Тепловой и гидравлический расчёт парогенератора ТГМП-114

Техническая характеристика парогенератора ТГМП-114. Расчёт объёмов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчёт котельного агрегата. Аэродинамический расчёт водяного экономайзера. Расчёт экранных труб на прочность. Выбор дымососа и вентилятора.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 11.04.2012
Размер файла 197,5 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/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Корпус котла выполнен в П-образной компоновке и включает в себя топочную камеру, конвективную шахту и соединяющий их горизонтальный газоход.

Топочная камера экранирована панелями и горизонтальной набивкой из труб (Сталь 12ХIМФ) диаметром 38х6 мм, с шагом 41 мм. По ходу газоходов поверхности нагрева в топке расположены в следующем порядке НРЧ, СРЧ, ВРЧ-1, ВРЧ-2, топочный экран и экраны поворотной камеры. В горизонтальном газоходе располагаются ширмовый перегреватель (I и II ступеней), в опускном газоходе - конвективный пароперегреватель высокого давления (КПП с.к.д.), конвективный пароперегреватель низкого давления I и II ступеней и водяной экономайзер.

Для защиты поверхностей нагрева и регулирования температуры первичного и вторичного пара имеются впрыски питательной воды: впрыск I установлен до ширмы I ступени, впрыск II в рассечке КПП с.к.д. На промперегревателе аварийный впрыск установлен перед выходной ступенью.

Топочная камера оборудована шестью вихревыми газомазутными горелками ВТИ-ТКЗ, расположенными встречно по три грелки. Производительность горелки по мазуту 6000 кг/ч, по газу 6300 м3/ч при нормальных физических условиях. Распыл мазута осуществляется механическими фарсунками «Факел».

Для регулирования температуры вторичного пара предусмотрена газовая рециркуляция. Газы отбираются за водяным экономайзером и подаются в топочную камеру в зону на 2000 мм ниже оси горелок.

Вне здания котельной на корпус котла устанавливается по два регенеративных воздухоподогревателя РВП-68Г, обеспечивающих подогрев воздуха до 3310С при нормальной нагрузке.

1. Техническая характеристика парогенератора ТГМП-114

Паропроизводительность котла

D, т/ч

475

Расход вторичного пара

Dвт, т/ч

380

Температура питательной воды

tПВ, 0С

260

Давление питательной воды

pПВ, кгс/см2

310

Температура перегретого пара

tПП, 0С

560

Давление перегретого пара

pПП, кгс/см2

255

Температура вторичного пара на входе в парагенератор

t'ВП, 0С

310

Давление вторичного пара на входе в парагенератор

p'ВП, кгс/см2

39

Температура вторичного пара на выходе из парагенератор

t''ВП, 0С

570

Давление вторичного пара на выходе из парагенератор

p''ВП, кгс/см2

37

Температура горячего воздуха

tГВ, 0С

330

Топливо - газ Рудки - Минск

Расчётные характеристики газа

СН4 84,5%

С2Н6 3,8%

С3Н8 1,9%

С4Н12 0,9%

С5Н12 0,3%

N2 7,8%

CO2 0,8%

Qнс 8550 ккал/м3

ссг.тл. 0,837 кг/м3

2. Расчёт объёмов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания

1. Теоретическое количество сухого воздуха, необходимое для полного сгорания топлива (коэффициент избытка воздуха б=1)

подставив значения исходных величин получим

м3/м3

2. Теоретический объём азота

или

м3/м3

3. Объём трёхатомных газов определяем по следующей формуле

4. Теоретический объём водяных паров

м3/м3

5. Плотность сухого воздуха

кг/м3

6. Масса дымовых газов

кг/м3

Из таблицы ХХ [1 стр. 201] определяем коэффициент избытка воздуха в топке бТ=1.1:

потеря теплоты от химического недожога q3=0.5%

тепловое напряжение объёма топки qV=300·103 ккал/(м3·ч)

Воспользовавшись таблицей XVI [1 стр. 198] определяем коэффициент избытка воздуха

в пароперегревателе

в водяном экономайзер

в регенеративном воздухоподогревателе

7. Объёмы газов, объёмные доли трёхатомных газов

Таблица 2.1

Рассчитываемая величина

размерность

газоходы

топка

пароперегреватель

Водяной экономайзер

воздухоподогреватель

Средний коэффициент избытка воздуха

-

1,1

1,13

1,15

1,35

м3/м3

0,952

1,238

1,428

3,332

м3/м3

2,115

2,12

2,123

2,154

м3/м3

11,7

11,998

12,191

14,126

0,0888

0,0867

0,085

0,074

0,179

0,175

0,172

0,149

0,268

0,262

0,257

0,223

Энтальпия продуктов сгорания Таблица 2.2

v, оС

I=Iг0+(-1)Iв0, кДж/м3

I=Iг0+(-1)Iв0, кДж/м3

т=1,1 п/п=1,13

в/э = 1,15 в/п = 1,35

I

I

I

I

I

I

I

I

100

1479,1

1261,19

1668,3

1700

1920,5

1955,7

200

2987,47

2539,4

3368,3

1741

3876,2

200,7

300

4533,58

3838,04

1806,4

5109,3

1786,5

5876,5

2051,4

400

6121,59

5162,08

6792,7

6792,7

6895,9

1833,5

7928,3

500

7751,5

6519,64

8599,1

1839,5

8729,4

1867,3

600

9410,74

7906,53

10438,6

1895,25

10596,7

1923,9

700

11120,26

9335,32

12333,85

1950,84

12520,6

1979,5

800

12884,25

10772,5

14284,7

1984,3

14500,1

2013,1

900

14681,76

12209,66

16269,0

2018,6

16513,2

2048,1

1000

16508,6

13684,5

17877

1986,95

18287,6

2032,4

18561,3

1100

18343,82

15201,32

19863,95

1995,25

2032,0

2040,8

1200

20187,42

16718,1

21859,2

2049,78

22360,8

2095,2

1300

22085,5

18234,88

23908,98

2079,02

24456,0

2103,7

1400

24017,08

19709,37

25988

2080

26589,7

2117

1500

25931,9

21343,86

28066,3

2108,8

28706,6

2155,2

1600

27884,45

22902,5

30174,7

2116,4

30861,8

2163

1700

29845,4

24457,03

32291,1

2129,3

33024,8

2176,1

1800

31818,86

26015,7

34420,4

2162,07

35200,9

2209,8

1900

33824,68

27607,9

36582,47

2169,85

37410,7

2000

35811,9

29204,3

38732,36

2179,24

2100

38731,5

30800,7

40911,6

2183,4

2200

39855,3

32397,1

43094,99

2191,8

2300

41883,24

34035,4

45286,8

2195,4

2400

43919,58

35627,6

47482,3

2208,6

2500

45964,3

37265,9

4969,9

3. Геометрические характеристики

3.1 Топочная камера

Рис. 3.1 Схема поточной камеры

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Формула или обозначение

Расчёт

Диаметр и толщина экранных труб

dxд

мм

По чертежу

32x6

Шаг труб

S1

мм

По чертежу

41

Поверхности

Фронтовой стены

м2

По рис. 3.1.

230,6

Задней стены

м2

По рис. 3.1.

230,6

Боковой стены

м2

По рис. 3.1.

132,7

Пода

м2

По рис. 3.1.

64,6

Суммарная поверхность стен топочной камеры

FCT

м2

800

Объём топочной камеры

VT

м3

По рис. 3.1.

1406

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

6,3

3.2 Ширмовой перегреватель

1

2

3

4

5

Диаметр и толщина труб

dxд

мм

По чертежу

32x6

Количество параллельно включенных труб

nтр

По чертежу

49·12=228

Количество ширм

По чертежу

12

Средний шаг между ширмами

S1

мм

По чертежу

10600/(12+1)=815

Продольный шаг

S2

мм

По чертежу

35

Относительный поперечный шаг

1

S1/d

815/32=25,5

Относительный продольный шаг

2

S2/d

35/32=1,09

Поверхность нагрева ширм

Нш

м2

22Alnшх

221,549,5120,98=688

Дополнительная поверхность нагрева в области ширм

Ндоп

м2

По чертежу

24,256,1+9,510,6+

+4,2510,6=198

Поверхность выходного окна

Нвых

м2

По чертежу

6,110,6=65

Лучевоспринимающая поверхность ширм

Нл.ш

м2

Дополнительная лучевоспринимающая поверхность

Нл.доп

м2

Нвых-Нл.ш

65-50,2=14,8

Живое сечение для газов

м2

Живое сечение для пара

fп

м2

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

3.3 Поворотная камера

1

2

3

4

5

Подвесные экономайзерные трубы диаметр и толщина

dx

мм

по чертежу

32х6

количество

n

по чертежу

752=150

Поверхность нагрева

Нэк

м2

ndln

3,140,0324,66150=80

Поверхности нагрева:

входного окна

Нвх

м2

по чертежу

4,610,6=49,5

выходного окна

Нвых

м2

по чертежу

6,07*10,6=64

боковых стен

Нб

м2

по чертежу

4,666,92=64

потолка и задней стенки

Н

м2

По чертежу

6,910,6+4,6610,6=122,5

экранов поверхностей камеры

Нэкр

м2

Нб+Н

64+122,5=186,5

Поверхность ограждающих стен

Н

м2

Нэкр+Нвх+Нвых

186,5+49,5+64=300

Объем поверхностной камеры

V

м3

по чертежу

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

Живое сечение для газов

м2

l1l2-nl1d

4,6610,6-7,546,60,052=42

3.4. Конвективный пароперегреватель высокого давления

Диаметр и толщина труб

мм

по чертежу

32х6

Расположение

по чертежу

шахматное

Поперечный шаг

S1

мм

по чертежу

140

Продольный шаг

S2

мм

по чертежу

50

Количество параллельно включенных труб

n

по чертежу

1503=450

Длина труб

l

м

по чертежу

26,5

Поверхность нагрева

Н

м2

псln

3,140,03226,5450=1198

Живое сечение для газов

м2

АВ-сln

6,0710,6-0,0325,975=50,1

Живое сечение для пара

fп

м2

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

0,9d()

0,222

3.5. Вторичный перегреватель (выходной пакет)

1

2

3

4

5

Диаметр и толщина труб

dxд

мм

по чертежу

454,5

Расположение

по чертежу

шахматное

Поперечный шаг

S1

мм

по чертежу

140

Продольный шаг

S2

мм

по чертежу

100

Количество параллельно включенных труб

n

по чертежу

1502=300

Длина трубы

l

м

по чертежу

18,7

Поверхность нагрева

Н

м2

dln

3,140,045-18,2300=1550

Живое сечение для газа

м2

АВ-dln

6,0710,6-0,455,2150=44

Живое сечение для пара

fп

м2

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

3.5. Вторичный перегреватель (входной пакет)

Диаметр и толщина труб

dx

мм

по чертежу

423,5

Расположение

по чертежу

шахматное

Поперечный шаг

S1

мм

по чертежу

130

Продольный шаг

S2

мм

по чертежу

65

Количество параллельно включенных труб

n

по чертежу

2902=580

Длина трубы

l

м

по чертежу

43,3

Поверхность нагрева

Н

м2

dln

3,140,03543,32902=3312

Живое сечение для газов

F2

м2

АВ-dln

6,0710,6-0,0425,275=48

Живое сечение для пара

fп

м2

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

3.7. Водяной экономайзер

Диаметр и толщина труб

dx

мм

по чертежу

326

Расположение

по чертежу

шахматное

Поперечный шаг

S1

мм

по чертежу

100

Продольный шаг

S2

мм

по чертежу

50

Количество параллельно включенных труб

n

по чертежу

2402=480

Длина трубы

l

м

по чертежу

50,2

Поверхность нагрева

Н

м2

dln

3,140,03250,24802=2420

Живое сечение для газов

F2

м2

АВ-dln

6,0710,6-0,0325,2120=44,4

Живое сечение для пара

fп

м2

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

3.8 Регенеративный воздухоподогреватель

1

2

3

4

5

Диаметр ротора

D

мм

по рис. 3.2.

6800

Диаметр ступицы

d

мм

по рис. 3.2.

420

Количество воздухоподогревателей на котел

n

по чертежу

2

Количество секторов

по чертежу

24(13 газовых, 9 воздушных и 2 разделительных)

Доли поверхности, омываемой газами и воздухом

х1, х2

13/24=0,542; 9/24=0,375

Живое сечение газов

м2

0,785D2внх1крклn

0,7856,820,5420,910,852=31,9

Живое сечение воздуха

м2

0,785D2внх2крклn

0,7856,820,3750,910,8592=22,1

Эквивалентный диаметр

мм

По п. 7-29 /1/

9,6

Высота набивки (горячей)

м

по рис. 3.2

1,2

Высота набивки (холодной)

м

по рис. 3.2

0,6

Поверхность нагрева

горячей части

Нг

м2

0,950,785D2внкрсhг

0,950,7856,820,913651,22=30300

холодной части

Нх

м2

0,950,785D2внкрсhх

0,950,7856,820,913650,62=13005

4. Тепловой расчет котельного агрегата

4.1 Тепловой баланс

1

2

3

4

5

Располагаемое тепло топлива

кДж/м3

36405,58

Температура уходящих газов

tух

оС

Принята предварительно

125

Энтальпия уходящих газов

Iух

кДж/м3

По табл. 2.2

2800,56

Температура холодного воздуха

tхв

оС

принята предварительно

30

Энтальпия холодного воздуха

Iхв

кДж/м3

По табл. 2.2

578,4

Потери тепла от химического недожога

q3

%

По табл.хх/ /

0,5

от механического недожога

q4

%

для газа

0

с уходящими 89газами

q2

%

в окружающую среду

q5

%

По п.5-10 / /

0,39

Сумма тепловых потерь

q

%

q2 + q3 + q4 + q5

6,62

Коэффициент полезного действия котлоагрегата (брутто)

%

100-q

93,58

Давление перегретого пара за котлоагергатом

Рпп

кгс/см2

Задано

255

Температура перегретого пара за котлом

tпп

оС

Задана

560

Энтальпия перегретого пара

Iпп

кДж/кг

по табл. / /

3369

Температура питательной воды

tпв

оС

задана

260

Энтальпия питательной воды

Iпв

кДж/кг

по табл. / /

1134

Расход вторичного пара

Dвт

т/ч

задан

380

Давление вторичного пара на входе в котлоагрегат

P'вт

угс/см2

задан

39

Температура вторичного пара

t'вт

оС

задана

310

Энтальпия

кДж/кг

по табл. / /

3087

Давление вторичного пара на выходе из котла

P”вт

кгс/см2

задана

37

Температура вторичного пара на выходе из котла

t”вт

оС

задана

570

Энтальпия

кДж/кг

по табл. / /

3636

Тепло, полезно используемое в котлоагрегате

Qка

кДж/кг

D(iпп-iпв)+Dвт(i"вт-i'вт)

475(3369-1134)+380(3636-3087)=1,27109

Полезный, полный расход топлива

В

м3/ч

Расчетный расход

Вр

м3/ч

В(1-)

36575

Коэффициент сохранения тепла

0,996

4.2. Топка

Коэффициент избытка воздуха в топке

т

из табл. ХIХ / /

1,1

Температура горячего воздуха

tгв

оС

принята

330

Энтальпия горячего воздуха

I'гв

кДж/м3

по табл. 2.2

4235,25

Тепло, вносимое воздухом в топку

кДж/м3

тI'гв+I'хв

1,14235,25+378,4=5037,18

Полезное тепловыделение в топке

кДж/кг

36405,58+5037,18=43025

Теоретическая температура горения

оС

По табл. 2.2

2188

Относительное положение максимальных температур по высоте

хт

хт=хг=

Коэффициент

М

по п. 6-13 /1/ М =0,54-0,2хт

0,54-0,20,1195=0,51

Температура газов на выходе из топки

v"т

оС

принята предварительно

1200

Энтальпия

I"т

кДж/м3

по табл. 2.2

21859,2

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания

vcср

кДж/м3оС

Произведение

рпS

мкгс/см2

prпS

1,030,2686,3=1,74

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

по номограмме 3 /1/

0,27

Оптическая толщина

kps

kгpsrп

0,271,74=0,469

Степень черноты факела

ф

по номограмме 2 /1/

0,38

Средний коэффициент тепловой эффективности

ср

Степень черноты топочной камеры

-

По номограмме [1]

0,485

Температура газов на выходе из топки

1354

Энтальпия

кДж/м3

По табл 2.2.

25048,3

Количество тепла, воспринятого в топке

кДж/м3

17904,8

Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающей поверхности нагрева

кДж/м2·ч

827070,5

Теплонапряжение топочного объема (до ширм)

кДж/м2·ч

947037,1

4.3. Ширмовый перегреватель

Температура газов на входе

v'

Из расчёта

1354

Энтальпия

I'

кДж/м3

По табл. 2.2.

25048,3

Лучистое тепло, воспринятое плоскостью входного сечения ширм

Qл.вх

кДж/м3

По п. 7-04 [1]

1186,2

Поправочный коэффициент для учета излучения на пучек за ширмами

-

По п. 7-04 [1]

0,7

Температура газов на выходе

v”

Принята предварительно

1060

Средняя температура газов

v

0,5(v'+v”)

1154

Произведение

PnS

м·кгс/см2

prns

0,23

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

м·кгс/см2

По номограмме 3 [1]

1,11

Оптическая толщина

kpS

-

kГrnps

0,2553

Степень черноты газов

-

По номограмме 2 [1]

0,225

Угловой коэффициент входного на выходное сечение ширм

-

0,043

Теплоизлучение из топки и ширм I ступени

Qл.вых

кДж/м3

284

Тепло, получаемое из топки ширмами I ступени

Qл.мед

кДж/м3

902

4.4 Поворотная камера

Температура газов на входе

v'

оС

Из расчета ШПП

1060

Энтальпия

i'

кДж/м3

По табл. 2.2

19507,94

Температура газов на выходе

v"

оС

Принимаем

990

Энтальпия

i"

кДж/м3

По табл. 2.2

18085,74

Тепловосприятие в поворотной камере

Q

кДж/м3

(i'-i")

0,996(19507,94-18085,4)=1416,3

Средняя температура газов

v

оС

0,5(v'+v")

1025

Средняя скорость газов в сечении подвесных труб

к.под

ккал/м2чс

По номограмме 12 /1/

530,0911,00,96=46

Средняя температура пара в экранных трубах

t

оС

Принята предварительно

430

Коэффициент загрязнения экранов

м2чс/ккал

По п.7-36 /1/

0,0015

Температура наружной поверхности загрязнений

t3

оС

t+t

450

Произведение

рпS

мкгс/см2

hrnS

1,030,2684,07=1,12

Коэффициент охлаждения лучей трехатомными газами

kг

см22кгс

по номограмме3 /1/

0,58

Оптическая толщина

kpS

KгrnpS

0,581,12=0,65

Коэффициент теплоотдачи излучением

л.экр

ккал/м2чс

По номограмме 19 /1/

2170,9750,41=86,75

Тепловосприятие экранов по уравнению тепловосприятия

Qт.экр

кДж/м3

Тепловая нагрузка экранов

qэкр

кДж/м3ч

Qт.экрВр

992,336575/186,45=194453,6

Средняя температура в подвесных трубах

t

оС

Принимаем

340

Температура наружной поверхности подвесных труб

t3

оС

t+qпод

340+0,0015*68000=442

Коэффициент теплоотдачи излучением к подвесным трубам

л

ккал/м2чс

по номограмме 19

800,960,9=70,2

Средний коэффициент теплоотдачи к подвесным трубам

к.под+л

ккал/м2чс

к.под+л

70,2+46=116,2

Тепловосприятие подвесных труб

Qт.под

кДж/м3

Тепловая нагрузка подвесных труб

qпод

кДж/м3 оС

621,536575/80=283849,4

Суммарное тепловосприятие подвесных труб

Qт

кДж/м3

Qт.экр+Qт.под

992,3+621,5=1613,8

Отношение тепловосприятий

Qт/Q

%

Qт/Q100

1613,8/1718100=93,9

4.5 Конвективный пароперегреватель высокого давления (КПП ВД)

Температура газов на входе

v'

оС

из расчета КП

990

Энтальпия

I'

кДж/м3

табл. 2.2

18085,74

Температура газов на выходе

v"

оС

принята предварительно

850

Энтальпия

I"

кДж/м3

по табл.2.2

15294

Тепло, отданное газами

Q

кДж/м3

(I'-I")

0,966(18085,74-15294)=2780,57

1

2

3

4

5

В том числе

тепловосприятие ступени

Qбп

кДж/м3

принято

2620

подвесных труб

Qбж

кДж/м3

принято

52,0

Прирост энтальпии

i

кДж/м3

QбпВр/D

262036575/475000=202

Температура пара на выходе

t"

оС

задана

570

Энтальпия

i"

кДж/кг

по табл. /2/

3610,9

Энтальпия пара на входе

i'

кДж/кг

i"-i

3409,1

Температура на входе

t'

оС

по табл. /2/

482

Средняя температура газов

v

оС

0,5(v'-v"0

920

Средняя температура пара

t

оС

0,5(t'+t")

526

Температурный напор

t

оС

v-t

394

Средняя скорость газов

2

м/с

Коэффициент теплоотдачи конвекции

к

ккал/м2чоС

по номограмме 13 /1/

601,01,050,98=61,74

Средний удельный объем

v

м3/кг

по табл. /2/

0,099

Средняя скорость газа

u

v/c

Коэффициент теплоотдачи от стенок к пару

г

ккал/м2чоС

по номограмме 15 /1/

4100,96=393,6

Коэффициент загрязнения

м2чоС/ккал

по п. 7-57

0,002

Температура наружной поверхности загрязнения

t3

оС

Произведение

РпS

мкгс/см2

рrпS

0,059

Коэффициент ослабления лучей трехатомными частицами

см/м2кгс

по номограмме 3 /1/

2,98

Оптическая толщина

kрS

kгrпрS

2,980,059=0,176

Коэффициент теплоотдачи излучением

л

ккал/м2чоС

по номограмме 19 /1/

2100,950,115=22,9

То же с учетом объема, находящегося перед пучком

ккал/м2чоС

Тепловосприятие по уравнению теплопередачи

Qт.п

кДж/кг2

Коэффициент теплопередачи

k

Отношение тепловосприятий

Qтп/Qбп

%

Qтп/Qбп100

2587/2620=98,7

Температура среды в подвесных трубах

t

оС

принята

320

Тепловосприятие подвесных труб

Qт.эк

кДж/кг

Отношение тепловосприятий

Qт.эк/Qб.эк

%

Qт.эк/Qб.эк100

49,7/52100=95,7

4.6 Вторичный конвективный перегреватель (ВКПП-II выходная ступень)

Температура газа

v'

оС

из расчета КПП ВД

850

Энтальпия

i'

кДж/м3

по табл. 2.2

15294

Температура газов на выходе

v"

оС

принимаем

745

Энтальпия

i"

кДж/м3

по табл. 2.2

13211,7

Тепло, отданное газами

кДж/м3

(i'-i")

0,996(15294-13211,7)=2073,97

Тепловосприятие ступени

Qбп

кДж/м3

принимаем

1952,5

подвесных труб

Qбж

кДж/м3

принимаем

152

Прирост энтальпии

i

кДж/м3

1952,536515/475000=150,2

Температура пара на выходе

t"

оС

задана

570

Энтальпия

i"

кДж/кг

по табл. /2/

3611,78

Энтальпия пара на входе

i'

кДж/кг

i"-i

3461,58

Температура пара на входе

t'

оС

по табл. /2/

505

Температурный напор

t

оС

v-t

797,5-537,5=260

Средняя температура газов

v

оС

0,5(v'+v")

797,5

Средняя температура пара

t

оС

0,5(t'+t")

537,5

Средняя скорость газов

u

м/c

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

r

ккал/м2чоС

по номограмме12 /1/

831,010,98=82,15

Средний удельный объем пара

v

м3/кг

по табл. /2/

0,07105

Средняя скорость пара

п

м/с

Dv/3600f

3800000,07105/36000,305=24,6

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

г

ккал/м2чоС

по номограмме 15 /1/

10000,96=960

Коэффициент загрязнения

м2чоС/ккал

по рис. 7.11 и п. 7-2

0,002

Температура наружной поверхности загрязнений

t3

оС

603,87

Произведение

РпS

мкгс/см2

РrпS

1,010,2670,216=0,058

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

см2/мкгс

по номограмме 3 /1/

1,15

Оптическая толщина

kрS

kгrгpS

1,150,058=0,0667

Коэффициент теплоотдачи излучением

k

по номограмме 19

1400,950,195=16,5

Тоже с учетом объема перед пучком

22,3

Коэффициент теплоотдачи

k

23,3

Тепловосприятие ступени по уравнению тепловосприятия

Qт.п.

кДж/м3

1897

Отношение тепловосприятий

%

98,1

Средняя температура среды в подвесных трубах

t

Принята предварительно

320

Тепловосприятие подвесных труб

Qт.эк.

кДж/м3

148

Отношение тепловосприятий

%

97,4

4.7 Вторичный конвективный перегреватель (ВКПП-I входная ступень)

Температура газов на входе

v'

оС

из расчета КПП ВД

745

Энтальпия

i'

кДж/м3

по табл. 2.2

13211,7

Температура газов на выходе

v"

оС

принимаем

470

Энтальпия

i"

кДж/м3

по табл. 2.2

8057,2

Тепло, отданное газами

кДж/м3

(i'-i")

3133,9

Прирост энтальпии

i

кДж/м3

395

Температура пара на выходе

t"

оС

Из расчёта ВКПП-II

505

Энтальпия

i"

кДж/кг

по табл. /2/

3611,78

Энтальпия пара на входе

i'

кДж/кг

i"-i

78

Температура пара на выходе

t'

оС

по табл. /2/

378

Средня температура газов

v

оС

0,5(v'+v")

607,5

Средняя температура газа

t

оС

0,5(t'+t")

441,5

Температурный напор

t

оС

v-t

166

Средняя скорость газов

u

м/c

8,3

Коэффициент теплоотдачи конвекции

к

по номограмме12 /1/

75,2

Средний удельный объем

v

м3/кг

по табл. /2/

0,1419

Средняя скорость пара

п

м/с

Dv/3600fп

26,7

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

г

по номограмме 15 /1/

1309,5

Коэффициент загрязнения

По. 7-58 [2]

0,002

Температура наружной поверхности загрязнения

t3

оС

462

Произведение

РпS

мкгс/см2

РrпS

0,051

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

см2/мкгс

по номограмме 3 /1/

3,2

Оптическая толщина

kрS

kгrгpS

0,028

Коэффициент теплоотдачи излучением

л

по номограмме 19

20,97

Тоже с учетом объема перед пучком

29,77

Коэффициент теплоотдачи

k

20,8

Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи

Qт.п.

кДж/м3

3011,37

Отношение тепловосприятий

%

98

4.8. Водяной экономайзер

Температура газов на входе

v'

оС

из расчета КПП-I

470

Энтальпия

i'

кДж/м3

по табл. 2.2

8057,2

Температура газов на выходе

v"

оС

принимаем

340

Энтальпия

i"

кДж/м3

по табл. 2.2

5823,9

Тепло, отданное газами

кДж/м3

(i'-i")

2224,4

1

2

3

4

5

Прирост энтальпии

i

кДж/м3

171,3

Температура на выходе

t'

оС

Из расчёта ВКПП-II

260

Энтальпия

i'

кДж/кг

по табл. /2/

1135

Энтальпия воды на выходе

i”

кДж/кг

i"+i

1306,3

Температура

t”

оС

по табл. /2/

298

Средня температура газов

v

оС

0,5(v'+v")

405

Средняя температура воды

t

оС

0,5(t'+t")

279

Температурный напор

t

оС

v-t

126

Средняя скорость газов

Г

м/c

7,16

Коэффициент теплоотдачи конвекции

к

по номограмме13 /1/

65,65

Средний удельный объем

v

м3/кг

по табл. /2/

0,00126

Средняя скорость воды

в

м/с

Dv/3600fп

1,1

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

г

по номограмме 15 /1/

656,8

Коэффициент загрязнения

По. 7-58 [2]

0,001

Температура наружной поверхности загрязнения

t3

оС

299,2

Произведение

РпS

мкгс/см2

РrпS

0,039

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

см2/мкгс

по номограмме 3 /1/

4,5

Оптическая толщина

kрS

kгrгpS

0,1755

Коэффициент теплоотдачи

л

по номограмме 19

7,35

Тоже с учетом объема

8,7

Коэффициент теплоотдачи

k

66

Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи

Qт.

кДж/м3

2203

Отношение тепловосприятий

%

99,04

4.9 Регенеративный воздухоподогреватель

1

2

3

4

5

Температура газов на выходе

tг.в.

оС

Принимаем

330

Энтальпия

I"гв

кДж/м3

По табл. 2.2

628,17

Отношение горячего воздуха на выходе к теоретическому

"вп

Из расчета топки

1,1

Присос воздуха

из табл. XVI /1/

0,2

Температура воздуха на входе

tпр

оС

принимаем

110

Энтальпия

I"пр

кДж/м3

по табл. 2.2

2116,1

Энтальпия газов на входе

I'

кДж/м3

из расчета ВЭ

5823,9

Температура

v'

оС

из расчета ВЭ

340

Тепловосприятие по балансу

кДж/м3

1,15(6287,17-2116,1)=4796,6

Энтальпия газов на выходе

I"

кДж/м3

5823,39-4796,6/0,996+0,16492,31=3925,2

Температура газов

v"

оС

по табл. 2.2

2005

Средняя температура газов

v

оС

0,5(v'+v")

0,5(205+340)=275,5

Средняя температура воздуха

t

оС

0,5(t'+t")

0,5(330+110)=220

Температурный напор

t

оС

v-t

57,5

Средняя температура стенки

tст

оС

Средняя скорость газов

2

м/с

Средняя скорость воздуха

в

м/с

Коэффициент теплопередачи от газа к стенке

ккал/м2чс

по номограмме 18

/ /

371,10,981,54=61,4

от стенки к воздуху

ккал/м2чс

по номограмме 18

/1/

481,10,981,54=79,7

Коэффициент использования

по п. 7-59 /1/

0,8

Коэффициент теплопередачи

k

ккал/м2чс

Тепловосприятие по уравнению теплопередачи

кДж/м3

Минимальная температура стенки

оС

Отношение тепловосприятий

Qт/Q

%

Qт/Q100

4814,2/4796,6=98,1

4.10 Регенеративный воздухоподогреватель (холодная часть)

1

2

3

4

5

Температура воздуха на выходе

tгв

оС

из расчета РВП (r.ч)

110

Энтальпия

кДж/м3

по табл.2.2

2116,1

Температура воздуха на входе

tхв

оС

принимаем

40

Энтальпия

кДж/м3

по табл.2.2

768

Энтальпия газов на входе

I'

кДж/м3

из расчета РВП (r.ч)

3925,2

Температура

v'

оС

из расчета РВП (r.ч)

205

Тепловосприятие по балансу

Qб

кДж/м3

1250,3

Энтальпия газов на выходе

I"ух

кДж/м3

2257,0

Температура газов на выходе

v"ух

оС

по табл. 2.2

115

Средняя температура газов

v

оС

0,5(v'+v")

160

Средняя температура воздуха

t

оС

0,5(t'+t")

75

Средний температурный напор

t

оС

v-t

85

Температура стенки

tст

оС

125

Средняя скорость газов

wг

м/с

7,35

Средняя скорость воздуха

wв

м/с

9,7

Коэффициент теплоотдачи

от газа к стенке

"к

ккал/м2чс

по номограмме 18

/ /

45,5

от стенки к воздуху

вк

ккал/м2чс

по номограмме 18

/ /

55

Коэффициент использования

по п. 7-59 / /

0,8

Коэффициент теплопередачи

k

ккал/м2чс

8,9

Тепловосприятие по уравнению теплопередачи

Qт

кДж/м3

120

Отношение тепловосприятия

Qт/Q

%

Qт/Q100

98,5

5. Аэродинамический расчёт водяного экономайзера

Верхний пакет водяного экономайзера.

Сопротивление одного ряда

кг/м2

Поправочные коэффициенты при шахматном расположении

Сопротивление верхнего пакета экономайзера

кг/м2

Нижний пакет экономайзера

Сопротивление одного ряда

кг/м2

Поправочные коэффициенты при шахматном расположении

Сопротивление нижнего пакета экономайзера

кг/м2

6. Расчёт экранных труб на прочность

В основу расчёта положен принцип оценки прочности по предельной нагрузке при расчетном давлении

Где расчётное давление, равное 15,6 Мпа;

DH - наружный диаметр, равный 50 мм;

- коэффициент прочности; для углеродистых сталей ;

- допустимое напряжение, при расчётной температуре t=4400C

Мпа

С - прибавка на толщину стенки, равна 1 мм

мм

Следовательно экранные трубы выдержат данную нагрузку, т.к. в них заложен необходимый запас прочности.

парогенератор дымосос вентилятор котельный

7. Выбор дымососа и вентилятора

Расчётная производительность

м3/ч

Расчётное сопротивление с запасом 20%

кг/м2

Поправочный коэффициент

Приведенный расчётный напор

кг/м2

Принят к установке дымососа ДОД-28,5

n=395 об/мин

Производительность м3/ч

Напор кг/м2

КПД %

Мощность на валу кВт

Мощность электродвигателя кВт

Запас:

На производительность

По напору

На мощность

По справочным данным выбираем вентилятор горячего дутья ВГД-20У

Производительность 900·103 м3/ч

Полное давление 377 кгс/м2

Литература

1. Тепловой расчёт котельных агрегатов (Нормативный метод). Под ред.

Н.В. Кузнецова и др., М., «Энергия», 1973г.

2. Пособие по курсовому проектированию парогенераторов (тепловой расчёт парогенераторов) для студентов специальности 0305 «Тепловые электрические станции» Под ред. проф. С.М. Шварцмана

3. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара.

М.: Энергия, 1980 г.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

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

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 27.01.2016

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

    курсовая работа [987,7 K], добавлен 11.03.2015

  • Применение котлоагрегата в работе тепловой электростанции. Задачи конструктивного и поверочного расчета котла. Теплота сгорания смеси топлив и их характеристики. Объёмы воздуха и продуктов сгорания, энтальпия. Расчёт теплового баланса парогенератора.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 04.11.2009

  • Определение состава топлива для котельной установки, расчёт объёмов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Определение геометрических характеристик топочной камеры, расчёт конвективного парогенератора, конвективных поверхностей нагрева топок.

    курсовая работа [488,4 K], добавлен 27.10.2011

  • Основные цели поверочного расчета. Предназначение котельного агрегата БКЗ 210-140. Тепловой расчет парогенератора: анализ пароперегревателя, фестона, перегревателя, сущность конструктивных размеров воздухоподогревателя. Анализ дымососа и вентилятора.

    курсовая работа [207,7 K], добавлен 12.03.2012

  • Определение состава и энтальпий дымовых газов. Определение конструктивных размеров и характеристик топочной камеры. Тепловосприятие водяного экономайзера. Аэродинамический расчёт газового тракта котла. Поверочно-конструктивный расчёт котельного пучка.

    курсовая работа [373,9 K], добавлен 02.04.2015

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

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 05.08.2012

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

    курсовая работа [1000,2 K], добавлен 19.12.2015

  • Назначение и параметры котельного агрегата. Описание пароводяного тракта, поверхности нагрева. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс котла и топочной камеры. Расчет водяного экономайзера, уточнение теплового баланса.

    курсовая работа [525,8 K], добавлен 16.06.2014

  • Аксонометрическая схема воздушного тракта. Подбор дымососа и дымовой трубы. Расчёт сопротивления воздухоподогревателя. Аэродинамический расчёт газового тракта. Подвод к первой горелке. Выбор дутьевого вентилятора. Сопротивление горелочного устройства.

    курсовая работа [298,1 K], добавлен 17.08.2013

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.