Паровой котел
Рассмотрение краткого описания устройства котла. Определение порядка пуска котла, его включения в магистраль. Особенности растопки котла из горячего состояния. Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания. Расчёт конвективного пароперегревателя.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.12.2015 |
| Размер файла | 133,2 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.
15. Отогревать замерзшие трубопроводы горючих, взрывоопасных веществ, а также их арматуру необходимо влажным паром или горячей водой. Применение источника тепла с открытым огнем разрешается только для отогрева арматуры и трубопровода воды, пара и пульпопроводов, расположенных вне пожароопасных помещений и на открытом воздухе.
16. Очистку светильников и замену перегоревших ламп должен производить электротехнический персонал с устройств, обеспечивающих удобный и безопасный доступ к светильникам.
17. Переносные ручные электрические светильники должны питаться от сети напряжением не выше 42В. В особо неблагоприятных условиях, когда опасность поражения эл. током усугубляется теснотой, повышенной влажностью, запыленностью, соприкосновением с металлическими, заземленными поверхностями, напряжение сети не должно превышать 12В.
18. Прежде чем входить в газовое помещение, необходимо произвести анализ воздушной среды на содержание газа в нем. Наличие газа должно определяться с помощью газоанализатора взрывозащищенного типа. При обнаружении загазованности помещения входить в него можно только после вентиляции и повторной проверки воздуха в нем на отсутствие газа и достаточность кислорода (О2 = 20% по объему). Если в результате вентиляции удалить газ не удается, то входить и работать в газоопасном помещении допускается только в шланговом противогазе с соблюдением требований ТБ. Аппаратура включения освещения и эл. двигателя вентилятора должна быть вынесена за пределы газоопасного помещения.
19. При проведении газоопасных работ должны соблюдаться также следующие требования:
- в качестве переносного источника света должны использоваться только светильники взрывозащищенного исполнения. Включение и выключение светильников в газоопасных местах, а также использование открытого огня запрещается ;
- инструмент должен быть из цветного металла, исключающего возможность искрообразования. Допускается применение инструмента из черного металла, при этом его рабочая часть должна быть обильно смазана солидолом или другой консистентной смазкой;
- использование эл. дрелей и других электрофицированных инструментов, а также приспособлений, дающих искрение, запрещается;
- обувь персонала должна быть без стальных подковок и гвоздей, в противном случае необходимо надевать галоши.
20. Двери газоопасных помещений, не имеющих постоянного обслуживающего персонала, должны быть закрыты на замок. Ключи должны храниться у начальника смены и выдаваться на время работ под расписку лицам, указанным в списке, утвержденном главным инженером предприятия и по окончании работ ежедневно возвращаться.
21. При возникновении пожара необходимо немедленно вызвать пожарную охрану, удалить в безопасное место людей и, по возможности, горючие вещества, приступить к тушению огня имеющимися средствами пожаротушения, соблюдая правила техники безопасности и поставить в известность начальника смены станции, начальника цеха и охрану предприятия.
22. При опасности возникновения несчастного случая персонал, находящийся вблизи, должен принять все меры по его предупреждению (остановить оборудование или соответствующий механизм, снять напряжение, отключить подачу пара или воды, оградить опасную зону и т.п.), а при несчастном случае оказать также доврачебную помощь пострадавшему, сохранив, по возможности, обстановку на месте проишествия. О случившимся должно быть сообщено старшему дежурному (руководителю работ).
2. Расчет котла
2.1 Теплотехническая характеристика газообразного топлива
|
Газопровод |
Состав газа по объёму, % |
, |
||||||||
|
Уренгой-Сургут-Челябинск |
98,24 |
0,29 |
0,2 |
0,09 |
0,04 |
- |
1,0 |
0,14 |
35,8 |
2.2 Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания
Расчеты объемов воздуха и продуктов сгорания представлены в таблице 1.
Расчет энтальпий:
Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха рассчитываем по формуле
где - энтальпия 1 м3 воздуха, кДж/кг.
Данную энтальпию можно найти и по таблице XVI [2].
Энтальпию теоретического объема продуктов сгорания рассчитываем по формуле
где , , - энтальпии 1 м3 трехатомных газов, теоретического объема азота, теоретического объема водяных паров определяются по таблице XIV [2] .
Эту энтальпию находим для всего диапазона температур и полученные значения заносим в таблицу 2.
3. Энтальпию избыточного количества воздуха рассчитываем по формуле
где - коэффициент избытка воздуха, и находится по таблицам XVII и XX [2]
Данную энтальпию находим для всего диапазона температур и полученные значения заносим в таблицу 2.
4. Энтальпию продуктов сгорания при > 1 рассчитываем по формуле
Данную энтальпию находим для всего диапазона температур и полученные значения заносим в таблицу 2.
2.3 Расчетный тепловой баланс и расход топлива
2.3.1 Расчет потерь теплоты
Суммарное количество теплоты, поступившее в котельный агрегат, называют располагаемой теплотой и обозначают . Теплота, покинувшая котельный агрегат представляет собой сумму полезной теплоты и потерь теплоты, связанных с технологическим процессом выработки пара или горячей воды. Следовательно, тепловой баланс котла имеет вид:
= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6,
где - располагаемая теплота, кДж/м3.
Q1 - полезная теплота, содержащаяся в паре, кДж/кг.
Q2 - потери теплоты с уходящими газами, кДж/кг.
Q3 - потери теплоты от химической неполноты сгорания, кДж/кг.
Q4 - потери теплоты от механической неполноты сгорания, кДж/кг.
Q5 - потери теплоты от наружного охлаждения, кДж/кг.
Q6 - потери теплоты от физической теплоты, содержащейся в удаляемом шлаке, плюс потери на охлаждение панелей и балок, не включенных в циркуляционный контур котла, кДж/кг.
Тепловой баланс котла составляется применительно к установившемуся тепловому режиму, а потери теплоты выражаются в процентах располагаемой теплоты:
Расчет потерь теплоты приведен в таблице 3.
Примечания к таблице 3:
- Hух - энтальпия уходящих газов, определяется по таблице 2.
Dном - номинальная нагрузка парового котла, т/ч;
D - расчетная нагрузка парового котла, т/ч;
Нохл - лучевоспринимающая поверхность балок и панелей, м2;
Qк - полезная мощность парового котла.
2.3.2 Расчет КПД и расхода топлива
Коэффициентом полезного действия парового котла называют отношение полезной теплоты к располагаемой теплоте. Не вся полезная теплота, выработанная агрегатом, направляется к потребителю. Если КПД определяется по выработанной теплоте - его называют брутто, если по отпущенной теплоте - нетто.
Расчет КПД и расхода топлива приведен в таблице 3.
Таблица 1.
|
Рассчитываемая величина |
Лит. |
Обозначение |
Размерность |
Формула |
Расчет или обоснование |
Результат |
|
|
Теоретическое количество воздуха, необходимого для полного сгорания топлива. |
4-13 [2] |
=0,0476(0,5*0+0,5*0+ 1,5*0+(1+4/4)*98,24+ +(2+6/4)*0,29+(3+8/4)*0,2+ +(4+10/4)*0,09+ +(5+12/4)*0,04)-0) |
9,4914 |
||||
|
Теоретический объем азота |
4-14 [2] |
=0,79·9,49144+0,01·1 |
7,5082 |
||||
|
Объем трехатомных газов |
4-15 [2] |
=0,01(0,14+0+0+1* *98,24+2*0,29+3*0,2+ +4*0,09+5*0,04) |
1,0012 |
||||
|
Теоретический объем водяных паров |
4-16 [2] |
=0,01(0+0+2*98,24+3*0,29+4*0,2+5*0,09+6*0,04+ +0,124*10)+0,0161* *9,4914 |
2,1536 |
||||
|
Объем водяных паров |
4-07 [2] |
=2,1536+0,0161(1,05- -1)*9,4914 |
2,1612 |
||||
|
Объем дымовых газов |
4-08 [2] |
=1,0012+7,5082+ +2,1536+(1,05-1)·9,4914 |
11,138 |
||||
|
Объемные доли трехатомных газов |
4-09 4-10 [2] |
rRO2, rH2O |
=1,0012 /11,138; =2,1612/11,138 |
0,09 0,194 |
|||
|
Плотность сухого газа при н.у. |
4-17 [2] |
кг/ |
=0,01[1,96*0,14+1,52*0+ +1,25*1+1,43*0+1,25*0+ +0,0899*0+(0,536+0,045*4) *98,24+(0,536*2+0,045*6)* 0,29+(0,536*3+0,045*8)* 0,2+(0,536·4+0,045·10)*0,09+(0,536*5+0,045*12)* 0,04] |
0,73 |
|||
|
Масса продуктов сгорания |
4-18 [2] |
GГ |
кг/ |
GГ =0,73+(10/1000)+ +1,306·1,05·9,4914 |
13,755 |
Таблица 2
|
Поверхность нагрева |
Температура после поверхности нагрева, 0С |
H0B, кДж/м3 |
H0Г, кДж/м3 |
HBизб, кДж/м3 |
H, кДж/м3 |
|
|
Верх топочной камеры, Т = 1,05+0,07=1,12 |
2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 |
32289,74 29100,63 25930,5 22807,83 19704,14 16647,91 13648,63 |
39600,53 35596,49 31635,27 27710,5 23857,37 20129,41 16435,86 |
3874,76 3492,07 3111,66 2736,93 2364,49 1997,74 1637,83 |
43475,29 39088,56 34746,93 30447,43 26221,86 22127,15 18073,69 |
|
|
Ширмовый пароперегреватель, шпе = 1,12 +0=1,12 |
1000 800 600 400 |
13648,63 10715,79 7877,86 5144,33 |
16435,86 12841,09 9393,3 6101,68 |
1637,83 1285,89 945,34 617,31 |
18073,69 14126,98 10338,64 6718,99 |
|
|
Конвективный пароперегреватель, кпе = 1,12+0,03=1,15 |
1000 800 600 400 |
13648,63 10715,79 7877,86 5144,33 |
16435,86 12841,09 9393,3 6101,68 |
2047,29 1607,36 1181,67 771,64 |
18483,15 14448,45 10574,97 6873,32 |
|
|
Водяной экономайзер ЭК = 1,15+0,02=1,17 |
600 400 200 |
7877,86 5144,33 2534,2 |
9393,3 6101,68 2977,07 |
1339,23 874,53 430,81 |
10732,53 6976,21 3407,88 |
|
|
Воздухоподогреватель ВП = 1,17+0,15+0,15=1,47 |
400 200 100 |
5144,33 2534,2 1259,5 |
6101,68 2977,07 1473,98 |
2417,83 1191,07 591,96 |
8519,51 4168,14 2065,94 |
Таблица 3
|
Рассчитываемая величина |
Обозначение |
Размерность |
Формула |
Расчет или обоснование |
Результат |
|
|
Энтальпия теоретического объема холодного воздуха при температуре 300С |
I0х.в. |
КДж/ м3 |
I0х.в.=1,32145·30·9,4914 |
376,27 |
||
|
Энтальпия уходящих газов |
I0ух. |
КДж/ м3 |
Принимается при температуре 1500С |
Принимаем по таблице 2 |
3117,04 |
|
|
Потеря теплоты от механической неполноты сгорания |
q4 |
% |
При сжигании газа потери от механической неполноты сгорания отсутствуют |
0 |
||
|
Располагаемое тепло на 1 кг. Топлива по (5-02б) [2] |
Qp |
КДж/ м3 |
35800 |
35800 |
||
|
Потеря теплоты с уходящими газами по (5-06) [2] |
q2 |
% |
q2 =[(3117,04-1,47*376,27)* *(100-0)]/35800 |
7,16 |
||
|
Потеря теплоты от наружного охлаждения |
q5 |
% |
- |
Определяем по рис. 5.1. [2] |
0,40 |
|
|
Потеря теплоты от химической неполноты сгорания |
q3 |
% |
- |
Определяем по таблице XX [2] |
0,07 |
|
|
КПД брутто по (5-15) [2] |
бр |
% |
бр = 100 - (q2 + q3 + q4+q5) |
бр =100 -(7,16+0,07+0+0,4) |
92,37 |
|
|
Расход топлива по (5-06) [2] и (5-19) [2] |
Впг |
Впг ={[116,67(3485,8-971)+0,01·2,92(2597,5-971)]/[35800 ·92,37]}·100 |
8,87 |
|||
|
Расчетный расход топлива по (4-01) [2] |
Вр |
Вр = 8,87*(1-0/100) |
8,87 |
2.4 Тепловой расчет топочной камеры
2.4.1 Определение геометрических характеристик топки
При проектировании и эксплуатации котельных установок чаще всего выполняется поверочный расчет топочных устройств. При поверочном расчете топки по чертежам необходимо определить: объем топочной камеры, степень ее экранирования, площадь поверхности стен и площадь лучевоспринимающих поверхностей нагрева, а также конструктивные характеристики труб экранов (диаметр труб, расстояние между осями труб).
Расчет геометрических характеристик приведен в таблицах 4 и 5.
Таблица 4
|
Рассчитываемая величина |
Обозначение |
Размерность |
Расчет или обоснование |
Результат |
|
|
Площадь фронтовой стены |
Fф |
м2 |
19,3*14, 2-4*(3,14* *12/4) |
270,92 |
|
|
Площадь боковой стены |
Fб |
м2 |
6,136*25,7-1,9*3,1- (0,5*1,4*1,7+0,5*1,4*1,2)-2(3,14*12/4) |
148,21 |
|
|
Площадь задней стены |
Fз |
м2 |
2(0,5*7,04*2,1)+ +2*17,2*7,04 |
256,96 |
|
|
Площадь двухсветного экрана |
Fдэ |
М2 |
2*(6,136*20,8-(0,5*1,4 *1,7+0,5*1,4*1,2)- (1,9*3,1)) |
239,42 |
|
|
Площадь выходного окна топки |
Fш |
м2 |
3,2*14,2 |
45,44 |
|
|
Площадь, занятая горелками |
Fгор |
м2 |
4(3,14*1 2/4) |
3,14 |
|
|
Ширина топки |
B |
м |
по конструктивным данным |
14,2 |
|
|
Активный объем топочной камеры |
Vт |
м3 |
14,2*6,136*20,7-14,2*1,9*3,1-14,2(0,5*1,4*1,7+0,5*1,4*1,2)-7,1*2*6,136 |
1565,99 |
Таблица 5
|
Наименование поверхности |
Fст, м2 |
d, мм |
S, мм |
S/d |
, по номограмме 1(а) [2] |
, по (6-06а) [2] |
|
|
Фронтовая стена |
270,92 |
60 |
64 |
1,07 |
0,99 |
268,21 |
|
|
Боковые стены |
148,21*2 |
60 |
64 |
1,07 |
0,99 |
293,46 |
|
|
Двухсветный экран |
239,42 |
60 |
64 |
1,07 |
0,99 |
237,03 |
|
|
Задняя стена |
256,96 |
60 |
64 |
1,07 |
0,99 |
254,39 |
|
|
Газовое окно |
45,44 |
- |
- |
- |
1,0 |
44,99 |
|
|
Всего |
1109,16 |
- |
- |
- |
- |
1098,08 |
|
|
Площадь экранируемых стен (без учета горелок) |
1109,16 |
1098,08 |
2.4.2 Расчет топки
Таблица 6
|
Рассчитываемая величина |
Обозначение |
Размерность |
Формула |
Расчет или обоснование |
Результат |
|
|
Температура продуктов сгорания на выходе из топки |
0C |
По конструкции котлоагрегата. |
Предварительно принята в зависимости от сжигаемого топлива |
920 |
||
|
Энтальпия продуктов сгорания |
КДж/ м3 |
16495 |
||||
|
Полезное тепловыделение в топке по (6-28) [2] |
Qт |
КДж/ м3 |
Qт=QР |
35800·(100-0,07-0)/(100-0) |
35774,94 |
|
|
Степень экранирования по (6-29) [2] |
- |
=Hлуч/Fст |
1024/1870 |
0,54 |
||
|
Коэффициент загрязнения топочных экранов |
- |
Принимается по табл.6.3 [2] |
в зависимости от сжигаемого топлива |
0,65 |
||
|
Коэффициент тепловой эффективности экранов по (6-31) [2] |
- |
= |
0,74 |
|||
|
Эффективная толщина излучаемого слоя по (6-07) [2] |
s |
м |
s = |
3,46 |
||
|
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами по (6-13) [2] |
kг |
(мЧМПа)-1 |
kг= |
1,29 |
||
|
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами по (6-14) [2] |
kс |
(мЧМПа)-1 |
kс = |
1,2/(1+1,122) · (2,97)0,4·(1,6·1173/1000-0,5) |
1,13 |
|
|
Коэффициент, характеризующий долю топочного объема, заполненного светящейся частью факела |
m |
Принимается по стр.38 [2] |
В зависимости от удельной нагрузки топочного объема: |
0,1 |
||
|
Коэффициент поглощения топочной среды по (6-17) [2] |
k |
(мЧМПа)-1 |
k=kг + mkс |
1,29 +0,1·1,13 |
1,403 |
|
|
Критерий поглощательной способности (критерий Бугера) по (6-12) [2] |
Bu |
- |
Bu=kps |
1,403 ·0,1·3,46 |
0,485 |
|
|
Эффективное значение критерия Бугера по (6-25) [2] |
Bu |
- |
Bu= |
1,6ln((1,4·0,485 2+0,485 +2)/ (1,4·0,485 2-0,485 +2)) |
0,676 |
|
|
Параметр забалластированности топочных газов по (6-27) [2] |
rv |
м3/ м3 |
rv= |
11,138*(1+0)/(7,5082+1,0012) |
1,308 |
|
|
Расход топлива подаваемого в горелку яруса |
B |
кг/с |
B=Впг/4 |
8,87/4 |
2,21 |
|
|
Уровень расположения осей горелок в ярусе по (6-10) [2] |
hГ |
м |
hГ= |
(2·2,21·5,2+2·2,21·9,2)/(2·2,21·2) |
7,2 |
|
|
Относительный уровень расположения горелок по (6-11) [2] |
xг |
- |
хГ=hГ/HТ |
7,2/19,4 |
0,371 |
|
|
Коэффициент (Для газомазутных топок при настенном расположении горелок) |
Мо |
- |
- |
Принимаем по стр. 40 [2] |
0,40 |
|
|
Параметр по (6-26а) [2] |
М |
- |
М= |
0,40(1-0,4•0,371) |
0,372 |
|
|
Коэффициент сохранения теплоты по (5-11) [2] |
- |
1 - |
1 - |
0,995 |
||
|
Теоретическая (адиабатная) температура горения |
Tа |
°С |
1823,6 |
|||
|
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания по стр.41 [2] |
КДж/ (м3•К) |
20,87 |
||||
|
Действительная температура на выходе из топки по (6-35) [2] |
0С |
924,08 |
Температура на выходе из топки выбрана верно и погрешность составила (924,08-920)*100%/920=0,443 %
2.5 Расчет пароперегревателей котла
Конвективные поверхности нагрева паровых котлов играют важную роль в процессе получения пара, а также использования теплоты продуктов сгорания, покидающих топочную камеру. Эффективность работы конвективных поверхностей нагрева зависит от интенсивности передачи теплоты продуктами сгорания пару.
Продукты сгорания передают теплоту наружной поверхности труб путем конвекции и излучения. Через стенку трубы теплота передается теплопроводностью, а от внутренней поверхности к пару - конвекцией.
Схема движения пара по пароперегревателям котла следующая:
- Настенный пароперегреватель, расположенный на фронтальной стене топочной камеры, и занимающий всю поверхность фронтальной стены.
- Потолочный пароперегреватель, расположенный на потолке, проходящий через топочную камеру, ширмовые пароперегреватели и верхнюю часть конвективной шахты.
- Первый ряд ширмовых пароперегревателей, расположенный в поворотной камере.
- Второй ряд ширмовых пароперегревателей, расположенный в поворотной камере следом за первым рядом.
- Конвективный пароперегреватель с последовательно-смешанным током и впрыскивающим пароохладителем, установленным врассечку, установлен в конвективной шахте котла.
После КПП пар поступает в паросборный коллектор и выходит за пределы котельного агрегата.
Таблица 7 - Геометрические характеристики пароперегревателей
|
Наименование |
d, мм |
a, м |
b, м |
z1, шт |
z2, шт |
S1, мм |
S2, мм |
S1/d |
S2/d |
|
|
Ширмы |
32 |
3,76 |
14,2 |
30 |
46 |
455 |
40 |
14,22 |
1,25 |
|
|
Потолочный пароперегреватель |
52 |
3,6 |
14,2 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
Конвективный пароперегреватель |
36 |
4,52 |
6,5 |
32 |
74 |
120 |
60 |
3,33 |
1,67 |
2.5.1 Расчет настенного пароперегревателя
Настенный ПП расположен в топке, при его расчете тепловосприятие будем определять как часть от тепла, отданного продуктами сгорания поверхности НПП по отношению к остальным поверхностям топки.
Расчет НПП представлен в таблице №8
2.5.2 Расчет потолочного пароперегревателя
Учитывая то, что ППП расположен как в топочной камере, так и в конвективной части, но воспринятая теплота в конвективной части после ШПП и под ШПП очень мала по отношению к воспринятой теплоте ППП в топке (около 10% и 30% соответственно (из технического руководства по котлу ТГМ-84. Расчет ППП выполняем в таблице №9.
2.5.3 Расчет ширмового пароперегревателя
Расчет ШПП выполняем в таблице №10.
2.5.4 Расчет конвективного пароперегревателя
Расчет КПП выполняем в таблице №11.
Таблица 8
|
Рассчитываемая величина |
Обозначение |
Размерность |
Формула |
Расчет или обоснование |
Результат |
|
|
Площадь поверхности нагрева |
F |
м2 |
Из таблицы 4. |
Из таблицы 4. |
270,92 |
|
|
Лучевоспринимающая поверхность настенного ПП |
Hлнпп |
м2 |
Из таблицы 5. |
Из таблицы 5. |
268,21 |
|
|
Теплота, воспринятая НПП |
Qнпп |
кДж/ м3 |
Qнпп = |
0,74•(35800/1024)•268,21 |
6938,88 |
|
|
Прирост энтальпии пара в НПП |
Iнпп |
кДж/ м3 |
Iнпп = |
6938,88•8,87/116,67 |
527,53 |
|
|
Энтальпия пара перед НПП |
I" |
кДж/ м3 |
Из таблиц термодинамических свойств воды и перегретого пара |
Энтальпия сухого насыщенного пара при давлении 155 ата (15,5 МПа) |
2597,5 |
|
|
Энтальпия пара перед потолочным пароперегревателем |
I"ппп |
кДж/ м3 |
I"ппп =I"+Iнпп |
2597,5+527,53 |
3125,03 |
|
|
Температура пара перед потолочным пароперегревателем |
tр |
0С |
Из таблиц термодинамических свойств воды и перегретого пара |
Температура перегретого пара при давлении 155 ата и энтальпии 3125,03кДж/кг (15,5 МПа) |
443 |
Температура после НПП принимается равной температуре продуктов сгорания на выходе из топки = 924,080С.
Таблица 9
|
Рассчитываемая величина |
Обозначение |
Размерность |
Формула |
Расчет или обоснование |
Результат |
|
|
Площадь поверхности нагрева 1-й части ППП |
F |
м2 |
F =a•b |
14, 2•3,6 |
51,12 |
|
|
Лучевоспринимающая поверхность ППП-1 |
Hлппп |
м2 |
Hлппп =F•x |
51,12•0,99 |
50,61 |
|
|
Теплота, воспринятая ППП-1 |
Qпп |
кДж/кг |
Qпп = |
0,74(35800/1024)•50,61 |
1309,33 |
|
|
Прирост энтальпии пара в ППП-1 |
Iппп |
кДж/кг |
Iппп = |
1309,33•8,87/116,67 |
95,54 |
|
|
Энтальпия пара после ППП-1 |
I``ппп-2 |
кДж/кг |
I``ппп-2 =I``ппп+Iнпп |
3125,03+95,54 |
3220,57 |
|
|
Прирост энтальпии пара в ППП под ШПП |
Iппп-2 |
кДж/кг |
Принимается предварительно по нормативным методам расчета котла ТГМ-84 |
Около 30% от Iппп |
28,662 |
|
|
Прирост энтальпии пара в ППП за ШПП |
Iппп-3 |
кДж/кг |
Принимается предварительно по нормативным методам расчета котла ТГМ-84 |
Около 10% от Iппп |
9,554 |
|
|
Энтальпия пара перед ШПП |
I``шпп |
кДж/кг |
I``ппп-2+Iппп-2+Iппп-3 |
3220,57+28,662+9,554 |
3258,786 |
|
|
Температура пара перед ширмовым пароперегревателем |
tш |
0С |
Из таблиц термодинамических свойств воды и перегретого пара |
Температура перегретого пара при давлении 155 ата и энтальпии 3258,786кДж/кг (15,5 МПа) |
485 |
Таблица10
|
Рассчитываемая величина |
Обозначение |
Размерность |
Формула |
Расчет или обоснование |
Результат |
|
|
Площадь поверхности нагрева |
H |
м2 |
•d •l•z1•z2 |
3,14•0,032•3•30•46 |
415,99 |
|
|
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания по (7-31) [2] |
F |
м2 |
ab - z1ld |
3,76•14,2-30•3•0,032 |
50,51 |
|
|
Температура продуктов сгорания после ШПП |
0C |
Предварительно оцениваем конечную температуру |
924,08 |
|||
|
Энтальпия продуктов сгорания перед ШПП |
кДж/ м3 |
Принимается по табл. 2: |
- |
16575,51 |
||
|
Энтальпия продуктов сгорания после ШПП |
кДж/ м3 |
Принимается по табл. 2 |
- |
15673,59 |
||
|
Энтальпия присосанного в конвективную поверхность воздуха, при tв=30 0С |
кДж/ м3 |
Принимается по табл. 3 |
- |
385,54 |
||
|
Теплота, отданная продуктами сгорания по (7-02) [2] |
Qб |
кДж/кг |
0,995(16575,51-15673,59+0) |
897,41 |
||
|
Средняя скорость продуктов сгорания по (7-28а) [2] |
wг |
м/с |
8,57 |
|||
|
Коэффициент теплоотдачи |
Вт/(м2К) |
Определяем по номограмме 7 [2] |
При поперечном омывании коридорных пучков |
75 |
||
|
Поправка на число труб по ходу продуктов сгорания по (7-42) [2] |
Cz |
- |
При поперечном омывании коридорных пучков |
1,0 |
||
|
Поправка на компоновку пучка |
Сs |
- |
Определяем по номограмме 7 [2] |
При поперечном омывании коридорных пучков |
0,75 |
|
|
Коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока |
Сф |
- |
Определяем по номограмме 7[2] |
При поперечном омывании коридорных пучков |
1,01 |
|
|
Коэффициент тепло-отдачи конвекцией от п/с к поверхности наг-рева (формула в номограмме 7) [2] |
Вт/(м2К) |
75•1,0•0,75•1,01 |
56,81 |
|||
|
Суммарная оптическая толщина по (7-66) [2] |
kps |
м |
(kгrп + kзл)ps |
(1,29•0,283 +0) 0,1•0,628 |
0,02 |
|
|
Толщина излучающего слоя для ширмовых поверхностей по (7-67б) [2] |
s |
м |
0,628 |
|||
|
Температура загрязненной стенки по (7-70) [2] |
tз |
0С |
tз = t + t |
464+25 |
489 |
|
|
Коэффициент теплоотдачи |
н |
Вт/(м2К) |
Определяем по номограмме -18 [2] |
- |
205 |
|
|
Коэффициент |
сг |
- |
Определяем по номограмме - 18 [2] |
- |
0,96 |
|
|
Коэффициент теплоотдачи для незапыленного потока |
л |
Вт/(м2К) |
, |
, |
3,88 |
|
|
Тепловая нагрузка по- верхности в районе вы- ходного окна топки по (6-37) [2] |
кВт/м2 |
-коэффициент распределения тепловосприятия по высоте топки См. таблица 8-4 [2] |
108,73 |
|||
|
Тепло, полученное излучением из топки поверхностью нагрева, примыкающей к выходному окну топки по (7-07) [2] |
кДж/ |
60,19 |
||||
|
Предварительная энтальпия пара на выходе из ШПП по (7-02) и (7-03) [2] |
кДж/ м3 |
3287,68 |
||||
|
Предварительная температура пара на выходе из ШПП |
0C |
Из таблиц термодинамических свойств перегретого пара |
Темп-ра перегретого пара при давл. 150 ата |
490 |
||
|
Коэффициент использования |
- |
Выбираем по рис. 7-13 [2] |
0,8 |
|||
|
Суммарный коэффициент теплоотдачи по (7-16) [2] |
1 |
Вт/(м2К) |
0,8(56,81+3,88) |
48,552 |
||
|
Коэффициент тепловой эффективности ширм |
- |
Определяем из таблицы 7-5 [2] |
0,75 |
|||
|
Коэффициент теплопередачи по (7-15в) [2] |
к |
Вт/(м2К) |
к = 1 |
0,75•48,552 |
36,414 |
|
|
Температурный напор по (7-74) [2] |
tпрт |
0C |
467,96 |
|||
|
Количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева по (7-01) [2] |
Qт |
кДж/ м3 |
Qт = |
799,16 |
||
|
Действительная температура продуктов сгорания после ШПП |
0С |
- |
Так как Qб и Qт отличаются на (897,41-799,16)*100% / 897,41 =7 % <10% расчёт поверхности не уточняется |
924,08 |
||
|
Расход пароохладителя по [1] стр. 80 |
Dвпр2 |
кг/с |
0,4=0,4(0,05…0,07)D |
0,4•7 |
2,8 |
|
|
Средняя энтальпия пара в тракте |
кДж/ м3 |
0,5(3285,78+3287,68) |
3185,83 |
|||
|
Энтальпия воды, используемой для впрыска в пар |
Iвпр |
кДж/ м3 |
Из таблиц термодинамических свойств воды и перегретого пара при температуре 230 0С |
- |
1631 |
|
|
Степень охлаждения пара в пароохладителе по (3-65 [1] |
кДж/ м3 |
37,77 |
||||
|
Энтальпия пара после пароохладителя |
I``ш |
кДж/ м3 |
I`шпп - |
3285,78-37,77 |
3248,01 |
|
|
Температура пара перед КПП |
T``ш |
0С |
Из таблиц термодинамических свойств воды и перегретого пара |
Температура перегретого пара при энтальпии 3248,01 кДж/кг (15,0 МПа) |
479 |
Таблица 11
|
Рассчитываемая величина |
Обозначение |
Размерность |
Формула |
Расчет или обоснование |
Результат |
|
|
Площадь поверхности нагрева |
H |
м2 |
3,14•0,036•6,3•32•74 |
1686,38 |
||
|
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания по (7-31) [2] |
F |
м2 |
ab - z1ld |
4,52 •6,5 •2 -32•6,3•0,036 |
51,5 |
|
|
Температура продуктов сгорания после конвективного ПП |
0C |
Предварительно приняты 2 значения |
По конструкции котлоагрегата |
700 900 |
||
|
Энтальпия продуктов сгорания перед КПП |
кДж/ м3 |
Принимается по табл. 2: |
17257,06 |
|||
|
Энтальпия продуктов сгорания после КПП |
кДж/ м3 |
Принимается по табл. 2 |
12399 16317 |
|||
|
Теплота, отданная продуктами сгорания по (7-02) [2] |
Qб |
кДж/ м3 |
0,996(17257,06-12399+0,03•373,51) 0,996(17257,06-16317+0,03•373,51) |
4846,8 947,46 |
||
|
Средняя скорость продуктов сгорания по (7-28а) [2] |
wг |
м/с |
6,79 8,19 |
|||
|
Коэффициент теплоотдачи |
Вт/(м2К) |
Определяем по номограмме 8 [2] |
При поперечном омывании коридорных пучков |
75 82 |
||
|
Поправка на число труб по ходу продуктов сгорания |
Cz |
- |
Определяем по номограмме 8 [2] |
При поперечном омывании коридорных пучков |
1 |
|
|
Поправка на компоновку пучка |
Сs |
- |
Определяем по номограмме 8 [2] |
При поперечном омывании коридорных пучков |
1,02 |
|
|
Коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока |
Сф |
- |
Определяем по номограмме 8 [2] |
При поперечном омывании коридорных пучков |
1,04 |
|
|
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от п/с к поверхности нагрева |
Вт/(м2К) |
75•1•1,02•1,04 82•1•1,02•1,04 |
77,73 86,13 |
|||
|
Температура загрязненной стенки по (7-70) [2] |
tз |
0С |
tз = t + t |
490+25 |
515 |
|
|
Коэффициент использования |
- |
Принимаем по указаниям на стр. 63 [2] |
Для сложно омываемых пучков |
0,85 |
||
|
Суммарный коэффициент теплоотдачи по (7-16) [2] |
1 |
Вт/(м2К) |
0,85• (77,73+0) 0,85• (86,13+0) |
66,81 74,31 |
||
|
Коэффициент тепловой эффективности |
- |
Определяем по табл. 7-5 [2] |
- |
0,75 |
||
|
Коэффициент теплопередачи по (7-15в) [2] |
к |
Вт/(м2К) |
к = 1 |
0,75•66,81 0,75•74,31 |
50,11 55,73 |
|
|
Предварительная энтальпия пара на выходе из КПП по (7-02) и (7-03) [2] |
кДж/ м3 |
3654,64 3357,89 |
||||
|
Предварительная температура пара после КПП |
0C |
Из таблиц термодинамических свойств перегретого пара |
Темп-ра перегретого пара при давл. 140 ата |
625 512 |
||
|
Температурный напор по (7-74) [2] |
t |
0C |
211,38 421,56 |
|||
|
Количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева по (7-01) [2] |
Qт |
кДж/ м3 |
50,11 •1686,38•211,38/(9,14•103) 55,73•1686,38•421,56/(9,14 •103) |
2011,55 4461,6 |
||
|
Действительная воспринятая теплота в КПП |
Qтд |
кДж/ м3 |
Принимаем по графику 1 |
График строится по значениям Qб и Qт для двух температур. |
3070 |
|
|
Действительная температура продуктов сгорания после КПП |
0С |
Принимаем по графику 1 |
График строится по значениям Qб и Qт для двух температур. |
785 |
||
|
Прирост энтальпии пара в КПП |
Iкпп |
кДж/ м3 |
3070•9,14 /116,67 |
217,66 |
||
|
Энтальпия пара после КПП |
I``вых |
кДж/ м3 |
I``кпп+Iкпп |
3248,01+217,66 |
3465,67 |
|
|
Температура пара после КПП |
tкпп |
0С |
Из таблиц термодинамических свойств воды и перегретого пара |
Температура перегретого пара при давлении 140 ата и энтальпии 3465,67 кДж/кг |
555 |
Список используемой литературы
1. Липов Ю.М. Тепловой расчёт парового котла. -Ижевск: НИЦ «Регулярная и Хаотическая динамика», 2001г
2. Тепловой расчёт котлов (Нормативный метод). -СПб: НПО ЦКТИ, 1998г
3. Технические условия и инструкция по эксплуатации парового котла ТГМ-84.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Принцип работы водогрейного котла ТВГ-8МС, его конструкция и элементы. Расход топлива котла, определение объемов воздуха и продуктов сгорания, подсчет энтальпий, расчет геометрических характеристик нагрева, тепловой и аэродинамический расчеты котла
курсовая работа [209,5 K], добавлен 13.05.2009Описание конструкции котла. Особенности теплового расчета парового котла. Расчет и составление таблиц объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет теплового баланса котла. Определение расхода топлива, полезной мощности котла. Расчет топки (поверочный).
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.07.2010Характеристика оборудования котельной установки. Обслуживание котла во время нормальной его эксплуатации. Расчет объемов, энтальпий и избытка воздуха и продуктов сгорания. Расчет ширмового и конвективного перегревателя. Уточнение теплового баланса.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 08.08.2012Объем азота в продуктах сгорания. Расчет избытка воздуха по газоходам. Коэффициент тепловой эффективности экранов. Расчет объемов энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Определение теплового баланса котла, топочной камеры и конвективной части котла.
курсовая работа [115,2 K], добавлен 03.03.2013Техническая характеристика и схема котла ДКВР-4-13. Определение энтальпий воздуха, продуктов сгорания и построение i-t диаграммы. Расчет теплообмена в топочной камере и в конвективной испарительной поверхности нагрева. Поверочный тепловой расчет котла.
курсовая работа [651,4 K], добавлен 10.05.2015Способы расчета котельного агрегата малой мощности ДЕ-4 (двухбарабанного котла с естественной циркуляцией). Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания и воздуха. Определение КПД котла и расхода топлива. Поверочный расчёт топки и котельных пучков.
курсовая работа [699,2 K], добавлен 07.02.2011Описание котла ДКВР 6,5-13 и схема циркуляции воды в нем. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Вычисление полезно-израсходованного тепла в котлоагрегате. Средние характеристики продуктов сгорания в топке. Описание кипятильного пучка.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 09.02.2012Элементарный состав и геометрические характеристики топлива. Определение объемов воздуха и продуктов сгорания топлива при нормальных условиях. Состав котельной установки. Конструкция и принцип действия деаэратора. Конструктивный расчет парового котла.
курсовая работа [594,6 K], добавлен 25.02.2015Расчет котла, предназначенного для нагрева сетевой воды при сжигании газа. Конструкция котла и топочного устройства, характеристика топлива. Расчет топки, конвективных пучков, энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчетная невязка теплового баланса.
курсовая работа [77,8 K], добавлен 21.09.2015Топливный тракт котла, выбор схемы подготовки топлива к сжиганию. Расчет экономичности работы котла, расхода топлива, тепловой схемы. Описание компоновки и конструкции пароперегревателя котла. Компоновка и конструкция воздухоподогревателя и экономайзера.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 12.06.2013Топливо, его состав, объемы воздуха и продуктов сгорания для котла определенного типа. Элементарный состав топлива. Коэффициент избытка воздуха в топке. Объёмы продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, расчет расхода топлива на весь период его работы.
контрольная работа [35,6 K], добавлен 16.12.2010Принципиальное устройство котла ДЕ16-14ГМ. Теплота сгорания топлива; присосы воздуха, коэффициенты его избытка по отдельным газоходам; энтальпии продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, расход топлива. Поверочный расчет теплообмена в топочной камере.
курсовая работа [261,7 K], добавлен 30.01.2014Тепловой расчет и компоновка парового котла ПК-14. Выбор топлива, расчет его теплосодержания и продуктов сгорания. Определение тепловых потерь и коэффициента полезного действия котла. Расчет топочной камеры, конвективных и хвостовых поверхностей нагрева.
курсовая работа [751,1 K], добавлен 28.09.2013Обоснование выбора типоразмера котла для ТЭС и турбины. Компоновка котла, особенности его конструкции и работы. Схема компоновки. Топливо. Его характеристики. Процессы и параметры топливного тракта. Схема топливоподачи. Тракты дымовых газов. Параметры.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 02.10.2008Состав и питательная система парового котла КАВ. Принцип действия одноимпульсного термогидравлического регулятора прямого действия. Предварительный тепловой баланс и определение расхода топлива. Проектирование и исходные данные по пароводяному тракту.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 02.12.2010Устройство котла-утилизатора П-83. Порядок определения энтальпий газов и коэффициента использования тепла. Особенности расчета пароперегревателей, испарителей и экономайзеров высокого и низкого давления, а также дополнительного и кипящего экономайзеров.
контрольная работа [154,4 K], добавлен 25.06.2010Технология производства серной кислоты и продуктов на ее основе. Разработка конструкции узлов котла-утилизатора. Механизация обслуживания и ремонтных работ участка котла-утилизатора. Разработка технологического процесса изготовления "барабана канатного".
дипломная работа [774,9 K], добавлен 09.11.2016Описание судового парового котла КГВ 063/5, расчет энтальпии дымовых газов. Сравнение величин фактических и допустимых тепловых напряжений топочного объема. Расчет конвективной поверхности нагрева, теплообмена в экономайзере. Эксплуатация паровых котлов.
курсовая работа [321,7 K], добавлен 30.06.2012Проектирование и тепловой расчет котельного агрегата. Характеристика котла, пересчет топлива на рабочую массу и расчет теплоты сгорания. Определение присосов воздуха. Вычисление теплообмена в топке и толщины излучающего слоя. Расчет пароперегревателя.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 08.04.2011Общая характеристика и особенности конструирования корпуса вулканизационного котла. Описание основных технических свойств и принципов обработки стали ВСт3. Методика проверки условий прочности от внутреннего давления вулканизационного котла с его стенкой.
контрольная работа [58,2 K], добавлен 16.11.2010
