Расчет парового котла БКЗ 420-140

Целью расчета водяного экономайзера является определение его необходимой теплообменной поверхности.

Сначала возьмем необходимые характеристики:

наружный диаметр труб водяного экономайзера;

внутренний диаметр труб водяного экономайзера;

поперечный шаг труб экономайзера;

продольный шаг труб экономайзера.

Найдем температуру газов перед водяным экономайзером:

где температура газов после водяного экономайзера первой ступени, ;

температура газов после конвективного пароперегревателя, .

И теперь с помощью линейной интерполяции найдем энтальпию газов перед водяным экономайзером первой ступени:

Тепловосприятие водяного экономайзера первой ступени, определяется как:

где коэффициент сохранения тепла, (формула 45);

энтальпия газов на входе в экономайзер, ;

энтальпия газов на выходе из экономайзера, ;

величина присосов воздуха в экономайзере;

энтальпия холодного воздуха, (формула 18).

Определим энтальпию воды на выходе из водяного экономайзера:

где энтальпия питательной воды на входе в экономайзер, (формула 24);

расчетный расход сгоревшего топлива, (формула 27);

тепловосприятие водяного экономайзера первой ступени, (формула 150);

расход питательной воды через экономайзер котла, .

Определим расход питательной воды через экономайзер котла:

где реальная паропроизводительность, (таблица №1);

расход продувочной воды, (формула 25);

расход пара на впрыск, (формула 50).

Вернемся к формуле (151) и найдем энтальпию воды на выходе из водяного экономайзера:

По найденной энтальпии питательной воды определяем температуру питательной воды на выходе из экономайзера:

где давление питательной воды;

энтальпия воды на выходе из водяного экономайзера, (формула 151).

На следующем рисунке изобразим график температурного напора водяного экономайзера первой ступени:

Рисунок №15 - Температурный напор водяного экономайзера первой ступени.

Найдем температурный напор водяного экономайзера первой ступени:

где ;

.

Определим скорость дымовых газов:

где расчетный расход сгоревшего топлива, (формула 27);

полный объем газов, (таблица №3);

средняя температура газов в водяном экономайзере, ;

площадь живого сечения для прохода газов, .

Найдем среднюю температруру газов в водяном экономайзере:

где температура газов перед водяным экономайзером, (формула 149);

температура газов после водяного экономайзера, .

Теперь определим площадь живого сечения для прохода газов:

где ширина топочной камеры, м;

глубина конвективной шахты; м (рисунок 14);

число труб в одном ряду пакета экономайзера, шт.;

наружный диаметр труб водяного экономайзера.

Найдем число труб в одном ряду пакета экономайзера:

где ширина топочной камеры, м;

поперечный шаг труб экономайзера.

Вернемя к формуле (157) и найдем площадь живого сечения для прохода газов:

И теперь по формуле (155) определим скорость дымовых газов:

Найдем коэффициент теплопередачи:

где коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, ;

коэффициент загрязнения поверхности.

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке находится, как:

где ; ; и , тогда:

По формуле (159) найдем коэффициент теплопередачи:

Площадь поверхности нагрева находится по следующей формуле:

где расчетный расход сгоревшего топлива, (формула 27);

тепловосприятие первой ступени водяного экономайзера, (формула 150);

коэффициент теплопередачи в экономайзере, (формула 159);

температурный напор экономайзера, (формула 154).

Длина одного змеевика определяется, как:

где площадь поверхности нагрева, (формула 161);

наружный диаметр труб водяного экономайзера;

число труб в одном ряду пакета экономайзера, шт. (формула 158).

Найдем число рядов по ходу газов:

(163)

где длина одного змеевика, м (формула 162);

ширина топочной камеры, м.

Полная высота пакета экономайзера:

(164)

где число рядов по ходу газов, шт. (формула 163);

продольный шаг труб экономайзера.

В итоге водяной экономайзер будет состоят из одного пакета с высотой равной 0,96 м.

10. Расчет воздухоподогревателя второй ступени

Найдем тепловосприятие второй ступени воздухоподогревателя:

(165)

где относительный избыток воздуха, (формула 33);

величина присосов воздуха в воздухоподогревателе;

энтальпия горячего воздуха, ;

энтальпия воздуха на выходе из первой ступени воздухоподогревателя, .

Определим энтальпию газов перед второю ступенью воздухоподогревателя:

где энтальпия газов после второй ступени воздухоподогревателя, ;

тепловосприятие второй ступени воздухоподогревателя, (формула 165);

коэффициент сохранения тепла, (формула 45);

величина присосов воздуха в воздухоподогревателе;

количество тепла, вносимого присасываемым воздухом, .

Количество тепла, вносимого присасываемым воздухом, находится с помощью линейной интерполяции по средней температуре воздуха :

Теперь по формуле (166) найдем энтальпию газов перед второй ступенью воздухоподогревателя:

И найдем температуру газов на входе в воздухоподогреватель, с помощью обратной интерполяции:

На следующем рисунке изобразим график температурного напора воздухоподогревателя второй ступени:

Рисунок №16 - Температурный напор воздухоподогревателя второй ступени.

Определим температурный напор воздухоподогревателя второй ступени:

где поправочный коэффициент для трех ходов воздуха;

среднелогарифмический температурный напор, .

Найдем среднелогарифмический температурный напор:



где ;

.

Определим температурный напор воздухоподогревателя второй ступени по формуле (167):

Для определения коэффициента теплопередачи задаем скорость газов и скорость воздуха:

скорость газов;

скорость воздуха.

Найдем общее число труб воздухоподогревателя для прохода газов:

где расчетный расход сгоревшего топлива, (формула 27);

полный объем газов, (таблица №3);

средняя температура газов в воздухоподогреваетеле второй ступени, ;

скорость газов в воздухоподогреваетеле второй ступени;

внутреннее сечение трубы для прохода газов, .

Определим среднюю температуру газов в воздухоподогреваетеле второй ступени:



где температура газов перед воздухоподогревателем второй ступени, ;

температура газов после воздухоподогревателя второй ступени, .

Найдем внутреннее сечение трубы для прохода газов по следующей формуле:

где внутренний диаметр труб, который находится как:

где наружный диаметр труб;

толщина стенки труб.

Вернемся к формуле (171) и найдем внутреннее сечение трубы для прохода газов:

И по формуле (169) посчитаем общее число труб воздухоподогревателя для прохода газов:

Число труб в одном ряду по ширине котла, находится как:



где ширина топочной камеры, м;

шаг между трубами по ширине котла.

Найдем число труб по глубине конвективной шахты:

где общее число труб воздухоподогревателя для прохода газов, шт. (формула 169);

число труб в одном ряду по ширине котла, шт. (формула 173).

Найдем коэффициент теплопередачи в воздухоподогревателе:

где коэффициент использования, учитывающий уменьшение тепловосприятие поверхности нагрева вследствие неравномерности ее омывания газами;

коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, ;

коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемому воздуху, .

Найдем коэффициент теплоотдачи от газов к стенке:

где и , тогда:

Найдем коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемому воздуху:

где ; ; и , тогда:

И теперь по формуле (175) найдем коэффициент теплопередачи в воздухоподогревателе:

Определим поверхность нагрева воздухоподогревателя:

где расчетный расход сгоревшего топлива, (формула 27);

тепловосприятие второй ступени воздухоподогревателя, (формула 165);

коэффициент теплопередачи в воздухоподогревателе, (формула 175);

температурный напор воздухоподогревателя второй ступени, (формула 167).

Далее найдем полную высоту воздухоподогревателя:



где поверхность нагрева второй ступени воздухоподогревателя, (формула 178);

средний диаметр труб, м;

общее число труб воздухоподогревателя для прохода газов, шт. (формула 169).

Высота одного хода воздухоподогревателя, находится как:

где расчетный расход сгоревшего топлива, (формула 27);

коэффициент избытка воздуха на выходе из второй ступени воздухоподогревателя;

теоретически необходимый объем воздуха, (формула 6);

средняя температура воздуха;

ширина топочной камеры, м;

число труб в одном ряду по ширине котла, шт. (формула 173);

наружный диаметр труб;

скорость воздуха;

число потоков воздуха.

Найдем число ходов воздуха:



где полная высота воздухоподогревателя, м (формула 179);

высота одного хода воздухоподогревателя, м (формула 180).

Теперь персчетаем высоту одного хода воздухоподогревателя по следующей формуле:

где полная высота воздухоподогревателя, м (формула 179);

число ходов воздуха, шт. (формула 181).

В итоге воздухоподогреватель будет состоять из одного куба с высотой 1,687 м.

11. Расчет водяного экономайзера второй ступени

Найдем тепловосприятие водяного экономайзера второй ступени:

где коэффициент сохранения тепла, (формула 45);

энтальпия газов на входе в экономайзер, ;

энтальпия газов на выходе из экономайзера, ;

величина присосов воздуха в экономайзере;

энтальпия холодного воздуха, (формула 18).

Определим энтальпию воды на выходе из водяного экономайзера:

где энтальпия питательной воды на входе в экономайзер, (формула 151);

расчетный расход сгоревшего топлива, (формула 27);

тепловосприятие водяного экономайзера второй ступени, (формула 183);

расход питательной воды через экономайзер котла, (формула 152)

По найденной энтальпии питательной воды определяем температуру питательной воды на выходе из экономайзера:

 (185)

где давление перед экономайзером;

энтальпия воды на выходе из водяного экономайзера, (формула 184).

На следующем рисунке изобразим график температурного напора водяного экономайзера второй ступени:

Рисунок №17 - Температурный напор водяного экономайзера второй ступени.

Найдем температурный напор водяного экономайзера второй ступени:

где ;

.

Определим скорость дымовых газов:

где расчетный расход сгоревшего топлива, (формула 27);

полный объем газов, (таблица №3);

средняя температура газов в водяном экономайзере, ;

площадь живого сечения для прохода газов, .

Найдем среднюю температруру газов в водяном экономайзере:

где температура газов перед водяным экономайзером, ;

температура газов после водяного экономайзера, .

Теперь определим площадь живого сечения для прохода газов:

где ширина топочной камеры, м;

глубина конвективной шахты; м (рисунок 14);

число труб в одном ряду пакета экономайзера, шт.;

наружный диаметр труб водяного экономайзера.

Найдем число труб в одном ряду пакета экономайзера:

где ширина топочной камеры, м;

поперечный шаг труб экономайзера.

Вернемя к формуле (189) и найдем площадь живого сечения для прохода газов:

И теперь по формуле (187) определим скорость дымовых газов:

Найдем коэффициент теплопередачи:

где коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, ;

коэффициент загрязнения поверхности.

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке находится, как:

где ; ; и , тогда:

По формуле (191) найдем коэффициент теплопередачи:

Площадь поверхности нагрева находится по следующей формуле:

где расчетный расход сгоревшего топлива, (формула 27);

тепловосприятие второй ступени водяного экономайзера, (формула 183);

коэффициент теплопередачи в экономайзере, (формула 191);

температурный напор экономайзера, (формула 186).

Длина одного змеевика определяется, как:

где площадь поверхности нагрева, (формула 193);

наружный диаметр труб водяного экономайзера;

число труб в одном ряду пакета экономайзера, шт. (формула 190).

Найдем число рядов по ходу газов:

где длина одного змеевика, м (формула 194);

ширина топочной камеры, м.

Полная высота пакета экономайзера:

где число рядов по ходу газов, шт. (формула 195);

продольный шаг труб экономайзера.

В итоге водяной экономайзер будет состоят из одного пакета с высотой равной 0,384 м.

12. Составление прямого баланса котла

Завершающим этапом распределения тепловосприятий является проверка правильности распределения с помощью определения расчетной невязки теплового баланса котельного агрегата:

где теплота сгорания топлива, (таблица №2);

коэффициент полезного действия котельного агрегата, % (формула 16);

тепловосприятие поверхности нагрева в топке, (формула 47);

тепловосприятие ширмового пароперегревателя, (формула 79);

тепловосприятие конвективного пароперегревателя, (формула 101);

тепловосприятие первой ступени водяного экономайзера, (формула 150);

тепловосприятие второй ступени водяного экономайзера, (формула 183);

потеря с механическим недожогом топлива, %.

Посчитаем относительную величину невязки:

(197)

Величина невязки меньше 0,5%, значит расчет поверхностей нагрева котла выполнен верно и тепловой расчет заканчивается.

Теперь, по завершении теплового расчета котельного агрегата, изобразим на следующем рисунке схему конвективной шахты с указанием размеров поверхностей нагрева.

Рисунок №18 - Схема конвективной шахты.

13. Аэродинамический расчет котельного агрегата

13.1 Исходные данные

Целью расчета является выбор необходимого типоразмера дымососа на основе определения производительности тяговой системы и перепада полных давлений в газовом тракте. Аэродинамический расчет газового тракта котла выполняется по данным теплового расчета. Исходные данные приведены в следующей таблице:

Таблица №8 - Исходные данные для выполнения аэродинамического расчета котельного агрегата.

Участок тракта	Диаметр труб, мм.	Число рядов труб по ходу газов, шт.	Отношение шага труб к диаметру	Длина продольно омываемых труб, м	Средняя температура газов,	Средняя скорость газов,
Ширмовый пароперегреватель	42	13	24,5	1,1	-	1043,5	5,36
Конвективный пароперегреватель	38	34	3,16	2	-	856,59	9,96
Водяной экономайзер второй ступени	32	8	3	1,5	-	649,34	9,67
Воздухоподогреватель второй ступени	37	147	1,46	1,09	1,687	493,69	10
Водяной экономайзер первой ступени	32	20	3	1,5	-	341,24	6,67
Воздухоподогреватель первой ступени	37	97	1,46	1,09	3,89	214,22	10

Сопротивление газового тракта котельного агрегата с уравновешенной тягой складывается из сопротивления трубчатых поверхностей нагрева, расположенных в газоходах, местных сопротивлений, сопротивления трения при движении в газоходах, как в пределах парогенератора, так и вне него, самотяги.

На следующем рисунке изобразим схему газового тракта:

Рисунок №19 - Схема газового тракта котла.

где разряжение в верхней части топки, мм. вод. ст.;

сопротивление ширмового пароперегревателя, мм. вод. ст.;

сопротивление конвективного пароперегревателя, мм. вод. ст.;

сопротивление водяного экономайзера второй ступени, мм. вод. ст.;

сопротивление воздухоподогревателя второй ступени, мм. вод. ст.;

сопротивление водяного экономайзера первой ступени, мм. вод. ст.;

сопротивление воздухоподогревателя первой ступени, мм. вод. ст.;

сопротивление золоуловителя, мм. вод. ст.;

сопротивление дымовой трубы, мм. вод. ст.

Аэродинамический расчет газового тракта котла начинаем с выбора разрежения в верхней части топки. Обычно разряжение составляет 2 - 4 мм. вод. ст., выбираем 3 мм. вод. ст.

13.2 Сопротивление ширмового пароперегревателя

Сопротивление ширм, расположенных в газоходе, учитывается при скоростях газов, больших 10 , следовательно, в данном случае сопротивление ширм равно нулю.

13.3 Сопротивление конвективного пароперегревателя

Сопротивление конвективного пароперегревателя, считается по следующей формуле:

где динамическое давление, определяем при средних значениях скорости и температуры газов в поверхности;

коэффициент сопротивления.

Коэффициент сопротивления гладкотрубного коридорного пучка определяется из выражения:

где коэффициент сопротивления, отнесенный к одному ряду пучка;

количество рядов труб по глубине пучка, шт. (таблица №8).

Коэффициент сопротивления, отнесенный к одному ряду пучка находится, как:

(200)

где и , тогда:

Вернемся к формуле (199) и посчитаем коэффициент сопротивления гладкотрубного коридорного пучка:

И теперь по формуле (198) найдем сопротивление конвективного пароперегревателя:

13.4 Сопротивление водяных экономайзеров первой и второй ступени

Сопротивление водяного экономайзера первой ступени считается по формуле:

(201)

где сопротивление одного ряда труб шахматных пучков;

коэффициент формы шахматного пучка;

поправка на наружный диаметр труб;

количество рядов труб по глубине пучка, шт. (таблица №8).

И сопротивление водяного экономайзера второй ступени считается по формуле:

 (202)

где сопротивление одного ряда труб шахматных пучков;

коэффициент формы шахматного пучка;

поправка на наружный диаметр труб;

количество рядов труб по глубине пучка, шт. (таблица №8).

13.5 Сопротивление трубчатого воздухоподогревателя первой ступени

Газовое сопротивление воздухоподогревателя, складывается из сопротивления трения в трубах и сопротивления входа в трубы и выхода из них:

(203)

где сопротивление трения в трубах, мм. вод. ст.;

сопротивление входа в трубы и выхода из них, мм. вод. ст.

Сопротивление трения в трубах воздухоподогревателя, определяется по формуле:

где поправка на внутренний диаметр трубок;

потеря давления в трубах воздухоподогревателя;

высота воздухоподогревателя, м (таблица №8).

Сопротивление входа в трубы и выхода из них, находится как:

(205)

где количество последовательно расположенных по ходу газов отдельных кубов, шт.;

сопротивление входа в воздухоподогреватель;

сопротивление выхода из воздухоподогревателя;

динамическое давление, мм. вод. ст.

Сопротивления входа и выхода определяются в зависимости от отношения суммарной площади живого сечения труб к площади живого сечения газохода.

Суммарная площадь живого сечения труб находится, как:

где внутренний диаметр труб, м;

полное число труб воздухоподогревателя, шт.

А площадь живого сечения газохода находится, как:

где глубина конвективной шахты, м;

ширина топочной камеры, м.

Отношение суммарной площади живого сечения труб к площади живого сечения газохода:

Тогда сопротивление входа в воздухоподогреватель, сопротивление выхода из воздухоподогревателя и динамическое давление будут равны:

сопротивление входа в воздухоподогреватель;

сопротивление выхода из воздухоподогревателя;

динамическое давление.

Вернемся к формуле (205) и найдем сопротивление входа в трубы и выхода из них:

И теперь по формуле (203) найдем сопротивление воздухоподогревателя первой ступени:

13.6 Сопротивление трубчатого воздухоподогревателя второй ступени

Газовое сопротивление воздухоподогревателя, складывается из сопротивления трения в трубах и сопротивления входа в трубы и выхода из них:

(208)

где сопротивление трения в трубах, мм. вод. ст.;

сопротивление входа в трубы и выхода из них, мм. вод. ст.

Сопротивление трения в трубах воздухоподогревателя, определяется по формуле:

где поправка на внутренний диаметр трубок;

потеря давления в трубах воздухоподогревателя;

высота воздухоподогревателя, м (таблица №8).

Сопротивление входа в трубы и выхода из них, находится как:

(210)

где количество последовательно расположенных по ходу газов отдельных кубов, шт.;

сопротивление входа в воздухоподогреватель;

сопротивление выхода из воздухоподогревателя;

динамическое давление, мм. вод. ст.

Сопротивления входа и выхода определяются в зависимости от отношения суммарной площади живого сечения труб к площади живого сечения газохода.

Суммарная площадь живого сечения труб находится, как:

где внутренний диаметр труб, м;

полное число труб воздухоподогревателя, шт.

А площадь живого сечения газохода находится, как:

где глубина конвективной шахты, м;

ширина топочной камеры, м.

Отношение суммарной площади живого сечения труб к площади живого сечения газохода:

Тогда сопротивление входа в воздухоподогреватель, сопротивление выхода из воздухоподогревателя и динамическое давление будут равны:

сопротивление входа в воздухоподогреватель;

сопротивление выхода из воздухоподогревателя;

динамическое давление.

Вернемся к формуле (211) и найдем сопротивление входа в трубы и выхода из них:

И теперь по формуле (209) найдем сопротивление воздухоподогревателя первой ступени:

13.7 Расчет сопротивления газоходов

Суммарное сопротивление на произвольном участке газового тракта складывается из суммы местных сопротивлений и сопротивления трения:

(213)

где сумма местных сопротивлений, мм.вод.ст.;

сопротивление трения.

Произвольное местное сопротивление, рассчитывается по формуле:

 (214)

где величина коэффициента местного сопротивления;

динамическое давление, мм.вод.ст.

Динамическое давление для первого местного сопротивления, будет определяться в зависимости от скорости газов в конвективном пароперегревателе и температуры после конвективного пароперегревателя:

(215)

где скорости газов в конвективном пароперегревателе, (таблица №8);

температура после конвективного пароперегревателя, .

А динамическое давление для второго местного сопротивления, будет определяться в зависимости от скорости газов в водяном экономайзере первой ступени и температуры уходящих газов:

(216)

где скорости газов в водяном экономайзере первой ступени , (таблица №8);

температура уходящих газов, .

Теперь мы можем найти первое и второе местное сопротивление по формуле (215):

По формуле (214) найдем суммарное сопротивление газохода:

 (217)

13.8 Сопротивления золоуловителя

Выбираем в качестве золоуловителя ДВПН с БЦ его сопротивление составляет Примем сопротивление равное 70 мм.вод.ст.

13.9 Расчет сопротивления дымовой трубы

Суммарное сопротивление дымовой трубы складывается из сопротивления трения и потери давления с выходной скоростью:

(218)

где сопротивление трения, мм.вод.ст.;

потери давления с выходной скоростью, мм.вод.ст.

Сопротивление трения определяется по формуле:

(219)

где коэффициент сопротивления трения;

величина среднего уклона дымовой трубы;

динамическое давление, мм.вод.ст.

Коэффициент сопротивление трения принимаается в зависимости от внутреннего диаметра дымовой трубы на выходе:

если , то

если , то

Внутренний диаметр дымовой трубы на выходе определяется как:

(220)

где расход дымовых газов через трубу, ;

скорость газов в выходном сечении трубы,(таблица №8).

Расход дымовых газов через трубу определяется из условия использования одной дымовой трубы на четыре котла:

(221)

где расчетный расход сгоревшего топлива, (формула 27);

объем уходящих газов, (таблица №3);

присосы воздуха в газоход на участке между воздухоподогревателем и дымососом;

теоретически необходимый объем воздуха, (формула 6);

температура уходящих газов, .

Теперь по формуле (220) найдем внутренний диаметр дымовой трубы на выходе:

Коэффициент сопротивление трения принимаается равный 0,015 так как .

Высоту дымовой трубы выбираем из унифицированного ряда типоразмеров дымовых труб в зависимости от внутреннего диаметра на выходе из трубы:

Динамическое давление для расчета сопротивления трения дымовой трубы определяется по скорости газов равной 10 и по температуре уходящих газов:

Вернемя к формуле (219) и найдем сопротивление трения:

Потеря давления с выходной скоростью определяется по формуле:

где коэффициент сопротивления;

динамическое давление.

По формуле (218) найдем суммарное сопротивление дымовой трубы:

13.10 Расчет самотяги конвективной шахты котла

Величина самотяги конвективной шахты рассчитывается по следующей формуле:

где высота конвективной шахты котла, м (рисунок №18);

ускорение свободного падения;

плотность дымовых газов, ;

средняя температура газов в конвективной шахте, .

Найдем среднюю температуру газов в конвективной шахте по следующей формуле:

где температура газов после конвективного пароперегревателя, ;

температура уходящих газов, .

А плотность дымовых газов находится, как:

где рабочая зольность топлива, % (таблица №2);

средний присос воздуха в конвективной шахте котла;

теоретически необходимый объем воздуха, (формула 6);

средний объем газов в конвективной шахте котла, .

Найдем средний присос воздуха и средний объем газов в конвективной шахте котла:

По формуле (225) найдем плотность дымовых газов:

И теперь найдем величину самотяги конвективной шахты по формуле (223):

13.11 Расчет самотяги дымовой трубы

Величина самотяги дымовой трубы рассчитывается по следующей формуле:

где высота дымовой трубы;

ускорение свободного падения;

плотность дымовых газов, ;

температура уходящих газов, .

Плотность дымовых газов находится, как:

где рабочая зольность топлива, % (таблица №2);

присос воздуха в воздухоподогревателе первой ступени (таблица №3);

теоретически необходимый объем воздуха, (формула 6);

объем газов после воздухоподогревателя первой ступени, (таблица №3).

И теперь найдем величину самотяги дымовой трубы по формуле (226):

В итоге найдем суммарную самотягу котельной установки:

где самотяга дымовой трубы, Па (формула 226);

самотяга конвективной шахты котла, Па (формула 223).

13.12 Расчет перерпада сопротивлений по газовому тракту котла

где сумма сопротивлений на участке топка - золоуловитель, мм.вод.ст.;

массовая концентрация золы в дымовых газах, ;

сумма сопротивлений на участке золоуловитель - дымовая труба, мм.вод.ст.

Сумма сопротивлений, на участке топка - золоуловитель подсчитывается по выражению:

(230)

где аэродинамическое сопротивление ширмового пароперегревателя, мм.вод.ст;

аэродинамическое сопротивление конвективного пароперегревателя, мм.вод.ст.;

аэродинамическое сопротивление второй ступени водяного экономайзера, мм.вод.ст.;

аэродинамическое сопротивление второй ступени воздухоподогревателя, мм.вод.ст.;

аэродинамическое сопротивление первой ступени водяного экономайзера, мм.вод.ст.;

аэродинамическое сопротивление первой ступени воздухоподогревателя, мм.вод.ст.;

сопротивление газохода, мм.вод.ст.;

сопротивление золоуловителя, мм.вод.ст.

Сумма сопротивлений на участке золоуловитель - дымовая труба находится, как:

где сопротивление дымовой трубы, мм.вод.ст.

Массовая концентрация золы в дымовых газах определяется, как:

где рабочая зольность топлива, % (таблица №2);

доля золы уноса в уходящих газах;

плотность дымовых газов, ;

средний объем газов в конвективной шахте котла, .

Найдем суммарное сопротивление газового тракта по формуле (229):

Перепад полных давлений по газовому тракту находится, как:

где разрежение на выходе из топки, мм.вод.ст.;

суммарное сопротивление газового тракта, мм.вод.ст.;

суммарная самотяга котельной установки, мм.вод.ст.

13.13 Выбор типоразмера дымососа. Определение его производительности, напора и мощности привода

Выбор типоразмера дымососа сводится к подбору агрегата, обеспечивающего необходимые производительность и разрежение, определенные при расчете газового тракта, и потребляющей наименьшее количество энергии при эксплуатации.

Производительность дымососа определяется по формуле:

(234)

где коэффициент запаса;

расход газов при номинальной нагрузке котла, .

Расход газов рассчитывается по выражению:

(235)

где расчетный расход сгоревшего топлива, (формула 27);

объем уходящих газов, ;

присосы воздуха в газоходе;

теоретически необходимый объем воздуха, (формула 6);

температура уходящих газов, .

Производительность дымососа рассчитывается по формуле (234):

Так как на котел устанавливается два дымососа, производительность одного дымососа определится, как:

(236)

где производительность дымососа, .

Найдем расчетный напор дымососа по следующей формуле:

(237)

где коэффициент запаса;

перепад полных давлений по газовому тракту, мм.вод.ст.

По найденным значениям производительности и напору выбираю дымосос Д-25 с частотой вращения

Расчетная мощность двигателя находится, как:

 (238)

где производительность дымососа;

расчетный напор дымососа;

коэффициент запаса по потребляемой мощности;

коэффициент полезного действия дымососа.

Заключение

В курсовом проекте был произведен расчет котельного агрегата БКЗ 420 - 140, работающего на буром угле Абанского месторождения. Выбрано жидкое шлакоудаление и двухступенчатая компоновка хвостовых поверхностей нагрева. Был рассчитан полный расход топлива равный , а также расчетный расход топлива равный .

Расчет топочной камеры выполнялся поверочной методикой, в результате которой были найдены тепловосприятие экранов топки равное , площадь стен равную и объем топки равный , а также температура газов на выходе из топки равную необходимая нам для расчета ширмового пароперегревателя.

Из расчета радиационного пароперегревателя определена температура пара на выходе равная . Она же является температурой пара на входе в ширмовый пароперегреватель.

Ширмовый пароперегреватель считался поверочной методикой, при которой зная температуры на входе по газу и по пару были найдены температуры на выходе по газу равная и по пару равная , которые в свою очередь позволили рассчитать конвективный пароперегреватель.

Тепловой расчет конвективного пароперегревателя выполнялся конструктивным методом, с помощью которого определена необходимая поверхность нагрева равная , длина одного змеевика равная , а также ширина пакета перегревателя равная .

Далее выполнялся расчет хвостовых поверхностей нагрева конструкторской методикой.

Были определены полное число труб, поверхность нагрева воздухоподогревателя и его необходимая полная высота.

Далее рассчитывался водяной экономайзер. Были определенны размеры поверхности нагрева водяного экономайзера. Полная высота, длина каждого змеевика.

Далее был составлен прямой баланс котла.

Далее выполнялся аэродинамический расчет, состоящего из расчета газового тракта и расчета воздушного тракта. В расчете газового тракта по найденным значениям производительности и напору был выбран типоразмер дымососов, а именно дымосос двухстороннего всасывания марки Д-25 с частотой вращения 370 .

котельный топливо пароперегреватель экономайзер

Список использованных источников

1. Бойко, Е.А. Котельные установки и парогенераторы (тепловой расчет парового котла): Учебное пособие / Е.А. Бойко, И.С. Деринг, Т.И. Охорзина. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005.

2. Бойко, Е.А. Котельные установки и парогенераторы (аэродинамический расчет котельных установок): Учебное пособие / Е.А. Бойко, И.С. Деринг, Т.И. Охорзина. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006.

3. Ривкин, С.Л. Теплотехнические свойства воды и водяного пара / С.Л. Ривкин, А.А. Александров. М.: Энергия, 1980.

Размещено на Allbest.ru