Тепловой расчет котельного агрегата БКЗ-75-39

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Для расчета предлагается котельный агрегат (КА) БКЗ-75-39 ФБ однобарабанный, вертикально-водотрубный с естественной циркуляцией предназначен для работы на бурых и каменных углях, торфе, антрацитовым штыбе и тощих углях - с одновременным производством перегретого пара давлением 39 кгс/см2, температурой 440є С и производительностью по пару 75 т/ч. Компоновка котла БКЗ-75-39 ФБ выполнена по П - образной схеме. Топочная камера размещена в первом (восходящем) газоходе. В верхнем (поворотном) газоходе расположен пароперегреватель, во втором (нисходящем) газоходе расположен водяной экономайзер(теплообменник для предварительного подогрева воды, подаваемой в паровой котел, за счет теплоты отходящих газов) и воздухоподогреватель.

Котёл имеет один барабан, предназначенный для разделения пароводяной смеси и барботажной (пропускание через жидкость газа или пара под давлением) промывки насыщенного пара питательной водой. Для прогрева нижней образующей полусферы барабана в начальный период растопки предусмотрен коллектор парового разогрева; для равномерного расхолаживания верхней образующей полусферы барабана в период останова предусмотрен коллектор парового расхолаживания. Подвод котловой воды из барабана котла к нижним камерам экранных блоков осуществляется по водоопускным трубам. Водоопускные трубы идут вдоль топки и обмурованы заодно с ней. К каждой камере фронтовых и тыловых экранных блоков котловая вода подводится по 4 трубам. К камерам боковых средних блоков котловая вода подводится по 6 трубам: 2 в „чистый“ отсек и 4 в „солевой“ отсек от выносных циклонов. К каждой камере боковых крайних экранных блоков котловая вода подводится по 2 трубам. Отвод пароводяной смеси от верхних камер экранных блоков осуществляется соответствующим количеством пароотводящих труб такого же размера.

В паровом пространстве барабана происходит объемная сепарация пара (отделение капелек воды из потока пара). Под потолком барабана установлена решетка, предназначенная для равномерного парораспределения по пароотводящим трубам. Из барабана сухой насыщенный пар отводится по пароперепускным трубам в камеры потолочного пароперегревателя.

Питательная вода в барабан котла подводится по трубам с фронтовой стороны. Внутри барабана вся питательная вода поступает в раздающий короб, откуда часть воды поступает непосредственно в водяной объем, а часть воды направляется на промывочный лист для барботажной промывки пара.

На котле имеется пароперегреватель (ПП), предназначенный для перегрева сухого насыщенного пара до номинальных параметров с целью получения максимального к.п.д. на котле, турбоагрегате и всей паросиловой установки в целом. Конструктивно пароперегреватель расположен в верхней части КА: поверхности нагрева - в горизонтальном газоходе; пароперепускные трубы, камеры, коллекторы, пароохладители - вне обогреваемой зоны над потолком КА.

За пароперегревателем расположена поворотная камера, соединяющая горизонтальный газоход с конвективной шахтой. Конвективная шахта представляет собой опускной газоход с расположенными в нем поверхностями нагрева водяного экономайзера и воздухоподогревателя. Водяной экономайзер предназначен для нагрева питательной воды до температуры близкой к температуре насыщения пара, воздухоподогреватель (ВЗП) предназначен для подогрева воздуха, подаваемого в топку котла и необходимого для обеспечения процесса горения топлива. В целом подогрев питательной воды и воздуха обеспечивает максимальный к.п.д. котла.

Питание КА водой осуществляется через узел питания, расположенный на основной отметке обслуживания КА. Узел питания оснащен двумя регуляторами питания: основным Ду225 поворотного типа и байпасным Ду100 шиберного типа. Длительная эксплуатация котла допускается на клапане Ду225, клапан Ду100 используется как аварийный при выходе из строя основного клапана. Работа поворотных клапанов допускается на любых перепадах давления, на шиберных клапанах перепад допускается не более 50кгс/см2.

В курсовой работе приводится проверочный тепловой расчет котлоагрегата БКЗ-75-39 ФБ, основной целью расчета является определение основных показателей работы котлоагрегата и его элементов, а также мероприятий, обеспечивающих высокую надежность и экономичность его эксплуатации при заданных условиях.

1. Задание

Провести тепловой (проверочный) расчет котельного агрегата БКЗ-75-39 ФБ.

Заданные параметры:

1. Производительность 75 т/час.

2. Давление перегретого пара 40 кгс/см2.

3. Давление в барабане 44 кгс/см2.

4. Температура перегретого пара 4400С.

5. Давление питательной воды 50 кгс/см2.

6. Температура питательной воды 1450С.

Заданное топливо: каменный уголь Райчихинский марки Б2.

Таблица 1. Характеристика топлива

Выход летучих на горючую массу VГ = 43 %;

Низшая теплота сгорания QРН = 3040*4,19 = 12737,6 кДж/кг.

2. Объем воздуха и продуктов сгорания

Объем воздуха и продуктов сгорания при б = 1.

,

м3/кг;

,

м3/кг;

,

м3/кг;

,

м3/кг.

Выход летучих на горючую массу VГ = 43%.

При избытке воздуха б > 1:

Объем водяных паров:

,

кг/м3;

Объем дымовых газов:

,

м3/кг;

Объемные доли 3-х атомных газов, равные парциальным давлениям газов при общем давлении 1 кгс/см2:

,

;

.

Безразмерная концентрация золы в дымовых газах:

,

,

где бун = 0,95.

Масса дымовых газов:

, кг/м3.

.

3. Средние характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева

Произведен расчет средних характеристик продуктов сгорания в поверхностях нагрева и сведён в таблицу 2.

Таблица 2

4. Тепловой расчет котлоагрегата БКЗ-75-39 Фб

Произведен тепловой расчёт котлоагрегата БКЗ-75-39 Фб и сведён в таблицу 3.

Таблица 3

,

,

,

.

5. Тепловой баланс и расход топлива.

Произведён расчёт теплового баланса и расхода топлива и сведён в таблицу 4.

Таблица 4

6. Расчёт топки

Произведён расчёт топки и сведён в таблицу 5.

Таблица 5

7. Расчёт фестона

Произведён расчёт фестона и сведён в таблицу 6.

Таблица 6

8. Расчёт пароперегревателя

Произведён расчёт пароперегревателя и сведён в таблицу 7.

Таблица 7

Заключение

Произведен проверочный тепловой расчет котлоагрегата БКЗ-75-39 ФБ на угле Райчихинском Б2.

Выполнены расчеты:

1. Рассчитаны средние коэффициенты избытка воздуха для всех элементов котла по ходу дымовых газов с учетом присосов воздуха; объемы и объемные доли продуктов сгорания при этих коэффициентах.

2. Найдены температура, теплосодержание воды и пара по заданным параметрам: давлению пара в барабане, давлению пара на выходе из котла и температуре питательной воды.

3. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания для каждого элемента котла по ходу дымовых газов при средних коэффициентах избытка воздуха в интервале температур 100є - 2000є С.

4. Тепловой баланс котлоагрегата, при котором расчетный к.п.д. котлоагрегата с учетом потерь тепла от механического и химического недожога, потерь тепла с уходящими газами и в окружающую среду составил 94,1 %, а расчетный расход топлива - 16866 кг/час.

5. Определены основные расчетные характеристики топки, температура и энтальпия газов на выходе из топки с уточнением, тепло, переданное излучением и средняя тепловая нагрузка поверхности топки.

6. Расчет температуры и теплосодержания газов в фестоне, тепловосприятие фестона по балансу и по уравнению теплообмена. Отношение тепловосприятий показало возможность использования фестона на 93 %.

7. Рассчитаны температуры и энтальпии пара и газов на входе и выходе параперегревателя, средние скорости пара и газов в пароперегревателе, средний температурный напор дымовых газов, тепловосприятия газов по балансу и по уравнению теплообмена, отношение тепловосприятий, показавшее работу пароперегревателя на 98 %.

Вывод: данный вид топлива подходит для сжигания в этом котлоагрегате.

паровой дымовой низкотемпературный котлоагрегат

Список использованных источников

1. Бойко Е.А. Паровые котлы. Учебное пособие. - Красноярск, 2005.

2. Вукалович М.П. Термодинамические свойства воды и водяного пара. - М.: Машгиз, 1955.

3. Котлы малой и средней мощности. Каталог-справочник. - М.: Машиностроение, 1967.

4. Кузнецов Н.В. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. - М.: Энергия, 1973.

5. Липов Ю.М. Самойлов Ю.Ф. Компановка и тепловой расчет котла. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

Приложение

Рис. 1. Схема компоновки низкотемпературных поверхностей нагрева

Размещено на Allbest.ru