Тепловой расчет котлоагрегата

Общая характеристика котла. Определение составов и объемов воздуха и продуктов сгорания по трактам. Расчет энтальпии дымовых газов. Тепловой баланс котельного агрегата. Основные характеристики экономайзера. Расчет конвективных поверхностей нагрева.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 27.12.2013
Размер файла 151,1 K

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/

Министерство образования и науки

Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ФГБОУ ВПО АлтГТУ им. Ползунова И. И.

Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»

Тепловой расчет котлоагрегата

Пояснительная записка

КР 270109.06.000 ОТ

Выполнил

студент ТГВ - 01 Гончарова И.С.

Проверил

преподаватель Кисляк С.М.

Барнаул 2013р.

1. Общая характеристика котла

1.1 Исходные данные для расчета

Тепловой расчет парового котла выполняется для многотопливного парового котла КЕ-6,5МТ с рабочим давлением 1,4 МПа(14 кгс/см3), расчетной паропроизводительностью 6,5 т/ч. Температура питательной воды 100°С. Котел предназначен для производства насыщенного пара, идущего на технологические нужды предприятий лесозаготовительной и деревообрабатывающей промышленности, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

В топке котла сжигается уголь Донецкий

Таблица 1.1 - Расчетные характеристики топлива

Состав рабочей массы, %

QPH, кДж/кг

Wp

14,0

17766

Ap

25,8

Spo+k

3,9

Cp

44,8

Hp

3,4

Np

1,0

Op

7,1

Таблица 1.2 - Конструктивные данные котлоагрегата

Наименование величин

Размерность

Обозначение

Значение

1

Паропроизводительность (теплопроизводительность)

т/ч (МВт)

D (Q)

6,6

2

Избыточное давление пара

МПа

Р изб.

1,4(14)

3

Температура перегретого пара (температура горячей воды для водогрейного котла)

оС

t п.п. (tгв)

194

4

Температура питательной воды

оС

t п.в.

100

5

Полная поверхность нагрева

м2

Н

173,8

6

Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева

м2

Нл

24,8

7

Площадь поверхности нагрева конвективного пучка

м2

Нкп

149

8

Площадь поверхности пароперегревателя

м2

Нп..п.

9

Наружный диаметр барабанов

мм

1000

10

Толщина стенки барабана

мм

1000*13

11

Живое сечение для прохода газов в пароперегревателе

м2

fп.п.

0,184

12

Объем топки и камеры догорания

м3

24,92

13

Рекомендуемая температура газов за котлом

оС

320

14

Длина цилиндрической части верхнего барабана

мм

5240

15

Нижнего барабана

мм

2240

16

Расстояние между осями барабанов

мм

17

Диаметр передних опускных труб

мм

18

Количество труб боковых экранов

шт

19

Количество кипятильных труб

шт

20

- по оси барабана

шт

z1

21

- по ширине котла

шт

z2

22

Длина котла

мм

-

5555

23

Ширина котла

мм

-

2580

24

Высота котла от пола до оси верхнего барабана

мм

-

7485

25

Масса котла

т

-

23903

26

Диаметр и толщина стенок экранных и кипятильных труб

мм

d,

51*25

27

Диаметр и толщина стенок коллекторов экранов

мм

d,

28

Шаг труб боковых экранов в топки и камере догорания

мм

s

29

Шаг труб заднего экрана в камере догорания

мм

s

30

Шаг кипятильных труб по длине котла

мм

s1

55

31

Шаг кипятильных труб по ширине котла

мм

s2

32

Диаметр и толщина стенок труб пароперегревателя

мм

d,

33

Шаг труб пароперегревателя по длине котла

мм

s1

34

Шаг труб пароперегревателя по ширине котла

мм

s2

35

Величина непрерывной продувки

%

Р

5

2. Объемы и энтальпия воздуха и продуктов сгорания

2.1 Коэффициенты избытка воздуха и присосы по газоходам в котлоагрегата

Коэффициент избытка воздуха в топке T, соответствующий составу газов в конце топки, принимается в зависимости от типа топочного устройства и вида сжигаемого топлива, присосы воздуха по газоходам по приложению Б.

Расчеты коэффициентов избытка воздуха по газоходам рекомендуется занести в таблицу 2.1, рассчитав их по формуле

i+1 = i + i+1

Таблица 2.1 - Коэффициенты избытка воздуха по газоходам

Газоход

Величина присоса

Значение на выходе

1

Топка

0.1

1.3

2

Конвективный пучек

0.05

1.35

3

Экономайзер (воздухоподогреватель

0.08

1.43

2.2 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

Теоретический объем воздуха, необходимый для горения определяется по следующей формуле:

при сжигании твердого и жидкого топлива:

V0=0,0889(44,8+0,375*3,9)+0,265*3,4-0,0333*7,1=4.7 м3/кг

Теоретический объем 3-х атомных газов вычисляется по формуле:

при сжигании твердого и жидкого топлива:

VoRO2 = 0,0187(СP + 0,375SP) (2.2)

VoRO2 =0,0187(44,8+ 0,375*3,9)=0,86

При сжигании твердого топлива концентрацию частиц золы в продуктах сгорания (кг/кг) определяют по следующей формуле:

Определение составов и объемов воздуха и продуктов сгорания по трактам рекомендуется свести в таблицу 2.2.

Таблица 2.2

Наименование величины

Размерность

Расчетная формула

Коэффициенты избытка воздуха

= 1

Т=1,3

КП=1,35

Э=1,43

1

Теоретический объем воздуха, необходимый для горения

м3/м3, (м3/кг)

V0

4,7

4,7

4,7

4,7

2

Величина

-

- 1

0

0,3

0,35

0,43

3

Объем избыточного воздуха

м3/м3, (м3/кг)

V = ( - 1)Vo

0

1,41

1,65

2,02

4

Избыточный объем водяных паров

м3/м3, (м3/кг)

0,016( - 1)Vo

0

0,022

0,026

0,032

5

Теоретический объем азота (N2)

м3/м3, (м3/кг)

VoN2 = 0,79Vo + 0,008Nр - для твердого и жидкого топлива;

3,7

3,7

3,7

3,7

6

Теоретический объем 3 - х атомных газов

м3/м3, (м3/кг)

VoRO2 вычисляется по формуле 2.3 или 2.4

0,86

0,86

0,86

0,86

7

Действительный объем сухих газов

м3/м3, (м3/кг)

Vсг = VoRO2 + VoN2 + V

4,56

5,97

6,21

6,58

8

Теоретический объем водяных паров

м3/м3, (м3/кг)

VoH2O = 0,01(H2 + H2S+CmHnn/2) + 0,124dГ+0,0161Vo

0,628

0,628

0,628

0,628

9

Действительный объем водяных паров

м3/м3, (м3/кг)

VH2O = VoH2O+ 0,016(-1)Vo

0,628

0,65

0,654

0,66

10

Общий объем газов

м3/м3, (м3/кг)

VГ = VС.Г+VH2O

5,188

6,62

6,864

7,24

11

Объемная доля 3-х атомных газов

-

rRO2 = VoRO2/VГ

0,165

0,129

0,125

0,119

12

Объемная доля водяных паров

-

rH2O = VH2O/VГ

0,121

0,098

0,095

0,091

13

Общая объемная доля 3-х атомных газов

-

rn = rRO2+rH2O

0,286

0,227

0,22

0,21

14

Масса дымовых газов

кг/м3

GГ = СГ+dГ/1000+ +1,306Vo - для газа;

GГ= 1-АР/100+ +1,306Vo - для твердого топлива;

GГ=1-АР/100+ +1,306Vo+ Gф - для жидкости

6,39

8,23

8,54

9,03

15

Средняя плотность дымовых газов

кг/м3

Г = GГ/VГ

1,23

1,24

1,24

1,25

2.3 Расчет энтальпии дымовых газов

Расчет энтальпии дымовых газов производится по формуле, кДж/кг:

J=J0г+(?-1) J

где J0г, J0в - энтальпии дымовых газов и воздуха при ?=1,принимаются по приложению В;

?-коэффициент избытка воздуха за газоходом.

Таблица 2.3 - Энтальпии воздуха и продуктов сгорания

Коэффициент избытка воздуха

Температура дымовых газов ?, оС

Трехатомные газы

Двухатомные газы

Водяные пары

Избыточный воздух

Энтальпия J,кДж/кг

VoRO2,м3/кг

(c?)RO2, кДж/м3

JRO2, кДж/кг

VoR2, м3/кг

(c?)R2, кДж/м3

JR2,кДж/кг

VH2O м3/кг

(c?)H2O кДж/м3

JH2O, кДж/кг

V, м3/кг

(c?)в, кДж/м3

Jв, кДж/кг

2000

0,86

4843

4164,98

3,7

2964

10966,8

0,628

3926

1924,19

2,02

3064

6189,28

23245,25

800

1704

1465,44

1093

4044,1

1355

850,94

1130

2282,6

8643,08

?кп

1000

2202

1893,72

1394

5157,8

1725

1083,3

1,65

1436

2369,4

10504,22

300

559

480,74

392

1450,4

463

290,76

403

664,95

2886,85

500

996

856,56

664

2456,8

794

498,63

1,41

684

964,44

4776,43

100

169

145,34

130

481

151

94,83

132

186,12

907,29

3 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

Низшая теплота сгорания топлива определяется по формуле Менделеева: при сжигании твердого и жидкого топлива:

Qнр=338Ср+1025Нр-108,5(ОР-SР)-25WP

Qнр=338*44,8+1025*3,4-108,5(7,1-3,9)-25*14=17930,2 кДж/кг

Тепловой баланс котлоагрегата и все расчеты выполняются на 1 кг для твердого и жидкого топлива, кДж/кг:

QPP=Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q6

где QPP - поступившая в котлоагрегат теплота, называемая располагаемой теплотой;

Q1- полезно использованная теплота;

? Qi- тепловые потери.

Общее уравнение теплового баланса в этом случае можно записать, %

100=q1+q2+q3+q4+q5+q6

Располагаемая теплота QPP определяется по формуле:

для жидкого и твердого топлива ,кДж/кг:

QPP= QнP+ QТ+ QФ;

где QнP- низшая теплота сгорания рабочей массы твердого и жидкого и сухой массы газообразного топлива,

QТ- физическая теплота топлива

QФ-теплота, вносимая в топку при паровом распыливании мазута.

QPP= QнP=17930,2 кДж/кг

Потери тепла от механической неполноты сгорания:

q4=5%

В зависимости от топлива и способа его сжигания. Потери тепла с уходящими газами определяются как разность между энтальпией продуктов сгорания на выходе из котла и энтальпии холодного воздуха ,%.

q2=,

где q4- потеря от механической неполноты сгорания, %;

Jхв0-энтальпия холодного воздуха при температуре 30°С, вычисленная по формуле:

Jхв0=39,8*V0

Jхв0=39,8*4,7=187,06 кДж/кг

Jух-энтальпия уходящих газов (за экономайзером и воздухоподогревателем) при соответствующим ух и температуре ?ух определяется по таблицы энтальпий методом линейной интерполяции .

Температура уходящих газов для котлов низкого давления с хвостовыми поверхностями нагрева должна быть не ниже значений, указанных в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Температура уходящих газов

Топливо

Угли с приведенной влажностью %/МДж и природный газ

120-130

Jух=907,29+*(130-100)=610,59 кДж/кг

q2==1,82%

Потеря тепла от химической неполноты сгорания q3 определяется при сжигании твердого топлива в слоевых топках по приложению Ж.

q3=0,5%

Потерю тепла от наружного охлаждения q5 принимается по приложению 3 в зависимости от номинальной производительности котлоагрегата.

q5= q5ном,

q5=3,2%,

где q5ном- потери теплоты от наружного охлаждения при номинальной нагрузке.

Потеря с теплом шлака q6шл определяется по формуле ,%

q6шл=(ашлАР)/QРР,

где а шл - унос топлива со шлаком, определяется по расчетной характеристике топки, а шл = 1 - а ун; - энтальпия золы определяется по приложению В для температуры золы при твердом шлакоудалении равной 6000 С.

а шл = 1 - а ун=1-0,08=0,92;

q6шл=(0,92*561*25.8)/ 17930,2=0,74%

Суммарная потеря тепла в котлоагрегате, %

q = q2 + q3 + q4 + q5 + q6 шл.

q=1,82+0,5+5+3,2+0,74=11,26%

Коэффициент полезного действия котлоагрегата, %

=88,74%

Расход топлива, подаваемого в топку, кг/с (м3/с)

B =

Полное количество теплоты , полезно отданной в котлоагрегате Qка, кВт находится по общей формуле

Qка = Dнп ( iнп - iпв ) + Dпр ( iкип - iпв ),

где Dнп - паропроизводительность котлоагрегата, кг / с; Dпр - расход котловой воды на продувку котла, кг / с

=0,009 кг/с

Qка=1,83 (2788,4-418,7)+1,83*0,005(830,1-418,7)= 4340.31кВт,

B=(4340.31/17930,2*88,74)*100=0,272

Pпр - процент от расхода пара на проводку, принимается ориентировочно 5 - 10%;

i нп - энтальпия насыщенного пара, определяется по давлению в барабане котла P = 1,4 МПа по приложению Г;

i кип - энтальпия котловой воды, определяется по полному давлению в котле по приложению Г;

i пв - энтальпия питательной воды на входе в котлоагрегат при р = 1,4 ,8 МПа определяется также по приложению Г.

В связи с тем, что при работе котлоагрегата имеется механическая неполнота сгорания и часть топлива не сгорает и не образует топочных газов тепловой расчет ведется по расчетному расходу топлива, кг / с

=0.258 кг/с

?=1-(q5/100)

?=1-(3,2/100)=0,968

Наименование величин

Размерность

обозначение

Расчетная формула или обоснование

Значение

1

Низшая теплота сгорания топлива по формуле Менделеева

кДж/кг

QpН

Из табл. 1.1

17930,2

2

Температура уходящих газов

оС

.

Принимаем по таблице 3.1

130

3

Энтальпия уходящих газов

кДж/кг

Jух

Методом интерполирования

610,59

4

Энтальпия воздуха поступающего в топку

кДж/кг

Ix.в.

39,8V0

187,06

5

Потеря тепла от химического недожога

%

q3

По приложению Ж

0,05

6

Потеря тепла от механического недожога

%

q4

По приложению Ж

5

7

Потеря тепла в окружающую среду

%

q5

По приложению З

3,2

8

Доля золы топлива в шлаке

__

ашл

1-аун

0,92

9

Энтальпия шлака при сухом шлакоудалении

кДж/кг

По приложению В

561

10

Потеря тепла со шлаком

%

q6

q6шл=(ашлАР)/QРР

0,74

11

Потеря тепла с уходящими газами

%

q2

q2=,

1,82

12

КПД брутто котельного агрегата

%

бр.

88,74

13

Расход топлива подаваемого в топку

кг/с

В

B = .

0,272

14

Расчетный расход топлива

кг/с

Вр

0.258

4. РАСЧЕТ ТОПКИ

По справочным данным и по чертежам определяют характеристики топки и заносят их в таблицы 4.1 и 4.2.

Наименование величин

Размерность

Обозначение

Значение

1

Удельная нагрузка топочного объема

кВт/м3

qV

2

Коэффициент избытка воздуха

-

T

1.3

3

Потеря от химического недожога

%

q3

0.5

4

Потеря от химического недожога

%

q4

5

5

Доля золы топлива в уносе

%

aУН

6

Давление воздуха подаваемого под решетку

кПа

0.1

7

Габаритные размеры решетки

мм

-

Наименование величин

Размерность

Обозначение

Расчетная формула или обоснование

Значение

1

Площадь ограждающих поверхностей топки и камеры догорания

м2

по чертежам

60

2

Объем топки и камеры догорания

м3

табл.1.2

24,9

3

Эффективная толщина излучающего слоя

м

3,6·Vт/Fт

1,49

4

Лучевоспринимающая поверхность нагрева топки

м2

табл. 1.2

24,78

5

Степень экранирования топки

__

Нл/Fт

1,517

Задачей поверочного расчета топки является определение температуры газов на выходе из топки при известных ее конструктивных характеристиках.

Границами объема топочных камер Vт являются осевые плоскости экранных труб или обращенные в топку поверхности защитного огнеупорного слоя. В выходном сечении ее объем ограничивается поверхностью, проходящей через оси первого ряда котельного (конвективного) пучка. Границей объема нижней части топки при сжигании газа и мазута служит под.

В слоевых топках объем ограничивается плоскостью колосниковой решетки и вертикальной плоскостью, проходящей через концы колосников.

Полная поверхность стен топки Fст вычисляется по размерам поверхностей, ограничивающих объем топочной камеры.

В котлах ДКВР и КЕ предусмотрена камера догорания. Объем и ограждающие поверхности этой камеры должны войти в Vт и Fт топки.

Лучевоспринимающая поверхность нагрева настенных и двустенных экранов определяется по формуле,м2:

HЛ = FПЛ ?,

где ? - угловой коэффициент экрана, определяется по приложению М;

FПЛ- площадь стены, занятия экраном, м2

FПЛ= Нл* ?* ?,=24,78*0,45=11,15 м2

Активный объем топочной камеры подсчитывается по формуле, м3

vт=fбок-вт=44,52*2.3=102,396,

где fбок - площадь боковой стены топки, м2; вт - средняя ширина топочной камеры, м

По найденному значению vт определяется тепловое напряжение топочного объема (кВт/м3)

=0,927*17930,2/102,396=162.394 кВт/м3

При поверочном расчете топки необходимо задаться температурой на выходе из топки, а затем ее уточнить.

Оптимальные значения температуры на выходе из топки находится в пределах 900-1150°С.

Расчет топки сведен в таблицу 4.3

Наименование величины

Размерность

Обозначение

Расчетная формула или обоснование

Значение

1

Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки

кДж/кг

J''т

По диаграмме

9666,7

2

Теплота, вносимая в топку холодным воздухом

кДж/кг

т J ХВ

234,17

3

Полезное тепловыделение в топке

кДж/кг

По формуле 4.1

17939.3

4

Теоретическая (адиабатическая) температура горения

По диаграмме (по значению Qт)

1975,6

5

Коэффициент загрязнения топочных экранов

-

?

По Приложению К

0,45

6

Давление в топочной камере котлоагрегата

МПа

P

По рекомендациям принимаем Р = 0,1

0,1

7

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

1/(м·МПа)

По формуле 4.6

8

Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы

1/(м·МПа)

По формуле 4.7

7,253

9

Коэффициент ослабления лучей частицами кокса

1/(м·МПа)

0,3

10

Суммарный коэффициент ослабления лучей

1/(м·МПа)

К

3,03

11

Суммарная оптическая толщина среды

-

-

K·P·S

0,38

12

Коэффициент светимости пламени

-

m

По Приложению Л

0,55

13

Степень черноты факела

-

аф

По формуле 4.5

0,314

14

Угловой коэффициент топочных экранов

-

По приложению М

1

15

Коэффициент тепловой эффективности экранов

-

0,6

16

Среднее значение коэффициент тепловой эффективности экранов

-

При степени экранирования топки

0,6

17

Степень черноты топки

-

ат

По формуле 4.4

0,725

18

Параметр

-

М

По формуле 4.3

0,562

19

Тепловыделение на 1 м2общей поверхности стенок топки

кВт/м2

-

Bp·Qт/Fт

277,16

20

Действительная температура на выходе из топки

По формуле 4.2

1109

Полезное тепловыделение в топке складывается из располагаемого тепла и тепла воздуха поступившего в топку , кДж/кг

=17930,02+243,17=17939.3

где - тепло вносимое в топку с воздухом, кДж/кг,

=т J ХВ=187,06*1,3=243,17 для котлоагрегатов без подогрева воздуха.

Теоретическую температуру горения рекомендуется рассчитывать по максимальному тепловыделению в топке. Максимальное тепловыделение, кДж / кг

= JТ= VCСР·?А,

откуда oC, TА = ?А + 273=1975,6+273=2248,6 К.

При расчете котлоагрегата определяется по графику (рис.2.1).

Температура на выходе из топки определяется по формуле, 0С

=1109

где - теоретическая температура горения, К; - коэффициент, учитывающий характер распределения температур по высоте топки/

При сжигании мазута и газа

=0,59-0,2*0,14=0,562

при камерном сжигании высокореакционных топлив и слоевом сжигании всех топлив

.

Для слоевых топок при сжигании топлива в тонком слое = 0, при сжигании топлива в толстом слое = 0,14.

Также:

?о=5,67*10-11 - коэффициент излучения абсолютно черного тела, кВт/(м2*К4);

cp - средний коэффициент тепловой эффективности топочных экранов;

Fст - полная поверхность стен топочной камеры;

Bр - расчетный расход топлива, кг/с, м3/с;

V·сср - средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания;

т - степень черноты топки.

Если полученная температура отличается от предварительно заданной более чем __ 250С, то производят пересчет.

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания определяется как

=(17930,2-1975,6)/(1694.43-1158)=29,74

Степень черноты экранированных камерных топок определяется эффективной степенью черноты факела и тепловой эффективностью экранов.

Cтепень черноты топки для слоевых топок, при сжигании твердого топлива

==0,725

где Ф - степень черноты факела, зависящая от вида сжигаемого топлива;

ср - коэффициент тепловой эффективности экранов;

- отношение между площадью зеркала горения и поверхностью стен топки;

Эффективная степень черноты факела при сжигании твердого топлива определяется

aф = 1 - е-kрs=1- е-0,462=0,365

где р - давление топке, 0,1 МПа;

s - эффективная толщина излучающего слоя, м;

k - коэффициент ослабления лучей топочной средой,

k = kГrп + kc для светящего пламени

Для не светящегося пламени:

=8,044*0,376+7,253*0,00011+0,3*0,5*0,003=3,03

где kзл - коэффициент ослабления золовыми частицами, определяется по формуле:

=7,253

- плотность дымовых газов, принимаемая равной 1,3 кг/м3

- средний диаметр эоловых частиц, мкм, его значения приведены в таблице 4.4.

Таблица 4.4 - Диаметр частиц золы

Топочное устройство

Топливо

Слоевые топки

Все топлива

20

Безразмерная концентрация золы в дымовых газах зл , рассчитывается по формуле (2.5); kкокс - эффективный коэффициент ослабления лучей коксовыми частицами: kкокс = 1 в камерных топках, в слоевых топках kкокс = 0,3 (для тощих углей и антрацитов); kкокс = 0,5 в камерных топках, в слоевых топках kкокс = 0,15 (для каменного и бурого угля, торфа). Величины x1, x2, учитывающие влияние концентраций коксовых частиц в факеле, зависят от рода топлива и способа сжигания. Для низко реакционных топлив х1=0,1: для высокореакционных (каменные и бурые угли торф сланцы древесина) х1 = 0,5. При камерном сжигании топлив х2 =0,1: при слоевом - х2 = 0,03

При проверочном и конструктивном расчете тепло, воспринятое в топке, определяется по формуле

Qл = ?(QТ - J''Т)=0,968( 17939.3-9666,7)=8007,87

котел газ нагрев баланс

5. РАСЧЕТ КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

При проведения расчета конвективных поверхностей нагрева используются следующие основные уравнения:

где Qб - количество тепла, отданного дымовыми газами конвективной поверхности, отнесено к 1 кг топлива;

где Qт - количество тепла, переданного через поверхность труб котловой воде, отнесено к 1 кг топлива.

Для определения Qб и Qт необходимо знать температуру дымовых газов за поверхностью нагрева . Ее величиной первоначально задаются с последующим уточнением.

Расчет считается законченным, если расстояние между Qт и Qб и не превышает 2%.

Наименование величины

Размерность

Обозначение

Расчетная формула или обоснование

Значение

1

Температура дымовых газов за котлом

по таблице 1 исходных данных

350

2

Энтальпия дымовых газов за конвективными поверхностями

кДж/кг

По J-V диаграмме

3798.89

3

Тепловосприятие конвективных поверхностей по уравнению теплового баланса

кДж/кг

6784.47

4

Температурный напор в начале газохода

915

5

Температурный напор в конце газохода

126

6

Средняя температурный напор в газоходе

429.47

7

Средняя температура дымовых газов в пароперегревателе

729.47

8

Средняя скорость дымовых газов

м/с

3,29

9

Суммарная поглощательная способность трехатомных газов

1/(м·МПа

-

rn·Sk

0.0548

10

Эффективная толщина излучающего слоя

м

0,19

11

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к стенке

По формуле 5.1, 5.2

38

12

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

1/(м·МПа)

По формуле 4.5

8.04

13

Суммарная оптическая толщина среды

-

Kps

0,044

14

Степень черноты газового потока

-

А

1-е-КPS

0,043

15

Коэффициент загрязнения

При сжигании твердого топлива принять 0,0043;

0,0043

16

Температура наружной поверхности труб

194.11

17

Коэффициент теплоотдачи излучением

По формуле 5.4

38.68

18

Коэффициент омывания газохода дымовыми газами

-

Для поперечно омываемых пучков = 1; для сложно омываемых = 0,95

1

19

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке трубы

76.68

20

Коэффициент теплопередачи в котле

56.7

21

Тепловосприятие котла по уравнению теплопередачи

кДж/кг

6706.3

22

Невязка

·100

1.2

Сz - поправка на число рядов труб по ходу газов,при z2>10 Сz=1

Cc-поправка на геометрическую компоновку пучка, в зависимости от относительных продольных и поперечного шагов находится по формуле:

Сс=

где ,

где d-диаметр труб

Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании шахматных пучков:

коэффициент теплопроводности при средней температуре потока, определяется по приложению О;1,1639 - коэффициент перевода , равен 4,191000/3600; коэффициент кинематической вязкости при средней температуре потока, определяется по Приложению О; d - диаметр труб; скорость теплоносителя; Pr - при средней температуре потока, находится по Приложению О; Коэффициент теплоотдачи излучением определяется для запыленного потока:

где аз = 0,8;

T - температура потока, К;

Тз - температура загрязненной стенки, К (t3 = tкип + t),

tкип - температура котловой воды при Р = 1,4 МПа;

t - перепад температур между котловой водой и стенкой трубки принимается при сжигании твердого топлива и мазута 60оС

6. РАСЧЕТ ХВОСТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

6.1 Тепловой расчет водяных экономайзеров

Наименование величин

Размерность

Обозначение

Значение

1

Длина труб

мм

l

2500

2

Площадь поверхности нагрева одной трубы с газовой стороны

м2

HТРВ.Э

4.49

3

Площадь живого сечения одной трубы для проходов газов

м2

0.184

По справочным данным определяют основные характеристики экономайзера

При конструктивном расчете экономайзера известны энтальпии газов на выходе (из расчета предыдущей поверхности нагрева) и энтальпия воды на выходе.

Тепловой расчет экономайзеров основан на балансовом уравнении

Расчет водяного экономайзера рекомендуется свести в таблицу

Наименование величины

Размерность

Обозначение

Расчетная формула или Обоснование

значение

1

Тепловосприятие водяного экономайзера

кДж/кг

Qвэ

1228.7

2

Энтальпия воды на выходе из экономайзера

кДж/кг

653.8

3

Температура воды на выходе из экономайзера

по таблице для воды

153.5

4

Температурный напор в начале экономайзера

196.49

5

Температурный напор в конце экономайзера

90

6

Средний температурный напор в экономайзере

136.38

7

Средняя температура дымовых газов в экономайзере

136.38

8

Средняя скорость дымовых газов в экономайзере

м/с

4.11

10

Коэффициент теплопередачи водяного экономайзера

16.32

11

Поверхность нагрева водяного экономайзера

м2

830.727

12

Число труб водяного экономайзера

шт.

185.017

13

Число горизонтальных рядов труб экономайзера

шт.

8

Для чугунных экономайзеров

Fг = fж z1

где fж- живое сечение для прохода газов через одну трубу, определяется в зависимости от длины трубы:

l fж м2

2,5 0,152

Число труб z1 выбирается так, чтобы скорость дымовых газов wГ была не менее 5 м/с

Коэффициент теплопередачи определяется следующим образом:

а) для чугунных экономайзеров по приложению Н.

K = KH CV;

где KH - определяется, зная wГ; CV - определяется, зная Vэкср;

6.2 Уточняющий расчет водяного экономайзера

Целью уточняющего расчета водяного экономайзера является уточнение принятых ?ух и tпв. На основание расчетов (см. таблицу 6.2) конструируется водяной экономайзер. Причем zр2 округляется в меньшую сторону, при этом ?ух несколько повысится. Расчет необходимо свести в таблицу 6.3

Наименование величины

Размерность

Обозначение

Расчетная формула или обоснование

Значение

1

Поверхность нагрева водяного экономайзера

м2

830.73

2

Тепловосприятие водяного экономайзера

кДж/кг

1228.7

3

Энтальпия газов на выходе из экономайзера

кДж/кг

1518.17

4

Температура уходящих газов

по J-? диаграмме

192.39

Заключение

При выполнении курсового проекта, был проведен тепловой поверочно- конструктивный

В результате расчета получены следующие тепловые характеристики котлоагрегата:

1) КПД=88,74%

2)потери тепла

-с уходящими газами q2=1,82 %

-от химической неполноты сгорания q3=0,05

-от механической неполноты сгорания q4= 5 - от наружного охлаждения q5=3,2

-с теплом шлака q6=0,74

3)расход топлива при расчетной производительности Вр =0,927

4)температуры газов на выходе из топки =1109

температура дымовых газов за котлом =350

температура уходящих газов =192.39

5)величина хвостовых поверхностей нагрева - поверхность нагрева водяного экономайзера =830.73

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчетные характеристики топлива. Расчет теоретических объемов воздуха и основных продуктов сгорания. Коэффициент избытка воздуха и объемы дымовых газов по газоходам. Тепловой баланс котла и топки. Тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева.

    контрольная работа [168,0 K], добавлен 26.03.2013

  • Расчет объема продуктов сгорания и воздуха. Тепловой баланс, коэффициент полезного действия и расход топлива котельного агрегата. Тепловой расчет топочной камеры. Расчет конвективных поверхностей нагрева и экономайзера. Составление прямого баланса.

    курсовая работа [756,1 K], добавлен 05.08.2011

  • 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

  • Характеристика котла ДЕ-10-14ГМ. Расчет объемов продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов. Коэффициент избытка воздуха. Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива. Расчет теплообмена в топке, водяного экономайзера.

    курсовая работа [267,4 K], добавлен 20.12.2015

  • Расчет топочной камеры котельного агрегата. Определение геометрических характеристик топок. Расчет однокамерной топки, действительной температуры на выходе. Расчет конвективных поверхностей нагрева (конвективных пучков котла, водяного экономайзера).

    курсовая работа [139,8 K], добавлен 06.06.2013

  • Выбор температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания, а также энтальпии воздуха. Тепловой баланс теплового котла. Расчет теплообменов в топке, в газоходе парового котла. Тепловой расчет экономайзера.

    курсовая работа [242,4 K], добавлен 21.10.2014

  • Описание конструкции котла. Общие характеристики топлива; коэффициенты избытка воздуха. Расчет объемов продуктов сгорания, доли трехатомных газов и концентрации золовых частиц. Тепловой расчет пароперегревателя, поверочный расчет водяного экономайзера.

    курсовая работа [364,8 K], добавлен 27.05.2015

  • Выбор типа котла. Энтальпия продуктов сгорания и воздуха. Тепловой баланс котла. Тепловой расчет топки и радиационных поверхностей нагрева котла. Расчет конвективных поверхностей нагрева котла. Расчет тягодутьевой установки. Расчет дутьевого вентилятора.

    курсовая работа [542,4 K], добавлен 07.11.2014

  • Определение объемов воздуха и продуктов сгорания, коэффициента полезного действия и расхода топлива. Расчет топки котла, радиационно-конвективных поверхностей нагрева, ширмового пароперегревателя, экономайзера. Расчетная невязка теплового баланса.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 15.11.2011

  • Выбор расчетных температур и способа шлакоудаления. Расчет энтальпий воздуха, объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет КПД парового котла и потерь в нем. Тепловой расчет поверхностей нагрева и топочной камеры. Определение неувязки котлоагрегата.

    курсовая работа [392,1 K], добавлен 13.02.2011

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.