9,88645)*100%=27,15%

По i-t диаграмме находим теоретическую температуру:

t_т=1730^°С

Уточняем интервал, задавшись температурой t₁=1700^°С

Рассчитываем действительную температуру t_д¹ при t=1700^°С

i_д¹ = (i₁CO₂*%CO₂ + i₁H₂O*%H₂O + i₁SO₂*%SO₂ + i₁N₂*%N₂ + i₁O₂^изб*%O₂^изб)/100 (25)

i_д¹ = (4087,10*11,27739+3203,05*7,75134+4087,10*0,0290+

+2486,28*75,2393+2632,09*5,70288)=(46091,821+24827,93+118,5259+

+187065,97+15010,493)/100=2731,147 КДж/м^3,

найденное значение t_д¹ ? i_к , t_д¹< i_к, зададимся t²=1800^°С, тогда

i_д²=(4360,67*11,27739+3429,90*7,75134+4360*0,0290+2646,74*75,2393+

+2800,48*5,70288)/100=2909,9862 КДж/ м^3,

t_д²> i_к, значит искомая t_к находится в интервале [ t₁-t₂].

Расчёт калориметрической температуры t_к

t_к= t₁+[( t₂-t₁)*(i_к- i₁)/( i₂- i₁) ] (26)

t_к=1700+[(1800-1700)*2781,49-2731,147)/(2909,9862-2731,147)]=1728,1487, ^°С

Расчёт действительной температуры t_{действ.}

t_{действ.}=?* t_к, (27)

где ?- пирометрический коэффициент =0,7

t_{действ=}1728,148*0,7=1209,7^°С.

2.2.1 Расчёт теплового баланса котельного агрегата и выбор коэффициентов избытка воздуха

Величины коэффициента избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева определяем последовательно

_n=_i+, (28)

где _i ? коэффициент избытка воздуха предыдущего газохода

? нормативный присос воздуха.

Коэффициенты избытка воздуха представлены в таблице 2.

Таблица 2- Коэффициенты избытка воздуха

№ п/п	Газоход	Коэффициент избытка воздуха за топкой.		n
1	Топка	1,35	0,1	1,35
2	Конвективный пучок		0,1	1,45
3	Воздухоподогреватель		0,08	1,53
4	Водяной экономайзер		0,1	1,63

2.2.2 Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания

Расчет теоретического объема воздуха

V₀=0,0889*(С^р+0,375*S^р_огрок)+0,265*Н^р-0,0333*О^р (29)

V₀=0,0889*(55,2+0,375*3,2)+0,265*3,8-0,0333*5*8=6,712 м³/кг

Расчет теоретических объемов продуктов сгорания при =1 м³/кг

V₀=0,0889*(55,2+0,375*3,2)+0,265*3,8-0,0333*5*8=5,83 м³/кг

V^O_RO2=1,866*(C^P+0,375S^р_огарок)/100 (30)

V^O_RO2=1,866*(59,718+0,375*0,41)/100=1,1172

V^O_NO2=0,79*V+0,08*N^p (31)

V^O_NO2=0,79*6,712+0,008*1,86997=5,28753

V^O_H2O=0,111Н^Р+0,0124W^Р+0,0161V⁰ (32)

V^O_H2O=0,111*6,18696+0,0124*5,9+0,0161*6,712= 0,8168

Таблица 3- Характеристики продуктов сгорания

№	Величина	Ед. изм.	Газоходы
1	2	3	4	5	6	7
1	Коэффициент избытка воздуха за топкой	Т	1,35
2	Нормативный присос		0,1	0,1	0,08	0,1
3	Коэффициент избытка воздуха за газоходом	n	1,35	1,45	1,53	1,63
4	Объем трехатомных газов. VRO2=V0RO2	м3/кг	1,1172	1,1172	1,1172	1,1172
5	Объем двухатомных газов. VN2=V0N2+0.0161*V0	-“-	6,943	7,526	8,109	8,285
6	Объем водяных паров VH2O=V0H2O+0,0161(- -1)* V0	-“-	0,652	0,662	0,671	0,674
7	Суммарный объем дымовых газов VГ=VRO2+VN2+VH2O	-“-	8,712	9,305	9,897	10,0762
8	Объемная доля трехатомных газов rRO=VRO2/VГ	-“-	0,128	0,120	0,112	0,110
9	Объемная доля водяных паров rH2O=VH20/VГ	-“-	0,071	0,071	0,068	0,066
10	Концентрация золы в дымовых газах, =Ар*ун/100*Vг	-“-	3,99	3,73	3,51	3,29

Таблица 4- Энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива, КДж/кг

, С	I0=(ctв)*V0	I0RO2=(c)RO2* *V0RO2	I0N2=(c)N2*V0N2	I0H2O=(c)H2O* *V0H2O	I0
1	2	3	4	5	6
30	34*6,712=227,2
100	132*6,712=769,3	169*1,1= 187,13	5,29*130= 600,6	151*0,816= 92,87	871,596
200	286*6,712=1550,3	357*1,1= 376,3	260*5,29= 1201,2	304*0,815= 186,96	1764,44
300	403* …=2348,68	559* … =589,10	392*…=1811,04	463*…=284,75	2674
400	542*…=3158,76	772*…=813,69	527*…=2434,74	626*…=384,99	3633,42
500	664*…=3986,35	996*…=1049,78	664*…=3067,68	794*…=488,31	4605,89
600	830*…=4837,24	1222*…= 1287,99	804*…=3714,48	967*…=594,71	5597,18
700	979*…=5705,61	1461*…= 1539,89	946*…=4370,52	1147*…=705,41	6615,82
800	1130*…=6585,64	1704*…= 1796,02	1093*…= 5049,66	1335*…=821,03	766,71
900	1281*…=7465,67	1951*…= 2056,35	1243*…= 5742,66	1524*…=937,26	8736,27
1000	1436*…=8369,01	2202*…= 2320,91	1394*…= 6440,26	1725*…= 1060,86	9822,05
1200	1754*…=10222,31	2717*…= 2863,72	1695*…= 7890,9	2131*…= 1310,57	12005,19
1400	2076*…=12098,9	3240*…= 3414,96	2009*…= 9281,58	2558*…= 1573,17	14269,71
1600	2403*…=14004,66	3767*…= 3970,42	2323*…= 10792,28	3001*…= 1845,62	16548,3
1800	2729*…=15904,61	4303*…= 4535,36	2648*…= 12206,04	3458*…= 2126,67	18868,07
2000	3064*…=17856,9	4843*…= 5104,52	2964*…= 13963,68	3926*…= 8414,49	21212,69

Таблица 5- Энтальпия продуктов сгорания в газоходах

, С	I0в, кДж/кг	I0г, кДж/кг	Газоходы и коэф-ты избытка воздуха
			Т=1,35	kr=1,45	эк=1,53	вп=1,63
			Iг	Iг	Iг	Iг
1	2	3	4	5	6	7
30	227,2
100		871,596			1007,9	1015
200		1764,44			1900,76	1964
300		2674,98			2811,3	2870
400		3633,42		3747,02	3754
500		4605,89		4719,49
600		5597,18		5710,49
700		6615,82		6729,42
800		7666,71		7780,31
900		8736,37		8849,87
1000		9822,05	9912,93	9935,65
1200		12005,19	12096,07
1400		14289,71	14360,59
1600		16548,3	16639,18
1800		18868,07	18958,95
2000		21212,69	21303,57
2200		23557,3	23648

Расчет теплового баланса котлоагрегата ДКВР-10-13 выполнен в таблице 6, а поверочный расчет поверхностей нагрева котлоагрегата приведен в таблице 7.

Таблица 6- Расчет теплового баланса котлоагрегата ДКВр-10-13

Наименование	Обозначения	Расчетная ф-ла, способ опр.	Единицы измерения	Расчет
1	2	3	4	5
Распологаемая теплота	Qpp	Qpp=Qpн	кДж/кг	25661,76
Потеря теплоты от хим. неполн. сгорания	q3	табл. знач.	%	0,8
Потеря теплоты от мех. неполноты сгорания	q4	табл. знач.	%	5
Т-ра уходящих газов	ух	исх.данные	oC	135
Энтальпия уходящих газов	Iух	табл. знач.	кДж/кг	1320
Т-ра воздуха в котельной	tхв	по выбору	oC	30
Энтальпия воздуха в котельной	I0хв	табл. знач.	кДж/кг	227,2
Потеря теплоты с уход. газами	q2	Iух-бухI°хв(100- -q4 )/ Qpp	%	(1320-1,63*227)* *(100-5)/(25661,76)= =6,40
Потеря теплоты от нар. охлажден.	q5	1,7*(Dном/D)	%	1,7*(10/10)=1,7
Потеря с физ. теплом шлаков	q6	ашл*Iз*Ар/Qрн, Iз=560КДж/кг -энтальпия шлака при твёрдом шлакоудалении при tшл=600 oC. ашл=1-бун=0,84	%	0,84*560* *18,13/25661,76= =0,33
Сумма тепл. потерь	q		%	6,40+0,8+5+1,7+ +0,33=14,23
КПД катлоагрегата		100-Q	%	100-14,23=85,77
Коэф. сохранения теплоты		1-q5/(+ q5)		1-1,7/(85,77+1,7)= =0,98
Производительность агрегата по пару	D	по заданию	кг/с	20/3,6=5,56
Давление раб. тела	P	по заданию	МПа	1,3
Т-ра рабочего тела	tнп	по заданию	oC	190
Т-ра питательн. воды	tпв	по заданию	oC	100
Удельная энтальпия н.п.	iнп	табл. знач.	кДж/кг	2788,4
Удельная энт. питат. воды	iпв	табл. знач.	кДж/кг	439,4
Значение продувки	n	по задан.	%	4,8
Полезно исп. теплота в агрегате	Q1	Qнр*	кДж/кг	Q1=25661,76*0,8577= 22010
Полный расход топлива -для парового котла -для водогрейного котла	В	(D*4,19*109)/Q1*103; -“-	кг/ч	(20*4,19*109)/22010*106=(83,8*109)/22010* 106=3,8*103= 3800; (20*4,19*109)/21248*106=(83,8*109)/21248*106=4*103= 4000
Расчетный расход топлива	Вр	В/3600	кг/с	3800/3600 =1,05 для двух паровых котлов, 0,525- для одного парового котла.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 7- Поверочный расчет поверхностей нагрева котлоагрегата ДКВр-10-13

№	Наименование	Обозначение	Расчетная формула или способ определения	Ед. изм.	Расчет
1	2	3	4	5	6
	Поверочный теплообмен в топке
1.	Температура холодного воздуха	tв		oC	30
2.	Энтальпия холодного воздуха	Iхв	табл. знач.	кДж/кг	227,2
3.	Температура воздуха после воздухоподогревателя	tгв	принимается	oC	120
4.	Энтальпия воздуха после воздухоподогревателя	Iгв	Диаграмма	кДж/кг	925,5
5.	Количество теплоты вносимое в топку воздухом	Qв	Iг.в.(т-1)+ Iх.в.*т	кДж/кг	925,5*(1,35-1,0)+227,2*0,1=346,6
6.	Полезное тепловыделение в топке	Qт	Qрр(100-q4-q3-q5)/(100-q4)+Qв	кДж/кг	25661,76*(100-0,8-5,0-1,7)/(100-5)+346,6=25332,3
7.	Адиабатическая температура горения	tа	табл. знач.	oC	2170
8.	Температура газов на выходе		по предварительному выбору табл. знач.	oC	1150
9.	Энтальпия газов на выходе	Iт	табл. знач.	кДж/кг	16420
10.	Площадь зеркала горения	R		м2	11,8
11.	Суммарная поверхность стен	Fст		м2	89
12.	Диаметр экранных труб	dнб		мм	51*2,5
13.	Шаг труб экранов: боковых и фронтового заднего	S1 S2		мм мм	80 130
14.	Эффективная лучевоспри-нимающая поверхность топки	Нлп		м2	37
15.	Объем топочной камеры	Vт		м3	42,74
16.	Степень экранирования топки		Нэкр/Fст	-	1,03
17.	Толщина излучающего слоя	Sт	3,6*Vт/Fст	м	3,6*42,74/89=1,7
18.	Относительное положение максимальных температур по высоте топки	Xт	Для слоевых топок при сжигании в тонком слое (топки с пневмомеханическими забрасывателями)
19.	Параметр учитывающий распре-деление температуры в топке	М	0,59-0,5*Xт		0,59-0,5*0=0,59
20.	Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания	Vгс*ср	(Qрр - Iт) /( tа -)	кДж/кг	(25661,76-16420)/(2170-1150)=9,06
21.	Объемная доля: водяных паров трехатомных газов	гH20 гRO2	табл. знач. табл. знач.		0,075 0,122
22.	Суммарная объемная доля трехатомных газов	гn	ГH20+ ГRO2		0,197
23.	Произведение	P*гn*Sт		м*МПа	0,1*0,197*1,7=0,033
24.	Степень черноты факела	А			0,28
25.	Коэффициенты ослабления лучей: 3-х атомных газов золовыми частицами частицами кокса	kг kз kкокс		1/(м*Мпа)	7,2 0,048 0,15
26.	Безразмерные параметры: X1 X2	X1 X2		- -	0,5 0,03
27.	Коэффициенты ослабления лучей топочной средой	kг*гn	kггn + kз+ kкокс0,5*0,03	1/(м*Мпа)	7,2*0,197+0,04*3,99+10*0,15*0,03 *0,5==1,6
28.	Суммарная сила поглощения топочного объема	kpsт			1,6*0,1*1,7=0,272
29.	Степень черноты топки	ат			0,45
30.	Коэффициент тепловой эффективности	ср	S*Hтл/Fст		0,6*37/89=0,25
31.	Параметр		R/Fст	-	11,8/89=0,13
32.	Тепловая нагрузка стен топки	Qтопки	Вр*Qт/Fст	кВт/м2	0,525*25332,3/89=149,4
33.	Температура газов на выходе из топки	''т	по номограмме	оС	1150
34.	Энтальпия газов на выходе из топки	I''т	I - диаграмма	кДж/кг	16420
35.	Общее тепловосприятие топки	Qт	(Qт- I''т)	кДж/кг	0,96*(25332,3-16420)=8555,8
	Расчет конвективного пучка
1.	Температура газа перед газоходом	'кг	из расчета топки	оС	1150
2.	Энтальпия газа перед газаходом	I'кг	из расчета топки	кДж/кг	16420
3.	Температура газа за газоходом	''кп	принимается	оС	450
4.	Энтальпия газа за газаходом	I''кп	диаграмма	кДж/кг	3747
5.	Диаметр труб шаг поперечный шаг продольный	dн* S1 S2		мм мм мм	51*2,5 110 100
6.	Число труб поперек движения газа	Z1		шт	22
7.	Число труб вдоль потока газа	Z2		шт	16
8.	Поверхность нагрева	Hкп		м2	330
9.	Ширина газохода	B		м	2,32
10.	Высота газохода	h		м	2,5
11.	Живое сечение для прохода газов	F	a*b-Z1*dн	м2	1,6*2,1-16*2,1*0,051=1,71
12.	Толщина излучающего слоя	Sкп	0,9*dн*(4*S1*S2/(3,14*d2н)-1)	м	0,9*0,051*(4*0,11*0,1/(3,14*0,05)-1)=0,189
13.	Тепловосприятие по уравнению теплового баланса	Qбкп	*(I'-I''+кп*Iхв)	кДж/кг	0,96*(16420-3747)+0,1*227,2=12188,2
14.	Температурный напор в начале газохода	tб	'кп-tнп	оС	1150-190=960
15.	Температурный напор в конце газохода	tм	''-tнп	оС	450-190=260
16.	Средний температурный напор	t	(tб-tм)/Ln(tб/tм)	оС	(960-260)/Ln(960/260)=535,2
17.	Средняя температура газов в газоходе	ср	0,5*('+'')	оС	0,5*(1150+450)=775
18.	Средняя скорость газов в газоходе		Вр*Vг*(ср+273)/(Fг*273)	м/с	0,525*9,88*(775+273)/(1,71*273)= =11,6
19.	Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке	к	бнСzCфСs по номограмме	Вт м2*оС	59*1*1*1,1=58,3
20.	Объемная доля водяных паров	ГH2O	табл. знач.	-	0,072
21.	Суммарная объемная доля 3-х атомных газов	ГRO2	табл. знач.	-	0,186
22.	Суммарная поглощающая способность 3-х атомных газов		p*Гn*Sкп	м/МПа	0,1*0,186*0,189=0,0033
23.	Коэффициент ослабления лучей 3-х атомными газами	kг		1/(м*МПа)	36,07
24.	Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока		kг*Гп*P*Sт		36,07*0,186*0,1*1,7=1,14
25.	Степень черноты газов	а			0,095
26.	Температура загрязненной стенки	tз		оС	190+60=250
27.	Коэффициент теплоотдачи излучением	1		Вт/ (м2*оС)	9,36
28.	Коэффициент использования		0,90,95		0,94
29.	Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	1	(к-л)	Вт/ (м2*оС)	0,94*(58,3+9,36)=63,53
30.	Коэффициент тепловой эффективности		табл. знач. Для каменных углей		0,6
31.	Коэффициент теплопередачи	К	*1	Вт/ (м2*оС)	0,6*63,53=38,5
32.	Тепловосприятие пучка	Qткп	К*Н*t/Вр*103	кДж/кг	38,5*330*535,2/(0,525*103)=12951,8
33.	Расхождение величин	Н	(Qткп-Qбкп)/Qткп*100%	%	(12951,8-12188,2)/ 12951,8*100=5,8
	Расчет воздухоподогревателя
1.	Температура газов на входе в воздухонагреватель	'вп	из расчета конвективного пучка	оС	450
2.	Энтальпия газов на входе в воздухонагреватель	I'вп	из расчета конвективного пучка	кДж/кг	3747
3.	Температура газов на выходе из воздухонагревателя	''вп	по предварительному выбору	оС	270
4.	Энтальпия газов на выходе из воздухонагревателя	I''вп	I - диаграмма	кДж/кг	2438
5.	Температура холодного воздуха	tх*в		оС	30
6.	Тепловосприятие по балансу	Qбвп	(I'-I''+*I*L)	кДж/кг	0,95*(3747-2438+0,08*227,2)=1338,6
7.	Температура воздуха на выходе из воздухоподогревателя	tгв	по предварительному выбору	оС	120
8.	Энтальпия воздуха на выходе из воздухоподогревателя	Iгв	Диаграмма	кДж/кг	925
9.	Тип воздухоподогревателя	Н			Тип Ш, площадь поверхности нагрева 166
10.	Диаметр труб	dн		мм	40*1,5
11.	Относительный шаг поперечный продольный	S1 S2			1,5 2,1
12.	Отношение	'	вп-вп		1,35-0,1=1,25
13.	Энтальпия воздуха на выходе из воздухоподогревателя	I''вп	Qбвп/('+/2)+I0вх	кДж/кг	1338,6/(1,25+0,08/2)+227,3=1264,97
14.	Температура воздуха на выходе из воздухоподогревателя Полученная температура горячего воздуха t=115оС, отличается от выбранной t=120оС на 5оС, что находится в норме	t''вп	по I - таблице	оС	115
15.	Средняя температура газов	ср	0,5*('+'')	оС	0,5*(450+270)=360
16.	Средняя температура воздуха	tср	0,5*(t'+t'')	оС	0,5*(115+30)=72,5
17.	Средняя скорость воздуха	в	Принимается от 68	м/с	8
18.	Средняя скорость газов	г	1016	м/с	10
19.	Большая разность температур	tб	'-t''	оС	450-115=335
20.	Меньшая разность температур	tм	''-t'	оС	270-30=240
21.	Средний температурный напор	t	(tб-tм)/Ln(tб/tм)	оС	(335-240)/Ln(335/240)=279
22.	Секундный расход газа	V'г	Вр*Vг*(ср-273)/273	м3/с	0,525*9,88*(335-273)/273=1,18
23.	Секундный расход воздуха	V'в	Вр*Vв*('ср-273)/273	м3/с	0,525*9,39*(725-273)/273=8,59
24.	Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны	к	по номограмме	Вт/ (м2*оС)	72*0,9*0,88*1,02=62,7
25.	Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	л	по номограмме	Вт/ (м2*оС)	35*1,03*1,02=36,8
26.	Коэффициент использования воздухоподогревателя		табл. знач.		0,7
27.	Коэффициент теплопередачи	К	*(к*л)/ (к-л)	Вт/ (м2*оС)	0,7*(62,7*36,8)/(62,7-36,8)=16,2
28.	Тепловосприятие по уравнению теплообмена	Qтвп	К*Н*t/(Вр*103)	кДж/кг	16,2*279*166/525=1429,1
29.	Расхождение	Q	100*(Qтвп- Qбвп)/ Qтвп	%	100*(1429,1-1338,6)/1429,1=6,3%
	Расчет водяного экономайзера
1.	Температура газов перед экономайзером	'эк	из расчета воздухоподогревателя	оС	270
2.	Энтальпия газов перед экономайзером	I'эк	из расчета воздухоподогревателя	кДж/кг	2438
3.	Температура газов за экономайзером	''эк	Принимаем	оС	135
4.	Энтальпия газов за экономайзером	I''эк	Диаграмма	кДж/кг	1320
5.	Тепловосприятие экономайзера	Qбэк	(I'-I''+*I*L)	кДж/кг	0,96*(2438-1320+0,1*227,2)=1095
6.	Температура питательной воды	tпв	по заданию	оС	100
7.	Энтальпия питательной воды	Iпв	по заданию	кДж/кг	439,2
8.	Энтальпия воды за экономайзером	Iэк	Iпв+Qбэк*Вр/D	кДж/кг	439,2+1095*0,525/20=467,94
9.	Тип экономайзера				ЭП-646
10.	Температура воды за экономайзером	t''в	табл. знач.	оС	135
11.	Большая разность температур	tб	'-t''в	оС	270-135=135
12.	Меньшая разность температур	tм	''-tпв	оС	135-100=35
13.	Средний температурный напор	t	(tб-tм)/Ln(tб/tм)	оС	(135-35)/Ln(135/35)=62,8
14.	Средняя температура газов	ср	0,5*('+'')	оС	0,5*(270+135)=202,5
15.	Длина трубы	L	табл. знач.	м	2
16.	Средняя скорость газов		принимается от 612	м/с	10
17.	Секундный расход газов	Vсек	Вр*Vг*(ср+273)/273	м3/с	0,525*9,88*(202,5+273)/273=9,03
18.	Живое сечение всего экономайзера		Vсек/эк	м2	9,03/10=0,9
19.	Коэффициент теплопередачи	k	по номограмме	Вт/ (м2*оС)	16,97
20.	Типовая поверхность нагрева экономайзера	Нэк	табл. знач.	М2	546
21.	Расчетная поверхность нагрева экономайзера	Нэк1	Q*Вр*103/(К*t)	м2	1095*525/(16,97*62,8)=539,4
22.	Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена	Qт	К*Н*t/(Вр*10-3)	кДж/кг	16,97*546*62,8/(0,525*103)=1108,34
23.	Расхождение			%	(1108,34-1095)/1108,34*100=1,2%
			Расчет окончен

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 8- Сводная таблица теплового расчета котлоагрегата ДКВР-10-13

№	Наименование	Обозначение	Ед. изм.	Расчетное значение
1	2	3	4	5
	Тепловой баланс
1.	Располагаемая теплота топлива	Qрр	кДж/кг	25661,76
2.	Температура уходящих газов	ух	oC	240
3.	Потеря теплоты с уходящими газами	q2	%	6,40
4.	К.П.Д.		%	85,77
5.	Расход топлива	Bр	кг/с	0,525
	Топка
1.	Температура воздуха	tв	oC	120
2.	Теплота, вносимая воздухом	Qв	кДж/кг	346,6
3.	Полезное тепловыделение	Qт	кДж/кг	2533,23
4.	Температура газов на выходе	т	oC	1150
5.	Энтальпия газов на выходе	Iт	кДж/кг	16420
6.	Тепловосприятие	Qт	кДж/кг	8555,8
	Конвективный пучок
1.	Температура газов: на входе на выходе	' ''	oC oC	1150 450
2.	Энтальпия газов: на входе на выходе	I' I''	кДж/кг кДж/кг	16420 3747
3.	Тепловосприятие поверхности нагрева	Qбкп	кДж/кг	12188,2
	Воздухоподогреватель
1.	Температура газов: на входе на выходе	' ''	oC oC	450 270
2.	Энтальпия газов: на входе на выходе	I' I''	кДж/кг кДж/кг	3747 2438
3.	Температура воздуха: на входе на выходе	t'в t''в	oC oC	30 120
4.	Энтальпия воздуха: на входе на выходе		кДж/кг кДж/кг	227,2 869,7
5.	Тепловосприятие поверхности нагрева	Qбвп	кДж/кг	1338,6
	Экономайзер
1.	Температура газов: на входе на выходе	' ''	oC oC	300 135
2.	Энтальпия газов: на входе на выходе	I' I''	кДж/кг кДж/кг	2438 1320
3.	Тепловосприятие поверхности нагрева	Qбэк	кДж/кг	1095

Расчетная невязка теплового баланса парогенератора, кДж/кг

Q=Q^р_р*-(Q^т_л+Q_кп+Q_эк)*(1-Q₄/100)

Q = 25661,74*0,8577-(8555,8+12188,2+1095)*(1-5/100)=126,2

Q/Q^р_р = 126,2/25661,74*100 = 0,42% 0,5%.

2.3 Выбор и обоснование измельчительного оборудования

В зависимости от размеров наиболее крупных кусков исходного измельчённого материала различают следующие виды измельчения представленные в таблице 9.

Таблица 9 - Виды измельчения угля

Вид измельчения	Размер кусков до измельчения, мм	Размер кусков после измельчения, мм
Крупное дробление	1500-300	300-100
Среднее дробление	250-30	30-10
Мелкое дробление	50-10	10-0,5
Тонкое измельчение	0,5-0,075	0,075-0,001

Исходный материал имеет размер кусков max-25 см, min-3 см.

Исходя из размеров кусков угля первая ступень-среднее дробление. На дробление поступает 12200 кг угля/ч для двух паровых и двух водогрейных котлов. Для такого вида дробления существуют различные виды дробилок: конусная дробилка, роторная дробилка, валковая и молотковая дробилки. Исходя из показателей более низкой цены и высокого качества работы, принимаем к установке щековую дробилку 400х600 с простым качанием щеки (рисунок 17).

1-корпус; 2- неподвижная щека; 3- подвижная щека; 4- дробящие плиты; 5- ось; 7-эксцентриковый вал; 8- шатун; 9 - регулировочное устройство; 10- пружина; 11- тяга; 12,13- распорные плиты.

Рисунок 17-- Щековая дробилка с простым качанием щеки 400х600

Щековая дробилка состоит из сварного корпуса 1, в котором в подшипниках установлен эксцентриковый вал 7 с подвешенным к нему шатуном 8. Нижний конец шатуна имеет специальные гнезда, в которых свободно вставлены концы распорных плит 12 и 13. Противоположный конец распорной плиты 13 вставлен в гнездо подвижной щеки 3, подвешенной на оси 5. Конец плиты 12 упирается в клиновой упор регулировочного устройства 9. Тяга 11 и пружина 10 обеспечивают обратное движение подвижной щеки и удерживают от выпадения распорные плиты. К неподвижной 2 и подвижной щекам крепятся дробящие плиты 4 с вертикальным рифлением, являющиеся основными рабочими органами щековых дробилок. Рабочие поверхности дробящих плит и боковые стенки корпуса дробилки образуют камеру дробления. Удельная мощность [кВт/(м³/ч)] при минимальной ширине разгрузочной щели достигает 1,2...4,6 [кВт/(м³/ч)]. Типоразмер щековой дробилки определяется размером ширины В и длины L загрузочного зева дробилки. Величина В характеризует максимальную крупность кусков, загружаемых в дробилку (D_max = 0,85 В), а величина L определяет в основном ее производительность. Отечественные щековые дробилки выпускаются следующих типоразмеров: 400х600; 600х900; 900х1200; 1200х1500; 1500х2100; 2100х2500 мм, производительностью до 800 м³/ч.

Вторая ступень дробления угля - мелкое дробление. Для мелкого дробления в производстве применяют конусные, молотковые, валковые и стержневые дробилки. На эту ступень поступает 10000 кг угля, остаток возвращается на первую ступень дробления, пройдя через сито (грохот). Для этой ступени примем к установке валковую дробилку (рисунок 18).

1- станина; 2,4- валки; 3,6- подшипники; 5 - пружинные опоры.

Рисунок 18 -- Конструкция валковой дробилки.

Рабочими органами валковой дробилки являются два параллельных цилиндрических валка 2 и 4, вращающиеся навстречу один другому. Попадающий в рабочую зону кусок материала увлекается трением о поверхность валков и затягивается в рабочее пространство, где подвергается дроблению в результате раскалывания, излома и истирания. Поверхности валков изготовляют гладкими и рифлеными. Валки монтируются на станине 1 в подшипниках 3 и 6. Подшипники одного либо двух валков имеют пружинные опоры 5, которые могут перемещаться в направляющих при попадании в дробилку не дробимого предмета. Вращение валка сообщается от электродвигателя через клиноременную передачу с частотой 75...190 мин^.